液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使用了特定的液晶組合物和濾色器的液晶顯示裝置，該濾色器具有使用了特定的顏料的黑色矩陣。本發(fā)明提供一種防止液晶層的電壓保持率（VHR）降低、離子密度（ID）增加，并且解決白斑、取向不均、燒屏等顯示不良的問題的液晶顯示裝置。本發(fā)明的液晶顯示裝置具有的特征是，防止液晶層的電壓保持率（VHR）降低、離子密度（ID）增加、抑制燒屏等顯示不良的發(fā)生，因而特別在有源矩陣驅(qū)動(dòng)用的VA模式、PSVA模式液晶顯示裝置中有用，能夠適用于液晶TV、監(jiān)視器、便攜電話、智能電話等液晶顯示裝置。
【專利說明】液晶顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示裝置以鐘表、計(jì)算器為代表，變成用于家庭用的各種電器設(shè)備、測(cè)定機(jī) 器、汽車用面板、文字處理器、電子記事本、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)、電視等。作為液晶顯示方式，其 代表性的液晶顯示方式可列舉TN(扭曲向列）型、STN(超扭曲向列）型、DS(動(dòng)態(tài)光散射） 型、GH(賓主）型、IPS (平面轉(zhuǎn)換）型、0CB (光學(xué)補(bǔ)償雙折射）型、ECB (電壓控制雙折射） 型、VA(垂直取向）型、CSH(彩色超垂直）型、或者FLC(強(qiáng)介電性液晶）等。另外，作為 驅(qū)動(dòng)方式，也從以往的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)發(fā)展到多路驅(qū)動(dòng)成為常規(guī)方式，單純的矩陣方式、最近的由 TFT (薄膜晶體管）、TFD (薄膜二極管）等驅(qū)動(dòng)的有源矩陣（AM)方式成為主流。
[0003] -般的彩色液晶顯示裝置構(gòu)成為，如圖1所示，分別地在具有取向膜（4)的2塊 基板（1)中的一方的取向膜與基板之間具有成為共用電極的透明電極層（3a)和濾色器層 (2)，在另一方的取向膜與基板之間具有像素電極層（3b)，將這些基板以取向膜彼此相對(duì)的 方式配置，并且在其間夾持液晶層（5)。
[0004] 前述濾色器層由黑色矩陣以及紅色著色層（R)、綠色著色層（G)、藍(lán)色著色層（B)、 以及根據(jù)需要的黃色著色層（Y)所構(gòu)成的濾色器構(gòu)成。
[0005] 構(gòu)成液晶層的液晶材料中，由于若材料中雜質(zhì)殘留則對(duì)顯示裝置的電特性帶來大 的影響，因此進(jìn)行了對(duì)于雜質(zhì)的高度管理。另外，關(guān)于形成取向膜的材料也是，已經(jīng)知道取 向膜與液晶層直接接觸，并且取向膜中殘存的雜質(zhì)移動(dòng)至液晶層，從而對(duì)液晶層的電特性 帶來影響，因而對(duì)于起因于取向膜材料中的雜質(zhì)的液晶顯示裝置特性不斷進(jìn)行著研究。
[0006] 另一方面，即使對(duì)于濾色器層所使用的有機(jī)顏料等材料，由于與取向膜材料同樣 地含有的雜質(zhì)，從而可以想到對(duì)液晶層的影響。然而，認(rèn)為由于在濾色器層與液晶層之間， 存在有取向膜和透明電極，因此對(duì)液晶層的直接影響與取向膜材料相比大幅地少。然而，取 向膜通常不超過〇. 1 μ m以下的膜厚，對(duì)于透明電極，即使濾色器層側(cè)所使用的共用電極為 了提高電導(dǎo)率而提高膜厚，通常也為〇. 5 μ m以下。因此，并不能說濾色器層和液晶層是置 于完全隔離的環(huán)境中，由于隔著取向膜和透明電極而包含于濾色器層中的雜質(zhì)，濾色器層 有可能發(fā)生由于液晶層的電壓保持率（VHR)降低、離子密度（ID)增加而造成的白斑、取向 不均、燒屏等顯示不良。
[0007] 作為解決構(gòu)成濾色器層的顏料所含有的雜質(zhì)所引起的顯示不良的方法，研究了使 用使顏料利用甲酸乙酯得到的萃取物的比例為特定值以下的顏料來對(duì)雜質(zhì)向液晶的溶出 進(jìn)行控制的方法（專利文獻(xiàn)1)、通過特定藍(lán)色著色層中的顏料從而對(duì)雜質(zhì)向液晶的溶出進(jìn) 行控制的方法（專利文獻(xiàn)2)。然而，就這些方法而言，與單純地減少顏料中的雜質(zhì)沒有大的 差異，在近年來顏料的純化技術(shù)進(jìn)步的現(xiàn)狀中作為用于解決顯示不良的改良是不充分的。
[0008] 另一方面，公開了以下方法：著眼于濾色器層中所含有的有機(jī)雜質(zhì)和液晶組合物 的關(guān)系，該有機(jī)雜質(zhì)向液晶層溶解的難度由液晶層中所含有的液晶分子的疏水性參數(shù)表 示，使該疏水性參數(shù)的值為一定值以上的方法；由于該疏水性參數(shù)與液晶分子末端的-〇cf3 基團(tuán)存在相互關(guān)系，因此制成含有一定比例以上的在液晶分子末端具有-ocf3基團(tuán)的液晶 化合物的液晶組合物的方法（專利文獻(xiàn)3)。
[0009] 然而，該引用文獻(xiàn)的公開內(nèi)容中發(fā)明的本質(zhì)也是抑制顏料中的雜質(zhì)對(duì)液晶層的影 響，關(guān)于濾色器層所使用的染料顏料等色料的結(jié)構(gòu)與液晶材料的結(jié)構(gòu)的直接關(guān)系沒有進(jìn)行 研究。
[0010] 形成黑色矩陣的方法有：將鉻（Cr)、氧化鉻（CrOx)等金屬鉻或金屬鉻化合物通過 濺射法等進(jìn)行制膜，在成膜了的薄膜上使用正型光致抗蝕劑形成抗蝕圖案，接著，進(jìn)行成膜 了的金屬鉻膜的露出部分的蝕刻和抗蝕圖案的剝膜從而形成的方法；使用將炭黑等黑色顏 料分散了的感光性著色樹脂組合物并通過光刻法從而形成的方法。
[0011] 關(guān)于黑色矩陣，還公開了通過使用高電阻炭黑、鈦黑來使顏色不均、殘影不可見 (專利文獻(xiàn)4)，但是并不能解決近年來升級(jí)的液晶顯示元件的顯示不良。
[0012] 進(jìn)一步，公開了含有藍(lán)色、黃色、紅色的各有機(jī)顏料的黑色矩陣用感光組合物為高 絕緣、低介電常數(shù)且為高光學(xué)濃度（專利文獻(xiàn)5)，但是沒有關(guān)于制成液晶顯示元件的情況 下的顯示特性的記載，還不能解決近年來升級(jí)的液晶顯示裝置的顯示不良問題。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-19321號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2009-109542號(hào)公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2000-192040號(hào)公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2003-295169號(hào)公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2012-32697號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 發(fā)明要解決的問題
[0021] 本發(fā)明提供一種通過使用特定的液晶組合物以及濾色器，該濾色器具有使用了特 定的顏料的黑色矩陣，從而防止液晶層的電壓保持率（VHR)降低、離子密度（ID)增加，解決 白斑、取向不均、燒屏等顯示不良的問題的液晶顯示裝置。
[0022] 用于解決問題的手段
[0023] 本申請(qǐng)發(fā)明人等為了解決上述問題而對(duì)構(gòu)成濾色器的黑色矩陣的顏料等色料以 及構(gòu)成液晶層的液晶材料的結(jié)構(gòu)的組合進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用了特定的液晶材 料以及濾色器的液晶顯示裝置（該濾色器具有使用了特定的顏料的黑色矩陣），防止液晶 層的電壓保持率（VHR)降低、離子密度（ID)增加，解決白斑、取向不均、燒屏等顯示不良的 問題，從而完成了本申請(qǐng)發(fā)明。
[0024] S卩，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括第一基板、第二基板、夾持于 前述第一基板和第二基板之間的液晶組合物層、由黑色矩陣以及至少RGB三色像素部構(gòu)成 的濾色器、像素電極以及共用電極；前述液晶組合物層由含有30?50%的通式（I)所表示 的化合物、含有5?30%的通式（II-1)所表示的化合物、并且含有25?45%的通式（II-2) 所表示的化合物的液晶組合物構(gòu)成，
[0025] [化 1]

【權(quán)利要求】
1. 一種液晶顯不裝置，其特征在于，包括第一基板、第二基板、夾持于所述第一基板和 第二基板之間的液晶組合物層、由黑色矩陣以及至少RGB三色像素部構(gòu)成的濾色器、像素 電極以及共用電極；所述液晶組合物層由含有30?50%的通式（I)所表示的化合物、含有 5?30 %的通式（I1-1)所表示的化合物、并且含有25?45 %的通式（I1-2)所表示的化合 物的液晶組合物構(gòu)成， [化1]
⑴ 式中，R1和R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1?8的烷基、碳原子數(shù)2?8的烯基、碳原子 數(shù)1?8的燒氧基或者碳原子數(shù)2?8的烯氧基,A表示1，4-亞苯基或者反式-1，4-亞環(huán) 己基，
[化2] ftM) 式中，R3表示碳原子數(shù)1?8的烷基、碳原子數(shù)2?8的烯基、碳原子數(shù)1?8的烷氧 基或者碳原子數(shù)2?8的烯氧基，R4表示碳原子數(shù)1?8的烷基、碳原子數(shù)4?8的烯基、 碳原子數(shù)1?8的烷氧基或者碳原子數(shù)3?8的烯氧基，Z 3表示單鍵、-CH = CH-、-C = C-、 -ch2ch2-、- (CH2) 4_、-coo-、-oco-、-och2-、-ch2o-、-ocf 2-或者-cf2o-，
[化3] (H-2) 式中，R5表示碳原子數(shù)1?8的烷基、碳原子數(shù)2?8的烯基、碳原子數(shù)1?8的烷氧 基或者碳原子數(shù)2?8的烯氧基，R6表示碳原子數(shù)1?8的烷基、碳原子數(shù)4?8的烯基、 碳原子數(shù)1?8的烷氧基或者碳原子數(shù)3?8的烯氧基，B表示可以被氟取代的、1，4-亞苯 基或者反式 _1，4-亞環(huán)己基，Z4 表不單鍵、-CH = CH-、-C Ξ C-、-CH2CH2-、 -(CH2)4-、-C00 -、-0 co-、-och2-、-ch2o-、-ocf2-或者-cf2o-; 所述黑色矩陣含有選自炭黑、鈦黑和有機(jī)顏料的1種或2種以上顏料作為色料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中，所述液晶組合物層中進(jìn)一步含有3? 35%的通式（III)所表示的化合物，
[化4] P) 式中，R7和R8各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1?8的烷基、碳原子數(shù)2?8的烯基、碳原子 數(shù)1?8的烷氧基或者碳原子數(shù)2?8的烯氧基，D、E和F各自獨(dú)立地表示可以被氟取代 的、1，4-亞苯基或者反式 -1，4-亞環(huán)己基，Z2表不單鍵、-0CH2 -、-0C0-、-CH20 -或者-C00-， η表示0、1或者2 ; 但是，通式（I)、通式（ΙΙ-1)和通式（ΙΙ-2)所表示的化合物除外。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，含有體積固有電阻為 106Ω · cm以上的選自炭黑、鈦黑和有機(jī)顏料的1種或2種以上顏料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述RGB三色像素 部中，作為色料，在R像素部中含有C.I.溶劑紅124、在G像素部中含有C.I.溶劑藍(lán)67和 C. I.溶劑黃162的混合物、在B像素部中含有C. I.溶劑藍(lán)7。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述RGB三色像素 部中，作為色料，在R像素部中含有C. I.顏料紅254、在G像素部中含有C. I.顏料綠7和/ 或C. I.顏料綠36、在B像素部中含有C. I.顏料藍(lán)15:6。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，R像素部中進(jìn)一步含有 從C. I.顏料紅177、C. I.顏料紅242、C. I.顏料紅166、C. I.顏料紅167、C. I.顏料紅179、 C. I.顏料橙38、C. I.顏料橙71、C. I.顏料黃150、C. I.顏料黃215、C. I.顏料黃185、C. I.顏 料黃138、C. I.顏料黃139、C. I.溶劑紅89、C. I.溶劑橙56、C. I.溶劑黃21、C. I.溶劑黃 82、C. I.溶劑黃83:1、C. I.溶劑黃33、C. I.溶劑黃162所組成的組中選擇的至少1種有機(jī) 染料顏料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，G像素部中進(jìn)一步含有 從C. I.顏料黃150、C. I.顏料黃215、C. I.顏料黃185、C. I.顏料黃138、C. I.溶劑黃21、 C. I.溶劑黃82、C. I.溶劑黃83:1、C. I.溶劑黃33所組成的組中選擇的至少1種有機(jī)染料 顏料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，B像素部中進(jìn)一步含有從 C. I.顏料藍(lán)1、C. I.顏料紫23、C. I.堿性藍(lán)7、C. I.堿性紫10、C. I.酸性藍(lán)1、C. I.酸性 藍(lán)90、C. I.