液晶顯示裝置和液晶顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶顯示裝置和液晶顯示裝置的制造方法。更詳細(xì)地說，涉及不形 成現(xiàn)有的取向膜，而使用使液晶組合物中包含的單體聚合形成的聚合物層（以下稱為 PSA(Polymer Sustained Alignment :聚合物穩(wěn)定取向）層）來控制液晶分子的取向性的液 晶顯示裝置，和適合形成聚合物層的液晶顯示裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示裝置由于薄型、輕質(zhì)、低消耗電力，所以廣泛用作電視機、個人計算機、 PDA等的顯示設(shè)備。特別是近年來，以電視機用液晶顯示裝置等為代表，液晶顯示裝置的大 型化急速進(jìn)行中。進(jìn)行大型化時，適合使用即使大面積也能夠以高成品率制造，且具有廣視 野角的多疇垂直取向模式（MVA:Multi_domain Vertical Alignment)。在多疇垂直取向模 式中，在沒有對液晶層內(nèi)施加電壓時液晶分子與基板面垂直地取向，所以與現(xiàn)有的TN模式 (TN :Twisted Nematic，扭曲向列）相比能夠獲得高的對比度比。
[0003] 在MVA方式中，不是取向膜限制液晶分子的傾斜方向，而是利用由絕緣材料形成 的突起物（肋）的影響來確定液晶分子的傾斜方向。因此，不需要對取向膜進(jìn)行取向處理， 不會產(chǎn)生因摩擦等產(chǎn)生的靜電和粉塵，所以不需要取向處理后的清洗工序。另外，液晶分子 的初始傾斜偏差少，能夠有效簡化工藝，提高成品率，降低成本。
[0004] 但是，在MVA方式中，盡管不需要取向處理，但是形成與取向膜相當(dāng)?shù)幕啄け旧?還是需要的。考慮該基底膜的膜厚不均、異物的混入導(dǎo)致的對液晶分子的取向的影響、以及 為了形成基底膜而增加制造工序和設(shè)備投資，更優(yōu)選不形成基底膜本身。
[0005] 近年來，將在液晶材料中混合了單體、低聚物等聚合性成分（以下簡稱為單體）的 液晶組合物封入到基板間，通過熱或光（例如紫外線）照射使單體等聚合來形成聚合物層 (PSA層）的技術(shù)廣受矚目（例如參照專利文獻(xiàn)1)。通過這樣的聚合物層，即使沒有取向膜 也能夠維持液晶分子的取向。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2010-33093號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010] 但是，本發(fā)明者們研討后發(fā)現(xiàn)，即使將包含液晶材料、單體、聚合引發(fā)劑等的液晶 組合物注入到一對基板間，在規(guī)定的條件下使之發(fā)生聚合反應(yīng)而形成聚合物層，根據(jù)所用 的材料和制造條件的不同有時也會無法得到良好的顯示。
[0011] 作為形成聚合物層的單體，使用具有烷基的單體，可以列舉下述化學(xué)式（9)所示 的月桂醇丙烯酸酯。
[0012]
【主權(quán)項】
1. 一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括： 一對基板； 被該一對基板夾持且含有液晶材料的液晶層；和 形成在該一對基板的表面上的控制液晶分子的取向的聚合物層， 該一對基板中的任意基板的最表面實質(zhì)上均不由取向膜構(gòu)成， 該聚合物層通過在液晶層中添加的一種以上的自由基聚合性單體聚合而形成， 該自由基聚合性單體的至少一種為下述化學(xué)式（1)所示的化合物：
X1和X2相同或不同，表示丙烯?；?、甲基丙烯?；?、乙烯基或烯丙基， a為O或l，b為O或1，c為O或1，R表示碳原子數(shù)1~20的烷基， 氫原子可以被鹵素原子、甲基、乙基或丙基取代。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)4~20的烷基。
3. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)8~20的烷基。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)16~20的烷基。
5. 如權(quán)利要求1~4中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述自由基聚合性單體的其他的至少一種為具有環(huán)結(jié)構(gòu)且具有單官能的聚合性基團(tuán) 的自由基聚合性單體。
6. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述具有環(huán)結(jié)構(gòu)且具有單官能的聚合性基團(tuán)的自由基聚合性單體為下述化學(xué)式（2) 所示的化合物： 式中，
X表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基或烯丙基， m為0~12的任意整數(shù)，a為0或l，b為0或1，R表示碳原子數(shù)1~20的烷基， 氫原子可以被鹵素原子、甲基、乙基或丙基取代。
7. 如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)4~12的烷基。
8. 如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)8~12的烷基。
9. 如權(quán)利要求6~8中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的m為2以上的整數(shù)。
10. 如權(quán)利要求6~8中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的m為4以上的整數(shù)。
11. 如權(quán)利要求6~8中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的m為8以上的整數(shù)。
12. 如權(quán)利要求1~11中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物相對于構(gòu)成聚合前的液晶層的液晶組合物整體的比例 為〇. 5重量％以上2. 5重量％以下。
13. 如權(quán)利要求5~12中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 相對于所述化學(xué)式（1)所示的化合物，所述具有環(huán)結(jié)構(gòu)且具有單官能的聚合性基團(tuán)的 自由基聚合性單體的聚合前的比例為IOmol %以上。
14. 如權(quán)利要求1~13中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于： 所述液晶材料具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性。
15. -種液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于，包括： 在最表面實質(zhì)上不由取向膜構(gòu)成的一對基板間填充含有液晶材料和一種以上的自由 基聚合性單體的液晶組合物的工序；和 對該液晶組合物照射光，使該自由基聚合性單體聚合，在該一對基板的表面上形成控 制液晶分子的取向的聚合物層的光照射工序， 該自由基聚合性單體的至少一種為下述化學(xué)式（1)所示的化合物：
I 式中， X1和X2相同或不同，表示丙烯?；⒓谆；?、乙烯基或烯丙基， a為0或l，b為0或1，c為0或1，R表示碳原子數(shù)1~20的烷基， 氫原子可以被鹵素原子、甲基、乙基或丙基取代。
16. 如權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)4~20的烷基。
17. 如權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)8~20的烷基。
18. 如權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)16~20的烷基。
19. 如權(quán)利要求15~18中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述自由基聚合性單體的其他的至少一種為具有環(huán)結(jié)構(gòu)且具有單官能的聚合性基團(tuán) 的自由基聚合性單體。
20. 如權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述具有環(huán)結(jié)構(gòu)且具有單官能的聚合性基團(tuán)的自由基聚合性單體為下述化學(xué)式（2) 所示的化合物：
式中， X表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基或烯丙基， m為O~12的任意整數(shù)，a為O或l，b為O或1，R表示碳原子數(shù)1~20的烷基， 氫原子可以被鹵素原子、甲基、乙基或丙基取代。
21. 如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)4~12的烷基。
22. 如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的R為碳原子數(shù)8~12的烷基。
23. 如權(quán)利要求20~22中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的m為2以上的整數(shù)。
24. 如權(quán)利要求20~22中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的m為4以上的整數(shù)。
25. 如權(quán)利要求20~22中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（2)所示的化合物所具有的m為8以上的整數(shù)。
26. 如權(quán)利要求15~25中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述化學(xué)式（1)所示的化合物相對于液晶組合物整體的比例為〇. 5重量％以上2. 5重 量％以下。
27. 如權(quán)利要求19~26中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 相對于所述化學(xué)式（1)所示的化合物，所述具有環(huán)結(jié)構(gòu)且具有單官能的聚合性基團(tuán)的 自由基聚合性單體的比例為IOmol %以上。
28. 如權(quán)利要求15~27中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 所述液晶材料具有負(fù)的介電常數(shù)各向異性。
29. 如權(quán)利要求15~28中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 還包括以比所述液晶材料的相變溫度低30°C的溫度以上的溫度進(jìn)行加熱的工序。
30. 如權(quán)利要求15~29中任一項所述的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于： 在所述光照射工序之前具有退火工序。
【專利摘要】本發(fā)明的液晶顯示裝置包括：一對基板；被該一對基板夾持，且含有液晶材料的液晶層；和形成在該一對基板的表面上的控制液晶分子的取向的聚合物層，該一對基板的最表面都實質(zhì)上不由取向膜構(gòu)成，該聚合物層通過在液晶層中添加的一種以上的自由基聚合性單體聚合而形成，該自由基聚合性單體的至少一種為具有特定結(jié)構(gòu)的聯(lián)苯化合物。
【IPC分類】G02F1-1337, C08F2-44
【公開號】CN104737068
【申請?zhí)枴緾N201380054585
【發(fā)明人】野間健史, 仲西洋平, 水崎真伸
【申請人】夏普株式會社
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年10月17日
【公告號】WO2014061755A1