液晶显示面板和液晶显示装置制造方法及图纸

技术编号:9955215 阅读:64 留言:0更新日期:2014-04-23 11:31
本发明专利技术提供使在显示像素内产生的丝状缺陷减少、显示品质优异的液晶显示面板和液晶显示装置。本发明专利技术的液晶显示面板,在一对基板间具有多个间隔物,具有在纵方向上相邻的间隔物间距离与在横方向上相邻的间隔物间距离不同的间隔物配置,连接较短的间隔物间距离的间隔物的线与低于阈值电压时该液晶层中的液晶分子的取向方向所成的角度为20°以内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供使在显示像素内产生的丝状缺陷减少、显示品质优异的液晶显示面板和液晶显示装置。本专利技术的液晶显示面板,在一对基板间具有多个间隔物,具有在纵方向上相邻的间隔物间距离与在横方向上相邻的间隔物间距离不同的间隔物配置,连接较短的间隔物间距离的间隔物的线与低于阈值电压时该液晶层中的液晶分子的取向方向所成的角度为20°以内。【专利说明】液晶显示面板和液晶显示装置
本专利技术涉及液晶显示面板和液晶显示装置。更详细而言,涉及在水平光取向膜上形成有用于改善特性的聚合物层的液晶显示面板和液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置有效利用薄型、轻量和低耗电的特长,在移动信息终端用途、监视器、大型电视机等广泛的领域中使用。在这些领域中要求各种性能,开发有各种显示方式(模式)。就其基本结构和基本原理而言,具备夹持液晶层的一对基板,通过对在液晶层侧的基板上设置的电极适当施加电压,控制液晶层中包含的液晶分子的取向方向来控制光的透过/遮断(显示的开/关),能够进行液晶显示。作为近年来的液晶显示装置的显示方式,可以列举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取向的垂直取向(VA:Vertical Alignment)模式、使具有正或负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面水平取向并对液晶层施加横向电场的面内开关(IP S:1n-Plane Switching)模式和条纹状电场开关(FFS:Fringe Field Switching)等。在此,作为得到高亮度并且能够高速响应的液晶显示装置的方法,提出了采用使用聚合物的取向稳定化(以下也称为PS (Polymer Sustained:聚合物维持)化技术(例如参照专利文献I?9)。其中,在使用聚合物的预倾角赋予技术(以下也称为PSA (PolymerSustained Alignment:聚合物维持取向)技术)中,将混合有具有聚合性的单体、低聚物等聚合性成分的液晶组合物封入基板间,在对基板间施加电压使液晶分子倾斜的状态下使单体聚合,形成聚合物。由此,即使在除去电压施加之后,也能够得到以规定的预倾角倾斜的液晶分子,能够将液晶分子的取向方位规定为一定方向。作为形成聚合物的单体,可以选择利用热、光(紫外线)等进行聚合的材料。另外,例如公开了在对一个基板进行了光取向处理和PS化处理、并对另一个基板进行了摩擦处理的液晶显示器件中,迟滞等对液晶中的用于PS化处理的单体浓度的影响进行研究的文献(例如参照非专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特许第4175826号说明书专利文献2:日本特许第4237977号说明书专利文献3:日本特开2005-181582号公报专利文献4:日本特开2004-286984号公报专利文献5:日本特开2009-102639号公报专利文献6:日本特开2009-132718号公报专利文献7:日本特开2010-33093号公报专利文献8:美国专利第6177972号说明书专利文献9:日本特开2003-177418号公报非专利文献非专利文献1:Y.Nagatake 和另外 I 人,“Hysteresis Reduction i n EOCharacteristic of Photo-Aligned IPS-LCDs with Polymer-Surfa ce-StabilizedMethod”, IDW,10, International Display Workshops,2010 年,p.89-92
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术人进行了即使不对取向膜实施摩擦处理也能够将施加电压时的液晶取向方位控制为多个方位、能够得到优异的视角特性的光取向技术的研究。光取向技术是使用对光具有活性的材料作为取向膜的材料,通过对形成的膜照射紫外线等光线使取向膜产生取向限制力的技术。根据光取向技术,能够非接触地对膜面进行取向处理,因此,能够抑制取向处理中的污物、垃圾等的产生。另外,与摩擦处理不同,也能够适合应用于大型尺寸的面板,而且也能够使制造成品率优异。目前的光取向技术,主要是用于VA模式等使用垂直取向膜的类型的TV的量产而导入的,在IPS模式等使用水平取向膜的类型的TV的量产中尚未导入。其理由是因为,由于使用水平取向膜,在液晶显示中会显著发生影像残留。影像残留是指对液晶单元施加相同电压持续一定时间时,在持续施加电压的部分和未施加电压的部分,明亮度看起来不同的现象。本专利技术人发现,通过PS化形成稳定的聚合物层适合于降低由光取向膜的弱锚定引起的影像残留的发生,为此,促进用于PS化的聚合反应很重要。另且,如在日本特愿2011-084755号中详细说明的那样,特定的液晶成分与PS化工序的组合是合适的。由此,能够使聚合物层的形成速度(液晶层内的聚合性单体引发自由基聚合等连锁聚合,在取向膜的液晶层侧的表面上堆积形成聚合物层的速度)提高以形成具有稳定的取向限制力的聚合物层(PS层)。另外,在取向膜为水平取向膜的情况下,能够使聚合反应和聚合物层的形成速度提高,其结果,降低影像残留的效果特别优异。在此,例如当在使用水平光取向膜的IPS模式、FFS模式等横向电场取向模式中,为了防止影像残留而进行PS化处理时,当面板发生取向不良时,取向不良被固定化,成为显示不良。在取向不良中特别成为问题的是产生丝状缺陷(线状缺陷)。丝状缺陷(线状缺陷)是指液晶的取向缺陷呈丝状(线状)产生,引起漏光。作为对液晶显示装置的品质的影响,黑色偏灰,对比度恶化,并且引起显示的粗涩(不光滑)。此外,在上述的专利文献I?8中没有关于水平光取向膜的记载,关于由弱锚定引起的丝状缺陷的产生没有任何记载。减少丝状缺陷的技术问题,在以使用取向限制力弱的水平光取向膜的液晶显示装置的量产化为目标时其重要性变得特别显著,被认为是本专利技术的
中的新的技术问题。例如,上述的专利文献9提供不使灰度等级变化时的响应速度下降而使光透射率提高的液晶显示装置,在专利文献9的实施方式6-2中记载有由于凹凸反射电极的凹凸而产生取向不良、以及在实施摩擦处理的情况下凹凸面的底部的取向处理变得不充分。对此,提及能够通过在凹凸反射电极上形成聚合物层来抑制由取向紊乱引起的向错的产生。但是,并不能解决在使用取向限制力弱的水平光取向膜的液晶显示装置中,由于在进行PS化处理时取向不良固定化而产生向错的技术问题,相反,在PS化处理前产生的向错通过PS化处理而作为向错被牢固地固定化。为了适当地降低在使用水平光取向膜的液晶显示装置中,由于进行PS化处理而在显示像素内产生的向错,非专利文献I中记载的技术有进一步改进的余地。本专利技术是鉴于上述现状而做出的,其目的是提供使在显示像素内产生的丝状缺陷减少、显示品质优异的液晶显示面板和液晶显示装置。用于解决技术问题的手段本专利技术人进行了潜心研究,发现产生这种丝状缺陷的原因有3个。第一个原因是取向膜本身的锚定弱的情况。本专利技术人发现,当取向膜的锚定弱时,取向限制力变弱,主体中的液晶分子容易偏离取向膜的取向处理方向。即,作为解决手段,可以考虑增加取向膜本身的锚定强度的方法,但是,水平光取向膜与摩擦用水平取向膜相比,通常锚定能(anchoring energy)非常小,因此,改善水平光取向膜材料的特性的方法本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液晶显示面板,其具备一对基板和被夹持在该一对基板间的液晶层,其特征在于:该一对基板中的至少一个基板从液晶层侧起依次具有光取向膜和电极,该光取向膜使液晶分子相对于基板主面水平取向,该液晶显示面板,在一对基板间具有多个间隔物,在俯视基板主面时,具有在纵方向上相邻的间隔物间距离与在横方向上相邻的间隔物间距离不同的间隔物配置,连结该间隔物间距离中较短的间隔物间距离的间隔物的线与低于阈值电压时该液晶层中的液晶分子的取向方向所成的角度为20°以内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:三宅敢宫地弘一
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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