CN110520789A - 液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的液晶显示装置具有元件基板、对向基板、被元件基板及对向基板夹持的液晶层、配置在元件基板的靠液晶层侧的面的反射电极及分别配置在元件基板及对向基板的靠液晶层侧的面的一对取向膜,构成液晶层的液晶组合物含有具有烷氧基的化合物,取向膜具有含有聚酰亚胺的聚合物,聚酰亚胺是以聚酰胺酸作为前体,且含有下式(1)所示的侧链。[化1]

Description

液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、电子设备
技术领域
本发明的若干形态涉及一种液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、电子设备。
本申请案基于2017年3月31日在日本申请的特愿2017-070038号而主张优先权,并将其内容沿用在本文中。
背景技术
目前,液晶显示装置广泛地用作智能手机等便携式电子设备、电视机、个人电脑等的显示器。
液晶显示装置具有以液晶组合物作为形成材料的液晶层及夹持液晶层的取向膜。取向膜对于液晶组合物所含的液晶分子表现出取向限制力,赋予规定的预倾角。取向膜的性能会大大影响液晶显示装置的VHR(Voltage Holding Ratio,电压保持率)、对比度等液晶显示装置的性能。
因此,目前为止,研究并提出了多种取向膜的形成材料(例如,参照专利文献1)
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2015-20999号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
作为液晶显示装置中产生的不良,已知有所谓的“闪烁”。所谓闪烁是指以液晶显示装置的使用者(观察者)可识别的频率产生的图像闪烁现象。产生闪烁的液晶显示装置容易令使用者感到疲劳,无法长时间使用。因此,需要不易产生闪烁的液晶显示装置。
本发明的若干形态是鉴于上文所述的情况完成,其目的在于提供一种不易产生闪烁的显示画质良好的液晶显示装置。而且,其目的还在于提供一种不易产生闪烁的显示画质良好的液晶显示装置的制造方法。而且,其目的还在于提供一种显示画质良好的电子设备。
解决问题的方案
作为液晶显示装置的结构,已知有利用从背光源射出的光进行图像显示的“透射型”、不使用背光源而是利用外部光进行图像显示的“反射型”、利用背光源及外部光两者作为光源的“半透射半反射型”。通过发明者的研究,得出反射型液晶显示装置及半透过半反射型液晶显示装置中容易因金属制的反射电极引起取向膜劣化的构思。发明人们基于该构思经过悉心研究后,完成本发明的若干形态。
为了解决所述问题,本发明的一形态提供一种液晶显示装置,具有:元件基板;对向基板;液晶层,被所述元件基板及所述对向基板夹持;反射电极,配置在所述元件基板的靠所述液晶层侧的面;及一对取向膜,分别配置在所述元件基板及所述对向基板的靠所述液晶层侧的面;所述构成液晶层的液晶组合物含有具有烷氧基的化合物,所述取向膜具有含有聚酰亚胺的聚合物,所述聚酰亚胺是以聚酰胺酸作为前体,且包含下式(1)所示的侧链。
[化1]
(其中,式(1)所示的侧链以羰基键合于聚酰亚胺的主链)
本发明的一形态中也可为,所述侧链如下式(2)所示。
[化2]
(式中,A表示从苯、碳数1~12的直链状的烷烃、碳数1~12的支链状的烷烃、碳数1~12的环状的烷烃、碳数1~12的直链状的烯烃、碳数1~12的支链状的烯烃或从碳数1~12的环状的烯烃去除3个氢原子后所得的基团或直接键。A中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或溴原子置换。
X及E表示-COO-基、-OCO-基、-O-基、-CONH-基、-NHCO-基、-NH-基、-S-基或直接键。X与E可相同,也可互不相同。
D及G表示氢原子、苯基、碳数1~12的直链状的烷基、碳数1~12的支链状的烷基、碳数1~12的环状的烷基、碳数1~12的直链状的烯基、碳数1~12的支链状的烯基或碳数1~12的环状的烯基。D与G可相同,也可互不相同。D、G中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或溴原子置换。
当A为直接键时,式(2)中与A键合且不同于X、E的-NH-基与X键合,不含式中的E、G。)
本发明的一形态中也可构成为,所述侧链是选自由下式(B-201)~(B-211)构成的群中的至少1种。
[化3]
(其中,n是1到10的整数)
本发明的一形态中也可构成为,所述反射电极是选自由Al、Ag、Cu、Zu及它们的合金构成的群中的至少1种。
本发明的一形态中也可构成为,所述液晶组合物的介电各向异性为负,且包含具有所述下式(B)所示的官能基的液晶分子。
[化4]
(式中,X1、X2中的任一个表示氟原子或氯原子,X1、X2中的任意另一者表示氢原子、氟原子或氯原子。m是1~8的整数。)
本发明的一形态中也可构成为,所述液晶组合物的介电各向异性为-4.0以下。
本发明的一形态中也可构成为,是VA模式、IPS模式或FFS模式。
此外,本发明的一形态提供一种液晶显示装置的制造方法,包括:在形成着反射电极的基板上覆盖所述反射电极,涂布聚酰胺酸并进行焙烧,从而形成聚酰亚胺膜的工序;使所述聚酰亚胺膜中所含的羧基与异氰酸酯化合物反应,获得取向膜的工序;以及利用设有所述取向膜的所述基板及对向基板夹持液晶组合物,获得液晶显示装置的工序。
本发明的一形态中的制造方法也可为,获得所述取向膜的工序是通过将形成有所述聚酰亚胺膜的所述基板浸渍于所述异氰酸酯化合物的溶液中并加热而进行。
本发明的一形态中的制造方法也可为,所述溶液是所述异氰酸酯化合物的异丙醇溶液。
本发明的一形态中也可构成为,所述异氰酸酯化合物如下式(4)所示。
[化5]
(式中,A表示从苯、碳数1~12的直链状的烷烃、碳数1~12的支链状的烷烃、碳数1~12的环状的烷烃、碳数1~12的直链状的烯烃、碳数1~12的支链状的烯烃或碳数1~12的环状的烯烃去除3个氢原子后所得的基团或直接键。
X及E表示-COO-基、-OCO-基、-O-基、-CONH-基、-NHCO-基、-NH-基、-S-基或直接键。X与E可相同,也可互不相同。
D及G表示氢原子、苯基、碳数1~12的直链状的烷基、碳数1~12的支链状的烷基、碳数1~12的环状的烷基、碳数1~12的直链状的烯基、碳数1~12的支链状的烯基或碳数1~12的环状的烯基。D与G可相同,也可互不相同。
当A为直接键时,式(4)的-NH-基与X键合,不含式中的E、G)
而且,本发明的一形态提供一种具有所述液晶显示装置的电子设备。
发明效果
根据本发明的一形态,能提供一种不易产生闪烁、显示画质良好的液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法。而且,能提供显示画质良好的电子设备。
附图说明
图1是示意性表示第1实施方式的液晶显示装置的剖视图。
图2是表示液晶显示装置中进行图像显示时对于电极的施加电压波形的说明图。
图3是示意性表示第2实施方式的液晶显示装置的剖视图。
图4是表示第4实施方式的电子设备的示意图。
图5是表示第4实施方式的电子设备的示意图。
图6是表示第4实施方式的电子设备的示意图。
图7是表示第4实施方式的电子设备的示意图。
具体实施方式
[第1实施方式]
(液晶显示装置)
图1是示意性表示本实施方式的液晶显示装置100A的剖视图。如图所示,本实施方式的液晶显示装置100A具有元件基板10A、对向基板20、液晶层30。
本实施方式的液晶显示装置100A采用的是VA(Vertical Alignment,垂直取向)方式的ECB模式的装置结构。即,液晶显示装置100A是垂直取向型液晶显示装置。另外,本发明的一形态中的液晶显示装置并不限于垂直取向型液晶显示装置,可应用于多种取向方式的液晶显示装置。作为可应用的液晶显示装置的取向方式,可列举例如IPS(In PlaneSwitching,平面转换),FFS(Fringe Field Switching,边缘场开关)、VA等。
(元件基板)
元件基板10A具有TFT基板11、第1取向膜12、多个像素电极15及第1偏光板19。
TFT基板11具有未图示的驱动用TFT元件。驱动用TFT元件的漏电极、栅电极及源电极分别电连接于像素电极15、栅极总线及源极总线。各像素通过源极总线、栅极总线的电配线而电连接。
