液晶显示装置以及液晶显示装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在使用光取向膜的同时不仅在常温环境下、在高温环境下也能够长期维持良好的电压保持率、而且能够抑制残影以及斑点的产生和对比度的下降的液晶显示装置以及能够制造该液晶显示装置的液晶显示装置的制造方法。本发明专利技术的液晶显示装置具有：一对基板；夹持在所述一对基板间的液晶层；配置在所述一对基板的至少一个与所述液晶层之间的光取向膜；以及配置在所述光取向膜与所述液晶层之间的聚合物层，所述聚合物层具有特定的环氧系单体衍生的结构和特定的固化剂衍生的结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶显示装置以及液晶显示装置的制造方法
本专利技术涉及一种液晶显示装置以及液晶显示装置的制造方法。更详细而言，涉及一种通过光取向膜来对液晶分子的取向实施控制的液晶显示装置以及液晶显示装置的制造方法。
技术介绍
液晶显示装置是将液晶组成物用于显示的显示装置，其代表性的显示方式为，从背光源对一对基板间封入有液晶组成物的液晶面板照射光，对液晶组成物施加电压使液晶分子的取向变化，由此，对透过液晶面板的光的量进行控制。这样的液晶显示装置具有薄型、轻量以及低功耗的特点，所以，用于智能电话、平板PC、车载导航系统等电子设备。近年来，对于智能电话等的用途而言，像素的高清晰化正在发展，与此相伴，存在有设置在液晶面板内的布线、黑矩阵的数量、面积增加的趋势。对于液晶显示装置，未施加有电压的状态下的液晶分子的取向通常利用施加了取向处理的取向膜来控制。作为取向处理的方法，以往广泛使用利用辊等对取向膜表面进行摩擦的摩擦法。然而，由于设置在液晶面板内的布线、黑矩阵的数量、面积增加，因此，在液晶面板内的基板表面易于产生高度差。当在基板表面存在有高度差时，有时无法通过摩擦法适当地摩擦高度差附近。当取向处理不均匀时，会在液晶显示装置中引起对比度的下降。与此相对，近年来，作为替代摩擦法的取向处理的方法，正在进行与向取向膜表面照射光的光取向法相关的研究开发。根据光取向法，能够不与取向膜的表面接触地实施取向处理，因此，具有即使在基板表面存在有高度差也难以在取向处理中产生不匀且能够遍及基板整个面实现良好的液晶取向的优点。此外，对于以往的液晶显示装置而言，有时会产生残影等显示不良，谋求对其改善。作为降低残影的方法，正在研究在一对基板间注入含有可聚合的单体的液晶材料，在施加电压的状态下使单体聚合，预先对液晶分子的倾斜的方向进行存储的技术，例如，专利文献1公开了通过使用特定的结构的单体能够降低残影。现有技术文献专利文件专利文献1：日本特开2003-307720号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在使用了具有光反应性官能团的光取向膜的液晶显示装置(以下，也称作光取向液晶显示面板。)中，有时在显示画面中产生残影以及斑点。因此，本专利技术人们通过反复研究认为，光取向液晶显示面板中残影以及斑点通过以下的流程产生。当对光取向膜照射光(例如，包含可视光以及紫外光的背光源光)时，会引起光反应性官能团的分解，而产生自由基。例如，作为光反应性官能团的偶氮苯基如下述那样通过光吸收而产生自由基。[化学式1]产生的自由基的一部分容易转移至液晶层中的液晶分子。然后，转移后的自由基最终离子化，由此电压保持率(以下，也称作VHR。)下降，产生残影和/或斑点。此外，在将光取向液晶显示面板放置在高温环境下时，光取向膜中的自由基易于向液晶层溶出，因此，易于产生由VHR的下降引起的残影以及斑点。而且，当将光取向液晶显示面板长期间放置在高温环境下时有时对比度会下降，但对该原因，想到了由光取向膜产生的自由基转移至液晶分子，最终离子化而引起的。作为使液晶层中的自由基降低的方法，正在研究使自由基捕捉剂溶解于液晶层的方法。然而，自由基捕捉剂能够在液晶层中自由地扩散，因此，存在有自由基捕捉剂与取向膜、密封材料等所包含的特定成分反应，形成杂质的可能性。此外，自由基捕捉剂在液晶层中持续存在，由此，恐怕会引起热反应或液晶材料的物性值稍微变化。本专利技术是鉴于所述现状而完成的，其目的在于，提供一种在使用光取向膜的同时不仅在常温环境下，在高温环境下也能够长期维持良好的电压保持率、而且能够抑制残影以及斑点的产生和对比度的下降的液晶显示装置以及能够对该液晶显示装置进行制造的液晶显示装置的制造方法。解决问题的手段本专利技术人们着眼于在光取向液晶显示面板中，由光取向膜的光反应性官能团产生的自由基向液晶层中溶出，最终离子化，引起VHR的下降。因此，本专利技术人们发现了：通过在光取向膜与液晶层之间形成聚合物层，能够缩小光取向膜中的光反应性官能团与液晶层中的液晶分子直接接触的区域(面积)，能够抑制光取向膜中产生的自由基转移至液晶分子。本专利技术人们还对所述聚合物层的形成方法进行了研究。在以往的聚合物稳定取向技术(PolymerSustainedAlignment)(以下，也称作PSA技术。)中，通过光聚合使添加在液晶层中的聚合性单体形成聚合物层。不过，在光聚合中，有时光取向膜中的光反应性官能团通过360nm以上的长波长光吸收形成自由基，在光聚合的聚合物层形成的工序时存在有由光取向膜产生自由基，自由基向液晶分子转移的可能性。因此，发现了使能够通过热聚合聚合物化的单体溶解于液晶层，对液晶层进行加热使所述单体聚合由此进行聚合物层形成的方法。然后，本专利技术人们深刻研究的结果为，想到了作为能够通过热聚合聚合物化的单体，在液晶层中含有具有特定的环氧基的单体和具有氨基、酰肼基、或咪唑基(以下，也称作氨基等)的固化剂，使它们热聚合，在液晶层与光取向膜之间设置聚合物层，由此，能够彻底地解决所述课题，从而完成本专利技术。即，本专利技术的一方式也可以为一种液晶显示装置，具有：一对基板；夹持在所述一对基板间的液晶层；配置在所述一对基板的至少一个与所述液晶层之间的光取向膜；以及配置在所述光取向膜与所述液晶层之间的聚合物层，所述聚合物层具有下述化学式(A)所示的环氧系单体衍生的结构和下述化学式(B)所示的固化剂衍生的结构。[化学式2](式中，Ep表示环氧基。R1以及R2相同或不同，表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-NHCO-基、-CONH-基、-CH2-基、-CH(CH3)-基、-C(CH3)2-基、-CF2-基、或直接键合。A1以及A2相同或不同，表示1,4-亚苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,4-环亚己基、或碳原子数2～18的烷基、亚烷基、不饱和烷基或者不饱和亚烷基。A1以及A2所具有的-CH2-基并不限于彼此相邻，也可以被-O-基或-S-基取代。A1以及A2所具有的氢原子为氟原子、氯原子、-CN基、或碳原子数1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或者烷基羰基氧基，A1以及A2所具有的氢原子中的一个或两以上也可以被取代。Z1表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-NHCO-基、-CONH-基、-CH2-基、-CH(CH3)-基、-C(CH3)2-基、-CF2-基或直接键合。Z2为下述化学式(A-a)所示的结构。n1为0、1、2、3、4或5。n2为0或1。)[化学式3](式中，n3为1～18的整数。)[化学式4](式中，H1以及H2相同或不同，表示氨基、二甲基氨基、酰肼基、或咪唑基。R3以及R4相同或不同，表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-NHCO-基、-CONH-基、-CH2-基、-CH(CH3)-基、-C(CH3)2-基、-CF2-基、或直接键合。A3以及A4相同或不同，表示1,4-亚苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,4-环亚己基、或碳原子数2～18的烷基、亚烷基、不饱和烷基或者不饱和亚烷基、-CO-基、或-CO-CO-基。A3以及A4所具有的-CH2-基并不限于彼此相邻，也可以被-O-基、-S-基或-NH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：一对基板；夹持在所述一对基板间的液晶层；配置在所述一对基板的至少一个与所述液晶层之间的光取向膜；以及配置在所述光取向膜与所述液晶层之间的聚合物层，所述聚合物层具有下述化学式(1)所示的环氧系单体衍生的结构和下述化学式(2)所示的固化剂衍生的结构。[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.07 JP 2016-0020391.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：一对基板；夹持在所述一对基板间的液晶层；配置在所述一对基板的至少一个与所述液晶层之间的光取向膜；以及配置在所述光取向膜与所述液晶层之间的聚合物层，所述聚合物层具有下述化学式(1)所示的环氧系单体衍生的结构和下述化学式(2)所示的固化剂衍生的结构。[化学式1](式中，Ep表示环氧基。R1以及R2相同或不同，表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-NHCO-基、-CONH-基、-CH2-基、-CH(CH3)-基、-C(CH3)2-基、-CF2-基、或直接键合。A1以及A2相同或不同，表示1,4-亚苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,4-环亚己基、或碳原子数2～18的烷基、亚烷基、不饱和烷基或者不饱和亚烷基。A1以及A2所具有的-CH2-基并不限于彼此相邻，也可以被-O-基或-S-基取代。A1以及A2所具有的氢原子为氟原子、氯原子、-CN基、或碳原子数1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或者烷基羰基氧基，A1以及A2所具有的氢原子中的一个或两以上也可以被取代。Z1表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-NHCO-基、-CONH-基、-CH2-基、-CH(CH3)-基、-C(CH3)2-基、-CF2-基或直接键合。Z2为下述化学式(1-1)所示的结构。n1为0、1、2、3、4或5。n2为0或1。)[化学式2](式中，n3为1～18的整数。)[化学式3](式中，H1以及H2相同或不同，表示氨基、二甲基氨基、酰肼基、或咪唑基。R3以及R4相同或不同，表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-NHCO-基、-CONH-基、-CH2-基、-CH(CH3)-基、-C(CH3)2-基、-CF2-基、或直接键合。A3以及A4相同或不同，表示1,4-亚苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、1,4-环亚己基、或碳原子数2～18的烷基、亚烷基、不饱和烷基或者不饱和亚烷基、-CO-基、或-CO-CO-基。A3以及A4所具有的-CH2-基并不限于彼此相邻，也可以被-O-基、-S-基或-NH-基取代。A3以及A4所具有的氢原子为氟原子、氯原子、-CN基、或碳原子数1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或者烷基羰基氧基，也可以取代A3以及A4所具有的氢原子中的一个或两个以上。Z3表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-NHCO-基、-CONH-基、-CH2-基、-CH(CH3)-基、-C(CH3)2-基、-CF2-基、或直接键合。n4为0、1、2、3、4或5。)2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述环氧系单体为下述化学式(3)所示的单体，并且，所述固化剂为下述化学式(4)所示的单体。[化学式4](式中，n5为1～6的整数。)[化学式5]3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光取向膜包含具有光反应性官能团的聚合物，所述光反应性官能团为偶氮苯基、查耳酮基、或肉桂酸酯基。4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，具有所述光反应性官能团的聚合物还具有羧基。5.根据权利要求3或4所述的液晶显示装置，其特征在于，具有所述光反应性官能团的聚合物还具有环氧基。6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光取向膜含有具有羧基的聚合物。7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光取向膜含有具有环氧基的聚合物。8.根据权利要求4或6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述羧基与所述环氧系单体键合。9.根据权利要求5或7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述环氧基与所述固化剂键合。10.根据权利要求1至9中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光取向膜含有选自由聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚硅氧烷、聚乙烯以及聚马来酰亚胺构成的组的聚合物。11.根据权利要求1至10中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶层含有介电各相异性为负的液晶材料。12.根据权利要求1至11中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置的显示模式为扭转向列(TN)模式、电场控制双折射(ECB)模式、面内开关(IPS)模式、边缘场切换(FFS)模式、垂直取向(VA)模式、或扭转向列垂直取向(VATN)模式。13.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，具有：在一对基板的至少一个形成光取向膜的工序；在所述至少一个形成有光取向膜的一对基板间封入含有液晶材料、下述化学式(1)所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：水崎真伸，土屋博司，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP