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一种难以发生影像残留的液晶显示装置。本发明专利技术的液晶显示装置具备一对基板和被夹持于上述一对基板间的液晶层，上述液晶层含有具有负的介电常数各向异性的液晶材料，上述一对基板中的至少一个基板具有：使接近的液晶分子垂直取向的取向膜；和在上述取向膜上形成并对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层，上述聚合物层是至少1种单体通过吸收光产生自由基并聚合而形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更详细而言，涉及为了长时间维持液晶的取向限制力而在取向膜上形成聚合物层的液晶显示装置、和适于在取向膜上形成聚合物层的液晶显示装置的制造方法。
技术介绍
液晶显示装置由于薄、重量轻及耗电低，因此作为电视、个人电脑、PDA等显示设备被广泛使用。特别是近年来，以电视用液晶显示装置等为代表，液晶显示装置的大型化快速发展。在进行大型化时，即使是较大的面积，也可以以较高的成品率制造，且适用于具有广视角的多畴垂直取向模式(MVA:Multi — domain Vertical Alignment)。在多畴垂直取向模式中，在对液晶层内不施加电压的时刻，液晶分子相对于基板面垂直取向，因此与现有的TN模式(TN =Twisted Nematic)相比，能够得到较高的对比度。但是，由于MVA模式使用肋(突起物)，因此，开口率低，其结果，具有白亮度变低的缺点。为了改善该缺点，只要充分拓宽肋的配置间隔即可，但由于取向限制用结构物即肋的数量变少，因此，即使对液晶施加规定电压，到取向稳定为止也需要花费较长的时间，存在响应速度变慢的问题。为了改善这种问题，实现高亮度和高速响应，提案有使用了聚合物的预倾角赋予技术(下面，也称为PSA (Polymer Sustained Alignment:取向维持)层。)(例如，参照专利文献I 4。)。PSA技术中，向基板间封入在液晶中混合有单体、低聚体等聚合性成分(下面，简称为单体等。)的液晶组成物，并在基板间施加电压，在使液晶分子倾斜的状态下使单体等聚合而聚合化。由此，即使解除电压施加，液晶也具有规定的预倾角，因此能够对液晶取向方位进行规定。单体等的聚合在热或光(紫外线)照射下进行。通过使用该PSA技术，不需要肋而提高开口率，同时能够在整个显示区域赋予比90°低的预倾角，实现高速响应。现有技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2009 / 118086号专利文献2:中国专利第101008784号说明书专利文献3:美国专利申请公开第2008 / 179565号说明书专利文献4:美国专利第7169449号说明书专利文献5:日本特开昭63 - 233952号公报非专利文献非专利文献1:J.Mater.Chem、2003 年、13 卷、1622 — 1630 页
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，本专利技术者们进行了研究，向一对基板间注入包含液晶材料、聚合性单体和聚合引发剂的液晶层组成物，在规定条件下使之发生聚合反应，在取向膜上形成用于维持取向限制力的聚合物层，即便如此，在现有的PSA技术中，当长时间进行相同的图案显示时，在显示中有可能发生“影像残留”。作为“影像残留”的原因之一，例如，由于存在具有电荷的物质(离子、自由基产生剂等)，在单元内部产生直流偏置电压，因此当从外部施加电压时液晶的取向状态各异。本专利技术者们对在液晶显示装置发生影像残留的原因进行了各种研究，着眼于进行聚合反应后的液晶层中所包含的成分。然后，发现即使在一连串的聚合反应结束后，液晶层中也剩余有未反应的单体、聚合引发剂等，并且当在液晶层中剩余有未反应的单体和聚合引发剂那样的易带电荷的物质时，由于完成后的通常使用方式下的背光源光的影响或组装工序后的检查用时效工序的影响，电荷转移到其它物质，易于引起离子性杂质的产生，而在液晶显示中产生影像残留。本专利技术是鉴于上述现状而研发的，其目的在于，提供一种难以发生影像残留的液晶显示装置。用于解决课题的手段本专利技术者们对能够防止“影像残留”的方法进行了各种研究后，着眼于在取向膜上形成的用于维持取向限制力的构成PSA层的材料。然后，发现作为PSA层形成用的聚合性单体，通过使用聚合性单体本身通过吸收光产生自由基并聚合的聚合性单体，即使不使用聚合引发剂，也能够进行聚合反应，由此想到能够解決上述课题的方法，进而完成了本专利技术。S卩，本专利技术的一个方面是包括一对基板和被夹持于该一对基板间的液晶层的液晶显示装置，上述液晶层含有具有负的介电常数各向异性的液晶材料，上述一对基板的至少一个具有:使接近的液晶分子垂直取向的取向膜；和在上述取向膜上形成，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层，上述聚合物层是至少I种单体通过吸收光产生自由基并聚合而形成的。本专利技术的液晶显示装置所具备的一对基板，例如，将一个基板作为阵列基板，将另一个基板作为彩色滤光片基板使用。阵列基板包括多个像素电极，由此按像素单位控制液晶的取向。在彩色滤光片基板中，多种颜色的彩色滤光片配置于与阵列基板的像素电极分别重叠的位置，并按像素单位控制显示颜色。本专利技术的液晶显示装置所具备的一对基板的至少一个具有使接近的液晶分子垂直取向的取向膜。在本专利技术中，取向膜为使接近的液晶分子垂直取向的垂直取向膜，可以是不进行取向处理的膜和进行过取向处理的膜中的任一种。在本专利技术的液晶显示装置所具备的液晶层内填充有具有负的介电常数各向异性的液晶材料。