TFT基板11的各构件可采用通常所知的材料。作为驱动用TFT的半导体层的材料,优选使用含有IGZO(铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)的4元混晶半导体材料)。当使用IGZO作为半导体层的形成材料时,所得的半导体层上的待机漏电流(off-leak current)小,因此,可抑制电荷的泄露。由此,能延长对液晶层施加电压后的暂停期间。结果,能减少显示图像的期间内的电压施加次数,从而能减少液晶显示装置的耗电量。
TFT基板11既可为对各像素设置驱动用TFT的有源矩阵方式的液晶显示装置,也可为各像素不设置驱动用TFT的单纯矩阵方式的液晶显示装置。
第1取向膜12设在TFT基板11的靠液晶层30侧的面。第1取向膜12是以含有聚酰亚胺的聚合物作为形成材料的垂直取向膜。第1取向膜12例如为垂直取向膜。
构成第1取向膜12的聚酰亚胺是以聚酰胺酸作为前体,通过使聚酰胺酸分子内环化(酰亚胺化)而得。
作为所述聚酰亚胺的前体即聚酰胺酸,可具体例示以下类型。
作为具有所述聚酰胺酸骨架的前体,可列举具有下式(10)所示的聚酰胺酸骨架,且聚酰胺酸中所含的X单元如下式(X-1)~(X-11)所示的类型,及E单元如下式(E-1)~(E-16)所示的类型。另外,作为X单元,表示4处可键合部位。在4处可键合部位,导入到下式(10)的X的位置时键合的2个羰基、与未图示的2个羧基键合。
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
作为具有所述聚酰胺酸骨架的前体,还可列举在X单元及E单元的某一位置具有光官能基的类型。作为X单元可采用的光官能基,可列举下式(X-101)~(X-105),作为E单元可采用的光官能基,可列举下式(E-101)~(E-108)。
[化10]
[化11]
当如本实施方式的取向膜那样,取向膜为垂直取向膜时,作为聚酰胺酸中所含的Z单元,可列举下式(Z-1)~(Z-8)。
[化12]
[化13]
[化14]
当将本发明的一形态中的液晶显示装置应用于具有水平取向膜的液晶显示装置时,作为水平取向膜的形成材料即聚酰亚胺(聚酰胺酸)中所含的Z单元,可列举氢原子、碳数1~4的烷基、碳数3~8的环烷基、碳数4~8的芳香族基。关于烷基、环烷基、芳香族基,1个以上的氢原子可被氟原子或氯原子置换。
而且,在第1取向膜12的表面上,构成第1取向膜12的聚酰亚胺与下式(1)所示的侧链键合。
[化15]
(其中,式(1)所示的侧链以羰基键合于聚酰亚胺的主链)
所述侧链具体而言如下式(2)所示。
[化16]
式中,A表示从苯、碳数1~12的直链状的烷烃、碳数1~12的支链状的烷烃、碳数1~12的环状的烷烃、碳数1~12的直链状的烯烃、碳数1~12的支链状的烯烃或碳数1~12的环状的烯烃去除3个氢原子后所得的基团、或直接键。
A中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或溴原子置换。
X及E表示-COO-基、-OCO-基、-O-基、-CONH-基、-NHCO-基、-NH-基、-S-基或直接键。X与E可相同,也可互不相同。
D及G表示氢原子、苯基、碳数1~12的直链状的烷基、碳数1~12的支链状的烷基、碳数1~12的环状的烷基、碳数1~12的直链状的烯基、碳数1~12的支链状的烯基或碳数1~12的环状的烯基。D与G可相同,也可互不相同。
D、G中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或溴原子置换。
当A为直接键时,式(2)中与A键合且不同于X、E的-NH-基与X键合,不含式中的E、G。
而且,所述侧链优选为选自由下式(B-201)~(B-211)构成的群中的至少1种。
[化17]
像素电极15设在TFT基板11上,被TFT基板11与第1取向膜12夹持,与第1取向膜12接触。像素电极15对应于液晶显示装置的像素(pixel)而形成多个。像素电极15是以金属材料为形成材料,且具有光反射性。像素电极15相当于本发明的一形态中的“反射电极)”。
作为像素电极15的形成材料,优选为选自由Al、Ag、Zu、Cu及它们的合金构成的群中的至少1种。
像素电极15的表面也可具有细微的凹凸形状。此凹凸形状周知为MicroReflective Structure(MRS,微反射结构)。这种凹凸形状(MRS)在反射外部光时会使其散射,具有扩大视野的功能。
第1偏光板19设在TFT基板11的与液晶层30相反的一侧。第1偏光板19可使用通常所知的结构。
