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JP2010191256A - Liquid crystal display element and method for manufacturing the same - Google Patents

Liquid crystal display element and method for manufacturing the same Download PDF

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JP2010191256A
JP2010191256A JP2009036370A JP2009036370A JP2010191256A JP 2010191256 A JP2010191256 A JP 2010191256A JP 2009036370 A JP2009036370 A JP 2009036370A JP 2009036370 A JP2009036370 A JP 2009036370A JP 2010191256 A JP2010191256 A JP 2010191256A
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liquid crystal
alignment
alignment film
regular hexagonal
substrate
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JP2009036370A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoko Saruwatari
直子 猿渡
Masahito Okabe
将人 岡部
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element hardly generating alignment disturbance when a ferroelectric liquid crystal is dropped in a liquid crystal encapsulated region partitioned by a partition wall and to provide a method for manufacturing the same. <P>SOLUTION: In the liquid crystal display element having the ferroelectric liquid crystal interposed between a first alignment treatment substrate having a plurality of generally regularly hexagonal partition walls and a second alignment treatment substrate, each of the generally regularly hexagonal partition walls has two sides parallel to a gate line or a source line and four sides crossing the gate line and source line, the four sides crossing the gate line and source line are formed in a stage shape along a pixel and the plurality of generally regularly hexagonal partition walls are arranged in a honeycomb shape. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、強誘電性液晶を用い、隔壁を有する液晶表示素子およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal and having partition walls, and a method for manufacturing the same.

液晶表示素子は薄型で低消費電力などといった特徴から、大型ディスプレイから携帯情報端末までその用途を広げており、その開発が活発に行われている。これまで液晶表示素子は、TN方式、STNのマルチプレックス駆動、TNに薄層トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス駆動等が開発され実用化されているが、これらはネマチック液晶を用いているために、液晶材料の応答速度が数ms〜数十msと遅く、動画表示に充分対応しているとはいえない。   Liquid crystal display elements have been widely used from large displays to portable information terminals because of their thinness and low power consumption, and their development is actively underway. So far, liquid crystal display elements have been developed and put to practical use, such as TN mode, STN multiplex drive, and active matrix drive using thin layer transistors (TFTs) for TN, but these use nematic liquid crystals. In addition, the response speed of the liquid crystal material is as slow as several ms to several tens of ms, and it cannot be said that it is sufficiently compatible with moving image display.

強誘電性液晶(FLC)は、応答速度がμsオーダーと極めて短く、高速デバイスに適した液晶である。強誘電性液晶はクラークおよびラガーウォルにより提唱された電圧非印加時に安定状態を二つ有する双安定性のものが広く知られている(図9上段)。また、近年、電圧非印加時の液晶層の状態がひとつの状態で安定化している(以下、これを「単安定」と称する。)強誘電性液晶が、電圧変化により液晶のダイレクタ(分子軸の傾き)を連続的に変化させ透過光度をアナログ変調することで階調表示を可能とするものとして注目されている(非特許文献1参照、図9下段)。   Ferroelectric liquid crystal (FLC) is a liquid crystal suitable for high-speed devices because its response speed is as short as μs order. Ferroelectric liquid crystals proposed by Clark and Lagerwal are widely known as bistable having two stable states when no voltage is applied (the upper part of FIG. 9). In recent years, the state of the liquid crystal layer when no voltage is applied has been stabilized in one state (hereinafter referred to as “monostable”). It has been noted that gradation display is possible by continuously changing the slope of the light intensity and modulating the transmitted light intensity by analog modulation (see Non-Patent Document 1, lower part of FIG. 9).

双安定性を示す液晶としては、一般に、降温過程においてコレステリック(Ch)相−スメクチックA(SmA)相−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化し、SmA相を経由してSmC相を示す強誘電性液晶が用いられる(図10下段)。また、単安定性を示す液晶としては、一般に、降温過程においてコレステリック相(Ch)−カイラルスメクチックC(SmC)相と相変化し、スメクチックA(SmA)相を経由しない強誘電性液晶が用いられる(図10上段)。現在報告されている強誘電性液晶の中では、後者のSmA相を経由しない液晶材料に比べて、前者のSmA相を経由する相系列を持つ液晶材料が大半である。 As the liquid crystal showing bistability, generally, cholesteric (Ch) phase in the cooling process - smectic A (SmA) phase - chiral smectic C (SmC *) phase and a phase change, the SmC * phase via the SmA phase The ferroelectric liquid crystal shown is used (lower part of FIG. 10). As the liquid crystal exhibiting monostability, generally, a ferroelectric liquid crystal that changes phase with the cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C (SmC * ) phase in the temperature lowering process and does not pass through the smectic A (SmA) phase is used. (The upper part of FIG. 10). Among the ferroelectric liquid crystals currently reported, the liquid crystal material having a phase series that passes through the SmA phase is more than the latter liquid crystal material that does not pass through the SmA phase.

強誘電性液晶は、ネマチック液晶に比べて分子の秩序性が高いために配向が難しい。また、カイラルスメクチックC(SmC)相は、外部衝撃に非常に弱い。そこで、一般的には、耐衝撃性を高めるために、基板上に隔壁を形成することが行われている。 Ferroelectric liquid crystals are difficult to align because they have higher molecular ordering than nematic liquid crystals. Also, the chiral smectic C (SmC * ) phase is very vulnerable to external impact. Therefore, in general, partition walls are formed on a substrate in order to improve impact resistance.

近年、液晶の封入方法として、液晶滴下(One Drop Fill:ODF)方式が注目されている。これは、一対の基板の一方に液晶封入領域を囲むように枠状にシール剤を塗布し、基板上に液晶を滴下し、次いで両基板を、両基板間を十分に減圧した状態で重ね合わせ、シール剤を介して接着させるというものである。液晶滴下方式は、従来の真空注入方式に比べて、液晶封入工程に要する時間が大幅に短縮されるという利点を有する。   In recent years, a liquid crystal dropping (One Drop Fill: ODF) method has attracted attention as a liquid crystal sealing method. This is because a sealant is applied to one of a pair of substrates in a frame shape so as to surround a liquid crystal sealing region, liquid crystal is dropped on the substrate, and then both substrates are overlapped with a sufficiently reduced pressure between both substrates. It is made to adhere through a sealing agent. The liquid crystal dropping method has an advantage that the time required for the liquid crystal sealing step is significantly shortened as compared with the conventional vacuum injection method.

この液晶滴下方式では、均一なセルギャップを得るために、液晶を均一に滴下することが知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。基板上に隔壁が形成されている場合には、隔壁で隔てられた液晶封入領域に、液晶が均一に滴下される。   In this liquid crystal dropping method, it is known to drop liquid crystal uniformly in order to obtain a uniform cell gap (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). When the partition is formed on the substrate, the liquid crystal is uniformly dropped onto the liquid crystal sealing region separated by the partition.

また、隔壁のパターン形状としては、ストライプ状、マトリックス状、ハニカム状等が知られている(例えば特許文献3および特許文献4参照)。   Further, as the pattern shape of the partition walls, a stripe shape, a matrix shape, a honeycomb shape, and the like are known (see, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).

特開2001−337331号公報JP 2001-337331 A 特開2005−115155号公報JP 2005-115155 A 特開2002−82340号公報JP 2002-82340 A 特開2005−274599号公報JP 2005-274599 A

NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W., WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.NONAKA, T., LI, J., OGAWA, A., HORNUNG, B., SCHMIDT, W., WINGEN, R., and DUBAL, H., 1999, Liq. Cryst., 26, 1599.

強誘電性液晶は分子の秩序性が高いために配向が難しく、隔壁で隔てられた液晶封入領域に強誘電性液晶を滴下した場合、配向乱れが生じやすい。   Ferroelectric liquid crystals are difficult to align because of the high order of molecules, and when the ferroelectric liquid crystal is dropped into a liquid crystal encapsulated region separated by a partition wall, alignment disorder is likely to occur.

例えば図16に示すように、マトリックス状に形成された正方形状の隔壁51で隔てられた液晶封入領域52の中心部53aに液晶54を滴下した場合、液晶54は任意の方向に放射線状に濡れ拡がる。この場合、正方形の液晶封入領域52の中心部53aから角53bおよび辺53cまでの距離は、中心部53aから辺53cまでの距離の方が短い。この際、正方形の液晶封入領域52に適した量で液晶54を滴下すると、液晶の流動速度がいずれの方向においても一定であり、また中心部53aから辺53cまでの距離の方が短いため、辺53c付近では液晶が隔壁から溢れ出たり、液晶の流動方向が変化したりする。   For example, as shown in FIG. 16, when the liquid crystal 54 is dropped on the central portion 53a of the liquid crystal sealing region 52 separated by the square partition walls 51 formed in a matrix, the liquid crystal 54 is radially wetted in an arbitrary direction. spread. In this case, the distance from the central portion 53a of the square liquid crystal sealing region 52 to the corner 53b and the side 53c is shorter from the central portion 53a to the side 53c. At this time, when the liquid crystal 54 is dropped in an amount suitable for the square liquid crystal sealing region 52, the flow rate of the liquid crystal is constant in any direction, and the distance from the central portion 53a to the side 53c is shorter. In the vicinity of the side 53c, the liquid crystal overflows from the partition wall or the flow direction of the liquid crystal changes.

上述したように、強誘電性液晶は分子の秩序性が高いために配向が難しいので、上記の例において強誘電性液晶を用いた場合には、辺53c付近で配向乱れが生じる。   As described above, since the ferroelectric liquid crystal has a high molecular order and is difficult to align, when the ferroelectric liquid crystal is used in the above example, alignment disorder occurs near the side 53c.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、隔壁で隔てられた液晶封入領域に強誘電性液晶を滴下した場合に、配向乱れが生じ難い液晶表示素子およびその製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a liquid crystal display element in which alignment disorder is less likely to occur when a ferroelectric liquid crystal is dropped in a liquid crystal sealing region separated by a partition, and a method for manufacturing the same. The main purpose.

上記目的を達成するために、本発明は、第1基材と、上記第1基材上に形成された第1電極層および複数の略正六角形状隔壁と、上記第1電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第1配向膜とを有する第1配向処理基板、および、第2基材と、上記第2基材上に形成された第2電極層と、上記第2電極層上に形成され第2配向膜とを有する第2配向処理基板を、上記第1配向膜と上記第2配向膜とが対向するように配置し、上記第1配向膜と上記第2配向膜との間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、上記略正六角形状隔壁は、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成され、上記複数の略正六角形状隔壁は、ハニカム状に配列されていることを特徴とする液晶表示素子を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a first base material, a first electrode layer and a plurality of substantially regular hexagonal partitions formed on the first base material, the first electrode layer and a substantially positive A first alignment treatment substrate having a first alignment film formed on a hexagonal partition, a second base material, a second electrode layer formed on the second base material, and the second electrode A second alignment processing substrate having a second alignment film formed on the layer is disposed so that the first alignment film and the second alignment film face each other, and the first alignment film and the second alignment film are arranged. A substantially liquid crystal display element having a ferroelectric liquid crystal sandwiched therebetween, wherein the substantially regular hexagonal partition wall includes two sides parallel to the gate line or the source line, and four sides intersecting the gate line and the source line. The four sides intersecting the gate line and the source line are formed in a staircase pattern along the pixel, and Substantially regular hexagonal shape partition wall provides a liquid crystal display element characterized by being arranged in a honeycomb shape.

本発明によれば、略正六角形状隔壁が形成されているので、例えば液晶表示素子を作製する際に略正六角形状隔壁で隔てられた領域に強誘電性液晶を滴下した場合に、強誘電性液晶が封入される領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離をほぼ等しくすることができる。そのため、隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることが可能である。また本発明によれば、略正六角形状隔壁が所定の六辺を有するので、ゲート線およびソース線上に略正六角形状隔壁を配置することができ、隔壁による輝度ムラを防ぐことができる。さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されているので、耐衝撃性をより向上させることができ、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することが可能である。   According to the present invention, since a substantially regular hexagonal partition is formed, for example, when a ferroelectric liquid crystal is dropped in a region separated by the substantially regular hexagonal partition when a liquid crystal display element is manufactured, the ferroelectric The distance from the center of the region where the liquid crystal is sealed to the six sides of the substantially regular hexagonal partition can be made substantially equal. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of disorder in the alignment of the ferroelectric liquid crystal near the partition wall. According to the present invention, since the substantially regular hexagonal partition wall has the predetermined six sides, the substantially regular hexagonal partition wall can be disposed on the gate line and the source line, and luminance unevenness due to the partition wall can be prevented. Furthermore, according to the present invention, since the plurality of substantially regular hexagonal partition walls are arranged in a honeycomb shape, impact resistance can be further improved, and the orientation of the ferroelectric liquid crystal that is vulnerable to external impact can be stably maintained. It is possible.

上記発明においては、上記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が3mm〜15mmの範囲内であることが好ましい。上記の二辺間の距離が上記範囲より小さいと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があり、また上記の二辺間の距離が上記範囲より大きいと、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるために、配向乱れが生じるおそれがあるからである。   In the said invention, it is preferable that the distance between two sides parallel to the gate line or source line of the said substantially regular hexagonal partition is in the range of 3 mm-15 mm. When the distance between the two sides is smaller than the above range, it may be difficult to form a substantially regular hexagonal partition wall. When the distance between the two sides is larger than the above range, the ferroelectric liquid crystal flows. This is because the alignment distance may be relatively long due to the relatively long distance.

また本発明においては、上記第1配向膜および第2配向膜の構成材料が、上記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものであることが好ましい。これにより、配向欠陥が形成されることなく強誘電性液晶を配向させることができるからである。特にダブルドメインの発生を効果的に抑制することができ、モノドメイン配向を得ることができる。   In the present invention, it is preferable that the constituent materials of the first alignment film and the second alignment film have compositions different from each other with the ferroelectric liquid crystal interposed therebetween. This is because the ferroelectric liquid crystal can be aligned without forming alignment defects. In particular, the occurrence of double domains can be effectively suppressed, and monodomain orientation can be obtained.

さらに本発明においては、上記強誘電性液晶が、単安定性を示すものであることが好ましい。強誘電性液晶として単安定性を示すものを用いることにより、例えばTFTを用いたアクティブマトリックス方式による駆動が可能になり、また電圧変調により階調制御が可能になり、高精細で高品位の表示を実現することができるからである。   Furthermore, in the present invention, the ferroelectric liquid crystal preferably exhibits monostability. By using mono-stable ferroelectric liquid crystal, it becomes possible to drive by an active matrix method using, for example, TFT, and to control gradation by voltage modulation, so that high-definition and high-quality display is possible. This is because it can be realized.

この場合、上記強誘電性液晶が、ハーフV字型スイッチング特性を示すものであることがさらに好ましい。ハーフV字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いることにより、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。   In this case, it is more preferable that the ferroelectric liquid crystal exhibits a half V-shaped switching characteristic. By using a ferroelectric liquid crystal exhibiting a half V-shaped switching characteristic, the opening time as a black-and-white shutter can be made sufficiently long, whereby each time-switchable color can be displayed brighter and brighter. This is because a color display liquid crystal display element can be realized.

また本発明は、第1基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が上記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程、および、第1電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第1基材上に第1配向膜を形成する第1配向膜形成工程を有し、第1基材上に第1電極層、略正六角形状隔壁および第1配向膜が形成された第1配向処理基板を調製する第1配向処理基板調製工程と、第2基材上に第2電極層および第2配向膜が形成された第2配向処理基板を調製する第2配向処理基板調製工程と、上記第1配向処理基板の第1配向膜上であって、上記略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する液晶滴下工程と、上記強誘電性液晶が滴下された上記第1配向処理基板、および上記第2配向処理基板を貼り合せる基板貼り合せ工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法を提供する。   Further, the present invention provides a plurality of substantially regular hexagonal partitions on the first base material, two sides of the substantially regular hexagonal partitions are parallel to the gate line or the source line, and four sides are the gate line and the source line. A partition forming step of forming a honeycomb shape so that four sides intersecting the gate line and the source line are arranged stepwise along the pixel, and the first electrode layer and the substantially positive electrode A first alignment film forming step of forming a first alignment film on the first substrate on which the hexagonal partition wall is formed, wherein the first electrode layer, the substantially regular hexagonal partition wall and the first alignment are formed on the first substrate; A first alignment treatment substrate preparation step for preparing a first alignment treatment substrate on which a film is formed; and a second alignment treatment substrate on which a second electrode layer and a second alignment film are formed on a second substrate. Two alignment treatment substrate preparation step, and on the first alignment film of the first alignment treatment substrate A liquid crystal dropping step of dropping a ferroelectric liquid crystal at the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition, the first alignment treatment substrate on which the ferroelectric liquid crystal is dropped, and the second alignment There is provided a method for manufacturing a liquid crystal display element, comprising a substrate bonding step of bonding a processing substrate.

本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁を形成し、次いで略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下することにより、隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。また本発明によれば、略正六角形状隔壁を所定の位置に形成するので、ゲート線およびソース線上に略正六角形状隔壁を配置することができ、隔壁による輝度ムラを防ぐことができる。さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁をハニカム状に形成することにより、耐衝撃性をより向上させることができる。   According to the present invention, a ferroelectric liquid crystal in the vicinity of the partition is formed by forming a plurality of substantially regular hexagonal partitions and then dropping the ferroelectric liquid crystal in the center of the region separated by the approximately regular hexagonal partitions. It is possible to prevent the occurrence of the disorder of orientation. Further, according to the present invention, since the substantially regular hexagonal partition walls are formed at predetermined positions, the substantially regular hexagonal partition walls can be disposed on the gate lines and the source lines, and uneven luminance due to the partition walls can be prevented. Furthermore, according to the present invention, the impact resistance can be further improved by forming a plurality of substantially regular hexagonal partition walls in a honeycomb shape.

上記発明においては、上記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が3mm〜15mmの範囲内であることが好ましい。上記の二辺間の距離が上記範囲より小さいと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があり、また上記の二辺間の距離が上記範囲より大きいと、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるために、配向乱れが生じるおそれがあるからである。   In the said invention, it is preferable that the distance between two sides parallel to the gate line or source line of the said substantially regular hexagonal partition is in the range of 3 mm-15 mm. When the distance between the two sides is smaller than the above range, it may be difficult to form a substantially regular hexagonal partition wall. When the distance between the two sides is larger than the above range, the ferroelectric liquid crystal flows. This is because the alignment distance may be relatively long due to the relatively long distance.

また本発明においては、上記第1配向膜および第2配向膜に、上記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成となる材料を用いることが好ましい。これにより、配向欠陥が形成されることなく強誘電性液晶を配向させることができるからである。特にダブルドメインの発生を効果的に抑制することができ、モノドメイン配向を得ることができる。   In the present invention, it is preferable to use materials having different compositions across the ferroelectric liquid crystal for the first alignment film and the second alignment film. This is because the ferroelectric liquid crystal can be aligned without forming alignment defects. In particular, the occurrence of double domains can be effectively suppressed, and monodomain orientation can be obtained.

さらに本発明においては、上記強誘電性液晶に、単安定性を示すものを用いることが好ましい。単安定性を示す強誘電性液晶を用いることにより、例えばTFTを用いたアクティブマトリックス方式による駆動が可能になり、また電圧変調により階調制御が可能になり、高精細で高品位の表示を実現することができるからである。   Furthermore, in the present invention, it is preferable to use the ferroelectric liquid crystal having monostability. By using a ferroelectric liquid crystal exhibiting monostability, it is possible to drive using, for example, an active matrix method using TFTs, and to control gradation by voltage modulation, realizing high-definition and high-quality display. Because it can be done.

本発明においては、略正六角形状隔壁が形成されているので、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離をほぼ等しくすることができ、隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることができるという効果を奏する。また、略正六角形状隔壁が所定の六辺を有するので、ゲート線およびソース線上に略正六角形状隔壁を配置することができ、隔壁による輝度ムラを防ぐことができるという効果を奏する。さらに、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されているので、耐衝撃性をより向上させることができ、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することができるという効果を奏する。   In the present invention, since a substantially regular hexagonal partition is formed, the distance from the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition to the six sides of the substantially regular hexagonal partition can be made substantially equal, There is an effect that the occurrence of disorder in the alignment of the ferroelectric liquid crystal in the vicinity of the partition can be suppressed. In addition, since the substantially regular hexagonal partition wall has predetermined six sides, the substantially regular hexagonal partition wall can be disposed on the gate line and the source line, and the luminance unevenness due to the partition wall can be prevented. Furthermore, since a plurality of substantially regular hexagonal partition walls are arranged in a honeycomb shape, the impact resistance can be further improved, and the orientation of the ferroelectric liquid crystal that is vulnerable to external impact can be stably maintained. Play.

本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display element of this invention. 図2の枠Aの拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a frame A in FIG. 2. 本発明の液晶表示素子の製造方法における液晶滴下工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the liquid crystal dropping process in the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子における略正六角形状隔壁の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the substantially regular hexagonal partition in the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the liquid crystal display element of this invention. 液晶分子の挙動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the behavior of a liquid crystal molecule. 強誘電性液晶の印加電圧に対する透過率の変化を示したグラフである。It is the graph which showed the change of the transmittance | permeability with respect to the applied voltage of a ferroelectric liquid crystal. 強誘電性液晶の有する相系列の相違による配向の違いを示した図である。It is the figure which showed the difference in orientation by the difference in the phase sequence which a ferroelectric liquid crystal has. 本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the other example of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の製造方法における液晶滴下工程の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the liquid crystal dropping process in the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention. 本発明の液晶表示素子の製造方法における基板貼り合せ工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the board | substrate bonding process in the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention. 実施例1の液晶表示素子における略正六角形状隔壁を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing substantially regular hexagonal partitions in the liquid crystal display element of Example 1. 従来の液晶表示素子における隔壁の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the partition in the conventional liquid crystal display element.

以下、本発明の液晶表示素子およびその製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the liquid crystal display element of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail.

A.液晶表示素子
まず、本発明の液晶表示素子について説明する。
本発明の液晶表示素子は、第1基材と、上記第1基材上に形成された第1電極層および複数の略正六角形状隔壁と、上記第1電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第1配向膜とを有する第1配向処理基板、および、第2基材と、上記第2基材上に形成された第2電極層と、上記第2電極層上に形成され第2配向膜とを有する第2配向処理基板を、上記第1配向膜と上記第2配向膜とが対向するように配置し、上記第1配向膜と上記第2配向膜との間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、上記略正六角形状隔壁は、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成され、上記複数の略正六角形状隔壁は、ハニカム状に配列されていることを特徴とするものである。
A. Liquid Crystal Display Element First, the liquid crystal display element of the present invention will be described.
The liquid crystal display element of the present invention includes a first substrate, a first electrode layer and a plurality of substantially regular hexagonal partitions formed on the first substrate, and the first electrode layer and the substantially regular hexagonal partitions. A first alignment treatment substrate having a first alignment film formed thereon, a second substrate, a second electrode layer formed on the second substrate, and formed on the second electrode layer And a second alignment treatment substrate having a second alignment film is disposed so that the first alignment film and the second alignment film face each other, and between the first alignment film and the second alignment film. A liquid crystal display element sandwiching a ferroelectric liquid crystal, wherein the substantially regular hexagonal partition wall has two sides parallel to the gate line or the source line, and four sides intersecting with the gate line and the source line. The four sides intersecting with the gate line and the source line are formed stepwise along the pixel, and the plurality of substantially regular hexagons. Jo partition wall is characterized in that it is arranged in a honeycomb shape.

本発明の液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面図であり、図2は、図1において第1配向処理基板面に対して平行に液晶層を切断した図であり、図3は、図2の枠Aの拡大図である。
The liquid crystal display element of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display element of the present invention, FIG. 2 is a view in which a liquid crystal layer is cut in parallel to the first alignment processing substrate surface in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a frame A in FIG. 2.

図1に例示するように、液晶表示素子1は、第1基材2と、第1基材2上に形成された第1電極層3と、第1電極層3上に形成された略正六角形状隔壁4と、第1電極層3および略正六角形状隔壁4の上に形成された第1配向膜5とを有する第1配向処理基板6、ならびに、第2基材12と、第2基材12上に形成された第2電極層13と、第2電極層13上に形成され第2配向膜15とを有する第2配向処理基板16を有しており、第1配向処理基板6の第1配向膜5と第2配向処理基板16の第2配向膜15との間には強誘電性液晶が挟持され、液晶層10が構成されている。   As illustrated in FIG. 1, the liquid crystal display element 1 includes a first substrate 2, a first electrode layer 3 formed on the first substrate 2, and a substantially positive electrode formed on the first electrode layer 3. A first alignment treatment substrate 6 having a hexagonal partition wall 4, a first alignment film 5 formed on the first electrode layer 3 and the substantially regular hexagonal partition wall 4, a second base material 12, and a second substrate It has the 2nd alignment processing substrate 16 which has the 2nd electrode layer 13 formed on the base material 12, and the 2nd alignment film 15 formed on the 2nd electrode layer 13, The 1st alignment processing substrate 6 A ferroelectric liquid crystal is sandwiched between the first alignment film 5 and the second alignment film 15 of the second alignment processing substrate 16 to form the liquid crystal layer 10.

第1配向処理基板には、図3に例示するように、ゲート線23x、ソース線23y、TFT素子23t、および画素電極23p(第1電極層3)が形成されている。ゲート線23xおよびソース線23yはそれぞれ縦横に配列しており、ゲート線23xおよびソース線23yに信号を加えることによりTFT素子23tを作動させ、強誘電性液晶を駆動させることができる。ゲート線23xおよびソース線23yが交差した部分は、図示しないが絶縁層で絶縁されており、ゲート線23xの信号とソース線23yの信号とは独立に動作することができる。ゲート線23xおよびソース線23yにより囲まれた部分は、液晶表示素子を駆動する最小単位である画素20であり、各画素20には少なくとも1つ以上のTFT素子23tおよび画素電極23p(第1電極層3)が形成されている。そして、ゲート線23xおよびソース線23yに順次信号電圧を加えることにより、各画素20のTFT素子23tを動作させることができる。   As illustrated in FIG. 3, the first alignment processing substrate is formed with a gate line 23x, a source line 23y, a TFT element 23t, and a pixel electrode 23p (first electrode layer 3). The gate line 23x and the source line 23y are arranged vertically and horizontally, respectively, and by applying a signal to the gate line 23x and the source line 23y, the TFT element 23t can be operated to drive the ferroelectric liquid crystal. A portion where the gate line 23x and the source line 23y intersect with each other is insulated by an insulating layer (not shown), and the signal on the gate line 23x and the signal on the source line 23y can operate independently. A portion surrounded by the gate line 23x and the source line 23y is a pixel 20 which is a minimum unit for driving the liquid crystal display element. Each pixel 20 includes at least one TFT element 23t and a pixel electrode 23p (first electrode). Layer 3) is formed. Then, the TFT element 23t of each pixel 20 can be operated by sequentially applying a signal voltage to the gate line 23x and the source line 23y.