因此，在液晶层内不施加电压的状态下，液晶分子维持与基板面垂直的取向，在液晶层内施加阈值以上的电压的状态下，液晶分子向与基板面水平的取向倾斜。如上所述，本专利技术的液晶显示装置的液晶模式是VA模式的一种方式。本专利技术的液晶显示装置所具备的一对基板的至少一个具有在该取向膜上形成，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层，上述聚合物层是至少I种单体通过吸收光产生自由基并聚合而形成的。在本专利技术中，因为聚合物层不利用聚合引发剂进行聚合反应，所以不存在由于剩余未反应的聚合引发剂的影响而引起的显示特性变化。因此，能够降低在显示中发生影像残留的可能性。通过形成上述聚合物层，即使对上述取向膜不实施取向处理，也能够使与取向膜和聚合物层接近的液晶分子的初始倾斜向一定方向倾斜。例如，在液晶分子预倾取向的状态下使单体聚合而形成有聚合物层的情况下，不管上述取向膜是否进行取向处理，聚合物层都以具有使液晶分子预倾取向的结构的方式形成。作为本专利技术的液晶显示装置的结构，只要以上述构成要素为必须而形成，就不对其它构成要素进行特别限定。本专利技术的另一个方面是包括一对基板和被该一对基板夹持的液晶层的液晶显示装置的制造方法，该制造方法具有:在该一对基板的至少一个基板形成使接近的液晶分子垂直取向的取向膜的工序；和在该取向膜上形成对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层的工序，形成该聚合物层的工序包含对通过吸收光而产生自由基的至少I种单体照射光进行聚合的工序。通过本专利技术的制造方法制造的液晶显示装置的特征与在上述的本专利技术的液晶显示装置中说明的特征同样。作为形成在取向膜上形成、且对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层的材料，使用通过吸收光而产生自由基并聚合的单体，由此，因为未利用聚合引发剂进行聚合反应，所以不存在由于剩余未反应的聚合引发剂的影响而引起的显示特性变化，能够降低在显示中发生影像残留的可能性。作为本专利技术的液晶显示装置的制造方法，只要是以上述工序为必须而形成，就不对其它工序进行特别限定。形成上述聚合物层的工序也可以是在对液晶层施加阈值以上的电压的状态下照射光进行聚合的工序，也可以是在不对液晶层施加阈值以上的电压的状态下照射光进行聚合的工序。下面，对本专利技术的液晶显示装置和本专利技术的液晶显示装置的制造方法优选的方式进行详细说明。上述取向膜优选包括高分子化合物，上述高分子化合物具有包含无机物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.03 JP 2010-1744991.一种液晶显示装置，其特征在于: 所述液晶显示装置包括一对基板和被夹持于该一对基板间的液晶层， 该液晶层含有具有负的介电常数各向异性的液晶材料， 该一对基板的至少一个具有:使接近的液晶分子垂直取向的取向膜；和在该取向膜上形成，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层， 该聚合物层是至少I种单体通过吸收光产生自由基并聚合而形成的。2.按权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述取向膜包括高分子化合物，所述高分子化合物具有包含无机物质的主链。3.按权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述包含无机物质的主链具有硅氧烷单体的重复结构。4.按权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述至少I种单体是通过具有330nm以上波长的光的照射而产生自由基的单体。5.按权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述至少I种单体是双官能单体。6.按权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述至少I种单体为由下述通式(I)表示的缩合芳香族化合物: P1-A1-(Z1-A2)n-P2 (I), 式中，P1和P2相同或不同，表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基，A1和A2相同或不同，表示选自下述化学式(1-1)至(1- 15)中的任一个:7.按权利要求1至5中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于: 所述至少I种单体为由下述通式(II)表示的缩合芳香族化合物: P1-A1-P1 (II)， 式中，P1相同或不同，表示丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氨基或甲基丙烯酰氨基，A1表示下述化学式(2 — I)和(2 — 2)中的任一种:8.按权利要求1至7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于: 对在背光源上放置1000小时后的所述液晶层，施加IV的脉冲电压后，经过16.61ms后的电压保持率为99.0%以上，并且施加10小时的2V的DC偏置电压后的残留DC电压为50mV以下。9.一种液晶显示装置的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：水崎真伸，仲西洋平，野间健史，山田祐一郎，榎本智至，原祐树，菊地英夫，
申请(专利权)人：夏普株式会社，东洋合成工业株式会社，
类型：
国别省市：