[发明专利]单体、液晶组合物、液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶组合物、液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法等。更详细而言，涉及用以形成可以对液晶分子进行取向控制的聚合物层的液晶组合物、使用使液晶组合物中所含的单体进行聚合所形成的聚合物层(以下，也称为PSA(Polymer Sustained Alignment)：取向维持层)而控制液晶分子的取向性的液晶显示装置、及适合于制作该液晶显示装置的制造方法等。

背景技术

液晶显示(LCD：Liquid Crystal Display)装置是通过控制具有双折射性的液晶分子的取向而控制光的透过/遮断(显示的打开/关闭)的机器。作为LCD的液晶取向模式，可列举：从基板法线方向观察具有正介电常数各向异性的液晶分子时以扭曲90°的状态进行取向的TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式、使具有负介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面进行垂直取向的垂直取向(VA：Vertical Alignment)模式、使具有正或负介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面进行水平取向并对液晶层施加横向电场的平面转换(IPS：In-Plane Switching)模式及边缘场转换(FFS：Fringe Field Switching)模式等。

在垂直取向模式中，液晶分子的初期取向是与基板面垂直。作为使液晶分子相对于基板面进行垂直取向的方法，在液晶显示装置的基板面上形成垂直取向膜的方法是主流。

另外，近年来，在取向膜上或在不具有取向膜的基板上形成控制液晶分子的取向的聚合物层(PSA层)的技术备受瞩目。PSA层是将向液晶材料中混合有单体或低聚物等聚合性成分(以下，也简称为单体等)的液晶组合物封入到基板间，通过热或照射光(例如，紫外线)，使单体等进行聚合而形成聚合物层(PSA层)。利用此种聚合物层，也可以维持液晶分子的取向。

专利文献1中，揭示了不具有取向膜，而具有在注入液晶后通过照射光而形成的硬化树脂层代替取向膜的液晶显示装置。该树脂层是在对液晶显示面板的中间制品注入液晶后，通过使组合包含单官能性单体与多官能性单体的硬化性树脂进行硬化而形成的树脂层，从树脂层的表面上，构成硬化性树脂的分子的垂直取向表现性官能基相对于基板表面而以大致固定的角度发生倾斜，从而可以使液晶分子进行垂直取向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-184846号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

本发明者等人经过研究，结果明确：即使将包含液晶材料、单体、聚合引发剂等的液晶组合物注入到一对基板间，并在规定条件下进行聚合反应而形成聚合物层，也会根据所使用的材料或制造条件而存在无法获得良好显示的情况。

在专利文献1中，对使用具有低级烷基的多官能单体作为形成聚合物层的单体的情况进行了研究。但是，本发明者等人经过研究，结果明确：专利文献1中所揭示的单体由于烷基的碳数少，所以与液晶分子的分子间相互作用弱，难以相对于基板面进行垂直取向。

本发明者等人对形成聚合物层的其他单体进一步进行研究，结果发现：下述化学式(35)所表示的丙烯酸月桂酯虽然具有碳数为12的烷基，可以使液晶分子相对于基板面进行垂直取向，但会观察到亮点或亮线等取向缺陷，另外，会引起电压保持率(VHR)的降低。

[化1]

本发明的若干态样是鉴于所述现状而完成，其目的在于提供：形成可以维持高电压保持率的聚合物层的单体及液晶组合物、可以维持高电压保持率的液晶显示装置、以及可以维持高电压保持率的液晶显示装置的制造方法。

[解决问题的技术手段]

本发明者等人对电压保持率(VHR)降低的原因进行了各种研究，结果发现其原因为：自由基聚合性单体通过照射紫外线而产生自由基，进行聚合而形成聚合物层，但所述丙烯酸月桂酯由于仅具有1个聚合性基，所以聚合速度降低，作为聚合末端的聚合性基所产生的自由基以杂质的形式残存在液晶层中，而使电压保持率(VHR)降低。

本发明者等人进一步对可以使液晶分子的取向稳定化并且维持高电压保持率的单体进行了研究，结果发现：如果使用在对碳数6以上的环状的脂肪族化合物或芳香族化合物键合2个聚合性基而形成的化合物上进一步键合碳数12以上的烃基而形成的自由基聚合性单体，则可以使液晶分子相对于基板面进行垂直取向，且可以维持高电压保持率(VHR)。

如此，本发明者等人想到可以彻底解决所述问题，从而完成本发明的构成。