WO2019009222A1

WO2019009222A1 - 液晶組成物、液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法

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Publication number: WO2019009222A1
Application number: PCT/JP2018/024989
Authority: WO
Inventors: 真伸水▲崎▼; 博司土屋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2017-07-07
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2020-01-07

Abstract

本発明は、ＶＨＲ及びコントラストを高くすることが可能な液晶組成物及び液晶表示装置と、そのような液晶表示装置を製造可能な液晶表示装置の製造方法とを提供する。本発明は、液晶材料を含有する液晶層と、平面視において上記液晶層を囲むように配置されたシール材と、上記液晶層を挟持する一対の基板と、平面視において上記シール材で囲まれた領域内に、上記液晶層と接するように配置された配向制御層とを備え、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶化合物を上記基板面に対して垂直又は水平方向に配向させるものであり、少なくとも一種のモノマーを重合させてなるポリマーを含有し、上記少なくとも一種のモノマーは、クマリン基を有する少なくとも一種のモノマーを含む液晶表示装置である。

Description

液晶組成物、液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法

本発明は、液晶組成物、液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法に関する。より詳しくは、配向制御層を形成可能な液晶組成物と、配向制御層を有する液晶表示装置と、その製造方法とに関するものである。

液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に液晶組成物を封入した液晶パネルに対してバックライトから光を照射し、液晶組成物に電圧を印加して液晶材料の配向を変化させることにより、液晶パネルを透過する光の量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を有することから、スマートフォン、タブレットＰＣ、カーナビゲーション等の電子機器に利用されている。

また、液晶表示装置の表示方式として、広視野角特性を得やすい等の理由から、液晶材料の配向を基板面に対して平行な面内で主に回転させることによって制御を行う横電界型表示モードが注目を集めている。横電界型表示モードとしては、例えば、面内スイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードや、フリンジ電界スイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが挙げられる。

液晶表示装置において、電圧が印加されていない状態における液晶材料の配向は、配向処理が施された配向膜によって制御されるのが一般的である。上記配向膜は、例えば、基板上にポリアミック酸等の配向膜材料を塗布し、その後焼成して製膜する。液晶材料の配向を制御する他の方法としては、液晶層中に添加した重合性モノマーを重合させて、配向膜の表面に液晶材料の配向を制御するポリマー層を形成するポリマー支持配向技術（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下、ＰＳＡ技術とも言う。）も検討されている（例えば、特許文献１～３等参照）。更に、従来の配向膜を形成せずに、上記ポリマー層により液晶材料の配向を制御することも検討されている（例えば、特許文献１及び２等参照）。

特開２０１５－２０５９８２号公報特開２０１０－０３３０９３号公報米国特許出願公開第２０１２／００２１１４１号明細書

しかしながら、ＩＰＳモードやＦＦＳモード等の水平配向モードにＰＳＡ技術を適用した場合、液晶表示装置の電圧保持率（ＶＨＲ：Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｈｏｌｄｉｎｇ　Ｒａｔｉｏ）及びコントラストが低下することがあった。これは、重合のための紫外線照射が光照射強度の強い無偏光光であり、液晶材料が劣化したためと考えられる。また、従来の材料に光照射強度の弱い偏光光を照射した場合、重合速度が遅くなり、効率が低下してしまう。更に、コントラストの低下に関しては、従来のビフェニル系又はターフェニル系のモノマーは、分子構造に異方性が無く、モノマーには重合のために無偏光の紫外線が照射されるため、形成されるポリマー層中のポリマーは、ポリマー層の下層の配向膜の配向方位に沿って配向していないためと考えられる。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、ＶＨＲ及びコントラストを高くすることが可能な液晶組成物及び液晶表示装置と、そのような液晶表示装置を製造可能な液晶表示装置の製造方法とを提供することを目的とするものである。

本発明の一態様は、液晶材料と、少なくとも一種のモノマーとを含有し、上記少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーを含む液晶組成物であってもよい。

（式中、Ｐ^１及びＰ^２は、同一又は異なって、ビニル基、又は、イソプロペニル基を表す。
Ｓｐ^１及びＳｐ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ^１及びＡ^２は、同一又は異なって、炭素数１～１２の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和若しくは不飽和アルキレン基、又は、直接結合を表す。
Ｚ^１及びＺ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
クマリン基が有する少なくとも一つの水素原子は、置換されていてもよい。）

本発明の他の一態様は、液晶材料を含有する液晶層と、平面視において上記液晶層を囲むように配置されたシール材と、上記液晶層を挟持する一対の基板と、平面視において上記シール材で囲まれた領域内に、上記液晶層と接するように配置された配向制御層とを備え、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶化合物を上記基板面に対して垂直又は水平方向に配向させるものであり、少なくとも一種のモノマーを重合させてなるポリマーを含有し、上記少なくとも一種のモノマーは、上記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーを含む液晶表示装置であってもよい。

本発明の更に他の一態様は、シール材によって接合した一対の基板間に、液晶材料と少なくとも一種のモノマーとを含有する液晶組成物を封止して液晶層を形成する工程と、上記液晶層に偏光紫外線を照射し、上記一対の基板と上記液晶層との間に、上記少なくとも一種のモノマーを重合させてなる配向制御層を形成する工程とを有し、上記少なくとも一種のモノマーは、上記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーを含み、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶化合物を上記基板面に対して垂直又は水平方向に配向させるものであり、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移点をＴ_ＮＩとしたとき、上記配向制御層を形成する工程では、上記液晶層をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下の温度で加熱しながら、偏光紫外線を照射する液晶表示装置の製造方法であってもよい。

上記特許文献１は、他の液晶組成物への相溶性が高い配向制御材料を含有し、配向規制力に優れた液晶組成物が開示されており、液晶組成物に含まれる重合性化合物を重合することで配向制御層を形成することが開示されている。上記特許文献２は、液晶に混入された対称構造を有する多官能モノマーを重合させ、得られた紫外線硬化物により液晶を垂直配向させることが開示されている。上記特許文献３は、光反応性を有するノルボルネン系重合体、バインダー、反応性メソゲン及び光開始剤を含む液晶配向用組成物が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１～３のいずれにも、クマリン基を有する、上記化学式（１）で表されるモノマーについて具体的な開示はなく、上記モノマーに偏光紫外線を照射することは検討されていない。また、上記特許文献２では、上記多官能モノマーに無偏光の紫外線を照射して重合させるが、本発明の液晶表示装置の製造方法は、モノマーに偏光紫外線を照射する点で異なる。上記特許文献３は、上記液晶配向用組成物を基板上に塗布して配向膜を形成するが、本発明は、配向制御層形成用のモノマーを液晶層（液晶材料）に添加する点で異なる。

本発明の液晶組成物、液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法によれば、液晶表示装置のＶＨＲ及びコントラストを高くすることが可能である。

実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。実施形態１に係る液晶表示装置の平面模式図である。実施形態１の変形例に係る液晶表示装置の断面模式図である。実施形態１の液晶表示装置の製造方法において、配向制御層の形成過程を説明した模式図であり、（ａ）はモノマーの重合前を表し、（ｂ）はモノマーの重合後を表す。実施形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。実施形態２の液晶表示装置の製造方法において、配向制御層の形成過程を説明した模式図であり、（ａ）はモノマーの重合前を表し、（ｂ）はモノマーの重合後を表す。接着強度評価用サンプルを示した概要図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。

本明細書中、「光反応性モノマー」とは、光官能基を含むモノマーを意味する。

本明細書中、「光官能基」とは、光反応を生じ得る官能基を意味する。

本明細書中、「観察面側」とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、「背面側」とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。

本明細書中、「位相差層」とは、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１０ｎｍ以上の面内位相差を付与する位相差層を意味する。ちなみに、波長５５０ｎｍの光は、人間の視感度が最も高い波長の光である。面内位相差は、Ｒ＝（ｎｓ－ｎｆ）×ｄで定義される。ここで、ｎｓは、位相差層の面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙのうちの大きい方を表し、ｎｆは、位相差層の面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙのうちの小さい方を表す。主屈折率は、特に断りのない限り、波長５５０ｎｍの光に対する値を指している。位相差層の面内遅相軸はｎｓに対応する方向の軸を指し、面内進相軸はｎｆに対応する方向の軸を指す。ｄは、位相差層の厚さを表す。本明細書中、特に断りがなければ、「位相差」又は「リタデーション」は、波長５５０ｎｍの光に対する面内位相差を意味している。

本明細書中、液晶層を挟持する一対の基板が有する一対の基材の間を「インセル」と呼び、一対の基材の外側（観察面側及び背面側）を「アウトセル」と呼ぶ。

＜実施形態１＞
＜液晶表示装置＞
まず、図１～図３を用いて、実施形態１の液晶表示装置について説明する。図１は、実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。図２は、実施形態１に係る液晶表示装置の平面模式図である。図１及び図２に示したように、本実施形態の液晶表示装置１００は、液晶材料を含有する液晶層３０と、平面視において液晶層３０を囲むように配置されたシール材４０と、シール材４０によって互いに接合され、液晶層３０を挟持する一対の基板１０及び２０と、平面視においてシール材４０で囲まれた領域内に、液晶層３０と接するように配置された配向制御層５０とを備える。液晶表示装置１００は、更に一対の基板１０、２０のいずれか一方の後方にバックライト７０を備える。

近年、液晶表示装置は、表示領域を広くする傾向にあり、額縁領域を狭くする要請がある。表示領域とは、観察者が認識する画像を表示する領域であり、額縁領域は含まれない。額縁領域には、ゲートドライバー、ソースドライバー、表示制御回路等が収容される。上記額縁領域を狭くする方法の一つとして、一対の基板を貼り合わせるシール材の面積を狭くすることが検討されているが、シール材の幅を狭くすると、基板間の剥離強度が低下し、一方の基板が他方の基板から剥離することがある。より詳細には、液晶表示装置は、通常、各基板の表面に配向膜を形成した後、両基板をシール材で貼り合わせて液晶層を形成するため、シール材と基板との間に配向膜が介在している。そして、シール材と配向膜との接着強度が低いために、配向膜とシール材との界面で剥離が起こりやすく、その結果、基板の剥離が発生し得る。シール材と配向膜との接着強度が低い理由は、配向膜の表面は一般的に疎水性であり、一方、シール材に含まれる樹脂は若干親水性であり、これらは親和性が低いためである。

