液晶显示设备及其制造方法技术

本发明专利技术的目的是提供具有高图像品质的液晶显示设备及其制造方法。在液晶合成物中的可聚合化合物在以下状态下被聚合：存在于像素电极与信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从该信号电极及该扫描电极中的至少任一个朝向该像素电极的方向上倾斜。优选地，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每１００份重量的液晶有０．０５份重量的可聚合化合物。在围绕该液晶层的密封部分中，优选地在非显示部分中的液晶注入口的相对位置上设置第二密封壁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如一种液晶显示设备，其中液晶合成物被设置在两个基板之间，该液晶合成物包含液晶和能够通过有源能量射线(active energy rays)或者有源能量射线与热的结合而可被聚合的可聚合化合物，然后，借助或者不需借助将电压施加于液晶而使可聚合化合物被聚合，以便调整液晶分子的排列方向。
技术介绍
曾经在液晶显示器的主流中的由TN模式形成的有源矩阵液晶显示器具有视角特性狭窄的缺点。目前，技术术语MVA(多区域垂直排列)模式和IPS(板内切换)模式被采用用于广视角液晶面板。在IPS模式中，通过梳型(comb)电极在水平面上使液晶分子换向。但是，由于梳型电极显著地减小孔径比，因此需要强背景光。在MVA模式中，液晶分子与基板垂直排列，并且液晶分子的排列通过在透明电极(例如由ITO(氧化锡铟)所形成的)上设置的突起或者狭缝(切口)来调整。一般而言，在宽狭缝的情形下，液晶分子沿与狭缝垂直的方向排列，而在窄狭缝(精细结构的狭缝)的情形下，液晶分子沿与狭缝平行的方向排列。在目前的MVA模式中，为了获得广视角，具有复杂形状的突起或者ITO狭缝被设置，以使当施加电压时，液晶分子以四个方向45°、135°、225°和315°倾斜在用于信号电极和扫描电极的总线上。利用这种技术，当施加电压时，液晶分子通过在四个方向上平行于精细狭缝倾斜而被稳定，从而能够实现多区域排列。在日本待审专利申请公开号No.2003-149647的专利技术中，发展出一种技术，具有如图2中显示的不具突起的结构，其中当施加电压时，通过ITO狭缝而使液晶分子以四个方向倾斜。此时，通过在基板之间注入包含可聚合化合物的液晶合成物，并且通过在施加电压的同时使可聚合化合物聚合来记忆液晶分子的下落方向，就能够在当液晶分子的下落方向朝向像素的中心传播时缩短响应时间，这是由以下事实导致的，即由在ITO末端的电场确定液晶分子的下落方向，从而提高了显示切换特性。但是，即使采用这种复杂的设置，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，液晶分子的排列不规则也会出现在位于像素电极与信号电极或者扫描电极的至少其中之一之间的间隙附近。这是由于下述原因面向信号电极和扫描电极中的至少任一个的像素电极的一侧与相关的信号电极或者扫描电极平行设置；由于液晶分子具有易于朝电极倾斜的性质，因此在上述侧(像素电极的端部)附近的液晶分子的下落方向变成与信号电极和扫描电极中的至少任一个垂直；因此，在像素电极附近排列状态是不稳定的，并且产生了旋错(disclination)，其造成变化的显示状态。为解决这个问题，已经提出了一种方法，其中设置辅助的突起用于控制排列，并且通过避光层(黑矩阵(black matrix))来遮蔽排列变化的部分。但是，这就出现了另一个问题，即较小的孔径比。由在MVA模式中设置的突起或者狭缝而造成的基本孔径比减小不像在IPS中由梳型电极所产生的基本孔径比减小那么大。另一方面，与TN模式相比，在MVA模式中存在液晶面板(显示面板)的较小透光率的缺陷。因此，在目前的情况下，MVA模式还未被应用于需较小功耗的笔记本式个人电脑。另外，关于在包含可聚合化合物的液晶合成物被注入基板之间之后、在施加电压的状态下用于聚合可聚合化合物的技术，当以如图1A所示的图案驱动液晶面板一段长时间时，如图1B所示的称为“图像残留(image sticking)”的显示缺陷的问题便会产生。图像残留是这样一种现象当如图1A所示的黑白格图案被显示在液晶面板的显示区域上长时间时，如图1B所示的瓦状(tile)图案残留在显示器上，随后整个区域被设置为某种半调色(halftone)显不。这里，图像残留比率定义如下图像残留比率α＝((β-γ)/γ)×100(％)β＝在长时间显示之后白色显示区域的亮度γ＝在长时间显示之后黑色显示区域的亮度这就是一种现象当液晶显示设备被使用很长时间时，预倾斜角度在电压施加部分中被改变(此时白色以正常的黑色模式被显示)，其不易被恢复。这就要考虑到由于在聚合通过背光在长时间操作下被进一步聚合之后已被保持的液晶层中的可聚合化合物，这种预倾斜角度的改变是通过在调整液晶排列中改变度数而产生的。在通常的使用条件下，如果在使用两天之后图像残留比率是2％或者更小，这就是相当好的。特别地，当考虑到其中同一图像显示持续很长时间的特殊使用或者特殊使用条件时，如果一个月时间液晶面板的图像残留比率是0％，那么在实际使用中则不会出现问题。因此，总的来说，一个月时间图像残留比率为0％是比较好的。另外，就将液晶或者液晶合成物注入到液晶层而言，存在一个问题切顶V形的异常显示部分出现在液晶注入口的对侧上，特别是在灰色被显示的时候。这显示在图12的液晶面板的平面示意图中。标号122表示围绕液晶层的密封壁，标号123表示用于将液晶合成物等注入并密封到该液晶层中的液晶注入口。切顶V形的异常显示部分121出现在液晶注入口的对侧上。这个问题的一个原因被认为是已被注入的液晶或者液晶合成物收集了来自密封壁的污染物。也就是说，要考虑到已经收集了污染物的液晶或者液晶合成物在到达注入口的相对的密封壁一侧之后回弹，并且污染物集中在这个回弹部分中，形成该异常显示部分。图13是液晶面板的平面示意图，其通过箭头示意性地显示了已经收集了污染物的液晶或者液晶合成物是如何发生回弹的。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种用于提高液晶面板的显示性能、防止液晶分子的排列不规则的技术。本专利技术的另一目的是提高对“图像残留”的显示缺陷的抵抗力。本专利技术的又一目的在于提高对被认为是由于液晶或者液晶合成物的注入而引起的异常显示的抵抗力。本专利技术的其它目的和优点将在以下的解释中阐明。在本专利技术的一个方案中，提供有一种液晶显示设备，其中包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在一对基板之间，该可聚合化合物通过有源能量射线或者有源能量射线结合热量而被聚合，所述基板由具有扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管的、用于对液晶层施加电压的第一基板和具有对电极的第二基板组成；然后，存在于像素电极与该信号电极及该扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极与扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜，在这种状态下，通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，借助或者不需借助将电压施加于所述电极之间，而聚合所述可聚合化合物。借助本专利技术的上述方案，防止了液晶分子的排列的不规则，并且提供了具有改善了显示性能的液晶面板的液晶显示设备。在本专利技术的另一方案中，提供有一种液晶显示设备，其中包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在具有电极的一对基板之间，该可聚合化合物通过有源能量射线或者有源能量射线结合热量而被聚合，所述具有电极的一对基板用于将电压施加于液晶层和用于使液晶分子垂直排列的垂直排列控制薄膜上，然后通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量而聚合所述可聚合化合物，同时在电极之间施加电压，以使该液晶分子具有预倾斜角度，由此，在上述液晶显示设备中，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。借助本专利技术的上述方案，能够提供具有对“图像残留”显示缺陷的提高的抵抗力的液晶显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示设备，其中：包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在一对基板之间，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线结合热量而被聚合，所述基板由具有扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管的、用于对液晶层施加电压的第一基板和具有对电极的第二基板组成；然后存在于像素电极与该信号电极及该扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极及扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜，在这种状态下，通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，借助或者不需借助将电压施加于所述电极之间，而聚合所述可聚合化合物。

【技术特征摘要】
JP 2004-9-13 2004-2655521.一种液晶显示设备，其中包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在一对基板之间，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线结合热量而被聚合，所述基板由具有扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管的、用于对液晶层施加电压的第一基板和具有对电极的第二基板组成；然后存在于像素电极与该信号电极及该扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极及扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜，在这种状态下，通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，借助或者不需借助将电压施加于所述电极之间，而聚合所述可聚合化合物。2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当对每一电极施加电压时该可聚合化合物被聚合，以使所述像素电极和所述对电极之间的电位差大于所述信号电极与扫描电极中的至少任一个与所述对电极之间的电位差。3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，通过调整在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度，产生一种状态，在该状态中在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的间隙中的液晶分子在从所述信号电极和扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极的方向上倾斜。4.根据权利要求3所述的液晶显示设备，其中，设置在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的该绝缘层由多个层组成。5.根据权利要求4所述的液晶显示设备，其中，对于所述多个层，无机材料层和有机材料层被使用。6.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间安装的绝缘层的厚度是在从1微米到5微米的范围内。7.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在所述像素电极与所述信号电极之间安装的绝缘层的厚度大于在所述扫描电极和所述信号电极之间设置的绝缘层的厚度。8.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，在所述像素电极与所述信号电极及扫描电极中的至少任一个之间的液晶层接触表面的第一基板侧上的表面部分形成从所述信号电极及扫描电极中的至少任一个朝向所述像素电极下降的斜面。9.根据权利要求8所述的液晶显示设备，其中，对于所述像素电极，突起被设置在彼此相邻的两个像素电极之间，该突起的尖峰出现在该信号电极及该扫描电极中的至少任一个的上面或者上方。10.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，所述信号电极及扫描电极中的至少任一个有一部分被所述像素电极的一部分覆盖。11.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当从基本垂直于液晶显示设备的显示屏幕的方向上观看时，光遮蔽部分仅设置在与所述扫描电极相对的部分的附近。12.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在所述第二基板上设置一滤色器。13.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，垂直排列控制薄膜被涂覆在所述第一和第二基板上。14.一种液晶显示设备，其中包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在具有电极的一对基板之间，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线与热量的结合而被聚合，所述具有电极的一对基板用于将电压施加于液晶层和用于使液晶分子垂直排列的垂直排列控制薄膜上；以及然后通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量而聚合所述可聚合化合物，同时在电极之间施加电压，以使所述液晶分子具有预倾斜角度；由此，在聚合之后保留在所述液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。15.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.05份重量的可聚合化合物。16.根据权利要求14所述的液晶显示设备，其中，在聚合之后保留在液晶相位中的可聚合化合物的量不大于每100份重量的液晶有0.02份重量的可聚合化合物。17.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者。18.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。19.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有负介电各向异性。20.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有这样的性质当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。21.一种液晶显示设备，在一对基板之间包括具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中在该非显示部分的液晶层的厚度大于在该显示部分的液晶层的厚度；并且在该非显示部分中，在所述液晶注入口的相对位置设置第二密封壁。22.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的材料质量和厚度分别与所述第一密封壁的材料质量和厚度相同。23.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的两端位于该显示部分的附近或者与该显示部分接触。24.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述第一密封壁和所述第二密封壁之间的距离大于所述显示部分和所述第二密封壁之间的距离。25.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，包含液晶和可聚合化合物的液晶合成物被设置在所述液晶层中，该可聚合化合物可通过有源能量射线或者通过有源能量射线结合热量而被聚合；并且通过有源能量射线照射或者通过有源能量射线照射和热量，所述可聚合化合物被聚合。26.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物包含丙烯酸盐基、异丁烯酸盐基，或者丙烯酸盐基和异丁烯酸盐基二者。27.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述可聚合化合物在一个分子中包含多个丙烯酸盐基或者异丁烯酸盐基。28.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有负介电各向异性。29.根据权利要求21所述的液晶显示设备，其中，所述液晶具有这样的性质当不施加电压时液晶接近垂直地排列，并且当施加电压时，液晶在通过在基板或者电极的狭缝的上面或者上方形成的突起调整的方向上倾斜。30.根据权利要求1所述的液晶显示设备，在一对基板之间还包括具有液晶注入口的第一密封壁、由所述第一密封壁围绕的液晶层、用于在所述液晶层中显示图像的显示部分、以及在该显示部分的外围设置的非显示部分，其中在所述非显示部分的液晶层的厚度大于在所述显示部分的液晶层的厚度；并且在所述非显示部分中，在所述液晶注入口的相对位置设置第二密封壁。31.根据权利要求30所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的材料质量和厚度分别与所述第一密封壁的材料质量和厚度相同。32.根据权利要求30所述的液晶显示设备，其中，所述第二密封壁的两端位于该显示部分的附近或者与该显示部分接触。33.根据权利要求30所述的液晶显示设备，其中，所述第一密封壁和所述第二密封壁之间的距离大于所述显示部分和所述第二密封壁之间的距离。34.一种液晶显示设备的制造方法，包括在第一基板上，设置扫描电极、信号电极、像素电极和薄薄膜晶体管，用于对液晶层施加电压；在第二基板上，设置对电极；以及在一对所述第一和第二基板之间，设置包含液晶和...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲西洋平，井上雄一，花冈一孝，吉田秀史，田坂泰俊，田代国广，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]