液晶显示元件、显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种提高透过率的液晶显示元件及显示装置。本发明专利技术的液晶显示元件包括：第1基板；第2基板，与所述第1基板相对向；液晶层，密封于所述第1基板与所述第2基板之间，并含有液晶组合物；以及第2电极，在所述第2基板的对向面与所述液晶层之间层叠多层；所述液晶组合物具有负的介电各向异性。本发明专利技术的液晶显示元件通过包括多层第2电极，可增强电场，使液晶化合物的取向均匀。

Liquid crystal display device and display device

The invention relates to a liquid crystal display element and a display device for improving transmittance. The liquid crystal display element of the invention comprises a first substrate, a second substrate, and a relative direction to the first substrate; the liquid crystal layer is sealed between the first substrate and the second substrate, and contains a liquid crystal composition; and a second electrode is laminated between the opposite sides of the second substrate and the liquid crystal layer; the liquid crystal composition is used. It has a negative dielectric anisotropy. The liquid crystal display element of the invention can enhance the electric field by including a multilayer second electrode, so that the orientation of the liquid crystal compound is uniform.

【技术实现步骤摘要】
液晶显示元件、显示装置该申请基于2016年10月28日在日本提出申请的日本专利特愿2016-212356号、及2017年7月20日在日本提出申请的日本专利特愿2017-141160号，其内容作为本申请的内容而形成本申请的内容的一部分。
本专利技术涉及一种液晶显示元件及显示装置。特别是涉及一种含有介电各向异性为负的液晶组合物，且具有IPS、VA、FFS、FPA等模式的液晶显示元件。本专利技术也涉及一种聚合物稳定取向型的液晶显示元件。
技术介绍
液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为相变(phasechange，PC)、扭转向列(twistednematic，TN)、超扭转向列(supertwistednematic，STN)、电控双折射(electricallycontrolledbirefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensatedbend，OCB)、面内切换(in-planeswitching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，VA)、边缘场切换(fringefieldswitching，FFS)、电场感应光反应取向(field-inducedphoto-reactivealignment，FPA)、紫外线感应多域垂直取向(ultra-violetinducedmultidomainverticalalignment，UV2A)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passivematrix，PM)与有源矩阵(activematrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多路复用式(multiplex)等，AM被分类为薄膜晶体管(thinfilmtransistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metalinsulatormetal，MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphoussilicon)及多晶硅(polycrystalsilicon)。后者根据制造步骤而分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光与背光两者的半透过型。液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。该组合物具有适当的特性。通过提高该组合物的特性，可获得具有良好的特性的AM元件。将两种特性中的关联汇总于下述表1中。基于市售的AM元件来进一步说明组合物的特性。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选的上限温度为约70℃以上，而且向列相的优选的下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了在元件中显示动态影像，优选响应时间短。响应时间即使只减短1毫秒也好。因而，优选为组合物的粘度小。进而优选为低温下的粘度小。表1.组合物与AM元件的特性组合物的光学各向异性与元件的对比度相关联。根据元件的模式，而需要光学各向异性大或光学各向异性小，即光学各向异性适当。组合物的光学各向异性(Δn)与元件的单元间隙(d)的积(Δn×d)被设计成使对比度为最大。适当的积的值依存于运作模式的种类。VA模式的元件中，该值为约0.30μm至约0.40μm的范围，IPS模式或FFS模式的元件中，该值为约0.20μm至约0.30μm的范围。这些情况下，对单元间隙小的元件而言优选为具有大的光学各向异性的组合物。组合物的大的介电各向异性有助于元件的低阈电压、小的电力消耗与大的对比度。因而，优选为大的介电各向异性。组合物的大的比电阻有助于元件的大的电压保持率与大的对比度。因而，优选为在初始阶段中不仅在室温下，而且在接近向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。优选为在长时间使用后，不仅在室温下，而且在接近向列相的上限温度的温度下也具有大的比电阻的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与元件的寿命相关联。当所述稳定性高时，元件的寿命长。此种特性对于液晶投影仪、液晶电视等中所使用的AM元件而言优选。在聚合物稳定取向(polymersustainedalignment，PSA)型的液晶显示元件中，可使用含有聚合物的液晶组合物。首先，将添加有少量聚合性化合物的组合物注入至元件中。其次，一边对该元件的基板之间施加电压，一边对组合物照射紫外线。聚合性化合物进行聚合而在组合物中生成聚合物的网状结构。该组合物中，可利用聚合物来控制液晶分子的取向，因此元件的响应时间缩短，图像的残像得到改善。在具有TN、ECB、OCB、IPS、VA、FFS、FPA之类的模式的元件中可期待聚合物的此种效果。具有TN模式的AM元件中，可使用具有正的介电各向异性的组合物。具有VA模式的AM元件中，可使用具有负的介电各向异性的组合物。具有IPS模式或FFS模式的AM元件中，可使用具有正或负的介电各向异性的组合物。聚合物稳定取向型的AM元件中，可使用具有正或负的介电各向异性的组合物。如此，液晶显示元件的技术的发展是通过所含有的液晶组合物的改良或液晶显示元件的驱动方式的改良等来进行。液晶显示元件的技术中，液晶的美观、性能对透过率的贡献大。在专利文献1中揭示一种铁电性液晶组合物，其在用于液晶显示元件的情况下显示出优异的耐冲击性，可增大液晶分子的倾角而提高透过率(专利文献1，摘要)。在专利文献2中揭示一种透过率高且取向性高的液晶取向剂(专利文献2、摘要)。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2014-234477号公报[专利文献2]日本专利特开2014-205659号公报液晶显示元件的技术的发展理想的是不仅可通过所含有的液晶组合物的改良或液晶显示元件的驱动方式的改良来达成，而且也可通过液晶显示元件的结构来达成。特别是若不仅可在液晶组合物或液晶显示元件的驱动方式中，而且也可在元件的结构中提高透过率，则可与液晶组合物或液晶显示元件的驱动方式所带来的效果协同作用来大幅度地发展液晶的美观、性能。另外，在近年来的高分辨率(4K、8K)液晶显示面板中，由数据线与栅极线的增加而引起的背光透过率的大幅度下降成为问题，期望透过率的提高。
技术实现思路
[专利技术所要解决的课题]本专利技术的一个目的为一种提高透过率的液晶显示元件。另一目的为一种含有液晶组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物在向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性适当、负介电各向异性大、比电阻大、对紫外线的稳定性高、对热的稳定性高等特性中，充分满足至少一种特性。另一目的为一种含有液晶组合物的液晶显示元件，所述液晶组合物在至少两种特性之间具有适当的平衡。又一目的为一种AM元件，其具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、对比度大、寿命长等特性。[解决课题的技术手段]本专利技术者等人为了解决所述课题，对液晶显示元件的结构进行了研究，结果发现，若以利用其他电极等填补电极间的狭缝区域的方式构成电极，则可明显提高透过率，从而完成了本专利技术。本专利技术为一种液晶显示元件，其包括：第1基板；第2基板，与所述第1基板相对向；液晶层，密封于所述第1基板与所述第2基板之间，并含有液晶组合物；以及第2电极，在所述第2基板的对向面与所述液晶层之间层叠多层；所述液晶组合物具有负的介电各向异性。在所述第2电极的层间可存在其他层(绝缘层或非绝缘层)，或者也可不存在。例如，所述第2电极可介隔绝缘层而层叠多层。或者，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示元件，其特征在于，包括：第1基板；第2基板，与所述第1基板相对向；液晶层，密封于所述第1基板与所述第2基板之间，并含有液晶组合物；以及第2电极，在所述第2基板的对向面与所述液晶层之间层叠多层；且所述液晶组合物具有负的介电各向异性。

【技术特征摘要】
2016.10.28 JP 2016-212356;2017.07.20 JP 2017-141161.一种液晶显示元件，其特征在于，包括：第1基板；第2基板，与所述第1基板相对向；液晶层，密封于所述第1基板与所述第2基板之间，并含有液晶组合物；以及第2电极，在所述第2基板的对向面与所述液晶层之间层叠多层；且所述液晶组合物具有负的介电各向异性。2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：运作模式为垂直取向模式、紫外线感应多域垂直取向模式、边缘场切换模式、或电场感应光反应取向模式，驱动方式为有源矩阵方式。3.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，包括：绝缘层；且所述第2电极介隔所述绝缘层而层叠多层。4.根据权利要求3所述的液晶显示元件，其特征在于，包括：所述第1基板；彩色滤光片，形成于所述第1基板的对向面侧；第1电极，形成于所述彩色滤光片；所述第2基板；第2电极b，其为形成于所述第2基板的对向面侧的所述第2电极中的一电极；所述绝缘层，形成于所述第2电极b；以及第2电极a，其作为像素电极且为形成于所述绝缘层的所述第2电极中的一电极。5.根据权利要求4所述的液晶显示元件，其特征在于：所述第2电极b具有狭缝。6.根据权利要求4所述的液晶显示元件，其特征在于：其为聚合物稳定取向型，所述液晶组合物含有聚合性化合物作为添加物，且所述聚合性化合物进行聚合。7.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：所述第2电极的至少两层一体地进行层叠。8.根据权利要求7所述的液晶显示元件，其特征在于，包括：所述第1基板；彩色滤光片，形成于所述第1基板的对向面侧；第1电极，形成于所述彩色滤光片；所述第2基板；第2电极b，其为形成于所述第2基板的对向面侧的所述第2电极的至少两层中的一电极；以及第2电极a，其作为像素电极且为形成于所述第2电极b的所述第2电极的至少两层中的一电极；所述液晶显示元件为聚合物稳定取向型，所述液晶组合物含有聚合性化合物作为添加物，且所述聚合性化合物进行聚合。9.根据权利要求6或8所述的液晶显示元件，其特征在于：所述液晶组合物含有选自式(3)所表示的聚合性化合物的群组中的至少一种化合物作为所述添加物，式(3)中，环F及环I独立地为环己基、环己烯基、苯基、1-萘基、2-萘基、四氢吡喃-2-基、1,3-二噁烷-2-基、嘧啶-2-基、或吡啶-2-基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基取代；环G为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、或吡啶-2,5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基取代；Z4及Z5独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-C(CH3)＝CH-、-CH＝C(CH3)-、或-C(CH3)＝C(CH3)-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；Sp1、Sp2、及Sp3独立地为单键或碳数1至10的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；d为0、1、或2；e、f、及g独立地为0、1、2、3、或4，而...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄名鸿，简孜洁，斋藤将之，陈佳勲，
申请(专利权)人：捷恩智株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP