液晶显示装置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可抑制液晶材料在低温条件下结晶化、可暴露在背光源下长期地维持良好的电压保持率、且具有优异的响应特性的液晶显示装置，及可制造此种液晶显示装置的液晶显示装置的制造方法。一种液晶显示装置，其是具有一对基板、及所述一对基板间的液晶层，且在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有取向膜的液晶显示装置，所述液晶层由向列相‑各向同性相相变点为75℃以下，且显示向列相的温度宽度不足100℃的液晶材料构成，所述取向膜含有第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物于主链具有聚酰胺酸结构及聚酰亚胺结构的至少一者、或聚硅氧烷结构，所述第二聚合物是使包含具有查尔酮基的至少一种单体的至少一种单体聚合而成的。

Manufacturing method of liquid crystal display device and liquid crystal display device

【技术实现步骤摘要】
液晶显示装置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及液晶显示装置的制造方法。更详细而言，本专利技术涉及适用于头戴式显示器(HMD)中的液晶显示装置及其制造方法。
技术介绍
近年来，液晶显示装置等迅速得到普及，不仅在电视用途中，而且在电子书、数码相框、工业设备(IndustrialAppliance)、个人电脑(PC)、平板电脑、智能手机、HMD用途等中也广泛地使用。在这些用途中，要求各种性能，开发了各种液晶显示模式。例如揭示了如下的技术：通过向4D-RTN模式用光取向膜中导入二官能单体并使其热聚合而提高液晶的取向稳定性(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文件[专利文献1]国际公开第2010/026721号
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在水平取向及垂直取向模式的光取向技术中，由于背光源光照射而造成电压保持率经时性降低。而且，在头戴式显示器(HMD)用途中要求高速响应，因此虽然进行了液晶材料的低粘性化，但还存在如下课题：在低温条件下容易产生液晶材料的结晶化(固化)。以下，对这些现象的原因加以说明。自CCFL(冷阴极管)背光源产生大约370nm以上的紫外光。确认在LED(发光二极管)背光源中也同样如此。由于对液晶单元照射紫外光而产生液晶材料劣化，产生离子性或自由基性杂质。而且，进一步为了使液晶显示装置可以高速响应，需要使液晶材料的粘度变低。用以使液晶材料的粘度变低的有效方法之一是使液晶材料显示液晶相(向列相)的温度范围尽可能地窄。亦即，尽可能地降低液晶相(向列相)-各向同性相的相变温度(Tni)，且尽可能地提高固相(结晶相)-液晶相(向列相)相变温度。具体而言，以LCD使用温度(20℃)为中心，在HMD用途中使显示液晶相(向列相)的温度范围不足100℃，由此而进行低粘度化。为了使液晶材料低粘度化而使液晶化合物的分子量尽可能地小。然而，如果分子量变小，则容易在低温条件下产生结晶化(固化)。结晶化的原因之一是液晶材料中的液晶化合物间彼此的分子间相互作用较强。另外，近年来在IPS(In-Plane-Switching，面内切换)模式、FFS(FringeFieldSwitching，边缘场切换)模式等横向电场模式中，对于对比率提高的要求也变高，为了使对比率提高，光取向技术比摩擦法更有利。其原因在于：光取向技术能够以比摩擦法更高的水准将液晶分子控制在一个方向上。然而，分子取向水准越高，则液晶分子间的相互作用越强，成为在低温条件下容易产生结晶化的原因之一。另外，现有的光取向膜一般由如下两层构成：并不具有光官能基的基底聚合物层和具有光官能基的聚合物层。本专利技术是鉴于上述现状而成的，其目的在于提供可抑制液晶材料在低温条件下结晶化、可暴露在背光源下长时间地维持良好的电压保持率、且具有优异的响应特性的液晶显示装置，及可制造此种液晶显示装置的液晶显示装置的制造方法。解决问题的方案亦即，本专利技术的一形态可以是一种液晶显示装置，其是具有一对基板、及所述一对基板间的液晶层，且在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有取向膜的液晶显示装置，所述液晶层由向列相-各向同性相相变点为75℃以下，且显示向列相的温度宽度不足100℃的液晶材料构成，所述取向膜含有第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物于主链具有聚酰胺酸结构及聚酰亚胺结构的至少一者、或聚硅氧烷结构，所述第二聚合物是使包含下述化学式(1)所表示的至少一种单体的至少一种单体聚合而成的。[化1](式中，P1及P2相同或不同，表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、乙烯基、或乙烯氧基。Sp1及Sp2相同或不同，表示碳数为1～6的直链状、分支状或环状的亚烷基或亚烷基氧基，或者直接结合。各亚苯基所具有的至少一个氢原子也可以被取代。)本专利技术的另一形态可以是一种液晶显示装置的制造方法，其包含如下工序：准备工序，准备一对基板；成膜工序，在所述一对基板的至少一个基板的表面涂布取向剂而形成取向膜，所述取向剂含有于主链具有聚酰胺酸结构及聚酰亚胺结构的至少一者、或聚硅氧烷结构的第一聚合物，及包含上述化学式(1)所表示的至少一种单体的至少一种单体；聚合工序，在所述成膜工序后，使包含上述化学式(1)所表示的至少一种单体的所述至少一种单体聚合而形成第二聚合物；液晶层形成工序，在至少一个基板上形成有所述取向膜的所述一对基板间形成液晶层，所述液晶层由向列相-各向同性相相变点为75℃以下，且显示向列相的温度宽度不足100℃的液晶材料构成。在上述专利文献1中揭示了于取向膜中导入二官能甲基丙烯酸酯单体而形成聚合物的方法。然而，在专利文献1中，关于使包含上述化学式(1)所表示的至少一种单体的至少一种单体聚合而成的第二聚合物，完全没有研究。专利技术效果根据本专利技术可实现可抑制液晶材料在低温条件下结晶化、可暴露在背光源下长时间地维持良好的电压保持率、且具有优异的响应特性的液晶显示装置。附图说明图1是表示第一实施方式的液晶显示装置的示意性截面图。具体实施方式以下，揭示实施方式，参照附图对本专利技术加以更详细的说明，但本专利技术并不仅限于这些实施方式。而且，各实施方式的构成可以在并不脱离本专利技术的主旨的范围内适宜组合，也可以变更。在本说明书中，所谓“观察面侧”是表示相对于显示装置的画面(显示面)而更近之侧，所谓“背面侧”是表示相对于显示装置的画面(显示面)而更远之侧。而且，所谓“室温”，如果没有特别记载，则是指15℃以上、40℃以下的温度。在本说明书中，所谓“光官能基”是表示可产生光反应的官能基。光官能基优选为通过照射紫外线、可见光等光(电磁波、优选为偏转光、更优选为偏转紫外线、特别优选为线性偏振紫外线)而产生例如二聚化(形成二聚体)、异构化、光-弗里斯重排、分解(裂解)等结构变化，从而可表现出液晶化合物的取向限制力的官能基。作为光官能基的具体例，例如可列举偶氮苯基、查尔酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙炔基、芪基、环丁烷环等。在本说明书中，向列相-各向同性相相变点(Tni)可通过如下方式而测定：一面使用梅特勒(Mettler)等而使温度变化，一面目视观察液晶状态或各向同性状态。显示向列相的温度宽度同样可通过如下方式而测定：一面使用梅特勒等而使温度变化，一面目视观察液晶状态或各向同性状态。而且，作为其他方法，还可以列举使用DSC(差示扫描量热仪)确认观测到相变的温度的方法。在本说明书中，使液晶分子在未对液晶层施加电压时，取向于相对于一对基板的各个主表面而言大致水平的方向上的模式也可以称为水平取向模式。所谓大致水平例如是指相对于基板的主表面而言，液晶分子的预倾角为0°以上、5°以下。使液晶分子在未对液晶层施加电压时，取向于相对于一对基板的各个主表面而言大致垂直的方向上的模式也可以称为垂直取向模式。所谓大致垂直例如是指相对于基板的主表面而言，液晶分子的预倾角为85°以上、90°以下。所谓预倾角是指在对液晶层施加的电压不足阈值电压(包括未施加电压)的情况下，液晶材料(液晶化合物)的长轴相对于基板的表面而形成的角度，将基板面设为0°，将基板法线设为90°。本专利技术可应用于水平取向模式液晶显示装置及垂直取向模式液晶显示装置的任意者中。<第一实施方式>首先，对本实施方式的概要加以说明。在本实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶显示装置，其是具有一对基板、及所述一对基板间的液晶层，且在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有取向膜的液晶显示装置，其特征在于：所述液晶层由向列相‑各向同性相相变点为75℃以下，且显示向列相的温度宽度不足100℃的液晶材料构成，所述取向膜含有第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物于主链具有聚酰胺酸结构及聚酰亚胺结构的至少一者、或聚硅氧烷结构，所述第二聚合物是使包含下述化学式(1)所表示的至少一种单体的至少一种单体聚合而成的，

【技术特征摘要】
2018.01.11 JP 2018-0026891.一种液晶显示装置，其是具有一对基板、及所述一对基板间的液晶层，且在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有取向膜的液晶显示装置，其特征在于：所述液晶层由向列相-各向同性相相变点为75℃以下，且显示向列相的温度宽度不足100℃的液晶材料构成，所述取向膜含有第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物于主链具有聚酰胺酸结构及聚酰亚胺结构的至少一者、或聚硅氧烷结构，所述第二聚合物是使包含下述化学式(1)所表示的至少一种单体的至少一种单体聚合而成的，式中，P1及P2相同或不同，表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰胺基、甲基丙烯酰胺基、乙烯基、或乙烯氧基；Sp1及Sp2相同或不同，表示碳数为1～6的直链状、分支状或环状的亚烷基或亚烷基氧基、或者直接结合；各亚苯基所具有的至少一个氢原子也可以被取代。2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：所述化学式(1)所表示的至少一种单体包含下述化学式(2-1)～(2-2)的任意式所表示的至少一种单体，式中，p及q相同或不同，为0或1，m及n相同或不同，为0～6的整数。3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：所述化学式(1)所表示的至少一种单体包含下述化学式(3-1)～(3-8)的任意式所表示的至少一种单体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：所述第一聚合物具有选自由如下基所构成的群的至少一种光官能基：具有或者不具有取代基的肉桂酸酯基、具有或者不具有取代基的偶氮苯结构、具有或者不具有取代基的查尔酮基、及具有或者不具有取代基的香豆素基。5.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：所述取向膜具有含有所述第一聚合物的下层、及所述下层的所述液晶层侧的含有所述第二聚合物的上层。6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：所述下层为光取向层。7.根据权利要求5或6所述的液晶显示装置，其特征在于：所述下层为垂直取向层。8.根据权利要求5或6所述的液晶显示装置，其特征在于：所述下层为水平取向层。9.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：所述液晶材料含有7重量％以上的具有烯基的液晶化合物。10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：所述具有烯基的液晶化合物包含下述化学式(D-...

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