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TWI574994B - Liquid crystal display device - Google Patents

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Publication number
TWI574994B
TWI574994B TW100137377A TW100137377A TWI574994B TW I574994 B TWI574994 B TW I574994B TW 100137377 A TW100137377 A TW 100137377A TW 100137377 A TW100137377 A TW 100137377A TW I574994 B TWI574994 B TW I574994B
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TW
Taiwan
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liquid crystal
group
crystal display
alignment film
monomer
Prior art date
Application number
TW100137377A
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English (en)
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TW201231502A (en
Inventor
Koichi Miyachi
Isamu Miyake
Original Assignee
Merck Patent Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent Gmbh filed Critical Merck Patent Gmbh
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Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。更詳細而言，係關於一種於水平定向膜上形成聚合物層之液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置(LCD：Liquid Crystal Display)係藉由控制具有雙折射性之液晶分子之定向而控制光之透射/切斷(顯示之開/關)之顯示裝置。通常，使液晶分子初期定向，並藉由電壓施加改變定向，作為使液晶分子在基板間初期定向之技術，可舉出於與基板之液晶層接觸之面配置經摩擦法、光定向法(光定向技術)等之定向處理之定向膜。
如此之液晶顯示裝置，具備低消耗電力、薄型化、高顯示性能之特性，從大型電視到行動電話等用途，成為日常生活或商業不可或缺者。
然而，關於液晶分子之定向控制，依據電極之配置或驅動方法等而開發有具有各種特徵之各種顯示模式。例如，IPS(In-Plane Switching：共平面切換)模式或FFS模式(Fringe Field Switching：邊緣電場切換)等，使用電壓無施加時使液晶分子於大致水平方向定向之水平定向膜之顯示模式之液晶顯示裝置，可發揮廣視角特性。
該等各種之顯示模式，雖決定液晶分子之初期定向之基板之定向處理方法對於顯示品質較為重要，但若使用摩擦法形成定向膜，則藉由異物之產生或於定向膜產生疵點，有引起顯示品質之下降或良率之下降之情形。為解決該問題，雖考慮弱化摩擦強度，但在該情形下，定向膜之定向限制力下降，有定向混亂或於液晶顯示發生殘像之虞。所謂殘像是指長時間顯示同一圖像後，將該圖像切換成不同圖像時，切換前之圖像殘存顯示之現象。
另一方面，雖由於使用光定向技術之定向處理可以非接觸賦與膜定向限制力，因此不會有於定向膜產生疵點，或產生異物之情形，但由於藉由光定向技術形成之定向膜(以下，亦稱為「光定向膜」)自身定向限制力較弱，因此與弱化摩擦強度而形成之定向膜同樣有可見定向混亂或殘像之情形，尚未達到實用化。
鑒於此，提案有如下方法：於液晶中添加光聚合性單體，並在液晶顯示面板之製作後進行光照射，形成聚合物，藉此抑制電性光學特性之磁滯，即，使液晶定向穩定化(例如，參照非專利文獻1及2)。
如此般使用包含光聚合性單體之聚合物謀求定向穩定化之技術，亦稱為「PSA(Polymer Sustained Alignment：高分子定向穩定化)技術」。
先行技術文獻 非專利文獻
非專利文獻1：長竹陽平、另2名，「使用高分子安定化技術之光配向LCD之磁滯特性改善研究」2010年日本液晶學會討論會講演予稿集，日本液晶學會，發行日2010年8月27日，講演編號2b02。
非專利文獻2：Y.Nagatake、另1名，「Hysteresis Reduction in EO Characteristics of Photo-Aligned IPS-LCDs with Polymer-Surface-Stabilized Method」，IDW'10: proceedings of the 17th International Display Workshops，IDW'10 Publication committee，2010年，LCTp2-5，p. 89-92。
然而，本發明者們針對如非專利文獻1及2所揭示之先前之PSA技術進行討論之結果發現，近年來，為實現追求更高顯示性能或品質之液晶顯示裝置，有以下之4個課題。
(1)　藉由於液晶中添加光聚合性單體，使液晶顯示面板之電性光學特性較大地偏移至高電壓側，從而招致液晶顯示面板之透射率之下降，或因驅動電壓上升而造成消耗電力的增加。該情形自例如非專利文獻1所記載之圖4亦可看出。
又，(2)對比度之下降，或(3)殘像特性不充分，及(4)電壓保持率及殘留DC等電性特性算不上良好，缺乏長期可靠性亦為課題。
本發明之目的在於提供一種液晶顯示裝置，其係包含水平定向膜之液晶顯示裝置，係藉由PSA技術使液晶定向穩定化，且可抑制消耗電力之增加、對比度之下降、及顯示之殘像，且具有長期可靠性。
本發明者們就產生上述(1)~(4)之課題之原因積極討論之結果，發現非專利文獻1所記載之液晶顯示面板，由於聚合物之尺寸較大，且聚合物與其說形成於定向膜表面，不如說是於液晶層整體形成有網狀結構，因此引起上述(1)~(3)之問題。
即，由於不鄰接於定向膜而作為主體存在之聚合物，液晶定向之固定化、及液晶可有效施加電壓之下降招致(1)之高電壓偏移。又，由於遍及液晶層整體形成有聚合物，因此未施加電壓之黑顯示時發生光散射，從而招致(2)之對比度之下降。再者，由於無法使定向膜表面之液晶定向選擇性地固定化，因此發生(3)之殘像。
又，關於上述(4)之問題，發現原因是殘存於液晶中的未反應物質，特別是用以使光聚合性單體聚合之聚合引發劑(initiator)。
由以上可見，為消除上述(1)~(3)之問題，有必要使聚合物積極地形成於定向膜表面，並抑制巨大之聚合物之產生。作為該目的之方法，可考慮提高聚合引發劑的濃度，並增加液晶顯示面板中之聚合起點之密度，且縮小藉由光照射形成之聚合物之尺寸，從而使聚合物自液晶層快速析出，藉此使聚合物堆積於定向膜表面。然而，若提高聚合引發劑濃度，則會對上述(4)之電性特性產生進一步之不良影響，因此不甚理想。
本發明者們進而積極探討之結果，發現由於藉由不於液晶中添加聚合引發劑而賦與單體聚合引發功能，不再有可作為雜質之聚合引發劑殘存於液晶中，因此電性特性顯著提高。再者，由於藉由使單體自身具有聚合引發功能，液晶顯示面板中之聚合起點之密度增加，因此藉由單體成為低聚物狀物質時因對液晶層中之溶解度下降造成之析出效果，可迅速堆積於定向膜表面，並於定向膜之表面上形成極其均一之聚合物層。藉此，本發明者們設想可完美地解決上述課題，並達成本發明。
即，本發明之一態樣係一種液晶顯示裝置(以下，亦稱為「本發明之第一液晶顯示裝置」)，其包含：一對基板；夾於上述一對基板間之液晶層；形成於上述一對基板之至少一方之水平定向膜；及形成於上述水平定向膜上之聚合物層；且上述聚合物層，於重複單元中包含以下述化學式(1)表示之構造：
[化1]
化學式(1)中，X表示-H或-CH3，Y表示-O-、-COO-、-CONH-、或直接鍵，R表示至少包含與Y結合之苯環構造之二價基，Q表示一價有機基。
上述聚合物層具有定向控制臨近之液晶分子之功能。例如，可輔助控制液晶分子之長軸與基板面之角度之水平定向膜之功能，或發揮與水平定向膜相同之功能。
又，自相同之觀點，本發明之另一態樣係一種液晶顯示裝置(以下，亦稱為「本發明之第二液晶顯示裝置」。)，其包含：一對基板；夾於上述一對基板間之液晶層；形成於上述一對基板之至少一方之水平定向膜；及形成於上述水平定向膜上之聚合物層；且上述聚合物層藉由添加於液晶層中之至少一種以上之單體聚合而形成；上述一種以上之單體之至少一者係藉由光之照射使上述單體自身生成自由基。
上述化學式(1)為構成藉由PSA技術形成之聚合物層所必須之重複單元(單體單元)。本發明中，作為形成該重複單元之單體，較好的是使用藉由光之照射單體自身成為聚合引發劑而進行聚合者。在本說明書中，此種單體亦稱為附引發劑功能單體。作為該單體，較好包含於苯環鍵結有丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基之構造者。藉由使該單體具有形成以上述(1)表示之重複單元之構造，較好的是，藉由包含具有上述苯環之構造，可例如以下述化學反應式(6)表示般，藉由光照射生成自由基。該反應可認為係與光弗利斯重排之過程中使上述之官能基分裂，而生成自由基之反應相同之反應。再者，如下述化學反應式(6)所表示，例如，由於具有甲基丙烯酸酯基，因此可發生自由基聚合反應，並形成聚合物。
雖一般稱藉由光照射聚合之單體為光聚合性單體，但本發明之上述單體之情形，由於光聚合性單體本身生成自由基進行聚合，因此無需聚合引發劑。另，本發明之PSA技術雖可使用聚合引發劑，但在該情形下，由於殘留之聚合引發劑會對液晶顯示性能造成影響，因此較好的是如後述般止於最小限度。最好是不使用聚合引發劑。本發明之一技術性意義在於可以如此之方式實施PSA技術。
[化2]
化學反應式(6)中，※表示任意之有機基。以下相同。另，上述化學反應式，顯示附引發劑功能單體藉由光分裂並生成自由基之態樣、及使單體中之雙鍵聚合而形成聚合物之重複單元之態樣。
本發明中，所謂附引發劑功能單體是指，藉由與通常之PSA技術中用於單體之聚合反應而照射之紫外線等同程度之強度之紫外線等、或可見光之照射，即使不存在通常使用之聚合引發劑，仍可生成自由基並發生聚合反應之單體。
上述各液晶顯示裝置所具備之一對基板，例如，以一方作為薄膜電晶體(TFT)基板，另一方作為對向基板使用。藉由於薄膜電晶體基板上配置複數個像素電極，可以像素單元控制液晶之定向。又，藉由於對向基板上將複數色之彩色濾光片分別配置於與像素電極重疊之位置，可以像素單元控制顯示色。另，彩色濾光片亦可不形成於對向基板側而形成於薄膜電晶體基板側。
本發明中，作為上述水平定向膜之定向處理之步驟，雖可舉出例如摩擦處理及光定向處理，但較好的是，上述水平定向膜為藉由光定向處理賦與定向控制功能之定向膜。相較於摩擦處理，由於光定向處理可以非接觸形成定向膜，因此在不會於定向膜產生疵點或產生異物之方面較為優越。
上述各液晶顯示裝置包含形成於上述定向膜上，並定向控制臨近之液晶分子之聚合物層，且上述聚合物層藉由添加於液晶層中之至少一種以上之單體聚合而形成。藉由形成上述聚合物層，可使水平定向膜之定向限制力穩定。
構成上述聚合物層之聚合物之重複單元，若為包含以上述化學式(1)表示之構造者，則不特別限定。即，可為以上述化學式(1)所表示之重複單元作為必須之均聚物，亦可為共聚合其他之單體之共聚物。當上述聚合物藉由複數種單體之聚合而形成時，複數個之重複單元之排列可為隨機、嵌段、交替等之任一者。
構成上述聚合物層之聚合物之平均分子量並未特別限定，只要與藉由通常之PSA技術形成之聚合物之數平均分子量或重量平均分子量同程度即可。典型地，以例如重複單元數為8以上，或分子量1000以上較理想。
作為上述各液晶顯示裝置之構成，僅以如此之構成要件作為必須而形成者，而非由其他之構成要件特別限定者。
以下，就上述各液晶顯示裝置之較佳形態進行說明。另，以下所示之各種形態可適當組合。
在本發明之第一液晶顯示裝置，較好的是，上述化學式(1)中，上述R包含自下述化學式群(2)選擇之構造。藉由於重複單元中具有棒狀之液晶分子與親和性較高之類似之棒狀構架，可提高單體向液晶中之溶解性，且使水平定向膜之定向限制力更強。
[化3]
化學式群(2)中，氫原子可部分或全部取代成鹵原子。又，各環構造可為碳原子取代成其他原子之雜環。
本發明之第一液晶顯示裝置中，較好的是，上述聚合物層於重複單元中包含以下述化學式(3)或(4)表示之構造。
[化4]
[化5]
化學式(3)及(4)中，X表示-H或-CH3，Y表示-O-、-COO-、-CONH-、或直接鍵，Q表示一價有機基。
即，本發明之第一液晶顯示裝置中，較好的是，上述聚合物層具有苯甲醯基骨架。具有苯甲醯骨架之單體如下述化學反應式(7)所示，由於藉由氫原子之拔除反應生成自由基，因此相較於具有非苯甲醯骨架之單體，自由基之生成概率較高。因此，可縮短形成聚合物層時所需之聚合時間，且可形成緻密之聚合物層。
[化6]
本發明之第一液晶顯示裝置中，較好的是，上述化學式(1)中，上述Q包含與上述R部位鍵結之苯環構造。藉此，可使重複單元中之棒狀骨架更類似於液晶分子之棒狀骨架，其結果，可提高單體骨架與液晶分子之親和性，並提高由形成之聚合物層引起之液晶定向之固定化能力。又，雖通常在真空下進行將液晶封入面板內，但在單體之分子量較低之情形下，有由揮發而造成之單體濃度下降及濃度不均之虞。藉由苯環導入可提高分子量，亦可使揮發性降低。
本發明之第一液晶顯示裝置中，較好的是上述Q包含高分子鏈。藉此由於可使聚合物層為緻密之3維構造，因此可使液晶定向之固定化能力提高。
本發明之第一液晶顯示裝置中，較好的是，上述聚合物層由二官能單體形成，更好的是，重複單元中包含從下述化學式群(5)選擇之至少一種之構造。藉此，可使液晶顯示面板中之聚合起點之密度進一步增加。此外，發生如上述反應式(6)般之分裂而成成自由基之情形，由於若是二官能單體，則於分裂之各者具有聚合反應基，因此亦可抑制未反應物質殘存於液晶中。
[化7]
化學式群(5)中，X及X'分別獨立表示-H或-CH3，Y及Y'分別獨立表示-O-、-COO-、-CONH-、或直接鍵。
本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，較好上述水平定向膜為藉由光定向處理賦與定向控制功能之定向膜(水平光定向膜)。光定向處理中，在不產生異物或定向膜本身之損傷之方面較摩擦處理等之其他定向處理更有效。上述水平光定向膜為具有藉由偏光或無偏光之照射於膜產生異向性，並於液晶產生定向限制力之性質之高分子膜。更好的是，上述水平光定向膜為藉由紫外線、可見光線、或該等兩者進行光定向處理之光定向膜之形態。藉由水平光定向膜賦與液晶分子之預傾角之大小，可根據光之種類、光之照射時間、照射方向、照射強度、及光官能基之種類等進行調節。另，在本發明之液晶顯示裝置中，形成上述聚合物層，其結果，由於可固定定向，因此本發明之液晶顯示裝置之製造步驟後，不再需要防止紫外線或可見光線入射至液晶層，從而使製造步驟之選擇之幅度變寬。另，上述水平光定向膜亦可具有使液晶相對於照射偏光垂直定向之性質，在該情形下，若自基板法線方向或傾斜方向且以p偏光照射，則通常預傾角為0°。
水平定向膜材料(形成上述水平定向膜之材料)只要具有上述之性質，則可為單一高分子，亦可為更包含分子之混合物。例如，可為於包含可光定向之官能基之高分子中，包含添加劑等之更低分子或光不活性之其他高分子之形態。作為水平定向膜材料，通常選擇產生光分解反應、光致異構化反應或光二聚化反應之材料。相較於光分解反應，由於光致異構化反應及光二聚化反應一般可以長波長且較少之照射量定向，因此量產性優越。即，較好的是，形成上述水平定向膜之定向膜材料包含可進行光致異構化型或光二聚化型之光反應之官能基。更具體而言，本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，較好形成上述水平定向膜之定向膜材料具有光反應性官能基，且上述光反應性官能基為從包含桂皮醯基、二芳基乙烯基(具有二芳基乙烯之化學構造之官能基)、蒽基、查爾酮基、香豆素基、桂皮酸酯基、偶氮苯基、及二苯乙烯基之群選擇之至少一種官能基。該等光反應性官能基，可比較容易地形成於聚合物之側鏈，又，光定向處理時之反應性亦優越。更具體而言，該等之光反應性官能基，由於藉由光激發可獲得自由基，因此有助於聚合物層之聚合反應之促進、及聚合物層之均一形成。
又，可於上述光反應性官能基適當設有修飾基。例如，桂皮酸酯基之苯環可藉由從包含氟、烷基、烷氧基、苯甲基、苯氧基、苯甲醯基、苯甲酸酯基、及苯甲醯氧基之群選擇之至少一種之基修飾。再者，可使用具有上述光反應性官能基之單體之衍生物、及具有包含上述修飾基之光反應性官能基之單體之衍生物形成作為定向膜材料之聚合物。藉由具有上述修飾基之定向膜材料或使用上述衍生物之向膜材料，可提高電性特性或定向穩定性。
另一方面，由於相較於光致異構化反應及光二聚化反應，光分解反應一般可以低波長之光定向，因此以高波長之光形成聚合物層時，不易引起水平定向膜之劣化。即，較好的是，上述水平定向膜係形成上述水平定向膜之定向膜材料包含可進行光分解型之光反應之官能基。更具體而言，較好的是，本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，形成上述水平定向膜之定向膜材料於重複單元中包含環丁烷骨架。包含環丁烷骨架之定向膜材料雖藉由光分解反應發揮定向控制能，但由於通常照射之光(紫外線)之光能較大，因此形成定向膜之構造之主鏈或彩色濾光片等亦進行光分解，從而有長期可靠性受損之虞。另一方面，在本發明中，由於可藉由聚合物層輔助水平定向膜之定向控制能，因此可相對減小照射於定向膜材料之光之光能。其結果，可抑制因光照射而使定向膜自身或彩色濾光片等遭受損壞。雖通常為使光分解性之單體反應，而利用波長254 nm附近，但在PSA技術中，可利用313 nm以上之可見光。因此可評估，藉由光照射，不會使藉由預先實施之光定向處理而形成之水平定向膜劣化。另一方面，為使光致異構化型或光二聚化型之光反應性之單體反應，通常利用313 nm附近。藉此，使用光致異構化型或光二聚化型之光反應性之光定向膜材料(單體)之情形，有必要注意照射能量等以不使因光照射而造成之水平定向膜本身之劣化。就該點而言，具有環丁烷骨架之光分解性之光定向膜材料較有利。