酸性藍(lán)83、C. I.直接藍(lán)86所組成的組中選擇的至少1種有機(jī)染料顏料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，濾色器由黑色矩陣、RGB 三色像素部和Y像素部構(gòu)成，并且在Y像素部中含有從C. I.顏料黃150、C. I.顏料黃215、 C. I.顏料黃185、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.溶劑黃21、82、C. I.溶劑黃83:1、 C. I.溶劑黃33、C. I.溶劑黃162所組成的組中選擇的至少1種黃色有機(jī)染料顏料作為色 料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，含有通式（I)中A表示 反式-1，4-亞環(huán)己基的化合物以及A表示1，4-亞苯基的化合物各至少1種以上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，含有通式（II-2)中B 表示1，4-亞苯基的化合物以及B表示反式-1，4-亞環(huán)己基的化合物各至少1種以上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2?11中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，含有35?70%的通式 (11-1)、通式（II-2)和通式（III)所表示的化合物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1?12中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，構(gòu)成所述液晶組合物層 的液晶組合物的由下式所表示的Z為13000以下、γ 1為150以下、Λη為0. 08?0. 13， Z = y 1/ Δ η2 式中，Yl表示旋轉(zhuǎn)粘度，Δη表示折射率各向異性。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，構(gòu)成所述液晶組合物層 的液晶組合物的向列液晶相上限溫度為60?120°C、向列液晶相下限溫度為-20°C以下、向 列液晶相上限溫度與下限溫度之差為100?150。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1?14中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，構(gòu)成所述液晶組合物層 的液晶組合物的電阻率為1〇12(Ω ·πι)以上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1?15中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其中，所述液晶組合物層由含 有通式（V)所表示的聚合性化合物的液晶組合物聚合而成的聚合體構(gòu)成， [化5]
m 式中，X1和X2各自獨(dú)立地表示氫原子或者甲基，Sp1和Sp2各自獨(dú)立地表示單鍵、碳原 子數(shù)1?8的亞烷基或者-〇-(CH2)s-，式中s表示2至7的整數(shù)且氧原子與芳香環(huán)結(jié)合；Z 1 表示-och2-、-ch2o-、-coo-、-oco-、-cf2o-、-ocf 2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH = CH-COO-、-CH =CH-0C0-、-C00-CH = CH-、-〇C〇-CH = CH-、_⑶0-CH2CH2-、-0C0-CH2CH2-、-CH 2CH2-C00-、-C Ka^-oco'-coo-a^'-oco-o^'-a^-coo'-a^-oco-'-CY1 = cy2-、-c e c-或者單鍵，式 中Y1和Y2各自獨(dú)立地表示氟原子或者氫原子；C表示1，4-亞苯基、反式-1，4-亞環(huán)己基或 者單鍵，式中所有的1，4-亞苯基中任意的氫原子可以被氟原子取代。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示裝置，其中，通式（V)中，C表示單鍵，且Z1表示 單鍵。
【文檔編號(hào)】C09K19/44GK104094166SQ201380002756
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月28日
【發(fā)明者】小川真治, 巖下芳典, 船倉省二, 鴛海功, 島田勝德 申請(qǐng)人:Dic株式會(huì)社