專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置及其液晶材料，該液晶顯示裝置中，將含有通過光或熱而聚合的單體及低聚物等的液晶材料密封于基片之間，并使用在調(diào)節(jié)向液晶層施加的電壓下使可聚性成分聚合，并決定取向方向的液晶。所述電壓包括0伏，下文中所謂電壓調(diào)節(jié)包含0伏。
背景技術(shù)：
有效矩陣(AMActive Matrix)型液晶顯示裝置，以前TN(扭轉(zhuǎn)向列twisted nematic)型是主流。在為TN型的情況下，其缺點是視角特性窄。于是現(xiàn)在在廣視角液晶板中，采用被稱為MVA(多疇垂直取向multidomain vertical alignment)型和IPS(平面驅(qū)動方式In-Plane-Switching)型的液晶技術(shù)。
IPS型中，在與顯示面平行的水平面內(nèi)設(shè)置一組對置的平面的梳形電極，在水平面內(nèi)將對置電極間的液晶分子進行切換。由于平板形狀的梳形電極能使液晶顯示裝置的數(shù)值孔徑顯著下降，因此在IPS型液晶顯示裝置中需要很強的背面光。
MVA型中，使液晶垂直于基片進行取向，并且通過設(shè)置于透明電極(ITO膜透明導(dǎo)電膜)的狹縫和設(shè)置于對置基片上的凸起來規(guī)定液晶分子的取向。由MVA型液晶顯示裝置中的狹縫或凸起而引起的實際數(shù)值孔徑的下降盡管比不上使用梳形電極的IPS型液晶顯示裝置，但是與TN型液晶顯示裝置相比，MVA型液晶顯示裝置的透光率低。因此，MVA型液晶顯示裝置不能用于要求耗電低的筆記本電腦。
在最近的MVA型液晶顯示裝置中，為了寬視角化，外加電壓時使液晶分子傾倒向4個方向，由于復(fù)雜地配置凸起和ITO狹縫，因此透光率變得更低。如果將這些配置簡單化，并增大凸起間隔或ITO狹縫間隙，則能提高透光率?？墒?，如果凸起或ITO狹縫的間隙非常大，那么液晶分子的傾斜的傳播就需要時間，為了顯示而向裝置施加電壓時裝置的響應(yīng)就變得非常慢。
為了解決這種響應(yīng)慢的問題，在MVA型液晶顯示裝置的制造過程中引入了如下技術(shù)，即向基片間注入含有可聚性單體的液晶材料，在施加電壓的狀態(tài)下聚合單體，預(yù)先記憶液晶分子的傾倒方向的技術(shù)。
對于液晶顯示裝置，通常認(rèn)為多少會出現(xiàn)長時間連續(xù)顯示同樣的圖象后即使改變顯示圖象也會看到殘留的先前的圖象的熒光屏圖象保留現(xiàn)象。即使是通過上述技術(shù)那樣，在基片間注入含有可聚性單體的液晶材料，在施加電壓的狀態(tài)下聚合單體，預(yù)先記憶液晶分子的傾倒方向，而制造的液晶顯示裝置，也還是存在無法避免產(chǎn)生熒光屏圖象保留現(xiàn)象的問題。現(xiàn)在的情況是，能可靠地降低這一現(xiàn)象的技術(shù)到目前為止還未獲知。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有效降低了熒光屏圖象保留現(xiàn)象的液晶顯示裝置，特別是MVA型液晶顯示裝置。
本發(fā)明提供的液晶顯示裝置具有2塊配備有透明電極和使液晶分子取向的取向控制膜的基片，且在這兩塊基片之間含有液晶組合物的，其經(jīng)過如下工序來制造在2塊基片之間注入含有可聚性單體的液晶組合物，在對這兩塊基片的對置的透明電極間施加電壓的情況下，使該單體聚合；其中，所述液晶組合物中含有的可聚性單體具有1個或1個以上的環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)和2個與該環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)直接連接的官能團。


圖1是說明比較例和實施例中制得的液晶顯示裝置的平面示意圖。
圖2是圖1的II-II線截面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明通過使用一種特別的物質(zhì)作為在控制液晶分子的傾倒方向的液晶顯示裝置的制造階段使用的單體化合物，使預(yù)先記憶密封入基片間的液晶分子的傾倒方向而改善了施加電壓時的響應(yīng)遲緩問題的液晶顯示裝置中所謂的熒光屏圖象保留現(xiàn)象大幅度降低。
具體地來說，發(fā)明人等為了解決液晶顯示裝置的圖象保留現(xiàn)象的問題，對使用的各種單體化合物和液晶組合物進行了各種研究，本發(fā)明正是基于其研究結(jié)果得到的下述認(rèn)識。
液晶組合物中所含有的單體的分子量越小，圖象保留現(xiàn)象越少。
液晶組合物中所含有的單體具有環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)和官能團，并且官能團如果與環(huán)結(jié)構(gòu)直接連接，則圖象保留現(xiàn)象變少。
與有1個環(huán)結(jié)構(gòu)的單體相比，使用有2個環(huán)結(jié)構(gòu)的稠環(huán)單體時，圖象保留現(xiàn)象少；并且，與有2個環(huán)結(jié)構(gòu)的稠環(huán)單體相比，使用非稠環(huán)式的有2個環(huán)結(jié)構(gòu)的單體時，圖象保留現(xiàn)象少。
在本發(fā)明中，為了使不具有官能團的普通液晶分子的方向與單體的分子方向一致必需使用環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)的單體化合物。與所使用的單體中環(huán)的數(shù)目為1的單體相比，有2個環(huán)結(jié)構(gòu)的稠環(huán)單體使普通液晶分子進行取向的能力大，且相對地減少在官能團部分的分子中所占的比例、分子本身變得剛直；并且，與有2個環(huán)結(jié)構(gòu)的稠環(huán)單體相比，非稠環(huán)式的有2個環(huán)結(jié)構(gòu)的單體使普通液晶分子進行取向的能力大，且相對地減少在官能團部分的分子中所占的比例、分子本身變得剛直。另一方面，如果單體在環(huán)結(jié)構(gòu)和官能團之間含有亞烷基或聚亞甲基等可彎曲的部分，則在形成高分子后，對液晶顯示裝置施加電壓時，液晶分子變形的同時，高分子也會與其一起發(fā)生變形，從而成為熒光屏圖象保留現(xiàn)象的原因。
在本發(fā)明中所使用的單體化合物優(yōu)選從下述通式(1)表示的化合物中選擇。
P1-A1-(Z1-A2)n-P2(1)該式中，P1、P2是官能團，且分別獨立地表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或環(huán)氧基；A1、A2是環(huán)結(jié)構(gòu)，且分別獨立地表示1，4-亞苯基或2，6-亞萘基；Z1是-COO-或-OCO-基團或單鍵；n是0、1或2。
在式(1)中，P1、P2優(yōu)選為丙烯酸酯基，Z1優(yōu)選為單鍵，n優(yōu)選為0或1。在本發(fā)明中，特別優(yōu)選的單體是用下式表示的化合物。
上式中，P1、P2是如上式(1)中所定義的基團，P1、P2特別優(yōu)選為丙烯酸酯基。
在上述化合物中，更優(yōu)選式(1a)及(1b)的化合物，特別優(yōu)選式(1a)的化合物。
下面，通過例子來詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于以下的示例。
在以下示例中的液晶顯示裝置使用了垂直取向膜。并且，使用介電常數(shù)各向異性為負(fù)的液晶，且要求無外加電壓時液晶分子的排列方向是相對于基片大致垂直的方向。偏振片以正交偏光方式(クロスニコル)貼在液晶顯示裝置的兩側(cè)，因此成為常黑模式，偏振片的偏光軸相對于總線平行。面板規(guī)格是15型，分辨率是XGA。
圖1表示用來說明制得的液晶顯示裝置的平面示意圖，圖2表示圖1中的II-II線截面圖。在一側(cè)的玻璃基片16上形成遮光用黑矩陣34和彩色濾光片(color filter)39，在彩色濾光片39的上面一面形成了ITO的公共電極12。在玻璃基片16上，進一步形成鋸齒狀的凸起20，且形成輔助凸起20’。在另一側(cè)的玻璃基片17上設(shè)置了多條平行的門總線31、與門總線31的垂直方向相平行的多條數(shù)據(jù)總線32、與門總線31和數(shù)據(jù)總線32的交點相對應(yīng)的形成矩陣狀的薄膜晶體管(TFT)33、以及ITO的顯示象素電極13。通過絕緣膜51，門總線31從數(shù)據(jù)總線32上分離，并且在與數(shù)據(jù)總線32相同的層上形成TFT33的源電極-漏電極。在數(shù)據(jù)總線32的層上形成絕緣膜52，再在其上形成象素電極13。在象素電極13上，與圖1的平面圖中的凸起20平行且在相鄰的凸起20的中間位置，設(shè)置狹縫21。與門總線31平行，且在相鄰的門總線31的中間位置，設(shè)置輔助電容用的Cs電極35以穩(wěn)定各象素電極13的電位。如圖2中所見，按公共電極12和象素電極13相對置來組合2塊玻璃基片16、17，并在二者之間保持有液晶組合物(圖中未標(biāo)出)。在公共電極12和象素電極13的表面形成有取向控制膜，但是為簡單起見，未在圖2中標(biāo)出。同樣為簡單起見，貼在玻璃基片16、17各自的外面一側(cè)的偏振片也未在圖2中標(biāo)出。
在下例中，按如下方法求出圖象保留率。
在顯示范圍內(nèi)，顯示白黑校正圖形48小時。然后，在所有顯示范圍內(nèi)顯示規(guī)定的中間色調(diào)(灰色)，用顯示白色的區(qū)域的亮度β和顯示黑色的區(qū)域的亮度γ的差值(β-γ)除以顯示黑色的區(qū)域的亮度γ，從而求得圖象保留率。即圖象保留率α用下式來計算。
圖象保留率α＝((β-γ)/γ)×100(％)比較例1將添加有0.3重量％的二丙烯酸酯的液晶組合物，注入到液晶顯示裝置的對置基片之間，所述二丙烯酸酯如下式所示，其在環(huán)結(jié)構(gòu)和官能團之間含有三亞甲基鏈并且分子量較大。然后一邊施加10V電壓一邊于室溫以4J/cm2的強度照射紫外線。這個液晶顯示裝置48小時的圖象保留率是25％。
比較例2將添加有0.3wt％的二丙烯酸酯的液晶組合物，注入到液晶顯示裝置的對置基片之間，所述二丙烯酸酯如下式所示，其在環(huán)結(jié)構(gòu)和官能團之間含有六亞甲基鏈，然后一邊施加10V電壓一邊于室溫以4J/cm2的強度照射紫外線。這個液晶顯示裝置48小時的圖象保留率是26％。
實施例1
將添加有0.3wt％的二丙烯酸酯的液晶組合物注入到液晶顯示裝置的對置基片之間，所述二丙烯酸酯如下式所示，其中環(huán)結(jié)構(gòu)和官能團直接連接，然后一邊施加10V電壓一邊于室溫以4J/cm2的強度照射紫外線。這個液晶顯示裝置48小時的圖象保留率是6％。
工業(yè)上的應(yīng)用可能性根據(jù)本發(fā)明，可提供一種圖象保留率大幅度下降的液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
1.液晶顯示裝置，其特征為，其具有2塊配備有透明電極和使液晶分子取向的取向控制膜的基片，且在這兩塊基片之間含有液晶組合物，其經(jīng)過如下工序來制造在2塊基片之間注入含有可聚性單體的液晶組合物，一邊在這兩塊基片的對置的透明電極間施加電壓，一邊使該單體聚合；其中，所述液晶組合物中含有的可聚性單體具有1個或1個以上的環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)和2個與該環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)直接連接的官能團。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征為，所述單體如下述通式所示P1-A1-(Z1-A2)n-P2式中，P1、P2各自獨立，表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或環(huán)氧基；A1、A2各自獨立，表示1，4-亞苯基或2，6-亞萘基；Z1表示-COO-或-OCO-基團或單鍵；n表示0、1或2。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征為，P1及P2是丙烯酸酯基，Z1是單鍵，n是0或1。
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征為，所述單體如下式所示 或 式中，P1、P2各自獨立，表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或環(huán)氧基。
5.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征為，所述單體如下式所示 或 式中，P1、P2各自獨立，表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或環(huán)氧基。
6.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征為，所述單體如下式所示 式中，P1、P2各自獨立，表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或環(huán)氧基。
7.如權(quán)利要求4～6的任一項所述的液晶顯示裝置，其特征為，P1及P2是丙烯酸酯基。
8.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征為，所述單體如下式所示
9.如權(quán)利要求項1～8的任一項所述的液晶顯示裝置，其特征為，所述液晶組合物顯示負(fù)的介電常數(shù)各向異性。
10.如權(quán)利要求1～9的任一項所述的液晶顯示裝置，其特征為，無外加電壓時液晶分子的排列方向是相對于基片垂直的方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，其經(jīng)過如下工序來制造將含有可聚性單體的液晶組合物注入2塊基片之間，一邊在這兩塊基片的對置的透明電極間施加電壓一邊使該單體聚合，其中，所述液晶組合物中含有的可聚性單體具有1個或1個以上的環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)和與該環(huán)結(jié)構(gòu)或稠環(huán)結(jié)構(gòu)直接連接的官能團。所述單體優(yōu)選用通式P
文檔編號C08F20/18GK1646662SQ0380853
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月16日
發(fā)明者仲西洋平, 柴崎正和, 花岡一孝, 井上雄一, 樽見和明, 馬蒂亞斯·布雷默, 梅拉妮·克拉森-梅默, 西蒙·格林菲爾德, 理查德·哈丁 申請人:富士通顯示技術(shù)株式會社, 麥克專利有限公司