それに対して、本実施形態の液晶表示装置１００は、一対の基板１０及び２０の液晶層３０側の表面に、従来の配向膜を有さなくてもよく、シール材４０によって一対の基板１０及び２０が互いに接合されている。従来の配向膜を介さずに、基板１０及び２０とシール材４０がそれぞれ接することで、剥離強度を高めることができ、狭額縁化によりシール材４０の幅を狭くした場合にも、一対の基板１０及び２０の接着を保持することができる。この場合、配向膜は、少なくとも平面視においてシール材４０と重なる位置に形成されていなければよいが、配向膜の成膜に用いる印刷装置の精度上、シール材４０と重なる位置のみに配向膜を形成しないことは困難であるため、一対の基板１０及び２０の全面に配向膜が形成されていないことが好ましい。本発明において、「配向膜」とは、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、ポリマレイミド、ポリシロキサン、ポリシルセスキオキサン、ポリフォスファゼン、若しくは、これらの共重合体で構成される単層膜若しくは積層膜、又は、シリコン酸化物が斜方蒸着により形成された膜であって、液晶材料の配向を制御できる膜を言う。一般的な液晶表示装置においては、表示領域を構成する基板面上に配向膜材料が直接塗布（例えば、ポリイミド等の塗布）又は蒸着（例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯ）の斜方蒸着）されることによって配向膜が形成される。上記配向膜は、ポリイミド等の既存の配向膜材料が塗布されたものや、シリコン酸化物等の既存の配向膜材料が斜方蒸着されたものである限り、配向処理がなされたものに限定されない。

図３は、実施形態１の変形例に係る液晶表示装置の断面模式図である。図３に示したように、本実施形態においては、長期信頼性の観点からは、配向制御層５０と、一対の基板１０及び２０の少なくとも一方との間に、配向膜８０が設けられていてもよい。また、配向膜８０は、液晶化合物を所望の方向に配向するもの、例えば液晶化合物を所定方向に一様に配向するものであってもよいし、液晶化合物を所望の方向に配向しないもの、例えば液晶化合物を一様に配向せずに無秩序に配向するものであってもよい。ただし、基板１０及び２０間の剥離強度を確実に高くする観点からは、配向制御層５０と、基板１０及び２０の少なくとも一方（より好ましくは各基板１０、２０）との間に、配向膜が設けられないことが好ましい。

配向膜８０としては、液晶表示装置の分野において通常使用される配向膜を用いることができ、例えば、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、ポリマレイミド、ポリシロキサン、ポリシルセスキオキサン、ポリフォスファゼン、若しくは、これらの共重合体の少なくとも１種で構成される単層膜若しくは積層膜、又は、シリコン酸化物が斜方蒸着により形成された膜が挙げられる。配向膜８０は、配向処理がなされていなくてもよいが、配向処理されていることが好ましい。配向処理方法は、特に限定されず、ラビング法、光配向法等を用いることができるが、光配向法が好ましい。配向膜８０の配向処理と、後述するモノマーの重合とを同時に行うことができ、製造プロセスの簡略化が可能であるためである。

配向膜８０が光配向処理を施されたものである場合には、配向膜８０は光官能基を有するポリマーを含有することが好ましい。配向膜８０の上記光官能基は、紫外光、可視光等の光（電磁波）が照射されることによって、例えば、二量化（二量体形成）、異性化、光フリース転移、分解等の構造変化を生じ、配向規制力を発現できる官能基であることが好ましい。配向膜８０の上記光官能基の具体例としては、例えば、アゾベンゼン基、カルコン基、シンナメート基、クマリン基、トラン基、スチルベン基等が挙げられる。

一対の基板１０、２０としては、例えば、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴ基板）及びカラーフィルタ（ＣＦ）基板の組み合わせが挙げられる。

上記アクティブマトリクス基板としては、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。アクティブマトリクス基板を平面視したときの構成としては、透明基板２１上に、複数本の平行なゲート信号線；ゲート信号線に対して直交する方向に伸び、かつ互いに平行に形成された複数本のソース信号線；ゲート信号線とソース信号線との交点に対応して配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のアクティブ素子；ゲート信号線とソース信号線とによって区画された領域にマトリクス状に配置された画素電極２４等が設けられた構成が挙げられる。横電界型表示モードの場合には、更に、共通配線；共通配線に接続された共通電極２２等が設けられる。画素電極２４と共通電極２２とは、絶縁層２３を介して積層されてもよい。上記ＴＦＴは、アモルファスシリコン、ポリシリコン、又は、酸化物半導体であるＩＧＺＯ（インジウム－ガリウム－亜鉛－酸素）によって、チャネルを形成したものが好適に用いられる。

アクティブマトリクス型の表示方式では、通常、各画素に設けられたＴＦＴがオンのときに、ＴＦＴを通じて信号電圧が電極に印加され、このときに画素に充電された電荷を、ＴＦＴがオフの期間中に保持する。充電された電荷を１フレーム期間（例えば、１６．７ｍｓ）中に保持した割合を示すのが電圧保持率（ＶＨＲ）である。すなわち、ＶＨＲが低いということは、液晶層に印加される電圧が時間とともに減衰しやすいことを意味し、アクティブマトリクス型の表示方式においては、ＶＨＲを高くすることが求められる。

上記カラーフィルタ基板としては、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができる。カラーフィルタ基板の構成としては、透明基板１１上に、格子状に形成されたブラックマトリクス１２、格子すなわち画素の内側に形成されたカラーフィルタ１３等が設けられた構成が挙げられる。カラーフィルタ１３は、赤色のカラーフィルタ１３Ｒ、緑色のカラーフィルタ１３Ｇ及び青色のカラーフィルタ１３Ｂを含んでもよい。青色のカラーフィルタ１３Ｂの厚さは、赤色のカラーフィルタ１３Ｒの厚さ、緑色のカラーフィルタ１３Ｇ厚さより厚くてもよい。青色のカラーフィルタ１３Ｂを厚くすることで、液晶層厚を薄くすることができ、セル厚の最適化を行える。カラーフィルタ１３の表面は、凹凸面を平坦化するオーバーコート層１４（誘電率ε＝３～４）を配置してもよい。カラーフィルタ基板がオーバーコート層１４を有する場合、オーバーコート層１４とシール材４０とが接するが、シール材の剥離強度は低下しない。

なお、一対の基板１０、２０は、カラーフィルタ及びアクティブマトリクスの両方が片側の基板に形成されたものであってもよい。

シール材４０は、図２に示したように、平面視において液晶層３０の周囲を囲むように配置されている。シール材４０は、紫外線等の光によって硬化するタイプのものであってもよいし、熱により硬化するタイプのものであってもよいし、光及び熱の両方によって硬化するタイプのものであってもよい。シール材４０は、例えば、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂等を含有するものが挙げられる。シール材４０は、無機フィラー、有機フィラー又は硬化剤等を含有してもよい。シール材４０としては、例えば、積水化学工業社製、フォトレック等を用いることができる。

平面視におけるシール材４０の幅は、０．４ｍｍ以上、５ｍｍ以下であってもよい。上記シール材４０の幅のより好ましい下限は０．６ｍｍであり、より好ましい上限は４ｍｍであり、更に好ましい上限は２ｍｍである。上記シール材４０の幅は、１．０ｍｍ以下であってもよく、本実施形態の液晶表示装置１００は、基板１０及び２０とシール材４０とが、それぞれ直接接することができるため、１．０ｍｍ以下であっても充分に基板１０及び基板２０を接合することができる。

液晶層３０は、少なくとも一種の液晶化合物（液晶分子）３１を含む液晶材料を含有する。液晶材料は、サーモトロピック液晶であり、好適には、ネマティック相を呈する液晶材料（ネマティック液晶）であることが好ましい。上記液晶材料は、ネマティック相から温度を上げていくと、ある臨界温度（ネマティック相－等方相転移点（Ｔ_ＮＩ））以上になると等方相に相転移するものが好ましい。液晶層３０は、液晶表示装置の使用環境下（例えば、－４０℃～９０℃）で、ネマティック相を呈することが好ましい。上記液晶材料のネマティック相－等方相転移点の温度は特に限定されないが、例えば、７０～１１０℃である。なお、上記Ｔ_ＮＩは、後述するモノマーが添加される前の液晶材料のＴ_ＮＩである。

上記液晶材料及び液晶化合物３１は、下記式で定義される誘電率異方性（Δε）が負の値を有するものであってもよく、正の値を有するものであってもよい。すなわち、液晶材料及び液晶化合物３１は、負の誘電率異方性を有するものであってもよく、正の誘電率異方性を有するものであってもよいが、コントラストの観点からは、負の誘電率異方性を有するものが好ましく、耐光性の観点からは、正の誘電率異方性を有するものが好ましい。その他、正の誘電率異方性を有する液晶材料及び液晶化合物３１は、高Ｔ_ＮＩ、高速応答（低回転粘性）といった特徴を有する。負の誘電率異方性を有する液晶材料としては、例えば、Δεが－１～－２０のものを用いることができる。正の誘電率異方性を有する液晶材料としては、例えば、Δεが１～２０のものを用いることができる。更に、液晶層３０及び液晶材料は、極性を有さない、すなわちΔεが実質的に０である液晶化合物（ニュートラル液晶化合物）を含有していてもよい。ニュートラル液晶化合物としては、アルケン構造を有する液晶化合物が挙げられる。以下、負の誘電率異方性を有する液晶材料及び液晶化合物をそれぞれネガ型液晶材料及びネガ型液晶化合物とも言い、正の誘電率異方性を有する液晶材料及び液晶化合物をそれぞれポジ型液晶材料及びポジ型液晶化合物とも言う。
Δε＝（長軸方向の誘電率）－（短軸方向の誘電率）

上記液晶材料は、アルケニル基を有する液晶化合物を含有してもよい。アルケニル基を有する液晶化合物は、ニュートラル液晶化合物であることが好ましい。アルケニル基を有する液晶化合物を含有することで、液晶材料の回転粘性が改善するため、液晶材料の応答性能を向上し、高速化することができる。一方で、アルケニル基を有する液晶化合物は、耐光性が低く、紫外線等の照射により分解し、ＶＨＲの低下を引き起こすことがある。そのため、無偏光光の照射を行う、垂直配向型の配向膜レスモードや従来のＰＳＡ技術では、耐光性に課題のあるアルケニル基を有する液晶化合物を用いると、顕著なＶＨＲの低下を引き起こす。それに対して、本実施形態では、配向制御層５０は、特定のモノマーを重合させてなるポリマーを含有しており、そのモノマーは、光吸収に異方性がある光官能基としてクマリン基を有し、一軸方向のみの光である偏光により重合して配向規制力を発現するため、液晶層３０に照射される光照射強度は、無偏光光に比べて原理的に大きく低下させることができる。また、液晶材料がポジ型液晶化合物を含んだとしても、上述のようにポジ型液晶化合物は、高耐光性を示す。そのため、液晶材料にアルケニル基を有する液晶化合物を導入しても、ＶＨＲの低下等の信頼性の問題が発生し難い。

上記アルケニル基を有する液晶化合物は、下記化学式（４－１）～（４－４）のいずれかで表される化合物であってもよい。これらは何れかを単独で用いることもでき、二種以上を併用することもできる。

