液晶显示装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低余像且视角特性及显示对比度提高的高品质液晶显示装置。该液晶显示装置的特征在于，具有：具备像素电极和TFT且在像素上方形成有取向膜的TFT基板、和与所述TFT基板相对配置且在所述TFT基板侧的最外表面上形成有取向膜的对置基板，在所述TFT基板的取向膜与所述对置基板的取向膜之间夹持有液晶，所述取向膜是能够通过偏振光照射而赋予液晶取向限制力的材料，所述光取向膜的最外表面层具有液晶取向限制力，并且在所述光取向膜中几乎不存在光学各向异性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使视角特性及显示对比度提高的高品质液晶显示装置及其制造方法。
技术介绍
液晶显示装置因其显示品质高且超薄、轻巧、低耗电量等优点而用途广泛，在从手机用显示屏、数码相机用显示器等面向便携装置的显示器，到台式电脑用显示器、面向印刷和设计的显示器、医疗用监视器，甚至液晶电视等的各种用途中使用。随着其用途的扩大，对液晶显示装置要求进一步的高画质化和高品质化，尤其强烈要求由高透过率化实现的高亮度化和低耗电化。另外，随着液晶显示装置的普及，对于低成本也有了强烈要求。通常，液晶显示装置的显示是通过如下来进行，即，向夹在一对基板间的液晶层的液晶分子施加电场而使液晶分子的取向方向变化，再通过由此产生的液晶层的光学特性的变化来进行显示。对于无电场施加时的液晶分子的取向方向，由对聚酰亚胺薄膜的表面实施了摩擦处理而得到的取向膜来限定。以往，在每个像素内均具有薄膜晶体管(TFT)等开关元件的有源驱动型液晶显示装置中，在夹持液晶层的一对基板上分别设置电极，设定成对液晶层施加的电场的方向相对于基板面大致垂直、即形成所谓的纵向电场，并利用构成液晶层的液晶分子的光旋光性来进行显示。作为纵向电场方式的代表性的液晶显示装置，已知扭曲向列(TN:TwistedNematic)方式和垂直取向(VA:VerticalAlignment)方式。在TN方式和VA方式的液晶显示装置中，视角窄是重大课题之一。于是，作为实现广视角化的显示方式，已知IPS(平面切换、In-PlaneSwitching)方式和FFS(边缘电场切换、Fringe-FieldSwitching)方式。IPS方式及FFS方式是在一对基板中的一方上形成梳齿状的电极、且产生的电场具有与该基板面大致平行的成分的、所谓横向电场方式的显示方式，其使构成液晶层的液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转动作，并利用液晶层的双折射性来进行显示。通过液晶分子的平面内转换，与以往的TN方式相比具有视角宽且低负载电容等优点，有望作为代替TN方式的新型液晶显示装置，近年来正在迅速发展。液晶显示元件根据电场的有无来控制液晶层中的液晶分子的取向状态。即，使设于液晶层外部的上下的偏振片成为完全正交的状态，并根据中间的液晶分子的取向状态产生相位差以形成明暗的状态。为了控制未对液晶施加电场的状态下的取向状态，在基板表面上形成称为取向膜的高分子薄膜，通过在其高分子的排列方向上由界面上的高分子链与液晶分子的范德瓦尔斯力(VanderWaals'forces)进行的分子间相互作用来排列液晶分子而实现。该作用也被称为取向限制力或液晶取向功能的赋予、取向处理。对于液晶显示器的取向膜，多使用聚酰亚胺。其形成方法是将聚酰亚胺的前体即聚酰胺酸溶解在各种溶剂中，然后通过旋涂或印刷将其涂敷到基板上，并以200℃以上的高温对基板进行加热，从而除去溶剂并使聚酰胺酸以酰亚胺化闭环反应成为聚酰亚胺。此时的膜厚为100nm左右的薄膜。通过用摩擦布沿一定方向摩擦该聚酰亚胺薄膜的表面，而使表面的聚酰亚胺高分子链沿该方向取向，实现表面高分子的各向异性很高的状态。然而，由于存在因摩擦而产生静电或异物、因基板表面的凹凸不平而造成摩擦不均匀等问题，所以正逐渐开始采用一种无需与摩擦布接触的、利用偏振后的光控制分子取向的光取向法。在液晶取向膜的光取向法中，包括：像偶氮染料那样通过照射偏振后的紫外线而使分子内的几何配置发生变化的光异构化型取向、和通过偏振后的紫外线使肉桂酸和香豆素、查尔酮等分子骨架彼此生成化学键的光二聚型取向等，光分解型取向(通过将偏振后的紫外线照射高分子而仅将在其方向上排列的高分子链切断分解，使与其偏振方向垂直的方向上的高分子链留下)适用于作为液晶取向膜可靠且具有效果的聚酰亚胺的光取向。在各种液晶显示方式下对该取向方法进行了研究，其中关于IPS方式，专利文献1中公开了一种减少了因初始取向方向的变动而产生的显示缺陷，具有稳定的液晶取向、量产性、且对比度提高了的高品质画质的液晶显示装置。其中，公开了通过取向处理，即对由环丁烷四甲酸二酐及/或其衍生物与芳香族二胺构成的聚酰胺酸或者聚酰亚胺实施加热、红外线照射、远红外线照射、电子束照射、放射线照射中的至少一种二次处理，从而赋予了所述取向控制能力。而且，尤其公开了：通过将加热、红外线照射、远红外线照射、电子束照射、放射线照射中的至少一种处理与偏振光照射处理在时间上重叠地进行，会更有效地发挥作用；通过将取向控制膜的酰亚胺化烧制处理与偏振光照射处理在时间上重叠地进行，也会有效地发挥作用。尤其公开了在除了对液晶取向膜施加偏振光照射之外，还进行加热、红外线照射、远红外线照射、电子束照射、放射线照射中的至少一种处理的情况下，取向控制膜的温度优选为100℃～400℃的范围，更优选为150℃～300℃的范围，加热、红外线照射、远红外线照射的处理还能与取向控制膜的酰亚胺化烧制处理兼用，是有效的。然而，使用这些光取向膜的液晶显示装置与使用摩擦取向膜的情况相比，发展历史较短，并且作为实用上的液晶显示装置，对于经过数年以上的很长一段时间的显示品质并没有足够的了解。即，实际情况是，对于在制造初期阶段未显现出来的画质不良与光取向膜固有的问题之间的关系，几乎没有报道。现有技术文献专利文献1：日本特开2004-206091号公报专利文献2：日本特开2007-164153号公报专利文献3：日本特开2011-114470号公报专利技术人等考虑到今后在实现高品质、高精细的液晶显示装置时光取向技术会变得很重要，对将光取向技术应用于液晶显示装置时的课题进行了详细研究。其结果是，在以往的光取向技术中，用于光取向处理的紫外线在使取向膜表面产生液晶取向限制力方面很有效，但对于需要长期结构稳定性的膜内部也会发挥作用，使膜内部因光劣化，同时在取向膜本身上形成过度的光学各向异性，因此，会影响作为液晶显示装置的视角特性和对比度，可知在今后的产品应对上会存在一个课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种在使用光取向技术的情况下能够稳定地获得良好的显示特性的液晶显示装置及其制造方法。在本申请公开的专利技术中，先简单说明一下代表性的结构，具体如下。即，本专利技术的目的能够通过下述液晶显示装置来实现，其特征在于，具有：具备像素电极和TFT且在像素上方形成有取向膜的TFT基板、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，其特征在于，具有：具备像素电极和TFT且形成有取向膜的TFT基板、和与所述TFT基板相对配置且在所述TFT基板侧形成有取向膜的对置基板，在所述TFT基板的取向膜与所述对置基板的取向膜之间夹持有液晶，所述取向膜通过偏振光照射而被赋予液晶取向限制力，所述光取向膜的最外表面层具有液晶取向限制力，并且所述光取向膜的光学各向异性以延迟值计小于1.0nm。

【技术特征摘要】
2014.10.08 JP 2014-2072461.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：
具备像素电极和TFT且形成有取向膜的TFT基板、和
与所述TFT基板相对配置且在所述TFT基板侧形成有取向膜的
对置基板，
在所述TFT基板的取向膜与所述对置基板的取向膜之间夹持有
液晶，
所述取向膜通过偏振光照射而被赋予液晶取向限制力，
所述光取向膜的最外表面层具有液晶取向限制力，并且所述光取
向膜的光学各向异性以延迟值计小于1.0nm。
2.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：
具备像素电极和TFT且形成有取向膜的TFT基板、和
与所述TFT基板相对配置且在所述TFT基板侧形成有取向膜的
对置基板，
在所述TFT基板的取向膜与所述对置基板的取向膜之间夹持有
液晶，
所述取向膜通过偏振光照射而被赋予液晶取向限制力，
所述光取向膜的最外表面层具有液晶取向限制力，并且所述光取
向膜的光学各向异性以有序参数计为0.1以下。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，关
于所述光取向膜表面的取向限制力，以从光学扭曲角得到的锚定强
度计为1.0×10-3J/m2以上。
4.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所
述光取向膜的表面凹凸的大小以均方根计为1nm以下。
5.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所
述光取向膜仅形成在所述TFT基板或所述对置基板中的任一方。
6.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所
述取向膜是光分解型的光取向膜。
7.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所
述取向膜是包括(化1)表示的聚酰亚胺的光分解型的光取向膜，
在此，括号[]中表示重复单元的化学结构，后缀n表示重复单元
的数量，另外，N为氮原子，O为氧原子，A表示包括环丁烷的4
价的有机基团，D表示2价的有机基团。

【专利技术属性】
技术研发人员：今西泰雄，
申请(专利权)人：株式会社日本显示器，
类型：发明
国别省市：日本;JP