(对向基板)
对向基板20具有例如基板本体21、第2取向膜22、共通电极25、彩色滤光片层28及第2偏光板29。
基板本体21是具有光透过性的板状构件。作为基板本体21的形成材料,只要不具有光透过性,则可使用玻璃、石英玻璃、氮化硅等无机材料、或丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等有机高分子。而且,也可使用由这些材料堆叠或混合而形成的复合材料。
第2取向膜22是具有含有聚酰亚胺的聚合物的取向膜。第2取向膜22例如为垂直取向膜。
构成第2取向膜22的聚酰亚胺是以聚酰胺酸作为前体,通过使聚酰胺酸分子内环化(酰亚胺化)而得。作为第2取向膜22的形成材料,可与第1取向膜12的形成材料相同。
共通电极25设在基板本体21与第2取向膜22之间。共通电极25具有光透过性,形成在基板本体21的一面的几乎整个面上。作为共通电极25的形成材料,可列举例如ITO(Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide、铟锌氧化物)等透明导电性材料。
彩色滤光片层28设在基板本体21与共通电极25之间。彩色滤光片层28例如具有吸收一部分入射光并使红色光透过的红色彩色滤光片层28R、吸收一部分入射光并使绿色光透过的绿色彩色滤光片层28G及吸收一部分入射光并使蓝色光透过的蓝色彩色滤光片层28B。
进而,为了基板表面的平坦化且为了防止色材成分从彩色滤光片层28溶出,彩色滤光片层28也可具有覆盖表面的外覆层。
第2偏光板29可使用通常所知的结构。第1偏光板19与第2偏光板29例如为正交尼科尔棱镜配置。
(液晶层)
液晶层30将液晶组合物作为形成材料,该液晶组合物包含含有具有液晶性的液晶分子的材料(液晶材料)。
液晶材料可仅由单独表现出液晶性的液晶分子构成,也可为由单独表现出液晶性的液晶分子、与不单独表现出液晶性的有机化合物混合而成且整体表现出液晶性的组合物。
当液晶材料是介电各向异性为负的负型液晶时,液晶材料的介电各向异性优选为-4.0以下。
液晶材料中优选含有具有下式(B)所示的官能基的液晶分子。
[化18]
(式中,X1、X2彼此独立地表示氢原子、氟原子或素原子。
m为1~8中的任一整数。)
作为可使用的液晶分子,可列举例如下式(B-1)~(B-5)。
[化19]
(式中,m、n彼此独立,是1~8中的任一整数。)
作为此种化合物,可列举例如下式(B-10)所示的化合物。下式(B-10)所示的化合物是所述式(B-3)所示的化合物中满足m=2、n=3的化合物。
[化20]
此外,液晶材料优选含有选自由下式(C-1)~(C-4)构成的群中的至少1种化合物(烯类化合物)。此种含有烯类化合物的液晶材料的响应速度提高。因此,若液晶层采用此种含有烯类化合物的液晶材料,则能提供高画质的液晶显示装置。
[化21]
(式中,a、b彼此独立,且为1~6中的任一整数。)
作为此种化合物,可列举例如下式(C-10)所示的化合物。下式(C-10)所示的化合物是所述式(C-1)所示的化合物中满足a=3的化合物。
[化22]
本实施方式的液晶显示装置中,因第1取向膜12、第2取向膜具有上文所述的结构,故具有以下效果。
图2是表示液晶显示装置中进行图像显示时对于电极的施加电压波形的说明图。如图所示,进行图像显示时,对共通电极施加固定的电压,而对像素电极施加矩形波电压。
当具有芳香族基等π电子共轭体系的介电质接触施加电压值如此变化的像素电极时,像素电极与介电质之间的电荷产生相互作用,电子或电洞会从像素电极向介电质移动。
即,当像素电极、与具有芳香族基的介电质接触时,若对像素电极施加矩形波电压,则电子或电洞会从像素电极向介电质移动,或者电子或电洞会从介电质向像素电极移动。可认为,在对像素电极施加矩形波电压期间,与像素电极接触的介电质持续地反复进行氧化还原反应。
若持续进行所述反应,则具有芳香族基的介电质上会形成自由基或离子。所生成的自由基或离子会导致液晶显示装置出现闪烁或残像。
当像素电极易离子化、具体而言是为Al、Cu、Ag、Zn或它们的合时,容易发生所述反应。其原因在于,当像素电极为这些金属时,将有多数电子或电洞形成在电极的表面。因此,还容易引起电荷向介电质中移动。
本实施方式的液晶显示装置中,与所述像素电极接触的“具有芳香族基的介电质”相当于以聚酰亚胺作为形成材料的第1取向膜12。