複数の略正六角形状隔壁4は、図2に例示するように、ハニカム状に配列されている。図2において、略正六角形状隔壁4の六辺を上から時計回りにs1〜s6とする。辺s1,s4は直線状に形成され、辺s2,s3,s5,s6は階段状に形成されている。そして図3において、辺s1はゲート線23xに平行であり、辺s5,s6はゲート線23xおよびソース線23yと交差している。すなわち、略正六角形状隔壁4は、ゲート線23xに平行な二辺s1,s4と、ゲート線23xおよびソース線23yと交差する四辺s2,s3,s5,s6とを有している。また、ゲート線23xに平行な二辺s1,s4は、画素20に沿って直線状に形成され、ゲート線23xおよびソース線23yと交差する四辺s2,s3,s5,s6は、画素20に沿って階段状に形成されている。   The plurality of substantially regular hexagonal partition walls 4 are arranged in a honeycomb shape as illustrated in FIG. In FIG. 2, six sides of the substantially regular hexagonal partition wall 4 are denoted by s1 to s6 clockwise from above. The sides s1, s4 are formed in a straight line, and the sides s2, s3, s5, s6 are formed in a step shape. In FIG. 3, the side s1 is parallel to the gate line 23x, and the sides s5 and s6 intersect the gate line 23x and the source line 23y. That is, the substantially regular hexagonal partition 4 has two sides s1, s4 parallel to the gate line 23x, and four sides s2, s3, s5, s6 intersecting the gate line 23x and the source line 23y. The two sides s1 and s4 parallel to the gate line 23x are linearly formed along the pixel 20, and the four sides s2, s3, s5, and s6 intersecting the gate line 23x and the source line 23y are along the pixel 20. Are stepped.

略正六角形状隔壁は、図4に例示するように正六角形hの形状を有するものではないが、正六角形に近い形状を有するものである。なお、略正六角形状隔壁における六辺とは、図4に例示するように略正六角形を正六角形hに近似した場合に、正六角形hの六辺にそれぞれ相当する辺s1〜s6をいう。略正六角形状隔壁におけるゲート線およびソース線と交差する四辺s2,s3,s5,s6は、直線ではないが、本発明においては「辺」ということとする。   The substantially regular hexagonal partition wall does not have a regular hexagonal h shape as illustrated in FIG. 4, but has a shape close to a regular hexagonal shape. In addition, the six sides in the substantially regular hexagonal partition means sides s1 to s6 respectively corresponding to the six sides of the regular hexagon h when the substantially regular hexagon is approximated to the regular hexagon h as illustrated in FIG. The four sides s2, s3, s5, and s6 that intersect the gate line and the source line in the substantially regular hexagonal partition are not straight lines, but are referred to as “sides” in the present invention.

本発明の液晶表示素子を作製する際に、図4に例示するように、略正六角形状隔壁4で隔てられた領域24の中心部25に強誘電性液晶26を滴下した場合、強誘電性液晶26は任意の方向に放射線状に濡れ拡がる。略正六角形状隔壁4で隔てられた領域24の中心部25から略正六角形状隔壁4の六辺s1〜s6までの距離は、いずれもほぼ等しくなる。この際、領域24に適した量で強誘電性液晶26を滴下すると、中心部24から辺s1〜s6までの距離がいずれもほぼ等しいため、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶が略正六角形状隔壁から溢れ出たり、強誘電性液晶の流動方向が変化したりするのを抑制することができる。これにより、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることが可能である。
このように本発明によれば、略正六角形状隔壁が形成されていることにより、強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。
When the liquid crystal display element of the present invention is manufactured, as shown in FIG. 4, when the ferroelectric liquid crystal 26 is dropped on the central portion 25 of the region 24 separated by the substantially regular hexagonal partition walls 4, the ferroelectricity The liquid crystal 26 spreads radially in an arbitrary direction. The distances from the central portion 25 of the region 24 separated by the substantially regular hexagonal partition walls 4 to the six sides s1 to s6 of the substantially regular hexagonal partition walls 4 are substantially equal. At this time, when the ferroelectric liquid crystal 26 is dropped in an amount suitable for the region 24, the distances from the central portion 24 to the sides s1 to s6 are almost equal, so that the ferroelectric liquid crystal is substantially near the substantially regular hexagonal partition wall. It is possible to suppress the overflow from the regular hexagonal partition walls and the change in the flow direction of the ferroelectric liquid crystal. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of disorder in the alignment of the ferroelectric liquid crystal near the substantially regular hexagonal partition wall.
As described above, according to the present invention, since the substantially regular hexagonal partition wall is formed, it is possible to make it difficult to cause alignment disorder of the ferroelectric liquid crystal.

なお、隔壁で隔てられた領域の中心部から隔壁までの距離を考慮すると、円形状の隔壁が望ましいといえる。しかしながら、円形状の隔壁を密に配列すると、隣接する円形状の隔壁の間に隙間が生じてしまう。その場合には、有効画素面積が小さくなる。また、正六角形よりも円形に近い正多角形、例えば正八角形、正十二角形等でも、円形と同様に、隙間なく配列することができない。そこで、本発明においては有効画素面積等を考慮して正六角形を採用し、さらに輝度ムラの解消等を考慮して略正六角形とした。   In consideration of the distance from the center of the region separated by the partition walls to the partition walls, it can be said that a circular partition wall is desirable. However, when circular partition walls are arranged closely, a gap is generated between adjacent circular partition walls. In that case, the effective pixel area becomes small. Also, regular polygons that are closer to a circle than regular hexagons, such as regular octagons, regular dodecagons, etc., cannot be arranged without gaps as in the case of circles. Therefore, in the present invention, a regular hexagon is adopted in consideration of an effective pixel area and the like, and a substantially regular hexagon is formed in consideration of elimination of luminance unevenness and the like.

また本発明によれば、略正六角形状隔壁が、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に形成されているので、ゲート線およびソース線上に、略正六角形状隔壁を配置することができる。これにより、隔壁が設けられている画素と隔壁が設けられていない画素とで輝度ムラが生じるのを防ぐことができる。また、画像表示に影響のない非画素領域に略正六角形状隔壁を配置することができるので、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶の配向不良が生じた場合であっても、画像表示への影響を最小限に抑えることができる。   According to the invention, the substantially regular hexagonal partition wall has two sides parallel to the gate line or the source line and four sides intersecting the gate line and the source line, and the four sides intersecting the gate line and the source line are Since it is formed in a staircase pattern along the pixel, a substantially regular hexagonal partition wall can be disposed on the gate line and the source line. Thereby, it is possible to prevent uneven luminance from occurring between a pixel provided with a partition and a pixel not provided with a partition. In addition, since a substantially regular hexagonal partition wall can be arranged in a non-pixel region that does not affect image display, even if a ferroelectric liquid crystal alignment defect occurs near the substantially regular hexagonal partition wall, image display is possible. Can be minimized.

さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列され、規則的に配列されているので、液晶表示素子を作製する際に、複数の略正六角形状隔壁で隔てられた各領域に、均等な量で強誘電性液晶を滴下することができる。これにより、ギャップを均一にして、表示品位を向上させることができる。   Furthermore, according to the present invention, since the plurality of substantially regular hexagonal partition walls are arranged in a honeycomb shape and regularly arranged, the liquid crystal display element is separated by the plurality of substantially regular hexagonal partition walls. Ferroelectric liquid crystal can be dropped into each region in an equal amount. Thereby, a gap can be made uniform and display quality can be improved.

また本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されていることにより、例えば複数の直線状の隔壁がストライプ状に配列されている場合等と比較して、耐衝撃性をより向上させることができる。これにより、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することができる。
以下、本発明の液晶表示素子における各構成について説明する。
Further, according to the present invention, the plurality of substantially regular hexagonal partition walls are arranged in a honeycomb shape, so that, for example, compared to a case where a plurality of linear partition walls are arranged in a stripe shape, the impact resistance is improved. Can be further improved. Thereby, the alignment of the ferroelectric liquid crystal that is vulnerable to external impact can be stably maintained.
Hereinafter, each structure in the liquid crystal display element of this invention is demonstrated.

1.第1配向処理基板
本発明における第1配向処理基板は、第1基材と、上記第1基材上に形成された第1電極層および複数の略正六角形状隔壁と、上記第1電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第1配向膜とを有するものである。
以下、第1配向処理基板の各構成について説明する。
1. First Alignment Processed Substrate The first alignment process substrate in the present invention includes a first base material, a first electrode layer and a plurality of substantially regular hexagonal partitions formed on the first base material, and the first electrode layer. And a first alignment film formed on the substantially regular hexagonal partition wall.
Hereinafter, each configuration of the first alignment processing substrate will be described.

(1)略正六角形状隔壁
本発明における略正六角形状隔壁は、第1基材上に形成されるものであり、また、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、このゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成されている。また、本発明の液晶表示素子は複数の略正六角形状隔壁を有しており、複数の略正六角形状隔壁はハニカム状に配列されている。
(1) Substantially regular hexagonal partition wall The substantially regular hexagonal partition wall in the present invention is formed on the first substrate, and has two sides parallel to the gate line or source line, and the gate line and source line. The four sides intersecting with the gate line and the source line are formed in a staircase pattern along the pixel. The liquid crystal display element of the present invention has a plurality of substantially regular hexagonal partition walls, and the plurality of substantially regular hexagonal partition walls are arranged in a honeycomb shape.

略正六角形状隔壁の六辺のうち、ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成されている。例えば図3に示すように、ゲート線23xおよびソース線23yと交差する辺s5,s6は、画素20に沿って階段状に形成され、ゲート線23xおよびソース線23y上に配置されている。なお、辺が画素に沿って形成されているとは、辺がゲート線またはソース線上に配置されていることをいう。   Of the six sides of the substantially regular hexagonal partition wall, four sides intersecting the gate line and the source line are formed in a staircase pattern along the pixel. For example, as shown in FIG. 3, the sides s5 and s6 intersecting with the gate line 23x and the source line 23y are formed stepwise along the pixel 20, and are arranged on the gate line 23x and the source line 23y. Note that that the side is formed along the pixel means that the side is arranged on the gate line or the source line.

また、ゲート線およびソース線と交差する辺は、画素に沿って階段状に形成されていればよいが、略正六角形状隔壁の形状が正六角形にできる限り近くなるように、階段状に形成されていることが好ましい。これにより、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離をより均等化することができるからである。   The sides intersecting with the gate line and the source line need only be formed in a staircase pattern along the pixel, but are formed in a staircase pattern so that the shape of the substantially regular hexagonal partition is as close as possible to the regular hexagonal shape. It is preferable that This is because the distance from the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition to the six sides of the substantially regular hexagonal partition can be made more uniform.

さらに、ゲート線またはソース線に平行な辺は、画素に沿って直線状に形成されていることが好ましい。これにより、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺を、ゲート線またはソース線上に配置することができるからである。例えば図3においては、ゲート線23xおよびソース線23yに平行な辺s1は、画素20に沿って直線状に形成され、ゲート線23x上に配置されている。   Further, the side parallel to the gate line or the source line is preferably formed in a straight line along the pixel. This is because two sides of the substantially regular hexagonal partition wall parallel to the gate line or the source line can be arranged on the gate line or the source line. For example, in FIG. 3, the side s1 parallel to the gate line 23x and the source line 23y is formed linearly along the pixel 20 and is disposed on the gate line 23x.

略正六角形状隔壁の形状としては、略正六角形状隔壁が、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、ゲート線およびソース線と交差し、画素に沿って階段状に形成されている四辺とを有していれば、対称であってもよく、非対称であってもよい。通常、略正六角形状隔壁の形状は、上下および/または左右対称とされる。   As the shape of the substantially regular hexagonal partition wall, the substantially regular hexagonal partition wall has two sides parallel to the gate line or the source line, and four sides that intersect with the gate line and the source line and are formed stepwise along the pixel. And may be symmetric or asymmetric. Usually, the shape of the substantially regular hexagonal partition wall is vertically and / or bilaterally symmetric.

また、略正六角形状隔壁の形状としては、複数の略正六角形状隔壁がハニカム状に配列されていれば、一種類であってもよく、複数種類であってもよい。例えば図5(a)に示す略正六角形状隔壁4の形状には、図5(b)に示す略正六角形状隔壁4a、および、図5(c)に示す略正六角形状隔壁4bの二種類がある。図5(a)においては、この二種類の略正六角形状隔壁4aおよび4bが、それぞれの辺を共有して、ハニカム状に配列されている。略正六角形状隔壁の形状が複数種類ある場合、通常、二種類とされる。   Further, the shape of the substantially regular hexagonal partition walls may be one type or a plurality of types as long as a plurality of substantially regular hexagonal partition walls are arranged in a honeycomb shape. For example, the shape of the substantially regular hexagonal partition wall 4 shown in FIG. 5A includes two shapes, a substantially regular hexagonal partition wall 4a shown in FIG. 5B and a substantially regular hexagonal partition wall 4b shown in FIG. There are types. In FIG. 5 (a), the two types of substantially regular hexagonal partition walls 4a and 4b are arranged in a honeycomb shape sharing their respective sides. When there are a plurality of types of substantially regular hexagonal partition walls, there are usually two types.

略正六角形状隔壁の大きさとしては、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が、3mm〜15mm程度であることが好ましく、より好ましくは5mm〜10mmの範囲内である。上記の二辺間の距離が上記範囲より小さいと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があり、また上記の二辺間の距離が上記範囲より大きいと、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるために、配向乱れが生じるおそれがあるからである。
なお、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離とは、図4に例示するように、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺s1,s4の中心部から中心部までの距離dをいう。
As the size of the substantially regular hexagonal partition wall, the distance between two sides parallel to the gate line or the source line of the substantially regular hexagonal partition wall is preferably about 3 mm to 15 mm, more preferably in the range of 5 mm to 10 mm. Is within. When the distance between the two sides is smaller than the above range, it may be difficult to form a substantially regular hexagonal partition wall. When the distance between the two sides is larger than the above range, the ferroelectric liquid crystal flows. This is because the alignment distance may be relatively long due to the relatively long distance.
The distance between two sides parallel to the gate line or the source line of the substantially regular hexagonal partition wall is two sides s1, parallel to the gate line or the source line of the substantially regular hexagonal partition wall as illustrated in FIG. This is the distance d from the center of s4 to the center.

また、略正六角形状隔壁の大きさとしては、1つの略正六角形状隔壁の中に配置される画素の数が、液晶表示素子の画素数によっても異なるものではあるが、5個〜300個程度であることが好ましい。上記の画素の数が少なすぎると、画素に沿って形成される四辺が、段数の比較的少ない階段状に形成されることになり、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部から略正六角形状隔壁の六辺までの距離が大きく異なってしまう場合がある。また、上記の画素の数が多すぎると、強誘電性液晶が流動する距離が比較的長くなるため、配向乱れが生じるおそれがある。
例えば図5(a)においては、1つの略正六角形状隔壁4aの中には128個の画素20が配置され、また1つの略正六角形状隔壁4bの中には124個の画素20が配置されている。
The size of the substantially regular hexagonal partition wall is 5 to 300, although the number of pixels arranged in one substantially regular hexagonal partition wall varies depending on the number of pixels of the liquid crystal display element. It is preferable that it is a grade. If the number of the pixels is too small, the four sides formed along the pixels will be formed in a step shape with a relatively small number of steps, which is substantially from the center of the region separated by a substantially regular hexagonal partition wall. The distance to the six sides of the regular hexagonal partition wall may vary greatly. Further, if the number of the pixels is too large, the distance through which the ferroelectric liquid crystal flows becomes relatively long, which may cause alignment disorder.
For example, in FIG. 5A, 128 pixels 20 are arranged in one substantially regular hexagonal partition wall 4a, and 124 pixels 20 are arranged in one substantially regular hexagonal partition wall 4b. Has been.

略正六角形状隔壁の幅は、3μm〜20μm程度であることが好ましく、より好ましくは5μm〜10μmの範囲内である。幅が上記範囲より広いと、略正六角形状隔壁が画素領域にも設けられることになり、有効画素面積が狭くなって良好な画像表示が得られない場合があり、また幅が上記範囲より狭いと、略正六角形状隔壁の形成が困難となる場合があるからである。   The width of the substantially regular hexagonal partition wall is preferably about 3 μm to 20 μm, more preferably within the range of 5 μm to 10 μm. When the width is wider than the above range, a substantially regular hexagonal partition wall is also provided in the pixel region, and the effective pixel area may be narrowed and a good image display may not be obtained, and the width is narrower than the above range. This is because it may be difficult to form a substantially regular hexagonal partition wall.

また、略正六角形状隔壁の高さは、通常、セルギャップと同程度とされる。   In addition, the height of the substantially regular hexagonal partition wall is usually about the same as the cell gap.

なお、略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離、1つの略正六角形状隔壁の中に配置される画素の数、ならびに、略正六角形状隔壁の幅および高さは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて略正六角形状隔壁の断面を観察することによって測定することができる。   The distance between two sides parallel to the gate line or the source line of the substantially regular hexagonal partition wall, the number of pixels arranged in one substantially regular hexagonal partition wall, and the width and height of the substantially regular hexagonal partition wall The thickness can be measured by observing a cross section of the substantially regular hexagonal partition wall using a scanning electron microscope (SEM).

略正六角形状隔壁の数としては、複数であれば特に限定されるものではなく、液晶表示素子の大きさによって適宜選択される。   The number of substantially regular hexagonal partition walls is not particularly limited as long as it is plural, and is appropriately selected depending on the size of the liquid crystal display element.

略正六角形状隔壁の形成材料としては、一般に液晶表示素子の隔壁に用いられる材料を使用することができる。具体的には、略正六角形状隔壁の形成材料としては、樹脂を挙げることができ、中でも感光性樹脂が好ましく用いられる。感光性樹脂はパターニングが容易であるからである。   As a material for forming a substantially regular hexagonal partition wall, a material generally used for a partition wall of a liquid crystal display element can be used. Specifically, examples of the material for forming the substantially regular hexagonal partition walls include resins, and among them, a photosensitive resin is preferably used. This is because the photosensitive resin is easy to pattern.

また、略正六角形状隔壁は、第1基材上に形成されていればよく、図1に例示するように略正六角形状隔壁4が第1電極層3上に形成されていてもよく、図6(a)に例示するように略正六角形状隔壁4が第1基材2上に形成されていてもよい。また、第1基材上に略正六角形状隔壁が形成されている場合は、図6(b)に例示するように略正六角形状隔壁4と隔壁のベース部分4´とが一体に形成されていてもよい。   Further, the substantially regular hexagonal partition wall only needs to be formed on the first substrate, and the substantially regular hexagonal partition wall 4 may be formed on the first electrode layer 3 as illustrated in FIG. As illustrated in FIG. 6A, a substantially regular hexagonal partition wall 4 may be formed on the first substrate 2. When a substantially regular hexagonal partition wall is formed on the first base material, the substantially regular hexagonal partition wall 4 and the base portion 4 'of the partition wall are integrally formed as illustrated in FIG. 6B. It may be.

(2)第1配向膜
本発明における第1配向膜は、第1電極層および略正六角形状隔壁の上に形成されるものである。
(2) First Alignment Film The first alignment film in the present invention is formed on the first electrode layer and the substantially regular hexagonal partition wall.

第1配向膜としては、強誘電性液晶を配向させることが可能であれば特に限定されるものではなく、図1に例示するように、第1配向膜5が単一層の配向膜であってもよく、また図7に例示するように、第1配向膜5が、反応性液晶層用配向膜5aと、この反応性液晶層用配向膜5a上に形成され、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層5bとが積層されたものであってもよい。以下、これらの2つの態様に分けて説明する。   The first alignment film is not particularly limited as long as the ferroelectric liquid crystal can be aligned. As illustrated in FIG. 1, the first alignment film 5 is a single-layer alignment film. Also, as illustrated in FIG. 7, the first alignment film 5 is formed on the reactive liquid crystal layer alignment film 5a and the reactive liquid crystal layer alignment film 5a to fix the reactive liquid crystal. The reactive liquid crystal layer 5b may be laminated. Hereinafter, these two aspects will be described separately.

(i)第1態様
本態様の第1配向膜は、単一層の配向膜である。この配向膜としては、強誘電性液晶を配向させることが可能であれば特に限定されるものではないが、ラビング膜または光配向膜が好ましく用いられる。
一般に、SmA相を経由する相系列を有する強誘電性液晶は、相変化の過程において、スメクチック層の層間隔が縮まり、その体積変化を補償するためにスメクチック層が曲がったシェブロン構造を有し、この曲げの方向によって液晶分子の長軸方向が異なるドメインが形成され、その境界面にジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる配向欠陥が発生しやすい。このジグザグ欠陥やヘアピン欠陥の発生を防ぐためには、プレチルト角を大きくすることが有効である。ラビング膜は、一般に、光配向膜に比べて、高いプレチルト角を実現することができる。したがって、ラビング膜を用いることにより、ジグザグ欠陥やヘアピン欠陥の発生を抑制することができる。
また、光配向膜は光配向処理されたものであり、光配向処理は、非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用である。
以下、光配向膜およびラビング膜について説明する。
(I) 1st aspect The 1st alignment film of this aspect is a single layer alignment film. The alignment film is not particularly limited as long as the ferroelectric liquid crystal can be aligned, but a rubbing film or a photo alignment film is preferably used.
In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase sequence passing through an SmA phase has a chevron structure in which a smectic layer is shrunk in order to compensate for the volume change in the process of phase change, and the smectic layer has a reduced interval. Domains having different major axis directions of liquid crystal molecules are formed depending on the bending direction, and alignment defects called zigzag defects and hairpin defects are likely to occur at the boundary surfaces. In order to prevent the occurrence of zigzag defects and hairpin defects, it is effective to increase the pretilt angle. Generally, the rubbing film can realize a higher pretilt angle than the photo-alignment film. Therefore, the use of the rubbing film can suppress the generation of zigzag defects and hairpin defects.
In addition, the photo-alignment film is a photo-alignment process, and the photo-alignment process is a non-contact alignment process, which is useful in that it does not generate static electricity or dust and can quantitatively control the alignment process. .
Hereinafter, the photo-alignment film and the rubbing film will be described.

(a)光配向膜
光配向膜は、後述する光配向性材料を塗布した基板に偏光を制御した光を照射し、光励起反応(分解、異性化、二量化)を生じさせて得られた膜に異方性を付与することによりその膜上の液晶分子を配向させるものである。
(A) Photo-alignment film A photo-alignment film is a film obtained by irradiating a substrate coated with a photo-alignment material, which will be described later, with light whose polarization is controlled to cause photoexcitation reaction (decomposition, isomerization, dimerization). The liquid crystal molecules on the film are aligned by imparting anisotropy to the film.

本発明に用いられる光配向性材料は、光を照射して光励起反応を生じることにより、強誘電性液晶を配向させる効果(光配列性:photoaligning)を有するものであれば特に限定されるものではない。このような材料としては、大きく、光反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光反応型材料と、光異性化反応を生じることにより光配向膜に異方性を付与する光異性化型材料とに分けることができる。
以下、光反応型材料および光異性化型材料について説明する。
The photo-alignment material used in the present invention is not particularly limited as long as it has an effect of aligning ferroelectric liquid crystal (photoalignment) by irradiating light and causing a photoexcitation reaction. Absent. Such materials are largely photoreactive materials that impart anisotropy to the photoalignment film by causing photoreactions, and light that imparts anisotropy to the photoalignment film by causing photoisomerization reactions. It can be divided into isomerized materials.
Hereinafter, the photoreactive material and the photoisomerizable material will be described.

(光反応型材料)
本発明に用いられる光反応型材料としては、光反応を生じることにより配向膜に異方性を付与するものであれば特に限定されるものではないが、光二量化反応または光分解反応を生じることにより配向膜に異方性を付与するものであることが好ましい。
(Photoreactive material)
The photoreactive material used in the present invention is not particularly limited as long as it imparts anisotropy to the alignment film by causing a photoreaction, but it causes a photodimerization reaction or a photodecomposition reaction. It is preferable that the alignment film is provided with anisotropy.

ここで、光二量化反応とは、光照射により偏光方向に配向した反応部位がラジカル重合して分子2個が重合する反応をいい、この反応により偏光方向の配向を安定化し、配向膜に異方性を付与することができるものである。また、光分解反応とは、光照射により偏光方向に配向したポリイミドなどの分子鎖を分解する反応をいい、この反応により偏光方向に垂直な方向に配向した分子鎖を残し、配向膜に異方性を付与することができるものである。中でも、露光感度が高く、材料選択の幅が広いことから、光二量化反応により配向膜に異方性を付与する光二量化型材料を用いることがより好ましい。   Here, the photodimerization reaction refers to a reaction in which reaction sites aligned in the polarization direction by light irradiation undergo radical polymerization and two molecules are polymerized. This reaction stabilizes the alignment in the polarization direction and is anisotropic to the alignment film. It is possible to impart sex. The photodegradation reaction is a reaction that decomposes molecular chains such as polyimide oriented in the polarization direction by light irradiation. This reaction leaves molecular chains oriented in the direction perpendicular to the polarization direction, and is anisotropic to the alignment film. It is possible to impart sex. Among them, it is more preferable to use a photodimerization-type material that imparts anisotropy to the alignment film by a photodimerization reaction because of high exposure sensitivity and a wide range of material selection.

光二量化型材料としては、光二量化反応により配向膜に異方性を付与することができるものであれば特に限定されるものではないが、ラジカル重合性の官能基を有し、かつ、偏光方向により吸収を異にする二色性を有する光二量化反応性化合物を含むことが好ましい。偏光方向に配向した反応部位をラジカル重合することにより、光二量化反応性化合物の配向が安定化し、配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   The photodimerization type material is not particularly limited as long as it can impart anisotropy to the alignment film by a photodimerization reaction, but has a radical polymerizable functional group and has a polarization direction. It is preferable to contain a photodimerization reactive compound having dichroism with different absorption. This is because by radical polymerization of the reaction site oriented in the polarization direction, the orientation of the photodimerization reactive compound is stabilized and anisotropy can be easily imparted to the orientation film.

このような特性を有する光二量化反応性化合物としては、側鎖としてケイ皮酸エステル、クマリン、キノリン、カルコン基およびシンナモイル基から選ばれる少なくとも1種の反応部位を有する二量化反応性ポリマーを挙げることができる。   Examples of the photodimerization reactive compound having such characteristics include a dimerization reactive polymer having at least one reactive site selected from cinnamate ester, coumarin, quinoline, chalcone group and cinnamoyl group as a side chain. Can do.

これらの中でも光二量化反応性化合物としては、側鎖としてケイ皮酸エステル、クマリンまたはキノリンのいずれかを含む二量化反応性ポリマーであることが好ましい。偏光方向に配向したα、β不飽和ケトンの二重結合が反応部位となってラジカル重合することにより、配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   Among these, the photodimerization reactive compound is preferably a dimerization reactive polymer containing cinnamate, coumarin or quinoline as a side chain. This is because anisotropy can be easily imparted to the alignment film by radical polymerization of α and β unsaturated ketone double bonds aligned in the polarization direction as reaction sites.

上記二量化反応性ポリマーの主鎖としては、ポリマー主鎖として一般に知られているものであれば特に限定されるものではないが、芳香族炭化水素基などの、上記側鎖の反応部位同士の相互作用を妨げるようなπ電子を多く含む置換基を有していないものであることが好ましい。   The main chain of the dimerization reactive polymer is not particularly limited as long as it is generally known as a polymer main chain, but the reaction sites of the side chains such as aromatic hydrocarbon groups are not limited. It is preferable that it does not have a substituent containing a lot of π electrons that hinders the interaction.

上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、5,000〜40,000の範囲内であることが好ましく、10,000〜20,000の範囲内であることがより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により測定することができる。上記二量化反応性ポリマーの重量平均分子量が小さすぎると、配向膜に適度な異方性を付与することができない場合がある。逆に、大きすぎると、第1配向膜形成時の塗工液の粘度が高くなり、均一な塗膜を形成しにくい場合がある。   The weight average molecular weight of the dimerization reactive polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 5,000 to 40,000, and is preferably in the range of 10,000 to 20,000. Is more preferable. The weight average molecular weight can be measured by a gel permeation chromatography (GPC) method. If the weight-average molecular weight of the dimerization reactive polymer is too small, it may not be possible to impart appropriate anisotropy to the alignment film. On the other hand, if it is too large, the viscosity of the coating liquid at the time of forming the first alignment film increases, and it may be difficult to form a uniform coating film.

二量化反応性ポリマーとしては、下記式(1)で表される化合物を例示することができる。   An example of the dimerization reactive polymer is a compound represented by the following formula (1).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(1)において、M11およびM12は、それぞれ独立して、単重合体または共重合体の単量体単位を表す。例えば、エチレン、アクリレート、メタクリレート、2−クロロアクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、2−クロロアクリルアミド、スチレン誘導体、マレイン酸誘導体、シロキサンなどが挙げられる。M12としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メタクリレート、メチルメタクリレート、ヒドロキシアルキルアクリレートまたはヒドロキシアルキルメタクリレートであってもよい。xおよびyは、共重合体とした場合の各単量体単位のモル比を表すものであり、それぞれ、0<x≦1、0≦y<1であり、かつ、x+y=1を満たす数である。nは4〜30,000の整数を表す。DおよびDは、スペーサー単位を表す。 In the above formula (1), M 11 and M 12 each independently represent a monomer unit of a homopolymer or a copolymer. Examples thereof include ethylene, acrylate, methacrylate, 2-chloroacrylate, acrylamide, methacrylamide, 2-chloroacrylamide, styrene derivatives, maleic acid derivatives, and siloxane. M 12 may be acrylonitrile, methacrylonitrile, methacrylate, methyl methacrylate, hydroxyalkyl acrylate or hydroxyalkyl methacrylate. x and y represent the molar ratio of each monomer unit in the case of a copolymer, and are numbers satisfying 0 <x ≦ 1, 0 ≦ y <1 and satisfying x + y = 1, respectively. It is. n represents an integer of 4 to 30,000. D 1 and D 2 represent spacer units.

は−A−(Z−B−Z−で表される基であり、Rは−A−(Z−B−Z−で表される基である。ここで、AおよびBは、それぞれ独立して、共有単結合、ピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、1,4−シクロヘキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、または置換基を有していてもよい1,4−フェニレンを表す。また、ZおよびZは、それぞれ独立して、共有単結合、−CH−CH−、−CHO−、−OCH−、−CONR−、−RNCO−、−COO−または−OOC−を表す。Rは、水素原子または低級アルキル基であり、Zは、水素原子、置換基を有していてもよい、炭素数1〜12のアルキルまたはアルコキシ、シアノ、ニトロ、ハロゲンである。zは、0〜4の整数である。Eは、光二量化反応部位を表し、例えば、ケイ皮酸エステル、クマリン、キノリン、カルコン基、シンナモイル基などが挙げられる。jおよびkは、それぞれ独立して、0または1である。 R 1 is a group represented by -A 1- (Z 1 -B 1 ) z -Z 2- , and R 2 is represented by -A 1- (Z 1 -B 1 ) z -Z 3-. It is a group. Here, A 1 and B 1 are each independently a covalent single bond, pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 1,4-cyclohexylene, 1,3-dioxane-2, It represents 5-diyl or 1,4-phenylene which may have a substituent. Z 1 and Z 2 are each independently a covalent single bond, —CH 2 —CH 2 —, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CONR—, —RNCO—, —COO— or — Represents OOC-. R is a hydrogen atom or a lower alkyl group, and Z 3 is a hydrogen atom or an alkyl or alkoxy having 1 to 12 carbon atoms, which may have a substituent, cyano, nitro, or halogen. z is an integer of 0-4. E 1 represents a photodimerization reaction site, and examples thereof include cinnamic acid ester, coumarin, quinoline, chalcone group, cinnamoyl group and the like. j and k are each independently 0 or 1.

このような二量化反応性ポリマーとしては、具体的に下記式(2)〜(5)で表される化合物を挙げることができる。   Specific examples of such a dimerization reactive polymer include compounds represented by the following formulas (2) to (5).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

また、上記二量化反応性ポリマーとして、より具体的には下記式(6)〜(9)で表される化合物を挙げることができる。   More specific examples of the dimerization reactive polymer include compounds represented by the following formulas (6) to (9).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

光二量化反応性化合物としては、上述した化合物の中から、要求特性に応じて光二量化反応部位や置換基を種々選択することができる。また、光二量化反応性化合物は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。   As the photodimerization reactive compound, various photodimerization reaction sites and substituents can be selected from the above-mentioned compounds according to the required characteristics. Moreover, the photodimerization reactive compound can also be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、光二量化型材料は、上記光二量化反応性化合物のほか、配向膜の光配列性を妨げない範囲内で添加剤を含んでいてもよい。上記添加剤としては、重合開始剤、重合禁止剤などが挙げられる。   Further, the photodimerization type material may contain an additive in addition to the photodimerization reactive compound as long as the photoalignment of the alignment film is not hindered. Examples of the additive include a polymerization initiator and a polymerization inhibitor.

重合開始剤または重合禁止剤は、一般に公知の化合物の中から、光二量化反応性化合物の種類によって適宜選択して用いればよい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量は、光二量化反応性化合物に対し、0.001質量%〜20質量%の範囲内であることが好ましく、0.1質量%〜5質量%の範囲内であることがより好ましい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量が小さすぎると重合が開始(禁止)されない場合があり、逆に大きすぎると、反応が阻害される場合があるからである。   The polymerization initiator or polymerization inhibitor may be appropriately selected from generally known compounds according to the type of the photodimerization reactive compound. The addition amount of the polymerization initiator or the polymerization inhibitor is preferably in the range of 0.001% by mass to 20% by mass, and in the range of 0.1% by mass to 5% by mass with respect to the photodimerization reactive compound. It is more preferable that This is because if the addition amount of the polymerization initiator or polymerization inhibitor is too small, the polymerization may not be started (prohibited), whereas if too large, the reaction may be inhibited.

一方、光分解反応を利用した光分解型材料としては、例えば日産化学工業(株)製のポリイミド「RN1199」などを挙げることができる。   On the other hand, examples of the photodecomposable material utilizing a photodecomposition reaction include polyimide “RN1199” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.

光反応型材料が光反応を生じる光の波長領域は、紫外光域の範囲内、すなわち10nm〜400nmの範囲内であることが好ましく、250nm〜380nmの範囲内であることがより好ましい。   The wavelength region of light that causes photoreaction of the photoreactive material is preferably in the range of ultraviolet light, that is, in the range of 10 nm to 400 nm, and more preferably in the range of 250 nm to 380 nm.

光反応型材料を用いた光配向膜の厚みは、1nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。光配向膜の厚みが上記範囲より薄いと十分な光配列性を得ることができない可能性があり、逆に光配向膜の厚みが上記範囲より厚いとコスト的に不利になる場合があるからである。   The thickness of the photo-alignment film using the photoreactive material is preferably in the range of 1 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 3 nm to 100 nm. If the thickness of the photo-alignment film is smaller than the above range, sufficient optical alignment may not be obtained. Conversely, if the thickness of the photo-alignment film is larger than the above range, the cost may be disadvantageous. is there.

(光異性化型材料)
本発明に用いられる光異性化型材料としては、光異性化反応を生じることにより配向膜に異方性を付与するものであれば特に限定されるものではないが、光異性化反応を生じることにより配向膜に異方性を付与する光異性化反応性化合物を含むものであることが好ましい。このような光異性化反応性化合物を含むことにより、光照射により、複数の異性体のうち安定な異性体が増加し、それにより配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。
(Photoisomerization type material)
The photoisomerization type material used in the present invention is not particularly limited as long as it imparts anisotropy to the alignment film by causing a photoisomerization reaction, but it causes a photoisomerization reaction. It is preferable that it contains a photoisomerization reactive compound that imparts anisotropy to the alignment film. By including such a photoisomerization-reactive compound, a stable isomer among a plurality of isomers is increased by light irradiation, whereby anisotropy can be easily imparted to the alignment film. is there.

光異性化反応性化合物としては、上記のような特性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、偏光方向により吸収を異にする二色性を有し、かつ、光照射により光異性化反応を生じるものであることが好ましい。このような特性を有する光異性化反応性化合物の偏光方向に配向した反応部位の異性化を生じさせることにより、配向膜に容易に異方性を付与することができるからである。   The photoisomerization reactive compound is not particularly limited as long as it is a material having the above-mentioned characteristics, but has a dichroism that makes absorption different depending on the polarization direction, and can be irradiated by light irradiation. It is preferable that it causes an isomerization reaction. This is because anisotropy can be easily imparted to the alignment film by causing isomerization of the reaction site oriented in the polarization direction of the photoisomerization reactive compound having such characteristics.

また、光異性化反応性化合物が生じる光異性化反応としては、シス−トランス異性化反応であることが好ましい。光照射によりシス体またはトランス体のいずれかの異性体が増加し、それにより配向膜に異方性を付与することができるからである。   Further, the photoisomerization reaction in which the photoisomerization reactive compound is generated is preferably a cis-trans isomerization reaction. This is because isomers of either the cis form or the trans form are increased by light irradiation, whereby anisotropy can be imparted to the alignment film.

このような光異性化反応性化合物としては、単分子化合物、または、光もしくは熱により重合する重合性モノマーを挙げることができる。これらは用いられる強誘電性液晶の種類に応じて適宜選択すればよいが、光照射により配向膜に異方性を付与した後、ポリマー化することにより、その異方性を安定化することができることから、重合性モノマーを用いることが好ましい。このような重合性モノマーの中でも、配向膜に異方性を付与した後、その異方性を良好な状態に維持したまま容易にポリマー化できることから、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマーであることが好ましい。   Examples of such photoisomerization-reactive compounds include monomolecular compounds and polymerizable monomers that are polymerized by light or heat. These may be selected as appropriate according to the type of ferroelectric liquid crystal used. However, it is possible to stabilize the anisotropy by polymerizing after imparting anisotropy to the alignment film by light irradiation. Since it can be performed, it is preferable to use a polymerizable monomer. Among such polymerizable monomers, an acrylate monomer and a methacrylate monomer are preferable because anisotropy is imparted to the alignment film and the polymer can be easily polymerized while maintaining the anisotropy in a good state.

上記重合性モノマーは、単官能のモノマーであっても、多官能のモノマーであってもよいが、ポリマー化による配向膜の異方性がより安定なものとなることから、2官能のモノマーであることが好ましい。   The polymerizable monomer may be a monofunctional monomer or a polyfunctional monomer. However, since the anisotropy of the alignment film due to polymerization becomes more stable, it is a bifunctional monomer. Preferably there is.

このような光異性化反応性化合物としては、具体的には、アゾベンゼン骨格やスチルベン骨格などのシス−トランス異性化反応性骨格を有する化合物を挙げることができる。   Specific examples of such a photoisomerization-reactive compound include compounds having a cis-trans isomerization-reactive skeleton such as an azobenzene skeleton or a stilbene skeleton.

この場合に、分子内に含まれるシス−トランス異性化反応性骨格の数は、1つであっても2つ以上であってもよいが、強誘電性液晶の配向制御が容易となることから、2つであることが好ましい。   In this case, the number of cis-trans isomerization reactive skeletons contained in the molecule may be one or two or more, but the alignment control of the ferroelectric liquid crystal becomes easy. Two are preferable.

上記シス−トランス異性化反応性骨格は、液晶分子との相互作用をより高めるために置換基を有していてもよい。置換基は、液晶分子との相互作用を高めることができ、かつ、シス−トランス異性化反応性骨格の配向を妨げないものであれば特に限定されるものではなく、例えば、カルボキシル基、スルホン酸ナトリウム基、水酸基などが挙げられる。これらの構造は、用いられる強誘電性液晶の種類に応じて、適宜選択することができる。   The cis-trans isomerization reactive skeleton may have a substituent in order to further enhance the interaction with the liquid crystal molecules. The substituent is not particularly limited as long as it can enhance the interaction with the liquid crystal molecules and does not interfere with the orientation of the cis-trans isomerization reactive skeleton, and examples thereof include a carboxyl group and a sulfonic acid. A sodium group, a hydroxyl group, etc. are mentioned. These structures can be appropriately selected depending on the type of ferroelectric liquid crystal used.

また、光異性化反応性化合物としては、分子内にシス−トランス異性化反応性骨格以外にも、液晶分子との相互作用をより高められるように、芳香族炭化水素基などのπ電子が多く含まれる基を有していてもよく、シス−トランス異性化反応性骨格と芳香族炭化水素基は、結合基を介して結合していてもよい。結合基は、液晶分子との相互作用を高められるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、−COO−、−OCO−、−O−、−C≡C−、−CH−CH−、−CHO−、−OCH−などが挙げられる。 In addition to the cis-trans isomerization reactive skeleton, the photoisomerization reactive compound contains many π electrons such as aromatic hydrocarbon groups so that the interaction with the liquid crystal molecules can be further enhanced. It may have an included group, and the cis-trans isomerization reactive skeleton and the aromatic hydrocarbon group may be bonded via a bonding group. The bonding group is not particularly limited as long as it can enhance the interaction with the liquid crystal molecule. For example, —COO—, —OCO—, —O—, —C≡C—, —CH 2 —CH 2- , —CH 2 O—, —OCH 2 — and the like can be mentioned.

なお、光異性化反応性化合物として、重合性モノマーを用いる場合には、上記シス−トランス異性化反応性骨格を、側鎖として有していることが好ましい。上記シス−トランス異性化反応性骨格を側鎖として有していることにより、配向膜に付与される異方性の効果がより大きなものとなり、強誘電性液晶の配向制御に特に適したものとなるからである。この場合に、前述した分子内に含まれる芳香族炭化水素基や結合基は、液晶分子との相互作用が高められるように、シス−トランス異性化反応性骨格と共に、側鎖に含まれていることが好ましい。   In addition, when using a polymerizable monomer as a photoisomerization reactive compound, it is preferable to have the said cis-trans isomerization reactive skeleton as a side chain. By having the cis-trans isomerization reactive skeleton as a side chain, the effect of anisotropy imparted to the alignment film becomes larger, and it is particularly suitable for controlling the alignment of ferroelectric liquid crystals. Because it becomes. In this case, the aromatic hydrocarbon group or bonding group contained in the molecule is contained in the side chain together with the cis-trans isomerization reactive skeleton so that the interaction with the liquid crystal molecule is enhanced. It is preferable.

また、上記重合性モノマーの側鎖には、シス−トランス異性化反応性骨格が配向しやすくなるように、アルキレン基などの脂肪族炭化水素基をスペーサーとして有していてもよい。   Further, the side chain of the polymerizable monomer may have an aliphatic hydrocarbon group such as an alkylene group as a spacer so that the cis-trans isomerization reactive skeleton can be easily oriented.

上述したような単分子化合物または重合性モノマーの光異性化反応性化合物の中でも、本発明に用いられる光異性化反応性化合物としては、分子内にアゾベンゼン骨格を有する化合物であることが好ましい。アゾベンゼン骨格は、π電子を多く含むため、液晶分子との相互作用が高く、強誘電性液晶の配向制御に特に適しているからである。   Among the photoisomerization reactive compounds of the monomolecular compound or polymerizable monomer as described above, the photoisomerization reactive compound used in the present invention is preferably a compound having an azobenzene skeleton in the molecule. This is because the azobenzene skeleton contains a lot of π electrons, and thus has a high interaction with liquid crystal molecules and is particularly suitable for controlling the alignment of ferroelectric liquid crystals.

以下、アゾベンゼン骨格が光異性化反応を生じることにより配向膜に異方性を付与できる理由について説明する。まず、アゾベンゼン骨格に、直線偏光紫外光を照射すると、下記式に示されるように、分子長軸が偏光方向に配向しているトランス体のアゾベンゼン骨格が、シス体に変化する。   Hereinafter, the reason why the azobenzene skeleton can impart anisotropy to the alignment film by causing a photoisomerization reaction will be described. First, when the azobenzene skeleton is irradiated with linearly polarized ultraviolet light, the trans azobenzene skeleton having the molecular long axis oriented in the polarization direction is changed to a cis isomer as shown in the following formula.

Figure 2010191256
Figure 2010191256

アゾベンゼン骨格のシス体は、トランス体に比べて化学的に不安定であるため、熱的にまたは可視光を吸収してトランス体に戻るが、このとき、上記式の左のトランス体になるか右のトランス体になるかは同じ確率で起こる。そのため、紫外光を吸収し続けると、右側のトランス体の割合が増加し、アゾベンゼン骨格の平均配向方向は紫外光の偏光方向に対して垂直になる。本発明においては、この現象を利用することにより、アゾベンゼン骨格の配向方向を揃え、配向膜に異方性を付与し、その膜上の液晶分子の配向を制御することができるのである。   Since the cis isomer of the azobenzene skeleton is chemically unstable compared to the trans isomer, it thermally or absorbs visible light and returns to the trans isomer. Whether to become the right transformer body occurs with the same probability. Therefore, if the ultraviolet light is continuously absorbed, the ratio of the right-side trans isomer increases, and the average orientation direction of the azobenzene skeleton becomes perpendicular to the polarization direction of the ultraviolet light. In the present invention, by utilizing this phenomenon, the alignment direction of the azobenzene skeleton can be aligned, anisotropy can be imparted to the alignment film, and the alignment of liquid crystal molecules on the film can be controlled.

このような分子内にアゾベンゼン骨格を有する化合物のうち、単分子化合物としては、例えば、下記式(10)で表される化合物を挙げることができる。   Among such compounds having an azobenzene skeleton in the molecule, examples of the monomolecular compound include a compound represented by the following formula (10).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(10)において、R41は各々独立して、ヒドロキシ基を表す。R42は−(A41−B41−A41−(D41−で表される連結基を表し、R43は(D41−(A41−B41−A41−で表される連結基を表す。ここで、A41は二価の炭化水素基を表し、B41は−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、mは0〜3の整数を表す。D41は、mが0のとき二価の炭化水素基を表し、mが1〜3の整数のとき−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、nは0または1を表す。R44は各々独立して、ハロゲン原子、カルボキシ基、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化メトキシ基、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基またはメトキシカルボニル基を表す。ただし、カルボキシ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。R45は各々独立して、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基またはヒドロキシ基を表す。ただし、カルボキシ基またはスルホ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。 In the above formula (10), R 41 each independently represents a hydroxy group. R 42 is - (A 41 -B 41 -A 41 ) m - (D 41) n - represents a linking group represented by, R 43 is (D 41) n - (A 41 -B 41 -A 41) m represents a linking group represented by-. Here, A 41 represents a divalent hydrocarbon group, B 41 represents —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— or —OCONH—, and m represents Represents an integer of 0 to 3; D 41 represents a divalent hydrocarbon group when m is 0, and —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— when m is an integer of 1 to 3. Alternatively, -OCONH- is represented, and n represents 0 or 1. R 44 each independently represents a halogen atom, a carboxy group, a halogenated methyl group, a halogenated methoxy group, a cyano group, a nitro group, a methoxy group or a methoxycarbonyl group. However, the carboxy group may form a salt with an alkali metal. R 45 each independently represents a carboxy group, a sulfo group, a nitro group, an amino group or a hydroxy group. However, the carboxy group or the sulfo group may form a salt with the alkali metal.

上記式(10)で表される化合物の具体例としては、下記式(11)〜(14)で表される化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the formula (10) include compounds represented by the following formulas (11) to (14).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

また、上記アゾベンゼン骨格を側鎖として有する重合性モノマーとしては、例えば、下記式(15)で表される化合物を挙げることができる。   Examples of the polymerizable monomer having an azobenzene skeleton as a side chain include compounds represented by the following formula (15).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(15)において、R51は各々独立して、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルオキシ基、ビニルオキシカルボニル基、ビニルイミノカルボニル基、ビニルイミノカルボニルオキシ基、ビニル基、イソプロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシカルボニル基、イソプロペニルイミノカルボニル基、イソプロペニルイミノカルボニルオキシ基、イソプロペニル基またはエポキシ基を表す。R52は−(A51−B51−A51−(D51−で表される連結基を表し、R53は(D51−(A51−B51−A51−で表される連結基を表す。ここで、A51は二価の炭化水素基を表し、B51は−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、mは0〜3の整数を表す。D51は、mが0のとき二価の炭化水素基を表し、mが1〜3の整数のとき−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−NHCOO−または−OCONH−を表し、nは0または1を表す。R54は各々独立して、ハロゲン原子、カルボキシ基、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化メトキシ基、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基またはメトキシカルボニル基を表す。ただし、カルボキシ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。R55は各々独立して、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基、アミノ基またはヒドロキシ基を表す。ただし、カルボキシ基またはスルホ基はアルカリ金属と塩を形成していてもよい。 In the above formula (15), each R 51 is independently (meth) acryloyloxy group, (meth) acrylamide group, vinyloxy group, vinyloxycarbonyl group, vinyliminocarbonyl group, vinyliminocarbonyloxy group, vinyl group, An isopropenyloxy group, an isopropenyloxycarbonyl group, an isopropenyliminocarbonyl group, an isopropenyliminocarbonyloxy group, an isopropenyl group, or an epoxy group is represented. R 52 is - (A 51 -B 51 -A 51 ) m - (D 51) n - represents a linking group represented by, R 53 is (D 51) n - (A 51 -B 51 -A 51) m represents a linking group represented by-. Here, A 51 represents a divalent hydrocarbon group, B 51 represents —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— or —OCONH—, and m represents Represents an integer of 0 to 3; D 51 represents a divalent hydrocarbon group when m is 0, and when m is an integer of 1 to 3, —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —NHCOO— Alternatively, -OCONH- is represented, and n represents 0 or 1. R 54 each independently represents a halogen atom, a carboxy group, a halogenated methyl group, a halogenated methoxy group, a cyano group, a nitro group, a methoxy group or a methoxycarbonyl group. However, the carboxy group may form a salt with an alkali metal. R 55 each independently represents a carboxy group, a sulfo group, a nitro group, an amino group or a hydroxy group. However, the carboxy group or the sulfo group may form a salt with the alkali metal.

上記式(15)で表される化合物の具体例としては、下記式(16)〜(19)で表される化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the formula (15) include compounds represented by the following formulas (16) to (19).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

本発明においては、このような光異性化反応性化合物の中から、要求特性に応じて、シス−トランス異性化反応性骨格や置換基を種々選択することができる。なお、これらの光異性化反応性化合物は、1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。   In the present invention, various cis-trans isomerization reactive skeletons and substituents can be selected from such photoisomerization reactive compounds according to required characteristics. In addition, these photoisomerization reactive compounds can also be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、光異性化型材料は、上記光異性化反応性化合物のほか、配向膜の光配列性を妨げない範囲内で添加剤を含んでいてもよい。上記光異性化反応性化合物として重合性モノマーを用いる場合には、添加剤としては、重合開始剤、重合禁止剤などが挙げられる。   In addition to the photoisomerization reactive compound, the photoisomerization type material may contain an additive within a range that does not interfere with the photoalignment of the alignment film. When a polymerizable monomer is used as the photoisomerization reactive compound, examples of the additive include a polymerization initiator and a polymerization inhibitor.

重合開始剤または重合禁止剤は、一般に公知の化合物の中から、光異性化反応性化合物の種類によって適宜選択して用いればよい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量は、光異性化反応性化合物に対し、0.001質量%〜20質量%の範囲内であることが好ましく、0.1質量%〜5質量%の範囲内であることがより好ましい。重合開始剤または重合禁止剤の添加量が小さすぎると重合が開始(禁止)されない場合があり、逆に大きすぎると、反応が阻害される場合があるからである。   The polymerization initiator or polymerization inhibitor may be appropriately selected from generally known compounds according to the type of photoisomerization reactive compound. The addition amount of the polymerization initiator or polymerization inhibitor is preferably in the range of 0.001% by mass to 20% by mass, and in the range of 0.1% by mass to 5% by mass with respect to the photoisomerization reactive compound. More preferably, it is within. This is because if the addition amount of the polymerization initiator or polymerization inhibitor is too small, the polymerization may not be started (prohibited), whereas if too large, the reaction may be inhibited.

光異性化型材料が光異性化反応を生じる光の波長領域は、紫外光域の範囲内、すなわち10nm〜400nmの範囲内であることが好ましく、250nm〜380nmの範囲内であることがより好ましい。   The wavelength region of the light that causes the photoisomerization reaction of the photoisomerizable material is preferably in the ultraviolet light range, that is, in the range of 10 nm to 400 nm, and more preferably in the range of 250 nm to 380 nm. .

光異性化型材料を用いた光配向膜の厚みは、1nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。光配向膜の厚みが上記範囲より薄いと十分な光配列性を得ることができない可能性があり、逆に光配向膜の厚みが上記範囲より厚いとコスト的に不利になる場合があるからである。   The thickness of the photo-alignment film using the photoisomerizable material is preferably in the range of 1 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 3 nm to 100 nm. If the thickness of the photo-alignment film is smaller than the above range, sufficient optical alignment may not be obtained. Conversely, if the thickness of the photo-alignment film is larger than the above range, the cost may be disadvantageous. is there.

(b)ラビング膜
ラビング膜は、後述する材料を塗布した基板にラビング処理を施し、得られた膜に異方性を付与することによりその膜上の液晶分子を配向させるものである。
(B) Rubbing film A rubbing film is a film in which a substrate coated with a material to be described later is subjected to a rubbing treatment, and anisotropy is imparted to the obtained film to align liquid crystal molecules on the film.

ラビング膜に用いられる材料としては、ラビング処理により異方性を付与することが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The material used for the rubbing film is not particularly limited as long as anisotropy can be imparted by rubbing treatment. For example, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, polyvinyl alcohol, polyurethane, etc. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

また、ラビング膜の厚みは、1nm〜1000nm程度で設定され、好ましくは50nm〜100nmの範囲内である。   Further, the thickness of the rubbing film is set to about 1 nm to 1000 nm, and preferably in the range of 50 nm to 100 nm.

(ii)第2態様
本態様の第1配向膜は、反応性液晶層用配向膜と、この反応性液晶層用配向膜上に形成され、反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層とが積層されたものである。反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶層を形成する際には、反応性液晶層用配向膜によって反応性液晶を配向させ、例えば紫外線を照射して反応性液晶を重合させることにより反応性液晶の配向状態を固定化することができる。そのため、反応性液晶層に反応性液晶層用配向膜の配向規制力を付与することができ、反応性液晶層を強誘電性液晶を配向させるための配向膜として作用させることができる。また、反応性液晶は固定化されているため、温度等の影響を受けないという利点を有する。さらに、反応性液晶は、強誘電性液晶と構造が比較的類似しており、強誘電性液晶との相互作用が強くなるため、単一層の配向膜を用いた場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。
(Ii) Second Aspect The first alignment film of this aspect includes a reactive liquid crystal layer alignment film, a reactive liquid crystal layer formed on the reactive liquid crystal layer alignment film, and formed by immobilizing reactive liquid crystals. Are laminated. When forming the reactive liquid crystal layer on the alignment layer for the reactive liquid crystal layer, the reactive liquid crystal layer is aligned by the alignment layer for the reactive liquid crystal layer, and the reaction is performed by, for example, irradiating ultraviolet rays to polymerize the reactive liquid crystal. The alignment state of the conductive liquid crystal can be fixed. Therefore, the alignment regulating force of the alignment film for the reactive liquid crystal layer can be imparted to the reactive liquid crystal layer, and the reactive liquid crystal layer can act as an alignment film for aligning the ferroelectric liquid crystal. Further, since the reactive liquid crystal is fixed, it has an advantage that it is not affected by temperature or the like. In addition, reactive liquid crystals are relatively similar in structure to ferroelectric liquid crystals, and interact more strongly with ferroelectric liquid crystals, so that ferroelectrics are more effective than using single-layer alignment films. The orientation of the crystalline liquid crystal can be controlled.

なお、反応性液晶層用配向膜については、上記第1態様に記載の配向膜と同様であるので、ここでの説明は省略する。   In addition, about the alignment film for reactive liquid crystal layers, since it is the same as that of the alignment film as described in the said 1st aspect, description here is abbreviate | omitted.

本発明に用いられる反応性液晶としては、ネマチック相を発現するものであることが好ましい。ネマチック相は、液晶相の中でも配向制御が比較的容易であるからである。   The reactive liquid crystal used in the present invention preferably exhibits a nematic phase. This is because the nematic phase is relatively easy to control the alignment among the liquid crystal phases.

また、反応性液晶は、重合性液晶材料を含有することが好ましい。これにより、反応性液晶の配向状態を固定化することができるからである。重合性液晶材料としては、重合性液晶モノマー、重合性液晶オリゴマー、および重合性液晶ポリマーのいずれも用いることができるが、中でも、重合性液晶モノマーが好適に用いられる。重合性液晶モノマーは、他の重合性液晶材料、すなわち重合性液晶オリゴマーや重合性液晶ポリマーと比較して、より低温で配向が可能であり、かつ配向に際しての感度も高く、容易に配向させることができるからである。   The reactive liquid crystal preferably contains a polymerizable liquid crystal material. This is because the alignment state of the reactive liquid crystal can be fixed. As the polymerizable liquid crystal material, any of a polymerizable liquid crystal monomer, a polymerizable liquid crystal oligomer, and a polymerizable liquid crystal polymer can be used, and among them, a polymerizable liquid crystal monomer is preferably used. The polymerizable liquid crystal monomer can be aligned at a lower temperature than other polymerizable liquid crystal materials, that is, a polymerizable liquid crystal oligomer and a polymerizable liquid crystal polymer, and has high sensitivity in alignment, and can be easily aligned. Because you can.

重合性液晶モノマーとしては、重合性官能基を有する液晶モノマーであれば特に限定されるものではなく、例えば、モノアクリレートモノマー、ジアクリレートモノマー等が挙げられる。また、これらの重合性液晶モノマーは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The polymerizable liquid crystal monomer is not particularly limited as long as it is a liquid crystal monomer having a polymerizable functional group, and examples thereof include a monoacrylate monomer and a diacrylate monomer. These polymerizable liquid crystal monomers may be used alone or in combination of two or more.

モノアクリレートモノマーとしては、下記式(20),(21)で表される化合物を例示することができる。   Examples of the monoacrylate monomer include compounds represented by the following formulas (20) and (21).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(20),(21)において、A、B、D、EおよびFはベンゼン、シクロヘキサンまたはピリミジンを表し、これらはハロゲン等の置換基を有していてもよい。また、AおよびB、あるいはDおよびEは、アセチレン基、メチレン基、エステル基等の結合基を介して結合していてもよい。MおよびMは、水素原子、炭素数3〜9のアルキル基、炭素数3〜9のアルコキシカルボニル基、またはシアノ基のいずれであってもよい。さらに、分子鎖末端のアクリロイルオキシ基とAまたはDとは、炭素数3〜6のアルキレン基等のスペーサーを介して結合していてもよい。 In the above formulas (20) and (21), A, B, D, E and F represent benzene, cyclohexane or pyrimidine, and these may have a substituent such as halogen. A and B, or D and E may be bonded via a bonding group such as an acetylene group, a methylene group, or an ester group. M 1 and M 2 may be any of a hydrogen atom, an alkyl group having 3 to 9 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 3 to 9 carbon atoms, or a cyano group. Furthermore, the acryloyloxy group at the end of the molecular chain and A or D may be bonded via a spacer such as an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms.

また、ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(22)に示す化合物を挙げることができる。   Moreover, as a diacrylate monomer, the compound shown, for example in following formula (22) can be mentioned.

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(22)において、Z31およびZ32は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表し、R31、R32およびR33は、各々独立して水素または炭素数1〜5のアルキルを表す。また、kおよびmは0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。R31、R32およびR33は、k=1の場合、各々独立して炭素数1〜5のアルキルであり、k=0の場合、各々独立して水素または炭素数1〜5のアルキルであることが好ましい。このR31、R32およびR33は、互いに同じであってもよい。 In the above formula (22), Z 31 and Z 32 are each independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C ≡C—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH 2 CH 2 COO—, —OCOCH 2 CH 2 —, wherein R 31 , R 32 and R 33 each independently represent hydrogen or carbon number Represents 1-5 alkyl. K and m represent 0 or 1, and n represents an integer in the range of 2 to 8. R 31 , R 32 and R 33 are each independently alkyl having 1 to 5 carbons when k = 1, and each independently being hydrogen or alkyl having 1 to 5 carbons when k = 0. Preferably there is. R 31 , R 32 and R 33 may be the same as each other.

また、上記式(22)で表される化合物の具体例としては、下記式(23)に示す化合物を挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the above formula (22) include a compound represented by the following formula (23).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(23)において、Z21およびZ22は、各々独立して直接結合している−COO−、−OCO−、−O−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−OCH−、−CHO−、−CHCHCOO−、−OCOCHCH−を表す。また、mは0または1を表し、nは2〜8の範囲内の整数を表す。 In the above formula (23), Z 21 and Z 22 are each independently directly bonded —COO—, —OCO—, —O—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C Represents ≡C—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —CH 2 CH 2 COO—, —OCOCH 2 CH 2 —. M represents 0 or 1, and n represents an integer in the range of 2-8.

また、ジアクリレートモノマーとしては、例えば下記式(24),(25)に示す化合物も挙げることができる。   Examples of the diacrylate monomer also include compounds represented by the following formulas (24) and (25).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(24),(25)において、XおよびYは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。また、mは2〜20の範囲内の整数を表す。さらに、Xは、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、メチルまたは塩素であることが好ましく、中でも炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、特にCH(CHOCOであることが好ましい。 In the above formulas (24) and (25), X and Y are hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, or alkyl having 1 to 20 carbons. It represents oxycarbonyl, formyl, alkylcarbonyl having 1 to 20 carbons, alkylcarbonyloxy having 1 to 20 carbons, halogen, cyano or nitro. M represents an integer in the range of 2-20. Further, X is preferably alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, methyl or chlorine, and particularly preferably alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbon atoms, particularly CH 3 (CH 2 ) 4 OCO.

上記の中でも、上記式(22),(24)で表される化合物が好ましく用いられる。特に、上記式(24)で表される化合物が好適である。具体的には、旭電化工業株式会社製の「アデカキラコール PLC-7183」、「アデカキラコール PLC-7209」、「アデカキラコール PLC-7218」などを挙げることができる。   Among these, compounds represented by the above formulas (22) and (24) are preferably used. In particular, the compound represented by the above formula (24) is preferred. Specific examples include “Adeka Kiracol PLC-7183”, “Adeka Kiracol PLC-7209”, and “Adeka Kiracol PLC-7218” manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.

また、重合性液晶モノマーの中でも、ジアクリレートモノマーが好適である。ジアクリレートモノマーは、配向状態を良好に維持したまま容易に重合させることができるからである。   Of the polymerizable liquid crystal monomers, diacrylate monomers are preferred. This is because the diacrylate monomer can be easily polymerized while maintaining the orientation state in a good state.

上述の重合性液晶モノマーは、それ自体がネマチック相を発現するものでなくてもよい。これらの重合性液晶モノマーは、上述したように2種以上を混合して用いてもよいものであり、これらを混合した組成物すなわち反応性液晶が、ネマチック相を発現するものであればよいからである。   The polymerizable liquid crystal monomer described above may not be one that exhibits a nematic phase. These polymerizable liquid crystal monomers may be used as a mixture of two or more kinds as described above, because the composition in which these are mixed, that is, the reactive liquid crystal may exhibit a nematic phase. It is.

さらに、必要に応じて、上記反応性液晶に光重合開始剤や重合禁止剤等を添加してもよい。例えば、電子線照射により重合性液晶材料を重合させる際には、光重合開始剤が不要な場合はあるが、一般的に用いられている例えば紫外線照射による重合の場合においては、通常光重合開始剤が重合促進のために用いられる。   Furthermore, you may add a photoinitiator, a polymerization inhibitor, etc. to the said reactive liquid crystal as needed. For example, when polymerizing a polymerizable liquid crystal material by electron beam irradiation, a photopolymerization initiator may not be necessary, but in the case of polymerization by, for example, ultraviolet irradiation, usually photopolymerization is started. An agent is used to promote polymerization.

光重合開始剤としては、例えば、ベンジル(ビベンゾイルとも言う)、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4´−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、2−n−ブトキシエチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、3,3´−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン等を挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。   Examples of the photopolymerization initiator include benzyl (also called bibenzoyl), benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, benzylmethyl ketal, Dimethylaminomethyl benzoate, 2-n-butoxyethyl-4-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, methylobenzoyl formate, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 1- (4-dodecyl) Phenyl) 2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy 2-methylpropan-1-one, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, etc. Can do. In addition to the photopolymerization initiator, it is also possible to add a sensitizer as long as the object of the present invention is not impaired.

また、光重合開始剤の添加量としては、0.01〜20質量%程度、好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.5〜5質量%の範囲で上記反応性液晶に添加することができる。   Moreover, as addition amount of a photoinitiator, it adds to the said reactive liquid crystal in the range of about 0.01-20 mass%, Preferably it is 0.1-10 mass%, More preferably, it is 0.5-5 mass%. can do.

反応性液晶層の厚みは、目的とする異方性に応じて適宜調整されるものであり、例えば1nm〜1000nmの範囲内で設定することができ、好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。反応性液晶層の厚みが厚すぎると必要以上の異方性が生じてしまい、また反応性液晶層の厚みが薄すぎると所定の異方性が得られない場合があるからである。   The thickness of the reactive liquid crystal layer is appropriately adjusted according to the target anisotropy, and can be set, for example, within a range of 1 nm to 1000 nm, and preferably within a range of 3 nm to 100 nm. This is because if the reactive liquid crystal layer is too thick, anisotropy more than necessary occurs, and if the reactive liquid crystal layer is too thin, the predetermined anisotropy may not be obtained.

(3)第1電極層
本発明における第1電極層は、第1基材上に形成されるものである。
本発明に用いられる第1電極層は、一般に液晶表示素子の電極として用いられているものであれば特に限定されるものではないが、第1配向処理基板の第1電極層および第2配向処理基板の第2電極層のうち少なくとも一方が透明導電体で形成されることが好ましい。透明導電体材料としては、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫(ITO)等が好ましく挙げられる。
(3) 1st electrode layer The 1st electrode layer in this invention is formed on a 1st base material.
The first electrode layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used as an electrode of a liquid crystal display element, but the first electrode layer and the second alignment treatment of the first alignment treatment substrate. It is preferable that at least one of the second electrode layers of the substrate is formed of a transparent conductor. Preferred examples of the transparent conductor material include indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), and the like.

本発明により得られる液晶表示素子を、TFTを用いたアクティブマトリックス方式で駆動させる場合には、第1配向処理基板および第2配向処理基板のうち、一方に上記透明導電体で形成される全面共通電極を設け、他方にはゲート線とソース線をマトリックス状に配列し、ゲート線とソース線で囲まれた部分にTFT素子および画素電極を設ける。   When the liquid crystal display element obtained by the present invention is driven by an active matrix system using TFTs, one of the first alignment processing substrate and the second alignment processing substrate is formed on the entire surface formed of the transparent conductor. An electrode is provided, and on the other side, a gate line and a source line are arranged in a matrix, and a TFT element and a pixel electrode are provided in a portion surrounded by the gate line and the source line.

第1電極層の形成方法としては、化学蒸着(CVD)法や、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の物理蒸着(PVD)法などが挙げられる。   Examples of the method for forming the first electrode layer include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, ion plating, and vacuum deposition.

(4)第1基材
本発明に用いられる第1基材は、一般に液晶表示素子の基材として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ガラス板、プラスチック板などが好ましく挙げられる。
(4) 1st base material The 1st base material used for this invention will not be specifically limited if generally used as a base material of a liquid crystal display element, For example, a glass plate, a plastic plate, etc. are preferable. Can be mentioned.

(5)その他の構成
本発明においては、第1基材上に着色層が形成されていてもよい。第2基材上に着色層が形成されている場合には、第1配向処理基板は着色層を有さない。すなわち、第1配向処理基板が着色層を有していてもよく、第2配向処理基板が着色層を有していてもよい。
着色層が形成されている場合には、着色層によってカラー表示を実現することができるカラーフィルタ方式の液晶表示素子を得ることができる。
(5) Other configurations In the present invention, a colored layer may be formed on the first substrate. When the colored layer is formed on the second base material, the first alignment processing substrate does not have the colored layer. That is, the first alignment treatment substrate may have a colored layer, and the second alignment treatment substrate may have a coloring layer.
When the colored layer is formed, a color filter type liquid crystal display element capable of realizing color display by the colored layer can be obtained.

着色層の形成方法としては、一般的なカラーフィルタにおける着色層を形成する方法を用いることができ、例えば、顔料分散法(カラーレジスト法、エッチング法)、印刷法、インクジェット法などを用いることができる。   As a method for forming the colored layer, a method for forming a colored layer in a general color filter can be used. For example, a pigment dispersion method (color resist method, etching method), a printing method, an inkjet method, or the like can be used. it can.

また本発明においては、複数の略正六角形状隔壁の外周を囲むように第1基材の周縁部に枠状隔壁が形成されていてもよい。本発明の液晶表示素子を作製する際に、第1配向処理基板に枠状隔壁に沿ってシール剤を塗布しやすくなる。   Moreover, in this invention, the frame-shaped partition may be formed in the peripheral part of the 1st base material so that the outer periphery of a several substantially regular hexagonal partition may be enclosed. When producing the liquid crystal display element of this invention, it becomes easy to apply | coat a sealing compound along a frame-shaped partition to a 1st alignment processing board | substrate.

2.強誘電性液晶
本発明においては、第1配向処理基板の第1配向膜と、第2配向処理基板の第2配向膜との間に強誘電性液晶が挟持され、液晶層が構成されている。
2. Ferroelectric liquid crystal In the present invention, a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a first alignment film of a first alignment treatment substrate and a second alignment film of a second alignment treatment substrate, thereby forming a liquid crystal layer. .

本発明に用いられる強誘電性液晶は、カイラルスメクチックC相(SmC)を発現するものであれば特に限定されるものではない。例えば、相系列が、降温過程において、ネマチック相(N)−コレステリック相(Ch)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、ネマチック相(N)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、ネマチック相(N)−スメクチックA相(SmA)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、ネマチック相(N)−コレステリック相(Ch)−スメクチックA相(SmA)−カイラルスメクチックC相(SmC)と相変化するもの、などを挙げることができる。 Ferroelectric liquid crystal used in the present invention is not limited in particular as long as it expresses a chiral smectic C phase (SmC *). For example, the phase sequence changes in phase with a nematic phase (N) -cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase (SmC * ) in the temperature lowering process, or a nematic phase (N) -chiral smectic C phase (SmC * ). , Nematic phase (N) -smectic A phase (SmA) -chiral smectic C phase (SmC * ), phase change, nematic phase (N) -cholesteric phase (Ch) -smectic A phase (SmA ) -Chiral smectic C phase (SmC * ) and the like.

本発明の液晶表示素子をフィールドシーケンシャルカラー方式により駆動させる場合には、単安定性を示す液晶材料を用いることが好ましい。単安定性を示す液晶材料を用いることにより、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス方式による駆動が可能になり、また、電圧変調により階調制御が可能になり、高精細で高品位の表示を実現することができるからである。   When the liquid crystal display element of the present invention is driven by a field sequential color system, it is preferable to use a liquid crystal material exhibiting monostability. By using a liquid crystal material exhibiting monostability, it becomes possible to drive by an active matrix method using thin film transistors (TFTs), and to control gradation by voltage modulation, so that high-definition and high-quality display can be achieved. This is because it can be realized.

強誘電性液晶は、図8に例示するように、液晶分子30が層法線zから傾いており、層法線zに垂直な底面を有する円錐(コーン)の稜線に沿って回転する。このような円錐(コーン)において、液晶分子30の層法線zに対する傾き角をチルト角θという。   As illustrated in FIG. 8, the ferroelectric liquid crystal rotates along a cone ridge line in which the liquid crystal molecules 30 are inclined from the layer normal z and have a bottom surface perpendicular to the layer normal z. In such a cone, the tilt angle of the liquid crystal molecules 30 with respect to the layer normal z is referred to as a tilt angle θ.

なお、「単安定性を示す」とは、電圧無印加時の強誘電性液晶の状態がひとつの状態で安定化している状態をいう。具体的に説明すると、図8に示すように、液晶分子30は層法線zに対しチルト角±θだけ傾く二つの状態間をコーン上に動作することができるが、電圧無印加時に液晶分子30が上記コーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。   “Showing monostability” means a state in which the state of the ferroelectric liquid crystal when no voltage is applied is stabilized in one state. More specifically, as shown in FIG. 8, the liquid crystal molecules 30 can operate on a cone between two states tilted by a tilt angle ± θ with respect to the layer normal z. The state 30 is stabilized in any one state on the cone.

単安定性を示す液晶材料の中でも、例えば図9左下に示すような、正負いずれかの電圧を印加したときにのみ液晶分子が動作する、half-V shaped switching(以下、ハーフV字型スイッチングと称する。)特性を示すものが特に好ましい。このようなハーフV字型スイッチング特性を示す強誘電性液晶を用いると、白黒シャッターとしての開口時間を十分に長くとることができ、これにより時間的に切り替えられる各色をより明るく表示することができ、明るいカラー表示の液晶表示素子を実現することができるからである。
なお、「ハーフV字型スイッチング特性」とは、印加電圧に対する光透過率が非対称な電気光学特性をいう。
Among liquid crystal materials exhibiting monostability, for example, as shown in the lower left of FIG. 9, liquid crystal molecules operate only when a positive or negative voltage is applied, and half-V shaped switching (hereinafter referred to as half-V shaped switching). That exhibit properties are particularly preferred. Using a ferroelectric liquid crystal exhibiting such a half V-shaped switching characteristic, it is possible to take a sufficiently long opening time as a black and white shutter, thereby making it possible to display each color that is temporally switched brighter. This is because a bright color display liquid crystal display element can be realized.
The “half V-shaped switching characteristic” refers to an electro-optical characteristic in which the light transmittance with respect to an applied voltage is asymmetric.

このような強誘電性液晶としては、一般に知られる液晶材料の中から要求特性に応じて種々選択することができる。   Such a ferroelectric liquid crystal can be variously selected from generally known liquid crystal materials according to required characteristics.

特に、Ch相からSmA相を経由しないでSmC相を発現する液晶材料は、ハーフV字型スイッチング特性を示すものとして好適である。具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ社製「R2301」が挙げられる。 In particular, a liquid crystal material that exhibits an SmC * phase from the Ch phase without passing through the SmA phase is suitable as a material that exhibits a half V-shaped switching characteristic. Specifically, “R2301” manufactured by AZ Electronic Materials may be mentioned.

また、SmA相を経由する液晶材料としては、材料選択の幅が広いことから、Ch相からSmA相を経由してSmC相を発現するものが好ましい。この場合、SmC相を示す単一の液晶材料を用いることもできるが、低粘度でSmC相を示しやすいノンカイラルな液晶(以下、ホスト液晶とする場合がある。)に、それ自身ではSmC相を示さないが大きな自発分極と適当な螺旋ピッチを誘起する光学活性物質を少量添加することにより、上記のような相系列を示す液晶材料が、低粘度であり、より速い応答性を実現できることから好ましい。 In addition, as the liquid crystal material that passes through the SmA phase, a material that expresses the SmC * phase from the Ch phase through the SmA phase is preferable because of a wide range of material selection. In this case, a single liquid crystal material exhibiting an SmC * phase can be used, but a non-chiral liquid crystal (hereinafter sometimes referred to as a host liquid crystal) having a low viscosity and easily exhibiting an SmC phase is used. By adding a small amount of an optically active substance that does not show large spontaneous polarization and an appropriate helical pitch, the liquid crystal material showing the phase sequence as described above has low viscosity and can realize faster response. preferable.

上記ホスト液晶としては、広い温度範囲でSmC相を示す材料であることが好ましく、一般に強誘電性液晶のホスト液晶として知られているものであれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、下記一般式:
Ra−Q−X−(Q−Y−Q−Rb
(式中、RaおよびRbはそれぞれ、直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Q、QおよびQはそれぞれ、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基であり、これらの基はハロゲン原子、水酸基、シアノ基等の置換基を有していてもよく、XおよびYはそれぞれ、−COO−、−OCO−、−CHO−、−OCH−、−CHCH−、−C≡C−または単結合であり、mは0または1である。)で表される化合物を使用することができる。ホスト液晶としては、上記化合物を1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。
The host liquid crystal is preferably a material exhibiting an SmC phase in a wide temperature range, and can be used without particular limitation as long as it is generally known as a host liquid crystal of a ferroelectric liquid crystal. For example, the general formula:
Ra-Q 1 -X 1 - ( Q 2 -Y 1) m -Q 3 -Rb
(In the formula, Ra and Rb are each a linear or branched alkyl group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, alkanoyloxy group or alkoxycarbonyloxy group, and Q 1 , Q 2 and Q 3 are each 1 , 4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, pyridine-2,5-diyl group, pyrazine-2,5-diyl group, pyridazine-3,6-diyl group, 1,3-dioxane-2,5 -Diyl group, and these groups may have a substituent such as a halogen atom, a hydroxyl group, and a cyano group, and X 1 and Y 1 are each —COO—, —OCO—, —CH 2 O— , —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —C≡C—, or a single bond, and m is 0 or 1.). As the host liquid crystal, the above compounds can be used alone or in combination of two or more.

上記ホスト液晶に添加する光学活性物質としては、自発分極が大きく、適当な螺旋ピッチを誘起する能力を持った材料であれば特に限定されるものではなく、一般にSmC相を示す液晶組成物に添加する材料として知られるものを使用することができる。特に少量の添加量で大きな自発分極を誘起できる材料であることが好ましい。このような光学活性物質としては、例えば、下記一般式:
Rc−Q−Za−Q−Zb−Q−Zc−Rd
(式中、Q、Q、Qは上記一般式と同じ意味を表し、Za、ZbおよびZcは−COO−、−OCO−、−CHO−、−OCH−、−CHCH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=N−、−N(→O)=N−、−C(=O)S−または単結合であり、Rcは不斉炭素原子を有していてもよい直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、Rdは不斉炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基またはアルコキシカルボニルオキシ基であり、RcおよびRdはハロゲン原子、シアノ基、水酸基で置換されていてもよい。)で表される化合物を使用することができる。光学活性物質としては、上記化合物を1種単独でも2種以上を組み合わせて用いることもできる。
The optically active substance added to the host liquid crystal is not particularly limited as long as it is a material having a large spontaneous polarization and the ability to induce an appropriate helical pitch, and is generally added to a liquid crystal composition exhibiting an SmC phase. Any known material can be used. In particular, a material that can induce large spontaneous polarization with a small addition amount is preferable. Examples of such an optically active substance include the following general formula:
Rc-Q 1 -Za-Q 2 -Zb-Q 3 -Zc-Rd
(In the formula, Q 1 , Q 2 and Q 3 represent the same meaning as in the above general formula, and Za, Zb and Zc are —COO—, —OCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH 2, respectively. CH 2 —, —C≡C—, —CH═N—, —N═N—, —N (→ O) ═N—, —C (═O) S— or a single bond, and Rc is asymmetric. A linear or branched alkyl group which may have a carbon atom, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxy group or an alkoxycarbonyloxy group, wherein Rd is a linear or branched group having an asymmetric carbon atom; And an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an alkanoyloxy group or an alkoxycarbonyloxy group, and Rc and Rd may be substituted with a halogen atom, a cyano group or a hydroxyl group. Can be used. As the optically active substance, the above compounds may be used alone or in combination of two or more.

SmA相を経由する強誘電性液晶として、具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ社製「FELIXM4851−100」などが挙げられる。   Specific examples of the ferroelectric liquid crystal passing through the SmA phase include “FELIXM4851-100” manufactured by AZ Electronic Materials.

液晶層には、上記の強誘電性液晶の他に、液晶表示素子に求められる機能に応じて任意の機能を備える化合物が含有されていてもよい。この化合物としては、重合性モノマーの重合物を挙げることができる。液晶層中にこのような重合性モノマーの重合物が含有されることにより、上記液晶材料の配列がいわゆる「高分子安定化」され、配向安定性に優れた液晶表示素子を得ることができる。   In addition to the ferroelectric liquid crystal, the liquid crystal layer may contain a compound having any function depending on the function required for the liquid crystal display element. Examples of the compound include a polymerized polymerizable monomer. By containing such a polymerizable monomer polymer in the liquid crystal layer, the alignment of the liquid crystal material is so-called “polymer stabilization”, and a liquid crystal display device excellent in alignment stability can be obtained.

重合性モノマーの重合物に用いられる重合性モノマーとしては、重合反応により重合物を生じる化合物であれば特に限定されるものではなく、加熱処理により重合反応を生じる熱硬化性樹脂モノマー、および活性放射線の照射により重合反応を生じる活性放射線硬化性樹脂モノマーを挙げることができる。中でも、活性放射線硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。熱硬化性樹脂モノマーを用いる場合は、重合反応を生じさせるために加温処理をすることが必要であるので、このような加温処理により強誘電性液晶の規則的な配列が損なわれたり、相転移が誘起されてしまったりするおそれがある。一方、活性放射線硬化性樹脂モノマーを用いる場合は、このようなおそれがなく、重合反応が生じることによって強誘電性液晶の配列が害されることが少ないからである。   The polymerizable monomer used in the polymerized polymer of the polymerizable monomer is not particularly limited as long as it is a compound that generates a polymer by a polymerization reaction, and a thermosetting resin monomer that generates a polymerization reaction by heat treatment, and actinic radiation. An actinic radiation curable resin monomer that undergoes a polymerization reaction upon irradiation of can be exemplified. Among these, it is preferable to use an actinic radiation curable resin monomer. When a thermosetting resin monomer is used, it is necessary to perform a heating process in order to cause a polymerization reaction. Therefore, the regular arrangement of the ferroelectric liquid crystal is impaired by such a heating process, There is a risk of inducing a phase transition. On the other hand, when the actinic radiation curable resin monomer is used, there is no such fear, and the alignment of the ferroelectric liquid crystal is hardly harmed by the polymerization reaction.

活性放射線硬化性樹脂モノマーとしては、電子線の照射により重合反応を生じる電子線硬化性樹脂モノマー、および光照射により重合反応を生じる光硬化性樹脂モノマーを挙げることができる。中でも、光硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。光硬化性樹脂モノマーを用いることにより、製造工程を簡略化できるからである。   Examples of the actinic radiation curable resin monomer include an electron beam curable resin monomer that undergoes a polymerization reaction upon irradiation with an electron beam and a photocurable resin monomer that undergoes a polymerization reaction upon irradiation with light. Among these, it is preferable to use a photocurable resin monomer. It is because a manufacturing process can be simplified by using a photocurable resin monomer.

光硬化性樹脂モノマーとしては、波長が150nm〜500nmの範囲内の光を照射することにより、重合反応を生じるものであれば特に限定されるものではない。中でも波長が250nm〜450nmの範囲内、特に300nm〜400nmの範囲内の光を照射することにより重合反応を生じる紫外線硬化性樹脂モノマーを用いることが好ましい。照射装置の容易性等の面において利点を有するからである。   The photocurable resin monomer is not particularly limited as long as it causes a polymerization reaction when irradiated with light having a wavelength in the range of 150 nm to 500 nm. Among them, it is preferable to use an ultraviolet curable resin monomer that generates a polymerization reaction when irradiated with light having a wavelength in the range of 250 nm to 450 nm, particularly in the range of 300 nm to 400 nm. This is because it has advantages in terms of the ease of the irradiation apparatus.

紫外線硬化性樹脂モノマーが有する重合性官能基は、上記波長領域の紫外線照射により、重合反応を生じるものであれば特に限定されるものではない。特に、アクリレート基を有する紫外線硬化型樹脂モノマーを用いることが好ましい。   The polymerizable functional group possessed by the ultraviolet curable resin monomer is not particularly limited as long as it causes a polymerization reaction upon irradiation with ultraviolet rays in the above wavelength region. In particular, it is preferable to use an ultraviolet curable resin monomer having an acrylate group.

また、紫外線硬化性樹脂モノマーは、一分子中に一つの重合性官能基を有する単官能性モノマーであってもよく、また、一分子中に二つ以上の重合性官能基を有する多官能性モノマーであってもよい。中でも、多官能性モノマーを用いることが好ましい。多官能性モノマーを用いることにより、より強いポリマーネットワークを形成することができるため、分子間力および配向膜界面におけるポリマーネットワークを強化することができる。これにより、温度変化による強誘電性液晶の配列の乱れを抑制することができる。   Further, the UV curable resin monomer may be a monofunctional monomer having one polymerizable functional group in one molecule, or a polyfunctional having two or more polymerizable functional groups in one molecule. It may be a monomer. Among these, it is preferable to use a polyfunctional monomer. By using a polyfunctional monomer, a stronger polymer network can be formed, so that the intermolecular force and the polymer network at the alignment film interface can be strengthened. Thereby, the disorder of the alignment of the ferroelectric liquid crystal due to the temperature change can be suppressed.

多官能性モノマーの中でも、分子の両末端に重合性官能基を有する2官能性モノマーが好ましく用いられる。分子の両端に重合性官能基を有することにより、ポリマー同士の間隔が広いポリマーネットワークを形成することができ、重合性モノマーの重合物を含むことによる強誘電性液晶の駆動電圧の低下を防止できるからである。   Among the polyfunctional monomers, bifunctional monomers having a polymerizable functional group at both ends of the molecule are preferably used. By having a polymerizable functional group at both ends of the molecule, it is possible to form a polymer network with a wide interval between polymers, and to prevent a decrease in driving voltage of the ferroelectric liquid crystal due to the inclusion of a polymer of a polymerizable monomer. Because.

また、紫外線硬化性樹脂モノマーの中でも、液晶性を発現する紫外線硬化性液晶モノマーを用いることが好ましい。このような紫外線硬化性液晶モノマーが好ましい理由は次の通りである。すなわち、紫外線硬化性液晶モノマーは液晶性を示すことから、配向膜の配向規制力により規則的に配列することができる。このため、紫外線硬化性液晶モノマーを、規則的に配列した後に重合反応を生じさせることにより、規則的な配列状態を維持したまま固定化することができる。このような規則的な配列状態を有する重合物が存在することにより、強誘電性液晶の配向安定性を向上させることができ、優れた耐熱性および耐衝撃性を得ることができる。   Of the ultraviolet curable resin monomers, it is preferable to use an ultraviolet curable liquid crystal monomer that exhibits liquid crystallinity. The reason why such an ultraviolet curable liquid crystal monomer is preferable is as follows. That is, since the ultraviolet curable liquid crystal monomer exhibits liquid crystallinity, it can be regularly arranged by the alignment regulating force of the alignment film. For this reason, the ultraviolet curable liquid crystal monomer can be fixed while maintaining the regular alignment state by causing a polymerization reaction after the ultraviolet light curable liquid crystal monomer is regularly arranged. By the presence of the polymer having such a regular alignment state, the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal can be improved, and excellent heat resistance and impact resistance can be obtained.

紫外線硬化性液晶モノマーが示す液晶相としては、特に限定されるものではなく、例えば、N相、SmA相、SmC相を挙げることができる。   The liquid crystal phase exhibited by the ultraviolet curable liquid crystal monomer is not particularly limited, and examples thereof include an N phase, an SmA phase, and an SmC phase.

本発明に用いられる紫外線硬化性液晶モノマーとしては、例えば、下記式(20),(21),(25)に示す化合物を挙げることができる。   Examples of the ultraviolet curable liquid crystal monomer used in the present invention include compounds represented by the following formulas (20), (21), and (25).

Figure 2010191256
Figure 2010191256

上記式(20),(21)において、A、B、D、EおよびFはベンゼン、シクロヘキサンまたはピリミジンを表し、これらはハロゲン等の置換基を有していてもよい。また、AおよびB、あるいはDおよびEは、アセチレン基、メチレン基、エステル基等の結合基を介して結合していてもよい。MおよびMは、水素原子、炭素数3〜9のアルキル基、炭素数3〜9のアルコキシカルボニル基、またはシアノ基のいずれであってもよい。さらに、分子鎖末端のアクリロイルオキシ基とAまたはDとは、炭素数3〜6のアルキレン基等の結合基を介して結合していてもよい。 In the above formulas (20) and (21), A, B, D, E and F represent benzene, cyclohexane or pyrimidine, and these may have a substituent such as halogen. A and B, or D and E may be bonded via a bonding group such as an acetylene group, a methylene group, or an ester group. M 1 and M 2 may be any of a hydrogen atom, an alkyl group having 3 to 9 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 3 to 9 carbon atoms, or a cyano group. Further, the acryloyloxy group at the end of the molecular chain and A or D may be bonded via a bonding group such as an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms.

また、上記式(25)おいて、Yは、水素、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルケニル、炭素数1〜20のアルキルオキシ、炭素数1〜20のアルキルオキシカルボニル、ホルミル、炭素数1〜20のアルキルカルボニル、炭素数1〜20のアルキルカルボニルオキシ、ハロゲン、シアノまたはニトロを表す。   In the above formula (25), Y is hydrogen, alkyl having 1 to 20 carbons, alkenyl having 1 to 20 carbons, alkyloxy having 1 to 20 carbons, alkyloxycarbonyl having 1 to 20 carbons, It represents formyl, alkylcarbonyl having 1 to 20 carbons, alkylcarbonyloxy having 1 to 20 carbons, halogen, cyano or nitro.

上記の中でも、好適に用いられるものとして、下記式の化合物を例示することができる。   Among the above, the compounds represented by the following formulas can be exemplified as those suitably used.

Figure 2010191256
Figure 2010191256

Figure 2010191256
Figure 2010191256

Figure 2010191256
Figure 2010191256

また、上記重合性モノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上の異なる重合性モノマーを用いる場合には、例えば、上記式で示される紫外線硬化性液晶モノマーと他の紫外線硬化性樹脂モノマーとを用いることができる。   Moreover, the said polymerizable monomer may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. When two or more different polymerizable monomers are used, for example, an ultraviolet curable liquid crystal monomer represented by the above formula and another ultraviolet curable resin monomer can be used.

重合性モノマーとして紫外線硬化性液晶モノマーを用いた場合、重合性モノマーの重合物としては、主鎖に液晶性を示す原子団を有することにより主鎖が液晶性を示す主鎖液晶型重合物であってもよく、側鎖に液晶性を示す原子団を有することにより側鎖が液晶性を示す側鎖液晶型重合物であってもよい。中でも、重合性モノマーの重合物が側鎖液晶型重合物であることが好ましい。液晶性を示す原子団が側鎖に存在することにより、この原子団の自由度が高くなるため、液晶性を示す原子団が配向しやすくなるからである。また、その結果として強誘電性液晶の配向安定性を向上させることができるからである。   When an ultraviolet curable liquid crystal monomer is used as the polymerizable monomer, the polymer of the polymerizable monomer is a main chain liquid crystal type polymer in which the main chain exhibits liquid crystallinity by having an atomic group exhibiting liquid crystallinity in the main chain. It may be a side chain liquid crystal polymer in which the side chain exhibits liquid crystallinity by having an atomic group exhibiting liquid crystallinity in the side chain. Especially, it is preferable that the polymer of a polymerizable monomer is a side chain liquid crystal type polymer. This is because the presence of an atomic group exhibiting liquid crystallinity in the side chain increases the degree of freedom of the atomic group, so that the atomic group exhibiting liquid crystallinity is easily aligned. Further, as a result, the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal can be improved.

液晶層中における重合性モノマーの重合物の存在量は、強誘電性液晶の配列安定性を所望の程度にできる範囲内であれば特に限定されないが、通常、液晶層中に0.5質量%〜30質量%の範囲内が好ましく、より好ましくは1質量%〜20質量%、さらに好ましくは1質量%〜10質量%の範囲内である。上記範囲よりも多いと、駆動電圧の増加や、応答速度の低下を生じる場合があるからである。また、上記範囲よりも少ないと強誘電性液晶の配列安定性が不十分となり、液晶表示素子の耐熱性や耐衝撃性を損なってしまう可能性があるからである。
なお、液晶層中における重合性モノマーの重合物の存在量は、液晶層中の単分子液晶を溶剤で洗い流した後、残存する重合性モノマーの重合物の重量を電子天秤で測量することによって求めた残存量と、上記液晶層の総質量とから算出することができる。
The amount of the polymerized monomer in the liquid crystal layer is not particularly limited as long as the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal is within a desired range, but usually 0.5% by mass in the liquid crystal layer. It is preferably within the range of ˜30% by mass, more preferably within the range of 1% by mass to 20% by mass, and even more preferably within the range of 1% by mass to 10% by mass. This is because if it exceeds the above range, the drive voltage may increase or the response speed may decrease. Further, if the amount is less than the above range, the alignment stability of the ferroelectric liquid crystal becomes insufficient, and the heat resistance and impact resistance of the liquid crystal display element may be impaired.
The abundance of the polymerizable monomer polymer in the liquid crystal layer is obtained by washing the monomolecular liquid crystal in the liquid crystal layer with a solvent and then measuring the weight of the remaining polymerizable monomer polymer with an electronic balance. It can be calculated from the remaining amount and the total mass of the liquid crystal layer.

液晶層の厚みは、1.2μm〜3.0μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1.3μm〜2.5μm、さらに好ましくは1.4μm〜2.0μmの範囲内である。液晶層の厚みが薄すぎるとコントラストが低下するおそれがあり、逆に液晶層の厚みが厚すぎると強誘電性液晶が配向しにくくなる可能性があるからである。上記液晶層の厚みは、略正六角形状隔壁により調整することができる。   The thickness of the liquid crystal layer is preferably in the range of 1.2 μm to 3.0 μm, more preferably 1.3 μm to 2.5 μm, and still more preferably in the range of 1.4 μm to 2.0 μm. This is because if the thickness of the liquid crystal layer is too thin, the contrast may be lowered. Conversely, if the thickness of the liquid crystal layer is too thick, the ferroelectric liquid crystal may be difficult to align. The thickness of the liquid crystal layer can be adjusted by a substantially regular hexagonal partition wall.

3.第2配向処理基板
本発明における第2配向処理基板は、第2基材と、上記第2基材上に形成された第2電極層と、上記第2電極層上に形成された第2配向膜とを有するものである。
なお、第2基材、第2電極層および第2配向膜については、上記第1配向処理基板における第1基材、第1電極層および第1配向膜とそれぞれ同様であるので、ここでの説明は省略する。
以下、第1配向膜および第2配向膜の構成材料の組成について説明する。
3. Second Alignment Processed Substrate The second alignment process substrate in the present invention includes a second base material, a second electrode layer formed on the second base material, and a second orientation formed on the second electrode layer. And a film.
The second base material, the second electrode layer, and the second alignment film are the same as the first base material, the first electrode layer, and the first alignment film in the first alignment processing substrate, respectively. Description is omitted.
Hereinafter, the composition of the constituent materials of the first alignment film and the second alignment film will be described.

(1)第1配向膜および第2配向膜の構成材料の組成
第1配向膜および第2配向膜にそれぞれ用いられる材料の組み合わせとしては、特に限定されるものではないが、第1配向膜および第2配向膜の構成材料が、強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものであることが好ましい。第1配向膜および第2配向膜を互いに異なる組成を有する材料を用いて形成することにより、それぞれの材料に応じて第1配向膜表面および第2配向膜表面の極性を異ならせることができる。これにより、強誘電性液晶および第1配向膜の極性表面相互作用と、強誘電性液晶および第2配向膜の極性表面相互作用とが異なるものとなるため、第1配向膜および第2配向膜の表面極性を考慮して材料を適宜選択することによって、ジグザグ欠陥、ヘアピン欠陥、ダブルドメイン等の配向欠陥の発生を抑制することができるからである。
(1) Composition of constituent materials of first alignment film and second alignment film The combination of materials used for the first alignment film and the second alignment film is not particularly limited. It is preferable that the constituent material of the second alignment film has a composition different from each other across the ferroelectric liquid crystal. By forming the first alignment film and the second alignment film using materials having different compositions, the polarities of the first alignment film surface and the second alignment film surface can be made different depending on the respective materials. As a result, the polar surface interaction between the ferroelectric liquid crystal and the first alignment film is different from the polar surface interaction between the ferroelectric liquid crystal and the second alignment film, so that the first alignment film and the second alignment film This is because the generation of alignment defects such as zigzag defects, hairpin defects, double domains, and the like can be suppressed by appropriately selecting materials in consideration of the surface polarity.

一般に、図10下段に例示するようなSmA相を経由する相系列を有する強誘電性液晶は、相変化の過程において、スメクチック層の層間隔が縮まり、その体積変化を補償するためにスメクチック層が曲がったシェブロン構造を有し、この曲げの方向によって液晶分子の長軸方向が異なるドメインが形成され、その境界面にジグザグ欠陥やヘアピン欠陥と呼ばれる配向欠陥が発生しやすい。また一般に、図10上段に例示するようなSmA相を経由しない相系列を有する強誘電性液晶は、層法線方向の異なる二つの領域(ダブルドメイン)が発生しやすい。第1配向膜および第2配向膜の構成材料を、強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものとすることにより、このような配向欠陥の発生を抑制することができるのである。特に、ダブルドメインの発生を効果的に抑制することができ、モノドメイン配向を得ることができる。   In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase sequence via an SmA phase as illustrated in the lower part of FIG. 10 has a smectic layer in order to compensate for the volume change because the layer spacing of the smectic layer is reduced during the phase change process. A domain having a bent chevron structure and different major axis directions of the liquid crystal molecules is formed depending on the bending direction, and alignment defects called zigzag defects and hairpin defects are likely to occur at the interface. In general, a ferroelectric liquid crystal having a phase sequence that does not pass through the SmA phase as exemplified in the upper part of FIG. 10 is likely to generate two regions (double domains) having different layer normal directions. By making the constituent materials of the first alignment film and the second alignment film have compositions different from each other with the ferroelectric liquid crystal in between, the occurrence of such alignment defects can be suppressed. In particular, the occurrence of double domains can be effectively suppressed, and monodomain orientation can be obtained.

第1配向膜および第2配向膜の構成材料の組成を異なるものとするには、例えば一方を光配向膜、他方をラビング膜とする、あるいは、一方を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたもの、他方を光配向膜またはラビング膜とすればよい。また、両方をラビング膜として、ラビング膜の構成材料の組成を異なるものとする、あるいは、両方を光配向膜として、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとする、あるいは、両方を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたものとして、反応性液晶層の構成材料の組成を異なるものとすることによって、第1配向膜および第2配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。   In order to make the composition of the constituent materials of the first alignment film and the second alignment film different, for example, one is a photo-alignment film and the other is a rubbing film, or one is reactive with an alignment film for a reactive liquid crystal layer. A layered liquid crystal layer and the other may be a photo-alignment film or a rubbing film. In addition, both are rubbed films, the composition of the constituent materials of the rubbing film are different, or both are the photo-alignment films, and the composition of the constituent materials of the photo-alignment film is different, or both are reactive. The composition of the constituent material of the first alignment film and the second alignment film is made different by making the composition of the constituent material of the reactive liquid crystal layer different from that of the alignment film for the liquid crystal layer and the reactive liquid crystal layer. Can be different.

また、第1配向膜および第2配向膜が光配向膜である場合、例えば一方の光配向膜に光異性化型材料を用い、他方の光配向膜に光反応型材料を用いることにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。   Further, when the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films, for example, by using a photoisomerizable material for one photo-alignment film and a photo-reactive material for the other photo-alignment film, The composition of the constituent material of the alignment film can be different.

さらに、第1配向膜および第2配向膜が光異性化型材料を用いた光配向膜である場合、上述した光異性化反応性化合物の中から、要求特性に応じて、シス−トランス異性化反応性骨格や置換基を種々選択することにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。さらに、上述した添加剤の添加量を変えることによって、組成を変化させることもできる。   Furthermore, when the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films using a photoisomerization type material, cis-trans isomerization is selected from the above-mentioned photoisomerization-reactive compounds according to required characteristics. The composition of the constituent material of the photo-alignment film can be made different by selecting various reactive skeletons and substituents. Furthermore, the composition can be changed by changing the amount of the additive described above.

またさらに、第1配向膜および第2配向膜が光反応型材料を用いた光配向膜である場合、上述した光二量化反応性化合物、例えば光二量化反応性ポリマーを種々選択することにより、光配向膜の構成材料の組成を異なるものとすることができる。さらに、上述した添加剤の添加量を変えることによって、組成を変化させることもできる。   Furthermore, when the first alignment film and the second alignment film are photo-alignment films using a photoreactive material, the photo-dimerization reactive compound, for example, the photo-dimerization-reactive polymer, can be selected by various selection. The composition of the constituent materials of the film can be different. Furthermore, the composition can be changed by changing the amount of the additive described above.

第1配向膜および第2配向膜に用いられる材料の組み合わせとしては、上述の中でも、一方を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたものとし、他方を光配向膜またはラビング膜とする、あるいは、一方を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、他方を光異性化型材料を用いた光配向膜とする、あるいは、一方を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、他方をラビング膜とする、あるいは、一方を光異性化型材料を用いた光配向膜とし、他方をラビング膜とすることが好ましい。反応性液晶層は、光配向膜またはラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にある。そのため、この組み合わせの場合には、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極が反応性液晶層側を向く傾向にある。また、光二量化型材料を用いた光配向膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にあるため、この組み合わせの場合には、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極が光二量化型材料を用いた光配向膜側を向く傾向にある。さらに、光二量化型材料を用いた光配向膜は、ラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にあるため、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極が光二量化型材料を用いた光配向膜側を向く傾向にある。また、ラビング膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向にあるため、極性表面相互作用によって、強誘電性液晶の自発分極の負極がラビング膜側を向く傾向にある。このような組み合わせの場合には、強誘電性液晶の自発分極の向きを制御することができ、配向欠陥の発生を効果的に抑制することができる。   As a combination of materials used for the first alignment film and the second alignment film, among the above, one of the alignment films for the reactive liquid crystal layer and the reactive liquid crystal layer is laminated, and the other is the photo alignment film or Either a rubbing film, or a photo-alignment film using a photo-dimerization material and one using a photo-alignment film using a photo-isomerization material, or a photo-alignment film using a photo-dimerization material. It is preferable to use a film and the other as a rubbing film, or one as a photo-alignment film using a photoisomerizable material and the other as a rubbing film. The reactive liquid crystal layer tends to have a stronger positive polarity than the photo-alignment film or the rubbing film. Therefore, in the case of this combination, the negative electrode of the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal tends to face the reactive liquid crystal layer side due to the polar surface interaction. In addition, a photo-alignment film using a photodimerization type material tends to have a relatively positive polarity compared to a photo-alignment film using a photoisomerization type material. Due to the action, the negative polarity of the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal tends to face the photo-alignment film side using the photodimerization type material. Furthermore, since photo-alignment films using photo-dimerization materials tend to have a relatively positive polarity compared to rubbing films, the negative polarity of spontaneous polarization of ferroelectric liquid crystals is caused by photo-dimerization due to the polar surface interaction. It tends to face the photo-alignment film side using the material. Also, the rubbing film tends to have a relatively positive polarity relative to the photo-alignment film using the photoisomerization type material. Therefore, the negative polarity of the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal is caused by the polar surface interaction. It tends to turn to the side. In the case of such a combination, the direction of spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal can be controlled, and the occurrence of alignment defects can be effectively suppressed.

特に、第1配向膜を反応性液晶層用配向膜と反応性液晶層とが積層されたものとし、第2配向膜を光配向膜またはラビング膜とする、あるいは、第1配向膜を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、第2配向膜を光異性化型材料を用いた光配向膜とする、あるいは、第1配向膜を光二量化型材料を用いた光配向膜とし、第2配向膜をラビング膜とする、あるいは、第1配向膜をラビング膜とし、第2配向膜を光異性化型材料を用いた光配向膜とすることが好ましい。
本発明の液晶表示素子を作製する際に、略正六角形状隔壁で隔てられた領域に強誘電性液晶を滴下する場合には、第1配向処理基板の第1配向膜上に強誘電性液晶が滴下されることになる。このように、液晶滴下方式により得られた液晶表示素子では、強誘電性液晶が滴下された基板側に、強誘電性液晶の自発分極の負極が向く傾向がある。また、上述したように、反応性液晶層は、光配向膜またはラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向があり、光二量化型材料を用いた光配向膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向があり、光二量化型材料を用いた光配向膜は、ラビング膜よりも相対的に正の極性が強い傾向があり、ラビング膜は、光異性化型材料を用いた光配向膜よりも相対的に正の極性が強い傾向がある。そのため、配向欠陥を効果的に抑制するには、第1配向膜および第2配向膜に用いられる材料の組み合わせを上記とすることが好ましいのである。
In particular, the first alignment film is a laminate of an alignment film for a reactive liquid crystal layer and a reactive liquid crystal layer, and the second alignment film is a photo-alignment film or a rubbing film, or the first alignment film is photodimerized. A photo-alignment film using a mold material and a second alignment film as a photo-alignment film using a photoisomerization-type material, or a first alignment film as a photo-alignment film using a photo-dimerization-type material, Preferably, the alignment film is a rubbing film, or the first alignment film is a rubbing film and the second alignment film is a photo-alignment film using a photoisomerizable material.
When manufacturing the liquid crystal display element of the present invention, when the ferroelectric liquid crystal is dropped on the region separated by the substantially regular hexagonal partition wall, the ferroelectric liquid crystal is formed on the first alignment film of the first alignment processing substrate. Will be dripped. Thus, in the liquid crystal display device obtained by the liquid crystal dropping method, the negative electrode of the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal tends to face the substrate side on which the ferroelectric liquid crystal is dropped. Further, as described above, the reactive liquid crystal layer tends to have a relatively strong positive polarity than the photo-alignment film or the rubbing film, and the photo-alignment film using the photo-dimerization type material is a photo-isomerization type material. There is a tendency that the positive polarity is relatively stronger than that of the photo-alignment film using the photo-alignment, and the photo-alignment film using the photo-dimerization type material tends to have a relatively positive polarity rather than the rubbing film. Tends to have a relatively stronger positive polarity than a photo-alignment film using a photoisomerizable material. Therefore, in order to effectively suppress alignment defects, it is preferable that the combination of materials used for the first alignment film and the second alignment film is as described above.

4.その他の構成
本発明の液晶表示素子は、第1配向処理基板および第2配向処理基板の外側に、それぞれ偏光板を有していてもよい。
本発明に用いられる偏光板としては、光の波動のうち特定方向のみを透過させるものであれば特に限定されるものではなく、一般に液晶表示素子の偏光板として用いられているものを使用することができる。
4). Other Configurations The liquid crystal display element of the present invention may have polarizing plates outside the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate.
The polarizing plate used in the present invention is not particularly limited as long as it transmits only a specific direction among the wave of light, and a polarizing plate generally used as a polarizing plate of a liquid crystal display element should be used. Can do.

5.液晶表示素子の駆動方法
本発明の液晶表示素子の駆動方法としては、強誘電性液晶の高速応答性を利用することができるので、1画素を時間分割し、良好な動画表示特性を得るために高速応答性を特に必要とするフィールドシーケンシャルカラー方式が適している。
5). Method for Driving Liquid Crystal Display Element As a method for driving the liquid crystal display element of the present invention, the high-speed response of ferroelectric liquid crystal can be used. A field sequential color system that particularly requires high-speed response is suitable.

また、液晶表示素子の駆動方法は、フィールドシーケンシャル方式に限定されるものではなく、着色層を用いてカラー表示を行う、カラーフィルタ方式であってもよい。   The driving method of the liquid crystal display element is not limited to the field sequential method, and may be a color filter method that performs color display using a colored layer.

さらに、液晶表示素子の駆動方法としては、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス方式が好ましい。TFTを用いたアクティブマトリックス方式を採用することにより、目的の画素を確実に点灯、消灯できるため高品質なディスプレイが可能となるからである。   Furthermore, as a driving method of the liquid crystal display element, an active matrix system using a thin film transistor (TFT) is preferable. This is because by adopting an active matrix system using TFTs, the target pixel can be reliably turned on and off, and a high-quality display becomes possible.

図11にTFTを用いたアクティブマトリックス方式の液晶表示素子の一例を示す。図11に例示する液晶表示素子1は、第1基材2上にTFT素子23tが配置されたTFT基板(第1配向処理基板6)と、第2基材12上に共通電極(第2電極層13)および第2配向膜15が形成された共通電極基板(第2配向処理基板16)とを有するものである。TFT基板(第1配向処理基板6)には、ゲート線23x、ソース線23y、TFT素子23tおよび画素電極23p(第1電極層3)が形成されている。ゲート線23xおよびソース線23yはそれぞれ縦横に配列しており、ゲート線23xおよびソース線23yに信号を加えることによりTFT素子23tを作動させ、強誘電性液晶を駆動させることができる。ゲート線23xおよびソース線23yが交差した部分は、図示しないが絶縁層で絶縁されており、ゲート線23xの信号とソース線23yの信号とは独立に動作することができる。ゲート線23xおよびソース線23yにより囲まれた部分は、液晶表示素子を駆動する最小単位である画素20であり、各画素20には少なくとも1つ以上のTFT素子23tおよび画素電極23p(第1電極層3)が形成されている。そして、ゲート線およびソース線に順次信号電圧を加えることにより、各画素のTFT素子を動作させることができる。なお、図11において、略正六角形状隔壁、第1配向膜および液晶層は省略されている。   FIG. 11 shows an example of an active matrix liquid crystal display element using TFTs. The liquid crystal display element 1 illustrated in FIG. 11 includes a TFT substrate (first alignment treatment substrate 6) on which a TFT element 23t is disposed on a first base material 2, and a common electrode (second electrode) on the second base material 12. Layer 13) and a common electrode substrate (second alignment treatment substrate 16) on which the second alignment film 15 is formed. A gate line 23x, a source line 23y, a TFT element 23t, and a pixel electrode 23p (first electrode layer 3) are formed on the TFT substrate (first alignment processing substrate 6). The gate line 23x and the source line 23y are arranged vertically and horizontally, respectively, and by applying a signal to the gate line 23x and the source line 23y, the TFT element 23t can be operated to drive the ferroelectric liquid crystal. A portion where the gate line 23x and the source line 23y intersect with each other is insulated by an insulating layer (not shown), and the signal on the gate line 23x and the signal on the source line 23y can operate independently. A portion surrounded by the gate line 23x and the source line 23y is a pixel 20 which is a minimum unit for driving the liquid crystal display element. Each pixel 20 includes at least one TFT element 23t and a pixel electrode 23p (first electrode). Layer 3) is formed. Then, by sequentially applying a signal voltage to the gate line and the source line, the TFT element of each pixel can be operated. In FIG. 11, the substantially regular hexagonal partition walls, the first alignment film, and the liquid crystal layer are omitted.

上記の例においては、第1配向処理基板がTFT基板であり、第2配向処理基板が共通電極基板であるが、これに限定されるものではなく、第1配向処理基板が共通電極基板であり、第2配向処理基板がTFT基板であってもよい。第2配向処理基板がTFT基板である場合には、第2配向処理基板に形成されたゲート線およびソース線の配置に合わせて、第1配向処理基板に略正六角形状隔壁が配置される。   In the above example, the first alignment processing substrate is a TFT substrate and the second alignment processing substrate is a common electrode substrate. However, the present invention is not limited to this, and the first alignment processing substrate is a common electrode substrate. The second alignment processing substrate may be a TFT substrate. When the second alignment treatment substrate is a TFT substrate, substantially regular hexagonal partitions are arranged on the first alignment treatment substrate in accordance with the arrangement of the gate lines and the source lines formed on the second alignment treatment substrate.

また、液晶表示素子の駆動方法は、セグメント方式であってもよい。   The driving method of the liquid crystal display element may be a segment method.

B.液晶表示素子の製造方法
次に、本発明の液晶表示素子の製造方法について説明する。
本発明の液晶表示素子の製造方法は、第1基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が上記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程、および、第1電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第1基材上に第1配向膜を形成する第1配向膜形成工程を有し、第1基材上に第1電極層、略正六角形状隔壁および第1配向膜が形成された第1配向処理基板を調製する第1配向処理基板調製工程と、第2基材上に第2電極層および第2配向膜が形成された第2配向処理基板を調製する第2配向処理基板調製工程と、上記第1配向処理基板の第1配向膜上であって、上記略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する液晶滴下工程と、上記強誘電性液晶が滴下された上記第1配向処理基板、および上記第2配向処理基板を貼り合せる基板貼り合せ工程とを有することを特徴とするものである。
B. Next, a method for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention will be described.
In the method for producing a liquid crystal display element of the present invention, a plurality of substantially regular hexagonal partition walls are formed on a first substrate, two sides of the approximately regular hexagonal partition walls are parallel to the gate lines or source lines, and the four sides are the above. A partition forming step of forming a honeycomb shape so as to intersect with the gate line and the source line and so that four sides intersecting with the gate line and the source line are arranged stepwise along the pixel; A first alignment film forming step of forming a first alignment film on the first substrate on which the electrode layer and the substantially regular hexagonal partition wall are formed, wherein the first electrode layer and the approximately regular hexagon are formed on the first substrate; A first alignment treatment substrate preparation step for preparing a first alignment treatment substrate on which a shape partition and a first alignment film are formed, and a second alignment in which a second electrode layer and a second alignment film are formed on a second base material Second alignment treatment substrate preparation step for preparing a treatment substrate, and the first alignment treatment group A liquid crystal dropping step of dropping a ferroelectric liquid crystal on a central portion of a region separated by the substantially regular hexagonal partition, and the first alignment in which the ferroelectric liquid crystal is dropped It has a board | substrate bonding process which bonds a process board | substrate and the said 2nd orientation process board | substrate.

本発明の液晶表示素子の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図12は、本発明の液晶表示素子の製造方法の一例を示す工程図である。図5(a)は、図12(a)の上面図であり、図5(a)のB−B線断面が図12(a)に対応する。また、図13は、図12(d)における第1配向処理基板の上面図であり、図13のC−C線断面が図12(d)における第1配向処理基板に対応する。さらに、図3は、図5(a)の枠Dの拡大図である。
The manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention is demonstrated referring drawings.
FIG. 12 is a process diagram showing an example of a method for producing a liquid crystal display element of the present invention. Fig.5 (a) is a top view of Fig.12 (a), and the BB sectional view of Fig.5 (a) respond | corresponds to Fig.12 (a). FIG. 13 is a top view of the first alignment processing substrate in FIG. 12D, and a cross section taken along the line CC in FIG. 13 corresponds to the first alignment processing substrate in FIG. Further, FIG. 3 is an enlarged view of a frame D in FIG.

まず、図3に例示するような、ゲート線23x、ソース線23y、TFT素子23t、および画素電極23p(第1電極層3)が形成された第1基材を準備する。次いで、図12(a)および図5(a)に示すように、第1電極層3等が形成された第1基材2上に感光性樹脂層を形成し、フォトマスクを介して露光し、現像して、略正六角形状隔壁4を形成する(隔壁形成工程)。
ここで、図5(a)において、略正六角形状隔壁4の六辺を上から時計回りにs1〜s6とする。隔壁形成工程においては、図3および図5(a)に示すように、略正六角形状隔壁4を、二辺s1,s4がゲート線23xに平行になり、四辺s2,s3,s5,s6がゲート線23xおよびソース線23yと交差するように、かつ、ゲート線23xに平行な二辺s1,s4が画素20に沿って直線状に配置され、ゲート線23xおよびソース線23yと交差する四辺s2,s3,s5,s6が画素20に沿って階段状に配置されるように形成する。そして、複数の略正六角形状隔壁4をハニカム状に形成する。
First, as illustrated in FIG. 3, a first base material on which a gate line 23x, a source line 23y, a TFT element 23t, and a pixel electrode 23p (first electrode layer 3) are formed is prepared. Next, as shown in FIG. 12A and FIG. 5A, a photosensitive resin layer is formed on the first base material 2 on which the first electrode layer 3 and the like are formed, and exposed through a photomask. And developing to form substantially regular hexagonal partition walls 4 (partition wall forming step).
Here, in FIG. 5A, the six sides of the substantially regular hexagonal partition wall 4 are defined as s1 to s6 clockwise from above. In the partition wall forming step, as shown in FIGS. 3 and 5A, the substantially regular hexagonal partition wall 4 has two sides s1, s4 parallel to the gate line 23x, and four sides s2, s3, s5, s6 are Four sides s2 intersecting the gate line 23x and the source line 23y, and two sides s1 and s4 parallel to the gate line 23x are linearly arranged along the pixel 20, and intersect the gate line 23x and the source line 23y. , S3, s5, and s6 are arranged along the pixel 20 in a staircase pattern. Then, a plurality of substantially regular hexagonal partition walls 4 are formed in a honeycomb shape.

次いで、図12(b)に示すように、第1電極層3および略正六角形状4の上に第1配向膜5を形成する(第1配向膜形成工程)。これにより、第1配向処理基板6が得られる(第1配向処理基板調製工程)。   Next, as shown in FIG. 12B, the first alignment film 5 is formed on the first electrode layer 3 and the substantially regular hexagonal shape 4 (first alignment film forming step). Thereby, the 1st orientation processing board | substrate 6 is obtained (1st orientation processing board | substrate preparation process).

次に、図12(c)に示すように、第2電極層13が形成された第2基材12上に第2配向膜15を形成する(第2配向膜形成工程)。これにより、第2配向処理基板16が得られる(第2配向処理基板調製工程)。   Next, as shown in FIG.12 (c), the 2nd alignment film 15 is formed on the 2nd base material 12 in which the 2nd electrode layer 13 was formed (2nd alignment film formation process). Thereby, the 2nd alignment processing board | substrate 16 is obtained (2nd alignment processing board | substrate preparation process).

次に、図12(d)および図13に示すように、第1配向膜5上であって、略正六角形状隔壁4で隔てられた領域24の中心部25に、ディスペンサーを用いて、強誘電性液晶26を等方相の状態でドット状に滴下する(液晶滴下工程)。この際、領域24に適した量で強誘電性液晶26を滴下する。
次いで、強誘電性液晶26が滴下された第1配向処理基板6を、強誘電性液晶が等方相を示す温度(例えば110℃)に加熱すると、滴下された強誘電性液晶26は、図4に示すように任意の方向に放射線状に濡れ拡がる。略正六角形状隔壁4で隔てられた領域24の中心部25から略正六角形状隔壁4の六辺s1〜s6までの距離はいずれもほぼ等しいので、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶が略正六角形状隔壁から溢れ出たり、強誘電性液晶の流動方向が変化したりするのを抑制することができる。これにより、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れの発生を抑えることが可能である。
Next, as shown in FIG. 12D and FIG. 13, a strong force is applied to the central portion 25 of the region 24 on the first alignment film 5 and separated by the substantially regular hexagonal partition walls 4 by using a dispenser. Dielectric liquid crystal 26 is dropped in the form of dots in an isotropic phase (liquid crystal dropping step). At this time, the ferroelectric liquid crystal 26 is dropped in an amount suitable for the region 24.
Next, when the first alignment treatment substrate 6 on which the ferroelectric liquid crystal 26 is dropped is heated to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase (for example, 110 ° C.), the dropped ferroelectric liquid crystal 26 is As shown in FIG. 4, it spreads in a radial manner in an arbitrary direction. Since the distances from the central portion 25 of the region 24 separated by the substantially regular hexagonal partition wall 4 to the six sides s1 to s6 of the substantially regular hexagonal partition wall 4 are almost equal, the ferroelectric liquid crystal is near the substantially regular hexagonal partition wall. Can be prevented from overflowing from the substantially regular hexagonal partition wall or the flow direction of the ferroelectric liquid crystal being changed. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of disorder in the alignment of the ferroelectric liquid crystal near the substantially regular hexagonal partition wall.

次に、図14に示すように、第1配向処理基板6の周縁部に、複数の略正六角形状隔壁4の外周を囲むようにシール剤31を塗布する。   Next, as shown in FIG. 14, a sealing agent 31 is applied to the peripheral edge portion of the first alignment treatment substrate 6 so as to surround the outer periphery of the plurality of substantially regular hexagonal partition walls 4.

次に、図12(d)に示すように、強誘電性液晶26が滴下された第1配向処理基板6と、第2配向処理基板16とを、第1配向膜5および第2配向膜15の配向処理方向が略平行になるように対向させる。   Next, as shown in FIG. 12 (d), the first alignment processing substrate 6 and the second alignment processing substrate 16 onto which the ferroelectric liquid crystal 26 has been dropped are connected to the first alignment film 5 and the second alignment film 15. The alignment treatment directions are made to be substantially parallel to each other.

次に、図12(e)に示すように、第1配向処理基板6および第2配向処理基板16の間を十分減圧し、減圧下で第1配向処理基板6および第2配向処理基板16を重ね合わせ、所定の圧力32を加えてセルギャップを均一にする。続いて、常圧に戻すことで、第1配向処理基板6および第2配向処理基板16の間にさらに圧力を加える。次いで、図示しないが、シール剤が塗布された領域に紫外線を照射してシール剤を硬化させ、第1配向処理基板および第2配向処理基板を接着させる(基板貼り合せ工程)。   Next, as shown in FIG. 12E, the pressure between the first alignment treatment substrate 6 and the second alignment treatment substrate 16 is sufficiently reduced, and the first alignment treatment substrate 6 and the second alignment treatment substrate 16 are reduced under reduced pressure. Overlap and apply a predetermined pressure 32 to make the cell gap uniform. Subsequently, the pressure is further applied between the first alignment processing substrate 6 and the second alignment processing substrate 16 by returning to normal pressure. Next, although not shown, the region to which the sealant is applied is irradiated with ultraviolet rays to cure the sealant, and the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are bonded (substrate bonding step).

その後、図示しないが、室温まで徐冷することにより、封入された強誘電性液晶を配向させる。   Thereafter, although not shown, the sealed ferroelectric liquid crystal is aligned by slowly cooling to room temperature.

本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁を形成し、次いで略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下することにより、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶が略正六角形状隔壁から溢れ出たり、強誘電性液晶の流動方向が変化したりするのを抑制することができる。これにより、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。   According to the present invention, a plurality of substantially regular hexagonal partition walls are formed, and then a ferroelectric liquid crystal is dropped on the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition walls, thereby strengthening the region around the substantially regular hexagonal partition wall. It is possible to prevent the dielectric liquid crystal from overflowing from the substantially regular hexagonal partition wall or changing the flow direction of the ferroelectric liquid crystal. Thereby, it is possible to make it difficult to cause disorder in the alignment of the ferroelectric liquid crystal in the vicinity of the substantially regular hexagonal partition wall.

また本発明によれば、略正六角形状隔壁を、二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺がゲート線およびソース線と交差するように、かつ、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように形成するので、ゲート線およびソース線上に、略正六角形状隔壁を配置することができる。これにより、隔壁による輝度ムラを防ぐことができる。また、画像表示に影響のない非画素領域に略正六角形状隔壁を配置することができるので、略正六角形状隔壁付近で強誘電性液晶の配向不良が生じた場合であっても、画像表示への影響を最小限に抑えることができる。   According to the invention, the substantially regular hexagonal partition wall intersects the gate line and the source line so that the two sides are parallel to the gate line or the source line and the four sides intersect the gate line and the source line. Since the four sides are formed so as to be stepped along the pixel, a substantially regular hexagonal partition wall can be disposed on the gate line and the source line. Thereby, the brightness nonuniformity by a partition can be prevented. In addition, since a substantially regular hexagonal partition wall can be arranged in a non-pixel region that does not affect image display, even if a ferroelectric liquid crystal alignment defect occurs near the substantially regular hexagonal partition wall, image display is possible. Can be minimized.

さらに本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁をハニカム状に形成するので、複数の略正六角形状隔壁で隔てられた各領域に、均等な量で強誘電性液晶を滴下することができる。これにより、ギャップを均一にして、表示品位を向上させることができる。   Further, according to the present invention, since the plurality of substantially regular hexagonal partition walls are formed in a honeycomb shape, it is possible to drop the ferroelectric liquid crystal in an equal amount in each region separated by the plurality of substantially regular hexagonal partition walls. it can. Thereby, a gap can be made uniform and display quality can be improved.

また本発明によれば、複数の略正六角形状隔壁をハニカム状に形成することにより、例えば複数の直線状の隔壁をストライプ状に形成した場合等と比較して、耐衝撃性をより向上させることができる。これにより、外部衝撃に弱い強誘電性液晶の配向を安定に維持することができる。   Further, according to the present invention, by forming a plurality of substantially regular hexagonal partition walls in a honeycomb shape, the impact resistance is further improved compared to, for example, a case where a plurality of linear partition walls are formed in a stripe shape. be able to. Thereby, the alignment of the ferroelectric liquid crystal that is vulnerable to external impact can be stably maintained.

さらに、例えば図14に示すように、第1配向処理基板6の周縁部に、複数の略正六角形状隔壁4の外周を囲むように、シール剤31を塗布した場合には、強誘電性液晶と未硬化状態のシール剤とが直接接触するのを防止することができる。これにより、未硬化状態のシール剤中の不純物やシール剤を硬化させる際にシール剤から発生する揮発性物質等が強誘電性液晶中に混入するのを防ぐことができ、強誘電性液晶の特性の劣化を回避することができる。
以下、本発明の液晶表示素子の製造方法における各工程について説明する。
Further, for example, as shown in FIG. 14, when a sealing agent 31 is applied to the periphery of the first alignment treatment substrate 6 so as to surround the outer periphery of the plurality of substantially regular hexagonal partitions 4, the ferroelectric liquid crystal And the uncured sealant can be prevented from coming into direct contact with each other. As a result, impurities in the uncured sealant and volatile substances generated from the sealant when the sealant is cured can be prevented from being mixed into the ferroelectric liquid crystal. It is possible to avoid deterioration of characteristics.
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention is demonstrated.

1.第1配向処理基板調製工程
本発明における第1配向処理基板調製工程は、第1基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が上記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、上記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程と、第1電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第1基材上に第1配向膜を形成する第1配向膜形成工程とを有し、第1基材上に第1電極層、略正六角形状隔壁および第1配向膜が形成された第1配向処理基板を調製する工程である。
以下、第1配向処理基板調製工程における各工程について説明する。
1. First alignment treatment substrate preparation step In the first alignment treatment substrate preparation step, a plurality of substantially regular hexagonal partition walls are formed on a first substrate, and two sides of the substantially regular hexagonal partition walls are gate lines or source lines. Is formed in a honeycomb shape so that the four sides intersect with the gate line and the source line, and the four sides intersecting with the gate line and the source line are arranged stepwise along the pixel. A partition formation step, and a first alignment film formation step of forming a first alignment film on the first substrate on which the first electrode layer and the substantially regular hexagonal partition are formed, on the first substrate This is a step of preparing a first alignment treatment substrate on which a first electrode layer, a substantially regular hexagonal partition wall and a first alignment film are formed.
Hereinafter, each process in the first alignment treatment substrate preparation process will be described.

(1)隔壁形成工程
本発明における隔壁形成工程は、第1基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、この略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺がゲート線およびソース線と交差するように、かつ、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する工程である。
(1) Partition formation step In the partition formation step in the present invention, a plurality of substantially regular hexagonal partitions are formed on the first substrate, and two sides of the substantially regular hexagonal partitions are parallel to the gate line or the source line. This is a step of forming a honeycomb shape so that the four sides intersect the gate line and the source line and the four sides intersecting the gate line and the source line are arranged stepwise along the pixel.

略正六角形状隔壁の形成方法としては、略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺がゲート線およびソース線と交差するように、かつ、ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成することが可能な方法であれば特に限定されるものではない。略正六角形状隔壁の形成方法には、一般的なパターニング方法を適用することができ、略正六角形状隔壁の大きさに応じて適宜選択される。具体的には、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   As a method for forming a substantially regular hexagonal partition wall, two sides of the substantially regular hexagonal partition wall are parallel to the gate line or the source line, and four sides intersect the gate line and the source line. The method is not particularly limited as long as it can be formed in a honeycomb shape so that four sides intersecting with each other are arranged stepwise along the pixel. A general patterning method can be applied to the method for forming the substantially regular hexagonal partition wall, which is appropriately selected according to the size of the substantially regular hexagonal partition wall. Specific examples include a photolithography method, an ink jet method, a screen printing method, and the like.

隔壁形成工程は、第1配向膜形成工程前に行われればよく、第1基材上に略正六角形状隔壁を形成してもよく、第1電極層上に略正六角形状隔壁を形成してもよい。すなわち、第1基材上に、略正六角形状隔壁、および第1電極層の順に形成してもよく、第1電極層、および略正六角形状隔壁の順に形成してもよい。   The partition forming step may be performed before the first alignment film forming step, and a substantially regular hexagonal partition may be formed on the first substrate, or a substantially regular hexagonal partition is formed on the first electrode layer. May be. That is, it may be formed in the order of a substantially regular hexagonal partition and a first electrode layer on the first substrate, or may be formed in the order of a first electrode layer and a substantially regular hexagonal partition.

なお、略正六角形状隔壁のその他の点については、上記「A.液晶表示素子 1.第1配向処理基板 (1)略正六角形状隔壁」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   Since the other points of the substantially regular hexagonal partition are described in the above section “A. Liquid crystal display element 1. First alignment treatment substrate (1) Substantially regular hexagonal partition”, description here is omitted. To do.

(2)第1配向膜形成工程
本発明における第1配向膜形成工程は、第1電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第1基材上に第1配向膜を形成する工程である。
第1配向膜形成工程においては、単一層の配向膜を形成してもよく、また反応性液晶層用配向膜を形成し、この反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層を形成してもよい。以下、これらの2つの態様に分けて説明する。
(2) First alignment film forming step The first alignment film forming step in the present invention is a step of forming the first alignment film on the first substrate on which the first electrode layer and the substantially regular hexagonal partition are formed. is there.
In the first alignment film forming step, a single-layer alignment film may be formed, or a reactive liquid crystal layer alignment film is formed, and the reactive liquid crystal is immobilized on the reactive liquid crystal layer alignment film. A reactive liquid crystal layer may be formed. Hereinafter, these two aspects will be described separately.

(i)第1態様
本態様の第1配向膜形成工程は、第1電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第1基材上に第1配向膜を形成する工程であって、第1配向膜として単一層の配向膜を形成する工程である。
(I) 1st aspect The 1st alignment film formation process of this aspect is a process of forming a 1st alignment film on the 1st base material in which the 1st electrode layer and the said substantially regular hexagonal partition were formed, This is a step of forming a single-layer alignment film as the first alignment film.

第1配向膜の形成方法としては、上記強誘電性液晶を配向させることが可能な配向膜が得られる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、ラビング処理、光配向処理等が挙げられる。
一般に、ラビング膜は、光配向膜に比べて、高いプレチルト角を実現することができるため、ラビング処理を行うことにより、ジグザグ欠陥やヘアピン欠陥の発生を抑制することが可能な配向膜を得ることができる。
また、光配向処理は、非接触配向処理であることから静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用である。
以下、光配向処理およびラビング処理について説明する。
The method for forming the first alignment film is not particularly limited as long as the alignment film capable of aligning the ferroelectric liquid crystal is obtained, and examples thereof include rubbing treatment and photo-alignment treatment. It is done.
In general, a rubbing film can achieve a higher pretilt angle than a photo-alignment film, and thus an alignment film capable of suppressing the occurrence of zigzag defects and hairpin defects can be obtained by rubbing treatment. Can do.
In addition, since the photo-alignment process is a non-contact alignment process, there is no generation of static electricity or dust, and it is useful in that the quantitative alignment process can be controlled.
Hereinafter, the photo-alignment process and the rubbing process will be described.

(a)光配向処理
光配向処理によって光配向膜を形成する場合には、第1電極層上に光配向性材料を有機溶剤で希釈した第1配向膜形成用塗工液を塗布して、乾燥させ、得られた膜に偏光を制御した光を照射し、光励起反応(分解、異性化、二量化)を生じさせて膜に異方性を付与することにより、光配向膜を形成することができる。
(A) Photo-alignment treatment When forming a photo-alignment film by photo-alignment treatment, a first alignment film-forming coating solution obtained by diluting a photo-alignment material with an organic solvent is applied on the first electrode layer, Forming a photo-alignment film by drying and irradiating the resulting film with light with controlled polarization, causing photoexcitation reactions (decomposition, isomerization, dimerization) and imparting anisotropy to the film Can do.

第1配向膜形成用塗工液中の光二量化反応性化合物または光異性化反応性化合物の含有量は、0.05質量%〜10質量%の範囲内であることが好ましく、0.2質量%〜2質量%の範囲内であることがより好ましい。含有量が上記範囲より少ないと、配向膜に適度な異方性を付与することが困難となり、逆に含有量が上記範囲より多いと、塗工液の粘度が高くなるので均一な塗膜を形成しにくくなるからである。   The content of the photodimerization reactive compound or photoisomerization reactive compound in the first alignment film forming coating solution is preferably in the range of 0.05% by mass to 10% by mass, and 0.2% by mass. More preferably, it is in the range of% to 2% by mass. If the content is less than the above range, it will be difficult to impart appropriate anisotropy to the alignment film. Conversely, if the content is more than the above range, the viscosity of the coating liquid will increase, so a uniform coating film will be formed. It is because it becomes difficult to form.

第1配向膜形成用塗工液の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、ロッドバーコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、スロットダイコート法、ワイヤーバーコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。   As a coating method of the first alignment film forming coating solution, for example, spin coating method, roll coating method, rod bar coating method, spray coating method, air knife coating method, slot die coating method, wire bar coating method, ink jet method, A flexographic printing method, a screen printing method, or the like can be used.

上記第1配向膜形成用塗工液を塗布して得られる膜の厚みは、1nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3nm〜100nmの範囲内である。膜の厚みが上記範囲より薄いと十分な光配向性を得ることができない可能性があり、逆に膜の厚みが上記範囲より厚いとコスト的に不利になる場合があるからである。   The thickness of the film obtained by applying the first alignment film forming coating solution is preferably in the range of 1 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 3 nm to 100 nm. This is because if the thickness of the film is thinner than the above range, sufficient photoalignment may not be obtained, and conversely if the thickness of the film is thicker than the above range, it may be disadvantageous in cost.

得られた膜は、偏光を制御した光を照射することにより、光励起反応を生じさせて異方性を付与することができる。照射する光の波長領域は、用いられる光配向性材料に応じて適宜選択すればよいが、紫外光域の範囲内、すなわち100nm〜400nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは250nm〜380nmの範囲内である。また、偏光方向は、上記光励起反応を生じさせることができるものであれば特に限定されるものではない。   The obtained film can impart anisotropy by causing a photoexcitation reaction by irradiating light with polarization controlled. The wavelength region of the light to be irradiated may be appropriately selected according to the photo-alignment material used, but is preferably in the ultraviolet light range, that is, in the range of 100 nm to 400 nm, more preferably 250 nm to 380 nm. Is within the range. The polarization direction is not particularly limited as long as it can cause the photoexcitation reaction.

さらに、光配向性材料として、上記の光異性化反応性化合物の中でも重合性モノマーを用いた場合には、光配向処理を行った後、加熱することにより、ポリマー化し、配向膜に付与された異方性を安定化することができる。   Furthermore, when a polymerizable monomer is used as the photo-alignable material among the above photoisomerization-reactive compounds, it is polymerized by heating after being subjected to a photo-alignment treatment and applied to the alignment film. Anisotropy can be stabilized.

なお、光配向膜のその他の点については、上記「A.液晶表示素子 1.第1配向処理基板 (2)第1配向膜」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   Since the other points of the photo-alignment film are described in the above section “A. Liquid crystal display element 1. First alignment processing substrate (2) First alignment film”, description thereof is omitted here.

(b)ラビング処理
ラビング処理によってラビング膜を形成する場合には、第1電極層上に所定の材料を塗布して、得られた膜をラビング布で一定方向に擦ることにより膜に異方性を付与して、ラビング膜を形成することができる。
(B) Rubbing treatment When a rubbing film is formed by rubbing treatment, a predetermined material is applied on the first electrode layer, and the obtained film is rubbed with a rubbing cloth in a certain direction to make the film anisotropic. Can be applied to form a rubbing film.

上記材料の塗布方法としては、例えば、ロールコート法、ロッドバーコート法、スロットダイコート法、ワイヤーバーコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。   Examples of the method for applying the material include a roll coating method, a rod bar coating method, a slot die coating method, a wire bar coating method, an ink jet method, a flexographic printing method, and a screen printing method.

ラビング布としては、例えば、ナイロン樹脂、ビニル樹脂、レーヨン、綿等の繊維で構成されるものを用いることができる。例えば、このようなラビング布を巻き付けたドラムを回転させながら上記の材料を用いた膜の表面に接触させることにより、膜表面に微細な溝が一方向に形成され、膜に異方性が付与される。   As the rubbing cloth, for example, a cloth made of a fiber such as nylon resin, vinyl resin, rayon, or cotton can be used. For example, by rotating a drum wound with such a rubbing cloth and bringing it into contact with the surface of the film using the above materials, fine grooves are formed in one direction on the film surface, and anisotropy is imparted to the film. Is done.

なお、ラビング膜のその他の点については、上記「A.液晶表示素子 1.第1配向処理基板 (2)第1配向膜」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   Since the other points of the rubbing film are described in the above section “A. Liquid crystal display element 1. First alignment processing substrate (2) First alignment film”, description thereof is omitted here.

(ii)第2態様
本態様の第1配向膜形成工程は、第1電極層および上記略正六角形状隔壁が形成された第1基材上に第1配向膜を形成する工程であって、まず反応性液晶層用配向膜を形成して、次いで反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶を固定化してなる反応性液晶層を形成する工程である。すなわち、第1配向膜として、反応性液晶層用配向膜および反応性液晶層を積層形成する。
(Ii) Second aspect The first alignment film forming step of this aspect is a step of forming the first alignment film on the first base material on which the first electrode layer and the substantially regular hexagonal partition are formed, This is a step of first forming an alignment film for a reactive liquid crystal layer, and then forming a reactive liquid crystal layer formed by fixing the reactive liquid crystal on the alignment film for the reactive liquid crystal layer. That is, a reactive liquid crystal layer alignment film and a reactive liquid crystal layer are stacked as the first alignment film.

反応性液晶層用配向膜上に反応性液晶層を形成する際には、反応性液晶層用配向膜によって反応性液晶を配向させ、例えば紫外線を照射して反応性液晶を重合させることにより反応性液晶の配向状態を固定化することができる。そのため、反応性液晶層に反応性液晶層用配向膜の配向規制力を付与することができ、反応性液晶層を強誘電性液晶を配向させるための配向膜として作用させることができる。また、反応性液晶は固定化されているため、温度等の影響を受けないという利点を有する。さらに、反応性液晶は、強誘電性液晶と構造が比較的類似しており、強誘電性液晶との相互作用が強くなるため、単一層の配向膜を用いた場合よりも効果的に強誘電性液晶の配向を制御することができる。   When forming the reactive liquid crystal layer on the alignment layer for the reactive liquid crystal layer, the reactive liquid crystal layer is aligned by the alignment layer for the reactive liquid crystal layer, and the reaction is performed by, for example, irradiating ultraviolet rays to polymerize the reactive liquid crystal The alignment state of the conductive liquid crystal can be fixed. Therefore, the alignment regulating force of the alignment film for the reactive liquid crystal layer can be imparted to the reactive liquid crystal layer, and the reactive liquid crystal layer can act as an alignment film for aligning the ferroelectric liquid crystal. Further, since the reactive liquid crystal is fixed, it has an advantage that it is not affected by temperature or the like. In addition, reactive liquid crystals are relatively similar in structure to ferroelectric liquid crystals, and interact more strongly with ferroelectric liquid crystals, so that ferroelectrics are more effective than using single-layer alignment films. The orientation of the crystalline liquid crystal can be controlled.

なお、反応性液晶層用配向膜の形成方法については、上記第1態様に記載の第1配向膜の形成方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。   Note that the method for forming the alignment film for the reactive liquid crystal layer is the same as the method for forming the first alignment film described in the first aspect, and thus the description thereof is omitted here.

反応性液晶層は、反応性液晶層用配向膜上に、上記反応性液晶を含有する反応性液晶層形成用塗工液を塗布し、配向処理を行い、反応性液晶の配向状態を固定化することにより形成することができる。また、ドライフィルム等を予め形成し、これを反応性液晶層用配向膜上に積層することにより反応性液晶層を形成してもよい。中でも、工程が簡便である点で、反応性液晶層形成用塗工液を塗布する方法が好ましい。   The reactive liquid crystal layer is applied to the reactive liquid crystal layer-forming coating liquid containing the reactive liquid crystal, and subjected to an alignment treatment to fix the alignment state of the reactive liquid crystal. Can be formed. Alternatively, the reactive liquid crystal layer may be formed by forming a dry film or the like in advance and laminating the film on the alignment film for the reactive liquid crystal layer. Especially, the method of apply | coating the coating liquid for reactive liquid crystal layer formation is preferable at the point with a simple process.

反応性液晶層形成用塗工液は、反応性液晶を溶媒に溶解もしくは分散させることにより調製することができる。
反応性液晶層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記反応性液晶等を溶解もしくは分散させることができ、かつ反応性液晶層用配向膜の配向能を阻害しないものであれば特に限定されるものではない。このような溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類;メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン等のケトン類;酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;t−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール等のアルコール類;フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ類;などを挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The coating liquid for forming a reactive liquid crystal layer can be prepared by dissolving or dispersing reactive liquid crystals in a solvent.
The solvent used in the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer is particularly limited as long as it can dissolve or disperse the reactive liquid crystal and the like and does not inhibit the alignment ability of the alignment film for the reactive liquid crystal layer. Is not to be done. Examples of such solvents include hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, n-butylbenzene, diethylbenzene, and tetralin; ethers such as methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, and diethylene glycol dimethyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, Ketones such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and 2,4-pentanedione; esters such as ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate and γ-butyrolactone; 2-pyrrolidone, N-methyl-2 Amide solvents such as pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide; t-butyl alcohol, diacetone alcohol, glycerin, monoacetin, ethylene glyco Le, triethylene glycol, or hexylene glycol; phenols, phenol para chlorophenol and the like; methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve such as ethylene glycol monomethyl ether acetate; and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、単一種の溶媒を使用しただけでは、上記反応性液晶等の溶解性が不十分であったり、上述したように反応性液晶層用配向膜が侵食されたりする場合がある。この場合には、2種以上の溶媒を混合使用することにより、この不都合を回避することができる。上記の溶媒の中で、単独溶媒として好ましいものは、炭化水素類およびグリコールモノエーテルアセテート系溶媒であり、混合溶媒として好ましいものは、エーテル類またはケトン類と、グリコール系溶媒との混合系である。   Further, if only a single type of solvent is used, the solubility of the reactive liquid crystal and the like may be insufficient, or the reactive liquid crystal alignment film may be eroded as described above. In this case, this inconvenience can be avoided by using a mixture of two or more solvents. Among the above-mentioned solvents, hydrocarbons and glycol monoether acetate solvents are preferable as the sole solvent, and mixed solvents of ethers or ketones and glycol solvents are preferable as the mixed solvent. .

反応性液晶層形成用塗工液の固形分濃度は、反応性液晶の溶解性や、反応性液晶層の厚みに依存するため一概には規定できないが、通常は0.1〜40質量%、好ましくは1〜20質量%の範囲で調整される。反応性液晶層形成用塗工液の固形分濃度が上記範囲より低いと、反応性液晶が配向しにくくなる場合があり、逆に反応性液晶層形成用塗工液の固形分濃度が上記範囲より高いと、反応性液晶層形成用塗工液の粘度が高くなるので均一な塗膜を形成しにくくなる場合があるからである。   The solid content concentration of the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer cannot be defined unconditionally because it depends on the solubility of the reactive liquid crystal and the thickness of the reactive liquid crystal layer, but usually 0.1 to 40% by mass, Preferably, it adjusts in the range of 1-20 mass%. If the solid content concentration of the reactive liquid crystal layer-forming coating liquid is lower than the above range, the reactive liquid crystal may be difficult to align. Conversely, the solid content concentration of the reactive liquid crystal layer forming coating liquid is within the above range. This is because if it is higher, the viscosity of the reactive liquid crystal layer-forming coating solution becomes high, and it may be difficult to form a uniform coating film.

さらに、上記反応性液晶層形成用塗工液には、本発明の目的を損なわない範囲内で、下記に示すような化合物を添加することができる。添加できる化合物としては、例えば、多価アルコールと1塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに、(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリエステル(メタ)アクリレート;ポリオール基と2個のイソシアネート基を持つ化合物を互いに反応させた後、その反応生成物に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエーテル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート等の光重合性化合物;アクリル基やメタクリル基を有する光重合性の液晶性化合物;などが挙げられる。
上記反応性液晶に対するこれら化合物の添加量は、本発明の目的が損なわれない範囲で選択される。これらの化合物の添加により、反応性液晶の硬化性が向上し、得られる反応性液晶層の機械強度が増大し、またその安定性が改善される。
Furthermore, the following compounds can be added to the reactive liquid crystal layer-forming coating solution as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of compounds that can be added include polyester (meth) acrylate obtained by reacting (meth) acrylic acid with a polyester prepolymer obtained by condensing polyhydric alcohol and monobasic acid or polybasic acid; A polyurethane (meth) acrylate obtained by reacting a compound having two isocyanate groups with each other and then reacting the reaction product with (meth) acrylic acid; bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolak Type epoxy resins, polycarboxylic acid polyglycidyl esters, polyol polyglycidyl ethers, aliphatic or cycloaliphatic epoxy resins, amine epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, dihydroxybenzene type epoxy resins and the like (meth) Acry Photopolymerizable compound in epoxy (meth) acrylate obtained by reacting an acid; photopolymerizable liquid crystal compound having an acryl group and a methacryl group; and the like.
The amount of these compounds added to the reactive liquid crystal is selected within a range that does not impair the object of the present invention. Addition of these compounds improves the curability of the reactive liquid crystal, increases the mechanical strength of the resulting reactive liquid crystal layer, and improves its stability.

反応性液晶層形成用塗工液の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、ディップコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、ブレードコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、リバースコート法、押し出しコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   Examples of the application method of the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer include spin coating, roll coating, printing, dip coating, die coating, casting, bar coating, blade coating, spray coating, Examples thereof include a gravure coating method, a reverse coating method, an extrusion coating method, an ink jet method, a flexographic printing method, and a screen printing method.

また、上記反応性液晶層形成用塗工液を塗布した後は、溶媒を除去する。溶媒を除去する方法としては、例えば、減圧除去もしくは加熱除去、さらにはこれらを組み合わせる方法等が挙げられる。   Moreover, after apply | coating the said coating liquid for reactive liquid crystal layer formation, a solvent is removed. Examples of the method for removing the solvent include removal under reduced pressure or heat removal, and a combination of these.

反応性液晶層形成用塗工液の塗布後は、塗布された反応性液晶を、反応性液晶層用配向膜により配向させて液晶規則性を有する状態とする。すなわち、反応性液晶にネマチック相を発現させる。これは、通常、ネマチック相から等方相へ転移する温度(N−I転移点)以下で熱処理する方法等の方法により行われる。   After application of the coating liquid for forming the reactive liquid crystal layer, the applied reactive liquid crystal is aligned by the alignment film for the reactive liquid crystal layer so as to have liquid crystal regularity. That is, a nematic phase is developed in the reactive liquid crystal. This is usually performed by a method such as a method of performing a heat treatment at a temperature lower than the temperature at which the nematic phase transitions to the isotropic phase (NI transition point).

上述したように、反応性液晶は重合性液晶材料を含有するものであり、このような重合性液晶材料の配向状態を固定化するには、重合を活性化する活性放射線を照射する方法が用いられる。ここでいう活性放射線とは、重合性液晶材料に対して重合を起こさせる能力がある放射線をいい、必要であれば重合性液晶材料内に光重合開始剤が含まれていてもよい。   As described above, the reactive liquid crystal contains a polymerizable liquid crystal material, and in order to fix the alignment state of such a polymerizable liquid crystal material, a method of irradiating active radiation that activates polymerization is used. It is done. The active radiation as used herein refers to radiation capable of causing polymerization of the polymerizable liquid crystal material. If necessary, a photopolymerization initiator may be included in the polymerizable liquid crystal material.

このような活性放射線としては、重合性液晶材料を重合させることが可能な放射線であれば特に限定されるものではないが、通常は装置の容易性等の観点から、紫外線または可視光が使用され、波長が150nm〜500nm、好ましくは250nm〜450nm、さらに好ましくは300nm〜400nmの照射光が用いられる。   The actinic radiation is not particularly limited as long as it is a radiation capable of polymerizing the polymerizable liquid crystal material, but usually ultraviolet rays or visible light is used from the viewpoint of the ease of the apparatus. Irradiation light having a wavelength of 150 nm to 500 nm, preferably 250 nm to 450 nm, more preferably 300 nm to 400 nm is used.

中でも、光重合開始剤が紫外線でラジカルを発生し、重合性液晶材料がラジカル重合するような重合性液晶材料に対して、紫外線を活性放射線として照射する方法が好ましい。活性放射線として紫外線を用いる方法は、既に確立された技術であることから、用いる光重合開始剤を含めて、本発明への応用が容易であるからである。   Among them, a method of irradiating ultraviolet rays with active radiation to a polymerizable liquid crystal material in which the photopolymerization initiator generates radicals with ultraviolet rays and the polymerizable liquid crystal material undergoes radical polymerization is preferable. This is because the method using ultraviolet rays as actinic radiation is an already established technique, and therefore it can be easily applied to the present invention including the photopolymerization initiator to be used.

この照射光の光源としては、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)などが例示できる。なかでもメタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等の使用が推奨される。また、照射強度は、反応性液晶の組成や光重合開始剤の多寡によって適宜調整されて照射される。   As the light source of this irradiation light, low pressure mercury lamp (sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, black light), high pressure discharge lamp (high pressure mercury lamp, metal halide lamp), short arc discharge lamp (super high pressure mercury lamp, xenon lamp, mercury xenon) Lamp). In particular, the use of metal halide lamps, xenon lamps, high-pressure mercury lamps, etc. is recommended. The irradiation intensity is appropriately adjusted according to the composition of the reactive liquid crystal and the amount of photopolymerization initiator.

このような活性照射線の照射は、上記重合性液晶材料が液晶相となる温度条件で行ってもよく、また液晶相となる温度より低い温度で行ってもよい。一旦液晶相となった重合性液晶材料は、その後温度を低下させても、配向状態が急に乱れることはないからである。   Such irradiation with active radiation may be performed under a temperature condition in which the polymerizable liquid crystal material becomes a liquid crystal phase, or may be performed at a temperature lower than the temperature at which the liquid crystal phase is formed. This is because the alignment state of the polymerizable liquid crystal material once in the liquid crystal phase is not disturbed suddenly even if the temperature is lowered thereafter.

なお、重合性液晶材料の配向状態を固定化する方法としては、上記の活性放射線を照射する方法以外にも、加熱して重合性液晶材料を重合させる方法も用いることができる。この場合に用いられる反応性液晶としては、反応性液晶のN−I転移点以下で、反応性液晶に含有される重合性液晶モノマーが熱重合するものであることが好ましい。   As a method for fixing the alignment state of the polymerizable liquid crystal material, in addition to the method of irradiating the active radiation, a method of polymerizing the polymerizable liquid crystal material by heating can also be used. As the reactive liquid crystal used in this case, it is preferable that the polymerizable liquid crystal monomer contained in the reactive liquid crystal is thermally polymerized below the NI transition point of the reactive liquid crystal.

なお、反応性液晶層用配向膜および反応性液晶層のその他の点については、上記「A.液晶表示素子 1.第1配向処理基板 (2)第1配向膜」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   In addition, about the other point of the alignment film for reactive liquid crystal layers, and the reactive liquid crystal layer, since it described in the above-mentioned "A. Liquid crystal display element 1. First alignment processing substrate (2) First alignment film", The description here is omitted.

2.第2配向処理基板調製工程
本発明における第2配向処理基板調製工程は、第2基材上に第2電極層および第2配向膜が形成された第2配向処理基板を調製する工程である。
2. Second alignment treatment substrate preparation step The second alignment treatment substrate preparation step in the present invention is a step of preparing a second alignment treatment substrate in which the second electrode layer and the second alignment film are formed on the second base material.

通常、第2配向膜形成工程は、第2電極層が形成された第2基材上に第2配向膜を形成する第2配向膜形成工程を有する。なお、第2配向膜形成工程については、上記第1配向処理基板調製工程における第1配向膜形成工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、第1配向膜および第2配向膜に用いる材料については、上記「A.液晶表示素子 3.第2配向処理基板」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
Usually, the second alignment film forming step includes a second alignment film forming step of forming the second alignment film on the second substrate on which the second electrode layer is formed. Note that the second alignment film formation step is the same as the first alignment film formation step in the first alignment treatment substrate preparation step, and thus the description thereof is omitted here.
Further, since the materials used for the first alignment film and the second alignment film are described in the above section “A. Liquid crystal display element 3. Second alignment processing substrate”, description thereof is omitted here.

3.液晶滴下工程
本発明における液晶滴下工程は、第1配向処理基板の第1配向膜上であって、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する工程である。
3. Liquid crystal dropping step The liquid crystal dropping step in the present invention is a step of dropping a ferroelectric liquid crystal on the first alignment film of the first alignment treatment substrate and in the central portion of the region separated by a substantially regular hexagonal partition. .

第1配向処理基板の第1配向膜上に強誘電性液晶を滴下する際には、強誘電性液晶を加温してもよい。例えば、強誘電性液晶の温度としては、強誘電性液晶が等方相またはネマチック相を示す温度に設定することができる。   When the ferroelectric liquid crystal is dropped on the first alignment film of the first alignment processing substrate, the ferroelectric liquid crystal may be heated. For example, the temperature of the ferroelectric liquid crystal can be set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase or a nematic phase.

また、第1配向処理基板の第1配向膜上に強誘電性液晶を滴下する際、第1配向処理基板を加熱してもよい。例えば、第1配向処理基板の温度としては、強誘電性液晶が等方相またはネマチック相を示す温度に設定することができる。   Further, when the ferroelectric liquid crystal is dropped on the first alignment film of the first alignment treatment substrate, the first alignment treatment substrate may be heated. For example, the temperature of the first alignment treatment substrate can be set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase or a nematic phase.

強誘電性液晶の滴下方法としては、第1配向膜上であって、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に、強誘電性液晶を滴下することでき、かつ、封入可能な所定量を滴下することができる方法であれば特に限定されるものではない。このような強誘電性液晶の滴下方法としては、例えば、インクジェット法、ディスペンサー法等の吐出法が挙げられる。   As a method for dropping the ferroelectric liquid crystal, the ferroelectric liquid crystal can be dropped on the first alignment film at the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition wall and can be sealed. The method is not particularly limited as long as it can drop a fixed amount. Examples of the dropping method of the ferroelectric liquid crystal include ejection methods such as an ink jet method and a dispenser method.

この際、滴下する強誘電性液晶の液滴量としては、略正六角形状隔壁の大きさに応じて適宜選択されるものではあるが、1回の吐出当たり0.01mg〜0.5mg程度であることが好ましく、より好ましくは0.1mg〜0.3mgの範囲内である。液適量が上記範囲よりも多いと、強誘電性液晶の流動距離が長くなり、濡れ拡がる面積が大きくなるので、配向乱れが生じるおそれがある。また、液適量が上記範囲よりも少ないと、強誘電性液晶の滴下に要する時間が非常に長くなるからである。   At this time, the droplet amount of the ferroelectric liquid crystal to be dropped is appropriately selected according to the size of the substantially regular hexagonal partition wall, but is approximately 0.01 mg to 0.5 mg per discharge. It is preferable that it is within a range of 0.1 mg to 0.3 mg. If the appropriate amount of liquid is larger than the above range, the flow distance of the ferroelectric liquid crystal becomes long, and the area where the liquid crystal wets and spreads becomes large. Further, if the appropriate amount of liquid is less than the above range, the time required for dropping the ferroelectric liquid crystal becomes very long.

また、強誘電性液晶を滴下する位置としては、第1配向膜上であって、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部である。本発明においては、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下することにより、強誘電性液晶を任意の方向にほぼ等しい距離で略正六角形状隔壁まで流動させることができ、略正六角形状隔壁付近での強誘電性液晶の配向乱れを生じ難くすることができる。   Further, the position where the ferroelectric liquid crystal is dropped is the central portion of the region on the first alignment film and separated by a substantially regular hexagonal partition. In the present invention, the ferroelectric liquid crystal is allowed to flow to the substantially regular hexagonal partition wall at an approximately equal distance in an arbitrary direction by dropping the ferroelectric liquid crystal at the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition wall. It is possible to make it difficult to cause disorder in the alignment of the ferroelectric liquid crystal near the substantially regular hexagonal partition wall.

強誘電性液晶は、略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部の一箇所に滴下することが好ましい。強誘電性液晶を複数箇所に滴下すると、強誘電性液晶が滴下された位置から、略正六角形状隔壁の六辺までの距離が異なってしまうからである。また、強誘電性液晶を複数箇所に滴下すると、滴下された強誘電性液晶が流動したときに、流動した強誘電性液晶同士が接触した界面にて配向乱れが生じるおそれがあるからである。   It is preferable that the ferroelectric liquid crystal is dropped at one location in the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition. This is because when the ferroelectric liquid crystal is dropped at a plurality of locations, the distance from the position where the ferroelectric liquid crystal is dropped to the six sides of the substantially regular hexagonal partition wall is different. Further, when the ferroelectric liquid crystal is dropped at a plurality of locations, when the dropped ferroelectric liquid crystal flows, alignment disorder may occur at the interface where the flowing ferroelectric liquid crystals contact each other.

なお、強誘電性液晶については、上記「A.液晶表示素子 2.強誘電性液晶」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   Since the ferroelectric liquid crystal is described in the above section “A. Liquid crystal display element 2. Ferroelectric liquid crystal”, description thereof is omitted here.

4.基板貼り合せ工程
本発明における基板貼り合せ工程は、強誘電性液晶が滴下された第1配向処理基板、および第2配向処理基板を貼り合せる工程である。
4). Substrate Bonding Step The substrate bonding step in the present invention is a step of bonding the first alignment processing substrate and the second alignment processing substrate on which the ferroelectric liquid crystal is dropped.

第1配向処理基板および第2配向処理基板を貼り合せる前には、第1配向処理基板または第2配向処理基板の少なくともいずれか一方の周縁部にシール剤を塗布する。図14に例示するように、通常、シール剤31は、複数の略正六角形状隔壁4の外周を囲むように枠状に塗布される。   Before the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are bonded together, a sealant is applied to the peripheral portion of at least one of the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate. As illustrated in FIG. 14, the sealing agent 31 is usually applied in a frame shape so as to surround the outer periphery of the plurality of substantially regular hexagonal partition walls 4.

また、シール剤を第1配向処理基板に塗布する場合には、シール剤を第1基材上に塗布してもよく、第1配向膜上に塗布してもよい。第1基材上にシール剤を塗布した場合には、第1配向処理基板および第2配向処理基板の密着性を高めることができる。シール剤を第1基材上に塗布する場合には、第1基材の周縁部に第1配向膜が形成されないように、第1配向膜をパターン状に形成する。一方、シール剤を第2配向処理基板に塗布する場合においても、シール剤を第2基材上に塗布してもよく、第2配向膜上に塗布してもよい。   Moreover, when apply | coating a sealing agent to a 1st orientation processing board | substrate, a sealing agent may be apply | coated on a 1st base material, and you may apply | coat on a 1st alignment film. When the sealing agent is applied on the first base material, the adhesion between the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate can be enhanced. When applying the sealing agent on the first substrate, the first alignment film is formed in a pattern so that the first alignment film is not formed on the peripheral portion of the first substrate. On the other hand, also when apply | coating a sealing agent to a 2nd orientation processing board | substrate, a sealing agent may be apply | coated on a 2nd base material and you may apply | coat on a 2nd alignment film.

シール剤は、略正六角形状隔壁との関係において、略正六角形状隔壁が形成された第1配向処理基板に塗布してもよく、略正六角形状隔壁が形成されていない第2配向処理基板に塗布してもよく、両方の基板に塗布してもよい。また、シール剤は、強誘電性液晶との関係において、強誘電性液晶が滴下された第1配向処理基板に塗布してもよく、強誘電性液晶が滴下されていない第2配向処理基板に塗布してもよく、両方の基板に塗布してもよい。いずれの場合においても、第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせたときに、略正六角形状隔壁の外周が囲まれるように、シール剤を塗布する。   The sealing agent may be applied to the first alignment treatment substrate on which the substantially regular hexagonal partition walls are formed in relation to the substantially regular hexagonal partition walls, and the second alignment treatment substrate on which the substantially regular hexagonal partition walls are not formed. Or may be applied to both substrates. In addition, the sealing agent may be applied to the first alignment treatment substrate on which the ferroelectric liquid crystal is dropped in relation to the ferroelectric liquid crystal, or on the second alignment treatment substrate on which the ferroelectric liquid crystal is not dropped. You may apply | coat and may apply | coat to both board | substrates. In any case, the sealing agent is applied so that the outer periphery of the substantially regular hexagonal partition wall is surrounded when the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are overlapped.

また、シール剤を第1配向処理基板に塗布する場合、第1配向処理基板に強誘電性液晶を滴下する前にシール剤を塗布してもよく、第1配向処理基板に強誘電性液晶を滴下した後にシール剤を塗布してもよい。   Further, when the sealing agent is applied to the first alignment processing substrate, the sealing agent may be applied before dropping the ferroelectric liquid crystal onto the first alignment processing substrate, and the ferroelectric liquid crystal is applied to the first alignment processing substrate. You may apply | coat a sealing compound after dripping.

シール剤としては、一般に液晶表示素子に用いられるシール剤を使用することができ、例えば熱硬化性樹脂および紫外線硬化性樹脂が挙げられる。   As the sealing agent, sealing agents generally used for liquid crystal display elements can be used, and examples thereof include thermosetting resins and ultraviolet curable resins.

シール剤の塗布方法としては、所定の位置にシール剤を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、ディスペンサー法、スクリーン印刷法等が挙げられる。   The method for applying the sealing agent is not particularly limited as long as it can apply the sealing agent at a predetermined position, and examples thereof include a dispenser method and a screen printing method.

このようにシール剤を塗布した後は、第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせる。第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせる際には、第1配向膜の配向処理方向および第2配向膜の配向処理方向が略平行になるように、第1配向処理基板および第2配向処理基板を対向させる。   Thus, after apply | coating a sealing compound, a 1st orientation processing board | substrate and a 2nd orientation processing board | substrate are piled up. When the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are overlapped, the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are arranged so that the alignment treatment direction of the first alignment film and the alignment treatment direction of the second alignment film are substantially parallel to each other. The two-oriented substrate is opposed.

また、第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせる際には、第1配向処理基板および第2配向処理基板を加熱する。第1配向処理基板および第2配向処理基板の温度としては、強誘電性液晶が等方相またはネマチック相を示す温度に設定することが好ましく、中でも、強誘電性液晶が等方相を示す温度に設定することが好ましい。具体的な温度としては、強誘電性液晶の種類によって異なり、適宜選択される。なお、第1配向処理基板および第2配向処理基板の温度の上限は、強誘電性液晶が劣化するおそれのない温度とされる。通常、第1配向処理基板および第2配向処理基板の温度は、ネマチック相−等方相転移温度付近に設定されるか、あるいは、ネマチック相−等方相転移温度よりも5℃〜10℃高めに設定される。   Further, when the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are overlapped, the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are heated. The temperature of the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate is preferably set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase or a nematic phase, and among them, the temperature at which the ferroelectric liquid crystal exhibits an isotropic phase. It is preferable to set to. The specific temperature varies depending on the type of ferroelectric liquid crystal and is appropriately selected. In addition, the upper limit of the temperature of the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate is set to a temperature at which the ferroelectric liquid crystal does not deteriorate. Usually, the temperature of the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate is set in the vicinity of the nematic phase-isotropic phase transition temperature, or 5 ° C. to 10 ° C. higher than the nematic phase-isotropic phase transition temperature. Set to

さらに、第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせる際には、チャンバー内を排気して、第1配向処理基板および第2配向処理基板間を十分に減圧することが好ましい。これにより、液晶セル内に空隙が残るのを防ぐことができる。
このように第1配向処理基板および第2配向処理基板を対向させた後は、減圧下で第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせ、セルギャップが均一になるように一定の圧力を加える。そして、チャンバー内を常圧に戻すことにより、第1配向処理基板および第2配向処理基板間にさらに圧力を加える。これにより、セルギャップをより均一にすることができる。このようにして第1配向処理基板および第2配向処理基板がシール剤を介して圧着される。
Furthermore, when the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are overlapped, it is preferable that the chamber is evacuated to sufficiently reduce the pressure between the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate. Thereby, it can prevent that a space | gap remains in a liquid crystal cell.
After making the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate face each other in this way, the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are superposed under reduced pressure, and a constant pressure is applied so that the cell gap becomes uniform. Add And a pressure is further added between a 1st orientation processing board | substrate and a 2nd orientation processing board | substrate by returning the inside of a chamber to a normal pressure. Thereby, a cell gap can be made more uniform. In this way, the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are pressure-bonded via the sealant.

第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせた後は、シール剤を硬化させて、第1配向処理基板および第2配向処理基板を貼り合せる。
シール剤の硬化方法としては、用いるシール剤の種類によって異なるものであり、例えば紫外線を照射する方法、加熱する方法などが挙げられる。この際、通常は、第1配向処理基板および第2配向処理基板を重ね合わせたときの圧力を保持したままシール剤を硬化させる。
After superposing the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate, the sealant is cured and the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are bonded together.
The curing method of the sealing agent varies depending on the type of the sealing agent used, and examples thereof include a method of irradiating with ultraviolet rays and a method of heating. At this time, normally, the sealing agent is cured while maintaining the pressure when the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are overlapped.

第1配向処理基板および第2配向処理基板を貼り合せた後は、第1配向処理基板および第2配向処理基板間に封入された強誘電性液晶を配向させる。具体的には、強誘電性液晶をカイラルスメクチックC(SmC)相の状態とする。上述したように、第1配向処理基板および第2配向処理基板は所定の温度に加熱され、それにより強誘電性液晶が加温されて例えばネマチック相または等方相の状態になっているので、この強誘電性液晶を冷却することによりSmC相の状態にすることができる。 After the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate are bonded together, the ferroelectric liquid crystal sealed between the first alignment treatment substrate and the second alignment treatment substrate is aligned. Specifically, the ferroelectric liquid crystal is in a chiral smectic C (SmC * ) phase state. As described above, the first alignment processing substrate and the second alignment processing substrate are heated to a predetermined temperature, and thereby the ferroelectric liquid crystal is heated to be in a nematic phase or isotropic phase, for example. The ferroelectric liquid crystal can be cooled to be in the SmC * phase state.

加温された強誘電性液晶を冷却する際には、通常、室温になるまで強誘電性液晶を徐冷する。   When cooling the heated ferroelectric liquid crystal, the ferroelectric liquid crystal is usually gradually cooled to room temperature.

また、強誘電性液晶に重合性モノマーが添加されている場合には、強誘電性液晶を配向させた後、重合性モノマーを重合させる。重合性モノマーの重合方法としては、重合性モノマーの種類に応じて適宜選択され、例えば、重合性モノマーとして紫外線硬化性樹脂モノマーを用いた場合は、紫外線照射により重合性モノマーを重合させることができる。   When a polymerizable monomer is added to the ferroelectric liquid crystal, the polymerizable monomer is polymerized after aligning the ferroelectric liquid crystal. The polymerization method of the polymerizable monomer is appropriately selected according to the type of the polymerizable monomer. For example, when an ultraviolet curable resin monomer is used as the polymerizable monomer, the polymerizable monomer can be polymerized by ultraviolet irradiation. .

また、重合性モノマーを重合させる際には、強誘電性液晶で構成される液晶層に電圧を印加してもよく電圧を印加しなくてもよいが、中でも、液晶層に電圧を印加しない状態で重合性モノマーを重合させることが好ましい。   Further, when polymerizing the polymerizable monomer, a voltage may or may not be applied to the liquid crystal layer composed of the ferroelectric liquid crystal, but no voltage is applied to the liquid crystal layer. It is preferable to polymerize a polymerizable monomer.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
[実施例1]
(強誘電性液晶用TFT基板の作製)
TFT電極が形成されたガラス基板をよく洗浄し、このガラス基板上に透明レジスト(商品名:NN780 JSR社製)をスピンコートして、減圧乾燥し、90℃で3分間プリベークを行った。次いで、100mJ/cmの紫外線でマスク露光し、無機アルカリ溶液で現像を行い、230℃で30分間ポストベークを行った。これにより、図15に示すように、TFT電極の非画素領域上に、ゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が15mmであり、高さが1.5μmである略正六角形状隔壁を形成した。
次に、上記略正六角形状隔壁を覆うように、光二量化反応型の光配向膜材料(商品名:ROP-102、ロリックテクノロジー社製)の2質量%シクロペンタノン溶液をスピンコートし、130℃で10分間乾燥した後、直線偏光紫外線を約100mJ/cm照射し、配向処理を行った。
The following examples illustrate the present invention in more detail.
[Example 1]
(Fabrication of TFT substrate for ferroelectric liquid crystal)
The glass substrate on which the TFT electrode was formed was washed thoroughly, a transparent resist (trade name: manufactured by NN780 JSR) was spin coated on the glass substrate, dried under reduced pressure, and prebaked at 90 ° C. for 3 minutes. Subsequently, it exposed to a mask with 100 mJ / cm 2 ultraviolet rays, developed with an inorganic alkali solution, and post-baked at 230 ° C. for 30 minutes. As a result, as shown in FIG. 15, on the non-pixel region of the TFT electrode, the distance between two sides parallel to the gate line or the source line is 15 mm, and the height is 1.5 μm. Formed.
Next, a 2% by mass cyclopentanone solution of a photodimerization reaction type photo-alignment film material (trade name: ROP-102, manufactured by Rorlic Technology) is spin-coated so as to cover the substantially regular hexagonal partition wall, and 130 After drying at 10 ° C. for 10 minutes, alignment treatment was performed by irradiating with linearly polarized ultraviolet rays at about 100 mJ / cm 2 .

(対向基板の作製)
ITO電極が形成されたガラス基板をよく洗浄し、このガラス基板上に、光二量化反応型の光配向膜材料(商品名:ROP-103、ロリックテクノロジー社製)の2質量%シクロペンタノン溶液をスピンコートし、130℃で10分間乾燥した後、直線紫外線偏光を約100mJ/cm照射し、配向処理を行った。その後、光配向膜上に重合性液晶(商品名:ROF-5101)の5質量%シクロペンタノン溶液をスピンコートし、55℃で5分乾燥した後、無偏光を約1000mJ/cm照射した。
(Preparation of counter substrate)
The glass substrate on which the ITO electrode is formed is thoroughly washed, and a 2% by mass cyclopentanone solution of a photodimerization reaction type photo-alignment film material (trade name: ROP-103, manufactured by Lorrick Technology) is applied on the glass substrate. After spin-coating and drying at 130 ° C. for 10 minutes, alignment treatment was performed by irradiating with linear ultraviolet polarized light of about 100 mJ / cm 2 . Thereafter, a 5 mass% cyclopentanone solution of polymerizable liquid crystal (trade name: ROF-5101) was spin-coated on the photo-alignment film, dried at 55 ° C. for 5 minutes, and then irradiated with about 1000 mJ / cm 2 of non-polarized light. .

(液晶表示素子の作製)
次に、作製した強誘電性液晶用TFT基板を配置し、空圧式ディスペンサーを用いて、強誘電性液晶(商品名:R2301、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を室温にて塗布した。この際、液晶は略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に来るように塗布され、その塗布形状は点状であり、1点の液晶の重量は0.1mgであった。その後、強誘電性液晶用TFT基板を真空チャンバー内に配置したホットプレート(100℃加熱)上に設置した。
次に、作製した対向基板を、吸着プレートで吸着し、強誘電性液晶用TFT基板および対向基板をそれぞれの配向処理方向が平行になるように対向させた。そして、真空チャンバー内が10Torrになるように排気を行った状態で、両基板を密着させ、一定の圧力をかけた後、真空チャンバー内を常圧に戻した。その後、強誘電性液晶を室温まで徐冷することにより、液晶表示素子を作製した。
(Production of liquid crystal display element)
Next, the prepared TFT substrate for ferroelectric liquid crystal was arranged, and ferroelectric liquid crystal (trade name: R2301, manufactured by AZ Electronic Materials) was applied at room temperature using a pneumatic dispenser. At this time, the liquid crystal was applied so as to come to the center of the region separated by the substantially regular hexagonal partition wall, the application shape was a dot shape, and the weight of the liquid crystal at one point was 0.1 mg. Thereafter, the TFT substrate for ferroelectric liquid crystal was placed on a hot plate (heated at 100 ° C.) placed in a vacuum chamber.
Next, the produced counter substrate was adsorbed by an adsorption plate, and the ferroelectric liquid crystal TFT substrate and the counter substrate were opposed to each other so that the respective alignment treatment directions were parallel. Then, the substrates were brought into close contact with each other in a state where evacuation was performed so that the inside of the vacuum chamber became 10 Torr, and after applying a certain pressure, the inside of the vacuum chamber was returned to normal pressure. Thereafter, the ferroelectric liquid crystal was gradually cooled to room temperature to produce a liquid crystal display element.

(評価)
作製した液晶表示素子について偏光顕微鏡で強誘電性液晶の配向状態を観察したところ、略正六角形状隔壁近傍での液晶の流動乱れによる配向欠陥が見られず表示領域全体で均一なモノドメイン配向が得られた。
(Evaluation)
When the alignment state of the ferroelectric liquid crystal was observed with a polarizing microscope with respect to the produced liquid crystal display element, there was no alignment defect due to the flow disorder of the liquid crystal in the vicinity of the substantially regular hexagonal partition wall, and uniform monodomain alignment was observed throughout the display area. Obtained.

[比較例1]
略正六角形状隔壁を柱状スペーサーに変更し、10μm□の柱状スペーサーを300μm間隔で均等に配置して形成したこと以外は、実施例1と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
作製した液晶表示素子では、塗布した液滴同士が衝突した境界部分で消光位が無く配向していない状態となった。
[Comparative Example 1]
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the substantially regular hexagonal partition walls were changed to columnar spacers and 10 μm □ columnar spacers were evenly arranged at intervals of 300 μm.
In the produced liquid crystal display element, there was no extinction position and no orientation at the boundary portion where the applied droplets collided with each other.

[比較例2]
略正六角形状隔壁を一辺15mmの正方形状の隔壁に変更して形成したこと以外は、実施例1と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
作製した液晶表示素子では、正方形の角の部分で特に配向不良が顕著に発生し、消光位が無く配向していない状態となった。
[Comparative Example 2]
A liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 1 except that the substantially regular hexagonal partition was formed by changing to a square partition having a side of 15 mm.
In the produced liquid crystal display element, the alignment failure was particularly remarkable at the corners of the square, and there was no extinction position and no alignment was achieved.

[実施例2]
ゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が10mmとなるように略正六角形状隔壁を形成したこと以外は、実施例1と同様の方法により液晶表示素子を作製した。
(評価)
作製した液晶表示素子について偏光顕微鏡で強誘電性液晶の配向状態を観察したところ、略正六角形状隔壁近傍での液晶の流動乱れによる配向欠陥が見られず表示領域全体で均一なモノドメイン配向が得られた。
[Example 2]
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the substantially regular hexagonal partition was formed so that the distance between two sides parallel to the gate line or source line was 10 mm.
(Evaluation)
When the alignment state of the ferroelectric liquid crystal was observed with a polarizing microscope with respect to the produced liquid crystal display element, there was no alignment defect due to the flow disorder of the liquid crystal in the vicinity of the substantially regular hexagonal partition wall, and uniform monodomain alignment was observed throughout the display area. Obtained.

1 … 液晶表示素子
2 … 第1基材
3 … 第1電極層
4 … 略正六角形状隔壁
5 … 第1配向膜
6 … 第1配向処理基板
10 … 液晶層
12 … 第2基材
13 … 第2電極層
15 … 第2配向膜
16 … 第2配向処理基板
20 … 画素
23x … ゲート線
23y … ソース線
24 … 略正六角形状隔壁で隔てられた領域
25 … 略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部
26 … 強誘電性液晶
s1,s2,s3,s4,s5,s6 … 略正六角形状隔壁の辺
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display element 2 ... 1st base material 3 ... 1st electrode layer 4 ... Substantially hexagonal partition 5 ... 1st alignment film 6 ... 1st alignment processing board | substrate 10 ... Liquid crystal layer 12 ... 2nd base material 13 ... 1st Two electrode layers 15 ... second alignment film 16 ... second alignment processing substrate 20 ... pixel 23x ... gate line 23y ... source line 24 ... region separated by substantially regular hexagonal partition walls 25 ... separated by substantially regular hexagonal partition walls Central portion of region 26 ... Ferroelectric liquid crystal s1, s2, s3, s4, s5, s6 ... Side of substantially regular hexagonal partition

Claims (9)

第1基材と、前記第1基材上に形成された第1電極層および複数の略正六角形状隔壁と、前記第1電極層および略正六角形状隔壁の上に形成された第1配向膜とを有する第1配向処理基板、および、第2基材と、前記第2基材上に形成された第2電極層と、前記第2電極層上に形成され第2配向膜とを有する第2配向処理基板を、前記第1配向膜と前記第2配向膜とが対向するように配置し、前記第1配向膜と前記第2配向膜との間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、
前記略正六角形状隔壁は、ゲート線またはソース線に平行な二辺と、前記ゲート線およびソース線と交差する四辺とを有し、前記ゲート線およびソース線と交差する四辺は、画素に沿って階段状に形成され、前記複数の略正六角形状隔壁は、ハニカム状に配列されていることを特徴とする液晶表示素子。
A first base material; a first electrode layer and a plurality of substantially regular hexagonal partitions formed on the first substrate; and a first orientation formed on the first electrode layer and the substantially regular hexagonal partitions. A first alignment treatment substrate having a film, a second substrate, a second electrode layer formed on the second substrate, and a second alignment film formed on the second electrode layer. A second alignment processing substrate is disposed so that the first alignment film and the second alignment film face each other, and a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between the first alignment film and the second alignment film. A liquid crystal display element comprising:
The substantially regular hexagonal partition wall has two sides parallel to the gate line or the source line, and four sides intersecting the gate line and the source line, and the four sides intersecting the gate line and the source line extend along the pixel. A liquid crystal display element, wherein the plurality of substantially regular hexagonal partitions are arranged in a honeycomb shape.
前記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が3mm〜15mmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a distance between two sides of the substantially regular hexagonal partition wall parallel to the gate line or the source line is in a range of 3 mm to 15 mm. 前記第1配向膜および第2配向膜の構成材料が、前記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成を有するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the constituent materials of the first alignment film and the second alignment film have different compositions with the ferroelectric liquid crystal interposed therebetween. 前記強誘電性液晶が、単安定性を示すものであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の液晶表示素子。   4. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the ferroelectric liquid crystal exhibits monostability. 前記強誘電性液晶が、ハーフV字型スイッチング特性を示すものであることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 4, wherein the ferroelectric liquid crystal exhibits a half V-shaped switching characteristic. 第1基材上に、複数の略正六角形状隔壁を、当該略正六角形状隔壁の二辺がゲート線またはソース線と平行になり、四辺が前記ゲート線およびソース線と交差するように、かつ、前記ゲート線およびソース線と交差する四辺が画素に沿って階段状に配置されるように、ハニカム状に形成する隔壁形成工程、および、第1電極層および前記略正六角形状隔壁が形成された第1基材上に第1配向膜を形成する第1配向膜形成工程を有し、第1基材上に第1電極層、略正六角形状隔壁および第1配向膜が形成された第1配向処理基板を調製する第1配向処理基板調製工程と、
第2基材上に第2電極層および第2配向膜が形成された第2配向処理基板を調製する第2配向処理基板調製工程と、
前記第1配向処理基板の第1配向膜上であって、前記略正六角形状隔壁で隔てられた領域の中心部に強誘電性液晶を滴下する液晶滴下工程と、
前記強誘電性液晶が滴下された前記第1配向処理基板、および前記第2配向処理基板を貼り合せる基板貼り合せ工程と
を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
On the first base material, a plurality of substantially regular hexagonal partitions are arranged such that two sides of the substantially regular hexagonal partitions are parallel to the gate line or source line, and four sides intersect the gate line and source line. In addition, a partition forming step for forming a honeycomb shape so that four sides intersecting the gate line and the source line are arranged stepwise along the pixel, and a first electrode layer and the substantially regular hexagonal partition are formed. A first alignment film forming step of forming a first alignment film on the first substrate, and a first electrode layer, a substantially regular hexagonal partition wall, and a first alignment film are formed on the first substrate. A first alignment treatment substrate preparation step of preparing a first alignment treatment substrate;
A second alignment treatment substrate preparation step of preparing a second alignment treatment substrate in which the second electrode layer and the second alignment film are formed on the second substrate;
A liquid crystal dropping step of dropping a ferroelectric liquid crystal on a first alignment film of the first alignment processing substrate and in a central portion of a region separated by the substantially regular hexagonal partition;
A method of manufacturing a liquid crystal display element, comprising: a substrate bonding step of bonding the first alignment processing substrate on which the ferroelectric liquid crystal is dropped and the second alignment processing substrate.
前記略正六角形状隔壁のゲート線またはソース線に平行な二辺間の距離が3mm〜15mmの範囲内であることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示素子の製造方法。   7. The method of manufacturing a liquid crystal display element according to claim 6, wherein a distance between two sides parallel to the gate line or the source line of the substantially regular hexagonal partition wall is in a range of 3 mm to 15 mm. 前記第1配向膜および第2配向膜に、前記強誘電性液晶を挟んで互いに異なる組成となる材料を用いることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の液晶表示素子の製造方法。   8. The method of manufacturing a liquid crystal display element according to claim 6, wherein materials having different compositions are used for the first alignment film and the second alignment film with the ferroelectric liquid crystal interposed therebetween. 前記強誘電性液晶に、単安定性を示すものを用いることを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。   9. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 6, wherein a material exhibiting monostability is used as the ferroelectric liquid crystal.
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