液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种配向膜的分子构造设计的自由度高、且烧屏少的液晶显示装置。本发明专利技术是具有一对基板、及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个的液晶层侧的表面具有配向膜的液晶显示装置，所述液晶显示装置在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体。[化1]

Liquid crystal display device

【技术实现步骤摘要】
液晶显示装置
本专利技术涉及一种液晶显示装置。本专利技术更详细地说，涉及一种使用使在液晶组成物中包含的单体聚合而形成的多聚物层(以下也称为PSA(PolymerSustainedAlignment)层：配向维持层。)，对液晶分子的配向性进行控制的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示(LCD：LiquidCrystalDisplay)装置，是通过对具有双折射性的液晶分子的配向进行控制，从而对光的透过/遮断(显示的开/关)进行控制的设备。作为液晶显示装置的液晶配向模式，可以举出：将具有正的介电常数各向异性的液晶分子以从基板法线方向观察时扭转90°的状态配向的TN(TwistedNematic)模式；使具有负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面垂直配向的垂直配向(VA：VerticalAlignment)模式；使具有正或者负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面水平配向而相对于液晶层施加横电场的面内开关(IPS：In-PlaneSwitching)模式及边缘场开关(FFS：FringeFieldSwitching)模式等。液晶显示装置，通过在基板上形成配向膜，从而可以利用配向膜所具有的侧链和液晶分子之间的相互作用，规定液晶分子的初始的配向方位。另外，近年来，在配向膜上使在液晶组成物中包含的单体聚合而形成多聚物层(PSA层)，并对液晶分子的配向进行控制的技术受到关注。PSA层通过向基板间封入在液晶材料中混合了单体或者低聚物等聚合性成分(以下也称为聚合性单体。)的液晶组成物，并利用热或者光(例如，紫外线)照射，从而将聚合性单体聚合而形成。作为PSA技术，还研究了在聚合性单体的基础上，进一步在液晶组成物中添加聚合引发剂的方法(例如，参照专利文献1)，另外，研究了不是向液晶组成物中添加聚合引发剂，而是在液晶显示装置的基板上形成具有具备使聚合性单体的聚合反应开始的功能的官能基的配向膜的方法(例如，参照专利文献2、3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003－177418号公报专利文献2：国际公开第2011/001579号专利文献3：国际公开第2014/0038431号
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题作为使聚合性单体聚合的方法，可以举出向含有聚合性单体的液晶层照射紫外线的方法。从缩短节拍时间的观点，优选聚合性单体的聚合所需要的紫外线照射时间短。但是，如果紫外线照射时间短，则PSA层未充分地形成，在液晶层中聚合性单体残留，引起烧屏。另一方面，如果紫外线照射时间长，则液晶材料等的有机物劣化，在液晶层中会产生杂质，因此烧屏产生。以下，针对烧屏更详细地进行说明。如果举出垂直配向模式为例，则在无电压施加时，液晶分子相对于基板面垂直地配向。如果紫外线照射时间短，则PSA层未充分地形成，未反应的聚合性单体会在液晶层中残留。如果施加电压，则在液晶分子相对于基板面位于水平方向的状态下，利用从背光源照射的光，未反应的聚合性单体逐渐地聚合。因此，即使不再次施加电压，液晶分子也难以返回到相对于基板面垂直的方向，产生烧屏。由此，将液晶分子的预倾角随着液晶显示装置的使用逐渐地变化的情况也称为Δ倾斜，将由Δ倾斜引起的烧屏也称为倾斜烧屏。Δ倾斜及倾斜烧屏在水平配向模式中也可能产生。另外，如果紫外线照射时间长，则配向膜、液晶材料等有机物劣化，有时会产生自由基。因所产生的自由基的影响而产生内部电场。因该内部电场而电压保持率(VHR)降低，残留DC(rDC)产生，因驱动电压变动而引起烧屏。将这种烧屏也称为电气性烧屏。作为缩短紫外线照射时间的方法，可以举出通过在液晶组成物中添加聚合引发剂或者聚合引发剂单体，从而加快聚合性单体的聚合速度的方法等。但是，在对利用了光配向技术的IPS或者FFS模式、或者垂直配向模式、4D－RTN(4DomainReverseTwistedNematic)模式等使用PSA技术的情况下，无法使用聚合引发剂。因此，由紫外线照射时间过长引起吞吐量降低，同时，因紫外线照射量增加，在将液晶显示装置长期使用时引起电压保持率降低及残留DC增加，引起可靠性降低。这是由于，由在液晶层中微量残留的聚合性单体而产生自由基。为了解决该课题，本专利技术者们目前为止，一直在研究具有具备聚合引发功能的构造和聚合性基的单体，换言之，附加了聚合性基的聚合引发剂(以下也称为引发剂单体。)的使用，但如果向液晶材料中的引发剂单体的导入量变多，则仍然会使得由引发剂单体引起的杂质浓度升高，产生由VHR降低及残留DC增加引起的烧屏残像。即使这样向液晶材料导入引发剂单体或聚合引发剂，如果它们微量地在液晶层中残留，则在液晶层中自由基会产生，由于电荷在液晶层中存在，因此引起VHR降低及残留DC增加。在专利文献2公开的液晶显示装置中，将通过紫外光照射而产生自由基的侧链导入配向膜的多聚物。由此，单体的聚合速度的改善被认可，但改善效果小。考虑这是由于，由于自由基产生机制是去氢型，因此自由基产生效率低。在专利文献3中公开的液晶显示装置中，作为利用紫外光照射而产生自由基的侧链，将自开裂型的侧链向配向膜的多聚物导入。由此，考虑与去氢型的情况相比，自由基产生效率变高。但是，在专利文献3中，作为自开裂型的侧链，使用包含由下述化学式(I)表示的构造的，与侧链或者主链的结合部分(－O－基)和2个苯基成为弯折(垂直)状态，因此侧链体积变大。其结果，有时会引起其它侧链(垂直配向官能基、光官能基等)难以导入的情况。在该情况下，配向膜的分子构造设计存在制约。[化1]本专利技术就是鉴于上述现状而成，其目的在于，提供一种配向膜的分子构造设计的自由度高，且烧屏少的液晶显示装置。解决问题的方案(1)本专利技术的一个实施方式涉及一种液晶显示装置，其具有一对基板及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有配向膜，在该液晶显示装置中，所述液晶显示装置在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体，所述多聚物层含有使包含由下述化学式(2)表示的至少一种单体在内的至少一种单体聚合而成的第二聚合体。[化2](在式中，R1表示碳数为3～6的分枝状或者环状的亚烷基。苯基的相对于羰基而位于对位的位置的氢原子也可以被取代。)[化3](在式中，R2表示－R3－Sp1－P1基、氢原子、卤素原子、－CN基、－NO2基、－NCO基、－NCS基、－OCN基、－SCN基、－SF5基、或者碳数为1～18的直链状或者分枝状的烷基。P1表示自由基聚合性基。Sp1表示碳数为1～6的、直链状、分枝状或者环状的亚烷基或者烯化氧基、或者直接键合。R2所具有的氢原子也可以被取代为氟原子或者氯原子。R2所具有的－CH2－基，只要氧原子及硫原子彼此不相邻就可以被－O－基、－S－基、－NH－基、－CO－基、－COO－基、－OCO－基、－O－COO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶显示装置，其具有一对基板及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有配向膜，/n所述液晶显示装置的特征在于，/n所述液晶显示装置在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，/n所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体，/n所述多聚物层含有使包含由下述化学式(2)表示的至少一种单体在内的至少一种单体聚合而成的第二聚合体，/n

