液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种使用光取向膜长期地维持良好的电压保持率、防止了显示画面上的影像残留和污斑的产生的液晶显示装置。本发明专利技术的液晶显示装置具有有源矩阵型液晶面板和背光源，上述液晶面板具有：液晶层；夹持上述液晶层的一对基板；和分别配置在上述一对基板的上述液晶层侧的表面的取向膜，上述取向膜为由具有光取向性的材料形成的光取向膜，上述液晶层含有液晶材料和自由基捕捉剂。

Liquid crystal display device

The invention provides a light orientation film to maintain good long-term retention, prevent the voltage of liquid crystal display image on the screen and the residual stain display device. The invention relates to a liquid crystal display device having an active matrix type liquid crystal panel and the backlight, the liquid crystal panel has a liquid crystal layer on a substrate; holding the liquid crystal layer; and the surface of the alignment layer of the liquid crystal layer are respectively arranged in the substrate side, a light orientation film forming the orientation film for a light the orientation of the material, the liquid crystal layer containing liquid crystal material and free radical scavenger.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶显示装置
本专利技术涉及一种液晶显示装置。更详细而言，涉及一种由取向膜控制液晶分子的取向的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置是利用液晶组合物用于显示的显示装置，其代表性的显示方式是从背光源对在一对基板间封入液晶组合物而形成的液晶面板照射光，对液晶组合物施加电压而使液晶分子的取向变化，由此控制透过液晶面板的光的量。这样的液晶显示装置具有薄型、轻量和低消耗电力的优点，因此，被利用于智能手机、平板PC、汽车导航等电子设备。近年来，在智能手机等用途中，像素的高精细化进一步发展，与此相伴，在液晶面板内设置的配线、黑矩阵的数量和面积处于增加的趋势。在液晶显示装置中，没有施加电压的状态下的液晶分子的取向，一般由实施了取向处理的取向膜控制。作为取向处理的方法，以往广泛使用利用滚子等摩擦取向膜表面的摩擦法。但是，因为在液晶面板内设置的配线、黑矩阵的数量和面积增加，所以，在液晶面板内的基板表面容易产生台阶。当在基板表面存在台阶时，存在不能利用摩擦法适当地摩擦台阶附近的情况。当取向处理不均匀时，会引起在液晶显示装置中对比度比的降低。与此相对，近年来，作为代替摩擦法的取向处理的方法，关于对取向膜表面照射光的光取向法的研究开发正在进行。根据光取向法，能够不与取向膜的表面接触而实施取向处理，因此，即使在基板表面存在台阶，也难以在取向处理中产生不均匀，具有能够在基板整个面实现良好的液晶取向的优点。另外，在液晶面板内设置的配线、黑矩阵的数量和面积的增加，也使能够利用于显示的开口部的面积比例(开口率)降低。开口率的降低直接关系到能够透过液晶面板的光的量的减少，因此，为了维持对比度比等液晶显示装置的显示性能，正在研究大幅度提高背光源的亮度。另一方面，对于液晶显示装置中所使用的液晶组合物，要求提高其稳定性，使得经得起液晶显示装置的制造工序中的负荷、且制造出的液晶显示装置能够长期地发挥稳定的特性。例如，在专利文献1中，公开了在液晶组合物中添加抗氧化剂、光稳定剂。另外，在专利文献2中，也公开了在液晶组合物中添加稳定剂(参照段落[0208]～[0211]的表C)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-197731号公报专利文献2:日本特表2011-515543号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题如以上所述，可知，作为对像素的高精细化的应对，谋求了光取向法的利用和背光源的高亮度化，但是，作为其结果，在液晶面板的画面的端部或方格图案(boxpattern)显示的端部容易产生污斑(不均匀)。此外，方格图案显示的端部的不良情况作为影像残留被检测出。本专利技术的专利技术人进行了各种研究的结果认为，上述的影像残留和污斑由以下的流程产生。(1)自由基产生通过对液晶面板照射背光源的光(能量：hν)，如下述式(A-I)所示，光取向膜中所含的光官能团被激发，通过光官能团开裂而产生自由基。特别是在使用了高亮度化的背光源的情况下，自由基的产生变得显著。PAL：光取向膜中的光官能团RAL：由光取向膜产生的自由基(2-1)第一离子生成在光取向膜中产生的自由基溶出到液晶层中，溶出的自由基离子化。(2-2)第二离子生成在光取向膜中产生的自由基溶出到液晶层中，自由基从光官能团转移至液晶分子，液晶分子离子化。(3)电压保持率的降低液晶层中的离子积存在液晶面板的画面的端部或方格图案显示的端部，该部分的电压保持率(VHR)降低，由此产生上述的影像残留和污斑。此外，如上所述，以往的液晶组合物也有添加抗氧化剂、光稳定剂等添加物的情况，但是这些添加物并不是用于解决在使用光取向膜的情况下特有的不良情况。即，在液晶显示装置中，存在以下情况：氧从外部侵入到液晶面板内，液晶材料被氧化时，由于氧化物而产生显示的影像残留或污斑。为了防止该情况，以往，在液晶组合物中添加有具有从在氧存在下由于光或热的影响而产生的氧化物中使氧脱离的功能的抗氧化剂等。但是，在由光取向膜产生自由基，该自由基与抗氧化剂反应的情况下，抗氧化剂被消耗，因此，抗氧化剂不能起到本来的作用，液晶分子或取向膜的氧化进行。存在由此产生的氧化物也离子化的情况，是引起电压保持率降低的原因。本专利技术是鉴于上述现状而完成的专利技术，其目的在于，提供一种使用光取向膜长期地维持良好的电压保持率、防止了显示画面上的影像残留和污斑的产生的液晶显示装置。用于解决技术问题的手段本专利技术的专利技术人着眼于在具备光取向膜的液晶显示装置中，在液晶面板的画面的端部和方格图案显示的端部产生了电压保持率的降低，由此产生显示画面上的影像残留和污斑的不良情况。因此，本专利技术的专利技术人进行了深入研究，结果首次发现了：不良情况的原因是因为，由于被暴露于背光源的光，在光取向膜中产生自由基，该自由基溶出到液晶层中。由此，想到通过使液晶层中含有自由基捕捉剂，能够很好地解决上述技术问题，完成了本专利技术。即，本专利技术的一个方式可以为一种液晶显示装置，其具有有源矩阵型液晶面板和背光源，上述液晶面板具有：液晶层；夹持上述液晶层的一对基板；和分别配置在上述一对基板的上述液晶层侧的表面的取向膜，上述取向膜为由具有光取向性的材料形成的光取向膜，上述液晶层含有液晶材料和自由基捕捉剂。专利技术效果根据本专利技术的液晶显示装置，因为具有上述的构成，所以，能够利用自由基捕捉剂使溶出到液晶层中的自由基失活，能够防止电压保持率的降低。由此，能够使用光取向膜长期地维持良好的电压保持率，能够防止显示画面上的影像残留和污斑的产生。附图说明图1是示意性地表示本实施方式的液晶显示装置的截面图。图2是说明利用受阻胺化合物(自由基捕捉剂)使由光取向膜产生的自由基失活的反应机制的图。图3是说明本专利技术中的酚系抗氧化剂的作用的图。图4是说明酚系抗氧化剂与光反应膜的反应的图。图5是表示实施例1和比较例1、2的液晶面板的电压保持率的经时变化的图表。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术并不限定于以下的实施方式所记载的内容，能够在满足本专利技术的构成的范围内适当进行设计变更。图1是示意性地表示本实施方式的液晶显示装置的截面图。本实施方式的液晶显示装置具有有源矩阵型液晶面板20和背光源10，上述液晶面板20具有：液晶层23；夹持上述液晶层23的一对基板21；和分别配置在上述一对基板21的上述液晶层23侧的表面的取向膜22，上述取向膜22为由具有光取向性的材料形成的光取向膜，上述液晶层23含有液晶材料和自由基捕捉剂。作为有源矩阵型液晶面板20，只要具有液晶层23、夹持上述液晶层23的一对基板21、和分别配置在上述一对基板21的液晶层23侧的表面的取向膜22即可，能够使用采用有源矩阵型的显示方式的通常的液晶面板。在有源矩阵型的显示方式中，通常，在设置于各像素的薄膜晶体管(TFT)等有源元件导通时，信号电压通过TFT被施加至电极，在有源元件截止的期间中保持此时被充电至像素的电荷。表示在1帧期间(例如16.7ms)中保持被充电的电荷的比例的是电压保持率(VHR：VoltageHoldingRatio)。即，VHR低表示对液晶层施加的电压容易随着时间而衰减，在有源矩阵型的显示方式中，要求提高VHR。作为一对基板21，可列举例如有源矩阵基板(TFT基板)和彩色滤光片(CF)基板的组合。作为有源矩阵基板，可以使用液晶显示装置的领域中通常使用的有源矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示装置，其特征在于：具有有源矩阵型液晶面板和背光源，所述液晶面板具有：液晶层；夹持所述液晶层的一对基板；和分别配置在所述一对基板的所述液晶层侧的表面的取向膜，所述取向膜为由显示光取向性的材料形成的光取向膜，所述液晶层含有液晶材料和自由基捕捉剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.29 JP 2014-1763761.一种液晶显示装置，其特征在于：具有有源矩阵型液晶面板和背光源，所述液晶面板具有：液晶层；夹持所述液晶层的一对基板；和分别配置在所述一对基板的所述液晶层侧的表面的取向膜，所述取向膜为由显示光取向性的材料形成的光取向膜，所述液晶层含有液晶材料和自由基捕捉剂。2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述自由基捕捉剂包含由下述式(1)表示的化合物：式中，X表示一价的有机基团，R表示烃基。3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：所述液晶层还含有抗氧化剂。4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：所述抗氧化剂包含由下述式(2)表示的化合物：式中，X表示一价的有机基团。5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：所述光取向膜包含选自肉桂酸酯、查耳酮、香豆素、茋、偶氮苯和苯酚酯中的至少一个光反应部位。6.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：所述光取向膜为使含有由下述式(3)表示的酸酐的单体聚合而得到的聚合物：式中，氢原子可以被取代。7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：所述液晶材料的至少一种成分为具有烯基结构的化合物。8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于：所述具...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫地弘一，水崎真伸，冈崎敢，土屋博司，三宅敢，松本俊宽，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP