CN101950099A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供：作为光学各向异性膜替代的，由涂布材料形成的光学各向异性涂膜的双色性色素取向牢固，可靠性高的液晶显示装置。该装置是具有：由多根漏极线以及与该漏极线交叉的多根门极线形成的第1基板；介由液晶与上述第1基板相对配置的第2基板；以及液晶面板，该液晶面板具有光学各向异性膜，该膜在上述第1基板或上述第2基板的不与上述液晶接触的一侧上形成，且以上述漏极线与上述门极线包围的区域作为像素区域的液晶显示装置；该液晶显示装置，是形成光学各向异性膜的分子在上述第1基板或上述第2基板上以取向的状态进行化学结合的液晶显示装置。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，特别是涉及作为液晶显示装置中使用的光学各向异性膜替代的、具有光学各向异性涂膜的液晶显示装置，该涂膜为含有显示溶致液晶(lyotropic liquid crystal)性的双色性色素的涂布材料而成。
背景技术
液晶显示装置具有薄型、省空间、质轻、耗电少的优点，作为电视、计算机、手机及小型便携仪器、车载仪器等各种电子仪器的显示装置而广泛使用。目前，特别是在手机及小型便携仪器中，强烈要求液晶显示装置薄型化。
液晶显示装置是以下组合而成：1对透过性基板夹持液晶的液晶元件、位于液晶元件两外侧的光学各向异性膜；与作为光源的背光装置。该光学各向异性膜中的偏振片膜，形成从背光取出偏光的光学过滤器，是左右液晶显示装置显示品质的重要构件。偏振片膜，一般以向单轴拉伸的聚乙烯醇树脂膜作为基材，其表面上使显示光学各向异性的碘或双色性色素吸附取向，再于两面上粘贴保护膜基材(三乙酰基纤维素)而构成。
这种光学各向异性膜中，由于膜基材厚达1百-数百μm，成为阻碍液晶显示装置的薄型化的主要原因。
为了解决该课题，公开了一种通过使双色性色素取向的涂膜，使光学各向异性功能呈现的技术。特开平3-54506号公报提出，基材进行摩擦处理后实施电晕处理，在其上涂布双色性色素，沿摩擦方向使双色性色素取向的光学各向异性膜。特开2002-180052号公报及特开2002-277636号公报提出了把显示溶致液晶性的双色性色素，边施加剪切力边进行涂布，形成取向的光学各向异性膜。
对液晶显示装置，社团法人电子情报技术产业协会(JEITA)制定了标准，规定了各种试验项目(标准序号：ED-2531B、标准名称：液晶显示装置的环境试验方法)。作为该试验之一例的恒温试验的温度条件也有标准，对这些标准要求具有无问题的可靠性。
对光吸收在色素分子的长轴与短轴方向显示性质不同的各向异性的双色性色素，色素分子在溶剂存在下，在一定的浓度、溶剂组成、温度条件下，与规则排列的液晶状态(溶致液晶性)形成缔合的溶液。在这种双色性色素中，形成来自溶液的规则地色素分子在一定方向排列的涂膜，呈现光学各向异性。
此时，在作为涂膜的基材表面上，通过实施一般的使液晶取向的摩擦处理，对取向呈现控制力，在基材表面上形成色素分子取向的涂膜的技术是已知的。另外，通过对显示溶致液晶性的双色性色素溶液边施加剪切力边进行涂布，即使不进行摩擦处理，通过形成液晶取向状态的涂膜，对取向呈现控制力，使双色性色素取向的技术是已知的。
采用这种现有技术时，呈现光学各向异性的双色性色素涂膜内的取向状态中，双色性色素分子在长轴方向与基板表面平行，在短轴方向垂直于基板面的状态下，仅分子彼此排列，故以分子水平与基层的化学结合力不牢固，例如，在85℃至100℃的保持温度环境下，不能保持双色性色素的取向。因此，由于色素分子排列混乱，光学各向异性发生经时恶化，产生对作为液晶显示装置的显示性能产生显著影响的问题。
发明内容
本发明的目的是提供：特别是作为光学各向异性膜的替代的，含有显示溶致液晶性的双色性色素的涂布材料的光学各向异性涂膜的双色性色素取向牢固，可靠性提高的液晶显示装置。
为了解决上述课题，提出液晶显示装置，该装置具有：第1基板，由多根漏极线、及与该漏极线交叉的多根门极线形成；第2基板，通过液晶与上述第1基板相对配置；光学各向异性膜，在上述第1基板或上述第2基板的不与上述液晶接触的一侧上形成。该液晶显示装置具有液晶面板，把上述漏极线与上述门极线包围的区域作为像素区域；在该液晶显示装置中，形成光学各向异性膜的分子，在上述第1基板或上述第2基板上以取向的状态进行化学结合。
在本发明中，提供：作为光学各向异性膜的替代的，含有显示溶致液晶性的双色性色素的涂布材料的光学各向异性涂膜的双色性色素的取向牢固，可靠性高的液晶显示装置。
附图说明
图1为说明本发明的实施方案1的液晶显示装置的简要结构的侧视图。
图2是图1中所示的II-II面的断面图。
图3是说明本发明的实施方案1的形成光学各向异性涂膜时的化学反应图。
图4为说明本发明的实施方案2的液晶显示装置的简要结构的侧视图。
图5为图1中所示的V-V面的断面图。
【符号的说明】
101...第1基板(薄膜晶体管电路基板)、102...液晶(液晶层)
103...第2基板(滤色器基板)、104...光学各向异性薄膜
105...液晶显示用控制IC、106...印刷配线基板、201...光学各向异性涂膜、202...玻璃基板表面处理层、203...液晶单元、204...液晶背光、401...保护膜或保护板
具体实施方式
下面对本发明采用的实施方案，参照附图进行说明。但是，在以下的说明中，同一结构要素用同样的符号，省略重复的说明。
<实施方案1>
<总体结构>
图1为说明本发明的实施方案1的液晶显示装置的简要结构的侧视图。还有，图中的X、Y分别表示X方向、Y方向。
如图1所示，实施方案1的液晶显示装置具有：形成有像素电极等的第1基板(薄膜晶体管电路基板)101、形成有滤色器及黑底(遮光膜)的与第1基板101相对配置的第2基板(滤色器基板)103、由第1基板101与第2基板103夹持的液晶(液晶层)102构成的液晶显示面板。通过该液晶显示面板与作为光源的未图示的背光单元加以组合，构成液晶显示装置。特别是，在第1基板101及第2基板103的外面侧，即液晶显示面板的两外侧，形成本发明的光学各向异性薄膜104(下面侧未图示)的结构。另外，第1基板101与第2基板103的固定(固着)及由2块基板101、103夹持的液晶102的密封，用未图示的显示区域的周边形成的密封材料固定，形成液晶102也被密封的结构。还有，在以下的说明中，在液晶显示面板的说明中称作液晶显示装置。另外，实施方案1的光学各向异性薄膜104的详细情况如下述。另外，作为第1基板101及第2基板103，采用在可见光区域透明性良好的已知的无碱玻璃是合适的，但也可采用其他已知的玻璃基板。
另外，在实施方案1的液晶显示装置中，含扫描信号驱动电路(门极激励器)及图像信号驱动电路(漏极激励器)等的驱动像素的电路，具有在第1基板101上形成的液晶显示用控制IC105的结构。该液晶显示用控制IC105，通过印刷配线基板106，形成把来自外部装置的画像显示用信号及其控制信号等进入输入的结构。
另外，在图1所示的实施方案1的液晶显示装置中，既在第1基板101的液晶侧之面又在显示区域内，形成在图中X方向延伸，且在Y方向平行设置的未图示的扫描信号线(门极线)。另外，可以形成在图中Y方向延伸，且在X方向平行设置的未图示的图像信号线(漏极线)。
由漏极线与门极线包围的区域，构成像素形成的区域，由此，各像素在显示区域内形成以矩阵状配置的结构。各像素具有：例如，通过来自门极线的扫描信号启动的薄膜晶体管；通过该启动的薄膜晶体管，从漏极线供给图像信号的像素电极；把相对普通线上连接的图像信号电位，供给具有作为基准电位的基准信号的共同电极。在像素电极与共同电极之间，产生具有与第1基板101的面平行的成分的电场，通过该电场的作用，驱动液晶分子。这种液晶显示装置，作为可进行所谓广视角显示是已知的，从对液晶施加电场的特异性称为IPS方式或横电场方式。还有，作为液晶驱动的显示方式，除上述IPS方式(In-Place-Switching方式)外，还已知有Twisted Nematic方式、Virtical Alignment方式等，在本发明中，对液晶元件的驱动显示方式未作特别限定。
另外，各漏极线及各门极线，是如下的结构：在其端部，超越密封材料而分别拉伸，门极线及漏极线形成与液晶显示用控制IC305相连接。
<光学各向异性薄膜的详细结构>
其次，图2表示图1所示的II-II面的断面图，下面按照图2，对本发明的实施方案1的光学各向异性薄膜加以详细说明。其中，实施方案1的液晶显示装置，除光学各向异性薄膜的结构外，其他结构与现有的液晶显示装置形成同样的结构，在以下的说明中，对光学各向异性薄膜的结构加以详细说明。另外，在以下的说明中，含第1基板101及第2基板103的相对面侧的液晶显示面板部分标记为适当液晶单元203。
从图2可知，在实施方案1的液晶显示装置中，液晶单元203的背光204侧(图2中的下面侧)，即第1基板101的外侧面上，从接近第1基板101侧，形成包含玻璃表面处理层202与光学各向异性涂膜201的光学各向异性薄膜104的结构。另外，液晶单元203的观察者侧(图中的上面侧)，即第2基板103的外侧面也同样地从接近第1基板101侧，形成包含玻璃表面处理层202与光学各向异性涂膜201的光学各向异性薄膜104的结构。此时，实施方案1的光学各向异性涂膜201及玻璃表面处理层202，是在第1基板101及第2基板103上直接形成的结构。
通过形成这种结构，在实施方案1的液晶显示装置中，来自背光204侧的光，通过透过背光204侧的光学各向异性涂膜(第1基板101的光学各向异性涂膜)201，形成光学各向异性。其次，在透过液晶单元203时，通过由薄膜晶体管驱动液晶的光闸功能，透过液晶单元203外侧的光学各向异性涂膜(第2基板103的光学各向异性涂膜)的光成分，取出至液晶显示装置外(观察者侧)，作为显示图像被观察者目视。
此时，在实施方案1的液晶显示装置中，作为光学各向异性涂膜201，是采用具有溶致液晶性的含双色性色素的涂布材料构成。其中，如现有液晶显示装置那样，与第1基板及第2基板的相对面侧(液晶侧面)上，形成含双色性色素的光学各向异性薄膜时相比，实施方案1的液晶显示装置中，于外侧面上形成光学各向异性涂膜201时，由于光学各向异性涂膜201在大气等中形成暴露，故必需按以下的说明形成。
在这里，基板上形成的涂膜中，在分子排列的状态下，一般认为分子排列受分子与基板间的相互作用、分子彼此相互作用、涂膜内的分子层间的相互作用影响。此时的分子，当为显示溶致液晶性的双色性色素时，以液晶状态取向，与分子和基板间的相互作用相比，强烈产生分子间或分子层间的相互作用。
如现有的那样，第1基板及第2基板的相对面侧上形成的双色性色素涂膜，通过色素分子与基层的相互作用的化学结合力不牢固。因此，在保持高温的温度环境下，双色性色素的排列松弛而混乱，其结果是光学各向异特性容易恶化。因此，在实施方案1的光学各向异性涂膜201中，处于取向状态的双色性色素，介由作为基层的玻璃表面处理层202而形成，第1基板101及第2基板103与光学各向异性薄膜104的结合能够达到牢固。
<光学各向异性涂膜的结构>
下面，对本发明的实施方案1的光学各向异性涂膜201及玻璃表面处理层202的结构加以详细说明。在本发明中，光学各向异性涂膜201，希望具有50nm以上700nm以下的膜厚，特别希望具有100nm以上500nm以下的膜厚。这是由于，当光学各向异性涂膜201薄时，膜厚方向的色素分子的浓度小，光学各向异性不足，而当光学各向异性涂膜201厚时，绝对的膜透过率变小，作为液晶显示装置的光透过辉度降低，视辨性变差。
本发明使用的双色性色素，可以采用以芳香环或杂环作为基本的分子骨架结构，以及这些骨架结构上的羧基或磺酸基、或氨基作为取代基进行结合的化合物。作为本发明使用的双色性色素的基本的分子骨架结构，可以举出偶氮、蒽醌、茋、吡唑啉酮、苝、萘二甲酰亚胺、三苯基甲烷、喹啉结构。作为双色性色素的具体例子，可以举出下列化合物，但又不限于这些。
分子结构中具有羧基的双色性色素的具体例子，可以举出以下列化学式(1)及化学式(2)表示的化合物。
Figure BSA00000144339300071
能适于本发明的、分子结构中具有磺酸基的双色性色素的具体例子，可以举出C.I.直接橙26、C.I.直接红23、C.I.直接红3、C.I.直接红79、C.I.直接黄44、C.I.直接蓝86、C.I.直接蓝67、C.I.直接蓝168、C.I.酸性黄38、C.I.直接红18、C.I.酸性蓝113、C.I.酸性绿25、C.I.酸性黑26、C.I.活性红43、C.I.活性蓝2、C.I.直接黄50、C.I.酸性黄17、C.I.媒染红7、C.I.媒染蓝13、C.I.直接黄11、C.I.直接红81、C.I.直接紫51、C.I.直接棕106等。
分子结构中具有磺酸基与羧基的双色性色素的具体例子，可以举出C.I.媒染黄3、C.I.酸性绿59等。
另外，分子结构中具有磺酸基与氨基的双色性色素的具体例子，可以举出C.I.酸性黑19、C.I.酸性红37、C.I.活性蓝19、C.I.活性黑5、C.I.活性蓝5、C.I.活性蓝4、C.I.活性蓝2、C.I.直接绿59、C.I.活性橙13、C.I.直接黑17、C.I.直接蓝71、C.I.直接蓝15等。
另外，分子结构中具有氨基的双色性色素的具体例子，作为一例可以举出C.I.颜料红177。
特别是在本发明中，上述双色性色素选择1种或2种以上，制成水溶液或水与有机溶剂的混合溶液。溶液中的色素的固体成分浓度，在溶液中形成液晶相的范围内，根据所用色素的种类，能任意选择。
但是，溶液形成涂膜时，希望采用称作狭缝涂布方式的边施加剪切力边进行涂布的方法，因此，可以得到双色性色素分子规则取向的涂膜。但是，溶液的涂布形式不限于裂缝涂布方式。
另外，在本发明中，作为基层的第1基板101及第2基板103的表面，通过设置化学修饰所形成的玻璃表面处理层202，相对具有氨基末端的第1基板101及第2基板103，形成分子结构中具有羧基或磺酸基作为官能基的含双色性色素的涂膜的光学各向异性膜。另外，相对具有羧基或环氧基末端的第1基板101及第2基板103，形成分子结构中具有氨基作为官能基的双色性色素的涂膜的光学各向异性膜。
<玻璃表面处理层的结构>
下面根据图2，对第1基板101及第2基板103的表面进行化学修饰形成的玻璃表面处理层202加以详细说明。
第1基板101及第2基板103的背光侧及观察者侧的表面进行化学修饰，形成羧基或环氧基、氨基末端时，在作为玻璃基板的第1基板及第2基板的表面的化学修饰中，采用末端具有羧基或环氧基、氨基的有机硅化合物是合适的。
在玻璃表面进行化学修饰时，有机硅化合物分子吸附被覆于基板表面，分子的末端与基板表面发生化学反应，由于当基板表面无反应位点时，则不再进行反应。此时，可通过与所谓有机硅化合物分子的化学反应末端处于对侧的羧基或环氧基、氨基末端，被覆玻璃基板表面。
更详细地说，对玻璃基板表面，通过采用水或醇等进行洗涤，除去杂质或污染成分后，通过紫外光的照射或于氧等离子体气氛中曝露，玻璃基板表面生成羟基。此时，在上述有机硅化合物中，如末端为烷氧基硅烷或烷基硅烷基时，与玻璃基板表面的羟基进行反应，当进行加热处理时，反应进行，形成(Si-O-Si)键。
作为具有羧基末端的有机硅化合物的具体例子，可以举出7-羧基-庚基三乙氧基硅烷或5-羧基-戊基三乙氧基硅烷。另外，作为具有环氧基末端的有机硅化合物的具体例子，可以举出3-缩水甘油氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基(3-缩水甘油氧基丙基)甲基硅烷。另外，作为具有氨基末端的有机硅化合物的具体例子，3-(2-氨基乙基氨基)丙基二甲氧基甲基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、对-氨基苯基三甲氧基硅烷等。但是，又不限于这些。
如上所述，分子结构中具有羧基或磺酸基作为官能基的双色性色素、或氨基也作为官能基存在的、分子内存在多个羧基或磺酸基的双色性色素，对具有氨基末端的透明基板表面，采用上述涂布方法形成规则的色素分子排列的涂膜后进行加热处理，在色素涂膜与玻璃基板界面，玻璃基板表面存在的氨基等碱性基，与色素分子内存在的羧基或磺酸基等酸性基之间的反应，使取向状态的双色性色素分子与玻璃基板产生结合而固定下来。通过该界面的取向固定的色素分子涂膜在其后的温度保持环境下的取向松弛被抑制，色素分子排列不发生混乱，可以得到光学各向异特性被保持的效果。
另外，作为基层的第1基板101及第2基板103的表面进行化学修饰，具有羧基或环氧基末端的基板表面，当分子结构中形成具有氨基作为官能基的双色性色素涂膜时，与上述同样，玻璃基板表面存在的羧基或磺酸基等酸性基与色素分子内存在的氨基等碱性基之间的反应，在色素涂膜与玻璃基板界面，基板表面的羧基或环氧基末端与色素分子的氨基发生反应，可以得到界面中取向状态的双色性色素分子与玻璃基板发生结合而固定的效果。
如上所述，在本发明的实施方案1的液晶显示装置中，控制电荷向以矩阵状排列的像素写入电荷的薄膜晶体管等形成的第1基板，以及，滤色器或黑矩阵等形成的、与第1基板101相对配置的第2基板，分别与其对面侧相对面的外侧面，在含有具有溶致液晶性的双色性色素的涂布材料构成的光学各向异性涂膜形成时，双色性色素规则排列的光学各向异性涂膜基层的色素分子层与第1及第2基板，形成用于界面接合的玻璃表面处理层的结构，第1及第2基板与光学各向异性涂膜的接合牢固，同时，该结合具有取向控制力的作用，由于对下层色素分子层叠层的双色性色素分子层的全部光学各向异性涂膜产生作用，故双色性色素涂膜的取向能牢固保持。
另外，在本发明的实施方案1的液晶显示装置中，包含光学各向异性涂膜与玻璃表面处理层的光学各向异性薄膜，由于在第1基板及第2基板上直接形成的结构，故与采用光学各向异性膜的现有液晶显示装置相比，可进一步达到薄型化、轻量化。
另外，在液晶显示装置制造工序，由于可形成光学各向异性薄膜，故液晶显示装置的制造成本降低。
下面示出本发明的实施方案1的液晶显示装置的实施例。
【实施例1】
本发明的实施例1的液晶显示装置，采用以下的条件制作。采用图1及图2对制作方法加以说明。
实施例1的液晶显示装置，作为光学各向异性薄膜104，是含有显示溶致液晶性的、用下列化学式(3)表示的双色性色素的涂布材料的光学各向异性涂膜201的形成之物。
准备色素固体成分浓度18重量％的纯水与乙醇的混合溶液(混合比8∶2)。
Figure BSA00000144339300111
对液晶单元203的玻璃基板两外侧采用有机硅化合物实施表面处理。在这里，对化学式(3)表示的色素，为使氨基末端被覆玻璃基板(第1基板及第2基板)表面，作为有机硅化合物，采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
在光学各向异性薄膜104形成时，首先，液晶单元203外侧的一块玻璃基板(例如第1基板101)表面，用丙酮洗涤除去有机性附着成分后，采用受激紫外线灯(波长193nm)进行光照射洗涤。
其次，用3-氨基丙基三甲氧基硅烷涂布玻璃基板表面，接着，用烘箱，于120℃进行热风加热处理30分钟。接着，用异丙醇，洗涤玻璃基板表面后，在烘箱中，于80℃加热乾燥10分种。通过进行这一系列工序后，按照图3所示的化学反应，在玻璃基板表面形成由氨基末端被覆的处理层。
其次，对液晶单元203的外侧玻璃基板的其余一表面(例如第2基板103)实施相同的处理工序。由此，液晶单元203两外侧的玻璃基板表面形成由氨基末端被覆的玻璃表面处理层202。
其次，液晶单元203一侧的玻璃表面处理层202上，把化学式(3)表示的色素溶液，采用裂缝涂布方式的涂布装置，边施加剪切力边进行涂布，形成色素分子处于规则取向状态的涂膜300nm厚。
其次，在烘箱中，于100℃进行20分钟加热处理，通过化学式(3)表示的色素中的磺酸基与玻璃基板表面的氨基之间产生结合，使在基层上固定。接着，对液晶元件外侧玻璃基板的另一表面实施相同的处理工序。
通过这些一系列处理工序，液晶单元203的两外侧上形成玻璃表面处理层202，该表面上形成含有以化学式(3)表示化学式的色素的光学各向异性涂膜201。
采用上述得到的液晶单元203，制作图1所示的液晶显示装置。在这样作成的液晶显示装置中，双色性色素以规则排列的光学各向异性涂膜基层的色素分子层与液晶单元玻璃基板(第1基板及第2基板)表面的界面结合达到牢固，该结合具有作为取向控制力的作用，对下层的色素分子层叠层的全部双色性色素分子层产生作用，能够牢固保持光学各向异性涂膜201的双色性色素涂膜的取向。
【实施例2】
本发明的实施例2，采用具有磺酸基的以化学式(4)表示的色素，代替实施例1的以化学式(3)表示化学式的色素，采用与实施例1相同的条件，形成光学各向异性薄膜104，制作液晶显示装置。
具有上述形成的光学各向异性薄膜104的液晶显示装置，双色性色素以规则排列的光学各向异性涂膜201的下层的色素分子层与液晶单元玻璃基板(第1基板及第2基板)表面的界面结合达到牢固，该结合作为取向控制力发挥作用，对下层的色素分子层叠层的全部双色性色素分子层产生作用，可牢固保持光学各向异性涂膜201的双色性色素涂膜的的取向。
【实施例3】
本发明的实施例3中，用具有羧基的以化学式(2)表示的色素，代替实施例1的以化学式(3)表示的色素，采用与实施例1相同的条件，形成光学各向异性薄膜104，制作液晶显示装置。
具有上述形成的光学各向异性薄膜104的液晶显示装置，双色性色素以规则排列的光学各向异性涂膜的下层的色素分子层与液晶单元玻璃基板(第1基板及第2基板)表面的界面结合变得牢固，该结合作为取向控制力发挥作用，通过相对下层的色素分子层叠层的全部双色性色素分子层产生作用，可牢固保持光学各向异性涂膜201的双色性色素涂膜的取向。
【实施例4】
本发明的实施例4中，采用存在多个氨基末端基的以化学式(5)表示的色素，形成光学各向异性薄膜，制作液晶显示装置。在实施例5中，准备色素固体成分浓度18重量％的纯水与乙醇的混合溶液(混合比8∶2)。
Figure BSA00000144339300131
液晶单元203的玻璃基板(第1基板及第2基板)的外侧，采用有机硅化合物实施表面处理。对以化学式(5)表示的色素，在实施例4中，为了以羧基末端被覆玻璃基板表面，作为有机硅化合物，采用5-羧基-戊基三乙氧基硅烷。
首先，与实施例1同样操作，把液晶单元203的外侧的玻璃基板表面，用丙酮洗涤，除去有机性附着成分后，采用受激紫外线灯(波长193nm)进行光照射洗涤。其次，用5-羧基-戊基三乙氧基硅烷涂布玻璃基板表面，接着，在烘箱中，于120℃进行30分钟热风加热处理。接着，用异丙醇洗涤玻璃基板表面后，在烘箱中，于80℃进行10分种加热乾燥。通过进行这一系列工序后，与实施例1同样，通过有机硅化合物的末端与玻璃基板表面发生的化学反应，玻璃基板表面形成以羧基末端被覆的玻璃表面处理层202。这样形成的玻璃表面处理层202，与实施例1同样，液晶单元两外侧形成以羧基末端被覆的玻璃表面处理层202。
接着，采用以化学式(5)表示的色素，与实施例1同样，通过实施涂布、加热处理工序，在液晶单元两外侧形成光学各向异性涂膜201的双色性色素涂膜。
在具有上述形成的光学各向异性薄膜104的液晶显示装置中，双色性色素以规则排列的光学各向异性涂膜201的下层的色素分子层与液晶元件玻璃基板(第1基板及第2基板)表面的界面结合达到牢固，该结合作为取向控制力发挥作用，对下层的色素分子层叠层的全部双色性色素分子层产生作用，可牢固地保持光学各向异性涂膜201的双色性色素涂膜的取向。
<实施方案2>
图4是说明本发明的实施方案2的液晶显示装置的简要结构的侧视图。但是，实施方案2的液晶显示装置，除保护膜401的结构外，其他结构均与实施方案1的液晶显示装置同样的结构。因此，在以下的说明中，对保护膜401加以详细说明。
从图4可知，在实施方案2的液晶显示装置中，在第2基板103的观察者侧形成的光学各向异性薄膜104的上层(观察者侧)形成保护膜401的结构。
以下图5中示出图4中所示的V-V面的断面图，下面基于图5对本发明的实施方案2的保护膜401加以详细说明。
从图5可知，在实施方案2的液晶显示装置中，第1基板101的背光204侧(图中的下面侧)，从接近第1基板101侧形成包含玻璃表面处理层202与光学各向异性涂膜201的光学各向异性薄膜104，第2基板103的观察者侧(图中的上面侧)，从接近第1基板101侧，形成包含玻璃表面处理层202与光学各向异性涂膜201的光学各向异性薄膜104的结构。
另外，在实施方案2的液晶显示装置中，第2基板103上形成的光学各向异性涂膜201上层的观察者侧(图中的上面侧)，形成保护膜401的结构。即，在实施方案2的液晶显示装置中，在显示图像的目视方向的第2基板103上形成的光学各向异性涂膜201的上层，具有对外界保护光学各向异性涂膜201的保护膜401。还有，在实施方案2的液晶显示装置中，保护膜401仅在第2基板103侧形成保护膜401的结构，但又不限于此，在第1基板101上形成的光学各向异性涂膜201的上层也可形成这样的结构。
作为本发明的实施方案2的保护膜401，例如，采用60℃以上140℃以下的条件，用公知的化学气相成长法形成膜，采用选自氮化硅膜或氮化氧化硅膜的绝缘膜是合适的。这些绝缘膜，即使数十nm以上1μm以下的薄膜也具有充分的膜强度，用作保护膜401是合适的。另外，氮化硅膜或氮化氧化硅膜作为薄膜形成时，可以确保形成膜(保护膜)的光使用率达到80％以上，作为液晶显示的视辨性也可以确保的良好的保护膜401。
另外，25℃以上140℃以下成膜的氧化物透明导电膜作为保护膜401也适用。作为氧化物透明导电膜，除氧化铟锡膜以外，氧化铟氧化锌膜、氧化锌等材料，采用公知的溅射法成膜也可形成。这些数十nm以上1μm以下的薄膜也具有充分的膜强度，用作保护膜401也合适。另外，当用氧化物透明导电膜形成保护膜401时，可以发挥避免在液晶单元203的表面产生静电的作用，也可以得到降低液晶显示装置中作为静电对策的特别的效果。
另外，也可设置透明基板构成的保护板，代替保护膜401。此时，采用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、氟树脂等透明基板，在这些基板周边部设置粘接材料，通过与液晶单元203的玻璃基板粘接，可以保护光学各向异性涂膜201。
如上所述，在本发明的实施方案2的液晶显示装置中，第1基板101的背光204侧及第2基板103的观察者侧分别形成包含玻璃表面处理层202与光学各向异性涂膜201的光学各向异性薄膜104，同时，至少在第2基板103形成的光学各向异性薄膜104的观察者侧，形成保护膜401的结构，除实施方案1的效果外，还可以得到防止外部环境影响的特别效果。
下面示出本发明的实施方案2的液晶显示装置的实施例5、6。
【实施例5】
在实施例5中，对在两外侧形成实施例1中得到的双色性色素涂膜即光学各向异性涂膜201的液晶单元203，为了从外环境保护双色性色素涂膜，于100℃温度下采用化学气相成长法，把氮化硅膜形成80nm膜厚的保护膜401。该氮化硅膜，在对液晶材料本身不影响的温度下成膜，并且具有充分的膜强度，用作保护膜是合适的。另外，由于形成薄膜，可以确保膜的光使用率在80％以上，形成作为液晶显示的视辨性也可以确保的良好的保护膜401。
采用这样形成的液晶单元203，制作液晶显示装置。
在实施例5的液晶显示装置中，双色性色素以规则排列的光学各向异性涂膜201下层的色素分子层与液晶元件玻璃基板表面的界面结合牢固，该结合作为取向控制力发挥作用，通过对下层的色素分子层叠层的全部双色性色素分子层产生作用，可牢固保持光学各向异性涂膜201的双色性色素涂膜的取向。另外，通过在双色性色素涂膜上形成保护膜401，也可以防止来自外环境的影响。
【实施例6】
在实施例6中，用氧化物透明导电膜的氧化铟氧化锌膜代替实施例5的氮化硅膜，于25℃温度下，用公知的溅射法形成20nm厚的膜。因此，在对液晶材料本身无影响的温度下成膜，且具有充分的膜强度，用作保护膜401是合适的。另外，由于形成薄膜，膜的光使用率可确保达到80％以上，形成作为液晶显示的视辨性也可以确保的保护膜401。另外，由于具有导电性，发挥避免液晶单元表面产生静电的作用，成为避免液晶显示装置静电的对策。
采用这样形成的液晶显示装置，双色性色素以规则排列的光学各向异性涂膜201下层的色素分子层与液晶元件玻璃基板(第1基板及第2基板)表面的界面结合达到牢固，该结合作为取向控制力发挥作用，对下层的色素分子层叠层的全部双色性色素分子层产生作用，可牢固地保持光学各向异性涂膜201的双色性色素涂膜的取向。
本发明公开的某些实施方案，应理解为对其可作各种改进，以及所有这些改进均包括在本发明的范围内。

Claims (14)

1.液晶显示装置，该装置具有：
由多根漏极线以及与该漏极线交叉的多根门极线形成的第1基板；