（式中、ｍ及びｎは、同一又は異なって、１～６の整数である。）

上記アルケニル基を有する液晶化合物の具体的な例としては、例えば、下記化学式（４－１－１）で表される化合物が挙げられる。

配向制御層５０は、図２に示したように、平面視において上記シール材４０で囲まれた領域内に配置される。配向制御層５０は、液晶層３０と接するように配置されており、液晶層３０に含まれる液晶材料中の液晶化合物３１を基板１０及び２０面に対して水平方向に配向させる。配向制御層５０は液晶層３０に液晶材料の閾値以上の電圧が印加されていない状態における液晶材料の配向は、配向制御層５０により制御される。なお、液晶材料中の液晶化合物３１を基板１０及び２０面に対して水平方向に配向させるとは、基板１０及び２０面に対する液晶材料のプレチルト角が、１０°以下であることを言う。上記プレチルト角は、３°以下であることがより好ましい。上記プレチルト角とは、液晶層３０への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）における、基板の表面に対して液晶材料（液晶化合物３１）の長軸が形成する角度を言い、基板面を０°、基板法線を９０°とする。

配向制御層５０は、液晶層３０中に添加された少なくとも一種のモノマーを重合させてなるポリマーを含有し、上記少なくとも一種のモノマーは、光吸収に異方性がある光官能基（以下、偏光吸収官能基とも言う。）を有するモノマー（以下、偏光吸収性モノマーとも言う。）を含む。したがって、配向制御層５０は、少なくとも偏光吸収性モノマー由来のユニットを含むポリマーを含有するポリマー層である。上記少なくとも一種のモノマーは、重合性基が１つの単官能モノマーであってもよいが、重合性基が複数の多官能モノマーであることが好ましく、なかでも重合性基が２つの二官能モノマーが好適である。

上記偏光吸収性モノマー由来のユニットを含むポリマーを含有する配向制御層５０を形成することによって、液晶表示装置１００のコントラストを向上することができる。この理由は以下のように考えられる。偏光吸収官能基は、光（好適には紫外線）吸収に異方性があるため、偏光（好適には偏光紫外線、より好適には直線偏光紫外線）の照射により配向性を示す。より詳細には、偏光の照射により、その偏光軸方向に対応する特定の方位に配向した偏光吸収官能基が光反応する。その結果、特定の配向方位に沿って、偏光吸収性モノマーが重合してポリマーが形成される。そのため、配向膜８０を形成せずとも、偏光吸収性モノマー由来の配向制御層５０によって所望の配向方位に液晶化合物３１が配向するため、液晶表示装置１００のコントラストを向上することができる。また、配向膜８０を形成した場合であっても、照射する偏光の偏光軸方向を適宜設定することによって、配向膜８０の配向方位に沿って、偏光吸収性モノマーが重合してポリマーが形成される。そのため、この場合も液晶表示装置１００のコントラストを向上することができる。

このように、上記偏光吸収性モノマーは、偏光吸収官能基し、偏光吸収官能基は偏光（好適には偏光紫外線、より好適には直線偏光紫外線）を吸収して配向規制力を発現することができる。偏光の照射は、一軸方向の光だけを照射するため、無偏光光の照射に比べて、液晶層３０に照射する光照射強度を原理的に低く（弱く）することができる。その結果、配向膜８０や液晶化合物３１の劣化による不純物の生成を抑制でき、ＶＨＲを向上することができる。また、上記偏光吸収性モノマーが配向規制力を発現することで、配向制御層５０は、液晶材料中の液晶化合物３１を基板面に対して水平方向に配向させることができる。また、上記偏光吸収性モノマーは、少なくとも１つ（好ましくは２つ以上、より好ましくは２つ）の重合性基を有し、紫外線等の光照射により重合し、ポリマーを形成する。該ポリマーが、液晶層３０の相分離することで、配向制御層５０を形成する。

なお、モノマーの光官能基の光吸収に異方性があるか否かは、偏光吸収スペクトル測定によって検証可能である。詳細には、まず、測定する対象物（例えば、フィルムや溶液）の両サイドに偏光子をセットする。そして、偏光子をクロスニコル配置及びパラレルニコル配置にしてそれぞれ光吸収スペクトルを測定し、測定した光吸収スペクトルに基づき同一波長における吸光度を比較することによって異方性の有無を確認する。クロスニコル配置とパラレルニコル配置で吸光度に差があれば、測定対象の光官能基は、その波長の光の吸収に異方性があることになる。

上記偏光吸収官能基の具体例としては、例えば、液晶化合物３１を基板１０及び２０面に対して水平方向に配向させ、液晶化合物３１の配向方位を制御する観点からは、置換基を有してもよいクマリン基、置換基を有してもよいシンナメート基、置換基を有してもよいカルコン基、及び、置換基を有してもよいアゾベンゼン基等が挙げられるが、本実施形態では、置換基を有してもよいクマリン基を用いる。すなわち、上記少なくとも一種のモノマーは、光反応性モノマーとして、置換基を有してもよいクマリン基を有するモノマーを含み、置換基を有してもよいクマリン基が、光官能基として機能する。クマリン基の特徴は、自由回転可能な単結合がないため、分子剛直性が高く、形成された配向制御層５０が安定となり、結果として、水平配向モードにおいても高コントラストが得られることである。また、交流電圧印加による液晶化合物３１の配向方位の変化に由来する焼き付き（ＡＣ焼き付き）を低く抑えることができる点もクマリン基の特徴である。

上記置換基の種類は特に限定されないが、ハロゲン基、メチル基、メトキシ基、エチル基及びエトキシ基を好適な例として挙げることができる。これらは何れかを単独で用いることもでき、二種以上を併用することもできる。すなわち、上記置換基は、ハロゲン基、メチル基、メトキシ基、エチル基及びエトキシ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を含むことが好ましい。上記少なくとも一種のモノマーは、置換基を有するクマリン基を有するモノマーと、置換基を有さないクマリン基を有するモノマーとを含んでいてもよい。ハロゲン基としては、フルオロ基及びクロロ基が好適である。なお、上記クマリン基が置換基を有する場合、置換基は、通常、上記クマリン基のベンゼン環等の環構造が有する少なくとも一つの水素原子と置換される。上記クマリン基は、１価の官能基であってもよいが、好適には下記化学式（３）で表される２価のクマリン基である。

偏光照射により生じる上記偏光吸収官能基の光反応としては、例えば、二量化反応（二量体形成）、異性化反応、光フリース転移反応、分解反応等が挙げられるが、クマリン基は、偏光紫外線（好適には直線偏光紫外線）の照射により二量化反応（二量体形成）を生じる。

上記置換基を有してもよいクマリン基を有するモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマー（以下、モノマー（１）とも言う。）を含む。

（式中、Ｐ^１及びＰ^２は、同一又は異なって、ビニル（エテニル）基、又は、イソプロペニル（１－メチルエテニル）基を表す。
Ｓｐ^１及びＳｐ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ^１及びＡ^２は、同一又は異なって、炭素数１～１２の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和若しくは不飽和アルキレン基、又は、直接結合を表す。
Ｚ^１及びＺ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
クマリン基が有する少なくとも一つの水素原子は、置換されていてもよい。）

上記化学式（１）中、環構造が有する少なくとも一つの水素原子は、同一又は異なって、ハロゲン原子（好ましくはフッ素原子若しくは塩素原子）、メチル基、メトキシ基、エチル基又はエトキシ基に置換されていてもよい。

上記モノマー（１）のより具体的な例としては、例えば、下記化学式（１－１）～（１－４）のいずれかで表される化合物が挙げられる。これらは何れかを単独で用いることもでき、二種以上を併用することもできる。

（式中、ｐ及びｑは、同一又は異なって、０又は１であり、ｍ及びｎは、同一又は異なって、０～１２の整数である。）

上記のように重合基とクマリン基の間にアルキレン基を導入すると、分子構造における柔軟性が向上し、偏光紫外線照射により形成された配向制御層５０による液晶化合物３１の配向制御の程度を向上することができるため、コントラストをより向上することができる。

上記モノマー（１）の更に具体的な例としては、例えば、下記化学式（２－１）～（２－１２）のいずれかで表される化合物が挙げられる。これらは何れかを単独で用いることもでき、二種以上を併用することもできる。

（式中、ｐは、０又は１（好ましくは０）であり、ｍは、２、４、６、８、１０又は１２である。）

（式中、ｎは、２、４、６、８、１０又は１２である。）

（式中、ｐは、０又は１（好ましくは０）であり、ｎは、２、４、６、８、１０又は１２であり、ｍは、２、４、６、８、１０又は１２である。）

特に上記モノマー（１）は、上記化学式（２－１）で表されるモノマーと上記化学式（２－２）で表されるモノマーとの少なくとも一方を含むことが好ましい。上記化学式（２－１）及び（２－２）で表されるモノマーは、重合性基とクマリン基との間にスペーサーが無く、液晶配向性をより高くすることができるためである。

一対の基板１０、２０の液晶層３０とは反対側にはそれぞれ、偏光板（直線偏光子）６０が配置されてもよい。偏光板６０としては、典型的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに、二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を、吸着配向させたものが挙げられる。通常は、ＰＶＡフィルムの両面にトリアセチルセルロースフィルム等の保護フィルムをラミネートして実用に供される。また、偏光板６０と一対の基板１０、２０との間には、位相差フィルム等の光学フィルムが配置されていてもよい。

一対の偏光板６０の透過軸とは、互いに直交することが好ましい。このような構成によれば、一対の偏光板６０がクロスニコルに配置されるため、電圧無印加時に、良好な黒表示状態を実現することができる。

なお、本明細書中、２つの軸（方向）が直交するとは、特に断りがなければ、両者のなす角度（絶対値）が９０±３°の範囲内であることを指し、好ましくは９０±１°の範囲内であり、より好ましくは９０±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは９０°（完全に直交）である。

図１及び図３に示したように、本実施形態の液晶表示装置においては、バックライト７０が液晶パネルの背面側に配置されている。このような構成を有する液晶表示装置は、一般的に、透過型の液晶表示装置と呼ばれる。バックライト７０としては、可視光を含む光を発するものであれば特に限定されず、可視光のみを含む光を発するものであってもよく、可視光及び紫外光の両方を含む光を発するものであってもよい。

本実施形態の液晶表示装置は、液晶パネル及びバックライト７０の他、ＴＣＰ（テープ・キャリア・パッケージ）、ＰＣＢ（プリント配線基板）等の外部回路；視野角拡大フィルム、輝度向上フィルム等の光学フィルム；ベゼル（フレーム）等の複数の部材により構成されるものであり、部材によっては、他の部材に組み込まれていてもよい。既に説明した部材以外の部材については特に限定されず、液晶表示装置の分野において通常使用されるものを用いることができるので、説明を省略する。

液晶表示装置１００は、横電界型表示モードであってもよい。横電界型表示モードとしては、例えば、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、電界制御複屈折（ＥＣＢ）モードが挙げられるが、なかでもＩＰＳモード及びＦＦＳモードが好適である。

ＦＦＳモードでは、例えば、基板１０及び２０の少なくとも一方に、面状電極と、スリット電極と、面状電極及びスリット電極の間に配置された絶縁膜とを含む構造（ＦＦＳ電極構造）が設けられ、液晶層３０中に斜め電界（フリンジ電界）が形成される。通常では、液晶層３０側から、スリット電極、絶縁膜、面状電極の順に配置される。スリット電極としては、例えば、その全周を電極に囲まれた線状の開口部をスリットとして備えるものや、複数の櫛歯部を備え、かつ櫛歯部間に配置された線状の切れ込みがスリットを構成する櫛型形状のものを用いることができる。

ＩＰＳモードでは、例えば、基板１０及び２０の少なくとも一方に一対の櫛形電極が設けられ、液晶層３０中に横電界が形成される。一対の櫛形電極としては、例えば、それぞれ複数の櫛歯部を備え、かつ櫛歯部が互いに噛み合うように配置された電極対を用いることができる。

ＥＣＢモードでは、例えば、基板１０及び２０のいずれか一方に画素電極が設けられ、他方の基板に対向電極が設けられ、誘電率異方性が正である液晶材料を用いる。画素電極と対向電極との間に印加された電圧によって、液晶材料のリタデーションを変化させ、光の透過、不透過をコントロールする。

なお、本実施形態では、液晶表示装置１００の液晶駆動モードが水平配向モードである場合について詳述しているが、本実施形態に係る液晶駆動モードは、特に限定されず、垂直配向モードであってもよく、配向制御層５０は、液晶材料中の液晶化合物３１を基板１０及び２０面に対して略垂直方向に配向させるものであってもよい。

＜液晶組成物、及び、液晶表示装置の製造方法＞
次に、本実施形態の液晶組成物、及び、液晶表示装置の製造方法について説明する。本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、シール材によって接合した一対の基板間に、液晶材料と少なくとも一種のモノマーとを含有する液晶組成物を封止して液晶層を形成する工程と、上記液晶層に偏光紫外線を照射し、上記一対の基板と上記液晶層との間に、上記少なくとも一種のモノマーを重合させてなる配向制御層を形成する工程とを有し、上記少なくとも一種のモノマーは、上記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマー（モノマー（１））を含み、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶化合物を上記基板面に対して水平方向に配向させるものであり、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移点をＴ_ＮＩとしたとき、上記配向制御層を形成する工程では、上記液晶層をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下の温度で加熱しながら、偏光紫外線を照射する液晶表示装置の製造方法であってもよい。本実施形態の液晶組成物は、液晶材料と、少なくとも一種のモノマーとを含有し、上記少なくとも一種のモノマーは、上記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマー（モノマー（１））を含む液晶組成物であってもよい。

以下、各工程及び液晶組成物について更に説明するが、各部材及びモノマーについては上述した通りであるので説明を省略する。

本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、シール材によって接合した一対の基板間に、液晶材料と少なくとも一種のモノマーとを含有する液晶組成物を封止して液晶層を形成する工程を有する。本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、一対の基板間の剥離強度を確実に高くする観点からは、上記液晶層を形成する工程の前に、一対の基板の少なくとも一方（より好ましくは一対の基板の両方）の表面に配向膜を形成する工程を有さないことが好ましく、この場合、上記一対の基板は、配向膜を介さず、それぞれシール材と直接接するように接合されている。他方、本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、長期信頼性の観点から、上記液晶層を形成する工程の前に、一対の基板の少なくとも一方の表面に配向膜を形成する工程を有していてもよく、この場合、上記一対の基板の少なくとも一方とシール材との間には配向膜が介在し、上記一対の基板は、配向膜を介して接合されている。配向膜は、例えば、一対の基板の少なくとも一方の表面上に、ポリアミック酸等を含有する配向膜材料を塗布し、加熱により配向膜材料中の溶剤が揮発した後、焼成を行うことで形成することができる。この後、上記液晶層を形成する工程の前に、配向膜を配向処理してもよいし、しなくてもよい。配向処理としては、ラビング処理や、紫外線照射等といった光配向処理が挙げられる。光配向処理を行う場合は、配向制御層を形成する工程において、紫外線照射により、モノマーの重合と配向膜の光配向処理とを同時に実施してもよい。これにより、製造プロセスの簡略化が可能である。

上記液晶層を形成する工程において、上記液晶組成物の封止は、シール材によって液晶組成物が一対の基板間に挟持されていればよく、シール材を硬化していなくてもよい。シール材の硬化は、後述する配向制御層を形成する工程と別に行ってもよいし、同時に行ってもよい。上記シール材は、上述のように、紫外線等の光によって硬化するタイプのものであってもよいし、熱により硬化するタイプのものであってもよいし、光及び熱の両方によって硬化するタイプのものであってもよい。

上記液晶層は、例えば、真空注入法又は滴下注入法により、一対の基板間に液晶組成物を充填することで形成できる。真空注入法を採用する場合は、シール材の塗布、一対の基板の貼り合せ、シール材の硬化、液晶組成物の注入、及び、注入口の封止をこの順に行うことで、液晶層を形成する。滴下注入法を採用する場合は、シール材の塗布、液晶組成物の滴下、一対の基板の貼り合せ、及び、シール材の硬化をこの順に行うことで、液晶層を形成する。

上記液晶材料は、上述したように、負の誘電率異方性を有するものであってもよく、正の誘電率異方性を有するものであってもよい。液晶材料は、アルケニル基を有する液晶化合物を含有してもよい。液晶材料は、液晶化合物を１種又は２種以上含有してもよい。

上記少なくとも一種のモノマーは、上記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマー（モノマー（１））を含む。モノマー（１）は、置換基を有してもよいクマリン基を有し、偏光（好適には偏光紫外線、より好適には直線偏光紫外線）を吸収して配向規制力を発現することができる。偏光の照射は、一軸方向の光だけの光を照射するため、無偏光光の照射に比べて、液晶層に照射する光照射強度を原理的に低くすることができる。その結果、配向膜や液晶分子の劣化による不純物の生成を抑制でき、ＶＨＲを向上することができる。

液晶組成物に対するモノマー（１）の含有量は、０．０３重量％以上、５重量％以下であることが好ましく、０．０５重量％以上、４．５重量％以下であることがより好ましく、０．１重量％以上、３重量％以下であることが更に好ましい。モノマー（１）の濃度が低すぎると、配向制御層による液晶化合物の水平配向制御が充分できない可能性があり、モノマー（１）の濃度が高くなりすぎると、残存したモノマー（１）による長期信頼性低下の可能性がある。

本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、上記液晶層に偏光紫外線を照射し、上記一対の基板と上記液晶層との間に、上記少なくとも一種のモノマーを重合させてなる配向制御層を形成する工程を有する。上記偏光紫外線は、直線偏光紫外線であることが好ましい。配向制御層は、配向膜を形成する工程を有さない場合、一対の基板と液晶層との界面に形成され、配向膜を形成する工程を有する場合、基板又は配向膜と液晶層との界面に形成される。配向膜を両基板に形成した場合は、配向制御層は、各配向膜と液晶層との界面に形成され、配向膜を一方の基板のみに形成した場合は、配向制御層は、配向膜と液晶層との界面、及び、配向膜が形成されていない基板と液晶層との界面に形成される。上述のようにモノマーの重合にあわせて配向膜の光配向処理を実施する場合は、この工程により配向膜が配向処理されることになる。

上記偏光紫外線の波長は、２００ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下であってもよい。上記波長のより好ましい下限は２５０ｎｍであり、より好ましい上限は３８０ｎｍである。上記偏光紫外線の照射量は、０．３Ｊ／ｃｍ^２以上、２０Ｊ／ｃｍ^２以下であってもよい。上記照射量のより好ましい下限は１Ｊ／ｃｍ^２であり、より好ましい上限は５Ｊ／ｃｍ^２である。

上記液晶材料のネマティック相－等方相転移点をＴ_ＮＩとしたとき、上記配向制御層を形成する工程では、上記液晶層をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下の温度で加熱しながら、偏光紫外線を照射する。図４は、実施形態１の液晶表示装置の製造方法において、配向制御層の形成過程を説明した模式図であり、（ａ）はモノマーの重合前を表し、（ｂ）はモノマーの重合後を表す。図４（ａ）中、矢印は偏光紫外線を表す。図４（ａ）に示したように、液晶化合物３１を含む液晶材料と少なくとも一種のモノマーとを含有する液晶層３０を加熱しながら偏光紫外線を照射する。これにより、少なくとも一種のモノマーが重合し、ポリマーが生成される。該ポリマーが、液晶層からの相分離することで、図４（ｂ）に示したように、上記一対の基板と上記液晶層との間に配向制御層５０が形成される。

液晶層３０を液晶材料のＴ_ＮＩ＋３℃以上の温度で加熱することで、照射した偏光紫外線の状態が、液晶層中の液晶材料により変化することを防ぐことができるので、より高配向度（高コントラスト）の液晶表示装置を製造できる。加熱温度の上限は、液晶材料の熱による劣化をできるだけ抑える観点から、液晶材料のＴ_ＮＩ＋２０℃である。加熱時間、加熱手段等の条件は、特に限定されない。液晶材料のネマティック相－等方相転移点（Ｔ_ＮＩ）の測定方法は、例えば、示差走査熱量測定（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）、又は、キャピラリーに液晶材料を封入し直接温度依存性を観察する方法等により測定することができる。

上記液晶層を形成する工程の後に、上記配向制御層を形成する工程を有することで、液晶層を挟持する一対の基板が、シール材によって互いに接合され、かつ、平面視においてシール材で囲まれた領域内に配向制御層を形成することができる。また、配向制御層形成用モノマーとして、偏光吸収性モノマー（好ましくは上記光反応性モノマー）を重合させることで、液晶材料を上記基板面に対して水平方向に配向させる配向制御層を形成することができる。

上記工程の後、偏光板の貼り付け工程、及び、制御部、電源部、バックライト等の取り付け工程を経て、本実施形態の液晶表示装置が完成する。

上記液晶表示装置がノーマリーブラックモードの場合、例えば、上記一対の基板の外側に、吸収軸が互いに直交するように一対の偏光板をクロスニコルに配置し、一対の偏光板の吸収軸と、偏光紫外線の照射軸との成す角度が０°又は９０°となるように配置する。液晶層に閾値以上の電圧が印加されていない状態では、バックライトからの光が液晶層を透過せずに黒表示となる。液晶層に閾値以上の電圧を印加すると、上記クロスニコルに配置した一対の偏光板の吸収軸と、上記照射軸との成す角度が、例えば４５°となり、バックライトからの光が液晶層を透過し、白表示となる。上記照射軸とは、偏光紫外線の振動方向である。基板に対する偏光紫外線の照射方向を変えることで、配向分割処理を行うこともできる。

液晶表示装置１００は、横電界型表示モードが好適である。横電界型表示モードとしては、例えば、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、電界制御複屈折（ＥＣＢ）モードが挙げられるが、なかでもＩＰＳモード及びＦＦＳモードが好適である。

＜実施形態２＞
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態１と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態１とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明するように、インセル位相差層及びアウトセル位相差層を有する点を除いて、実施形態１と実質的に同じである。

液晶表示装置は、屋外のような強い外光の下で使用されることがある。このため、近年、外光の反射が抑制された、屋外での視認性に優れる液晶表示装置が求められている。液晶表示装置における外光の反射を抑制する方法としては、位相差層と直線偏光板の組み合わせからなる円偏光板を設けることが考えられる。特に水平配向モードでは、外光の反射防止機能と液晶表示とを同時に成り立たせるために、位相差層が２枚用いられる。その場合、２枚の位相差層は、液晶セルの内部と外部に設けられる。液晶セルの内部の位相差層、すなわちインセル位相差層は、一般的に配向層上に反応性メソゲン（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｍｅｓｏｇｅｎ；ＲＭ）を重合させることで形成する。ここで配向層は、インセル位相差層（ＲＭ）の一方にしか無いため、インセル位相差層の配向性は低い。インセル位相差層の配向性が低い場合、熱安定性が下がり、インセル位相差層上に配向膜を形成するために焼成工程を行うとインセル位相差層の位相差が低下してしまう。本実施形態によれば、このような課題を解決することが可能である。

＜液晶表示装置＞
図５を用いて、実施形態２の液晶表示装置について説明する。図５は、実施形態２に係る液晶表示装置の断面模式図である。実施形態２の液晶表示装置１００Ｂは、基板１０及び偏光板６０の間に配置されたアウトセル位相差層６１と、基板１０及び配向制御層５０の間に配置されたインセル位相差層９０とを更に有する。

アウトセル位相差層６１としては、液晶表示装置の分野で一般的に用いられる延伸処理された高分子フィルムを用いることができる。高分子フィルムの材料としては、例えば、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ノルボルネン、トリアセチルセルロース、ジアチルセルロース等が挙げられ、中でも、シクロオレフィンポリマーが好ましい。シクロオレフィンポリマーで形成された位相差層は、耐久性に優れ、高温環境や高温高湿環境に長期間曝したときの位相差の変化が小さいという利点がある。シクロオレフィンポリマーのフィルムとしては、日本ゼオン社製の「ゼオノアフィルム（登録商標）」、ＪＳＲ社製の「ＡＲＴＯＮ（登録商標）フィルム」等が知られている。

インセル位相差層９０は、配向層９１と液晶性モノマーの重合体９２とが積層されたものである。配向層９１は、積層される重合体９２を構成する液晶性モノマーの配向を制御するものである。配向層９１上に液晶性モノマーを積層し、重合させることで、液晶性モノマーを所定の配向方位に固定し、所望の位相差を有する位相差層を形成することができる。一方、配向層９１と液晶性モノマーの重合体９２とが積層されたインセル位相差層９０は、耐熱性が低く、加熱によるリタデーションの低下が起こりやすい。そのため、インセル位相差層９０が、配向層９１と液晶性モノマーの重合体９２とが積層されたものである場合に、インセル位相差層９０上に配向膜を形成しないことで、インセル位相差層９０のリタデーションの低下を効果的に抑制することができる。

配向層９１としては、例えば、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、ポリマレイミド、ポリシロキサン、ポリシルセスキオキサン、ポリフォスファゼン、若しくは、これらの共重合体で構成される単層膜若しくは積層膜、又は、シリコン酸化物が斜方蒸着により形成された膜が挙げられる。配向層９１は、配向処理されていることが好ましい。配向処理方法は、特に限定されず、ラビング法、光配向法等を用いることができる。

配向層９１が光配向処理を施されたものである場合には、配向層９１は光官能基を有するポリマーを含有することが好ましい。配向層９１の上記光官能基は、紫外光、可視光等の光（電磁波）が照射されることによって、例えば、二量化（二量体形成）、異性化、光フリース転移、分解等の構造変化を生じ、配向規制力を発現できる官能基であることが好ましい。配向層９１の上記光官能基の具体例としては、例えば、アゾベンゼン基、カルコン基、シンナメート基、クマリン基、トラン基、スチルベン基等が挙げられる。

上記液晶性モノマーは、屈折率異方性を有する重合性のモノマー（反応性メソゲン）である。上記液晶性モノマーは、モノマー自身が位相差を有するものであってもよく、上記配向処理を施した配向層９１上に上記液晶性モノマーを重合させた場合に、位相差を発現できるモノマーであってもよい。上記液晶性モノマーを重合させることで、熱揺らぎによる位相差の低下を抑制し、温度安定性等の安定性向上ができる。インセル位相差層９０の位相差は、液晶性モノマーの重合体９２の複屈折率Δｎと、インセル位相差層９０の厚さｄとの積により決まる。

上記液晶性モノマーは、アクリル系モノマー及びメタクリル系モノマーの少なくとも一方を含むものであってもよい。上記アクリル系モノマーは、重合基としてアクリル基を有するものである。上記メタクリル系モノマーは、重合基としてメタクリル基を有するものである。液晶性モノマーがアクリル系モノマーであると、反応速度が速い点で有利である。液晶性モノマーがメタクリル系モノマーであると、ガラス転移点が高いため、位相差の温度依存性を小さくすることができる。

上記液晶性モノマーとしては、例えば、下記化学式（５－１）～（５－１５）で表される化合物が挙げられる。これらは何れかを単独で用いることもでき、二種以上を併用することもできる。

（式中、Ｘ^１及びＸ^２は、同一又は異なって、水素原子、又は、メチル基を表す。
ｇ、ｈ及びｉは、同一又は異なって、１～１８の整数である。
ｊ及びｋは、同一又は異なって、１～１２の整数である。）

アウトセル位相差層６１は、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１／４波長の面内位相差を付与する位相差層（λ／４板）であることが好ましく、具体的には、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１００ｎｍ以上、１７６ｎｍ以下の面内位相差を付与するものであることが好ましい。アウトセル位相差層６１がλ／４板として機能することで、観察面側の偏光板６０とアウトセル位相差層６１の組み合わせを円偏光板として機能させることができる。これにより、液晶パネルの内部反射を低減できるので、外光の反射（映り込み）が抑制された良好な黒表示を実現できる。

また、ＦＦＳモード液晶にアウトセル位相差層６１のみを組み込んだ円偏光ＦＦＳモード液晶では、黒表示ができなくなるため、更にインセル位相差層９０を設けることにより、円偏光ＦＦＳモード液晶の性能を改善することができる。アウトセル位相差層６１の面内遅相軸とインセル位相差層９０の面内遅相軸とは直交し、かつ、アウトセル位相差層６１の位相差値とインセル位相差層９０の位相差値は等しいことが好ましい。これにより、液晶パネルの法線方向から入射する光に対して、アウトセル位相差層６１とインセル位相差層９０とが互いに位相差をキャンセルすることができ、光学的には、両者が実質的に存在しない状態が実現される。すなわち、バックライト７０から液晶パネルに入射する光に対して、従来の横電界モードの液晶パネルと光学的に等価である構成が実現される。よって、円偏光板を用いた横電界モードによる表示を実現することができる。そのため、インセル位相差層９０についても、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１／４波長の面内位相差を付与する位相差層（λ／４板）であることが好ましく、具体的には、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１００ｎｍ以上、１７６ｎｍ以下の面内位相差を付与するものであることが好ましい。

以下では、背面側の偏光板６０の透過軸の方位を０°と定義して説明を行う。このとき、観察面側の偏光板６０の透過軸の方位は９０°にされることが好ましい。

アウトセル位相差層６１の面内遅相軸とインセル位相差層９０の面内遅相軸は、位相差層の機能を発現させる観点から、一対の偏光板６０の各透過軸に対して４５°の角度をなすことが好ましい。すなわち、アウトセル位相差層６１の面内遅相軸及びインセル位相差層９０の面内遅相軸は、一方が方位４５°であり、他方が方位１３５°であることが好ましい。

なお、本明細書中、２つの軸（方向）が４５°の角度をなすとは、特に断りがなければ、両者のなす角度（絶対値）が４５±３°の範囲内であることを指し、好ましくは４５±１°の範囲内であり、より好ましくは４５±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは４５°（完全に４５°）である。

本実施形態における好ましい光学軸の配置は、例えば、背面側の偏光板６０の透過軸の方位を０°とすると、インセル位相差層９０の面内遅相軸は４５°方位、液晶層３０の液晶材料の初期配向方位は０°又は９０°、アウトセル位相差層６１の面内遅相軸は－４５°方位、観察面側の偏光板６０の透過軸の方位は９０°である。

なお、実施形態２の液晶表示装置１００Ｂは、他の構成部材を含んでいてもよく、例えば、観察面側の偏光板６０の観察面側に反射防止フィルムを設けることで、液晶パネルの反射率を更に低減することができる。反射防止フィルムとしては、蛾の目状の表面構造を有するモスアイフィルムが好適に用いられる。

また、本実施形態では、インセル位相差層９０をアウトセル位相差層６１と液晶層３０との間に配置し、円偏光板を用いた横電界モードに適用した場合について詳述しているが、本実施形態に係るインセル位相差層の用途は、特に限定されず、円偏光板を用いた横電界モード以外の液晶表示装置に用いられてもよい。例えば、位相差機能の有無をパターニングしたインセル位相差層を反透過型液晶表示装置に設け、反射部に位相差を付与し、透過部に位相差を付与しないようにしてもよい。位相差機能のパターニングについては、例えば、マスクを用いて、反射部の配向層９１には配向処理を施し、透過部の配向層９１には配向処理を施さないことによって実現可能である。また、本実施形態に係るインセル位相差層の配置も、一対の基板の基材間であれば特に限定されず、その用途に応じて、例えば、基板１０及び２０の両方に設けられてもよいし、基板２０のみに設けられてもよい。

更に、本実施形態においても、本実施形態の液晶表示装置の液晶駆動モードが水平配向モードである場合について詳述しているが、本実施形態に係る液晶駆動モードは、特に限定されず、垂直配向モードであってもよく、配向制御層５０は、液晶材料中の液晶化合物３１を基板１０及び２０面に対して略垂直方向に配向させるものであってもよい。