【技术特征摘要】
20180723 US 62/7021121.一种液晶显示装置，其具有一对基板及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有配向膜，
所述液晶显示装置的特征在于，
所述液晶显示装置在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，
所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体，
所述多聚物层含有使包含由下述化学式(2)表示的至少一种单体在内的至少一种单体聚合而成的第二聚合体，



在式中，R1表示碳数为3～6的分枝状或者环状的亚烷基，
苯基的相对于羰基而位于对位的位置的氢原子被取代或者不被取代，



在式中，R2表示－R3－Sp1－P1基、氢原子、卤素原子、－CN基、－NO2基、－NCO基、－NCS基、－OCN基、－SCN基、－SF5基、或者碳数为1～18的直链状或者分枝状的烷基，
P1表示自由基聚合性基，
Sp1表示碳数为1～6的、直链状、分枝状或者环状的亚烷基或者烯化氧基、或者直接键合，
R2所具有的氢原子被取代或者不被取代为氟原子或者氯原子，
R2所具有的－CH2－基不被取代或者，只要氧原子及硫原子彼此不相邻就能够被－O－基、－S－基、－NH－基、－CO－基、－COO－基、－OCO－基、－O－COO－基、－OCH2－基、－CH2O－基、－SCH2－基、－CH2S－基、－N(CH3)－基、－N(C2H5)－基、－N(C3H7)－基、－N(C4H9)－基、－CF2O－基、－OCF2－基、－CF2S－基、－SCF2－基、－N(CF3)－基、－CH2CH2－基、－CF2CH2－基、－CH2CF2－基、－CF2CF2－基、－CH＝CH－基、－CF＝CF－基、－C≡C－基、－CH＝CH－COO－基、或者－OCO－CH＝CH－基取代，
R3表示－O－基、－S－基、－NH－基、－CO－基、－COO－基、－OCO－基、－O－COO－基、－OCH2－基、－CH2O－基、－SCH2－基、－CH2S－基、－N(CH3)－基、－N(C2H5)－基、－N(C3H7)－基、－N(C4H9)－基、－CF2O－基、－OCF2－基、－CF2S－基、－SCF2－基、－N(CF3)－基、－CH2CH2－基、－CF2CH2－基、－CH2CF2－基、－CF2CF2－基、－CH＝CH－基、－CF＝CF－基、－C≡C－基、－CH＝CH－COO－基、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合，
A1及A2相同或者不同，表示1,2－亚苯基、1,3－亚苯基、1,4－亚苯基、萘－1,4－二基、萘－1,5－二基、萘－2,6－二基、1,4－亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4－双环[2,2,2]辛烷基、氮杂环己烷－1,4－二基、萘烷－2,6－二基、1,2,3,4,－四氢化萘－2,6－二基、茚满－1,3－二基、茚满－1,5－二基、茚满－2,5－二基、菲－1,6－二基、菲－1,8－二基、菲－2,7－二基、或者菲－3,6－二基，
A1及A2所具有的－CH2－基不被取代或者，只要氧原子以及硫原子彼此不相邻，就能够被－O－基、或者－S－基取代，
A1及A2所具有的氢原子，被氟原子、氯原子、－CN基、或者碳数为1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、或者烷基羰氧基取代或者不被取代，
Z表示－O－基、－S－基、－NH－基、－CO－基、－COO－基、－OCO－基、－O－COO－基、－OCH2－基、－CH2O－基、－SCH2－基、－CH2S－基、－N(CH3)－基、－N(C2H5)－基、－N(C3H7)－基、－N(C4H9)－基、－CF2O－基、－OCF2－基、－CF2S－基、－SCF2－基、－N(CF3)－基、－CH2CH2－...

【专利技术属性】
技术研发人员：水崎真伸，寺冈优子，冈崎敢，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP