[发明专利]液晶取向剂、液晶取向膜的形成方法、液晶显示元件以及液晶显示元件的制造方法有效
申请号: | 201010112251.0 | 申请日: | 2010-02-08 |
公开(公告)号: | CN101805618A | 公开(公告)日: | 2010-08-18 |
发明(设计)人: | 秋池利之;中田正一;熊谷勉 | 申请(专利权)人: | JSR株式会社 |
主分类号: | C09K19/56 | 分类号: | C09K19/56;C08L83/06;G02F1/1337 |
代理公司: | 北京三幸商标专利事务所 11216 | 代理人: | 刘激扬 |
地址: | 日本国*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 液晶 取向 形成 方法 液晶显示 元件 以及 制造 | ||
技术领域
本发明涉及液晶取向剂、液晶取向膜的形成方法、液晶显示元件以及液晶显示元件的制造方法。
背景技术
目前,已知的有具有TN(Twisted Nematic,扭曲向列)型、STN(SuperTwisted Nematic,超扭曲向列)型、IPS(In Plane Switching,面内切换)型等液晶盒的液晶显示元件,这些液晶显示元件是将具有正的介电各向异性的向列型液晶,用具有液晶取向膜的带透明电极的基板形成夹层结构,根据需要,将液晶分子的长轴在基板间连续扭曲0~360°形成(参照专利文献1和2)。
在这种液晶盒中,由于将液晶分子相对基板表面在规定方向取向,所以必须在基板表面设置液晶取向膜。该液晶取向膜通常将基板表面形成的有机膜表面用人造丝等布料,在一个方向上摩擦的方法(摩擦法)形成。但是,如果通过摩擦处理形成液晶取向膜,则在工艺中,容易产生灰尘和静电,所以还具有在取向膜表面粘附灰尘,成为产生显示不佳的原因的问题。特别是,在为具有TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)元件的基板时,还具有会由于产生的静电破坏TFT元件的电路,成为成品率低下的原因的问题。此外,在今后精度越来越高的液晶显示元件中,随着像素的高密度化,会由于基板表面产生的凹凸,而难以均匀地进行摩擦处理。
作为对液晶盒中的液晶取向的其它方法,已知的有对基板表面形成的聚乙烯醇肉桂酸酯、聚酰亚胺、偶氮苯衍生物等感光性薄膜照射偏振光或非偏振光的放射线,赋予液晶取向能的光取向法。根据该方法,不产生静电和灰尘,可以实现均匀的液晶取向(参照专利文献3~13)。其中,在TN型、STN型等液晶盒中,液晶取向膜必须使液晶分子对基板表面以规定角度倾斜取向,具有预倾角性质。在通过光取向法形成液晶取向膜时,预倾角通常通过从基板法线使入射方向往照射的放射线的基板面倾斜赋予。
另一方面,作为和上述不同的液晶显示元件的运行模式,还已知的是将具有负的介电各向异性的液晶分子在基板上垂直取向的垂直(Homeotropic)取向模式的VA(Vertical Alignment,垂直取向)型液晶盒。该运行模式必须是在基板间施加电压,将液晶分子朝向和基板平行方向倾斜时,液晶分子从基板法线方向向基板面内的一个方向倾斜。作为这种方法,提出了例如在基板表面设置突起的方法;在透明电极上设置条纹的方法;通过使用摩擦取向膜,将液晶分子从基板法线方向事先朝向基板表面内的一个方向略微倾斜(预倾斜)的方法等。
前述光取向法已知的是作为一种对垂直取向模式的液晶盒,控制液晶分子的倾斜的方法,是有用的。也就是,已知的是通过使用由光取向法赋予取向控制能和预倾角显现性的垂直取向性液晶取向膜,可以均匀地控制电压施加时液晶分子的倾斜方向(参照专利文献11~12和14~16)。
像这样,通过光取向法制造的液晶取向膜可以有效地适用于各种液晶显示元件中。然而,通过这些技术形成的液晶取向膜,即使在初形成时显示良好的预倾角,随着时间变化,产生预倾角显现性缺失的现象,被指出了预倾角缺乏随时间变化的稳定性。
然而,为了扩大垂直取向模式的液晶面板的视角,已知的有在液晶面板中形成突起物,由此限制液晶分子的倒入方向的MVA(Multi-Domain Vertical Alignment,多畴垂直取向)型面板。但是,如果是该方式,则来自突起物的透过率和对比度不可避免地不足,进而具有液晶分子的响应速度慢的问题。
为了解决这种MVA型面板的问题,近年来提出了PSA(PolymerSustained Alignment,聚合物稳定取向)方式。PSA方式是在由带有图案状的导电膜的基板和带有无图案的导电膜的基板形成的一对基板的间隙,或者由2块带图案状的导电膜的基板形成的一对基板的间隙中,夹住含有聚合性化合物的液晶组合物,在导电膜间施加电压的状态下,照射紫外线,将聚合性化合物聚合,由此,显现出预倾角性质,控制液晶取向方向的技术。如果是该技术,可以通过使导电膜为特定结构,可以扩大视角和使液晶分子响应高速化,可以解决MVA型面板不可避免的透过率和对比度不足的问题。然而,为了聚合前述聚合性化合物,必须照射例如100,000J/m2 这样大量的紫外线,因此,表明除了产生液晶分子分解的问题,还有无法通过紫外线照射聚合的未反应化合物残留在液晶层中,它们相结合产生显示斑驳,对电压保持性质带来不良影响,或者面板的长期可靠性产生问题,目前还无法达到实用程度。
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