WO2019009166A1 - 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 Download PDF

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WO2019009166A1
WO2019009166A1 PCT/JP2018/024479 JP2018024479W WO2019009166A1 WO 2019009166 A1 WO2019009166 A1 WO 2019009166A1 JP 2018024479 W JP2018024479 W JP 2018024479W WO 2019009166 A1 WO2019009166 A1 WO 2019009166A1
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WO
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liquid crystal
monomer
display device
group
substrates
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PCT/JP2018/024479
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French (fr)
Inventor
真伸 水▲崎▼
博司 土屋
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56—Aligning agents
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device having an alignment control layer, and a method of manufacturing the liquid crystal display device.
  • Liquid crystal display devices are used in applications such as televisions, smartphones, tablets, PCs, and car navigation systems. In these applications, various performances are required, and various display modes have been developed.
  • a vertical alignment mode such as a VA (Vertical Alignment) mode may be adopted because a high contrast can be easily obtained.
  • VA Vertical Alignment
  • it has also been proposed to use means instead of the conventional alignment film see, for example, Patent Document 1).
  • the display area for displaying an image is widened, and the frame area not contributing to the display of the image is narrowed.
  • the frame becomes narrower, peeling between a pair of substrates constituting the liquid crystal display device may be facilitated.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device having a conventional alignment film.
  • an alignment film 116a is formed on the surface of the substrate 102a, and an alignment film 116b is formed on the surface of the substrate 102b.
  • the substrate 102a having the alignment film 116a formed on the surface thereof and the substrate 102b having the alignment film 116b formed on the surface thereof are bonded by the sealing material 104, and the liquid crystal layer 103 is formed between the substrate 102a and the substrate 102b.
  • the area surrounded by the sealing material 104 corresponds to the display area
  • the area surrounding the display area is the frame area I think that corresponds to.
  • the alignment film 116 a exists between the substrate 102 a and the seal material 104
  • the alignment film 116 b exists between the substrate 102 b and the seal material 104.
  • the adhesive strength between the alignment films 116a and 116b and the sealing material 104 is originally low, and thus the alignment films 116a and 116b and the sealing material 104 Peeling from the interface of
  • the width of the sealing material 104 is reduced and the frame area is narrowed, the adhesion area between the alignment films 116a and 116b and the sealing material 104 is reduced, so the seal with the alignment films 116a and 116b is performed. It may be easier to peel off from the interface with the material 104.
  • the present inventors examined a method for preventing the adhesion between the alignment films 116a and 116b and the sealing material 104.
  • the position of the alignment films 116 a and 116 b is controlled so that the alignment film 116 a is not disposed between the substrate 102 a and the sealant 104 and the alignment film 116 b is not disposed between the substrate 102 b and the sealant 104. Is difficult in terms of the accuracy of the film forming apparatus (printing apparatus).
  • Patent Document 1 uses a polymer layer formed by polymerizing one or more radically polymerizable monomers added in the liquid crystal layer. Is described.
  • the invention described in Patent Document 1 since the conventional alignment film is not used, the problem of peeling from the interface between the alignment film and the sealing material as described above can be avoided.
  • the invention described in Patent Document 1 has room for improvement in that it suppresses the decrease in voltage holding ratio (VHR) caused by the unpolymerized monomer remaining in the liquid crystal layer.
  • VHR voltage holding ratio
  • the liquid crystal layer is irradiated with ultraviolet light under a high temperature environment higher than the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material in the liquid crystal layer.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and provides a liquid crystal display device which is difficult to be separated even if the frame is narrowed and which has high voltage holding ratio and manufacturing efficiency, and a method of manufacturing the liquid crystal display device. Purpose.
  • the inventors of the present invention conducted various studies on a liquid crystal display device having a high voltage holding ratio and a high production efficiency, and a method for producing the above liquid crystal display device, even if the frame is narrowed. It focused on utilizing the orientation control layer formed by polymerizing at least two types of monomers (including the first monomer and the second monomer) added to the liquid crystal layer. Then, it has been found that, by using such an orientation control layer, it is possible to realize a configuration in which a pair of substrates and a sealing material are in contact without interposing a conventional alignment film.
  • the alignment control layer when forming an alignment control layer, if a monomer having a predetermined structure is used as the first monomer of the at least two types of monomers, the polymerization rate is increased, and a monomer in an unpolymerized state in the liquid crystal layer Was found to be difficult to survive. Furthermore, it has been found that the alignment control layer can also be formed by irradiating the liquid crystal layer with light in a normal temperature environment. The present invention has been achieved with the above in mind that it is possible to solve the above problems clearly.
  • one embodiment of the present invention includes a pair of substrates disposed opposite to each other, a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and surrounds the liquid crystal layer in plan view And a sealing material disposed between the pair of substrates and in contact with the pair of substrates, in a region surrounded by the sealing material in a plan view, disposed between the pair of substrates and the liquid crystal layer in a cross sectional view And an alignment control layer in contact with the liquid crystal layer, wherein the alignment control layer contains a polymer including a unit derived from the first monomer and a unit derived from the second monomer, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal material are
  • the first monomer may be a liquid crystal display device represented by the following chemical formula (1), which is oriented in the vertical direction with respect to the surfaces of the pair of substrates.
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents H, CH 3 or C 2 H 5 .
  • Y 1 and Y 2 are the same or different, and H, F, Cl, Br, linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or linear, branched or cyclic carbon It represents an alkyloxy group of the formulas 1 to 6.
  • Z represents O, S, NH, CO, COO, OCO, or a direct bond.
  • m represents an integer of 6 to 16; n represents an integer of 8 to 24.
  • the first monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8).
  • the second monomer may be represented by the following chemical formula (3).
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different, and are linear, branched or cyclic alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkylene oxy groups having 1 to 6 carbon atoms, or , Represents a direct bond.
  • the second monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (4-1) and (4-2).
  • the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material may be 80 ° C. or higher.
  • the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material may be 90 ° C. or higher.
  • Another embodiment of the present invention is a step of forming a liquid crystal layer by sealing a liquid crystal composition containing a liquid crystal material, a first monomer, and a second monomer between a pair of substrates bonded by a sealing material 1) An alignment in contact with the liquid crystal layer between the pair of substrates and the liquid crystal layer by polymerizing at least the first monomer and the second monomer by irradiating the liquid crystal layer with light.
  • Forming the control layer (2), wherein the alignment control layer aligns liquid crystal molecules in the liquid crystal material in a direction perpendicular to the surfaces of the pair of substrates, and the first monomer May be a method of manufacturing a liquid crystal display device represented by the following chemical formula (1).
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents H, CH 3 or C 2 H 5 .
  • Y 1 and Y 2 are the same or different, and H, F, Cl, Br, linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or linear, branched or cyclic carbon It represents an alkyloxy group of the formulas 1 to 6.
  • Z represents O, S, NH, CO, COO, OCO, or a direct bond.
  • m represents an integer of 6 to 16; n represents an integer of 8 to 24.
  • the first monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8).
  • the second monomer may be represented by the following chemical formula (3).
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different, and are linear, branched or cyclic alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkylene oxy groups having 1 to 6 carbon atoms, or , Represents a direct bond.
  • the second monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (4-1) and (4-2).
  • the liquid crystal layer in the step (2), may be irradiated with light in a state where the temperature of the liquid crystal layer is set to 20 to 100 ° C.
  • the present invention it is possible to provide a liquid crystal display device which is difficult to be separated even when the frame is narrowed and which has high voltage holding ratio and manufacturing efficiency, and a method of manufacturing the liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a liquid crystal display device of an embodiment. It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the liquid crystal display device of embodiment, (a) shows the state before formation of an orientation control layer, (b) shows the state after formation of an orientation control layer. It is a perspective view showing a first sample for adhesive strength evaluation. It is a perspective view showing a second sample for adhesive strength evaluation. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the liquid crystal display device which has the conventional alignment film.
  • X to Y means “X or more and Y or less”.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the liquid crystal display device of the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the liquid crystal display device of the embodiment.
  • the liquid crystal display device 1 includes a substrate 2a, a substrate 2b, a liquid crystal layer 3, a sealing material 4, an orientation control layer 5a, and an orientation control layer 5b.
  • the substrates 2a and 2b are disposed to face each other.
  • the liquid crystal layer 3 is disposed between the substrate 2a and the substrate 2b.
  • the sealing material 4 surrounds the liquid crystal layer 3 in a plan view, is disposed between the substrate 2 a and the substrate 2 b in a cross sectional view, and is in contact with the substrates 2 a and 2 b.
  • the alignment control layer 5 a is disposed between the substrate 2 a and the liquid crystal layer 3 in cross section and in contact with the liquid crystal layer 3 in a region surrounded by the sealing material 4 in plan view.
  • the orientation control layer 5 b is disposed between the substrate 2 b and the liquid crystal layer 3 in cross section and in contact with the liquid crystal layer 3 in a region surrounded by the sealing material 4 in plan view.
  • the conventional alignment film is not disposed, and the sealing material 4 is in contact with the substrates 2a and 2b. Therefore, since the adhesive strength between the sealing material 4 and the substrates 2a and 2b is sufficiently secured, peeling between the substrate 2a and the substrate 2b occurs even if the width of the sealing material 4 is reduced for narrowing the frame. It becomes difficult to do.
  • the alignment film is not required to be disposed at a position in contact with the sealing material 4 between the substrates 2a and 2b and the sealing material 4.
  • controlling the position of the alignment film in this way is a film forming apparatus (printing apparatus It is difficult on the accuracy of). Therefore, it is preferable that the alignment film is not disposed on the surfaces of the substrates 2a and 2b.
  • the alignment film is at least one compound selected from the group consisting of polyimide, polyamic acid, polymaleimide, polyamide, polysiloxane, polyphosphazene, polysilsesquioxane, and copolymers thereof.
  • a film which may be either a single layer film or a laminated film
  • an alignment film is formed by applying or depositing an alignment film material on the surface of a substrate constituting a display region.
  • the presence or absence in particular of the orientation process for example, a photo-alignment process, a rubbing process, etc.
  • the orientation process for example, a photo-alignment process, a rubbing process, etc.
  • the substrate 2a has a support base 6a and a pixel electrode 7 disposed on the surface of the support base 6a on the liquid crystal layer 3 side.
  • Examples of the material of the support base 6 a include glass, plastic and the like.
  • Examples of the material of the pixel electrode 7 include transparent materials (inorganic materials) such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).
  • transparent materials inorganic materials
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the substrate 2a may be an active matrix substrate having thin film transistor elements.
  • the thin film transistor element includes a semiconductor layer, various electrodes (a gate electrode, a source electrode, a drain electrode), and the like.
  • the thin film transistor elements are formed between the pixel electrodes 7 arranged in a matrix and peripheral wirings (gate bus lines and source bus lines) partitioning the pixel electrodes 7. It intervenes electrically.
  • the signal voltage is applied to the pixel electrode 7 through the thin film transistor element to charge the pixel. Then, when the thin film transistor element is turned off, the charge stored in the pixel is held.
  • the voltage holding ratio indicates the ratio of the amount of charge held in one frame (for example, 16.67 ms) to the amount of charge charged. That is, when the voltage holding ratio is low, the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is easily attenuated with the passage of time, and as a result, it is difficult to obtain a desired voltage application state. Therefore, in the liquid crystal display device 1, it is required to increase the voltage holding ratio.
  • Examples of the material of the semiconductor layer of the thin film transistor element include amorphous silicon, polycrystalline silicon, an oxide semiconductor, and the like.
  • an oxide semiconductor is preferable from the viewpoint of low power consumption and high-speed driving.
  • the oxide semiconductor low power consumption can be realized because off leakage current (leakage current when the thin film transistor element is in the off state) is small, and on current (current when the thin film transistor element is in the on state) is Because there are many, high speed driving can be realized.
  • the oxide semiconductor for example, a compound including indium, gallium, zinc, and oxygen, a compound including indium, tin, zinc, and oxygen, and the like can be given.
  • the substrate 2 b includes a support base 6 b, color filter layers 8 R (red), 8 G (green), 8 B (blue), and a black matrix 9 disposed on the surface of the support base 6 b on the liquid crystal layer 3 side; A common electrode 10 covering the color filter layers 8R, 8G, 8B and the black matrix 9 is provided.
  • the black matrix 9 may be arranged in a grid so as to partition the color filter layers 8R, 8G, 8B corresponding to the respective pixels.
  • Examples of the material of the support base 6 b include glass, plastic and the like.
  • Examples of the material of the color filter layers 8R, 8G, and 8B include a pigment-dispersed color resist and the like.
  • the combination of colors of the color filter layer is not particularly limited, and in addition to the combination of red, green and blue as shown in FIG. 1, for example, a combination of red, green, blue and yellow, etc. may be mentioned.
  • the thicknesses of the color filter layers 8R, 8G, 8B may be the same as or different from each other.
  • the thickness of the color filter layer 8B may be larger than the thickness of the color filter layers 8R and 8G. According to such a configuration, the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 3 can be optimized in a small state.
  • Examples of the material of the black matrix 9 include black resists and the like.
  • Examples of the material of the common electrode 10 include transparent materials (inorganic materials) such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).
  • transparent materials inorganic materials
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • the liquid crystal layer 3 contains a liquid crystal material.
  • the liquid crystal material is preferably a nematic liquid crystal material. In this case, it is preferable that the liquid crystal material undergoes a phase transition from the nematic phase to the isotropic phase in the temperature rising process.
  • the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material may be 80 ° C. or higher, and may be 90 ° C. or higher. As described above, the liquid crystal display device 1 can be used even when a liquid crystal material having a high nematic phase-isotropic phase transition temperature is required for applications such as on-vehicle and digital signage.
  • the liquid crystal material of the liquid crystal layer 3 may be a negative liquid crystal material having negative dielectric anisotropy ( ⁇ ⁇ 0), and a positive liquid crystal material having positive dielectric anisotropy ( ⁇ > 0) It may be In FIG. 1, liquid crystal molecules in a negative liquid crystal material are exemplified as the liquid crystal molecules 11.
  • the sealing material 4 examples include those containing a resin such as an epoxy resin and a (meth) acrylic resin, and may contain an inorganic filler, an organic filler, a curing agent and the like as appropriate.
  • the sealing material 4 may be one that is cured by light (photo-curing type) or one that is cured by heat (thermo-setting type), or one that is cured by both of them (light and heat) It may be a curing type. More specifically, the sealing material 4 may be one that is cured by ultraviolet light (ultraviolet curing type), or may be one that is cured by heat (thermosetting type), or cured by both of them. (UV / heat curing type) may be used.
  • the width of the sealing material 4 may be 0.4 to 1.5 mm in a plan view.
  • the width of the sealing material 4 is, for example, 1.5 mm for narrowing the frame. Even if the size is made smaller, peeling between the substrate 2a and the substrate 2b is difficult.
  • the orientation control layers 5a and 5b contain a polymer including units derived from the first monomer and units derived from the second monomer.
  • the first monomer is represented by the following chemical formula (1).
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents H, CH 3 or C 2 H 5 .
  • Y 1 and Y 2 are the same or different, and H, F, Cl, Br, linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or linear, branched or cyclic carbon It represents an alkyloxy group of the formulas 1 to 6.
  • Z represents O, S, NH, CO, COO, OCO, or a direct bond.
  • m represents an integer of 6 to 16; n represents an integer of 8 to 24.
  • the first monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8).
  • the liquid crystal molecules 11 in the liquid crystal material of the liquid crystal layer 3 are aligned in the direction perpendicular to the surface of the substrates 2a and 2b by the action of the unit derived from the first monomer in the polymer. It can be done. That is, the liquid crystal display device 1 is a liquid crystal display device in the vertical alignment mode (for example, VA mode). In the liquid crystal display device 1, alignment control of the liquid crystal molecules 11 when the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is less than the threshold voltage (including when no voltage is applied) is performed by the alignment control layers 5a and 5b.
  • VA mode vertical alignment mode
  • liquid crystal molecules 11 are aligned in a direction perpendicular to the surface of the substrates 2a and 2b (hereinafter, also referred to simply as “vertically aligned”) means that the pretilt angle of the liquid crystal molecules 11 is the surface of the substrates 2a and 2b. To 86 ° to 90 °, preferably 88.5 ° to 90 °. When the voltage applied to the liquid crystal layer 3 is less than the threshold voltage (including when no voltage is applied), the major axis of the liquid crystal molecules 11 is tilted with respect to the surface of the substrates 2a and 2b. Means an angle.
  • the first monomer is composed of an aliphatic compound except for the end of the side chain, and has a flexible flexible molecular structure. Therefore, in the formation of the alignment control layers 5a and 5b, when polymerizing at least the first monomer and the second monomer, the environment under the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material of the liquid crystal layer 3, for example, Even when light is irradiated in a normal temperature environment, an alignment regulating force for vertically aligning the liquid crystal molecules 11 is sufficiently obtained.
  • normal temperature means 15 to 45 ° C.
  • the first monomer is a bifunctional monomer having two acryloyl groups as a polymerizable group
  • the polymerization rate is increased when forming the alignment control layers 5a and 5b, and the liquid crystal layer 3 is not polymerized.
  • the monomer is less likely to remain.
  • the liquid crystal display device 1 having a high voltage holding ratio can be obtained.
  • the polymerization rate becomes slow and many monomers in the unpolymerized state remain in the liquid crystal layer 3, so the voltage holding ratio is large. It will decrease.
  • the second monomer is preferably represented by the following chemical formula (3).
  • the second monomer has a polymerization initiation function to start the polymerization reaction of at least the first monomer and the second monomer.
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different, and are linear, branched or cyclic alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkylene oxy groups having 1 to 6 carbon atoms, or , Represents a direct bond.
  • the second monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (4-1) and (4-2).
  • the second monomer When the second monomer is represented by the above chemical formula (3) (including the above chemical formulas (4-1) and (4-2)), the second monomer has a polymerization initiation function, and thus forms the orientation control layers 5a and 5b. At the same time, if the first monomer and the second monomer are used in combination, the polymerization rate is faster and the production efficiency is further enhanced. Moreover, the irradiation amount of the light at the time of forming alignment control layer 5a, 5b can also be reduced.
  • the polymer constituting the orientation control layers 5a and 5b includes, in addition to the unit derived from the first monomer and the unit derived from the second monomer, a unit derived from a monomer having a structure other than the first monomer and the second monomer. It may further be included.
  • the liquid crystal display device 1 further includes a polarizing plate 12a on the side opposite to the liquid crystal layer 3 of the substrate 2a (supporting base 6a) and a polarizing plate 12b on the opposite side of the liquid crystal layer 3 of the substrate 2b (supporting base 6b). You may have.
  • polarizing plates 12a and 12b for example, a linear polarizing plate (absorption type polarizing plate) in which an anisotropic material such as iodine complex (or dye) is dyed and adsorbed to a polyvinyl alcohol (PVA) film and then stretched and oriented Etc. can be used.
  • a linear polarizing plate absorption type polarizing plate
  • an anisotropic material such as iodine complex (or dye) is dyed and adsorbed to a polyvinyl alcohol (PVA) film and then stretched and oriented Etc.
  • the transmission axis of the polarizing plate 12a and the transmission axis of the polarizing plate 12b are preferably orthogonal to each other. According to such a configuration, since the polarizing plates 12a and 12b are disposed in cross nicol, it is possible to effectively realize the black display state when no voltage is applied.
  • that the two transmission axes are orthogonal means that the angle between them is 88 to 92 °, preferably 89.5 to 90.5 °, particularly preferably 90 ° (completely orthogonal) ).
  • the liquid crystal display device 1 may further have a backlight 13 on the side of the substrate 2 a (polarizing plate 12 a) opposite to the liquid crystal layer 3.
  • the liquid crystal display device 1 is a transmissive liquid crystal display device.
  • the method of the backlight 13 is not particularly limited, and examples thereof include an edge light method and a direct type.
  • the type of light source of the backlight 13 is not particularly limited, and examples thereof include a light emitting diode (LED), a cold cathode tube (CCFL), and the like.
  • the liquid crystal display device 1 may further have a member generally used in the field of liquid crystal display devices in addition to the members described above.
  • a member generally used in the field of liquid crystal display devices for example, a tape carrier package (TCP), a printed circuit board (PCB) Or the like; an optical film such as a viewing angle widening film, a brightness enhancement film, etc .; a bezel (frame) or the like, as appropriate.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the liquid crystal display device of the embodiment, wherein (a) shows a state before formation of the alignment control layer, and (b) shows after the formation of the alignment control layer. Indicates the status.
  • description of the point which overlaps with the content mentioned above is abbreviate
  • a liquid crystal material liquid crystal molecules 11
  • a first monomer and a second monomer monomer 14
  • the liquid crystal composition 3 is enclosed to form a liquid crystal layer 3.
  • the liquid crystal layer 3 can be formed, for example, by sealing a liquid crystal composition between the substrate 2 a and the substrate 2 b by a method such as a dropping method or an injection method.
  • the liquid crystal layer 3 is formed by a dropping method, for example, the following process is adopted. First, after the sealing material 4 is applied on the surface of one of the substrates 2 a and 2 b, the liquid crystal composition is dropped in the area surrounded by the sealing material 4. Then, the substrate 2 a and the substrate 2 b are bonded with the sealing material 4 to form the liquid crystal layer 3.
  • the sealing material 4 is applied onto one surface of the substrates 2 a and 2 b, and then the substrate 2 a and the substrate 2 b are bonded together by the sealing material 4. Then, a liquid crystal composition is injected between the substrate 2 a and the substrate 2 b to form the liquid crystal layer 3.
  • a vacuum may be applied between the substrate 2a and the substrate 2b.
  • the sealing material 4 may be hardened in advance or may not be hardened.
  • the curing of the sealing material 4 may be performed at a different timing from the formation of the orientation control layers 5a and 5b described later, or may be performed at the same timing.
  • the first monomer in the liquid crystal composition is represented by the following chemical formula (1).
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents H, CH 3 or C 2 H 5 .
  • Y 1 and Y 2 are the same or different, and H, F, Cl, Br, linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or linear, branched or cyclic carbon It represents an alkyloxy group of the formulas 1 to 6.
  • Z represents O, S, NH, CO, COO, OCO, or a direct bond.
  • m represents an integer of 6 to 16; n represents an integer of 8 to 24.
  • the first monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8).
  • the content of the first monomer in the liquid crystal composition is preferably 0.3 to 5% by weight.
  • the content of the first monomer in the liquid crystal composition is less than 0.3% by weight, it may be difficult to obtain a state in which the liquid crystal molecules 11 are uniformly and stably vertically aligned in the liquid crystal layer 3.
  • the content of the first monomer in the liquid crystal composition is more than 5% by weight, it takes time for the first monomer to be completely polymerized in the formation of the orientation control layers 5a and 5b described later. This may cause a decrease in the voltage holding ratio due to the remaining unpolymerized monomer.
  • the second monomer in the liquid crystal composition is preferably represented by the following chemical formula (3).
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different, and are linear, branched or cyclic alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkylene oxy groups having 1 to 6 carbon atoms, or , Represents a direct bond.
  • the second monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (4-1) and (4-2).
  • the content of the second monomer in the liquid crystal composition is preferably 0.03 to 0.3% by weight.
  • the second monomer is a compound represented by the above chemical formula (3) (the above chemical formulas (4-1) and (4-2)
  • the orientation control layers 5a and 5b described later are formed, it is difficult for the polymerization initiation function of the second monomer to be exhibited, and it takes time to complete the polymerization reaction. is there.
  • the second monomer is a compound represented by the chemical formula (3) (the above chemical formulas (4-1) and (4-2)
  • the generation of a large number of radicals may accelerate the polymerization rate, but may lower the voltage holding ratio. .
  • the content of the first monomer is preferably equal to or greater than the content of the second monomer.
  • the weight ratio of the first monomer to the second monomer is preferably 140: 1 to 1: 1.
  • the liquid crystal layer 3 is irradiated with light (arrows in FIG. 3 (a)) to polymerize at least the first monomer and the second monomer, as shown in FIG. 3 (b).
  • the alignment control layer 5a in contact with the liquid crystal layer 3 is formed between the substrate 2a and the liquid crystal layer 3
  • the alignment control layer 5b in contact with the liquid crystal layer 3 is formed between the substrate 2b and the liquid crystal layer 3 Do.
  • the orientation control layers 5 a and 5 b are layers formed by phase separation of a polymer produced by polymerizing at least a first monomer and a second monomer from the liquid crystal layer 3.
  • the liquid crystal display device 1 is completed by appropriately arranging members (not shown) such as a polarizing plate and a backlight.
  • the light irradiated to the liquid crystal layer 3 may be ultraviolet light or visible light (wavelength: 380 nm or more), and among them, ultraviolet light is preferable. .
  • the ultraviolet light may be unpolarized ultraviolet light or polarized ultraviolet light.
  • the wavelength of the ultraviolet light is preferably 280 to 430 nm.
  • the wavelength of the ultraviolet light irradiated to the liquid crystal layer 3 is shorter than 280 nm, the liquid crystal material (liquid crystal molecules 11) and the first monomer and the second monomer (monomer 14) are decomposed to lower the voltage holding ratio It may be triggered.
  • the polymerization reaction proceeds even with the irradiation of the ultraviolet light having a wavelength longer than 430 nm, for example, the polymerization reaction also progresses by the light (ultraviolet light) emitted from the backlight. AC afterimage may occur.
  • the amount of irradiation of the ultraviolet light is preferably 0.01 to 10 J / cm 2 .
  • the irradiation amount of the ultraviolet light irradiated to the liquid crystal layer 3 is less than 0.01 J / cm 2 , the polymerization reaction does not proceed sufficiently and an AC residual image may be generated.
  • the liquid crystal material (liquid crystal molecules 11) and the first monomer and the second monomer (monomer 14) are decomposed (or The polymerization of the first monomer and the second monomer causes decomposition of the produced polymer), which may cause a decrease in voltage retention.