＜液晶組成物、及び、液晶表示装置の製造方法＞
実施形態２の液晶表示装置の製造方法は、上記液晶層を形成する工程の前に、一対の基板の少なくとも一方に、インセル位相差層を形成する工程を有すること以外は、実施形態１の液晶表示装置の製造方法と同様である。また、液晶組成物については、本実施形態においても実施形態１の液晶組成物と同様のものを使用することができる。

上記インセル位相差層を形成する工程において、上記インセル位相差層がカラーフィルタ基板に形成される場合は、例えば、ブラックマトリクス、カラーフィルタ、オーバーコート層等を形成した後に、上記インセル位相差層を形成する。上記インセル位相差層がアクティブマトリクス基板に形成される場合は、例えば、共通電極、画素電極、ＴＦＴ、各種信号線等を形成した後に、上記インセル位相差層を形成する。

上記インセル位相差層を形成する工程では、少なくとも一方の基板の表面に配向層を形成し、上記配向層に液晶性モノマーを含有する組成物を塗工し、上記液晶性モノマーを重合させてもよい。上記配向層は、例えば、一対の基板の少なくとも一方の表面に、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、ポリマレイミド、ポリシロキサン、ポリシルセスキオキサン、若しくは、ポリフォスファゼン等を含有する配向層組成物を塗布するか、又は、シリコン酸化物を含有する配向層組成物を斜方蒸着し、焼成等を行うことで形成する。上記配向層組成物は、上述の光官能基を有するポリマーを含有してもよい。

上記配向層は、配向処理されることが好ましい。配向処理方法は、特に限定されず、ラビング法、光配向法等を用いることができる。

上記液晶性モノマーの重合は、例えば、可視、紫外線等の光照射により行う。液晶性モノマーの重合は、溶媒を用いないバルク重合（塊状重合）又は液晶性モノマーを高濃度にした状態で行われるため、液晶性モノマーの重合度は低く、例えば、重量平均分子量で３万以下であると考えられる。そのため、配向層に液晶性モノマーの重合体を積層してインセル位相差層を形成する場合は、特にインセル位相差層の耐熱性は低く、例えば、２００℃以上で加熱するとリタデーションの低下が起こりやすい。

上記液晶性モノマーは、アクリル系モノマー及びメタクリル系モノマーの少なくとも一方を含むものであってもよい。

上記インセル位相差層を形成する工程の後、実施形態１と同様に、液晶層を形成する工程と、配向制御層を形成する工程とを行う。

図６は、実施形態２の液晶表示装置の製造方法において、配向制御層の形成過程を説明した模式図であり、（ａ）はモノマーの重合前を表し、（ｂ）はモノマーの重合後を表す。図６（ａ）に示したように、本実施形態においても液晶化合物を含む液晶材料と少なくとも一種のモノマーとを含有する液晶層３０を加熱しながら偏光紫外線を照射する。ただし、偏光紫外線の照射によりインセル位相差層９０の位相差が変化することを抑制する観点から、偏光紫外線は、インセル位相差層９０が形成されていない基板（例えば基板２０）側から照射することが好ましい。偏光紫外線の照射により、少なくとも一種のモノマーが重合し、ポリマーが生成される。該ポリマーが、液晶層からの相分離することで、図６（ｂ）に示したように、上記一対の基板と上記液晶層との間に配向制御層５０が形成される。

このように、本実施形態では、インセル位相差層９０上に配向膜を形成する必要がなく、該配向膜形成用の高温（例えば２００℃以上）の焼成工程が不要であるため、高温の加熱処理に起因してインセル位相差層９０の位相差が低下することを効果的に抑制することができる。なお、本実施形態においても、偏光紫外線の照射時に液晶層３０を含む液晶パネルを加熱するが、その温度は、液晶材料のＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下と比較的低温であるため、インセル位相差層９０の位相差に与える影響は小さい。

また、図５及び図６ではいずれも、インセル位相差層９０が形成されていない基板（例えば基板２０）に配向膜８０が配置された場合について示したが、本実施形態において、配向膜８０は形成しなくてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、説明された個々の事項は、すべて本発明全般に対して適用され得るものである。

以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

＜実施例１＞
（液晶組成物の調製）
負の誘電率異方性を有する液晶化合物（ネガ型液晶化合物）と、アルケニル基を有し、誘電率異方性が実質的に０である液晶化合物（ニュートラル液晶化合物）とを含有し、誘電率異方性が負（Δε＝－３．０）で、液晶相－等方相転移点（Ｔ_ＮＩ）が８０℃であるネガ型液晶材料に、偏光吸収性モノマー及び上記光反応性モノマー（配向制御層形成用モノマー）として下記化学式（２－１）で表されるモノマーを０．３重量％添加した後、２５℃環境下で２４時間放置することで、液晶材料中にモノマーを完全に溶解させて液晶組成物を調整した。

（液晶パネルの作製）
ＦＦＳモードの液晶パネルを以下の方法により実際に作製した。まず、酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）製のＦＦＳ電極構造を有する画素電極と絶縁膜と共通電極が積層されたＩＴＯ基板と、電極を有さない対向基板とを用意した。両基板にポリイミド系の水平配向剤を塗布した後、２００℃で４０分間焼成を行い、水平配向膜（ラビング用配向膜）を形成した。いずれの水平配向膜にもラビング処理を施すことなく、続いて、一方の基板にシール材（積水化学工業社製、フォトレック）を塗布し、上記シール材で囲まれた領域に上記で得られた液晶組成物を滴下し、他方の基板を貼り合せ液晶パネルを作製した。

続いて、２５℃にて、超高圧水銀ランプ（ウシオ電機社製）を用いて、液晶パネルに対して電圧無印加状態で法線方向から直線偏光紫外線（波長３００～３４０ｎｍ）を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で１８００秒（３Ｊ／ｃｍ^２）間照射し、配向制御層の形成及びシール材の硬化を行った。その後、液晶パネルを１２０℃に加熱後急冷させることで液晶化合物の再配向処理を行い、配向膜及び配向制御層（ポリマー層）を有するＦＦＳモードの液晶パネルを作製した。

＜比較例１＞
以下の点を除いて、実施例１と同様にして比較例１のＦＦＳモードの液晶パネルを作製した。本比較例では、上記化学式（２－１）で表されるモノマーの代わりに下記化学式（Ａ）で表されるモノマーを上記ネガ型液晶材料に添加した。

＜特性評価１＞
実施例１及び比較例１で作製したＦＦＳモードの液晶パネルについて、下記特性評価を行った。

（コントラスト測定）
トプコンテクノハウス社製の分光放射計ＳＲ－１を用いて、２５℃、暗室で測定した。

（ＶＨＲ測定）
ＶＨＲは、東陽テクニカ社製の６２５４型ＶＨＲ測定システムを用いて、１Ｖ、７０℃の条件で測定した。

（残留ＤＣ（ｒＤＣ）測定）
２５℃環境下で３ＶのＤＣオフセット電圧を液晶パネルに２時間印加した後の残留ＤＣをフリッカ消去法により測定した。結果を下記表１に示した。

表１に示す結果より、クマリン基を有するモノマーを用いた実施例１が、ビフェニル基を有するモノマーを用いた比較例１よりも、コントラスト及びＶＨＲは高く、ｒＤＣが小さい結果となった。実施例１のコントラストが高い主な要因としては、モノマーが偏光吸収官能基であるクマリン基を有し、直線偏光紫外線の照射により自ら配向しつつ重合し、直線偏光紫外線の偏光軸に対して９０°方向に沿ってポリマーが形成されたため、液晶化合物が高配向状態を取るためと考えられる。また、水平配向膜の配向もポリマーの配向に好ましい影響を与えたものと考えられる。他方、比較例１のコントラストが低い主な要因としては、モノマーが偏光吸収官能基ではないビフェニル基を有し、直線偏光紫外線の照射によっても自ら配向せず重合し、直線偏光紫外線の偏光軸に対して９０°方向に沿ってポリマーが形成されないため、液晶化合物の配向状態が低下したためと考えられる。ただし、比較例１においても、水平配向膜の影響によりポリマーは少しは配向している可能性はある。実施例１の方がＶＨＲが高い理由については、上記化学式（２－１）で表されるモノマーを用いた方が上記化学式（Ａ）で表されるモノマーを用いた場合より、紫外線照射におけるモノマー消費速度（重合速度）が速く、より速くポリマー層が形成され、結果として水平配向膜の劣化物が液晶層に浸入しにくかったためと考えられる。またｒＤＣについて、上記化学式（２－１）で表されるモノマーを用いた方が上記化学式（Ａ）で表されるモノマーを用いた場合より小さくできた要因は、同じく紫外線照射におけるモノマー消費速度（重合速度）が速いことによる水平配向膜の劣化物、特にイオン性不純物が液晶層に浸入しにくかったこと、及び、クマリン基を有するポリマー層の方が、ビフェニル基を有するポリマー層よりイオン性不純物の吸着が起こりにくかったことが推測される。

＜実施例２－１＞
（液晶組成物の調製）
負の誘電率異方性を有する液晶化合物（ネガ型液晶化合物）と、アルケニル基を有し、誘電率異方性が実質的に０である液晶化合物（ニュートラル液晶化合物）とを含有し、誘電率異方性が負（Δε＝－２．８）で、液晶相－等方相転移点（Ｔ_ＮＩ）が７５℃であるネガ型液晶材料に、偏光吸収性モノマー及び上記光反応性モノマー（配向制御層形成用モノマー）として下記化学式（２－２）で表されるモノマーを１．２重量％添加した後、２５℃環境下で２４時間放置することで、液晶材料中にモノマーを完全に溶解させて液晶組成物を調整した。

（液晶パネルの作製）
ＦＦＳモードの液晶パネルを以下の方法により実際に作製した。まず、酸化インジウム錫製のＦＦＳ電極構造を有する画素電極と絶縁膜と共通電極が積層されたＩＴＯ基板と、電極を有さない対向基板とを用意した。続いて、一方の基板にシール材（積水化学工業社製、フォトレック）を塗布し、上記シール材で囲まれた領域に上記で得られた液晶組成物を滴下し、他方の基板を貼り合せ液晶パネルを作製した。

続いて、液晶パネルの温度をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下（具体的には８５℃）に加熱しながら、超高圧水銀ランプ（ウシオ電機社製）を用いて、液晶パネルに対して電圧無印加状態で法線方向から直線偏光紫外線（波長３００～３４０ｎｍ）を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で６００秒（１Ｊ／ｃｍ^２）間照射し、配向制御層の形成及びシール材の硬化を行った。硬化後のシール材の幅は０．５ｍｍであった。その後、液晶パネルの温度を室温に戻すことで、実質的な配向膜を有さず、配向制御層（ポリマー層）を有するＦＦＳモードの液晶パネルを作製した。

＜実施例２－２＞
上記配向制御層を形成する工程において、直線偏光紫外線を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で１８００秒（３Ｊ／ｃｍ^２）間照射した点以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－２の液晶パネルを作製した。

＜実施例２－３＞
上記配向制御層を形成する工程において、直線偏光紫外線を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で３０００秒（５Ｊ／ｃｍ^２）間照射した点以外は、実施例２－１と同様にして実施例２－３の液晶パネルを作製した。

＜比較例２＞
上記配向制御層を形成する工程において、直線偏光紫外線を照射しなかった（０Ｊ／ｃｍ^２）点以外は、実施例２－１と同様にして比較例２の液晶パネルを作製した。

＜特性評価２＞
実施例２－１～２－３及び比較例２で作製したＦＦＳモードの液晶パネルについて、実施例１及び比較例１と同様に、上記特性評価を行った。結果を下記表２に示した。

表２に示す結果より、コントラストは、偏光紫外線照射量の増加とともに向上した。このことは、上記化学式（２－２）で表されるクマリン系モノマーを用いた場合、偏光紫外線照射により重合すると同時にクマリン基が偏光吸収性を示すことより、形成されたクマリン系ポリマー層が液晶化合物の配向方位を制御していることを示す。ＶＨＲは、偏光紫外線照射量１～５Ｊ／ｃｍ^２の範囲でほぼ一定値を示しているが、３Ｊ／ｃｍ^２から５Ｊ／ｃｍ^２への照射量増加でＶＨＲが若干低下した。したがって照射量が３Ｊ／ｃｍ^２以上となると、照射量増加による液晶分子の劣化によりＶＨＲが低下している可能性がある。ｒＤＣは偏光紫外線照射量の増加とともに小さくなった。これにより、クマリン系モノマーの重合によりポリマー層が形成されることで、液晶層中のイオン性不純物の吸着が起こりにくくなっていると考えられる。

＜実施例３－１＞
（液晶組成物の調製）
正の誘電率異方性を有する液晶化合物（ポジ型液晶化合物）と、アルケニル基を有し、誘電率異方性が実質的に０である液晶化合物（ニュートラル液晶化合物）とを含有し、誘電率異方性が正（Δε＝７．０）で、液晶相－等方相転移点（Ｔ_ＮＩ）が８５℃であるポジ型液晶材料に、偏光吸収性モノマー及び上記光反応性モノマー（配向制御層形成用モノマー）として上記化学式（２－２）で表されるモノマーを１．２重量％添加した後、２５℃環境下で２４時間放置することで、液晶材料中にモノマーを完全に溶解させて液晶組成物を調整した。

続いて、液晶パネルの温度をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下（具体的には９０℃）に加熱しながら、超高圧水銀ランプ（ウシオ電機社製）を用いて、液晶パネルに対して電圧無印加状態で法線方向から直線偏光紫外線（波長３００～３４０ｎｍ）を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で６００秒（１Ｊ／ｃｍ^２）間照射し、配向制御層の形成及びシール材の硬化を行った。硬化後のシール材の幅は０．５ｍｍであった。その後、液晶パネルの温度を室温に戻すことで、実質的な配向膜を有さず、配向制御層（ポリマー層）を有するＦＦＳモードの液晶パネルを作製した。

＜実施例３－２＞
上記配向制御層を形成する工程において、直線偏光紫外線を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で１８００秒（３Ｊ／ｃｍ^２）間照射した点以外は、実施例３－１と同様にして実施例３－２の液晶パネルを作製した。

＜実施例３－３＞
上記配向制御層を形成する工程において、直線偏光紫外線を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で３０００秒（５Ｊ／ｃｍ^２）間照射した点以外は、実施例３－１と同様にして実施例３－３の液晶パネルを作製した。

＜比較例３＞
上記配向制御層を形成する工程において、直線偏光紫外線を照射しなかった（０Ｊ／ｃｍ^２）点以外は、実施例３－１と同様にして比較例３の液晶パネルを作製した。

＜特性評価３＞
実施例３－１～３－３及び比較例３で作製したＦＦＳモードの液晶パネルについて、実施例１及び比較例１と同様に、上記特性評価を行った。結果を下記表３に示した。

表３に示す結果より、コントラストは、正の誘電率異方性を有する液晶材料を用いた場合でも、偏光紫外線照射量の増加とともに向上した。このことは、上記化学式（２－２）で表されるクマリン系モノマーを用いた場合、偏光紫外線照射により重合すると同時にクマリン基が偏光吸収性を示すことより、形成されたクマリン系ポリマー層が液晶化合物の配向方位を制御していることを示す。しかしながら、負の誘電率異方性を有する液晶材料を用いた場合より、全偏光紫外線照射量において低い値であった。これは、正の誘電率異方性を有する液晶材料は、電圧印加により基板に対して液晶化合物が立ち上がる方向にも若干動くため、透過率が負の誘電率異方性を有する液晶材料よりも低いためである。ＶＨＲは、偏光紫外線照射量０～５Ｊ／ｃｍ^２の範囲でほぼ一定値を示しており、また、負の誘電率異方性を有する液晶材料を用いた場合よりも高い値である。正の誘電率異方性を有する液晶材料の方が、わずかな差ではあるが紫外線照射による劣化が起こりにくいことが推定される。ｒＤＣは偏光紫外線照射量の増加とともに大幅に小さくなった。これにより、クマリン系モノマーの重合によりポリマー層が形成されることで、液晶層中のイオン性不純物の吸着が起こりにくくなっていると考えられる。また、負の誘電率異方性を有する液晶材料を用いた場合よりも一桁小さい値となった。これは、ＶＨＲの結果と同様に、正の誘電率異方性を有する液晶材料の方が、紫外線照射による劣化が起こりにくいためと考えられる。

＜実施例４－１＞
（液晶組成物の調製）
正の誘電率異方性を有する液晶化合物（ポジ型液晶化合物）と、アルケニル基を有し、誘電率異方性が実質的に０である液晶化合物（ニュートラル液晶化合物）とを含有し、誘電率異方性が正（Δε＝７．０）で、液晶相－等方相転移点（Ｔ_ＮＩ）が８５℃であるポジ型液晶材料に、偏光吸収性モノマー及び上記光反応性モノマー（配向制御層形成用モノマー）として下記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝２）を１．２重量％添加した後、２５℃環境下で２４時間放置することで、液晶材料中にモノマーを完全に溶解させて液晶組成物を調製した。

続いて、液晶パネルの温度をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下（具体的には１００℃）に加熱しながら、超高圧水銀ランプ（ウシオ電機社製）を用いて、液晶パネルに対して電圧無印加状態で法線方向から直線偏光紫外線（波長３００～３４０ｎｍ）を１．７ｍＷ／ｃｍ^２で３０００秒（５Ｊ／ｃｍ^２）間照射し、配向制御層の形成及びシール材の硬化を行った。硬化後のシール材の幅は０．５ｍｍであった。その後、液晶パネルの温度を室温に戻すことで、実質的な配向膜を有さず、配向制御層（ポリマー層）を有するＦＦＳモードの液晶パネルを作製した。

＜実施例４－２＞
上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝２）の代わりに上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝４）を上記ポジ型液晶材料に添加した点以外は、実施例４－１と同様にして実施例４－２の液晶パネルを作製した。

＜実施例４－３＞
上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝２）の代わりに上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝６）を上記ポジ型液晶材料に添加した点以外は、実施例４－１と同様にして実施例４－３の液晶パネルを作製した。

＜実施例４－４＞
上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝２）の代わりに上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝８）を上記ポジ型液晶材料に添加した点以外は、実施例４－１と同様にして実施例４－４の液晶パネルを作製した。

＜実施例４－５＞
上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝２）の代わりに上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝１０）を上記ポジ型液晶材料に添加した点以外は、実施例４－１と同様にして実施例４－５の液晶パネルを作製した。

＜実施例４－６＞
上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝２）の代わりに上記化学式（２－５－１）で表されるモノマー（ｎ＝１２）を上記ポジ型液晶材料に添加した点以外は、実施例４－１と同様にして実施例４－６の液晶パネルを作製した。

＜特性評価４＞
実施例４－１～４－６で作製したＦＦＳモードの液晶パネルについて、実施例１及び比較例１と同様に、上記特性評価を行った。結果を下記表４に示した。

表４に示す結果より、ＶＨＲ及びｒＤＣについてはいずれの上記化学式（２－５－１）中のｎの値でも良好な結果であり、高ＶＨＲ、低ｒＤＣを示した。一方、ｎの値が増加するほど、コントラストが若干増加傾向を示した。アルキレン鎖長の増加とともに、モノマーの柔軟性が向上し、特にｎが８以上で若干液晶化合物の配向方位の制御性が向上したと考えられる。

＜製造例１＞
縦１３ｍｍ、横３５ｍｍの無アルカリガラス基板（以下、ガラス板）を二枚準備し、配向膜を形成せずに、ガラス板の一方に、直径が２ｍｍになるようにシール材（積水化学工業社製、フォトレック）を滴下し、もう一方のガラス板を長手方向が直交するように十字に貼り合せた。その後、紫外線を照射した後、加熱を行い、シール材を硬化させ、図７に示したように接着強度評価用サンプルを作製し、製造例１とした。図７は、接着強度評価用サンプルを示した概要図である。

＜製造例２＞
縦１３ｍｍ、横３５ｍｍのガラス板を二枚準備し、両ガラス板の表面に水平配向タイプのポリアミック酸を含有する配向膜組成物を塗布した。その後、２００℃で４０分間焼成し、上記ガラス板の表面にポリイミド系の水平配向膜（ラビング用配向膜）を成膜した。その後、いずれのポリイミド系の水平配向膜にもラビング処理を施すことなく、製造例１と同様にして二枚のガラス板を貼り合せ、シール材を硬化させて製造例２を作製した。

＜製造例３＞
縦１３ｍｍ、横３５ｍｍのガラス板を二枚準備し、両ガラス板の表面に水平光配向タイプのポリアミック酸を含有する配向膜組成物を塗布した。その後、２００℃で４０分間焼成し、上記ガラス板の表面にポリイミド系の水平光配向膜を成膜した。その後、いずれのポリイミド系の水平光配向膜にも光配向処理を施すことなく、製造例１と同様にして二枚のガラス板を貼り合せ、シール材を硬化させて製造例３を作製した。

＜接着強度試験＞
製造例１、２及び３を、点灯したバックライト上に配置し、温度６０℃、湿度９０％で１００時間放置する高温高湿環境下でのエージング試験を行った。その後、高温高湿試験前後の接着強度を測定した。上記接着強度は、図７に示したように、十字に貼り合わせた二枚のガラス板の一方に荷重（白抜き矢印）をかけ、いずれかのガラス板とシール材とが剥離した際の粘着力を測定した。結果を下記表５に示した。

表５の結果から、ポリイミド系の水平配向膜（ラビング用配向膜）を成膜した製造例２は、初期の接着強度が２．６ｋｇｆ／ｍｍであり、配向膜を形成しなかった製造例１の接着強度（２．８ｋｇｆ／ｍｍ）と同程度であったが、製造例２の高温高湿試験後の接着強度は、１．５ｋｇｆ／ｍｍであり、顕著に低下した。ポリイミド系の水平光配向膜を成膜した製造例３は、初期の接着強度が１．０ｋｇｆ／ｍｍであり、製造例１及び２よりも低い値であった。製造例３の高温高湿試験後の接着強度は、０．２ｋｇｆ／ｍｍ以下と、更に低下した。配向膜を形成しなかった製造例１は、初期の接着強度が２．８ｋｇｆ／ｍｍと高く、高温高湿試験後も接着強度は低下することなく、２．８ｋｇｆ／ｍｍと高い値を維持していた。以上の結果より、狭額縁化によりシール材の幅を狭くしても、高い接着強度を維持するためには、液晶表示装置の基板として、従来の配向膜（水平配向膜、垂直配向膜とも）を有さない基板を用いることが有効であることが分かった。

［付記］
本発明の一態様（以下、第一の態様とも言う。）は、液晶材料と、少なくとも一種のモノマーとを含有し、上記少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマー（モノマー（１））を含むことを特徴とする液晶組成物であってもよい。上記液晶組成物は、モノマー（１）を含むため、上記液晶組成物を用いて作製される液晶表示装置のＶＨＲ及びコントラストを向上することができる。

本発明の第一の態様において、上記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（２－１）で表されるモノマーと下記化学式（２－２）で表されるモノマーとの少なくとも一方を含んでもよい。これにより、液晶配向性をより高くすることができる。

本発明の第一の態様において、上記液晶材料は、正の誘電率異方性を有してもよい。これにより、液晶表示装置の耐光性を向上することができる。

本発明の第一の態様において、上記液晶材料は、負の誘電率異方性を有してもよい。これにより、液晶表示装置のコントラストを更に向上することができる。

本発明の第一の態様において、上記液晶材料は、アルケニル基を有するニュートラル液晶化合物を含有してもよい。これにより、液晶材料の応答性能を向上し、高速化することができる。

本発明の更に他の一態様（以下、第二の態様とも言う。）は、液晶材料を含有する液晶層と、平面視において上記液晶層を囲むように配置されたシール材と、上記液晶層を挟持する一対の基板と、平面視において上記シール材で囲まれた領域内に、上記液晶層と接するように配置された配向制御層とを備え、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶化合物を上記基板面に対して垂直又は水平方向に配向させるものであり、少なくとも一種のモノマーを重合させてなるポリマーを含有し、上記少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマー（モノマー（１））を含むことを特徴とする液晶表示装置であってもよい。

（式中、Ｐ^１及びＰ^２は、同一又は異なって、ビニル基、又は、イソプロペニル基を表す。
Ｓｐ^１及びＳｐ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ^１及びＡ^２は、同一又は異なって、炭素数１～１２の、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、又は、直接結合を表す。
Ｚ^１及びＺ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
クマリン基が有する少なくとも一つの水素原子は、置換されていてもよい。）

上記モノマー（１）は、光吸収に異方性がある光官能基（偏光吸収官能基）として機能し得るクマリン基を有し、上記配向制御層は、上記モノマー（１）を含む少なくとも一種のモノマーを重合させてなるポリマーを含有するため、上記液晶表示装置のコントラストを向上することができる。また、上記液晶表示装置は、従来の配向膜を介さず、シール材によって一対の基板が互いに接合可能であるため、基板間の剥離強度が高くすることができる。また、上記モノマー（１）は、偏光吸収官能基として機能し得るクマリン基を有し、偏光を吸収して配向規制力を発現することができため、無偏光光の照射に比べて、液晶層に照射する光照射強度を原理的に低くすることができる。その結果、液晶材料の劣化を抑制でき、ＶＨＲを向上することができる。更に、上記液晶表示装置は、焼成工程が必要な従来の配向膜を備えなくてもよいため、インセル位相差層を備えたとしても、焼成工程によってインセル位相差層の位相差が低下してしまうことを効果的に抑制することができる。また、上記モノマー（１）は、クマリン基を有することから、水平配向モードにおいても高コントラストを得ることができる。

本発明の第二の態様において、上記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（２－１）で表されるモノマーと下記化学式（２－２）で表されるモノマーとの少なくとも一方を含んでもよい。これにより、液晶配向性をより高くすることができる。

本発明の第二の態様において、上記液晶材料は、正の誘電率異方性を有してもよい。これにより、上記液晶表示装置の耐光性を向上することができる。

本発明の第二の態様において、上記液晶材料は、負の誘電率異方性を有してもよい。これにより、上記液晶表示装置のコントラストを更に向上することができる。

本発明の第二の態様において、上記液晶材料は、アルケニル基を有するニュートラル液晶化合物を含有してもよい。これにより、液晶材料の応答性能を向上し、高速化することができる。

本発明の第二の態様において、上記液晶表示装置は、上記配向制御層と、上記一対の基板の少なくとも一方との間に設けられた配向膜を更に備えてもよい。これにより、上記液晶表示装置の長期信頼性を向上することができる。

上記配向膜は、ポリイミドを含有してもよい。

本発明の第二の態様において、上記液晶表示装置は、ＦＦＳモード又はＩＰＳモードであってもよい。

本発明の更に他の一態様（以下、第三の態様とも言う。）は、シール材によって接合した一対の基板間に、液晶材料と少なくとも一種のモノマーとを含有する液晶組成物を封止して液晶層を形成する工程と、上記液晶層に偏光紫外線を照射し、上記一対の基板と上記液晶層との間に、上記少なくとも一種のモノマーを重合させてなる配向制御層を形成する工程とを有し、上記少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーを含み、上記配向制御層は、上記液晶材料中の液晶化合物を上記基板面に対して垂直又は水平方向に配向させるものであり、上記液晶材料のネマティック相－等方相転移点をＴ_ＮＩとしたとき、上記配向制御層を形成する工程では、上記液晶層をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下の温度で加熱しながら、偏光紫外線を照射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法であってもよい。

以上に示した本発明の各態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。

１０、２０：基板
１１、２１：透明基板
１２：ブラックマトリクス
１３：カラーフィルタ
１４：オーバーコート層
２２：共通電極
２３：絶縁層
２４：画素電極
３０：液晶層
３１：液晶化合物（液晶分子）
４０：シール材
５０：配向制御層
６０：偏光板
６１：アウトセル位相差層
７０：バックライト
８０：配向膜
９０：インセル位相差層
９１：配向層
９２：液晶性モノマーの重合体
１００、１００Ｂ：液晶表示装置

Claims

液晶材料と、少なくとも一種のモノマーとを含有し、
前記少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーを含むことを特徴とする液晶組成物。

（式中、Ｐ^１及びＰ^２は、同一又は異なって、ビニル基、又は、イソプロペニル基を表す。
Ｓｐ^１及びＳｐ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ^１及びＡ^２は、同一又は異なって、炭素数１～１２の、直鎖状、分岐状若しくは環状の飽和若しくは不飽和アルキレン基、又は、直接結合を表す。
Ｚ^１及びＺ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
クマリン基が有する少なくとも一つの水素原子は、置換されていてもよい。）
前記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（２－１）で表されるモノマーと下記化学式（２－２）で表されるモノマーとの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
前記液晶材料は、正の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶組成物。
前記液晶材料は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶組成物。
前記液晶材料は、アルケニル基を有するニュートラル液晶化合物を含有することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液晶組成物。
液晶材料を含有する液晶層と、
平面視において前記液晶層を囲むように配置されたシール材と、
前記液晶層を挟持する一対の基板と、
平面視において前記シール材で囲まれた領域内に、前記液晶層と接するように配置された配向制御層とを備え、
前記配向制御層は、前記液晶材料中の液晶化合物を前記基板面に対して垂直又は水平方向に配向させるものであり、少なくとも一種のモノマーを重合させてなるポリマーを含有し、
前記少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーを含むことを特徴とする液晶表示装置。

（式中、Ｐ^１及びＰ^２は、同一又は異なって、ビニル基、又は、イソプロペニル基を表す。
Ｓｐ^１及びＳｐ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ^１及びＡ^２は、同一又は異なって、炭素数１～１２の、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、又は、直接結合を表す。
Ｚ^１及びＺ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
クマリン基が有する少なくとも一つの水素原子は、置換されていてもよい。）
前記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（２－１）で表されるモノマーと下記化学式（２－２）で表されるモノマーとの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
前記液晶材料は、正の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項６又は７記載の液晶表示装置。
前記液晶材料は、負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項６又は７記載の液晶表示装置。
前記液晶材料は、アルケニル基を有するニュートラル液晶化合物を含有することを特徴とする請求項６～９のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記配向制御層と、前記一対の基板の少なくとも一方との間に設けられた配向膜を更に備えることを特徴とする請求項６～１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
前記配向膜は、ポリイミドを含有することを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
ＦＦＳモード又はＩＰＳモードであることを特徴とする請求項６～１２のいずれかに記載の液晶表示装置。
シール材によって接合した一対の基板間に、液晶材料と少なくとも一種のモノマーとを含有する液晶組成物を封止して液晶層を形成する工程と、
前記液晶層に偏光紫外線を照射し、前記一対の基板と前記液晶層との間に、前記少なくとも一種のモノマーを重合させてなる配向制御層を形成する工程とを有し、
前記少なくとも一種のモノマーは、下記化学式（１）で表される少なくとも一種のモノマーを含み、
前記配向制御層は、前記液晶材料中の液晶化合物を前記基板面に対して垂直又は水平方向に配向させるものであり、
前記液晶材料のネマティック相－等方相転移点をＴ_ＮＩとしたとき、前記配向制御層を形成する工程では、前記液晶層をＴ_ＮＩ＋３℃以上、Ｔ_ＮＩ＋２０℃以下の温度で加熱しながら、偏光紫外線を照射することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

（式中、Ｐ^１及びＰ^２は、同一又は異なって、ビニル基、又は、イソプロペニル基を表す。
Ｓｐ^１及びＳｐ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ^１及びＡ^２は、同一又は異なって、炭素数１～１２の、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキレン基、又は、直接結合を表す。
Ｚ^１及びＺ^２は、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－ＮＨＣＯ－基、－ＣＯＮＨ－基、－ＮＨＣＳ－基、－ＣＳＮＨ－基、又は、直接結合を表す。
クマリン基が有する少なくとも一つの水素原子は、置換されていてもよい。）