液晶顯示裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶顯示裝置及其制造方法。更詳細(xì)來(lái)講，在取向膜等的基底膜上設(shè) 置有用于特性改善的聚合物層的液晶顯示裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示裝置作為能夠?qū)崿F(xiàn)輕量、薄型、低耗電量的顯示裝置普及較廣，成為能夠 實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)、平板終端等的移動(dòng)用途和各種顯示器、大型電視等日常生活、業(yè)務(wù)中不可或 缺的部件。在這樣的液晶顯示裝置中，能夠?qū)崿F(xiàn)視野角擴(kuò)大、對(duì)比度提高，顯示品質(zhì)得到進(jìn) 一步提尚，并不斷發(fā)展而具有更多的功能。
[0003] 但是，現(xiàn)有的液晶顯示裝置，對(duì)液晶施加電場(chǎng)來(lái)控制液晶分子的排列，由此改變透 過(guò)液晶層的光的偏振狀態(tài)，調(diào)節(jié)通過(guò)偏光板的光的量而進(jìn)行顯示。
[0004] 液晶顯示裝置的顯示性能，因施加了電場(chǎng)時(shí)的液晶分子的排列狀態(tài)和施加電場(chǎng)的 大小和方向而受到影響。作為這樣的液晶顯示裝置的顯示模式，根據(jù)在不被施加電場(chǎng)時(shí)的 液晶分子的排列狀態(tài)和施加電場(chǎng)的方向而存在各種模式。
[0005] 作為液晶顯示裝置的顯示模式，能夠列舉使具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分 子相對(duì)于基板面垂直取向的垂直取向（VA :Vertical Alignment)模式、使具有正或者負(fù) 的介電常數(shù)各向異性的液晶分子與基板面平行地取向并對(duì)液晶層施加橫電場(chǎng)的面內(nèi)開(kāi)關(guān) (IPS :In_Plane Switching)模式、條紋狀電場(chǎng)開(kāi)關(guān)（FFS :Fringe Field Switching)模式 等。
[0006] 其中，使用具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性的液晶分子，作為取向限制用構(gòu)造物設(shè)置 有堤（肋）、電極的切口部（狹縫）的MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式，即使 不對(duì)取向膜實(shí)施摩擦處理也能夠?qū)㈦妶?chǎng)施加時(shí)的液晶取向方位控制成多方位，視角特性?xún)?yōu) 良。但是，在現(xiàn)有的MVA模式的液晶顯示裝置中，突起的上方或者狹縫的上方成為液晶分子 的取向分割的邊界導(dǎo)致白顯示時(shí)的透射率變低，在顯示中能夠看見(jiàn)暗線，因此存在改善的 余地。
[0007] 因此，作為獲得能夠高亮度且高速響應(yīng)的液晶顯示裝置的方法，提出了使用利用 聚合物的取向穩(wěn)定化技術(shù)（以下也稱(chēng)為PS (Polymer Sustained)技術(shù)。）（例如參照專(zhuān)利文 獻(xiàn)1~8。）。其中，在使用聚合物的預(yù)傾角賦予技術(shù)（以下也稱(chēng)為PSA(Polymer Sustained Alignment)技術(shù)。）中，將由具有聚合性的單體、低聚物等的聚合性成分混合而成的液晶組 成物封入基板間，對(duì)基板間施加電壓在使液晶分子預(yù)傾（傾斜）的狀態(tài)下使單體聚合，從而 形成聚合物。由此，即使在變成不施加電壓之后，也能夠獲得以規(guī)定的預(yù)傾角預(yù)傾的液晶分 子，能夠?qū)⒁壕Х肿拥娜∠蚍轿灰?guī)定在一定方向上。
[0008] 作為使用聚合性單體的其它的液晶顯示元件例如也能夠列舉高分子穩(wěn)定化藍(lán)相 (Blue Phase)(例如參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)9。）等。
[0009] 另外，作為提出聚合性單體自身公開(kāi)有一種液晶顯示元件，具有利用能夠施加控 制單元間隙的電壓的一對(duì)基板，夾持通過(guò)電壓的施加能夠驅(qū)動(dòng)的液晶層的構(gòu)造，該液晶層 含有控制液晶分子的傾斜的固化物，其中，該液晶分子，利用能量線或者熱或者它們的組 合，使由1種或者2種以上的液晶分子構(gòu)成的液晶組成物（A)和1種或者2種以上的聚合 性化合物聚合而形成，該聚合性化合物中的至少1種在分子內(nèi)具有2個(gè)或者3個(gè)以上的聚 合性官能團(tuán)，并且，2個(gè)或者3個(gè)以上的聚合性官能團(tuán)為2種以上的不同的官能團(tuán)的聚合性 化合物（A)(例如、專(zhuān)利文獻(xiàn)10)。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0012] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :專(zhuān)利第4175826號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0013] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :專(zhuān)利第4237977號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0014] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2005-181582號(hào)公報(bào)
[0015] 專(zhuān)利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2004-286984號(hào)公報(bào)
[0016] 專(zhuān)利文獻(xiàn)5 :日本特開(kāi)2009-102639號(hào)公報(bào)
[0017] 專(zhuān)利文獻(xiàn)6 :日本特開(kāi)2009-132718號(hào)公報(bào)
[0018] 專(zhuān)利文獻(xiàn)7 :日本特開(kāi)2010-33093號(hào)公報(bào)
[0019] 專(zhuān)利文獻(xiàn)8 :美國(guó)專(zhuān)利第6177972號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0020] 專(zhuān)利文獻(xiàn)9 :日本特開(kāi)2006-348227號(hào)公報(bào)
[0021] 專(zhuān)利文獻(xiàn)10 :日本特開(kāi)2012-18215號(hào)公報(bào)
[0022] 非專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0023] 非專(zhuān)利文獻(xiàn) I :H. Kikuchi，et al.、Nature Materials、1、64_68、2002

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024] 發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0025] 作為使液晶取向的技術(shù)具有：作為取向膜的材料使用對(duì)光具有活性的材料，對(duì)所 形成的膜照射紫外線等的光線，使取向膜產(chǎn)生取向限制力的光取向技術(shù)。利用該技術(shù)，能夠 以不接觸的方式對(duì)膜面進(jìn)行取向處理，所以，能夠抑制取向處理中的污染、垃圾等的產(chǎn)生， 與摩擦處理不同，能夠應(yīng)用于大型的尺寸的面板。研宄在VA模式的液晶顯示裝置、IPS模 式的液晶顯示裝置等中應(yīng)用該光取向技術(shù)，將液晶顯示裝置量產(chǎn)化。
[0026] 本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，該光取向技術(shù)尤其在使用使液晶分子在水平方向上取向的水平 取向膜的情況下，存在液晶顯示中殘影發(fā)生較多的問(wèn)題。尤其是，液晶顯示裝置尤其期望在 常使用靜止圖像的用途（監(jiān)視器等）的情況下降低殘影。
[0027] 殘影的原因是因?yàn)?，?dāng)對(duì)液晶單元的一部分持續(xù)施加電壓時(shí)，即使在不施加該電 壓之后，液晶分子也在電壓施加時(shí)的基板面內(nèi)的方位角方向上繼續(xù)取向（液晶分子的對(duì)基 板面內(nèi)的方位角方向的記憶）。這受到聚合物層的有無(wú)、成膜條件的影響。
[0028] 在此，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)10中公開(kāi)了利用含有聚合性化合物的液晶，來(lái)改善殘影特 性、預(yù)傾角的穩(wěn)定性的液晶顯示器（例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)10的表3等中公開(kāi)了液晶分子由于在 專(zhuān)利文獻(xiàn)10中記載的聚合性化合物聚合而預(yù)傾。）。但是，沒(méi)有關(guān)于取向膜的公開(kāi)，關(guān)于殘 影也沒(méi)有公開(kāi)改善了液晶分子在電壓施加時(shí)的基板面內(nèi)的方位角方向上的繼續(xù)取向。期望 利用簡(jiǎn)單的方法更大地改善殘影特性。
[0029] 圖2是表示本發(fā)明者們進(jìn)行光取向處理制作的液晶單元的殘影的情形的照片。在 圖2中可知，在作為交流電壓（AC)施加部的區(qū)域X和作為無(wú)交流電壓（AC)施加部的區(qū)域 Y中，亮度差異變大，在區(qū)域X中，明顯產(chǎn)生殘影。
[0030] 本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而完成的，其目的在于提供一種通過(guò)適當(dāng)?shù)匦纬删哂蟹€(wěn)定 的取向限制力的聚合物層，將殘影充分降低的液晶顯示裝置。