  • the orientation control layers 5a and 5b contain a polymer including units derived from the first monomer and units derived from the second monomer. According to the alignment control layers 5a and 5b, the liquid crystal molecules 11 in the liquid crystal material of the liquid crystal layer 3 are aligned in the direction perpendicular to the surface of the substrates 2a and 2b by the action of the unit derived from the first monomer in the polymer. It can be done. That is, according to the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present embodiment, a liquid crystal display device of vertical alignment mode (for example, VA mode) can be manufactured as the liquid crystal display device 1.
  • VA mode vertical alignment mode
  • the liquid crystal material of the liquid crystal layer 3 is used to use the first monomer having the molecular structure excellent in flexibility when forming the alignment control layers 5a and 5b. Even when the liquid crystal layer 3 is irradiated with light in an environment below the nematic phase-isotropic phase transition temperature, for example, in a normal temperature environment, an alignment control force for vertically aligning the liquid crystal molecules 11 can be sufficiently obtained. That is, when forming the alignment control layers 5a and 5b, it is not necessary to perform light irradiation to the liquid crystal layer 3 in a high temperature environment higher than the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material, so the manufacturing efficiency Increase.
  • the temperature environment for irradiating light to the liquid crystal layer 3 is not limited to a special one.
  • the temperature of the liquid crystal layer 3 is set to 20 to 100.degree. In the state as described above, the liquid crystal layer 3 may be irradiated with light.
  • the first monomer which is a bifunctional monomer
  • the first monomer which is a bifunctional monomer
  • the alignment film is formed on the surfaces of the substrates 2a and 2b before bonding the substrate 2a and the substrate 2b with the sealing material 4 as members responsible for controlling the alignment of the liquid crystal molecules 11. Since the alignment control layers 5a and 5b are formed after the substrate 2a and the substrate 2b are attached to each other by the sealing material 4 instead of forming a, it is possible to realize a configuration in which the sealing material 4 is in contact with the substrates 2a and 2b. Therefore, since the adhesive strength between the sealing material 4 and the substrates 2a and 2b is sufficiently secured, peeling between the substrate 2a and the substrate 2b occurs even if the width of the sealing material 4 is reduced for narrowing the frame. It becomes difficult to do.
  • the liquid crystal composition may further contain a monomer having a structure other than the first monomer and the second monomer, in addition to the liquid crystal material, the first monomer and the second monomer. That is, when forming the orientation control layers 5a and 5b, in addition to the first monomer and the second monomer, a monomer having a structure other than the first monomer and the second monomer may be polymerized. As a result, the polymer constituting the orientation control layers 5a and 5b is derived from a monomer having a structure other than the first monomer and the second monomer in addition to the unit derived from the first monomer and the unit derived from the second monomer. The unit may be further included.
  • the liquid crystal composition used when manufacturing a liquid crystal display device in an Example and a comparative example was as follows.
  • a liquid crystal material L1 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 80 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.4, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095), A monomer M1 (first monomer) represented by 2-1) and a monomer N1 (second monomer) represented by the following chemical formula (4-1) were added. Thereafter, the obtained mixture was left to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers M1 and N1 in the liquid crystal material L1, thereby preparing a liquid crystal composition A1.
  • the content of the monomer M1 in the liquid crystal composition A1 was 1.5% by weight.
  • the content of the monomer N1 in the liquid crystal composition A1 was 0.3% by weight.
  • a liquid crystal material L1 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 80 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.4, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095), A monomer M2 (first monomer) represented by 2-2) and a monomer N2 (second monomer) represented by the following chemical formula (4-2) were added. Thereafter, the resulting mixture is left to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers M2 and N2 in the liquid crystal material L1, thereby preparing a liquid crystal composition A2.
  • the content of the monomer M2 in the liquid crystal composition A2 was 1.3% by weight.
  • the content of the monomer N2 in the liquid crystal composition A2 was 0.3% by weight.
  • a liquid crystal material L1 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 80 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.4, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095), A monomer M3 (first monomer) represented by 2-3) and a monomer N2 (second monomer) represented by the above chemical formula (4-2) were added. Thereafter, the obtained mixture was left to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers M3 and N2 in the liquid crystal material L1, thereby preparing a liquid crystal composition A3.
  • the content of the monomer M3 in the liquid crystal composition A3 was 1.2% by weight.
  • the content of the monomer N2 in the liquid crystal composition A3 was 0.2% by weight.
  • a liquid crystal material L1 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 80 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.4, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095)
  • a monomer M4 (first monomer) represented by 2-4)
  • a monomer N2 (second monomer) represented by the above chemical formula (4-2) were added.
  • the resulting mixture is left to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers M4 and N2 in the liquid crystal material L1, thereby preparing a liquid crystal composition A4.
  • the content of the monomer M4 in the liquid crystal composition A4 was 1.4% by weight.
  • the content of the monomer N2 in the liquid crystal composition A4 was 0.2% by weight.
  • a liquid crystal material L1 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 80 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.4, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095), A monomer M5 (first monomer) represented by 2-5) and a monomer N2 (second monomer) represented by the above chemical formula (4-2) were added. Then, the resulting mixture was left to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers M5 and N2 in the liquid crystal material L1, thereby preparing a liquid crystal composition A5.
  • the content of the monomer M5 in the liquid crystal composition A5 was 1.3% by weight.
  • the content of the monomer N2 in the liquid crystal composition A5 was 0.3% by weight.
  • a liquid crystal material L2 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 92 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): -3.2, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095), the above chemical formula ( A monomer M1 (first monomer) represented by 2-1) and a monomer N1 (second monomer) represented by the chemical formula (4-1) are added. Thereafter, the resulting mixture was left to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers M1 and N1 in the liquid crystal material L2, thereby preparing a liquid crystal composition A6.
  • the content of the monomer M1 in the liquid crystal composition A6 was 1.5% by weight.
  • the content of the monomer N1 in the liquid crystal composition A6 was 0.3% by weight.
  • a liquid crystal material L3 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 110 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.5, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.100) to the above chemical formula ( A monomer M1 (first monomer) represented by 2-1) and a monomer N1 (second monomer) represented by the chemical formula (4-1) are added. Thereafter, the resulting mixture is allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers M1 and N1 in the liquid crystal material L3, thereby preparing a liquid crystal composition A7.
  • the content of the monomer M1 in the liquid crystal composition A7 was 1.5% by weight.
  • the content of the monomer N1 in the liquid crystal composition A7 was 0.3% by weight.
  • ⁇ Liquid crystal composition B1> First, a liquid crystal material L1 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 80 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.4, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095), A monomer Q1 represented by 5) and a monomer N1 (second monomer) represented by the chemical formula (4-1) were added. Thereafter, the resulting mixture was left to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomers Q1 and N1 in the liquid crystal material L1, thereby preparing a liquid crystal composition B1. The content of the monomer Q1 in the liquid crystal composition B1 was 1.5% by weight.
  • the content of the monomer N1 in the liquid crystal composition B1 was 0.3% by weight.
  • the liquid crystal composition B1 contained two kinds of monomers Q1 and N1, but did not contain a monomer corresponding to the above-mentioned first monomer (the above chemical formula (1)).
  • ⁇ Liquid crystal composition B2> First, a liquid crystal material L1 (nematic phase-isotropic phase transition temperature: 80 ° C., dielectric anisotropy ( ⁇ ): ⁇ 3.4, refractive index anisotropy ( ⁇ n): 0.095), the above chemical formula ( Only the monomer M1 (first monomer) represented by 2-1) was added. Thereafter, the resulting mixture was allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours to completely dissolve the monomer M1 in the liquid crystal material L1, thereby preparing a liquid crystal composition B2. The content of the monomer M1 in the liquid crystal composition B2 was 1.5% by weight.
  • the liquid crystal composition B2 contained the monomer M1 corresponding to the above-mentioned first monomer (the above-mentioned chemical formula (1)), but did not contain any other monomer (second monomer).
  • Example 1 The liquid crystal display device of Example 1 was manufactured by the following method. First, two substrates having transparent electrodes made of indium tin oxide (ITO) on the surface were prepared. Then, after applying a sealing material "Photolec (registered trademark)" manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. on the surface of one substrate on the transparent electrode side, the liquid crystal composition A1 is dropped in the area surrounded by the sealing material. did. After that, both substrates were bonded with a sealing material to form a liquid crystal layer. In the following description, for convenience, the liquid crystal cell manufactured in this process is referred to as "liquid crystal cell”.
  • ITO indium tin oxide
  • the temperature of the liquid crystal cell (liquid crystal layer) is set to 25 ° C., and the black light “FHF-32BLB” (having a small emission intensity at a wavelength of 310 nm and a large emission intensity at a wavelength of 330 nm or more) manufactured by Toshiba Lighttech Co., Ltd.
  • Non-polarizing ultraviolet light (irradiation intensity: 0.33 mW / cm 2 ) was irradiated from the normal direction to the liquid crystal cell using an ultraviolet light source).
  • the irradiation amount of non-polarization ultraviolet light was three specifications of 0 J / cm 2 (hereinafter, specification 1), 0.5 J / cm 2 (hereinafter, specification 2), and 2 J / cm 2 (hereinafter, specification 3).
  • specification 1 0 J / cm 2
  • specification 2 0.5 J / cm 2
  • specification 3 2 J / cm 2
  • an alignment control layer was formed between the two substrates and the liquid crystal layer, and the sealing material was cured (except for the specification 1).
  • the width of the sealing material after curing was 0.5 mm.
  • Comparative example 1 A liquid crystal display device of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as Example 1, except that the liquid crystal composition B1 was used instead of the liquid crystal composition A1.
  • the alignment state was visually confirmed in a state in which the liquid crystal display was sandwiched between two linear polarizing plates (absorption-type polarizing plates) arranged in cross nicol.
  • a black display state was realized, it was determined that liquid crystal molecules were vertically aligned, and a liquid crystal display device of vertical alignment mode (VA mode) was obtained.
  • VA mode liquid crystal display device of vertical alignment mode
  • the voltage holding ratio was measured under the conditions of an applied voltage of 1 V, an applied time of 60 ⁇ s, a one frame period of 16.67 ms, and a measurement temperature of 70 ° C. using a liquid crystal physical property evaluation system “type 5254” manufactured by Toyo Corporation.
  • Example 1 As shown in Table 1, in Example 1, the liquid crystal display device in the vertical alignment mode was realized, and the voltage holding ratio was high. In particular, in specification 3, no alignment defect was present, and an alignment control force for vertically aligning liquid crystal molecules was sufficiently obtained.
  • Example 1 when forming an orientation control layer, a polymerization reaction is started by the polymerization start function of monomer N1 in liquid crystal composition A1, and the liquid crystal molecule is vertically aligned by the side chain group of monomer M1. It is considered that the orientation control force was developed.
  • the voltage holding ratio was high because the polymerization rate was high because the monomer M1 was a bifunctional monomer, and the monomer in the unpolymerized state was unlikely to remain in the liquid crystal layer.
  • the alignment control layer when forming the alignment control layer, even if the liquid crystal layer is irradiated with ultraviolet light (in Example 1, non-polarized ultraviolet light) in a normal temperature environment of 25 ° C., the alignment control power to vertically align liquid crystal molecules is sufficient. It was confirmed that it could be obtained.
  • ultraviolet light in Example 1, non-polarized ultraviolet light
  • Comparative Example 1 the liquid crystal display device in the vertical alignment mode was not realized, and in the specifications 2 and 3, the voltage holding ratio was lower than that in Example 1.
  • the temperature at the time of irradiating the liquid crystal layer with ultraviolet light is changed to 90 ° C. (more than the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material L1) in Comparative Example 1 to perform evaluation. It has been found that a liquid crystal display device of the vertical alignment mode is realized.
  • the alignment control layer when the liquid crystal layer is irradiated with ultraviolet light (non-polarizing ultraviolet light in Comparative Example 1) in a normal temperature environment of 25 ° C., liquid crystal molecules are randomly aligned and vertically aligned. The liquid crystal display of the mode was not realized. It is considered that this is because the monomer Q1 in the liquid crystal composition B1 is a monofunctional monomer, and the polymerization rate is slow in a normal temperature environment of 25 ° C.
  • the monomer Q1 is a monofunctional monomer and has a rigid molecular structure in which a biphenyl group is introduced in the central part, the alignment state of the liquid crystal molecules is random alignment of specification 1 (initial state) It is also possible that the polymerization reaction has progressed.
  • Example 2 Example 1 was carried out in the same manner as Example 1, except that the liquid crystal composition A2 was used instead of the liquid crystal composition A1 and that the irradiation amount of non-polarization ultraviolet light was 2 J / cm 2 (only specification 3). The liquid crystal display of Example 2 was manufactured.
  • Example 3 A liquid crystal display device of Example 3 was manufactured in the same manner as Example 2 except that liquid crystal composition A3 was used instead of liquid crystal composition A2.
  • Example 4 A liquid crystal display device of Example 4 was manufactured in the same manner as Example 2 except that liquid crystal composition A4 was used instead of liquid crystal composition A2.
  • Example 5 A liquid crystal display device of Example 5 was manufactured in the same manner as Example 2 except that liquid crystal composition A5 was used instead of liquid crystal composition A2.
  • Comparative example 2 A liquid crystal display device of Comparative Example 2 was manufactured in the same manner as Example 2, except that liquid crystal composition B2 was used instead of liquid crystal composition A2.
  • the liquid crystal display device in the vertical alignment mode was realized, and the voltage holding ratio was high.
  • the alignment control layer when the alignment control layer is formed, the polymerization reaction is started by the polymerization initiation function of the monomer N2 in the liquid crystal compositions A2 to A5, and the side chain group of the monomers M2 to M5 is used. It is considered that an alignment control force for vertically aligning liquid crystal molecules is developed.
  • the monomers M2 to M5 are bifunctional monomers, the polymerization rate is fast, and monomers in an unpolymerized state are less likely to remain in the liquid crystal layer, so that it is considered that the voltage holding ratio is high.
  • the liquid crystal display device of the vertical alignment mode was not realized. It is considered that this is because the liquid crystal composition B2 does not contain a monomer having a polymerization initiation function (for example, a monomer N2) and the polymerization reaction does not proceed.
  • a monomer having a polymerization initiation function for example, a monomer N2
  • Example 6 A liquid crystal display device of Example 6 was manufactured in the same manner as Example 2, except that liquid crystal composition A6 was used instead of liquid crystal composition A2.
  • Example 7 A liquid crystal display device of Example 7 was manufactured in the same manner as Example 2 except that liquid crystal composition A7 was used instead of liquid crystal composition A2.
  • the liquid crystal display device in the vertical alignment mode was realized, and the voltage holding ratio was high.
  • the polymerization initiation function is initiated by the polymerization initiation function of the monomer N1 in the liquid crystal compositions A6 and A7, and the side chain group of the monomer M1 causes liquid crystal molecules. It is considered that an alignment control force to vertically align the is expressed.
  • the voltage holding ratio was high because the polymerization rate was high because the monomer M1 was a bifunctional monomer, and the monomer in the unpolymerized state was unlikely to remain in the liquid crystal layer.
  • the alignment control layer when forming the alignment control layer, the alignment control force to vertically align the liquid crystal molecules even if the liquid crystal layer is irradiated with ultraviolet light (non-polarized ultraviolet light in Examples 6 and 7) under a normal temperature environment of 25 ° C. It was confirmed that it could be obtained sufficiently. Therefore, the liquid crystal display device of the present invention can be used even in cases where a liquid crystal material having a high nematic phase-isotropic phase transition temperature is required as in the sixth and seventh embodiments for use in vehicles, digital signage, etc. It was confirmed that there is.
  • Adhesive strength evaluation Three types of samples were produced by the following method for adhesive strength evaluation, and the adhesive strength of the sealing material was evaluated.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing a first sample for adhesive strength evaluation.
  • two glass substrates 15a and 15b on which an alignment film was not formed were prepared.
  • the sealing material 4 was dripped so that a diameter might be set to 2 mm on one surface among glass substrate 15a, 15b.
  • the glass substrates 15a and 15b were bonded by the sealing material 4 so that the longitudinal directions were orthogonal to each other.
  • the sealing material 4 was cured by heating after being irradiated with ultraviolet light to produce a first sample. In the first sample, the sealing material 4 was in contact with the glass substrates 15a and 15b.
  • glass substrates 15a and 15b a non-alkali glass substrate having a size of 15 mm ⁇ 40 mm and a thickness of 0.7 mm was used.
  • sealing material 4 a sealing material "Photo Rec” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was used.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing a second sample for adhesive strength evaluation.
  • two glass substrates 115a and 115b were prepared.
  • a horizontal alignment type polyimide alignment film 116a was formed on the surface of the glass substrate 115a
  • a horizontal alignment type polyimide alignment film 116b was formed on the surface of the glass substrate 115b.
  • the alignment films 116a and 116b were formed by applying an alignment film material containing a horizontal alignment type polyamic acid and then baking it at 200 ° C. for 30 minutes.
  • the sealing material 104 was dropped onto one surface of the alignment films 116 a and 116 b so as to have a diameter of 2 mm. After that, the glass substrates 115 a and 115 b were pasted together by the sealing material 104 so that the longitudinal directions were orthogonal to each other and the alignment films 116 a and 116 b were opposed to each other. Finally, the sealing material 104 was cured by heating after being irradiated with ultraviolet light to produce a second sample. In the second sample, the seal material 104 was in contact with the alignment films 116a and 116b.
  • glass substrates 115a and 115b substrates made of non-alkali glass having a size of 15 mm ⁇ 40 mm and a thickness of 0.7 mm were used.
  • sealing material 104 a sealing material "PHOTOREC" manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was used.
  • a third sample was produced in the same manner as the second sample except that a vertical alignment type polyimide alignment film was formed instead of the horizontal alignment type polyimide alignment film as the alignment films 116a and 116b.
  • the seal material 104 was in contact with the alignment films 116a and 116b.
  • the first sample, the second sample, and the third sample are tested for 100 hours in a high-temperature, high-humidity environment with a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, and adhesion strengths before and after the test are It was measured.
  • the results are shown in Table 4.
  • adhesive strength as shown in FIGS. 4 and 5, a load is applied to each sample in the direction of the arrow, and in the first sample, the adhesive strength when peeled off at the interface between the sealing material and In the second sample and the third sample, the adhesion when peeled off at the interface between the seal material and the alignment film was measured.
  • the first sample maintained an adhesive strength of 2.8 kgf / mm higher than that of the second and third samples, with no change in adhesive strength before and after the test.
  • the adhesion strength before the test was 2.6 kgf / mm, a value close to the adhesion strength before the test of the first sample, but the adhesion strength after the test was 1.5 kgf / mm Down to.
  • the adhesion strength before the test is 1.1 kgf / mm, which is lower than the adhesion strength before the test of the first sample and the second sample, and the peel strength after the test is 0. It further decreased to .2 kgf / mm or less.
  • One embodiment of the present invention includes a pair of substrates disposed opposite to each other, a liquid crystal layer including a liquid crystal material, and a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and surrounds the liquid crystal layer in a plan view, and the cross section view
  • a sealing material disposed between a pair of substrates and in contact with the pair of substrates, and in a region surrounded by the sealing material in a plan view, disposed between the pair of substrates and the liquid crystal layer in a cross sectional view
  • An alignment control layer in contact with the liquid crystal layer, wherein the alignment control layer contains a polymer including a unit derived from the first monomer and a unit derived from the second monomer, the liquid crystal molecules in the liquid crystal material
  • the liquid crystal display device may be one that is oriented in a direction perpendicular to the surface of the substrate, and the first monomer is represented by the following chemical formula (1). According to this aspect, it is possible to realize a liquid crystal display device which is difficult to be separated even when the frame is
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents H, CH 3 or C 2 H 5 .
  • Y 1 and Y 2 are the same or different, and H, F, Cl, Br, linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or linear, branched or cyclic carbon It represents an alkyloxy group of the formulas 1 to 6.
  • Z represents O, S, NH, CO, COO, OCO, or a direct bond.
  • m represents an integer of 6 to 16; n represents an integer of 8 to 24.
  • the first monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8). According to such a configuration, the first monomer can be effectively used. Further, according to the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8), since the halogen group (F, Cl, Br) is introduced to the biphenyl group, the liquid crystal molecules are vertically aligned. The alignment control force becomes stronger.
  • the second monomer may be represented by the following chemical formula (3). According to such a configuration, since the second monomer has a polymerization initiation function to start the polymerization reaction of at least the first monomer and the second monomer, the polymerization when forming the orientation control layer The speed is faster and the manufacturing efficiency is higher.
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different, and are linear, branched or cyclic alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkylene oxy groups having 1 to 6 carbon atoms, or , Represents a direct bond.
  • the second monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (4-1) and (4-2). According to such a configuration, the second monomer can be effectively used.
  • the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material may be 80 ° C. or higher. In one embodiment of the present invention, the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material may be 90 ° C. or more. According to such a configuration, the liquid crystal display device can be used even when the liquid crystal material having a high nematic phase-isotropic phase transition temperature is required for applications such as car-mounted and digital signage.
  • Another embodiment of the present invention is a step of forming a liquid crystal layer by sealing a liquid crystal composition containing a liquid crystal material, a first monomer, and a second monomer between a pair of substrates bonded by a sealing material 1) An alignment in contact with the liquid crystal layer between the pair of substrates and the liquid crystal layer by polymerizing at least the first monomer and the second monomer by irradiating the liquid crystal layer with light.
  • Forming the control layer (2), wherein the alignment control layer aligns liquid crystal molecules in the liquid crystal material in a direction perpendicular to the surfaces of the pair of substrates, and the first monomer May be a method of manufacturing a liquid crystal display device represented by the following chemical formula (1). According to this aspect, it is possible to manufacture a liquid crystal display device which is difficult to be separated even if the frame is narrowed and which has high voltage holding ratio and manufacturing efficiency.
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents H, CH 3 or C 2 H 5 .
  • Y 1 and Y 2 are the same or different, and H, F, Cl, Br, linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or linear, branched or cyclic carbon It represents an alkyloxy group of the formulas 1 to 6.
  • Z represents O, S, NH, CO, COO, OCO, or a direct bond.
  • m represents an integer of 6 to 16; n represents an integer of 8 to 24.
  • the first monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8). According to such a configuration, the first monomer can be effectively used. Further, according to the monomers represented by the following chemical formulas (2-1) to (2-8), since the halogen group (F, Cl, Br) is introduced to the biphenyl group, the liquid crystal molecules are vertically aligned. The alignment control force becomes stronger.
  • the second monomer may be represented by the following chemical formula (3). According to such a configuration, since the second monomer has a polymerization initiation function to start the polymerization reaction of at least the first monomer and the second monomer, the polymerization when forming the orientation control layer The speed is faster and the manufacturing efficiency is higher.
  • P 1 and P 2 are the same or different and each represents an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloylamino group, a vinyl group or a vinyloxy group.
  • Sp 1 and Sp 2 are the same or different, and are linear, branched or cyclic alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms, linear, branched or cyclic alkylene oxy groups having 1 to 6 carbon atoms, or , Represents a direct bond.
  • the second monomer may contain at least one of the monomers represented by the following chemical formulas (4-1) and (4-2). According to such a configuration, the second monomer can be effectively used.
  • the liquid crystal layer in the step (2), may be irradiated with light in a state where the temperature of the liquid crystal layer is set to 20 to 100 ° C.
  • the temperature environment when the light is irradiated to the liquid crystal layer is, for example, special conditions such as a high temperature environment above the nematic phase-isotropic phase transition temperature of the liquid crystal material. The manufacturing efficiency is further enhanced because it is not necessary to limit to the ones.
