液晶显示装置.pdf

上传人:e1 文档编号:57764 上传时间:2018-01-21 格式:PDF 页数:65 大小:4.74MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201410085823.9

申请日:

2014.03.10

公开号:

CN104102048A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):G02F 1/1337申请日:20140310|||公开

IPC分类号:

G02F1/1337; G02F1/139; C09K19/56

主分类号:

G02F1/1337

申请人:

索尼公司

发明人:

诹访俊一; 芝原靖司; 宫川干司; 小林亲司

地址:

日本东京

优先权:

2013.04.15 JP 2013-084655

专利代理机构:

北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 11290

代理人:

梁兴龙;陈桂香

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供了一种可以实现高速应答并且可以防止电压保持率随时间下降的液晶显示装置,包括:液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-1)表示的烯基化合物,和通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜。

权利要求书

1.  一种液晶显示装置,包括:
液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,
其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物,
所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-1)表示的烯基化合物,和
通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,

这里,RAN11和RAN12各自独立地是具有1~10个碳原子的烷基、烯基或烷氧基,和RAN11和RAN12中的至少一个是烯基,

各自独立地是

L1和L2各自独立地是氢原子、氟原子或氯原子,和
p是0或1。

2.
  如权利要求1所述的液晶显示装置,
其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-2)表示的烯基化合物,

这里,RAN21是具有1~10个碳原子的烯基,RAN22是具有1~10个碳原子的烷基。

3.
  如权利要求1所述的液晶显示装置,
其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-3)表示的烯基化合物,

这里,RAN31是具有1~10个碳原子的烯基,RAN32是具有1~10个碳原子的烷基。

4.
  如权利要求1所述的液晶显示装置,
其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-4)表示的烯基化合物,

这里,RAN41是具有1~10个碳原子的烯基,RAN42是具有1~10个碳原子的烷基。

5.
  如权利要求1所述的液晶显示装置,
其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-5-1)或通式(AN-5-2)表示的烯基化合物,

这里,RAN51是具有1~10个碳原子的烯基,RAN52是具有1~10个碳原子的烷氧基,和L1和L2各自独立地是氟原子或氯原子。

6.
  如权利要求1所述的液晶显示装置,
其中通过使所述高分子化合物交联而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,
第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和
预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。

7.
  如权利要求1所述的液晶显示装置,
其中通过使所述高分子化合物交联而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,
第一侧链和第二侧链彼此结合,
第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和
预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。

8.
  如权利要求6或7所述的液晶显示装置,
其中第一侧链由(A11)n11-RSD11-(A12)n12-RSD12-RSD13形成,
A11和A12每一个是-CH2-、-O-、-COO-或-OCO-,
n11和n12每一个是0或1,
RSD11是具有0~40个碳原子的烷基或具有1~40个碳原子的氟烷基,
RSD12是具有至少一个环结构的二价有机基团,和
RSD13是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。

9.
  如权利要求6或7所述的液晶显示装置,
其中第二侧链由(A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23形成,
A21和A22每一个是-CH2-、-O-、-COO-或-OCO-,
n21和n22每一个是0或1,
RSD21是具有0~40个碳原子的烷基或具有1~40个碳原子的氟烷基,
RSD22是具有选自乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、查耳酮、肉桂酸酯、肉桂酰基、香豆素、马来酰亚胺、二苯甲酮、降冰片烯、阿魏酸酯和壳聚糖的至少一种结构的二价基团或者亚乙炔基,和
RSD23是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。

10.
  如权利要求6所述的液晶显示装置,
其中所述主链具有聚酰亚胺结构、具有聚硅氧烷结构或由聚酰胺酸构成。

11.
  如权利要求1所述的液晶显示装置,
其中设置有由电极中形成的狭缝部、电极中形成的凹凸部或所述基板中设置的突起构成的取向调节单元。

说明书

液晶显示装置
相关申请的交叉参考
本申请要求享有于2013年4月15日提交的日本在先专利申请JP2013-084655的权益,在此将它的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本公开涉及一种包括液晶显示元件的液晶显示装置,其中液晶层封装在相对面上具有取向膜的一对基板之间。
背景技术
近年来,液晶显示器(LCD:liquid crystal display)广泛用作液晶电视接收器、笔记本型个人电脑或车载导航装置等的显示装置。液晶显示装置根据基板之间夹持的液晶层中所含的液晶分子的分子排列(取向)而分类为各种显示模式(方式)。作为一种显示模式,例如,其中在未施加电压的状态下液晶分子扭曲取向的TN(扭曲向列)模式是公知的。在TN模式中,液晶分子具有正的介电常数各向异性,即,具有液晶分子长轴方向的介电常数大于短轴方向的介电常数的特性。因此,液晶分子具有在平行于基板面的平面内液晶分子的取向方向顺次旋转并且在垂直于基板面的方向上排列的结构。
另一方面,在未施加电压的状态下液晶分子垂直于基板面取向的VA(垂直排列)模式日益引起人们关注。在VA模式中,液晶分子具有负的介电常数各向异性,即,具有液晶分子长轴方向的介电常数小于短轴方向的介电常数的特性,并且能够实现比TN模式更宽的视角。
在这种VA模式的液晶显示器中,在施加电压的情况下,在垂直于基板方向上取向的液晶分子发生应答,使得由于负的介电常数各向异性的原因,在平行于基板的方向上倾斜,从而光透过。然而,由于在垂直于基板方向上取向的液晶分子倾斜的方向是任意的。因此,在施加电压的情况下,液晶分 子的取向混乱,从而对电压的应答特性恶化。
这里,为了改善应答特性研究了调节其中液晶分子通过应答电压而倾斜的方向的技术。具体地,例如,日本未经审查的专利申请公开No.2011-095696公开了一种液晶显示装置,包括液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间并含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶层,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有作为侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物,和通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜。在日本未经审查的专利申请公开No.2011-095696中公开的技术也被称为场致光反应性取向(FPA)法。
另一方面,为了实现高速应答研究了使用含有烯基化合物的液晶组合物的技术(例如,参见日本未经审查的专利申请公开No.2009-149667和日本未经审查的专利申请公开No.2008-106280)。通过在液晶组合物中含有烯基化合物,液晶组合物的粘度降低,因此能够实现液晶显示装置的高速应答。
然而,在含有烯基化合物的液晶组合物和垂直取向状态的用于驱动液晶分子的垂直取向膜彼此组合的情况下,电压保持率随时间降低。另一方面,日本未经审查的专利申请公开No.2011-095696没有公开关于含有烯基化合物的液晶组合物作为构成液晶层的材料的用途。
发明内容
因此,希望提供一种使用含有烯基化合物的液晶组合物作为构成液晶层的材料的液晶显示装置,其可以实现高速应答,并且可以防止电压保持率随时间下降的发生。
根据本公开的实施方案,提供了一种液晶显示装置,包括:液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物(为简便 起见,称作"取向处理后的化合物"),所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-1)表示的烯基化合物,和通过交联的化合物(取向处理后的化合物)赋予液晶分子预倾斜。根据本实施方案的液晶显示元件由本公开的液晶显示装置中的液晶显示元件构成。这里,"交联性官能团"是指能够形成交联的结构(桥接结构)的基团。

这里,RAN11和RAN12各自独立地是具有1~10个碳原子的烷基、烯基或烷氧基,和RAN11和RAN12中的至少一个是烯基,

各自独立地是

L1和L2各自独立地是氢原子、氟原子或氯原子,和p是0或1。
在下文中,为方便起见,本公开的液晶显示装置可以被称为“根据本公开第一实施方案的液晶显示装置”。这里,“与液晶分子相互作用”是指液晶分子沿着第一侧链配置或者插在第一侧链之间,因此预倾斜被赋予液晶分子。此外,通过使具有作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联,液晶分子的预倾斜状态被固定。
在本公开的液晶显示装置中,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种通式(AN-1)表示的烯基化合物,并且所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物。因此,能够提供一种可以实现高速应答并且可以防止电压保持率随时间下降的发生的液晶显示装置。此外,由于通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此在电场施加在像素电极和对向电极之间的情况下,液晶分子的长轴方向成为相对于基板面的预定方向,并且能够确保优异的显示特性。此外,由于通过交联的 化合物赋予液晶分子预倾斜,因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,取决于电极之间电场的应答速度增大,并且与未使用交联的化合物赋予预倾斜的情况相比,容易保持优异的显示特性。
附图说明
图1A和图1B是包括与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物的概念图;
图2是实施方案1的液晶显示装置的示意性部分截面图;
图3是用于说明图2所示的液晶显示装置的制造方法的流程图;
图4是基板等的示意性部分截面图,用于说明图2所示的液晶显示装置的制造方法;
图5是基板等的示意性部分截面图,用于说明图4后续的步骤;
图6是基板等的示意性部分截面图,用于说明图5后续的步骤;
图7是实施方案3的液晶显示装置的示意性部分截面图;
图8是实施方案3的液晶显示装置的变形例的示意性部分截面图;
图9是实施例4的液晶显示装置的示意性部分截面图;
图10是图2所示的液晶显示装置的电路构成图;
图11是说明液晶分子的预倾斜的示意图;和
图12A和图12B是说明有序参数的示意性截面图。
具体实施方式
下面,参照附图,基于实施方案和实施例说明本公开。然而,本公开不限于实施方案和实施例,并且实施方案和实施例中的各种数值和材料作为举例显示。按以下顺序进行说明。
1.本公开的液晶显示装置的一般说明
2.基于实施方案的本公开的液晶显示装置的说明
3.基于实施例的本公开的液晶显示装置的说明和其他
本公开的液晶显示装置的一般说明
作为另一个例子,根据本实施方案的液晶显示装置可以包括液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜可以含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的感光性官能团的高分子化合物变形而获得的化合物(为简便起见,称作"取向处理后的化合物"),所述构成液晶层的液晶组合物可以含有至少一种通式(AN-1)表示的烯基化合物,和通过变形的化合物(取向处理后的化合物)赋予液晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置被称作"根据第一参考实施方案的液晶显示装置"。根据本实施方案的液晶显示元件由根据第一参考实施方案的液晶显示装置中的液晶显示元件构成。这里,"感光性官能团"是指能够吸收能量线的基团。
在根据第一参考实施方案的液晶显示装置中,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种通式(AN-1)表示的烯基化合物,并且所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物。因此,能够提供一种可以实现高速应答并且可以防止电压保持率随时间下降的发生的液晶显示装置。此外,由于通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此在电场施加在像素电极和对向电极之间的情况下,液晶分子的长轴方向成为相对于基板面的预定方向,并且能够确保优异的显示特性。此外,由于通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,取决于电极之间电场的应答速度增大,并且与未使用交联的化合物赋予预倾斜的情况相比,容易保持优异的显示特性。
在根据第一参考实施方案的液晶显示装置中,所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有作为第二侧链的感光性官能团的高分子化合物变形而获得的化合物,并且通过变形的化合物赋予液晶分子预倾斜。因此,在电场施加在像素电极和对向电极之间的情况下,液晶分子的长轴方向成为相对于基板面的预定方向,并且能够确保优异的显示特性。此外,由于通过 变形的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,取决于电极之间电场的应答速度增大,并且与未使用变形的化合物赋予预倾斜的情况相比,容易保持优异的显示特性。
根据本公开第一方案的液晶显示装置可以通过包括以下步骤的制造方法获得:在一对基板中的一个基板上形成由具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物(为简便起见,称作"取向处理前的化合物")构成的第一取向膜;在所述一对基板中的另一个基板上形成第二取向膜;配置所述一对基板使得第一取向膜和第二取向膜彼此相对,并在第一取向膜和第二取向膜之间封装被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子和含有至少一种通式(AN-1)表示的烯基化合物的液晶组合物的液晶层;和在封装所述液晶层后,使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)交联,从而赋予液晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置的制造方法被称为"根据第一实施方案的液晶显示装置的制造方法"。
这里,在根据第一实施方案的液晶显示装置的制造方法(或液晶显示元件的制造方法)中,可以在通过向所述液晶层施加预定的电场使所述液晶分子取向的同时,通过照射紫外线使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)的第二侧链交联。
在这种情况下,优选的是,在向所述液晶层施加电场的同时照射紫外线,使得所述液晶分子斜对所述一对基板中的至少一个基板的表面排列。此外,优选的是,所述一对基板由具有像素电极的基板和具有对向电极的基板构成,并且从具有像素电极的基板侧照射紫外线。一般而言,在具有对向电极的基板侧上形成滤色片,紫外线被滤色片吸收,并且取向膜材料的交联性官能团的反应可能难以进行,因此,如上所述,更优选的是,从未形成滤色片的具有像素电极的基板侧照射紫外线。在滤色片形成于具有像素电极的基板侧上的情况下,优选的是,从具有对向电极的基板侧照射紫外线。基本上,由电场的方向调节将被赋予预倾斜的液晶分子的方位角(偏转角),并由电场的强度调节极角(天顶角)。这同样适用于后述的根据第一参考实施方案和第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法。
在上述根据第一实施方案的液晶显示装置的制造方法中,在形成含有具 有交联性官能团的高分子化合物的第一取向膜后,在第一取向膜和第二取向膜之间封装液晶层。这里,通过第一取向膜和第二取向膜使液晶层中的液晶分子相对于第一取向膜和第二取向膜的整个表面在预定的方向(例如,水平方向、垂直方向或倾斜方向)上排列。接下来,在施加电场的同时,使交联性官能团反应,以使高分子化合物交联。由此,预倾斜能够被赋予交联的化合物附近的液晶分子。即,通过在液晶分子排列的状态下使高分子化合物交联,能够赋予液晶分子预倾斜,无需在封装液晶层之前向取向膜照射直线偏振光或倾斜光,或者无需使用大型的设备。因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,应答速度改善。
根据第一参考实施方案的液晶显示装置可以通过包括以下步骤的制造方法获得:在一对基板中的一个基板上形成由具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的感光性官能团的高分子化合物(为简便起见,称作"取向处理前的化合物")构成的第一取向膜;在所述一对基板中的另一个基板上形成第二取向膜;配置所述一对基板使得第一取向膜和第二取向膜彼此相对,并在第一取向膜和第二取向膜之间封装被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子和含有至少一种通式(AN-1)表示的烯基化合物的液晶组合物的液晶层;和在封装所述液晶层后,使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)变形,从而赋予液晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置的制造方法被称为"根据第一参考实施方案的液晶显示装置的制造方法"。
在这种情况下,在根据第一参考实施方案的液晶显示装置的制造方法(或液晶显示元件的制造方法)中,可以在通过向所述液晶层施加预定的电场使所述液晶分子取向的同时,通过照射紫外线使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)的第二侧链变形。
在上述根据第一参考实施方案的液晶显示装置的制造方法中,在形成含有具有感光性官能团的高分子化合物的第一取向膜后,在第一取向膜和第二取向膜之间封装液晶层。这里,通过第一取向膜和第二取向膜使液晶层中的液晶分子相对于第一取向膜和第二取向膜的整个表面在预定的方向(例如,水平方向、垂直方向或倾斜方向)上排列。接下来,在施加电场的同时,使高分子化合物变形。由此,预倾斜能够被赋予变形的化合物附近的液晶分子。 即,通过在液晶分子排列的状态下使高分子化合物变形,能够赋予液晶分子预倾斜,无需在封装液晶层之前向取向膜照射直线偏振光或倾斜光,或者无需使用大型的设备。因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,应答速度改善。
可选择地,根据本公开第一实施方案的液晶显示装置或根据第一参考实施方案的液晶显示装置可以通过包括以下步骤的制造方法获得:在一对基板中的一个基板上形成由具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团或感光性官能团的高分子化合物(为简便起见,称作"取向处理前的化合物")构成的第一取向膜;在所述一对基板中的另一个基板上形成第二取向膜;配置所述一对基板使得第一取向膜和第二取向膜彼此相对,并在第一取向膜和第二取向膜之间封装被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子和含有至少一种通式(AN-1)表示的烯基化合物的液晶组合物的液晶层;和在封装所述液晶层后,向所述高分子化合物(取向处理前的化合物)照射能量线,从而赋予液晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置的制造方法被称为"根据第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法"。这里,紫外线、X射线和电子射线可以用作能量线。
在根据第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法(或液晶显示元件的制造方法)中,可以在通过向所述液晶层施加预定的电场使所述液晶分子取向的同时,向所述高分子化合物照射作为能量线的紫外线。
在根据第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法中,通过向所述高分子化合物(取向处理前的化合物)照射能量线赋予液晶分子预倾斜。即,通过在液晶分子排列的状态下使高分子化合物的第二侧链交联或变形,能够赋予液晶分子预倾斜,无需在封装液晶层之前向取向膜照射直线偏振光或倾斜光,或者无需使用大型的设备。因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,应答速度改善。
在下文中,根据第一实施方案的液晶显示装置或包括上述优选实施方案和构成的根据本公开第一实施方案的液晶显示装置的制造方法可以简单地统称作"第一实施方案"。在下文中,根据第一参考实施方案的液晶显示装置或包括上述优选实施方案和构成的根据第一参考实施方案的液晶显示装 置的制造方法可以简单地统称作"第一参考实施方案"。在下文中,包括上述优选实施方案和构成的根据第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法可以简单地统称作"第二参考实施方案"。
在第一实施方案、第一参考实施方案或第二参考实施方案中,所述构成液晶层的液晶组合物可以具有含有至少一种以下通式(AN-2)表示的烯基化合物的构成,可以具有含有至少一种以下通式(AN-3)表示的烯基化合物的构成,可以具有含有至少一种以下通式(AN-4)表示的烯基化合物的构成,或可以具有含有至少一种以下通式(AN-5-1)或通式(AN-5-2)表示的烯基化合物的构成。例如,液晶组合物中的烯基化合物可以通过使用气相色谱设备检测。

这里,RAN21是具有1~10个碳原子的烯基,RAN22是具有1~10个碳原子的烷基。

这里,RAN31是具有1~10个碳原子的烯基,RAN32是具有1~10个碳原子的烷基。

这里,RAN41是具有1~10个碳原子的烯基,RAN42是具有1~10个碳原子的烷基。

这里,RAN51是具有1~10个碳原子的烯基,RAN52是具有1~10个碳原子的烷氧基,和L1和L2各自独立地是氟原子或氯原子。
烯基化合物的组合的例子包括通式(AN-2)和通式(AN-3)的组合、通 式(AN-2)和通式(AN-4)的组合、通式(AN-2)和通式(AN-5-1)的组合、通式(AN-2)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-3)和通式(AN-4)的组合、通式(AN-3)和通式(AN-5-1)的组合、通式(AN-3)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-3)、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-4)和通式(AN-5-1)的组合、通式(AN-4)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-4)、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-3)和通式(AN-4)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-3)和通式(AN-5-1)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-3)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-3)、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-4)和通式(AN-5-1)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-4)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-4)、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-3)、通式(AN-4)和通式(AN-5-1)的组合、通式(AN-3)、通式(AN-4)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-3)、通式(AN-4)、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-3)、通式(AN-4)和通式(AN-5-1)的组合、通式(AN-2)、通式(AN-3)、通式(AN-4)和通式(AN-5-2)的组合以及通式(AN-2)、通式(AN-3)、通式(AN-4)、通式(AN-5-1)和通式(AN-5-2)的组合。
可选择地,在第一实施方案、第一参考实施方案和第二参考实施方案中,所述构成液晶层的液晶组合物可以具有至少含有电气负的烯基化合物和电气中性的烯基化合物的混合物的构成。这里,电气负的烯基化合物可以被定义为含有烯基并且具有负的介电常数各向异性的化合物,电气中性的烯基化合物可以被定义为含有烯基并且不具有介电常数各向异性的化合物。
在上述包含优选实施方案的第一实施方案中,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)交联而获得的化合物(取向处理后的化合物)被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。这种结构的概念图示于图1A,并且在下面的描述中,第一侧链可以被示为“L”,第二侧链可以被示为“A”。可选择地,在上述包含优选实施方案 的第一参考实施方案中,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)变形而获得的化合物(取向处理后的化合物)被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。可选择地,在上述包含优选实施方案的第二参考实施方案中,存在以下的构成,其中通过向所述高分子化合物照射能量线而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。
可选择地,在上述包含优选实施方案的第一实施方案,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)交联而获得的化合物(取向处理后的化合物)被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。这种结构的概念图示于图1B。可选择地,在上述包含优选实施方案的第一参考实施方案中,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物(取向处理前的化合物)变形而获得的化合物(取向处理后的化合物)被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。可选择地,在上述包含优选实施方案的第二参考实施方案中,存在以下的构成,其中通过向所述高分子化合物照射能量线而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。
在这些情况下,存在以下的构成,其中第一侧链由(A11)n11-RSD11-(A12)n12-RSD12-RSD13(SD-1)形成,A11和A12每一个是-CH2-、-O-、-COO-或-OCO-,n11和n12每一个是0或1,RSD11是具有0~40个 碳原子的烷基或具有1~40个碳原子的氟烷基,RSD12是具有至少一个环结构的二价有机基团,和RSD13是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。A11是将RSD11结合到其他部分的部分,和A12是使RSD11和RSD12相互结合的部分。RSD11用作所谓的间隔基。此外,RSD12是与液晶分子相互作用的部分,具体地,可被构造成具有介晶基团,可以表现出液晶性,也可以不表现出液晶性,或具有与液晶分子相同的结构,或具有与液晶分子类似的结构,甾族化合物衍生物、胆甾醇衍生物、联苯、三联苯或萘可以用作更具体的结构。RSD13是末端基团。
此外,在这些情况下,存在以下的构成,其中第二侧链由(A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23(SD-2)形成,A21和A22每一个是-CH2-、-O-、-COO-或-OCO-,n21和n22每一个是0或1,RSD21是具有0~40个碳原子的烷基或具有1~40个碳原子的氟烷基,RSD22是具有选自包括乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、查耳酮、肉桂酸酯、肉桂酰基、香豆素、马来酰亚胺、二苯甲酮、降冰片烯、阿魏酸酯(oryzanol)和壳聚糖的至少一种结构的二价基团或亚乙炔基,和RSD23是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。A21是将RSD21结合到其他部分的部分,和A22是使RSD21和RSD22相互结合的部分。RSD21用作所谓的间隔基。RSD22是反应性成分,RSD23是末端基团。
在上述的第一实施方案、第一参考实施方案和第二参考实施方案的各种优选构成中,主链可以具有具有聚酰亚胺结构(即,所述主链可以在重复单元中含有酰亚胺键)、具有聚硅氧烷结构或由聚酰胺酸形成的构成。
在包括上述的优选实施方案和构成的第一实施方案、第一参考实施方案和第二实施方案中,可以设置由电极中形成的狭缝部或基板中设置的突起构成的取向调节单元。可选择地,可以设置由电极中形成的凹凸部形成的取向调节单元。第一取向膜的表面粗糙度Ra可以为1nm以下,或所述一对取向膜中的至少一个取向膜的表面粗糙度Ra可以为1nm以下。表面粗糙度Ra按JIS B0601:2001中规定的。
在包括上述的优选实施方案和构成的第一实施方案、第一参考实施方案和第二实施方案中,第二取向膜可以由构成第一取向膜的高分子化合物(取向处理前的化合物)形成,或者一对取向膜可以具有彼此相同的组 成。这里,只要它们用第一实施方案、第一参考实施方案和第二参考实施方案中规定的高分子化合物(取向处理前的化合物)构成,一对取向膜就可以具有彼此不同的组成,或者第二取向膜可以由不同于构成第一取向膜的高分子化合物(取向处理前的化合物)的高分子化合物构成。高分子化合物(取向处理后的化合物)可以具有相对于一对基板在预定方向上排列液晶分子的结构。此外,一对基板可以由具有像素电极的基板和具有对向电极的基板构成。
在取向膜材料中或在取向膜中,作为取向处理前的化合物或取向处理后的化合物的高分子化合物前体(后述)的含量优选为1质量%~30质量%,更优选3质量%~10质量%。此外,根据需要,取向膜材料可以与光聚合引发剂混合。
主链的说明
在下文中,将说明构成高分子化合物(取向处理前的化合物或取向处理后的化合物)的主链。
取向处理前的化合物优选包括具有高耐热性的结构作为主链。由此,即使液晶显示装置(液晶显示元件)处于高温环境下,由于取向膜中的取向处理后的化合物对于液晶分子也保持取向调节能力,结果应答特性和显示特性如对比度保持良好,并能确保可靠性。这里,如上所述,主链优选在重复单元中例如含有酰亚胺键。例如,具有式(1)表示的聚酰亚胺结构的高分子化合物用作主链中含有酰亚胺键的取向处理前的化合物。具有式(1)所示的聚酰亚胺结构的高分子化合物可以由一种式(1)所示的聚酰亚胺结构构成,可以含有多种无规连接的聚酰亚胺结构,或可以含有除了式(1)所示结构之外的其他结构。

这里,R1是四价有机基团,R2是二价有机基团,和n1是1以上的整数。
式(1)中的R1和R2是任意的,只要R1和R2是含有碳的四价或二价基团,但是作为第二侧链的交联性官能团优选包含在R1和R2的一个中。这是因为,在取向处理后的化合物中,容易获得充分的取向调节能力。
在具有作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物含有式(1)所示的聚酰亚胺结构的情况下,作为取向处理前的化合物的高分子化合物前体的例子包括具有交联性官能团的聚酰胺酸。
在作为取向处理前的化合物的高分子化合物前体具有式(1)所示的聚酰亚胺结构的情况下,聚酰胺酸可以用作高分子化合物前体。例如,通过二胺化合物与四羧酸二酐反应合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸。这里使用的二胺化合物和四羧酸二酐中的至少一种具有交联性官能团。二胺化合物的例子包括式(A-1)~(A-15)代表的具有交联性官能团的化合物。四羧酸二酐的例子包括式(a-1)~(a-10)代表的具有交联性官能团的化合物。


这里,X1~X4是单键或二价有机基团。

这里,X5~X7是单键或二价有机基团。


此外,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化合物含有垂直排列诱发结构部的情况下,除了上述具有交联性官能团的化合物之外,还可以使用式(B-1)~(B-36)表示的具有垂直排列诱发结构部的化合物作为二胺化合物或式(b-1)~(b-3)表示的具有垂直排列诱发结构部的化合物作为四羧酸二酐。


这里,a4~a6是0以上和21以下的整数。

这里,a4是0以上和21以下的整数。


这里,a4是0以上和21以下的整数。


此外,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸的情况下,除了上述具有交联性官能团的化合物,可以使用式(C-1)~(C-20)表示的具有基团的化合物作为二胺化合物。



可选择地,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸的情况下,除了上述具有交联性官能团的化合物,可以使用式(D-1)~(D-7)表示的具有基团的化合物作为二胺化合物。


这里,n是3以上和20以下的整数。
在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化合物含有作为式(1)中R2的两种类型的结构(即,含有垂直排列诱发结构部的结构和含有交联性官能团的结构)的情况下,例如,二胺化合物和四羧酸二酐选择如下。即,使用式(A-1)~(A-15)表示的具有交联性官能团的化合物中的至少一种、式(B-1)~(B-36)和式(b-1)~(b-3)表示的具有垂直排列诱发结构部的化合物中的至少一种以及式(E-1)~(E-28)表示的四羧酸二酐中的至少一种。式(E-23)中的R1和R2是相同或不同的烷基、烷氧基或卤原子,并且卤原子种类是任意的。



这里,R1和R2每一个是烷基、烷氧基或卤原子。
在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化合物含有作为式(1)中R2的两种类型的结构的情况下,例如,二胺化合物和四羧酸二酐选择如下。即,使用式(A-1)~(A-15)表示的具有交联性官能团的化合物中的至少一种、式(C-1)~(C-20)表示的化合物中的至少一种以及式(E-1)~(E-28)表示的四羧酸二酐中的至少一种。
可选择地,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化合物含有作为式(1)中R2的两种类型的结构的情况下,例如,二胺化合物和四羧酸二酐选择如下。即,使用式(A-1)~(A-15)表示的具有交联性官能团的化合物中的至少一种、式(D-1)~(D-7)表示的化合物中的至少一种以及式(E-1)~(E-28)表示的四羧酸二酐中的至少一种。
取向处理前的化合物优选含有使液晶分子在垂直于基板面的方向上取向的结构(在下文中,称作"垂直排列诱发结构部")。这是因为,即使除了取向处理后的化合物之外,取向膜不含有具有垂直排列诱发结构部的化合物(所谓的通常的垂直取向剂),也能够进行所有液晶分子的取向调节。此外, 与单独包含具有垂直排列诱发结构部的化合物的情况相比,可以更容易地形成能够对于液晶层更均匀地表现出取向调节功能的取向膜。在取向处理前的化合物中,垂直排列诱发结构部可以包含在主链中、包含在第二侧链中或包含在这两者中。在取向处理前的化合物含有式(1)表示的聚酰亚胺结构的情况下,优选的是,含有两种类型的结构,即,作为R2的含有垂直排列诱发结构部的结构(重复单元)和作为R2的含有交联性官能团的结构(重复单元),因为这是容易获得的。在垂直排列诱发结构部被包含在取向处理前的化合物中的情况下,其也被包含在取向处理后的化合物中。
垂直排列诱发结构部的例子包括具有10个以上碳原子的烷基、具有10个以上碳原子的卤代烷基、具有10个以上碳原子的烷氧基、具有10个以上碳原子的卤代烷氧基和具有环结构的有机基团。具体地,例如,使用式(11-1)~(11-6)表示的结构作为含有垂直排列诱发结构部的结构。这里,式(11-1)~(11-6)表示的结构还可以用作第一侧链(L)。

这里,Y1是具有10个以上碳原子的烷基、具有10个以上碳原子的烷氧基或具有环结构的一价有机基团。Y2~Y15是具有10个以上碳原子的烷基、具有10个以上碳原子的烷氧基或具有环结构的一价有机基团,Y2和Y3中的至少一个、Y4~Y6中的至少一个、Y7~Y8中的至少一个、Y9~Y12中的至少一个和Y13~Y15中的至少一个是具有10个以上碳原子的烷基、具有10个以上碳原子的烷氧基或具有环结构的一价有机基团。这里,Y11和Y12可以相互结合形成环结构。
例如,式(12-1)~(12-23)表示的基团用作作为垂直排列诱发结构部的具有环结构的一价有机基团的例子。此外,例如,式(13-1)~(13-7)表示的基团用作作为垂直排列诱发结构部的具有环结构的二价有机基团。这里,式(12-1)~12-23)和式(13-1)~(13-7)表示的结构还可以用作第一侧链(L)。

这里,a1~a3是0以上和21以下的整数。


这里,a1是0以上和21以下的整数。

垂直排列诱发结构部不限于上述基团,只要包含用于使液晶分子在垂直于基板面的方向上排列的结构。除了上述取向处理后的化合物之外,取向膜还可以含有其他垂直取向剂。其他垂直取向剂的例子包括具有垂直排列诱发结构部的聚酰亚胺和具有垂直排列诱发结构部的聚硅氧烷等。
取向处理后的化合物可以含有未反应的交联性官能团。但是,优选的是,未反应的交联性官能团的含量较少,因为在驱动期间进行反应的情况下,液晶分子的取向可能被扰乱。取向处理后的化合物是否含有未反应的交联性官能团例如能够通过拆解液晶显示装置并利用透过型或反射型FT-IR(傅里叶变换红外分光光度计)分析取向膜来确认。具体地,首先,拆解液晶显示装置,并用有机溶剂等洗涤取向膜的表面。其后,例如,通过利用FT-IR分析取向膜,如果用于形成交联结构的双键残留在取向膜中,则获得来自双键的吸收光谱,从而能够确认未反应的交联性官能团的有无。
如上所述,第二侧链可以由式(SD-2)表示。
(A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23    (SD-2)
这里,作为式(SD-2)表示的第二侧链的具体结构,可以使用具有式(21-1)~(21-27)表示的基团的化合物,或可以使用具有式(F-1)~(F-18)表示的基团的化合物。




本公开的液晶显示装置的说明
接下来,对本公开的液晶显示装置(液晶显示元件)中的共同构成和结构进行说明。图2示出根据第一实施方案和第一参考实施方案的液晶显示装置(或液晶显示元件)的示意性部分截面图。液晶显示装置包括液晶显示元件,液晶显示元件包括在一对基板20和30的相对面侧上设置的一对取向膜22和32以及设置在一对取向膜22和32之间并被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子41的液晶组合物的液晶层40。
具体地,该液晶显示装置包括多个像素10(10A,10B,10C…)。在该液晶显示装置(液晶显示元件)中,在取向膜22和32之间含有液晶分子41的液晶层40设置在TFT(薄膜晶体管)基板20和CF(滤色片)基板30之间。该液晶显示装置(液晶显示元件)是所谓的透过型的,其显示模式是垂直排列 (VA)模式。图2示出未施加驱动电压的非驱动状态。
在TFT基板20中,多个像素电极20B设置在玻璃基板20A的与CF基板30相对侧的表面上,例如,以矩阵形状。此外,设置有包括驱动多个像素电极20B的栅极、源极和漏极的TFT切换元件以及与TFT切换元件连接的栅极线和源极线(图未示)。在玻璃基板20A上对于由像素分离单元50电气分离的每个像素设置像素电极20B,并且例如由具有透明度的材料如ITO(氧化铟锡)构成。例如,在像素电极20B中,在各像素内例如设有具有条纹状或V形状图案的狭缝部21(未形成电极的部分)。因此,在施加驱动电压的情况下,施加斜对液晶分子41的长轴方向的电场,在各像素内形成取向方向不同的区域(取向分割),因而改善了视角特性。即,为了确保优异的显示特性,狭缝部21是用于调节液晶层40中的全部液晶分子41的取向的取向调节单元,这里,液晶分子41的取向方向在施加驱动电压期间由狭缝部21调节。如上所述,基本上,被赋予预倾斜的液晶分子的方向角由电场方向决定,而电场方向由取向调节单元决定。在像素电极20B中,例如,在各像素中可以设置具有条纹状或V形状图案的凹凸部,代替狭缝部21。
在CF基板30中,在玻璃基板30A的与TFT基板20相对的面上,例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的条纹状滤色片(图未示)和对向电极30B在有效显示区域的几乎整个面上设置。象像素电极20B那样,对向电极30B例如由具有透明度的材料如ITO构成。
取向膜22设置在TFT基板20的液晶层40侧的表面上,以覆盖像素电极20B和狭缝部21(或凹凸部)。取向膜32设置在CF基板30的液晶层40侧的表面上,以覆盖对向电极30B。取向膜22和32调节液晶分子41的取向,这里,它们具有使液晶分子41在垂直于基板面的方向上取向并赋予基板附近的液晶分子41(41A和41B)预倾斜的功能。在图2所示的液晶显示装置(液晶显示元件)中,狭缝部未设置在CF基板30侧上。
图10示出图1所示的液晶显示装置的电路构成。
如图10所示,液晶显示装置由包括设置在显示区域60内的多个像素10的液晶显示元件构成。在液晶显示装置中,在显示区域60周围设置有源极驱动器61、栅极驱动器62、用于控制源极驱动器61和栅极驱动器62的 时序控制器63以及用于向源极驱动器61和栅极驱动器62供给电力的电源电路64。
显示区域60是显示图像的区域,并且是能够通过以矩阵形状排列多个像素10而显示图像的区域。除了包括多个像素10的显示区域60之外,图10还示出了对应于四个像素10的区域的放大图。
在显示区域60中,多条源极线71按行方向排列,多条栅极线72按列方向排列,各像素10分别设置在源极线71和栅极线72相互交叉的位置。各像素10包括像素电极20B、液晶层40晶体管121和电容器122。在各晶体管121中,源电极与源极线71连接,栅电极与栅极线72连接,漏电极与电容器122和像素电极20B连接。各源极线71与源极驱动器61连接,并且从源极驱动器61供给图像信号。各栅极线72与栅极驱动器62连接,并且从栅极驱动器62顺次供给扫描信号。
源极驱动器61和栅极驱动器62从多个像素10中选择特定的像素10。
时序控制器63向源极驱动器61输出例如图像信号(例如,对应于红色、绿色和蓝色的各个RGB图像信号)以及用于控制源极驱动器61的操作的源极驱动器控制信号。此外,时序控制器63向栅极驱动器62输出例如用于控制栅极驱动器62的操作的栅极驱动器控制信号。源极驱动器控制信号的例子包括水平同步信号、起始脉冲信号和源极驱动器用的时钟信号等。栅极驱动器控制信号的例子包括垂直同步信号和栅极驱动器用的时钟信号等。
在液晶显示装置中,按以下方式在像素电极20B和对向电极30B之间施加驱动电压,由此显示图像。具体而言,在从时序控制器63输入源极驱动器控制信号的情况下,源极驱动器61基于从时序控制器63输入的图像信号向预定的源极线71供给单独的图像信号。同时,在从时序控制器63输入栅极驱动器控制信号的情况下,栅极驱动器62在预定时机向栅极线72顺次供给扫描信号。由此,选择位于被供给图像信号的源极线71和被供给扫描信号的栅极线72的相互交叉位置的像素10,并向像素10施加驱动电压。
接下来,基于实施方案和实施例说明本公开的液晶显示装置。
实施方案1
实施方案1涉及根据本公开第一实施方案的VA模式的液晶显示装 置(或液晶显示元件)以及根据第一实施方案和第二参考实施方案的液晶显示装置(或液晶显示元件)。
在实施方案1中,一对取向膜22和32中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子41相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物(取向处理后的化合物),构成液晶层40的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-1)表示的烯基化合物,和通过交联的化合物(取向处理后的化合物)赋予液晶分子41预倾斜。第一侧链、第二侧链和通式(AN-1)表示的烯基化合物的具体例子将在实施例中说明。
这里,通过形成含有一种或两种以上的具有主链、第一侧链和第二侧链的高分子化合物(取向处理前的化合物)的取向膜22和32,随后设置液晶层40,然后使高分子化合物交联或向高分子化合物照射能量线,或更具体地,在施加电场或磁场的同时使交联性官能团反应,从而生成取向处理后的化合物。取向处理后的化合物具有液晶分子41相对于一对基板(具体地,TFT基板20和CF基板30)在预定的方向(具体地,倾斜方向)上排列的结构。如上所述,通过使高分子化合物交联或通过向高分子化合物照射能量线,取向处理后的化合物被包含在取向膜22和32中,由此取向膜22和32附近的液晶分子41能够被赋予预倾斜,因此,应答速度变快,显示特性改善。
在取向处理前的化合物中,多种第二侧链可以与主链结合。可选择地,多种侧链中的至少一种侧链可以与主链结合,并且至少一种侧链可以是第二侧链。即,除了具有交联性的第二侧链之外,取向处理前的化合物可以含有未显示交联性的侧链。可以使用一种或多种含有交联性官能团的第二侧链。交联性官能团是任意的,只要其是在形成液晶层40后能够发生交联反应的官能团。作为交联性官能团,可以使用通过光反应形成交联结构的基团,或可以使用通过热反应形成交联结构的基团,其中,通过光反应形成交联结构的光反应性的交联性官能团(具有感光性的感光基团)是优选的。这是因为能够容易地制造在预定的方向上容易调节液晶分子41的取向、应答特性改善并具有优异显示特性的液晶显示装置(液晶显示元件)。作为光反应性的交联性官能团(具有感光性的感光基团,如光二聚感光基团),例如,使用含有选自乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、查耳酮、肉桂酸酯、肉桂酰基、 香豆素、马来酰亚胺、二苯甲酮、降冰片烯、阿魏酸酯和壳聚糖的任一种结构。"交联性官能团"不仅包括显示光二聚反应的交联性官能团,而且包括显示聚合反应的交联性官能团。换句话说,在本公开中,"交联"的概念不仅包括光二聚反应,而且包括聚合反应。
液晶层40含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子41。液晶分子41例如具有以相互垂直的长轴和短轴分别作为中心轴的旋转对称形状,并且具有负的介电常数各向异性。
液晶分子41能够被分类成在与取向膜22的界面附近由取向膜22保持的液晶分子41A、在与取向膜32的界面附近由取向膜32保持的液晶分子41B以及其他的液晶分子41C。液晶分子41C在液晶层40的厚度方向上位于中间区域,并被排列成使得在驱动电压关闭的状态下液晶分子41C的长轴方向(指向矢)几乎垂直于玻璃基板20A和30A。这里,在驱动电压接通的情况下,液晶分子41C倾斜取向,使得液晶分子41C的指向矢平行于玻璃基板20A和30A。这种行为是由于液晶分子41C具有在长轴方向的介电常数小于短轴方向的介电常数的性质。液晶分子41A和液晶分子41B也具有上述的相似性质,因而根据驱动电压的接通/关闭状态变化,基本上显示出与液晶分子41C相似的行为。这里,在驱动电压关闭的状态下,液晶分子41A由取向膜22赋予预倾角θ1,其指向矢从玻璃基板20A和30A的法线方向倾斜。按与相述相同的方式,液晶分子41B由取向膜32赋予预倾角θ2,其指向矢从玻璃基板20A和30A的法线方向倾斜。这里,"被保持"是指取向膜22和32与液晶分子41A和41C没有彼此固定,并且液晶分子41的取向可被调节。此外,如图11所示,"预倾角θ(θ1和θ2)"是指当垂直于玻璃基板20A和30A的表面的方向(法线方向)是Z时,在驱动电压关闭的状态下,液晶分子41(41A和41B)的指向矢D相对于Z方向的倾角。
在液晶层40中,预倾角θ1和θ2均具有大于0°的值。在液晶层40中,预倾角θ1和θ2可以是彼此相同的角度(θ12),或者预倾角θ1和θ2可以是彼此不同的角度(θ1≠θ2),但是,预倾角θ1和θ2优选是彼此不同的角度。由此,与预倾角θ1和θ2均为0°的情况相比,对于施加驱动电压的应答速度更为改善,并且,能够获得与预倾角θ1和θ2均为0°的情况几乎相等的对比度。因此,在应答速度改善的同时,黑显示时的光透过量能够减少并且对比度能够 改善。在预倾角θ1和θ2是彼此不同的角度的情况下,预倾角θ1和θ2中较大的预倾角θ更期望为1°~4°。通过设置较大预倾角θ在上述范围内,获得了特别高的效果。
接下来,结合图3所示的流程图、图4、图5和图6所示的所示的液晶显示装置等的示意性部分截面图,说明制造上述液晶显示装置(液晶显示元件)的方法。图4、图5和图6是简图,并且仅示出一个像素。
首先,在TFT基板20的表面上形成取向膜22和在CF基板30的表面上形成取向膜32(步骤S101)。
具体地,首先,通过在玻璃基板20A的表面上例如以矩阵形状设置具有预定狭缝部21的像素电极20B,形成TFT基板20。此外,通过在其上形成有滤色片的玻璃基板30A的滤色片上设置对向电极30B,形成CF基板30。
另一方面,例如,通过混合取向处理前的化合物或作为取向处理前的化合物的高分子化合物前体、溶剂和需要时的垂直取向剂,制备液体取向膜材料。
然后,用制得的取向膜材料分别涂布或印刷TFT基板20和CF基板30,使得像素电极20B、狭缝部21(或凹凸部)和对向电极30B被覆盖,然后进行加热处理。加热处理的温度优选为80℃以上,更优选150℃~200℃。加热处理的加热温度可以逐渐变化。由此,涂布或印刷的取向膜材料中所含的溶剂被蒸发,并且形成含有具有作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物(取向处理前的化合物)的取向膜22和32。其后,根据需要,可以进行摩擦等处理。
接下来,配置TFT基板20和CF基板30,使得取向膜22和取向膜32彼此相对,并在取向膜22和取向膜32之间封装液晶层40(步骤S102)。具体地,朝着TFT基板20和CF基板30之一的形成取向膜22和32的面上散布用于确保胞间隙的间隔突起物,如塑料珠,并通过例如丝网印刷法使用环氧树脂粘合剂等印刷密封部。其后,如图4所示,TFT基板20和CF基板30与其间的间隔突起物和密封部贴合,使得取向膜22和32彼此相对,并注入液晶组合物(液晶材料)。其后,通过加热等使密封部硬化,从而在TFT基板20和CF基板30之间封装液晶组合物。图4示出在取向膜22和32之 间封装的液晶层40的截面构成。
接下来,如图5所示,使用电压施加单元1在像素电极20B和对向电极30B之间施加电压V1(步骤S103)。电压V1例如是5伏~30伏。由此,在相对于玻璃基板20A和30A的表面形成给定角度的方向上产生电场,并且液晶分子41从垂直于玻璃基板20A和30A的方向在给定方向上倾斜取向。即,由电场的方向调节液晶分子41的方位角(偏转角),并由电场的强度调节极角(天顶角)。液晶分子41的倾角大致等于在后述步骤中赋予在与取向膜22的界面附近由取向膜22保持的液晶分子41A的预倾角θ1和在与取向膜32的界面附近由取向膜32保持的液晶分子41B的预倾角θ2。因此,通过适宜地调节电压V1的值,能够控制液晶分子41A和41B的预倾角θ1和θ2的值。
此外,如图6所示,在施加电压V1的状态下,例如从TFT基板20的外侧向取向膜22和32照射能量线(具体地,紫外线UV)。即,在向液晶层40施加电场或磁场的同时,照射紫外线,使得液晶分子41在斜对一对基板20和30表面的方向上排列。由此,取向膜22和32中的取向处理前的化合物所含的交联性官能团反应,从而使取向处理前的化合物交联(步骤S104)。因此,由取向处理后的化合物存储液晶分子41的将要应答的方向,并赋予取向膜22和32附近的液晶分子41预倾斜。结果,在取向膜22和32中形成取向处理后的化合物,并且,在非驱动状态时,液晶层40中的位于与取向膜22和32界面附近的液晶分子41A和41B被赋予预倾角θ1和θ2。作为紫外线UV,优选的是使用含有大量波长约365nm的光成分的紫外线。在使用含有大量短波长范围的光成分的紫外线的情况下,存在液晶分子41被光分解和劣化的可能性。这里,从TFT基板20的外侧照射紫外线UV,但是可以从CF基板30的外侧照射紫外线UV,或者从TFT基板20和CF基板30的外侧都照射紫外线UV。在这种情况下,优选的是以较高透过率从基板侧照射紫外线UV。此外,在从CF基板30的外侧照射紫外线UV的情况下,取决于紫外线UV的波长范围,存在紫外线UV被滤色片吸收并且难于发生交联反应的可能性。因此,优选的是从TFT基板20的外侧(具有像素电极的基板侧)照射紫外线UV。
通过上述步骤,能够完成图2所示的液晶显示装置(液晶显示元件)。
在操作液晶显示装置(液晶显示元件)时,在选定的像素10中,在施加驱动电压的情况下,液晶层40中所含的液晶分子41的取向态根据像素电极20B和对向电极30B之间的电位差而变化。具体地,在液晶层40中,在状态从图2所示的施加驱动电压前的状态变为施加驱动电压的状态的情况下,位于取向膜22和32附近的液晶分子41A和41B在其倾斜方向上倒下,并且这种行为传递到其他液晶分子41C。结果,液晶分子41应答而采取大致水平于(平行于)TFT基板20和CF基板30的姿态。由此,液晶层40的光学特性变化,液晶显示元件的入射光变为经调制入射光获得的出射光,基于出射光表现灰阶,从而显示图像。
这里,在未实施预倾斜处理的液晶显示元件及包括它的液晶显示装置中,即使在基板上设置用于调节液晶分子取向的取向调节单元(如狭缝部),在施加驱动电压的情况下,在垂直于基板方向上取向的液晶分子也倒下,使得其指向矢在基板的面内方向中在任意方位上取向。如上所述,在响应于驱动电压的液晶分子中,各液晶分子的指向矢的方位彼此迁移,并且整个取向混乱。由此,应答速度变慢,并且应答特性劣化,结果,存在显示特性劣化的问题。此外,在初始驱动电压被设定为高于显示状态的驱动电压以进行驱动(过驱动)的情况下,当施加初始驱动电压时,存在应答的液晶分子和几乎不应答的液晶分子,它们之间的指向矢的倾斜状态极为不同。随后,如果施加显示状态的驱动电压,则在施加初始驱动电压时应答的液晶分子在其行为几乎未被传递到其他液晶分子之前被通过基于显示状态的驱动电压获得的指向矢倾斜而倾斜,并且这种倾斜被传递到其他液晶分子。结果,整个像素的亮度到达在施加初始驱动电压时的显示状态的亮度,但是亮度随后降低,并再次到达显示状态的亮度。即,如果进行过驱动,则应答速度看起来比未进行过驱动的情况更快,但是难以获得充足的显示质量。这种问题在IPS模式或FFS模式的液晶显示元件中难以产生,并且可能是VA模式的液晶显示元件特有的问题。
针对这种情况,在实施方案1的液晶显示装置(液晶显示元件)及其制造方法中,上述取向膜22和32赋予液晶分子41A和41B预定的预倾角θ1和θ2。由此,难于产生在根据未实施预倾斜处理的情况下发生的问题,对驱动电压的应答速度大幅改善,并且过驱动时的显示质量也改善。此外,由于 TFT基板20和CF基板30中的至少一个设有作为用于调节液晶分子41取向的取向调节单元的狭缝部21(或凹凸部),所以确保了显示特性如视角特性。因此,在保持优异显示特性的状态下改善了应答特性。
此外,在现有的液晶显示装置的制造方法(光取向膜技术)中,通过向设置在基板面上的含有预定高分子化合物的前体膜照射直线偏振光或照射斜对基板面方向的光(下面称作"倾斜光")而形成取向膜,从而实施预倾斜处理。因此,在形成取向膜时,必须使用大型的光照射设备,如照射直线偏振光的设备或照射倾斜光的设备。此外,为了形成具有用于实现更宽视角的多区域的像素,必须使用更大型的设备,并且制造步骤复杂。特别地,在使用倾斜光形成取向膜的情况下,如果基板上存在诸如隔离物等结构体或凹凸,则会产生由于结构体的阴影而使倾斜光不能到达的区域,并且在该区域中难于对液晶分子进行所希望的取向调节。在这种情况下,例如,为了使用用于在像素内设置多区域的光掩模来照射倾斜光,必须考虑光衍射来设计像素。即,在使用倾斜光形成取向膜的情况下,难以形成高清晰度的像素。
此外,在现有的光取向膜技术中,在交联性高分子化合物用作高分子材料的情况下,由于前体膜中的交联性高分子化合物中所含的交联性官能团由于热运动指向无规的方位(方向)。因此,各交联性官能团之间的物理距离变小的可能性降低。此外,在照射随机光(非偏振光)的情况下,各交联性官能团之间的物理距离变小,因而各交联性官能团相互反应,但是对于通过照射直线偏振光引起反应的交联性官能团,偏振方向和反应部位的方向需要在预定方向上均匀对列。此外,与直线光相比,倾斜光的每单位面积的照射量由于扩散的照射面积区域而降低。即,由于直线偏振光或倾斜光而反应的交联性官能团的比例比在垂直于基板面的方向上照射随机光(非偏振光)的情况更低。因此,在形成的取向膜中交联密度(交联度)易于下降。
针对这种情况,在实施方案1中,在形成含有取向处理前的化合物的取向膜22和32之后,在取向膜22和取向膜32之间封装液晶层40。然后,在通过向液晶层40施加电压来进行液晶分子41的预定取向并且由液晶分子41排列交联性官能团的方向(即,由液晶分子41调节相对于基板或电极的第二侧链的方向和第一侧链的方向)的同时,使取向膜22和32中的取向处理前的化合物交联。由此,能够形成赋予液晶分子41A和41B预倾角θ的取 向膜22和32。即,根据实施方案1的液晶显示装置(液晶显示元件)及其制造方法,能够容易地改善应答特性,而无需使用大型的设备。此外,在取向处理前的化合物交联时,能够赋予液晶分子41预倾角θ,而不依赖于紫外线的照射方向。因此,能够形成高清晰度的像素。此外,在交联性官能团的方向已经在取向处理前的化合物中排列的状态下形成取向处理后的化合物。因此,取向处理后的化合物的交联度比通过上述现有制造方法形成的取向膜的交联度更高。因此,即使在长时间驱动后,由于在驱动期间也难以形成新的交联结构,因此液晶分子41A和41B的预倾角θ1和θ2能够保持在制造时的状态,并且能够改善可靠性。
在这种情况下,在实施方案1中,由于在取向膜22和32之间封装液晶层40之后,取向膜22和32中的取向处理前的化合物交联,因此在驱动液晶显示元件时的透过率能够连续增大。
具体地,在使用现有的光取向膜技术的情况下,如图12A所示,由于为实施预倾斜处理而照射的倾斜光L的一部分被玻璃基板30的背面反射,因此液晶分子41的一部分(41P)的预倾斜方向可能混乱。在这种情况下,由于一部分液晶分子41的预倾斜方向偏离其他液晶分子41的预倾斜方向,因此作为表示液晶分子41的取向态的指标(表示取向态的一致程度)的有序参数减小。由此,在驱动液晶显示元件的初始驱动时,预倾斜方向偏离的一部分液晶分子41P显示出不同于其他液晶分子41的行为,并且在不同于其他液晶分子41的方向上取向,因此透过率变高。然而,随后,由于液晶分子41P具有与其他液晶分子41的取向尽可能一致排列取向的性质,因此临时倾斜的液晶分子41P的指向矢方向垂直于基板面,然后,与其他液晶分子41的指向矢方向一致地排列。因此,存在液晶显示元件的透过率不是连续增大而是局部减小的可能性。
针对这种情况,在其中封装液晶层40后通过取向处理前的化合物的交联反应来实施预倾斜处理的实施方案1中,通过用于调节液晶分子41的取向的取向调节单元(如狭缝部21),根据驱动时液晶分子41的取向方向赋予预倾斜。因此,如图12B所示,液晶分子41的预倾斜方向容易对齐,因此有序参数增大(接近1)。由此,在驱动液晶显示元件时,液晶分子41显示一致行为。因此,透过率连续增大。
在这种情况下,特别地,在取向处理前的化合物具有式(1)所示的基团连同交联性官能团或者取向处理前的化合物具有式(2)所示的基团作为交联性官能团的情况下,取向膜22和32更容易赋予预倾角θ。因此,应答速度能够更为改善。
此外,在另一个现有的液晶显示元件的制造方法中,在使用含有具有光聚合性的单体的液晶材料形成液晶层后,在液晶层包含单体的状态下,在对液晶层中的液晶分子实施预定的取向的同时,照射光以使单体聚合。通过这样做,形成的聚合物赋予液晶分子预倾斜。然而,在制得的液晶显示元件中,未反应的光聚合性单体残留在液晶层中,并且可靠性下降。此外,为除去未反应的单体,必须增大光照射时间,从而造成制造所需的时间(节拍,takt)增长。
针对这种情况,在实施方案1中,尽管不是使用上述通过添加单体获得的液晶组合物(液晶材料)来形成液晶层,但是,由于取向膜22和32赋予液晶层40中的液晶分子41A和41B预倾角θ1和θ2。因此,可靠性能够改善。此外,能够抑制节拍增长。此外,无需使用赋予液晶分子预倾斜的现有技术(如摩擦处理),预倾角θ就能够良好地被赋予液晶分子41A和41B。因此,不会产生摩擦处理的问题因素,例如,摩擦处理在取向膜中产生的划痕造成对比度降低、摩擦处理时的静电造成的配线断裂、异物造成的可靠性等下降。
在实施方案1中,已经对使用含有取向处理前的化合物(其具有主要含有聚酰亚胺结构的主链)的取向膜22和32的情况进行了说明,但是取向处理前的化合物具有的主链不限于含有聚酰亚胺结构的主链。例如,主链可以含有聚硅氧烷结构、聚丙烯酸酯结构、聚甲基丙烯酸酯结构、马来酰亚胺聚合物结构、苯乙烯聚合物结构、苯乙烯/马来酰亚胺聚合物结构、多聚糖结构或聚乙烯醇结构等,其中,具有含有聚硅氧烷结构的主链的取向处理前的化合物是优选的。此外,构成主链的化合物的玻璃化转变温度Tg期望是200℃以上。这是因为能够获得与上述含有聚酰亚胺结构的高分子化合物相同的效果。作为具有含有聚硅氧烷结构的主链的取向处理前的化合物,例如,使用含有式(2)所示的聚硅氧烷结构的高分子化合物。式(2)中的R10和R11是任意的,只要它们是含有碳的一价基团,但优选的是,R10和R11中的一个含有作为第二侧链的交联性官能团。这是因为在取向处理后的化合物中 容易获得充足的取向调节能力。

这里,R10和R11是一价有机基团,和m1代表1以上的整数。
在实施方案1中,通过在像素电极20B中设置狭缝部21(或凹凸部),实现取向分割以改善视角特性,但是不限于此。例如,代替狭缝部21,可以在像素电极20B和取向膜22之间设置作为取向调节单元的突起。通过设置上述的突起,能够获得与设置狭缝部21的情况下相同的效果。此外,也可以在CF基板30的对向电极30B和取向膜32之间设置作为取向调节单元的突起。在这种情况下,TFT基板20上的突起和CF基板30上的突起配置成不是在基板之间彼此相对。在这种情况下,能够获得与上述情况相同的效果。
接下来,对其他实施方案进行说明,但是与实施方案1相同的元件,使用相同的附图标记,并且省略了对它们的说明。此外,在适宜时省略了与实施方案1相同的作用和效果。此外,在实施方案1中说明的各种技术内容在适宜时适用于其他实施方案。
实施方案2
实施方案2是实施方案1的变形实施方案。在实施方案1中,对使得位于取向膜22和32附近的液晶分子41A和41B的预倾角θ1和θ2基本上彼此相同的液晶显示装置(液晶显示元件)进行了说明,但是,在实施方案2中,预倾角θ1不同于预倾角θ2
具体地,在实施方案2中,首先,按与上述步骤S101相同方式形成具有取向膜22的TFT基板20和具有取向膜32的CF基板30。接下来,例如,在液晶层40中包含紫外线吸收剂并封装。随后,在像素电极20B和对向电极30B之间施加预定的电压,并从TFT基板20侧照射紫外线,从而取向膜22中的取向处理前的化合物交联。此时,由于紫外线吸收剂包含在液晶层40中,所以从TFT基板20侧进入的紫外线被液晶层40中的紫外线吸收剂吸收,几乎没有到达CF基板30侧。因此,在取向膜22中,生成取向处理 后的化合物。随后,在像素电极20B和对向电极30B之间施加不同于上述预定的电压的电压,并从CF基板30侧照射紫外线,从而取向膜32中的取向处理前的化合物反应而形成取向处理后的化合物。由此,根据在从TFT基板20侧照射紫外线时施加的电压和在从CF基板30侧照射紫外线时施加的电压,能够设定位于取向膜22和32附近的液晶分子41A和41B的预倾角θ1和预倾角θ2。因此,值能够区分预倾角θ1和θ2。然而,TFT基板20设有TFT切换元件和各种总线,并且在驱动时产生各种横向电场。因此,期望的是,形成TFT基板20侧的取向膜22,使得位于取向膜22附近的液晶分子41A的预倾角θ1大于位于取向膜32附近的液晶分子41B的预倾角θ2。由此,能够有效地降低横向电场所引起的液晶分子41A的取向混乱。
实施方案3
实施方案3是实施方案1和2的变形实施方案。图7示出根据实施方案3的液晶显示装置(液晶显示元件)的示意性部分截面图。与实施方案1不同的是,在实施方案3中,取向膜22不含有取向处理后的化合物。即,实施方案3被构造成使得位于取向膜32附近的液晶分子41B的预倾角θ2具有大于0°的值,而位于取向膜22附近的液晶分子41A的预倾角θ1为0°。
这里,取向膜22例如由上述的其他垂直取向剂构成。
当在TFT基板20上形成取向膜22时(图3的步骤S101),使用上述的其他垂直取向剂代替取向处理前的化合物或作为取向处理前的化合物的高分子化合物前体,能够制造实施方案3的液晶显示装置(液晶显示元件)。
在实施方案3的液晶显示装置(液晶显示元件)中,在液晶层40中,液晶分子41A的预倾角θ1为0°,并且液晶分子41B的预倾角θ2大于0°。由此,与未实施预倾斜处理的液晶显示元件相比,对驱动电压的应答速度能够大幅改善。此外,由于液晶分子41A在与玻璃基板20A和30A的法线接近的状态下取向,所以黑显示时的光透过量能够减少,并且与实施方案1和2的液晶显示装置(液晶显示元件)相比,对比度能够改善。即,在这种液晶显示装置(液晶显示元件)中,例如,通过将位于TFT基板20侧的液晶分子41A的预倾角θ1设定为0°,对比度改善,并且通过将位于CF基板30侧的液晶分子41B的预倾角θ2设定为大于0°,应答速度能够改善。因此,相对于驱动 电压的应答速度与对比度的平衡能够改善。
此外,根据实施方案3的液晶显示装置(液晶显示元件)及其制造方法,在TFT基板20上形成不含有取向处理前的化合物的取向膜22,并且在CF基板30上形成含有取向处理前的化合物的取向膜32。接下来,在TFT基板20和CF基板30之间封装液晶层40后,取向膜32中的取向处理前的化合物反应而生成取向处理后的化合物。因此,由于能够形成赋予液晶分子41B预倾角θ的取向膜32而无需使用大型的光照射设备,因而应答特性能够容易地改善。此外,与通过用含有光聚合性单体的液晶材料封装液晶层后使光聚合性单体聚合的情况相比,能够确保高的可靠性。
实施方案3的其他效果与实施方案1的相似。
如图7所示,实施方案3被构造成使得覆盖CF基板30的取向膜32含有取向处理后的化合物并赋予液晶层40的位于CF基板30侧的液晶分子41B预倾角θ2,但是不限于此。即,如图8所示,实施方案3也可被构造成使得取向膜32不含有取向处理后的化合物,但是,覆盖TFT基板20的取向膜22含有取向处理后的化合物并赋予液晶层40的位于TFT基板20侧的液晶分子41A预倾角θ1。在这种情况下,能够获得与实施方案3相似的作用和效果。然而,如上所述,由于在TFT基板20中,在驱动时产生各种横向电场。因此,期望的是,形成TFT基板20侧的取向膜22以赋予位于其附近的液晶分子41A预倾角θ1。由此,能够有效地降低横向电场所引起的液晶分子41A的取向混乱。
实施方案4
实施方案4也是实施方案1和2的变形实施方案。图9示出根据实施方案4的液晶显示装置(液晶显示元件)的示意性部分截面图。实施方案4具有与实施方案1和2的液晶显示装置(液晶显示元件)相似的结构,除了CF基板30中包含的对向电极30B的构成不同。
具体地,在对向电极30B中,在各像素内设置有具有与像素电极20B相似图案的狭缝部31。狭缝部31未与狭缝部21在基板之间相对配置。由此,在施加驱动电压的情况下,由于施加相对于液晶分子41的指向矢倾斜的电场,因此对电压的应答速度改善,并且在各像素内形成取向方向不同的 区域(取向分割),因而视角特性改善。
在图3的步骤S101中,通过使用在作为CF基板30的玻璃基板30A的滤色片上设置有具有预定的狭缝部31的对向电极30B的基板,能够制造实施方案4的液晶显示装置(液晶显示元件)。
根据实施方案4的液晶显示装置(液晶显示元件)及其制造方法,在形成含有交联前的高分子化合物的取向膜22和32后,在取向膜22和取向膜32之间封装液晶层40。接下来,取向膜22和32中的交联前的高分子化合物反应而生成交联的高分子化合物。由此,向液晶分子41A和41B赋予预定的预倾角θ1和θ2。因此,与未实施预倾斜处理的液晶显示装置相比,对驱动电压的应答速度能够大幅改善。因此,能够形成赋予液晶分子41预倾角θ的取向膜22和32,而无需使用大型的设备。因此,应答特性能够容易地改善。例如,与通过用含有光聚合性单体的液晶组合物(液晶材料)封装液晶层并使光聚合性单体聚合而实施预倾斜处理的情况相比,能够确保高的可靠性。
实施方案4的液晶显示装置(液晶显示元件)及其制造方法的作用和效果与上述实施方案1和2的作用和效果相似。
在实施方案4中,形成取向膜22和32以赋予位于其附近的液晶分子41A和41B预倾角θ1和θ2,但是可以通过使用与实施方案3说明的制造方法相似的方法赋予位于取向膜22和32之一附近的液晶分子41预倾角θ。在这种情况下,也能够获得与实施方案3相似的作用和效果。
实施方案5
在实施方案1~4中,取向处理前的化合物在设置液晶层40状态下的取向膜22和32中的至少一个中反应而生成取向处理后的化合物,从而赋予位于其附近的液晶分子41预倾斜。针对这种情况,在实施方案5中,高分子化合物结构在设置液晶层40状态下的取向膜22和32中的至少一个中分解,从而赋予位于其附近的液晶分子41预倾斜。即,实施方案5的液晶显示装置(液晶显示元件)具有与上述实施方案1~4相似的结构,除了形成取向膜22和32的方法不同。
在液晶分子41A和41B具有预定的预倾角θ1和θ2的情况下,实施方案 5的液晶显示装置(液晶显示元件)例如按下述制造。首先,在TFT基板20和CF基板30上形成含有诸如上述的其他垂直取向剂等高分子化合物的取向膜22和32。接下来,配置TFT基板20和CF基板30,使得取向膜22和取向膜32彼此相对,并在取向膜22和取向膜32之间封装液晶层40。接下来,在像素电极20B和对向电极30B之间施加电压,在施加电压的状态下,向取向膜22和32照射与上述紫外线UV相比含有更大量的在波长约250nm的短波长范围内的光成分的紫外线UV。此时,由于在短波长范围内的紫外线UV,取向膜22和32中的高分子化合物例如分解,从而结构变化。由此,能够赋予位于取向膜22附近的液晶分子41A和位于取向膜32附近的液晶分子41B预定的预倾角θ1和θ2
作为在封装液晶层40之前取向膜22和32中所含的高分子化合物,例如使用具有式(31)所示的聚酰亚胺结构的高分子化合物。如式(I)的化学反应式所示,通过照射紫外线UV而使式(32)中的环丁烷结构裂解,式(31)所示的聚酰亚胺结构变为式(32)所示的结构。

这里,R20是二价有机基团,和p1是1以上的整数。
在实施方案5中,由于位于取向膜22附近的液晶分子41A和位于取向膜32附近的液晶分子41B具有预定的预倾角θ1和θ2,因此与未实施预倾斜处理的液晶显示装置相比,应答速度能够大幅改善。可以形成可赋予液晶分子41预倾角θ的取向膜22和32中的至少一个,而无需使用大型的设备。因此,应答特性能够容易地改善。由于存在向取向膜22和32照射紫外线而使液晶分子41分解的可能性。因此,在实施方案1~4中能够确保更高的可靠性。
实施方案6
实施方案6涉及根据第一参考实施方案的液晶显示装置,还涉及根据第一参考实施方案和第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法。
在实施方案1~4中,通过使具有作为第二侧链的交联性官能团的取向处理前的化合物中的交联性官能团交联而获得取向处理后的化合物。另一方面,在实施方案6中,基于经照射能量线而变形的具有作为第二侧链的感光性官能团的取向处理前的化合物而获得取向处理后的化合物。即,在实施方案6的液晶显示装置中,一对取向膜22和32中的至少一个含有通过包括与液晶分子41相互作用的第一侧链和作为第二侧链的感光性官能团的高分子化合物的变形而获得的化合物(取向处理后的化合物),构成液晶层40的液晶组合物含有至少一种通式(AN-1)表示的烯基化合物,并且由变形的化合物(取向处理后的化合物)赋予液晶分子41预倾斜。
这里,在实施方案6中,取向膜22和32含有一种或两种以上的在第二侧链中具有交联结构的高分子化合物(取向处理后的化合物)。由变形的化合物赋予液晶分子预倾斜。这里,通过形成含有一种或两种以上的具有主链、第一侧链和第二侧链的高分子化合物(取向处理前的化合物)的取向膜22和32,随后设置液晶层40,然后使高分子化合物变形或向高分子化合物照射能量线,或更具体地,在施加电场或磁场的同时使第二侧链中所含的感光性官能团变形,从而生成取向处理后的化合物。取向处理后的化合物具有液晶分子41相对于一对基板(具体地,TFT基板20和CF基板30)在预定的方向(具体地,倾斜方向)上排列的结构。如上所述,通过使高分子化合物变形或通过向高分子化合物照射能量线,取向处理后的化合物被包含在取向膜22和32中,由此取向膜22和32附近的液晶分子41能够被赋予预倾斜,因此,应答速度变快,显示特性改善。
作为感光性官能团,可以使用具有偶氮基团的偶氮苯化合物、骨架中具有亚胺和醛亚胺的化合物(为简便起见,称作"醛亚胺苯")和具有苯乙烯骨架的化合物(为简便起见,称作"1,2-二苯乙烯")。这些化合物响应于能量线(例如,紫外线)而变形,即,从反式状态变为顺式状态,从而预倾斜能够被赋予液晶分子41。
醛亚胺苯

1,2-二苯乙烯

具体地,作为式(AZ-0)代表的偶氮苯化合物中的"X",例如,可以使用下式(AZ-1)~(AZ-9)。


这里,R和R"之一与含有二胺的苯环结合,另一个是末端基团,R、R'和R"是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基和碳酸酯基团或其衍生物,R"与含有二胺的苯环直接结合。
实施方案6的液晶显示装置及其制造方法与实施方案1~4说明的液晶显示装置及其制造方法基本上相似,除了使用经照射能量线(具体地,紫外线)而变形的具有感光性官能团的取向处理前的化合物。因此,省略了对它们的详细说明。
实施例1
实施例1-A
实施例1-A涉及根据第一实施方案的液晶显示装置(液晶显示元件)及根据第一实施方案和第二参考实施方案的液晶显示装置(液晶显示元件)的制造方法。在实施例1-A中,根据以下步骤制作图2所示的液晶显示装置(液晶显示元件)。
首先,准备TFT基板20和CF基板30。作为TFT基板20,使用通过在厚度0.7mm的玻璃基板20A的一面侧上形成由具有狭缝图案(线宽度60μm和线间隔10μm:狭缝部21)的ITO构成的像素电极20B而获得的基板。此外,作为CF基板30,使用通过在形成有滤色片的厚度0.7mm的玻璃基板30A的滤色片上形成由ITO构成的对向电极(所谓的固体电极)30B而获得的基板。通过在像素电极20B上形成的狭缝图案,在TFT基板20和CF 基板30之间施加倾斜电场。随后,在TFT基板20上形成厚度3.2μm的间隔突起物。
另一方面,制备取向膜材料。在这种情况下,首先,将1mol的作为二胺化合物的式(A-7)所示的具有交联性官能团的化合物、1mol的式(B-6)所示的具有垂直排列诱发结构部的化合物和2mol的式(E-2)所示的四羧酸二酐溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中。随后,将溶液在60℃下反应6小时。其后,将大幅过量的纯水倒入反应后的溶液中,沉淀出反应产物。随后,在分离出沉淀的固体后,用纯水洗涤获得的材料,并在40℃下减压干燥15小时,由此,合成作为取向处理前的化合物的聚酰胺酸(其是高分子化合物前体)。最后,将3.0g得到的聚酰胺酸溶解在NMP中,得到固体浓度为3质量%的溶液,其后,用0.2μm过滤器过滤。得到的取向处理前的化合物的结构式如下所示。

随后,在基于旋涂法将制得的取向膜材料涂布在TFT基板20和CF基板30上后,使用80℃的热板将涂布膜干燥80秒。随后,在氮气气氛下,在200℃的烘箱中,将TFT基板20和CF基板30加热1小时。由此,在像素电极20B和对向电极30B上形成厚度90nm的取向膜22和32。
随后,将含有粒径为3.2μm的二氧化硅粒子的紫外线固化树脂涂布在CF基板30上的像素部的周缘上,形成密封部,将下表1A所示的液晶组合物(液晶材料)滴入密封部包围的部分中。在所有实施例中,MLC-6608(Merck Ltd.制)作为具有负的介电常数各向异性的液晶分子41。其后,将TFT基板20和CF基板30相互贴合,并固化密封部。随后,在120℃的烘箱中将基板加热1小时以完全固化密封部。由此,封装液晶层40以完成液晶胞。
表1A
实施例1-A的液晶组合物
(a)MLC-6608:58质量%
(b)通式(AN-2)表示的烯基化合物:38质量%
   这里,RAN21:具有2个碳原子的烯基
      RAN22:具有3个碳原子的烷基
(c)通式(AN-2)表示的烯基化合物:4质量%
   这里,RAN21:具有3个碳原子的烯基
      RAN22:具有3个碳原子的烷基
接下来,在有效电压值20伏的矩形波交流电场(60Hz)被施加到按上述形成的液晶胞的状态下,向其照射500mJ(波长365nm下测量)的均匀紫外线,使取向膜22和32中的取向处理前的化合物反应。由此,在TFT基板20和CF基板30上形成含有取向处理后的化合物的取向膜22和32。因此,能够完成图2所示的液晶显示装置(液晶显示元件),其中TFT基板20和CF基板30侧的液晶分子41A和41B被赋予预倾斜。最后,将一对偏光板贴附到液晶显示装置的外侧,使得各吸收轴相互垂直。
得到的实施例1-A或后述的实施例1-B~实施例1-K的液晶显示装置在3000小时后的电压保持率示于表2。液晶显示装置的背光源保持处于接通状态。此外,τf的值示于表2中。这里,“τf”表示当状态从在像素电极20B和对向电极30B之间施加驱动电压的状态(7.5伏)变到未施加驱动电压的状态(0伏)时从亮度90%到达亮度10%所需的时间。LCD5200(OtsukaElectrons Co.,Ltd.制)用作测量设备。
实施例1-B
在实施例1-B中,按与实施例1-A相同的方式制作液晶显示装置,除了使用下表1B所示的液晶组合物。
表1B
实施例1-B的液晶组合物
(a)MLC-6608:61质量%
(b)通式(AN-2)表示的烯基化合物:15质量%
这里,RAN21:具有2个碳原子的烯基
      RAN22:具有4个碳原子的烷基
(c)通式(AN-3)表示的烯基化合物:13质量%
   这里,RAN31:具有2个碳原子的烯基
          RAN32:具有1个碳原子的烷基
(d)通式(AN-3)表示的烯基化合物:11质量%
   这里,RAN31:具有2个碳原子的烯基
          RAN32:具有2个碳原子的烷基
实施例1-C
在实施例1-C中,按与实施例1-A相同的方式制作液晶显示装置,除了使用下表1C所示的液晶组合物。
表1C
实施例1-C的液晶组合物
(a)MLC-6608:55质量%
(b)通式(AN-2)表示的烯基化合物:31质量%
   这里,RAN21:具有2个碳原子的烯基
          RAN22:具有3个碳原子的烷基
(c)通式(AN-3)表示的烯基化合物:12质量%
   这里,RAN31:具有2个碳原子的烯基
          RAN32:具有1个碳原子的烷基
(d)通式(AN-4)表示的烯基化合物:2质量%
   这里,RAN41:具有2个碳原子的烯基
          RAN42:具有4个碳原子的烷基
实施例1-D
在实施例1-D中,按与实施例1-A相同的方式制作液晶显示装置, 除了使用下表1D所示的液晶组合物。
表1D
实施例1-D的液晶组合物
(a)MLC-6608:81质量%
(b)通式(AN-5-1)表示的烯基化合物:11质量%
   这里,RAN51:具有2个碳原子的烯基
          RAN52:具有2个碳原子的烷基
(c)通式(AN-5-1)表示的烯基化合物:8质量%
   这里,RAN51:具有2个碳原子的烯基
         RAN52:具有4个碳原子的烷基
实施例1-E
在实施例1-E中,按与实施例1-A相同的方式制作液晶显示装置,除了使用下表1E所示的液晶组合物。
表1E
实施例1-E的液晶组合物
(a)MLC-6608:73质量%
(b)通式(AN-2)表示的烯基化合物:19质量%
   这里,RAN21:具有2个碳原子的烯基
         RAN22:具有5个碳原子的烷基
(c)通式(AN-2)表示的烯基化合物:8质量%
   这里,RAN21:具有3个碳原子的烯基
          RAN22:具有3个碳原子的烷基
实施例1-F
在实施例1-F中,按与实施例1-A相同的方式制作液晶显示装置,除了使用下表1F所示的和下式(AN-5-2)表示的液晶组合物(这里,L1是 氯原子,L2是氟原子)。
表1F
实施例1-F的液晶组合物
(a)MLC-6608:89质量%
(b)通式(AN-5-2)代表的烯基化合物:4质量%
    这里,RAN61:具有3个碳原子的烯基
          RAN62:具有2个碳原子的烷基
(c)通式(AN-5-2)代表的烯基化合物:3质量%
   这里,RAN61:具有4个碳原子的烯基
          RAN62:具有2个碳原子的烷基
(d)通式(AN-5-2)代表的烯基化合物:4质量%
   这里,RAN61:具有5个碳原子的烯基
         RAN62:具有2个碳原子的烷基
实施例1-G
在实施例1-G中,按与实施例1-C相同的方式制作液晶显示装置,除了使用以下结构式所示的取向处理前的化合物。

实施例1-H
在实施例1-H中,按与实施例1-C相同的方式制作液晶显示装置,除了使用以下结构式所示的取向处理前的化合物。

实施例1-I
在实施例1-I中,按与实施例1-C相同的方式制作液晶显示装置,除了使用以下结构式所示的取向处理前的化合物。如下所示的上部所示的要素(材料)和如下所示的下部所示的要素(材料)的混合比按摩尔计设定为4/1。

实施例1-J
在实施例1-J中,按与实施例1-C相同的方式制作液晶显示装置,除了使用以下结构式所示的取向处理前的化合物。如下所示的上部所示的要素(材料)和如下所示的下部所示的要素(材料)的混合比按摩尔计设定为4/1。

实施例1-K
在实施例1-K中,按与实施例1-C相同的方式制作液晶显示装置,除了使用以下结构式所示的取向处理前的化合物。

比较例1-A
在比较例1-A中,仅有作为具有负的介电常数各向异性的液晶分子的MLC-6608(Merck Ltd.制)用作液晶组合物。其他过程按与实施例1-A相同的方式进行。
比较例1-B
在比较例1-B中,与实施例1-A相同的液晶组合物用作液晶组合物。一般的垂直取向膜AL60601(JRS Corporation制)用作取向膜。其他过程按与实施例1-A相同的方式进行。
表2

 电压保持率(%)τf(毫秒)实施例1-A973.9实施例1-B954.0实施例1-C903.8实施例1-D874.3实施例1-E934.0实施例1-F924.3实施例1-G893.7实施例1-H883.8实施例1-I944.0实施例1-J903.9实施例1-K964.4比较例1-A885.5比较例1-B763.8

在比较例1-A中,电压保持率的值处于实施例1中的水平,但是τf的值更高。另一方面,在比较例1-B中,τf的值处于实施例1中的水平,但是电压保持率的值更低。在实施例1-A~实施例1-K中,可以实现高的电压保持率值和短的τf值。
上面结合优选的实施方案和实施例说明了本公开。然而,本公开不限于此,可以做出各种变形。例如,在实施方案和实施例中,对VA模式的液晶显示装置(液晶显示元件)进行了说明,但是本公开不限于此,能够适用于其他显示模式,如TN模式、IPS(面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式和 OCB(光学补偿弯曲)模式。在这些模式中,能够获得相似效果。然而,在本公开中,与未实施预倾斜处理的情况相比,特别地,在VA模式中比在IPS模式或FFS模式中表现出更高应答特性的改善效果。
此外,在实施方案和实施例中,仅对透过型液晶显示装置(液晶显示元件)进行了说明,但是本公开不限于透过型的,例如可以使用反射型的。在使用反射型的情况下,像素电极由诸如铝等具有光反射性的电极材料构成。
本公开具有以下构成。
[1]液晶显示装置
一种液晶显示装置,包括:液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-1)表示的烯基化合物,和通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,

这里,RAN11和RAN12各自独立地是具有1~10个碳原子的烷基、烯基或烷氧基,和RAN11和RAN12中的至少一个是烯基,

各自独立地是

L1和L2各自独立地是氢原子、氟原子或氯原子,和p是0或1。
[2]如[1]所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-2)表示的烯基化合物,

这里,RAN21是具有1~10个碳原子的烯基,RAN22是具有1~10个碳原子的烷基。
[3]如[1]所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-3)表示的烯基化合物,

这里,RAN31是具有1~10个碳原子的烯基,RAN32是具有1~10个碳原子的烷基。
[4]如[1]所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-4)表示的烯基化合物,

这里,RAN41是具有1~10个碳原子的烯基,RAN42是具有1~10个碳原子的烷基。
[5]如[1]所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式(AN-5-1)或通式(AN-5-2)表示的烯基化合物,

这里,RAN51是具有1~10个碳原子的烯基,RAN52是具有1~10个碳原子的烷氧基,和L1和L2各自独立地是氟原子或氯原子。
[6]如[1]所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物至少含有电气负的烯基化合物和电气中性的烯基化合物的混合物。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的液晶显示装置,其中通过使所述高分子化合物交联而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于 所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。
[8]如[1]~[6]中任一项所述的液晶显示装置,其中通过使所述高分子化合物交联而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。
[9]如[7]或[8]所述的液晶显示装置,其中第一侧链由(A11)n11-RSD11-(A12)n12-RSD12-RSD13形成,A11和A12每一个是-CH2-、-O-、-COO-或-OCO-,n11和n12每一个是0或1,RSD11是具有0~40个碳原子的烷基或具有1~40个碳原子的氟烷基,RSD12是具有至少一个环结构的二价有机基团,和RSD13是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。
[10]如[7]~[9]中任一项所述的液晶显示装置,其中第二侧链由(A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23形成,A21和A22每一个是-CH2-、-O-、-COO-或-OCO-,n21和n22每一个是0或1,RSD21是具有0~40个碳原子的烷基或具有1~40个碳原子的氟烷基,RSD22是具有选自乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、查耳酮、肉桂酸酯、肉桂酰基、香豆素、马来酰亚胺、二苯甲酮、降冰片烯、阿魏酸酯和壳聚糖的至少一种结构的二价基团或者亚乙炔基,和RSD23是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。
[11]如[7]~[10]中任一项所述的液晶显示装置,其中所述主链具有聚酰亚胺结构、具有聚硅氧烷结构或包含聚酰胺酸。
[12]如[1]~[11]中任一项所述的液晶显示装置,其中设置有由电极中形成的狭缝部、电极中形成的凹凸部或所述基板中设置的突起构成的取向调节单元。
[13]如[1]~[12]中任一项所述的液晶显示装置,其中所述一对取向膜中的至少一个膜的表面粗糙度Ra为1nm以下。
本领域技术人员应当理解,依据设计要求和其他因素,可以在本发明所附的权利要求书或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

液晶显示装置.pdf_第1页
第1页 / 共65页
液晶显示装置.pdf_第2页
第2页 / 共65页
液晶显示装置.pdf_第3页
第3页 / 共65页
点击查看更多>>
资源描述

《液晶显示装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《液晶显示装置.pdf(65页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN104102048A43申请公布日20141015CN104102048A21申请号201410085823922申请日20140310201308465520130415JPG02F1/1337200601G02F1/139200601C09K19/5620060171申请人索尼公司地址日本东京72发明人诹访俊一芝原靖司宫川干司小林亲司74专利代理机构北京信慧永光知识产权代理有限责任公司11290代理人梁兴龙陈桂香54发明名称液晶显示装置57摘要本发明提供了一种可以实现高速应答并且可以防止电压保持率随时间下降的液晶显示装置,包括液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基。

2、板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式AN1表示的烯基化合物,和通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜。30优先权数据51INTCL权利要求书3页说明书52页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书52页附图9页10申请公布号CN104102048ACN104102048A1/3页。

3、21一种液晶显示装置,包括液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式AN1表示的烯基化合物,和通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,这里,RAN11和RAN12各自独立地是具有110个碳原子的烷基、烯基或烷氧基,和RAN11和RAN12中的至少一个是烯基,各自独立地是L1和。

4、L2各自独立地是氢原子、氟原子或氯原子,和P是0或1。2如权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式AN2表示的烯基化合物,这里,RAN21是具有110个碳原子的烯基,RAN22是具有110个碳原子的烷基。3如权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式AN3表示的烯基化合物,这里,RAN31是具有110个碳原子的烯基,RAN32是具有110个碳原子的烷基。4如权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式AN4表示的烯基化合物,权利要求书CN104102048A2/3页3这里,RAN4。

5、1是具有110个碳原子的烯基,RAN42是具有110个碳原子的烷基。5如权利要求1所述的液晶显示装置,其中所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式AN51或通式AN52表示的烯基化合物,这里,RAN51是具有110个碳原子的烯基,RAN52是具有110个碳原子的烷氧基,和L1和L2各自独立地是氟原子或氯原子。6如权利要求1所述的液晶显示装置,其中通过使所述高分子化合物交联而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。7如权利要求1所述的液晶显示装置,其。

6、中通过使所述高分子化合物交联而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。8如权利要求6或7所述的液晶显示装置,其中第一侧链由A11N11RSD11A12N12RSD12RSD13形成,A11和A12每一个是CH2、O、COO或OCO,N11和N12每一个是0或1,RSD11是具有040个碳原子的烷基或具有140个碳原子的氟烷基,RSD12是具有至少一个环结构的二价有机基团,和RSD13是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳。

7、酸酯基团或其衍生物。9如权利要求6或7所述的液晶显示装置,其中第二侧链由A21N21RSD21A22N22RSD22RSD23形成,A21和A22每一个是CH2、O、COO或OCO,N21和N22每一个是0或1,RSD21是具有040个碳原子的烷基或具有140个碳原子的氟烷基,RSD22是具有选自乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、查耳酮、肉桂酸酯、肉桂酰基、香豆权利要求书CN104102048A3/3页4素、马来酰亚胺、二苯甲酮、降冰片烯、阿魏酸酯和壳聚糖的至少一种结构的二价基团或者亚乙炔基,和RSD23是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。10如权利要求6所述的液。

8、晶显示装置,其中所述主链具有聚酰亚胺结构、具有聚硅氧烷结构或由聚酰胺酸构成。11如权利要求1所述的液晶显示装置,其中设置有由电极中形成的狭缝部、电极中形成的凹凸部或所述基板中设置的突起构成的取向调节单元。权利要求书CN104102048A1/52页5液晶显示装置0001相关申请的交叉参考0002本申请要求享有于2013年4月15日提交的日本在先专利申请JP2013084655的权益,在此将它的全部内容以引用的方式并入本文。技术领域0003本公开涉及一种包括液晶显示元件的液晶显示装置,其中液晶层封装在相对面上具有取向膜的一对基板之间。背景技术0004近年来,液晶显示器LCDLIQUIDCRYST。

9、ALDISPLAY广泛用作液晶电视接收器、笔记本型个人电脑或车载导航装置等的显示装置。液晶显示装置根据基板之间夹持的液晶层中所含的液晶分子的分子排列取向而分类为各种显示模式方式。作为一种显示模式,例如,其中在未施加电压的状态下液晶分子扭曲取向的TN扭曲向列模式是公知的。在TN模式中,液晶分子具有正的介电常数各向异性,即,具有液晶分子长轴方向的介电常数大于短轴方向的介电常数的特性。因此,液晶分子具有在平行于基板面的平面内液晶分子的取向方向顺次旋转并且在垂直于基板面的方向上排列的结构。0005另一方面,在未施加电压的状态下液晶分子垂直于基板面取向的VA垂直排列模式日益引起人们关注。在VA模式中,液。

10、晶分子具有负的介电常数各向异性,即,具有液晶分子长轴方向的介电常数小于短轴方向的介电常数的特性,并且能够实现比TN模式更宽的视角。0006在这种VA模式的液晶显示器中,在施加电压的情况下,在垂直于基板方向上取向的液晶分子发生应答,使得由于负的介电常数各向异性的原因,在平行于基板的方向上倾斜,从而光透过。然而,由于在垂直于基板方向上取向的液晶分子倾斜的方向是任意的。因此,在施加电压的情况下,液晶分子的取向混乱,从而对电压的应答特性恶化。0007这里,为了改善应答特性研究了调节其中液晶分子通过应答电压而倾斜的方向的技术。具体地,例如,日本未经审查的专利申请公开NO2011095696公开了一种液晶。

11、显示装置,包括液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间并含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶层,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有作为侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物,和通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜。在日本未经审查的专利申请公开NO2011095696中公开的技术也被称为场致光反应性取向FPA法。0008另一方面,为了实现高速应答研究了使用含有烯基化合物的液晶组合物的技术例如,参见日本未经审查的专利申请公开NO2009149667和日本未经审查的专利申请公开NO2008106280。通过。

12、在液晶组合物中含有烯基化合物,液晶组合物的粘度降低,因此能够实现液晶显示装置的高速应答。说明书CN104102048A2/52页60009然而,在含有烯基化合物的液晶组合物和垂直取向状态的用于驱动液晶分子的垂直取向膜彼此组合的情况下,电压保持率随时间降低。另一方面,日本未经审查的专利申请公开NO2011095696没有公开关于含有烯基化合物的液晶组合物作为构成液晶层的材料的用途。发明内容0010因此,希望提供一种使用含有烯基化合物的液晶组合物作为构成液晶层的材料的液晶显示装置,其可以实现高速应答,并且可以防止电压保持率随时间下降的发生。0011根据本公开的实施方案,提供了一种液晶显示装置,包括。

13、液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物为简便起见,称作“取向处理后的化合物“,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种以下通式AN1表示的烯基化合物,和通过交联的化合物取向处理后的化合物赋予液晶分子预倾斜。根据本实施方案的液晶显示元件由本公开的液晶显示装置中的液晶显示元件构成。这里,“交联性官能团“是指能够形成交联的。

14、结构桥接结构的基团。00120013这里,RAN11和RAN12各自独立地是具有110个碳原子的烷基、烯基或烷氧基,和RAN11和RAN12中的至少一个是烯基,00140015各自独立地是00160017L1和L2各自独立地是氢原子、氟原子或氯原子,和P是0或1。0018在下文中,为方便起见,本公开的液晶显示装置可以被称为“根据本公开第一实施方案的液晶显示装置”。这里,“与液晶分子相互作用”是指液晶分子沿着第一侧链配置或者插在第一侧链之间,因此预倾斜被赋予液晶分子。此外,通过使具有作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联,液晶分子的预倾斜状态被固定。0019在本公开的液晶显示装置中,所述构。

15、成液晶层的液晶组合物含有至少一种通式AN1表示的烯基化合物,并且所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液说明书CN104102048A3/52页7晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物。因此,能够提供一种可以实现高速应答并且可以防止电压保持率随时间下降的发生的液晶显示装置。此外,由于通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此在电场施加在像素电极和对向电极之间的情况下,液晶分子的长轴方向成为相对于基板面的预定方向,并且能够确保优异的显示特性。此外,由于通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,取决于电极之间电。

16、场的应答速度增大,并且与未使用交联的化合物赋予预倾斜的情况相比,容易保持优异的显示特性。附图说明0020图1A和图1B是包括与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物的概念图;0021图2是实施方案1的液晶显示装置的示意性部分截面图;0022图3是用于说明图2所示的液晶显示装置的制造方法的流程图;0023图4是基板等的示意性部分截面图,用于说明图2所示的液晶显示装置的制造方法;0024图5是基板等的示意性部分截面图,用于说明图4后续的步骤;0025图6是基板等的示意性部分截面图,用于说明图5后续的步骤;0026图7是实施方案3的液晶显示装置的示意性部分截面图;002。

17、7图8是实施方案3的液晶显示装置的变形例的示意性部分截面图;0028图9是实施例4的液晶显示装置的示意性部分截面图;0029图10是图2所示的液晶显示装置的电路构成图;0030图11是说明液晶分子的预倾斜的示意图;和0031图12A和图12B是说明有序参数的示意性截面图。具体实施方式0032下面,参照附图,基于实施方案和实施例说明本公开。然而,本公开不限于实施方案和实施例,并且实施方案和实施例中的各种数值和材料作为举例显示。按以下顺序进行说明。00331本公开的液晶显示装置的一般说明00342基于实施方案的本公开的液晶显示装置的说明00353基于实施例的本公开的液晶显示装置的说明和其他0036。

18、本公开的液晶显示装置的一般说明0037作为另一个例子,根据本实施方案的液晶显示装置可以包括液晶显示元件,所述液晶显示元件具有设置在一对基板的相对面侧上的一对取向膜以及设置在所述一对取向膜之间的液晶层,所述液晶层被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子的液晶组合物,其中所述一对取向膜中的至少一个取向膜可以含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的感光性官能团的高分子化合物变形而获得的化合物为简便起见,称作“取向处理后的化合物“,所述构成液晶层的液晶组合物可以含有至少一种通式AN1表示的烯基化合物,和通过变形的化合物取向处理后的化合物赋予液说明书CN104102048A4。

19、/52页8晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置被称作“根据第一参考实施方案的液晶显示装置“。根据本实施方案的液晶显示元件由根据第一参考实施方案的液晶显示装置中的液晶显示元件构成。这里,“感光性官能团“是指能够吸收能量线的基团。0038在根据第一参考实施方案的液晶显示装置中,所述构成液晶层的液晶组合物含有至少一种通式AN1表示的烯基化合物,并且所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物交联而获得的化合物。因此,能够提供一种可以实现高速应答并且可以防止电压保持率随时间下降的发生的液晶显示装置。此外,由于通过交联的化合物。

20、赋予液晶分子预倾斜,因此在电场施加在像素电极和对向电极之间的情况下,液晶分子的长轴方向成为相对于基板面的预定方向,并且能够确保优异的显示特性。此外,由于通过交联的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,取决于电极之间电场的应答速度增大,并且与未使用交联的化合物赋予预倾斜的情况相比,容易保持优异的显示特性。0039在根据第一参考实施方案的液晶显示装置中,所述一对取向膜中的至少一个取向膜含有通过使具有作为第二侧链的感光性官能团的高分子化合物变形而获得的化合物,并且通过变形的化合物赋予液晶分子预倾斜。因此,在电场施加在像素电极和对向电极之间的情况下,液晶分子的长轴方向成为相。

21、对于基板面的预定方向,并且能够确保优异的显示特性。此外,由于通过变形的化合物赋予液晶分子预倾斜,因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,取决于电极之间电场的应答速度增大,并且与未使用变形的化合物赋予预倾斜的情况相比,容易保持优异的显示特性。0040根据本公开第一方案的液晶显示装置可以通过包括以下步骤的制造方法获得在一对基板中的一个基板上形成由具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物为简便起见,称作“取向处理前的化合物“构成的第一取向膜;在所述一对基板中的另一个基板上形成第二取向膜;配置所述一对基板使得第一取向膜和第二取向膜彼此相对,并在第一取向膜和第二取向膜之。

22、间封装被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子和含有至少一种通式AN1表示的烯基化合物的液晶组合物的液晶层;和在封装所述液晶层后,使所述高分子化合物取向处理前的化合物交联,从而赋予液晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置的制造方法被称为“根据第一实施方案的液晶显示装置的制造方法“。0041这里,在根据第一实施方案的液晶显示装置的制造方法或液晶显示元件的制造方法中,可以在通过向所述液晶层施加预定的电场使所述液晶分子取向的同时,通过照射紫外线使所述高分子化合物取向处理前的化合物的第二侧链交联。0042在这种情况下,优选的是,在向所述液晶层施加电场的同时照射紫外线,使得所述液晶分子斜对。

23、所述一对基板中的至少一个基板的表面排列。此外,优选的是,所述一对基板由具有像素电极的基板和具有对向电极的基板构成,并且从具有像素电极的基板侧照射紫外线。一般而言,在具有对向电极的基板侧上形成滤色片,紫外线被滤色片吸收,并且取向膜材料的交联性官能团的反应可能难以进行,因此,如上所述,更优选的是,从未形成滤色片的具有像素电极的基板侧照射紫外线。在滤色片形成于具有像素电极的基板侧上的情况下,优选的是,从具有对向电极的基板侧照射紫外线。基本上,由电场的方向调节将被赋予预倾斜的液晶分子的方位角偏转角,并由电场的强度调节极角天顶角。这同样适用说明书CN104102048A5/52页9于后述的根据第一参考实。

24、施方案和第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法。0043在上述根据第一实施方案的液晶显示装置的制造方法中,在形成含有具有交联性官能团的高分子化合物的第一取向膜后,在第一取向膜和第二取向膜之间封装液晶层。这里,通过第一取向膜和第二取向膜使液晶层中的液晶分子相对于第一取向膜和第二取向膜的整个表面在预定的方向例如,水平方向、垂直方向或倾斜方向上排列。接下来,在施加电场的同时,使交联性官能团反应,以使高分子化合物交联。由此,预倾斜能够被赋予交联的化合物附近的液晶分子。即,通过在液晶分子排列的状态下使高分子化合物交联,能够赋予液晶分子预倾斜,无需在封装液晶层之前向取向膜照射直线偏振光或倾斜光,或者无需。

25、使用大型的设备。因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,应答速度改善。0044根据第一参考实施方案的液晶显示装置可以通过包括以下步骤的制造方法获得在一对基板中的一个基板上形成由具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的感光性官能团的高分子化合物为简便起见,称作“取向处理前的化合物“构成的第一取向膜;在所述一对基板中的另一个基板上形成第二取向膜;配置所述一对基板使得第一取向膜和第二取向膜彼此相对,并在第一取向膜和第二取向膜之间封装被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子和含有至少一种通式AN1表示的烯基化合物的液晶组合物的液晶层;和在封装所述液晶层后,使所述高分子化合物取向处理前。

26、的化合物变形,从而赋予液晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置的制造方法被称为“根据第一参考实施方案的液晶显示装置的制造方法“。0045在这种情况下,在根据第一参考实施方案的液晶显示装置的制造方法或液晶显示元件的制造方法中,可以在通过向所述液晶层施加预定的电场使所述液晶分子取向的同时,通过照射紫外线使所述高分子化合物取向处理前的化合物的第二侧链变形。0046在上述根据第一参考实施方案的液晶显示装置的制造方法中,在形成含有具有感光性官能团的高分子化合物的第一取向膜后,在第一取向膜和第二取向膜之间封装液晶层。这里,通过第一取向膜和第二取向膜使液晶层中的液晶分子相对于第一取向膜和第二取向膜的整个。

27、表面在预定的方向例如,水平方向、垂直方向或倾斜方向上排列。接下来,在施加电场的同时,使高分子化合物变形。由此,预倾斜能够被赋予变形的化合物附近的液晶分子。即,通过在液晶分子排列的状态下使高分子化合物变形,能够赋予液晶分子预倾斜,无需在封装液晶层之前向取向膜照射直线偏振光或倾斜光,或者无需使用大型的设备。因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,应答速度改善。0047可选择地,根据本公开第一实施方案的液晶显示装置或根据第一参考实施方案的液晶显示装置可以通过包括以下步骤的制造方法获得在一对基板中的一个基板上形成由具有与液晶分子相互作用的第一侧链和作为第二侧链的交联性官能团或感光性官能团的高分子化合物。

28、为简便起见,称作“取向处理前的化合物“构成的第一取向膜;在所述一对基板中的另一个基板上形成第二取向膜;配置所述一对基板使得第一取向膜和第二取向膜彼此相对,并在第一取向膜和第二取向膜之间封装被构造成具有含有具有负的介电常数各向异性的液晶分子和含有至少一种通式AN1表示的烯基化合物的液晶组合物的液晶层;和在封装所述液晶层后,向所述高分子化合物取向处理前的化合物照射能量线,从而赋予液晶分子预倾斜。为简便起见,这种液晶显示装置的制造方法被称为“根据第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法“。这里,紫外线、X射线和电子射线可以用作能量说明书CN104102048A6/52页10线。0048在根据第二参考。

29、实施方案的液晶显示装置的制造方法或液晶显示元件的制造方法中,可以在通过向所述液晶层施加预定的电场使所述液晶分子取向的同时,向所述高分子化合物照射作为能量线的紫外线。0049在根据第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法中,通过向所述高分子化合物取向处理前的化合物照射能量线赋予液晶分子预倾斜。即,通过在液晶分子排列的状态下使高分子化合物的第二侧链交联或变形,能够赋予液晶分子预倾斜,无需在封装液晶层之前向取向膜照射直线偏振光或倾斜光,或者无需使用大型的设备。因此,与未赋予液晶分子预倾斜的情况相比,应答速度改善。0050在下文中,根据第一实施方案的液晶显示装置或包括上述优选实施方案和构成的根据本公开。

30、第一实施方案的液晶显示装置的制造方法可以简单地统称作“第一实施方案“。在下文中,根据第一参考实施方案的液晶显示装置或包括上述优选实施方案和构成的根据第一参考实施方案的液晶显示装置的制造方法可以简单地统称作“第一参考实施方案“。在下文中,包括上述优选实施方案和构成的根据第二参考实施方案的液晶显示装置的制造方法可以简单地统称作“第二参考实施方案“。0051在第一实施方案、第一参考实施方案或第二参考实施方案中,所述构成液晶层的液晶组合物可以具有含有至少一种以下通式AN2表示的烯基化合物的构成,可以具有含有至少一种以下通式AN3表示的烯基化合物的构成,可以具有含有至少一种以下通式AN4表示的烯基化合物。

31、的构成,或可以具有含有至少一种以下通式AN51或通式AN52表示的烯基化合物的构成。例如,液晶组合物中的烯基化合物可以通过使用气相色谱设备检测。00520053这里,RAN21是具有110个碳原子的烯基,RAN22是具有110个碳原子的烷基。00540055这里,RAN31是具有110个碳原子的烯基,RAN32是具有110个碳原子的烷基。00560057这里,RAN41是具有110个碳原子的烯基,RAN42是具有110个碳原子的烷基。0058说明书CN104102048A107/52页110059这里,RAN51是具有110个碳原子的烯基,RAN52是具有110个碳原子的烷氧基,和L1和L2各。

32、自独立地是氟原子或氯原子。0060烯基化合物的组合的例子包括通式AN2和通式AN3的组合、通式AN2和通式AN4的组合、通式AN2和通式AN51的组合、通式AN2和通式AN52的组合、通式AN2、通式AN51和通式AN52的组合、通式AN3和通式AN4的组合、通式AN3和通式AN51的组合、通式AN3和通式AN52的组合、通式AN3、通式AN51和通式AN52的组合、通式AN4和通式AN51的组合、通式AN4和通式AN52的组合、通式AN4、通式AN51和通式AN52的组合、通式AN51和通式AN52的组合、通式AN2、通式AN3和通式AN4的组合、通式AN2、通式AN3和通式AN51的组合、。

33、通式AN2、通式AN3和通式AN52的组合、通式AN2、通式AN3、通式AN51和通式AN52的组合、通式AN2、通式AN4和通式AN51的组合、通式AN2、通式AN4和通式AN52的组合、通式AN2、通式AN4、通式AN51和通式AN52的组合、通式AN3、通式AN4和通式AN51的组合、通式AN3、通式AN4和通式AN52的组合、通式AN3、通式AN4、通式AN51和通式AN52的组合、通式AN2、通式AN3、通式AN4和通式AN51的组合、通式AN2、通式AN3、通式AN4和通式AN52的组合以及通式AN2、通式AN3、通式AN4、通式AN51和通式AN52的组合。0061可选择地,在第。

34、一实施方案、第一参考实施方案和第二参考实施方案中,所述构成液晶层的液晶组合物可以具有至少含有电气负的烯基化合物和电气中性的烯基化合物的混合物的构成。这里,电气负的烯基化合物可以被定义为含有烯基并且具有负的介电常数各向异性的化合物,电气中性的烯基化合物可以被定义为含有烯基并且不具有介电常数各向异性的化合物。0062在上述包含优选实施方案的第一实施方案中,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物取向处理前的化合物交联而获得的化合物取向处理后的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一。

35、侧链之间的液晶分子。这种结构的概念图示于图1A,并且在下面的描述中,第一侧链可以被示为“L”,第二侧链可以被示为“A”。可选择地,在上述包含优选实施方案的第一参考实施方案中,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物取向处理前的化合物变形而获得的化合物取向处理后的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。可选择地,在上述包含优选实施方案的第二参考实施方案中,存在以下的构成,其中通过向所述高分子化合物照射能量线而获得的化合说明书CN104102048A118/52。

36、页12物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链分别结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。0063可选择地,在上述包含优选实施方案的第一实施方案,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物取向处理前的化合物交联而获得的化合物取向处理后的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。这种结构的概念图示于图1B。可选择地,在上述包含优选实施方案的第一参考实施方。

37、案中,存在以下的构成,其中通过使所述高分子化合物取向处理前的化合物变形而获得的化合物取向处理后的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的液晶分子。可选择地,在上述包含优选实施方案的第二参考实施方案中,存在以下的构成,其中通过向所述高分子化合物照射能量线而获得的化合物被构造成具有第一侧链、第二侧链和相对于所述基板支撑第一侧链和第二侧链的主链,第一侧链和第二侧链彼此结合,第一侧链或第二侧链结合到所述主链,和预倾斜被赋予沿着第一侧链或夹在第一侧链之间的。

38、液晶分子。0064在这些情况下,存在以下的构成,其中第一侧链由A11N11RSD11A12N12RSD12RSD13SD1形成,A11和A12每一个是CH2、O、COO或OCO,N11和N12每一个是0或1,RSD11是具有040个碳原子的烷基或具有140个碳原子的氟烷基,RSD12是具有至少一个环结构的二价有机基团,和RSD13是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。A11是将RSD11结合到其他部分的部分,和A12是使RSD11和RSD12相互结合的部分。RSD11用作所谓的间隔基。此外,RSD12是与液晶分子相互作用的部分,具体地,可被构造成具有介晶基团,可以。

39、表现出液晶性,也可以不表现出液晶性,或具有与液晶分子相同的结构,或具有与液晶分子类似的结构,甾族化合物衍生物、胆甾醇衍生物、联苯、三联苯或萘可以用作更具体的结构。RSD13是末端基团。0065此外,在这些情况下,存在以下的构成,其中第二侧链由A21N21RSD21A22N22RSD22RSD23SD2形成,A21和A22每一个是CH2、O、COO或OCO,N21和N22每一个是0或1,RSD21是具有040个碳原子的烷基或具有140个碳原子的氟烷基,RSD22是具有选自包括乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、查耳酮、肉桂酸酯、肉桂酰基、香豆素、马来酰亚胺、二苯甲酮、降冰片烯、阿魏酸酯ORYZANO。

40、L和壳聚糖的至少一种结构的二价基团或亚乙炔基,和RSD23是一价基团,包括氢原子、卤原子、烷基、烷氧基或碳酸酯基团或其衍生物。A21是将RSD21结合到其他部分的部分,和A22是使RSD21和RSD22相互结合的部分。RSD21用作所谓的间隔基。RSD22是反应性成分,RSD23是末端基团。0066在上述的第一实施方案、第一参考实施方案和第二参考实施方案的各种优选构成中,主链可以具有具有聚酰亚胺结构即,所述主链可以在重复单元中含有酰亚胺键、具有聚硅氧烷结构或由聚酰胺酸形成的构成。0067在包括上述的优选实施方案和构成的第一实施方案、第一参考实施方案和第二实施方案中,可以设置由电极中形成的狭缝部。

41、或基板中设置的突起构成的取向调节单元。可说明书CN104102048A129/52页13选择地,可以设置由电极中形成的凹凸部形成的取向调节单元。第一取向膜的表面粗糙度RA可以为1NM以下,或所述一对取向膜中的至少一个取向膜的表面粗糙度RA可以为1NM以下。表面粗糙度RA按JISB06012001中规定的。0068在包括上述的优选实施方案和构成的第一实施方案、第一参考实施方案和第二实施方案中,第二取向膜可以由构成第一取向膜的高分子化合物取向处理前的化合物形成,或者一对取向膜可以具有彼此相同的组成。这里,只要它们用第一实施方案、第一参考实施方案和第二参考实施方案中规定的高分子化合物取向处理前的化合。

42、物构成,一对取向膜就可以具有彼此不同的组成,或者第二取向膜可以由不同于构成第一取向膜的高分子化合物取向处理前的化合物的高分子化合物构成。高分子化合物取向处理后的化合物可以具有相对于一对基板在预定方向上排列液晶分子的结构。此外,一对基板可以由具有像素电极的基板和具有对向电极的基板构成。0069在取向膜材料中或在取向膜中,作为取向处理前的化合物或取向处理后的化合物的高分子化合物前体后述的含量优选为1质量30质量,更优选3质量10质量。此外,根据需要,取向膜材料可以与光聚合引发剂混合。0070主链的说明0071在下文中,将说明构成高分子化合物取向处理前的化合物或取向处理后的化合物的主链。0072取向。

43、处理前的化合物优选包括具有高耐热性的结构作为主链。由此,即使液晶显示装置液晶显示元件处于高温环境下,由于取向膜中的取向处理后的化合物对于液晶分子也保持取向调节能力,结果应答特性和显示特性如对比度保持良好,并能确保可靠性。这里,如上所述,主链优选在重复单元中例如含有酰亚胺键。例如,具有式1表示的聚酰亚胺结构的高分子化合物用作主链中含有酰亚胺键的取向处理前的化合物。具有式1所示的聚酰亚胺结构的高分子化合物可以由一种式1所示的聚酰亚胺结构构成,可以含有多种无规连接的聚酰亚胺结构,或可以含有除了式1所示结构之外的其他结构。00730074这里,R1是四价有机基团,R2是二价有机基团,和N1是1以上的整。

44、数。0075式1中的R1和R2是任意的,只要R1和R2是含有碳的四价或二价基团,但是作为第二侧链的交联性官能团优选包含在R1和R2的一个中。这是因为,在取向处理后的化合物中,容易获得充分的取向调节能力。0076在具有作为第二侧链的交联性官能团的高分子化合物含有式1所示的聚酰亚胺结构的情况下,作为取向处理前的化合物的高分子化合物前体的例子包括具有交联性官能团的聚酰胺酸。0077在作为取向处理前的化合物的高分子化合物前体具有式1所示的聚酰亚胺结构的情况下,聚酰胺酸可以用作高分子化合物前体。例如,通过二胺化合物与四羧酸二酐反应合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸。这里使用的二胺化合物和四羧酸二酐中的至。

45、少说明书CN104102048A1310/52页14一种具有交联性官能团。二胺化合物的例子包括式A1A15代表的具有交联性官能团的化合物。四羧酸二酐的例子包括式A1A10代表的具有交联性官能团的化合物。00780079说明书CN104102048A1411/52页150080这里,X1X4是单键或二价有机基团。0081说明书CN104102048A1512/52页160082这里,X5X7是单键或二价有机基团。00830084说明书CN104102048A1613/52页170085此外,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化合物含有垂直排列诱发结构部的情况下,除了上述具有交联。

46、性官能团的化合物之外,还可以使用式B1B36表示的具有垂直排列诱发结构部的化合物作为二胺化合物或式B1B3表示的具有垂直排列诱发结构部的化合物作为四羧酸二酐。0086说明书CN104102048A1714/52页180087说明书CN104102048A1815/52页190088这里,A4A6是0以上和21以下的整数。0089说明书CN104102048A1916/52页200090这里,A4是0以上和21以下的整数。00910092说明书CN104102048A2017/52页210093这里,A4是0以上和21以下的整数。00940095说明书CN104102048A2118/52页22。

47、0096此外,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸的情况下,除了上述具有交联性官能团的化合物,可以使用式C1C20表示的具有基团的化合物作为二胺化合物。00970098说明书CN104102048A2219/52页230099说明书CN104102048A2320/52页240100可选择地,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸的情况下,除了上述具有交联性官能团的化合物,可以使用式D1D7表示的具有基团的化合物作为二胺化合物。01010102说明书CN104102048A2421/52页250103这里,N是3以上和20以下的整数。0104在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化。

48、合物含有作为式1中R2的两种类型的结构即,含有垂直排列诱发结构部的结构和含有交联性官能团的结构的情况下,例如,二胺化合物和四羧酸二酐选择如下。即,使用式A1A15表示的具有交联性官能团的化合物中的至少一种、式B1B36和式B1B3表示的具有垂直排列诱发结构部的化合物中的至少一种以及式E1E28表示的四羧酸二酐中的至少一种。式E23中的R1和R2是相同或不同的烷基、烷氧基或卤原子,并且卤原子种类是任意的。01050106说明书CN104102048A2522/52页260107说明书CN104102048A2623/52页270108这里,R1和R2每一个是烷基、烷氧基或卤原子。0109在合成作。

49、为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化合物含有作为式1中R2的两种类型的结构的情况下,例如,二胺化合物和四羧酸二酐选择如下。即,使用式A1A15表示的具有交联性官能团的化合物中的至少一种、式C1C20表示的化合物中的至少一种以及式E1E28表示的四羧酸二酐中的至少一种。0110可选择地,在合成作为高分子化合物前体的聚酰胺酸使得取向处理前的化合物含有作为式1中R2的两种类型的结构的情况下,例如,二胺化合物和四羧酸二酐选择如下。即,使用式A1A15表示的具有交联性官能团的化合物中的至少一种、式D1D7表示的化合物中的至少一种以及式E1E28表示的四羧酸二酐中的至少一种。0111取向处理前的化合物优选含有使液晶分子在垂直于基板面的方向上取向的结构在下文中,称作“垂直排列诱发结构部“。这是因为,即使除了取向处理后的化合物之外,取向膜不含有具有垂直排列诱发结构部的化合物所谓的通常的垂直取向剂,也能够进行所有液晶分子的取向调节。此外,与单独包含具有垂直排列诱发结构部的化合物的情况相比,可以更容易地形成能够对于液晶层更均匀地表现出取向调节功能的取向膜。在取向处理前的化合物中,垂直排列诱发结构部可以包含在主链中、包含在第二侧链中或包含在这两者中。在取向处理前的化合物含有式1表示的聚酰亚胺结构的情况。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 物理 > 光学


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1