本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，較好形成上述水平定向膜之定向膜材料之主成份為聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚馬來醯亞胺、或聚矽氧烷。該等為可有效利用作為定向膜之聚合物群。
本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，較好上述液晶顯示裝置係顯示模式為IPS模式或FFS模式。本發明適於產生如此之橫向電場之顯示模式。
又，使FLC(Ferroelectrics Liquid Crystal：強介電質液晶)模式、或AFLC(Anti-Ferroelectrics Liquid Crystal：反強介電質液晶)模式之液晶顯示裝置為廣視角且應答速度高速之研究開發不斷進展。該等模式亦以使液晶分子水平定向為必須，本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，較好上述液晶顯示裝置係顯示模式為FLC模式或AFLC模式。
在本發明之第一液晶顯示裝置中，上述聚合物層與本發明之第二液晶顯示裝置同樣由一種以上之單體形成，且在本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，作為形成上述聚合物層之上述一種以上之單體，可舉出例如以從下述化學式群(8)及(9)選擇之至少一種之化學式表示之化合物。
[化8]
化學式群(8)中，R1及R2為相同或不同，表示-Sp1-P1基、氫原子、鹵原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、或碳數1~12之直鏈狀或分支狀之烷基、芳烷基、或苯基。R1及R2之至少一方包含-Sp1-P1基。P1表示聚合性基。Sp1表示碳數1~6之直鏈狀、分支狀或環狀之伸烷基或伸烷氧基、或直接鍵。R1及R2之至少一者為碳數1~12之直鏈狀或分支狀之烷基、芳烷基、或苯基時，上述R1及R2之至少一者具有的氫原子可取代成氟原子、氯原子或-Sp1-P1基。R1及R2具有的-CH2-基，只要不使氧原子、硫原子及氮原子互相鄰接，則亦可經-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、或-OCO-CH=CH-基取代。
作為上述P1，可舉出例如丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基。
[化9]
化學式群(9)中，P2可相同或不同，表示聚合性基。
作為上述P2，可舉出例如丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基。
以從上述化學式群(8)及(9)選擇之至少一種之化學式表示之化合物皆為附引發劑功能單體。使用附引發劑功能單體，形成聚合物層，藉此達成本發明欲解決之課題。
若設液晶(液晶材料)為100質量%，則較好的是，上述一種以上之單體之添加濃度為0.01~2質量%。若不滿0.01質量%，則有聚合物層之形成不充分之虞，若超過2質量%，則有單體未聚合完畢而殘存於液晶層中，並引起顯示品質下降之虞。更好的是，為0.1~0.5質量%。
另，如上所述，本發明最好是於PSA技術中不使用聚合引發劑，但亦可在不妨害本發明之作用效果之範圍內使用。在該情形下，作為聚合引發劑之使用量之上限值，若設液晶(液晶材料)為100質量%，則較好的是0.2質量%以下。更好的是0.05質量%以下。
本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，較好的是，以上述單體自身作為聚合引發劑進行聚合之單體(具有單體自身生成自由基之構造之單體)，具有藉由可見光之照射而生成自由基之構造。藉此，可防止藉由紫外線照射而使定向膜自身或彩色濾光片等遭受損害。又，由於亦可使用黑光燈之可見光而使單體聚合，因此無需設置用以使單體聚合之設備，從而可抑制製造費用。
本發明之第一及第二液晶顯示裝置中，較好的是，上述一種以上之單體為二種以上，且上述一種以上之單體包含具有藉由光之照射使單體自身生成自由基之構造之第一單體、與藉由上述第一單體所生成之自由基開始聚合反應之第二單體。即，較好的是，上述一種以上之單體包含藉由光之照射使單體自身成為聚合引發劑而進行聚合之第一單體、與以上述第一單體為聚合引發劑進行聚合之第二單體。藉此，可將不作為既有的之聚合引發劑發揮功能之單體(第二單體)作為聚合物層之材料使用，因此在獲得所期望之定向膜及聚合物層上非常有用。更具體而言，藉由適當調整第一單體與第二單體之種類或添加量，可調整光聚合反應速度，從而可進一步抑制網狀聚合物之形成。
作為第二單體，可使用丙烯酸酯系或二丙烯酸酯系之單體。該等可使用通常之PSA技術中使用之單體。作為上述第一單體及第二單體之使用比例，若設兩者之合計為100質量%，則從由第一單體所發揮之作用成為充分者之觀點來看，使第一單體為10質量%以上為宜。較好為20質量%以上，更好為50質量%以上。
又，自同樣之觀點來看，本發明之另一方面係液晶顯示裝置之製造方法，其係包含：於至少一方具有水平定向膜之一對之基板間注入含有液晶材料與一種以上之單體之液晶組合物而形成液晶層之步驟；藉由對上述液晶層照射光，使上述一種以上之單體之至少一者聚合，而於上述定向膜上形成定向控制液晶分子之聚合物層之步驟；且該一種以上之單體之至少一種為藉由光之照射進行聚合之單體。
作為上述各液晶顯示裝置之製造方法之步驟，只要以此等步驟作為必須而形成者，不藉由其他之步驟特別加以限定。
根據本發明，可提供一種液晶顯示裝置，其係包含水平定向膜，並藉由PSA技術使液晶定向穩定化，且可抑制消耗電力之增加、對比度之下降、及顯示之殘像，且具有長期可靠性。
以下雖揭示實施形態，且參照圖式更詳細地說明本發明，但本發明並不僅限定於該等實施形態。
本發明之液晶顯示裝置及根據本發明之製造方法製作之液晶顯示裝置，藉由使用於例如電視、個人電腦、行動電話、及資訊顯示設備等之顯示機器，可發揮優越之顯示特性。
在本實施形態中，關於將本發明之液晶顯示裝置或根據本發明之製造方法製作之液晶顯示裝置適用於電視之情形進行說明。圖1係本實施形態之液晶電視組之分解立體模式圖。