  • 103 liquid crystal layer 4

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Abstract

本発明は、狭額縁化されても剥離しにくく、電圧保持率及び製造効率が高い液晶表示装置を提供する。本発明の液晶表示装置は、対向して配置される一対の基板（２ａ，２ｂ）と、液晶材料を含有し、上記一対の基板間に配置される液晶層（３）と、平面視において上記液晶層を囲み、断面視において上記一対の基板間に配置され、上記一対の基板と接するシール材（４）と、平面視において上記シール材で囲まれる領域内で、断面視において上記一対の基板と上記液晶層との間に配置され、上記液晶層と接する配向制御層（５ａ，５ｂ）とを備え、上記配向制御層は、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットを含むポリマーを含有し、上記液晶材料中の液晶分子を上記一対の基板の表面に対して垂直方向に配向させるものであり、上記第一のモノマーは、所定の化学式で表される。

Description

液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法に関する。より詳しくは、配向制御層を有する液晶表示装置、及び、上記液晶表示装置の製造方法に関するものである。
液晶表示装置は、テレビ、スマートフォン、タブレット、ＰＣ、カーナビゲーション等の用途で利用されている。これらの用途においては種々の性能が要求され、様々な表示モードが開発されている。
液晶表示装置の表示モードとしては、高いコントラストが得られやすい等の理由で、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等の垂直配向モードが採用されることがある。このような垂直配向モードの液晶表示装置において、印加電圧が閾値電圧未満である場合（電圧無印加時を含む）の液晶分子の配向制御には、配向膜を利用するのが一般的であるが、一方では、従来の配向膜に代わる手段を利用することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１２／１２１３２１号
近年、液晶表示装置においては、画像を表示する表示領域を広くし、画像の表示に寄与しない額縁領域を狭くする、すなわち、狭額縁化の要求が高まっている。しかしながら、従来の配向膜を有する液晶表示装置では、狭額縁化に伴って、液晶表示装置を構成する一対の基板間で剥離しやすくなることがあった。
従来の配向膜を有する液晶表示装置について、図６を参照して以下に説明する。図６は、従来の配向膜を有する液晶表示装置を示す断面模式図である。
液晶表示装置１０１を製造する際には、一般的に、まず、基板１０２ａの表面上に配向膜１１６ａを形成し、基板１０２ｂの表面上に配向膜１１６ｂを形成する。その後、配向膜１１６ａが表面上に形成された基板１０２ａと、配向膜１１６ｂが表面上に形成された基板１０２ｂとを、シール材１０４によって貼り合わせ、基板１０２ａと基板１０２ｂとの間に液晶層１０３を形成する。ここでは、平面視において、シール材１０４で囲まれる領域（液晶層１０３が配置される領域）が表示領域に相当し、その表示領域を囲む領域（シール材１０４が配置される領域）が額縁領域に相当すると考える。
上述した方法で製造された液晶表示装置１０１においては、基板１０２ａとシール材１０４との間に配向膜１１６ａが存在し、基板１０２ｂとシール材１０４との間に配向膜１１６ｂが存在している。ここで、液晶表示装置１０１に対して外力、温度、湿度等の負荷が加わると、配向膜１１６ａ、１１６ｂとシール材１０４との接着強度が元々低いため、配向膜１１６ａ、１１６ｂとシール材１０４との界面から剥離することがあった。更に、狭額縁化を図るために、シール材１０４の幅を小さくして額縁領域を狭くすると、配向膜１１６ａ、１１６ｂとシール材１０４との接着面積が小さくなるため、配向膜１１６ａ、１１６ｂとシール材１０４との界面からより剥離しやすくなることがあった。
これに対して、本発明者らは、配向膜１１６ａ、１１６ｂとシール材１０４とが接着しないようにする方法を検討した。しかしながら、配向膜１１６ａを基板１０２ａとシール材１０４との間に配置せず、配向膜１１６ｂを基板１０２ｂとシール材１０４との間に配置しないように、配向膜１１６ａ、１１６ｂの位置を制御することは、成膜装置（印刷装置）の精度上困難であった。
一方、従来の配向膜に代わる手段を利用する例として、上記特許文献１には、液晶層中に添加された一種以上のラジカル重合性モノマーが重合することによって形成されたポリマー層を利用することが記載されている。上記特許文献１に記載の発明では、従来の配向膜を用いないため、上述したような配向膜とシール材との界面から剥離する問題を回避することができる。しかしながら、上記特許文献１に記載の発明は、液晶層中に未重合状態のモノマーが残存することに起因する電圧保持率（ＶＨＲ：Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｈｏｌｄｉｎｇ　Ｒａｔｉｏ）の低下を抑制する点で改善の余地があった。更に、上記特許文献１に記載の発明では、ポリマー層を形成する際に、液晶層中の液晶材料のネマティック相－等方相転移温度以上の高温環境下で液晶層に紫外線を照射するため、常温環境下でのポリマー層の形成を実現し、製造効率を高める点でも改善の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、狭額縁化されても剥離しにくく、電圧保持率及び製造効率が高い液晶表示装置と、上記液晶表示装置の製造方法とを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、狭額縁化されても剥離しにくく、電圧保持率及び製造効率が高い液晶表示装置と、上記液晶表示装置の製造方法とについて種々検討したところ、従来の配向膜の代わりに、液晶層中に添加された少なくとも二種のモノマー（第一のモノマー及び第二のモノマーを含む）が重合することによって形成される配向制御層を利用することに着目した。そして、このような配向制御層を利用すれば、従来の配向膜を介することなく、一対の基板とシール材とが接する構成を実現できることを見出した。また、配向制御層を形成する際に、上記少なくとも二種のモノマーのうちの第一のモノマーとして所定の構造を有するモノマーを用いれば、重合速度が速くなり、液晶層中に未重合状態のモノマーが残存しにくくなることを見出した。更に、常温環境下で液晶層に光を照射することによっても配向制御層を形成できることを見出した。以上により、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明の一態様は、対向して配置される一対の基板と、液晶材料を含有し、上記一対の基板間に配置される液晶層と、平面視において上記液晶層を囲み、断面視において上記一対の基板間に配置され、上記一対の基板と接するシール材と、平面視において上記シール材で囲まれる領域内で、断面視において上記一対の基板と上記液晶層との間に配置され、上記液晶層と接する配向制御層とを備え、上記配向制御層は、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットを含むポリマーを含有し、上記液晶材料中の液晶分子を上記一対の基板の表面に対して垂直方向に配向させるものであり、上記第一のモノマーは、下記化学式（１）で表される液晶表示装置であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
上記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。
本発明の一態様において、上記第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
本発明の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
上記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
本発明の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
本発明の一態様において、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移温度は、８０℃以上であってもよい。
本発明の一態様において、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移温度は、９０℃以上であってもよい。
本発明の別の一態様は、シール材によって貼り合わせた一対の基板間に、液晶材料、第一のモノマー及び第二のモノマーを含有する液晶組成物を封入して液晶層を形成する工程（１）と、上記液晶層に光を照射することによって少なくとも上記第一のモノマー及び上記第二のモノマーを重合させて、上記一対の基板と上記液晶層との間に、上記液晶層と接する配向制御層を形成する工程（２）とを含み、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶分子を上記一対の基板の表面に対して垂直方向に配向させるものであり、上記第一のモノマーは、下記化学式（１）で表される液晶表示装置の製造方法であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
上記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。
本発明の別の一態様において、上記第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
本発明の別の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
上記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
本発明の別の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
本発明の別の一態様において、上記工程（２）では、上記液晶層の温度を２０～１００℃にした状態で、上記液晶層に光を照射してもよい。
本発明によれば、狭額縁化されても剥離しにくく、電圧保持率及び製造効率が高い液晶表示装置と、上記液晶表示装置の製造方法とを提供することができる。
実施形態の液晶表示装置を示す断面模式図である。 実施形態の液晶表示装置を示す平面模式図である。 実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための断面模式図であり、（ａ）は配向制御層の形成前の状態を示し、（ｂ）は配向制御層の形成後の状態を示す。 接着強度評価用の第一のサンプルを示す斜視模式図である。 接着強度評価用の第二のサンプルを示す斜視模式図である。 従来の配向膜を有する液晶表示装置を示す断面模式図である。
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではない。また、実施形態の各構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
本明細書中、「Ｘ～Ｙ」は、「Ｘ以上、Ｙ以下」を意味する。
［実施形態］
実施形態の液晶表示装置及びその製造方法について、以下に説明する。
（１）液晶表示装置
実施形態の液晶表示装置について、図１、２を参照して以下に説明する。図１は、実施形態の液晶表示装置を示す断面模式図である。図２は、実施形態の液晶表示装置を示す平面模式図である。
液晶表示装置１は、基板２ａ、基板２ｂ、液晶層３、シール材４、配向制御層５ａ、及び、配向制御層５ｂを有している。基板２ａ、２ｂは、互いに対向して配置されている。液晶層３は、基板２ａと基板２ｂとの間に配置されている。シール材４は、平面視において液晶層３を囲み、断面視において基板２ａと基板２ｂとの間に配置され、基板２ａ、２ｂと接している。配向制御層５ａは、平面視においてシール材４で囲まれる領域内で、断面視において基板２ａと液晶層３との間に配置され、液晶層３と接している。配向制御層５ｂは、平面視においてシール材４で囲まれる領域内で、断面視において基板２ｂと液晶層３との間に配置され、液晶層３と接している。
液晶表示装置１においては、従来の液晶表示装置（図６）とは異なり、従来の配向膜が配置されておらず、シール材４が基板２ａ、２ｂと接している。よって、シール材４と基板２ａ、２ｂとの接着強度が充分に確保されるため、狭額縁化を図るためにシール材４の幅を小さくしても、基板２ａと基板２ｂとの間で剥離しにくくなる。
配向膜は、基板２ａ、２ｂとシール材４との間でシール材４と接する位置に配置されていなければよいが、配向膜の位置をこのように制御することは、成膜装置（印刷装置）の精度上困難である。そのため、配向膜は、基板２ａ、２ｂの表面上に配置されていないことが好ましい。ここで、配向膜とは、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリマレイミド、ポリアミド、ポリシロキサン、ポリフォスファゼン、ポリシルセスキオキサン、及び、これらの共重合体からなる群より選択される少なくとも一種の化合物で構成される膜（単層膜及び積層膜のいずれであってもよい）、又は、シリコン酸化物が斜方蒸着された膜であって、液晶分子の配向を制御可能な膜を意味する。なお、一般的な液晶表示装置においては、表示領域を構成する基板の表面上に配向膜材料が塗布又は蒸着されることによって、配向膜が形成される。また、上述したように形成されるものである限り、配向膜に対する配向処理（例えば、光配向処理、ラビング処理等）の有無は特に限定されない。
＜基板＞
基板２ａは、支持基材６ａと、支持基材６ａの液晶層３側の表面上に配置される画素電極７とを有している。
支持基材６ａの材料としては、例えば、ガラス、プラスチック等が挙げられる。
画素電極７の材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明材料（無機材料）が挙げられる。
基板２ａは、薄膜トランジスタ素子を有するアクティブマトリクス基板であってもよい。薄膜トランジスタ素子は、半導体層、各種電極（ゲート電極、ソース電極、及び、ドレイン電極）等で構成されるものである。基板２ａが薄膜トランジスタ素子を有するアクティブマトリクス基板である場合、薄膜トランジスタ素子は、マトリクス状に配置される画素電極７と、画素電極７を区画する周辺配線（ゲートバスライン及びソースバスライン）との間に電気的に介在している。薄膜トランジスタ素子がオン状態であるとき、信号電圧が薄膜トランジスタ素子を介して画素電極７に印加されることで、画素に電荷が充電される。そして、薄膜トランジスタ素子がオフ状態となると、画素に充電された電荷が保持される。この際、充電された電荷量に対する、１フレーム（例えば、１６．６７ｍｓ）中に保持された電荷量の割合を示すのが電圧保持率である。すなわち、電圧保持率が低いと、液晶層３に印加される電圧が時間の経過とともに減衰しやすくなり、その結果、所望の電圧印加状態が得られにくくなる。そのため、液晶表示装置１においては、電圧保持率を高くすることが求められる。
薄膜トランジスタ素子の半導体層の材料としては、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、酸化物半導体等が挙げられる。中でも、低消費電力及び高速駆動の観点からは、酸化物半導体が好ましい。酸化物半導体によれば、オフリーク電流（薄膜トランジスタ素子がオフ状態であるときのリーク電流）が少ないために低消費電力が実現可能であり、オン電流（薄膜トランジスタ素子がオン状態であるときの電流）が多いために高速駆動が実現可能である。酸化物半導体としては、例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛、及び、酸素から構成される化合物、インジウム、スズ、亜鉛、及び、酸素から構成される化合物等が挙げられる。
基板２ｂは、支持基材６ｂと、支持基材６ｂの液晶層３側の表面上に配置されるカラーフィルタ層８Ｒ（赤色）、８Ｇ（緑色）、８Ｂ（青色）と、ブラックマトリクス９と、カラーフィルタ層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂ及びブラックマトリクス９を覆う共通電極１０とを有している。ブラックマトリクス９は、各画素に対応するカラーフィルタ層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを区画するように格子状に配置されていてもよい。
支持基材６ｂの材料としては、例えば、ガラス、プラスチック等が挙げられる。
カラーフィルタ層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂの材料としては、例えば、顔料分散型のカラーレジスト等が挙げられる。カラーフィルタ層の色の組み合わせは特に限定されず、図１に示すような赤色、緑色、及び、青色の組み合わせの他に、例えば、赤色、緑色、青色、及び、黄色の組み合わせ等が挙げられる。
カラーフィルタ層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂの厚みは、互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、図１に示すように、カラーフィルタ層８Ｂの厚みは、カラーフィルタ層８Ｒ、８Ｇの厚みよりも大きくてもよい。このような構成によれば、液晶層３の厚み（セルギャップ）を小さい状態で最適化することができる。
ブラックマトリクス９の材料としては、例えば、黒色のレジスト等が挙げられる。
共通電極１０の材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明材料（無機材料）が挙げられる。
＜液晶層＞
液晶層３は、液晶材料を含有するものである。液晶材料は、ネマティック液晶材料であることが好ましい。この場合、液晶材料は、昇温過程で、ネマティック相から等方相に相転移するものであることが好ましい。液晶材料のネマティック相－等方相転移温度は、８０℃以上であってもよく、９０℃以上であってもよい。このように、液晶表示装置１は、車載、デジタルサイネージ等の用途で、ネマティック相－等方相転移温度が高い液晶材料を要する場合であっても、使用可能である。
液晶層３の液晶材料は、負の誘電率異方性（Δε＜０）を有するネガ型液晶材料であってもよく、正の誘電率異方性（Δε＞０）を有するポジ型液晶材料であってもよい。図１では、液晶分子１１として、ネガ型液晶材料中の液晶分子が例示されている。
＜シール材＞
シール材４としては、例えば、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂等の樹脂を含有するものが挙げられ、無機フィラー、有機フィラー、硬化剤等を適宜含有していてもよい。シール材４は、光により硬化するもの（光硬化型）であってもよいし、熱により硬化するもの（熱硬化型）であってもよいし、それらの両方により硬化するもの（光・熱硬化型）であってもよい。より具体的には、シール材４は、紫外線により硬化するもの（紫外線硬化型）であってもよいし、熱により硬化するもの（熱硬化型）であってもよいし、それらの両方により硬化するもの（紫外線・熱硬化型）であってもよい。
シール材４の幅は、平面視において、０．４～１．５ｍｍであってもよい。液晶表示装置１においては、シール材４が基板２ａ、２ｂと接しており、充分な接着強度が確保されているため、狭額縁化を図るためにシール材４の幅を、例えば、１．５ｍｍ以下に小さくしても、基板２ａと基板２ｂとの間で剥離しにくくなる。
＜配向制御層＞
配向制御層５ａ、５ｂは、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットを含むポリマーを含有するものである。
第一のモノマーは、下記化学式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
上記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。
第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
配向制御層５ａ、５ｂによれば、ポリマー中の第一のモノマー由来のユニットの作用により、液晶層３の液晶材料中の液晶分子１１を、基板２ａ、２ｂの表面に対して垂直方向に配向させることができる。つまり、液晶表示装置１は、垂直配向モード（例えば、ＶＡモード）の液晶表示装置である。液晶表示装置１において、液晶層３への印加電圧が閾値電圧未満である場合（電圧無印加時を含む）の液晶分子１１の配向制御は、配向制御層５ａ、５ｂにより行われる。ここで、液晶分子１１が基板２ａ、２ｂの表面に対して垂直方向に配向する（以下、単に「垂直配向する」とも言う）とは、液晶分子１１のプレチルト角が、基板２ａ、２ｂの表面に対して８６～９０°であることを意味し、好ましくは８８．５～９０°である。液晶分子１１のプレチルト角は、液晶層３への印加電圧が閾値電圧未満である場合（電圧無印加時を含む）に、液晶分子１１の長軸が基板２ａ、２ｂの表面に対して傾斜する角度を意味する。
第一のモノマー中のアルキレン基（垂直配向基）の末端には、ビフェニル基（芳香族基）が導入されているため、液晶分子１１を垂直配向させる配向規制力が充分に得られる。更に、上記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのように、ビフェニル基にハロゲン基（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ）が導入されていると、液晶分子１１を垂直配向させる配向規制力がより強まる。これに対して、アルキル基のみを有する（ビフェニル基が末端に導入されていない）モノマーでは、液晶分子１１を垂直配向させる配向規制力が比較的弱くなり、不充分である。
第一のモノマーは、側鎖の末端以外が脂肪族化合物で構成されており、柔軟性に優れた分子構造を有している。そのため、配向制御層５ａ、５ｂの形成において、少なくとも第一のモノマー及び第二のモノマーを重合させる際に、液晶層３の液晶材料のネマティック相－等方相転移温度未満の環境下、例えば、常温環境下で光を照射しても、液晶分子１１を垂直配向させる配向規制力が充分に得られる。つまり、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際には、光の照射を、液晶材料のネマティック相－等方相転移温度以上の高温環境下で行う必要がないため、製造効率が高まる。ここで、常温とは、１５～４５℃を意味する。
第一のモノマーは、重合性基としてアクリロイル基を２つ有する二官能モノマーであるため、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際に、重合速度が速くなり、液晶層３中に未重合状態のモノマーが残存しにくくなる。その結果、電圧保持率が高い液晶表示装置１が得られる。これに対して、重合性基を１つのみ有する単官能モノマーを用いると、重合速度が遅くなり、液晶層３中に未重合状態のモノマーが多く残存することになるため、電圧保持率が大きく低下してしまう。
第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されることが好ましい。この場合、第二のモノマーは、少なくとも第一のモノマー及び第二のモノマーの重合反応を開始させる重合開始機能を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
上記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
第二のモノマーは、上記化学式（３）（上記化学式（４－１）及び（４－２）を含む）で表される場合、重合開始機能を有するため、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際に、第一のモノマー及び第二のモノマーを併用すれば、重合速度がより速くなり、製造効率がより高まる。また、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際の光の照射量を低減することもできる。
配向制御層５ａ、５ｂを構成するポリマーは、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットに加えて、第一のモノマー及び第二のモノマー以外の構造を有するモノマー由来のユニットを更に含んでいてもよい。
液晶表示装置１は、基板２ａ（支持基材６ａ）の液晶層３とは反対側に偏光板１２ａを、基板２ｂ（支持基材６ｂ）の液晶層３とは反対側に偏光板１２ｂを更に有していてもよい。
偏光板１２ａ、１２ｂとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素錯体（又は染料）等の異方性材料を、染色及び吸着させてから延伸配向させた直線偏光板（吸収型偏光板）等を用いることができる。
偏光板１２ａの透過軸と偏光板１２ｂの透過軸とは、直交することが好ましい。このような構成によれば、偏光板１２ａ、１２ｂがクロスニコルに配置されるため、電圧無印加時に黒表示状態を効果的に実現することができる。ここで、２つの透過軸が直交するとは、両者のなす角度が８８～９２°であることを意味し、好ましくは８９．５～９０．５°であり、特に好ましくは９０°（完全に直交）である。
液晶表示装置１は、基板２ａ（偏光板１２ａ）の液晶層３とは反対側に、バックライト１３を更に有していてもよい。この場合、液晶表示装置１は、透過型の液晶表示装置となる。
バックライト１３の方式は特に限定されず、例えば、エッジライト方式、直下型方式等が挙げられる。バックライト１３の光源の種類は特に限定されず、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極管（ＣＣＦＬ）等が挙げられる。
液晶表示装置１は、上述した部材の他に、液晶表示装置の分野で一般的に用いられる部材を更に有していてもよく、例えば、テープ・キャリア・パッケージ（ＴＣＰ）、プリント回路基板（ＰＣＢ）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等を適宜有していてもよい。
（２）液晶表示装置の製造方法
実施形態の液晶表示装置の製造方法について、図３を参照して以下に説明する。図３は、実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための断面模式図であり、（ａ）は配向制御層の形成前の状態を示し、（ｂ）は配向制御層の形成後の状態を示す。なお、液晶表示装置を製造する際に用いられる部材（材料）については、上述した内容と重複する点の説明を適宜省略する。
＜液晶層の形成工程＞
まず、図３（ａ）に示すように、シール材４によって貼り合わせた基板２ａと基板２ｂとの間に、液晶材料（液晶分子１１）と、第一のモノマー及び第二のモノマー（モノマー１４）とを含有する液晶組成物を封入して、液晶層３を形成する。
液晶層３は、例えば、滴下法、注入法等の方法によって、基板２ａと基板２ｂとの間に液晶組成物を封入することで形成可能である。
液晶層３を滴下法によって形成する場合、例えば、下記のプロセスが採用される。まず、シール材４を基板２ａ、２ｂのうちの一方の表面上に塗布した後、シール材４で囲まれる領域内に液晶組成物を滴下する。そして、基板２ａと基板２ｂとをシール材４によって貼り合わせて、液晶層３を形成する。
液晶層３を注入法によって形成する場合、例えば、下記のプロセスが採用される。まず、シール材４を基板２ａ、２ｂのうちの一方の表面上に塗布した後、基板２ａと基板２ｂとをシール材４によって貼り合わせる。そして、基板２ａと基板２ｂとの間に液晶組成物を注入し、液晶層３を形成する。液晶組成物を注入する際、基板２ａと基板２ｂとの間を真空状態にしてもよい。
液晶層３を形成する際、シール材４を予め硬化していてもよく、硬化していなくてもよい。シール材４の硬化は、後述する配向制御層５ａ、５ｂの形成と別のタイミングで行われてもよく、同じタイミングで行われてもよい。
液晶組成物中の第一のモノマーは、下記化学式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
上記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。
第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
液晶組成物中の第一のモノマーの含有量は、０．３～５重量％であることが好ましい。液晶組成物中の第一のモノマーの含有量が０．３重量％よりも少ない場合、液晶分子１１が液晶層３中で均一かつ安定して垂直配向する状態が得られにくいことがある。液晶組成物中の第一のモノマーの含有量が５重量％よりも多い場合、後述する配向制御層５ａ、５ｂの形成において、第一のモノマーが完全に重合するのに時間がかかり、その結果、未重合状態のモノマーが残存することに起因する電圧保持率の低下が引き起こされることがある。
液晶組成物中の第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
上記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
液晶組成物中の第二のモノマーの含有量は、０．０３～０．３重量％であることが好ましい。液晶組成物中の第二のモノマーの含有量が０．０３重量％よりも少ない場合、例えば、第二のモノマーが上記化学式（３）（上記化学式（４－１）及び（４－２）を含む）で表されるものであれば、後述する配向制御層５ａ、５ｂを形成する際に、第二のモノマーの重合開始機能が発揮されにくく、重合反応が完了するのに時間がかかることがある。液晶組成物中の第二のモノマーの含有量が０．３重量％よりも多い場合、例えば、第二のモノマーが上記化学式（３）（上記化学式（４－１）及び（４－２）を含む）で表されるものであれば、後述する配向制御層５ａ、５ｂを形成する際に、ラジカルが多く発生することによって重合速度は速くなるが、電圧保持率の低下が引き起こされることがある。
液晶組成物において、第一のモノマーの含有量は、第二のモノマーの含有量以上であることが好ましい。具体的には、第一のモノマーと第二のモノマーとの重量比は、１４０：１～１：１であることが好ましい。
＜配向制御層の形成工程＞
図３（ａ）に示した状態において、液晶層３に光（図３（ａ）中の矢印）を照射することによって少なくとも第一のモノマー及び第二のモノマーを重合させて、図３（ｂ）に示すように、基板２ａと液晶層３との間に液晶層３と接する配向制御層５ａを、基板２ｂと液晶層３との間に液晶層３と接する配向制御層５ｂを、各々形成する。配向制御層５ａ、５ｂは、少なくとも第一のモノマー及び第二のモノマーが重合して生成されたポリマーが、液晶層３から相分離することで形成された層である。その後、偏光板、バックライト等の部材（図示せず）を適宜配置することにより、液晶表示装置１が完成する。
配向制御層５ａ、５ｂを形成する際、液晶層３に照射される光は、紫外線であってもよく、可視光線（波長：３８０ｎｍ以上）であってもよく、中でも、紫外線であることが好ましい。紫外線は、無偏光紫外線であってもよく、偏光紫外線であってもよい。
液晶層３に紫外線を照射する場合、その紫外線の波長は、２８０～４３０ｎｍであることが好ましい。液晶層３に照射される紫外線の波長が２８０ｎｍよりも短い場合、液晶材料（液晶分子１１）と、第一のモノマー及び第二のモノマー（モノマー１４）とが分解し、電圧保持率の低下が引き起こされることがある。一方、波長が４３０ｎｍよりも長い紫外線の照射でも重合反応が進行する場合、例えば、バックライトから出射される光（紫外線）によっても重合反応が進行することになり、液晶表示装置１の使用中にＡＣ残像が発生することがある。
液晶層３に紫外線を照射する場合、その紫外線の照射量は、０．０１～１０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましい。液晶層３に照射される紫外線の照射量が０．０１Ｊ／ｃｍ２よりも少ない場合、重合反応が充分に進行せず、ＡＣ残像が発生することがある。液晶層３に照射される紫外線の照射量が１０Ｊ／ｃｍ２よりも多い場合、液晶材料（液晶分子１１）と、第一のモノマー及び第二のモノマー（モノマー１４）とが分解し（又は、第一のモノマー及び第二のモノマーが重合して生成されたポリマーが分解し）、電圧保持率の低下が引き起こされることがある。
配向制御層５ａ、５ｂは、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットを含むポリマーを含有するものである。配向制御層５ａ、５ｂによれば、ポリマー中の第一のモノマー由来のユニットの作用により、液晶層３の液晶材料中の液晶分子１１を、基板２ａ、２ｂの表面に対して垂直方向に配向させることができる。つまり、本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、液晶表示装置１として、垂直配向モード（例えば、ＶＡモード）の液晶表示装置を製造することができる。
本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際に、柔軟性に優れた分子構造を有する第一のモノマーを利用するため、液晶層３の液晶材料のネマティック相－等方相転移温度未満の環境下、例えば、常温環境下で、液晶層３に光を照射しても、液晶分子１１を垂直配向させる配向規制力が充分に得られる。つまり、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際には、液晶層３への光の照射を、液晶材料のネマティック相－等方相転移温度以上の高温環境下で行う必要がないため、製造効率が高まる。以上のことから、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際、液晶層３に光を照射するときの温度環境は特別なものに限定されず、例えば、液晶層３の温度を２０～１００℃にした状態で、液晶層３に光を照射してもよい。
本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際に、二官能モノマーである第一のモノマーを利用するため、重合速度が速くなり、液晶層３中に未重合状態のモノマーが残存しにくくなる。その結果、電圧保持率が高い液晶表示装置１が得られる。
本実施形態の液晶表示装置の製造方法によれば、液晶分子１１の配向制御を担う部材として、基板２ａと基板２ｂとをシール材４によって貼り合わせる前に基板２ａ、２ｂの表面上に配向膜を形成する代わりに、基板２ａと基板２ｂとをシール材４によって貼り合わせた後で配向制御層５ａ、５ｂを形成するため、シール材４が基板２ａ、２ｂと接する構成を実現できる。よって、シール材４と基板２ａ、２ｂとの接着強度が充分に確保されるため、狭額縁化を図るためにシール材４の幅を小さくしても、基板２ａと基板２ｂとの間で剥離しにくくなる。
液晶組成物は、液晶材料、第一のモノマー及び第二のモノマーに加えて、第一のモノマー及び第二のモノマー以外の構造を有するモノマーを更に含有していてもよい。つまり、配向制御層５ａ、５ｂを形成する際、第一のモノマー及び第二のモノマーに加えて、第一のモノマー及び第二のモノマー以外の構造を有するモノマーを重合させてもよい。その結果、配向制御層５ａ、５ｂを構成するポリマーは、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットに加えて、第一のモノマー及び第二のモノマー以外の構造を有するモノマー由来のユニットを更に含んでいてもよい。
［実施例及び比較例］
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
実施例及び比較例において、液晶表示装置を製造する際に用いられた液晶組成物は、以下の通りであった。
＜液晶組成物Ａ１＞
まず、液晶材料Ｌ１（ネマティック相－等方相転移温度：８０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．４、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、下記化学式（２－１）で表されるモノマーＭ１（第一のモノマー）と、下記化学式（４－１）で表されるモノマーＮ１（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ１、Ｎ１を液晶材料Ｌ１中に完全に溶解させて、液晶組成物Ａ１を調製した。液晶組成物Ａ１中のモノマーＭ１の含有量は１．５重量％であった。液晶組成物Ａ１中のモノマーＮ１の含有量は０．３重量％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
＜液晶組成物Ａ２＞
まず、液晶材料Ｌ１（ネマティック相－等方相転移温度：８０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．４、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、下記化学式（２－２）で表されるモノマーＭ２（第一のモノマー）と、下記化学式（４－２）で表されるモノマーＮ２（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ２、Ｎ２を液晶材料Ｌ１中に完全に溶解させて、液晶組成物Ａ２を調製した。液晶組成物Ａ２中のモノマーＭ２の含有量は１．３重量％であった。液晶組成物Ａ２中のモノマーＮ２の含有量は０．３重量％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
＜液晶組成物Ａ３＞
まず、液晶材料Ｌ１（ネマティック相－等方相転移温度：８０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．４、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、下記化学式（２－３）で表されるモノマーＭ３（第一のモノマー）と、上記化学式（４－２）で表されるモノマーＮ２（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ３、Ｎ２を液晶材料Ｌ１中に完全に溶解させて、液晶組成物Ａ３を調製した。液晶組成物Ａ３中のモノマーＭ３の含有量は１．２重量％であった。液晶組成物Ａ３中のモノマーＮ２の含有量は０．２重量％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
＜液晶組成物Ａ４＞
まず、液晶材料Ｌ１（ネマティック相－等方相転移温度：８０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．４、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、下記化学式（２－４）で表されるモノマーＭ４（第一のモノマー）と、上記化学式（４－２）で表されるモノマーＮ２（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ４、Ｎ２を液晶材料Ｌ１中に完全に溶解させて、液晶組成物Ａ４を調製した。液晶組成物Ａ４中のモノマーＭ４の含有量は１．４重量％であった。液晶組成物Ａ４中のモノマーＮ２の含有量は０．２重量％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
＜液晶組成物Ａ５＞
まず、液晶材料Ｌ１（ネマティック相－等方相転移温度：８０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．４、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、下記化学式（２－５）で表されるモノマーＭ５（第一のモノマー）と、上記化学式（４－２）で表されるモノマーＮ２（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ５、Ｎ２を液晶材料Ｌ１中に完全に溶解させて、液晶組成物Ａ５を調製した。液晶組成物Ａ５中のモノマーＭ５の含有量は１．３重量％であった。液晶組成物Ａ５中のモノマーＮ２の含有量は０．３重量％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
＜液晶組成物Ａ６＞
まず、液晶材料Ｌ２（ネマティック相－等方相転移温度：９２℃、誘電率異方性（Δε）：－３．２、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、上記化学式（２－１）で表されるモノマーＭ１（第一のモノマー）と、上記化学式（４－１）で表されるモノマーＮ１（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ１、Ｎ１を液晶材料Ｌ２中に完全に溶解させて、液晶組成物Ａ６を調製した。液晶組成物Ａ６中のモノマーＭ１の含有量は１．５重量％であった。液晶組成物Ａ６中のモノマーＮ１の含有量は０．３重量％であった。
＜液晶組成物Ａ７＞
まず、液晶材料Ｌ３（ネマティック相－等方相転移温度：１１０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．５、屈折率異方性（Δｎ）：０．１００）に、上記化学式（２－１）で表されるモノマーＭ１（第一のモノマー）と、上記化学式（４－１）で表されるモノマーＮ１（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ１、Ｎ１を液晶材料Ｌ３中に完全に溶解させて、液晶組成物Ａ７を調製した。液晶組成物Ａ７中のモノマーＭ１の含有量は１．５重量％であった。液晶組成物Ａ７中のモノマーＮ１の含有量は０．３重量％であった。
＜液晶組成物Ｂ１＞
まず、液晶材料Ｌ１（ネマティック相－等方相転移温度：８０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．４、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、下記化学式（５）で表されるモノマーＱ１と、上記化学式（４－１）で表されるモノマーＮ１（第二のモノマー）とを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＱ１、Ｎ１を液晶材料Ｌ１中に完全に溶解させて、液晶組成物Ｂ１を調製した。液晶組成物Ｂ１中のモノマーＱ１の含有量は１．５重量％であった。液晶組成物Ｂ１中のモノマーＮ１の含有量は０．３重量％であった。液晶組成物Ｂ１は、二種のモノマーＱ１、Ｎ１を含有していたものの、上述した第一のモノマー（上記化学式（１））に該当するモノマーを含有していなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
＜液晶組成物Ｂ２＞
まず、液晶材料Ｌ１（ネマティック相－等方相転移温度：８０℃、誘電率異方性（Δε）：－３．４、屈折率異方性（Δｎ）：０．０９５）に、上記化学式（２－１）で表されるモノマーＭ１（第一のモノマー）のみを添加した。その後、得られた混合物を２５℃の環境下で２４時間放置することで、モノマーＭ１を液晶材料Ｌ１中に完全に溶解させて、液晶組成物Ｂ２を調製した。液晶組成物Ｂ２中のモノマーＭ１の含有量は１．５重量％であった。液晶組成物Ｂ２は、上述した第一のモノマー（上記化学式（１））に該当するモノマーＭ１を含有していたものの、それ以外のモノマー（第二のモノマー）を含有していなかった。
（実施例１）
実施例１の液晶表示装置を、以下の方法により製造した。まず、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）製の透明電極を表面に有する基板を２枚準備した。そして、一方の基板の透明電極側の表面上に、積水化学工業社製のシール材「フォトレック（登録商標）」を塗布した後、シール材で囲まれた領域内に液晶組成物Ａ１を滴下した。その後、両基板をシール材によって貼り合わせて、液晶層を形成した。以下の説明では、この工程で作製されたものを、便宜上、「液晶セル」と言う。
続いて、液晶セル（液晶層）の温度を２５℃に設定し、東芝ライテック社製のブラックライト「ＦＨＦ－３２ＢＬＢ」（波長３１０ｎｍで小さな発光強度を有し、波長３３０ｎｍ以上で大きな発光強度を有する紫外線光源）を用いて、液晶セルに対して法線方向から無偏光紫外線（照射強度：０．３３ｍＷ／ｃｍ２）を照射した。無偏光紫外線の照射量は、０Ｊ／ｃｍ２（以下、仕様１）、０．５Ｊ／ｃｍ２（以下、仕様２）、及び、２Ｊ／ｃｍ２（以下、仕様３）の３仕様とした。その結果、両基板と液晶層との間に配向制御層が各々形成されるとともに、シール材が硬化した（仕様１を除く）。硬化後のシール材の幅は、０．５ｍｍであった。以上により、実施例１の液晶表示装置が完成した。
（比較例１）
液晶組成物Ａ１の代わりに液晶組成物Ｂ１を用いた点以外、実施例１と同様にして、比較例１の液晶表示装置を製造した。
［評価１］
実施例１及び比較例１の液晶表示装置について、配向状態及び電圧保持率を評価した。結果を表１に示した。本評価は、上述した仕様１～３における各例の液晶表示装置に対して行われた。なお、仕様１については、配向制御層が形成されていない状態であり、参考用として評価した。
配向状態については、クロスニコルに配置された２枚の直線偏光板（吸収型偏光板）の間に液晶表示装置を挟んだ状態で、目視確認した。目視確認の結果、黒表示状態が実現されている場合については、液晶分子が垂直配向しており、垂直配向モード（ＶＡモード）の液晶表示装置が得られたと判断した。これに対して、黒表示状態が実現されていない場合については、液晶分子がランダム配向しており、垂直配向モード（ＶＡモード）の液晶表示装置が得られなかったと判断した。
電圧保持率については、東陽テクニカ社製の液晶物性評価システム「６２５４型」を用いて、印加電圧１Ｖ、印加時間６０μｓ、１フレーム期間１６．６７ｍｓ、測定温度７０℃の条件下で測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
表１に示すように、実施例１では、垂直配向モードの液晶表示装置が実現され、電圧保持率が高かった。特に、仕様３においては、配向欠陥が全く存在せず、液晶分子を垂直配向させる配向規制力が充分に得られていた。以上より、実施例１においては、配向制御層を形成する際に、液晶組成物Ａ１中のモノマーＮ１の重合開始機能により重合反応が開始し、モノマーＭ１の側鎖基によって液晶分子を垂直配向させる配向規制力が発現したと考えられる。また、モノマーＭ１が二官能モノマーであるために重合速度が速く、液晶層中に未重合状態のモノマーが残存しにくかったため、電圧保持率が高くなったと考えられる。更に、配向制御層を形成する際に、２５℃の常温環境下で液晶層に紫外線（実施例１では、無偏光紫外線）を照射しても、液晶分子を垂直配向させる配向規制力が充分に得られることが確認された。
一方、比較例１では、垂直配向モードの液晶表示装置が実現されず、仕様２、３において、電圧保持率が実施例１よりも低かった。ここで、比較例１に対して、液晶層に紫外線（無偏光紫外線）を照射する際の温度を９０℃（液晶材料Ｌ１のネマティック相－等方相転移温度以上）に変更して評価を行うと、垂直配向モードの液晶表示装置が実現されることが分かった。しかしながら、配向制御層を形成する際に、上述したように、２５℃の常温環境下で液晶層に紫外線（比較例１では、無偏光紫外線）を照射すると、液晶分子がランダム配向し、垂直配向モードの液晶表示装置が実現されなかった。これは、液晶組成物Ｂ１中のモノマーＱ１が単官能モノマーであり、２５℃の常温環境下では重合速度が遅かったためであると考えられる。また、モノマーＱ１が、単官能モノマーであり、かつ、中央部分にビフェニル基が導入されている剛直な分子構造を有しているため、液晶分子の配向状態が仕様１（初期状態）のランダム配向のまま、重合反応が進行した可能性も考えられる。
（実施例２）
液晶組成物Ａ１の代わりに液晶組成物Ａ２を用いた点、及び、無偏光紫外線の照射量を２Ｊ／ｃｍ２とした（仕様３のみとした）点以外、実施例１と同様にして、実施例２の液晶表示装置を製造した。
（実施例３）
液晶組成物Ａ２の代わりに液晶組成物Ａ３を用いた点以外、実施例２と同様にして、実施例３の液晶表示装置を製造した。
（実施例４）
液晶組成物Ａ２の代わりに液晶組成物Ａ４を用いた点以外、実施例２と同様にして、実施例４の液晶表示装置を製造した。
（実施例５）
液晶組成物Ａ２の代わりに液晶組成物Ａ５を用いた点以外、実施例２と同様にして、実施例５の液晶表示装置を製造した。
（比較例２）
液晶組成物Ａ２の代わりに液晶組成物Ｂ２を用いた点以外、実施例２と同様にして、比較例２の液晶表示装置を製造した。
［評価２］
実施例２～５、及び、比較例２の液晶表示装置について、上述した評価１と同様な方法で、配向状態及び電圧保持率を評価した。結果を表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
表２に示すように、実施例２～５では、垂直配向モードの液晶表示装置が実現され、電圧保持率が高かった。以上より、実施例２～５においては、配向制御層を形成する際に、液晶組成物Ａ２～Ａ５中のモノマーＮ２の重合開始機能により重合反応が開始し、モノマーＭ２～Ｍ５の側鎖基によって液晶分子を垂直配向させる配向規制力が発現したと考えられる。また、モノマーＭ２～Ｍ５が二官能モノマーであるために重合速度が速く、液晶層中に未重合状態のモノマーが残存しにくかったため、電圧保持率が高くなったと考えられる。更に、配向制御層を形成する際に、２５℃の常温環境下で液晶層に紫外線（実施例２～５では、無偏光紫外線）を照射しても、液晶分子を垂直配向させる配向規制力が充分に得られることが確認された。
一方、比較例２では、垂直配向モードの液晶表示装置が実現されなかった。これは、液晶組成物Ｂ２中に重合開始機能を有するモノマー（例えば、モノマーＮ２）が含有されておらず、重合反応が進行しなかったためであると考えられる。
（実施例６）
液晶組成物Ａ２の代わりに液晶組成物Ａ６を用いた点以外、実施例２と同様にして、実施例６の液晶表示装置を製造した。
（実施例７）
液晶組成物Ａ２の代わりに液晶組成物Ａ７を用いた点以外、実施例２と同様にして、実施例７の液晶表示装置を製造した。
［評価３］
実施例６、７の液晶表示装置について、上述した評価１と同様な方法で、配向状態及び電圧保持率を評価した。結果を表３に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
表３に示すように、実施例６、７では、垂直配向モードの液晶表示装置が実現され、電圧保持率が高かった。以上より、実施例６、７においては、配向制御層を形成する際に、液晶組成物Ａ６、Ａ７中のモノマーＮ１の重合開始機能により重合反応が開始し、モノマーＭ１の側鎖基によって液晶分子を垂直配向させる配向規制力が発現したと考えられる。また、モノマーＭ１が二官能モノマーであるために重合速度が速く、液晶層中に未重合状態のモノマーが残存しにくかったため、電圧保持率が高くなったと考えられる。更に、配向制御層を形成する際に、２５℃の常温環境下で液晶層に紫外線（実施例６、７では、無偏光紫外線）を照射しても、液晶分子を垂直配向させる配向規制力が充分に得られることが確認された。よって、本発明の液晶表示装置は、車載、デジタルサイネージ等の用途で、実施例６、７のようにネマティック相－等方相転移温度が高い液晶材料を要する場合であっても、使用可能であることが確認された。
［接着強度評価］
接着強度評価用として、３種類のサンプルを以下の方法で作製し、シール材の接着強度を評価した。
（第一のサンプル）
第一のサンプルの作製方法について、図４を参照して以下に説明する。図４は、接着強度評価用の第一のサンプルを示す斜視模式図である。まず、配向膜が成膜されていない２枚のガラス基板１５ａ、１５ｂを準備した。そして、ガラス基板１５ａ、１５ｂのうちの一方の表面上に、直径が２ｍｍとなるようにシール材４を滴下した。その後、ガラス基板１５ａ、１５ｂを、シール材４によって、長手方向が互いに直交するように貼り合わせた。最後に、紫外線を照射した後に加熱することによってシール材４を硬化させて、第一のサンプルを作製した。第一のサンプルにおいては、シール材４がガラス基板１５ａ、１５ｂと接していた。ガラス基板１５ａ、１５ｂとしては、大きさが１５ｍｍ×４０ｍｍ、厚みが０．７ｍｍである無アルカリガラス製の基板を用いた。シール材４としては、積水化学工業社製のシール材「フォトレック」を用いた。
（第二のサンプル）
第二のサンプルの作製方法について、図５を参照して以下に説明する。図５は、接着強度評価用の第二のサンプルを示す斜視模式図である。まず、２枚のガラス基板１１５ａ、１１５ｂを準備した。続いて、ガラス基板１１５ａの表面上に水平配向型のポリイミド配向膜１１６ａを形成し、ガラス基板１１５ｂの表面上に水平配向型のポリイミド配向膜１１６ｂを形成した。配向膜１１６ａ、１１６ｂは、水平配向型のポリアミック酸を含有する配向膜材料を塗布した後に、２００℃で３０分間焼成することによって形成された。そして、配向膜１１６ａ、１１６ｂのうちの一方の表面上に、直径が２ｍｍとなるようにシール材１０４を滴下した。その後、ガラス基板１１５ａ、１１５ｂを、シール材１０４によって、長手方向が互いに直交し、かつ、配向膜１１６ａ、１１６ｂが対向するように貼り合わせた。最後に、紫外線を照射した後に加熱することによってシール材１０４を硬化させて、第二のサンプルを作製した。第二のサンプルにおいては、シール材１０４が配向膜１１６ａ、１１６ｂと接していた。ガラス基板１１５ａ、１１５ｂとしては、大きさが１５ｍｍ×４０ｍｍ、厚みが０．７ｍｍである無アルカリガラス製の基板を用いた。シール材１０４としては、積水化学工業社製のシール材「フォトレック」を用いた。
（第三のサンプル）
配向膜１１６ａ、１１６ｂとして、水平配向型のポリイミド配向膜の代わりに垂直配向型のポリイミド配向膜を形成した点以外、第二のサンプルと同様にして、第三のサンプルを作製した。第三のサンプルにおいては、シール材１０４が配向膜１１６ａ、１１６ｂと接していた。
（評価方法）
第一のサンプル、第二のサンプル、及び、第三のサンプルに対して、温度６０℃、湿度９０％の高温高湿環境下で１００時間放置する試験を行い、その試験前後での接着強度を測定した。結果を表４に示した。接着強度としては、図４、５に示すように、各サンプルに対して矢印の方向に荷重を加え、第一のサンプルではシール材とガラス基板との界面で剥離したときの接着力を、第二のサンプル及び第三のサンプルではシール材と配向膜との界面で剥離したときの接着力を、各々測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
表４に示すように、第一のサンプルでは、接着強度が試験前後で変化することなく、第二のサンプル及び第三のサンプルよりも高い接着強度２．８ｋｇｆ／ｍｍを維持していた。一方、第二のサンプルでは、試験前の接着強度が２．６ｋｇｆ／ｍｍと、第一のサンプルの試験前の接着強度に近い値であったが、試験後の接着強度が１．５ｋｇｆ／ｍｍまで低下した。また、第三のサンプルでは、試験前の接着強度が１．１ｋｇｆ／ｍｍと、第一のサンプル及び第二のサンプルの試験前の接着強度よりも低い値であり、試験後の剥離強度が０．２ｋｇｆ／ｍｍ以下と、更に低下した。以上より、狭額縁化されても高い接着強度を維持し、かつ、剥離しにくい液晶表示装置を実現するためには、本発明の液晶表示装置のように、シール材が配向膜と接しない構成を採用することが極めて有効であることが分かった。なお、本評価では、第一のサンプルとして、シール材がガラス基板と接する構成を評価したが、ガラス基板の表面上に形成された配向膜以外の部材（例えば、電極等）がシール材と接する構成を評価しても同様に、接着強度が試験前後で高く維持されることが確認された。
［付記］
本発明の一態様は、対向して配置される一対の基板と、液晶材料を含有し、上記一対の基板間に配置される液晶層と、平面視において上記液晶層を囲み、断面視において上記一対の基板間に配置され、上記一対の基板と接するシール材と、平面視において上記シール材で囲まれる領域内で、断面視において上記一対の基板と上記液晶層との間に配置され、上記液晶層と接する配向制御層とを備え、上記配向制御層は、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットを含むポリマーを含有し、上記液晶材料中の液晶分子を上記一対の基板の表面に対して垂直方向に配向させるものであり、上記第一のモノマーは、下記化学式（１）で表される液晶表示装置であってもよい。本態様によれば、狭額縁化されても剥離しにくく、電圧保持率及び製造効率が高い液晶表示装置が実現される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
上記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。
本発明の一態様において、上記第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。このような構成によれば、上記第一のモノマーを効果的に利用することができる。また、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーによれば、ビフェニル基にハロゲン基（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ）が導入されているため、上記液晶分子を垂直配向させる配向規制力がより強まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
本発明の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されてもよい。このような構成によれば、上記第二のモノマーが、少なくとも上記第一のモノマー及び上記第二のモノマーの重合反応を開始させる重合開始機能を有するため、上記配向制御層を形成する際の重合速度がより速くなり、製造効率がより高まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
上記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
本発明の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。このような構成によれば、上記第二のモノマーを効果的に利用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
本発明の一態様において、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移温度は、８０℃以上であってもよい。また、本発明の一態様において、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移温度は、９０℃以上であってもよい。このような構成によれば、上記液晶表示装置が、車載、デジタルサイネージ等の用途で、ネマティック相－等方相転移温度が高い上記液晶材料を要する場合であっても、使用可能となる。
本発明の別の一態様は、シール材によって貼り合わせた一対の基板間に、液晶材料、第一のモノマー及び第二のモノマーを含有する液晶組成物を封入して液晶層を形成する工程（１）と、上記液晶層に光を照射することによって少なくとも上記第一のモノマー及び上記第二のモノマーを重合させて、上記一対の基板と上記液晶層との間に、上記液晶層と接する配向制御層を形成する工程（２）とを含み、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶分子を上記一対の基板の表面に対して垂直方向に配向させるものであり、上記第一のモノマーは、下記化学式（１）で表される液晶表示装置の製造方法であってもよい。本態様によれば、狭額縁化されても剥離しにくく、電圧保持率及び製造効率が高い液晶表示装置が製造可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
上記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。
本発明の別の一態様において、上記第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。このような構成によれば、上記第一のモノマーを効果的に利用することができる。また、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーによれば、ビフェニル基にハロゲン基（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ）が導入されているため、上記液晶分子を垂直配向させる配向規制力がより強まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
本発明の別の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されてもよい。このような構成によれば、上記第二のモノマーが、少なくとも上記第一のモノマー及び上記第二のモノマーの重合反応を開始させる重合開始機能を有するため、上記配向制御層を形成する際の重合速度がより速くなり、製造効率がより高まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
上記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
本発明の別の一態様において、上記第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。このような構成によれば、上記第二のモノマーを効果的に利用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
本発明の別の一態様において、上記工程（２）では、上記液晶層の温度を２０～１００℃にした状態で、上記液晶層に光を照射してもよい。このような構成によれば、上記工程（２）において、上記液晶層に光を照射する際の温度環境を、例えば、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移温度以上の高温環境等の特別なものに限定する必要がないため、製造効率がより高まる。
１、１０１：液晶表示装置
２ａ、２ｂ、１０２ａ、１０２ｂ：基板
３、１０３：液晶層
４、１０４：シール材
５ａ、５ｂ：配向制御層
６ａ、６ｂ：支持基材
７：画素電極
８Ｒ、８Ｇ、８Ｂ：カラーフィルタ層
９：ブラックマトリクス
１０：共通電極
１１：液晶分子
１２ａ、１２ｂ：偏光板
１３：バックライト
１４：モノマー
１５ａ、１５ｂ、１１５ａ、１１５ｂ：ガラス基板
１１６ａ、１１６ｂ：配向膜

Claims (11)

  1. 対向して配置される一対の基板と、
    液晶材料を含有し、前記一対の基板間に配置される液晶層と、
    平面視において前記液晶層を囲み、断面視において前記一対の基板間に配置され、前記一対の基板と接するシール材と、
    平面視において前記シール材で囲まれる領域内で、断面視において前記一対の基板と前記液晶層との間に配置され、前記液晶層と接する配向制御層とを備え、
    前記配向制御層は、第一のモノマー由来のユニット及び第二のモノマー由来のユニットを含むポリマーを含有し、前記液晶材料中の液晶分子を前記一対の基板の表面に対して垂直方向に配向させるものであり、
    前記第一のモノマーは、下記化学式（１）で表されることを特徴とする液晶表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （前記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。）
  2. 前記第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
  3. 前記第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （前記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。）
  4. 前記第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
  5. 前記液晶材料のネマティック相－等方相転移温度は、８０℃以上であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 前記液晶材料のネマティック相－等方相転移温度は、９０℃以上であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
  7. シール材によって貼り合わせた一対の基板間に、液晶材料、第一のモノマー及び第二のモノマーを含有する液晶組成物を封入して液晶層を形成する工程（１）と、
    前記液晶層に光を照射することによって少なくとも前記第一のモノマー及び前記第二のモノマーを重合させて、前記一対の基板と前記液晶層との間に、前記液晶層と接する配向制御層を形成する工程（２）とを含み、
    前記配向制御層は、前記液晶材料中の液晶分子を前記一対の基板の表面に対して垂直方向に配向させるものであり、
    前記第一のモノマーは、下記化学式（１）で表されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （前記化学式（１）中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なって、Ｈ、ＣＨ３、又は、Ｃ２Ｈ５を表す。Ｙ１及びＹ２は、同一又は異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキル基、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキルオキシ基を表す。Ｚは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、ＣＯ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、又は、直接結合を表す。ｍは、６～１６の整数を表す。ｎは、８～２４の整数を表す。）
  8. 前記第一のモノマーは、下記化学式（２－１）～（２－８）で表されるモノマーのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
  9. 前記第二のモノマーは、下記化学式（３）で表されることを特徴とする請求項７又は８に記載の液晶表示装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     （前記化学式（３）中、Ｐ１及びＰ２は、同一又は異なって、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、ビニル基、又は、ビニルオキシ基を表す。Ｓｐ１及びＳｐ２は、同一又は異なって、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレン基、直鎖状、分岐状若しくは環状の炭素数１～６のアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。）
  10. 前記第二のモノマーは、下記化学式（４－１）及び（４－２）で表されるモノマーのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
  11. 前記工程（２）では、前記液晶層の温度を２０～１００℃にした状態で、前記液晶層に光を照射することを特徴とする請求項７～１０のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。
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