[0031] 用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0032] 本發(fā)明者們進(jìn)行了導(dǎo)入以下工序的研宄：在制作使用光取向處理的IPS模式等的 液晶單元時(shí)，對(duì)液晶中添加聚合性單體，利用熱或者光等使聚合性單體聚合而在構(gòu)成與液 晶層的界面的面上形成聚合物層的高分子穩(wěn)定化（PS)工序。而且，發(fā)現(xiàn)能夠利用PS技術(shù) 形成穩(wěn)定的聚合物層，還發(fā)現(xiàn)為了解決上述課題，促進(jìn)用于進(jìn)行PS化的聚合（以下也稱(chēng)為 PS聚合。）反應(yīng)是重要的。
[0033] 接著，本發(fā)明者們研宄了例如到達(dá)在常使用靜止圖像的用途（監(jiān)視器等的用途） 中也能夠適當(dāng)應(yīng)用的程度地充分解決上述課題的手段。而且，發(fā)現(xiàn)在兩基板設(shè)置有基底膜 和聚合物層的液晶顯示裝置中，在具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在與具有有 源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，使基底膜的成膜條件不同。
[0034] 通過(guò)使光取向膜等的基底膜的成膜條件在一對(duì)基板間不同，由此能夠容易地分開(kāi) 制作兩基板間的聚合物層。具體而言，當(dāng)在基板上形成光取向膜等的基底膜時(shí)，使得用于在 具有梳齒電極基板等的有源元件的基板與玻璃基板等的對(duì)置基板之間獲得基底膜的燒制 時(shí)間、溫度等的處理?xiàng)l件或者基底膜的膜厚等的條件不同，由此使要形成的聚合物層在具 有有源元件的基板側(cè)與對(duì)置基板側(cè)不同。由此，想到能夠適當(dāng)?shù)乜刂朴糜诟纳茪堄疤匦缘?聚合物層的層厚和/或者密度，能夠更有效地在具有有源元件的基板側(cè)形成聚合物層，能 夠徹底地解決上述技術(shù)問(wèn)題，由此達(dá)成本發(fā)明。
[0035] 即，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式是一種包括液晶單元的液晶顯示裝置的制造方法，該 液晶單元包括：由具有有源元件的基板和與該具有有源元件的基板不同的基板構(gòu)成的一對(duì) 基板；和被夾持于該一對(duì)基板間的液晶層，該液晶顯示裝置的制造方法包括：在具有有源 元件的基板上用光活性材料形成基底膜的工序；在與該具有有源元件的基板不同的基板上 用光活性材料形成基底I吳的工序；使兩基板貼合的工序；和使單體聚合，在兩基板的基底 膜的液晶層側(cè)形成對(duì)接近的液晶分子進(jìn)行取向控制的聚合物層的工序，其中，在該具有有 源元件的基板上形成基底膜的工序和在與該具有有源元件的基板不同的基板上形成基底 膜的工序中，基底膜的成膜條件不同。
[0036] 優(yōu)選：在上述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在與上述具有有源元件 的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，各自在基板上涂敷光活性材料并對(duì)該光活性材 料進(jìn)行燒制而形成基底膜，相比于在與該具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的 工序，在該具有有源元件的基板上形成基底膜的工序中的光活性材料的燒制時(shí)間長(zhǎng)。
[0037] 另外，優(yōu)選：在上述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序之后且使上述兩基 板貼合的工序之前，將該具有有源元件的基板放置在大氣中的時(shí)間，比在與上述具有有源 元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序之后且使上述兩基板貼合的工序之前，將與該 具有有源元件的基板不同的基板放置在大氣中的時(shí)間長(zhǎng)。
[0038] 優(yōu)選：相比于在與所述具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序，在 所述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序中形成更薄的基底膜。
[0039] 并且，優(yōu)選：在形成上述聚合物層的工序中，相比于與上述具有有源元件的基板不 同的基板的液晶層側(cè)，在上述具有有源元件的基板的液晶層側(cè)形成層厚厚且/或密度大的 聚合物層。
[0040] 優(yōu)選：在形成上述聚合物層的工序中，使添加于液晶層中的單體聚合而形成聚合 物層。
[0041] 優(yōu)選：上述單體包含選自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基和環(huán)氧 基中的至少一種。
[0042] 優(yōu)選：在形成上述聚合物層的工序中，將單體光聚合而形成聚合物層。
[0043] 優(yōu)選：在形成上述聚合物層的工序中，利用紫外線、可見(jiàn)光線或者它們雙方使單體 聚合而形成聚合物層。
[0044] 優(yōu)選：