如圖1所示，本實施形態之液晶電視組10由液晶顯示面板1、對液晶顯示面板供給光之背光燈2、與支持液晶顯示面板1及背光燈2之基底3構成。液晶顯示面板1包含薄膜電晶體基板(TFT基板)11、彩色濾光片基板(CF基板)12、及密封於TFT基板11與CF基板12之間之液晶層13。於TFT基板11之與液晶層13側之面相反側之面，貼有偏光板。又，於CF基板12之與液晶層13側之面相反側之面，亦貼有偏光板(皆未圖示)。另，亦可對於偏光板根據需要貼有位相差板。於液晶顯示面板1之後方(與液晶顯示面板之顯示面側相反側)，設置有背光燈2。又，於液晶顯示面板1之側方或後方，具備用以於顯示畫面映射出電視影像之配線、及驅動器等之周邊機器(未圖示)。
於液晶層13中填充有具有藉由施加特定電壓而於特定之方向定向之特性之液晶材料。液晶層13內之液晶分子其定向性藉由施加臨限值以上之電壓而予以控制。填充於液晶層13中之液晶材料，可為具有正的介電率異向性者，亦可為具有負的介電率異向性者。
圖2係本實施形態之液晶顯示面板之剖面模式圖，其顯示於液晶中添加之單體之聚合(以下，亦稱為「PSA聚合」)步驟前。圖3係本實施形態之液晶顯示面板之剖面模式圖，其顯示PSA聚合步驟後。TFT基板11具有以玻璃等為材料之絕緣性之透明基板21、與形成於透明基板21上之各種配線、像素電極、及TFT等。CF基板12具有以玻璃等為材料之絕緣性之透明基板31、與形成於透明基板31上之彩色濾光片、黑色矩陣、及共同電極等。
TFT基板11在與液晶層接觸之面具有水平定向膜22，彩色濾光片基板12在與液晶層接觸之面具有水平定向膜32。作為水平定向膜22、32之主要成份，可舉出聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚馬來醯亞胺、聚矽氧烷等之高分子材料。藉由對水平定向膜22、32之表面施行摩擦處理、光定向處理等之定向處理，可規定液晶分子之預傾角，並使液晶分子於大致水平方向初期傾斜。作為光定向材料，較好的是包含具有查爾酮基、香豆素基、桂皮酸酯基、偶氮苯基、二苯乙烯基等之光反應性官能基之化合物之材料。作為光定向材料，含有具有環丁烷骨架之化合物之材料亦較好。作為用於光定向處理之光，可舉出偏光UV、無偏光UV、及離子束等。
作為具有水平定向膜之顯示模式，可舉出例如IPS模式或FFS模式。IPS模式之液晶顯示面板例如圖4所示般，具有成為一對之梳齒狀電極之像素電極15及共同電極16。又，FFS模式之液晶顯示面板例如圖5所示般，包含具有長條狀開口(切口)之像素電極25、與形成為平面狀之共同電極26。
另，在FFS模式中，像素電極25可為梳齒狀電極。又，亦可為像素電極25形成為平面狀，共同電極26為具有長條狀之開口之電極或梳齒狀電極。
另，在本說明書中，所謂梳齒狀電極是指包含複數之梳齒、與連接該複數之梳齒之一方之端部彼此之部分之電極，並不限於梳齒1根1根之形狀為直線狀之情形。
上述複數個之線狀部分通常互相平行配置。上述複數之線狀部分，可為直線狀，亦可以鋸齒狀或V字狀形成。
在PSA聚合步驟前於液晶層13中存在有液晶分子及1種以上之單體14。且，藉由根據光照射之PSA聚合步驟單體14開始聚合，並於水平定向膜22、32上形成PSA層(聚合物層)23、33。另，較好PSA層23、33如圖3所示般，形成於水平定向膜22、32上整面，更詳細而言，較好PSA層23、33以大致均一之厚度緻密地形成於水平定向膜22、32上整面。又，PSA層23、33亦可以點狀形成於水平定向膜22、32上，即，可形成於水平定向膜22、32之表面之至少一部分，此時亦可均一保持水平定向膜22、32具有之定向限制力，並抑制殘像。再者，PSA層23、33，在形成於水平定向膜22、32之表面之至少一部分上，雖可以網狀形成於液晶層13整體，但從抑制消耗電力之增加、對比度之下降、及顯示之殘像之觀點來看，以網狀形成之部位較少為好。
作為具體順序，首先，於TFT基板11與CF基板12之間，注入包含液晶材料、與1種以上之單體14之液晶組合物。其後，於TFT基板11及CF基板12之各者貼上偏光板而製作液晶顯示面板，進而於與液晶顯示面板1之顯示面側相反側設置背光燈2。且，藉由對液晶層13以特定量照射自背光燈2出射之可見光，使單體14聚合。
在本實施形態中，使用於PSA聚合步驟之光不特別限定，例如可為紫外線，亦可為可見光。尤其是使用可見光之情形，可大幅減少液晶層、定向膜等之構成構件之劣化或損傷。又，藉由使用可見光，即使於液晶顯示面板設置偏光板及背光燈後，仍可進行PSA聚合步驟，因此無需如照射紫外線之情形般準備新的設備，從而可有助於製造步驟之效率化及大為縮減成本。
本實施形態中使用之單體14之至少一種，可以單體14單獨發生化學反應，並自發聚合，且亦作為其他之單體之引發劑發揮功能，並使其他之單體進行聚合。作為本實施形態之聚合反應之例，可舉出藉由光之照射自附引發劑功能單體生成之自由基成為活性種，並使聚合接連不斷地進行之連鎖聚合反應。
在本實施形態中，進行PSA聚合步驟時之向液晶層施加電壓雖不特別限定，但IPS或FFS模式之情形，由於有必要使初期之水平定向狀態固定化，因此較好的是施加液晶應答之臨限值電壓以下之電壓，更好的是實質上無施加電壓之狀態。
作為藉由光之照射使單體自身作為聚合引發劑進行聚合之單體，可舉出以上述化學式群(8)表示之化合物或以上述化學式群(9)表示之化合物。以上述化學式群(8)及(9)表示之化合物，與液晶材料混合時無需添加其他之聚合引發劑，僅進行光之照射即可開始聚合反應。尤其是以上述化學式群(8)表示之化合物，由於可藉由可見光而非紫外線之照射開始聚合反應，因此可防止因紫外線使定向膜本身或彩色濾光片等遭受損害。再者，由於可使用背光燈之可見光使單體聚合，因此亦無需新設備之投資。
又，以上述化學式群(8)及(9)表示之化合物，即使無引發劑，仍可藉由照射光生成自由基，因此，例如丙烯酸酯系或二丙烯酸酯系之單體等，於併用即使照射光單獨亦不會發生聚合反應之先前周知之其他之單體，仍可形成PSA層。又，藉由併用例如以上述化學式群(9)表示之單體、與以上述化學式群(8)表示之單體，並藉由可見光而非紫外線之照射，可使以上述化學式群(9)表示之單體聚合。