介由液晶与上述第1基板相对配置的第2基板；以及
液晶面板，该液晶面板具有在上述第1基板或上述第2基板的不与上述液晶接触的一侧上形成的光学各向异性膜，且以上述漏极线与上述门极线包围的区域作为像素区域，
其特征在于，形成上述光学各向异性膜的分子，在上述第1基板或上述第2基板上以取向的状态进行化学结合。
2.按照权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述光学各向异性膜的膜厚为50nm以上700nm以下。
3.按照权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述光学各向异性膜含有涂布材料，该涂布材料含有具有溶致液晶性的双色性色素。
4.按照权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述光学各向异性膜与上述第1基板或上述第2基板之间，具有互相化学结合的氨基与羧基或磺酸基。
5.按照权利要求4中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述羧基或磺酸基比上述氨基更处于上述光学各向异性膜侧。
6.按照权利要求4中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述氨基比上述羧基更处于上述光学各向异性膜侧。
7.按照权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于，在上述光学各向异性膜与上述第1基板或上述第2基板之间，具有互相化学结合的氨基与环氧基，上述氨基比上述环氧基更处于上述光学各向异性膜侧。
8.按照权利要求1中所述的液晶显示装置，其特征在于，上述光学各向异性膜的上层具有透明的保护膜。
9.液晶显示装置的制造方法，该装置是具有：多根漏极线以及与该漏极线交叉的多根门极线形成的第1基板；介由液晶与上述第1基板相对配置的第2基板；以及液晶面板，该液晶面板具有在上述第1基板或上述第2基板的不与上述液晶接触的一侧上形成的光学各向异性膜，且以上述漏极线与上述门极线包围的区域作为像素区域的液晶显示装置，
所述制造方法包括：
上述光学各向异性膜以在形成该膜的分子取向的状态下于上述第1基板或第2基板上形成的工序；以及
于取向状态下形成的上述光学各向异性膜，在该分子取向的状态下，于上述第1基板或第2基板上进行化学结合的工序。
10.按照权利要求9中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，上述光学各向异性膜含有涂布材料，该涂布材料含有具有溶致液晶性的双色性色素。
11.按照权利要求9中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，该方法包括在上述第1基板或上述第2基板上使末端具有硅烷基的有机硅化合物进行化学结合的工序；上述光学各向异性膜，通过与上述基板上化学结合了的有机硅化合物进行化学结合，于上述第1基板或第2基板上进行化学结合。
12.按照权利要求9中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，通过上述第1基板或第2基板上的氨基与形成上述光学各向异性膜的分子中含有的羧基或磺酸基结合，上述第1基板或第2基板与上述光学各向异性膜进行化学结合。
13.按照权利要求9中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，通过上述第1基板或第2基板上的羧基或环氧基与形成上述光学各向异性膜的分子中所含的氨基进行结合，上述第1基板或第2基板与上述光学各向异性膜进行化学结合。
14.按照权利要求9中所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括在上述光学各向异性膜上形成透明的保护膜的工序。
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