若使上述之單體聚合，則形成在重複單元中包含以上述化學式(1)表示之構造之聚合物，並形成PSA層23、33。
自提高水平定向膜22、32之定向限制力之觀點來看，較好上述化學式(1)中，上述R包含從上述化學式群(2)中選擇之構造。
又，自提高單體之自由基之生成概率之觀點來看，較好PSA層23、33於重複單元中包含以上述化學式(3)或(4)表示之構造。
又，自進一步提高水平定向膜22、32之定向限制力之觀點來看，較好的是，上述化學式(1)中，上述Q包含與上述R直接鍵結之苯環構造。
又，從使PSA層23、33為更強固者之觀點來看，較好上述化學式(1)中，上述Q包含高分子鏈。
再者，自進一步增加液晶顯示面板中之聚合起點之密度之觀點來看，較好PSA層23、33由二官能單體形成，更好PSA層23、33於重複單元中包含從上述化學式群(5)中選擇之至少一種之構造。
藉由使用上述之單體形成PSA層23、33，在具有水平定向膜之液晶顯示裝置中，藉由PSA技術可使液晶定向穩定化，且抑制消耗電力之增加、對比對之下降、及顯示之殘像，且可提供具有長期可靠性之液晶顯示裝置。
實施形態1中，TFT基板、及CF基板不特別限定，例如，可使用先前者。TFT元件之材料亦不特別限定，例如，可利用先前被廣泛使用之非晶矽等。又，例如，可將如IGZO(銦-鎵-鋅-氧)般之遷移度較高之氧化物半導體使用於TFT元件。由於包含IGZO之TFT元件較包含非晶矽之TFT元件可更小地形成，因此適於高精細之液晶顯示裝置，且近來較受關注。另一方面，於如此般之液晶顯示裝置適用摩擦處理，由於摩擦布之毛腳密度有界限，因此均一摩擦處理高精細像素內較為困難，從而有顯示品質下降之虞。在該點上，可以說均一定向優越之光定向技術對導入使用如IGZO般之氧化物半導體之TFT元件之液晶顯示裝置之實用化較有用。
然而，另一方面，如IGZO般之氧化物半導體，藉由光定向技術之紫外線照射有發生半導體臨限值特性偏移之虞。該特性之偏移帶來像素之TFT元件之特性變化，並對顯示品質造成影響。再者，亦對可藉由遷移度較高之氧化物半導體形成於基板上之單晶驅動器元件造成更大之影響。因此，可以說，如本發明之可使光定向所需之短波長之紫外線照射量最小化之技術對如IGZO般之氧化物半導體之實用化尤其有用。
實施形態1之液晶顯示裝置亦可為於TFT基板11上形成彩色濾光片之彩色濾光片陣列(Color Filter On Array)之形態。又，實施形態1之液晶顯示裝置可為單色顯示器或場色序式方式，在該情形下，無需彩色濾光片。在追求如場色序式方式般之高速應答之方式中，上述之IGZO較適宜。
本實施形態之液晶電視組，藉由進行液晶顯示面板部分之解體，並進行液晶組合物之氣相色譜質譜分析(GC-MS：Gas Chromatography Mass Spectroscopy)，可解析殘存於液晶組合物中之單體之成份、重量比等。又，對於定向膜之表面，藉由進行飛行時間質量分析(TOF-SIMS：Time-of-flight Secondary Ion Mass Spectrometry)，可解析使用於定向膜之材料之成份。
實施例1
實施例1中，實際製作FFS模式之液晶顯示面板。準備於表面依序具有由ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)形成之平面電極(共同電極)、與切口電極(像素電極)之玻璃基板，作為TFT基板。又，準備具有彩色濾光片及BM之玻璃基板，作為CF基板。藉由旋轉塗佈法於各基板之整體塗布成為定向膜材料之具有聚桂皮酸乙烯酯作為光反應性官能基之聚醯胺酸溶液。玻璃基板係使用#1737(康寧公司製造)。其後，將各基板在90℃之條件下放置1分鐘，並進行經塗布溶液之暫時乾燥。其後，將各基板以氮氣氛在200℃之條件下放置40分鐘，並進行經暫時乾燥之膜之焙燒。
其後，對於各基板之表面，以波長313nm下為100mJ/cm2之方式自各基板之法線方向照射偏光紫外線，作為定向處理。又，偏光紫外線之偏光方向設為與TFT基板側之切口電極成80°之角度。又，CF基板於與TFT基板貼合時，以使成為相同偏光方位之方式照射偏光紫外線。藉此，塗布於基板上之定向膜材料發生光致異構化反應、及光二聚化反應，並形成於與切口電極成10°之角度具有定向方位之水平定向膜。
其後，於一方之基板上使用網版印刷熱硬化性密封劑(HC1413FP：三井化學公司製造)。進而，於另一方之基板上散佈直徑3.5 μm之顆粒(SP-2035：積水化學工業公司製造)。其後，對上述一對基板，以使照射之紫外線之偏光方向在各基板正交之方式調整配置，並使互相貼合。
其後，一面以0.5 kgf/cm2之壓力加壓經貼合之基板，一面在經氮氣吹拂之爐內進行200℃、60分鐘加熱，使密封劑硬化。
於以上述方法製作之晶胞(貼合兩基板者)中，在真空下注入包含具有正的介電率異向性之液晶材料及PSA用之單體之液晶組合物。單體以對於液晶材料成為0.5 wt%之方式添加。另，作為液晶材料，亦可使用具有負的介電率異向性之液晶材料。在該情形下，藉由使上述之偏光紫外線之偏光方向為10°之方位而等價。
注入液晶組合物之晶胞之注入口以紫外線硬化樹脂(TB3026E：Three Bond公司製造)堵塞，並藉由照射紫外線而密封。上述紫外線之波長為365 nm，像素部進行遮光並極力消除紫外線之影響。
其後，為消除液晶分子之流動定向，將晶胞在130℃下加熱40分鐘，並進行使液晶層各向同性相之再定向處理。
其後，於上述一對基板之各者貼上偏光板，完成FFS模式之液晶顯示面板。兩基板之偏光板之偏光軸，以使互相正交之方式調整。
其後，為對於該液晶顯示面板進行PSA聚合步驟，對於上述液晶層，以無施加電壓之狀態下，藉由以350 nm附近為中心波長之黑光燈，以紫外線成為2 J/cm2之方式照射，使液晶層中之單體聚合。圖6係顯示黑光燈之放射照度光譜之圖表。
實施例1中，使用以下述化學式(10)表示之單體。以下述化學式(10)表示之化合物為聯苯系之二官能甲基丙烯酸酯單體。
[化10]
圖7係顯示以上述化學式(10)表示之單體之吸收光譜之圖表。如圖7所示，以上述化學式(10)表示之苯甲基系單體，主要吸收380 nm以下之波長之光。因此，以上述化學式(10)表示之單體，藉由紫外線之照射，如以下述化學式(11-1)及(11-2)表示般，生成自由基，且單體自身作為聚合引發劑進行聚合。
[化11]
作為單體，除聯苯系之外，亦可使用萘系、菲系、或蒽系者。又，作為聚合性基，除甲基丙烯醯氧基之外，可使用丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基者。由於具有該等聚合性基之單體藉由300~380 nm左右之波長範圍之光生成自由基，因此單體自身可作為聚合引發劑進行聚合。
評估實施例1之液晶顯示面板之性能之結果，未見驅動電壓之上升、對比度之下降、及電壓保持率之顯著下降。再者，就殘像進行評估。首先，預先測量2 V(中間調)之亮度，其後，持續施加白電壓5 V。其6小時後再度測量2 V之亮度，並評估其變化率。該變化本身為殘像。不包含單體之情形，變化率為100%以上。其意味著定向膜固有之定向限制力極弱。另一方面，包含單體並經過PSA步驟之情形，可將變化率抑制在5%以下。即，關於殘像，可獲得顯著之改善效果。
實施例2
實施例2中，實際製作IPS模式之液晶顯示面板。準備於表面具有由ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)形成之一對梳齒狀電極(像素電極及共同電極)之玻璃基板，作為TFT基板。
其後，除後述之單體之組成以外，與實施例1同樣地完成IPS模式之液晶顯示面板。調整兩基板之偏光板之偏光軸以使互相正交。
其後，為對該液晶顯示面板進行PSA聚合步驟，對於上述液晶層以無施加電壓之狀態下，藉由LED，以在波長450 nm附近成為5 J/cm2之方式照射可見光，使液晶層中之單體聚合。圖8係顯示LED光之放射照度光譜之圖表。
實施例2中，以質量比50:50混合以下述化學式(12)表示之單體、與以下述化學式(13)表示之單體，並以相對液晶材料為0.5 wt%之方式添加。以下述化學式(12)表示之化合物為苯甲基系之二官能甲基丙烯酸酯單體，以下述化學式(13)表示之化合物為菲系之二官能甲基丙烯酸酯單體。
[化12]
[化13]
圖9係顯示以上述化學式(12)及(13)表示之單體之吸收光譜之圖表。在本實施例中，由於藉由通過偏光板之LED進行PSA聚合步驟，因此較波長380 nm更短波長之光被偏光板遮斷(於圖9之較380 nm之邊界線更左之部分)。如圖9所示，以上述化學式(12)表示之苯甲基系單體吸收380 nm以上之波長之光。另一方面，以化學式(13)表示之菲系單體基乎不吸收380 nm以上之波長之光。即使如此之情形，在本實施形態中，生成以上述化學式(12)表示之苯甲基系單體作為活性種之自由基，並使以上述化學式(13)表示之菲系單體進行聚合。再者，以上述化學式(12)表示之苯甲基系單體自身亦藉由自由基進行聚合，並構成PSA層之一部分。
作為以上述化學式(12)表示之單體，另外亦可使用藉由光分裂或氫拔除而生成自由基之苯偶姻醚系、苯乙酮系、苯甲基縮酮系、或酮系者。又，作為賦與該等之聚合性基，除甲基丙烯醯氧基之外，可使用丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯胺基、或甲基丙烯醯胺基。具有該等聚合性基之單體，吸收380 nm以上之波長之光生成自由基。即，藉由可見光之照射，單體自身可作為聚合引發劑進行聚合。
評估實施例2之液晶顯示面板之性能之結果，未見驅動電壓之上升、對比度之下降、及電壓保持率之顯著之下降。再者，關於殘像，可獲得顯著之改善效果。特別是，由於藉由採用2成份系可使聚合物化之反應速度與定向膜上之形成速度最佳化，因此作為結果，可進一步抑制液晶晶胞內之網狀聚合物之形成。再者，據推測，由於藉由可見光而非紫外線進行PSA聚合，因此相較於實施例1之液晶顯示面板，長期可靠性進一步提高。又，即使進行充分之PSA聚合用之光照射，由於與光定向膜之感度波長(紫外線)大有差異，因此不會對光定向狀態造成損害。
另，在實施例1及2中，作為定向膜材料雖使用聚桂皮酸乙烯酯，但此外，作為光反應性官能基，可使用具有查爾酮基、香豆素基、二苯乙烯基、偶氮苯基等之材料。又，亦可使用聚醯胺酸、部分或完全醯亞胺化之聚醯亞胺、聚醯胺、矽氧烷、及聚馬來醯亞胺等。又，可於光反應性官能基適當設置修飾基。例如，桂皮酸酯基之苯環可藉由從包含氟、烷基、烷氧基、苯甲基、苯氧基、苯甲醯基、苯甲酸酯基、及苯甲醯氧基之群選擇之至少一種之基修飾。再者，可使用作為具有上述光反應性官能基之定向膜材料之單體之衍生物、及作為具有包含上述修飾基之光反應性官能基之定向膜材料之單體之衍生物。藉由使用具有上述修飾基之單體或上述衍生物，可提高電性特性或定向穩定性。
又，在實施例1及2中，作為定向處理，雖以成為100 mJ/cm2之方式於各基板照射偏光紫外線，但確認，在其以下之照射能量下聚合物亦充分聚合，並達成定向穩定化。自抑制由紫外線照射而造成之光劣化之觀點來看，較好照射能量為較小程度。具體而言，確認於10 mJ/cm2仍可達成定向穩定化。
實施例3
實施例3中，實際製作IPS模式之液晶顯示面板。除後述之定向膜材料及定向處理之條件以外，與實施例2同樣地完成晶胞。
作為定向膜材料，使用具有環丁烷骨架之聚醯亞胺溶液。對定向膜材料之基板之塗布及乾燥，與實施例1同樣進行。
對於各基板之表面，以在波長254 nm下為500 mJ/cm2之方式自各基板之法線方向照射偏光紫外線，作為定向處理。另，偏光紫外線之偏光方向以與切口電極成80°之方位角度之方式設定。藉此，塗布於基板上之定向膜材料發生光分解反應，並形成水平定向膜。
其後，與實施例1同樣於晶胞中封入將以上述化學式(10)表示之單體以相對液晶材料為0.5 wt%之方式添加之液晶化合物，完成IPS模式之液晶顯示面板。另，作為單體，可替換成以上述化學式(10)表示之單體，亦可與實施例2同樣使用以上述化學式(12)及上述化學式(13)表示之單體。
評估實施例3之液晶顯示面板之性能之結果，未見驅動電壓之上升、對比度之下降、及電壓保持率之顯著之下降。再者，關於殘像，可獲得顯著之改善效果。
比較例1
除了不於液晶材料中添加以上述化學式(10)表示之單體，不進行PSA聚合以外，與實施例3同樣地製作IPS模式之液晶顯示裝置。
評估比較例1之液晶顯示面板之性能之結果，判明未獲得充分之定向特性。推測其原因是定向膜材料之光分解不充分之故。為了不進行PSA聚合而由具有環丁烷骨架之定向膜材料形成具有充分之定向特性之定向膜，雖被認為需要2 J/cm2左右之紫外線照射，但若如此，則會導致於定向膜之其他部分、或彩色濾光片發生光分解，從而有長期可靠性受損之虞。另一方面，在實施例3之液晶顯示面板中，根據PSA層之作用，即使以長期可靠性不會產生問題之程度之紫外線照射，仍可獲得充分之定向特性。
實施例4
實施例4中，實際製作IPS模式之液晶顯示面板。除後述之定向處理方法以外，與實施例3同樣地完成晶胞。
對各基板之表面，進行摩擦處理，作為定向處理。設摩擦布之毛腳擠入量為0.5 mm，摩擦次數為3次。藉此，於基板上形成水平定向膜。
其後，與實施例2同樣於晶胞封入將以上述化學式(12)及上述化學式(13)表示之單體以相對液晶材料為0.5 wt%之方式添加之液晶化合物，完成IPS模式之液晶顯示面板。另，作為單體，可替換成以上述化學式(12)及上述化學式(13)表示之單體，亦可與實施例1同樣使用以上述化學式(10)表示之單體。
評估實施例4之液晶顯示面板之性能之結果，未見驅動電壓之上升、對比度之下降、及電壓保持率之顯著之下降。再者，關於殘像，可獲得顯著之改善效果。
比較例2
除了不於液晶材料中添加以上述化學式(12)及上述化學式(13)表示之單體，不進行PSA聚合以外，與實施例4同樣地製作IPS模式之液晶顯示裝置。
評估比較例2之液晶顯示面板之性能之結果，未獲得充分之定向限制力，且殘像顯著可見。推測其原因係定向處理之摩擦強度不足。為了不進行PSA聚合而由具有環丁烷骨架之定向膜材料形成具有充分之定向特性之定向膜，雖認為需要提高摩擦強度至使摩擦布之毛腳擠入量為0.6 mm，摩擦次數為5次，但若如此，則有產生因以條狀產生於定向膜之傷痕而造成之條紋不均之虞。又，亦有摩擦布或剝落之定向膜作為異物混入液晶顯示面板中，並使良率惡化之虞。另一方面，在實施例4之液晶顯示面板中，根據PSA層之作用，即使於定向膜不會產生條狀之傷痕或異物之程度之摩擦強度，仍可獲得充分之定向特性。
另，本申請案以於2010年10月14日提出申請之日本專利申請案2010-231924號、於2011年4月6日提出申請之日本專利申請案2011-084755號、及於2011年8月12日提出申請之日本專利申請案2011-177293號為基礎，主張基於巴黎條約乃至讓渡國家之法規之優先權益。該申請案之內容，其整體作為參照納入本案中。
1．．．液晶顯示面板
2．．．背光燈
3．．．基底
10．．．液晶電視組
11．．．薄膜電晶體(TFT)基板
12．．．彩色濾光片(CF)基板
13．．．液晶層
14．．．單體
15、25．．．像素電極
16、26．．．共同電極
21、31．．．透明基板
22、32．．．水平定向膜
23、33．．．PSA層(聚合物層)
圖1係本發明之實施形態之液晶電視組之分解立體模式圖。
圖2係本發明之實施形態之液晶顯示面板之剖面模式圖，顯示PSA聚合步驟前。
圖3係本發明之實施形態之液晶顯示面板之剖面模式圖，顯示PSA聚合步驟後。
圖4係本發明之實施形態之IPS模式之液晶顯示面板之平面模式圖。
圖5係本發明之實施形態之FFS模式之液晶顯示面板之平面模式圖。
圖6係顯示實施例1中使用之光源(黑光燈)之放射照度光譜之圖表。
圖7係顯示以化學式(10)表示之單體之吸收光譜之圖表。
圖8係顯示實施例1中使用之光源(LED光)之放射照度光譜之圖表。
圖9係顯示以化學式(12)及(13)表示之單體之吸收光譜之圖表。
11．．．薄膜電晶體基板
12．．．彩色濾光片基板
13．．．液晶層
14．．．單體
21．．．透明基板
22．．．水平定向膜
31．．．透明基板
32．．．水平定向膜

Claims (8)

  1. 一種液晶顯示裝置，其特徵在於包含：一對基板；夾於該一對基板間之液晶層；形成於該一對基板之至少一方之水平定向膜；及形成於該水平定向膜上之聚合物層；形成該水平定向膜之定向膜材料包含光致異構化型官能基或光二聚化型官能基；且該聚合物層於重複單元中包含以下述化學式(1)表示之構造： 化學式(1)中，X表示-H或-CH3，Y表示-O-、-COO-、-CONH-、或直接鍵，R表示至少包含與Y鍵結之苯環構造之二價之基，Q表示一價有機基，其中形成上述水平定向膜之定向膜材料具有光反應性官能基，且該光反應性官能基為選自由桂皮醯基、二芳基乙烯基、蒽基、查爾酮基、香豆素基、桂皮酸酯基、偶氮苯基、及二苯乙烯基所組成之群中至少一種之官能基。
  2. 一種液晶顯示裝置，其特徵在於包含：一對基板；夾於該一對基板間之液晶層；形成於該一對基板之至少一方之水平定向膜；及形成於該水平定向膜上之聚合物層；形成上述水平定向膜之定向膜材料於重複單元中包含環丁烷骨架；且該聚合物層於重複單元中包含以下述化學式(3)或(4)表示之構造： 化學式(3)及(4)中，X表示-H或-CH3，Y表示-O-、-COO- 、-CONH-、或直接鍵，Q表示一價有機基。
  3. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中上述化學式(3)及(4)中，上述Q包含與該等式中醯基部位鍵結之苯環構造。
  4. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中上述化學式(3)及(4)中，上述Q包含高分子鏈。
  5. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中上述聚合物層由二官能單體形成。
  6. 如請求項5之液晶顯示裝置，其中上述聚合物層於重複單元中包含選自下述化學式群(5)之至少一種構造： 化學式群(5)中，X及X'分別獨立表示-H或-CH3，Y及Y' 分別獨立表示-O-、-COO-、-CONH-、或直接鍵，R表示至少包含與Y鍵結之苯環構造之二價之基。
  7. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中形成上述水平定向膜之定向膜材料之主要成份為聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚馬來醯亞胺或聚矽氧烷。
  8. 如請求項1或2之液晶顯示裝置，其中上述液晶顯示裝置其顯示模式為IPS模式或FFS模式。
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