此处认为,若第1取向膜12中存在聚酰亚胺的形成材料即聚酰胺酸结构,则当形成有自由基或离子时,反应性高的羧基会发生反应。
发明者根据所述观点得出以下构思:若取向膜中残留有羧基,则液晶显示装置容易产生闪烁或残像。发明者根据该构思进行悉心研究后发现,通过减少取向膜的羧基的量,能成为不易产生闪烁或残像的液晶显示装置。
即,本实施方式的液晶显示装置中,取向膜中残留的羧基会反应而转换为所述式(1)所示的侧链。关于羧基的反应,将于下文详述。由此,第1取向膜12的表面上存在的羧基的量减少,即便从像素电极注入电子或电洞,也不易产生离子或自由基。
根据具有以上结构的液晶显示装置,可提供不易产生闪烁、显示画质良好的液晶显示装置。
[第2实施方式]
图3是示意性表示本实施方式的液晶显示装置100B的剖视图。如图所示,本实施方式的液晶显示装置100B具有元件基板10B、对向基板20及液晶层30。对于本实施方式中与第1实施方式共通的构成要素标注相同符号,并省略详细说明。
液晶显示装置100B是半透射型的液晶显示装置,其中,在同一像素内,具有使来自背光源的光透过而进行图像显示的透过显示区域T及使从对向基板20侧入射的外部光反射而进行图像显示的反射显示区域R。
元件基板10B具有TFT基板11、相位差层16、第1取向膜17、多个像素电极18及第1偏光板19。
相位差层16设在反射显示区域R。相位差层16可使用紫外线硬化性树脂作为形成材料,并通过通常所知的方法形成。相位差层16具有补偿透过显示区域T的图像与反射显示区域R的图像的相位差的功能。
当俯视TFT基板11时,第1取向膜17设于TFT基板的大致整个面。第1取向膜17设在相位差层16的上表面及TFT基板11的上表面的未形成相位差层16的区域。
第1取向膜17的结构可与所述第1取向膜12相同。
像素电极18具有设于相位差层16的上表面的反射电极18R及设于TFT基板11的上表面的未形成相位差层16的区域的透过电极18T。反射电极18R设于相位差层16与第1取向膜17之间。透过电极18T设于TFT基板11与第1取向膜17之间。
反射电极18R的结构可与上文所述的像素电极15相同。
透过电极18T具有光透过性。作为透过电极18T,可列举例如ITO(Indium TinOxide、铟锡氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide、铟锌氧化物)等透明导电性材料。
即便为这种半透射型,也能解决反射电极18R中会产生的本申请案的问题,从而可提供不易产生闪烁、显示画质良好的液晶显示装置。
[第3实施方式]
(液晶显示装置的制造方法)
本发明的第2实施方式中的液晶显示装置的制造方法具有如下工序:在形成着反射电极的基板上覆盖所述反射电极,涂布聚酰胺酸并进行焙烧,从而形成聚酰亚胺膜;使所述聚酰亚胺膜中所含的羧基与异氰酸酯化合物反应,获得取向膜;及,利用设有所述取向膜的所述基板及对向基板夹持液晶组合物,获得液晶显示装置。
(聚酰亚胺膜的形成工序)
首先,覆盖设于TFT基板上的反射电极(像素电极),涂布上文所述的聚酰胺酸并进行焙烧,由此形成聚酰亚胺膜(聚酰亚胺膜的形成工序)。
聚酰胺酸采用适当溶解于溶剂中的聚酰胺酸溶液,利用公知的方法涂布在反射基板上。
通过焙烧聚酰胺酸而发生分子内环化(酰亚胺化),生成聚酰亚胺。另一方面,若逐步酰亚胺化,则聚酰胺酸部分的反应性会逐渐下降,并成为即便改变焙烧温度或焙烧时间也不会进行酰亚胺化的饱和状态。因此,以聚酰胺酸作为形成材料的通常的聚酰亚胺的分子内会残留未反应的聚酰胺酸部分。
接着,使聚酰亚胺膜中所含的羧基与异氰酸酯化合物反应,获得取向膜(第1取向膜)(取向膜获得工序)。
作为反应中使用的异氰酸酯化合物,优选下式(4)所示的类型。
[化23]
式中,A表示从苯、碳数1~12的直链状的烷烃、碳数1~12的支链状的烷烃、碳数1~12的环状的烷烃、碳数1~12的直链状的烯烃、碳数1~12的支链状的烯烃或碳数1~12的环状的烯烃去除3个氢原子后所得的基团、或直接键。
X及E表示-COO-基、-OCO-基、-O-基、-CONH-基、-NHCO-基、-NH-基、-S-基或直接键。X与E可相同,也可互不相同。
D及G表示氢原子、苯基、碳数1~12的直链状的烷基、碳数1~12的支链状的烷基、碳数1~12的环状的烷基、碳数1~12的直链状的烯基、碳数1~12的支链状的烯基或碳数1~12的环状的烯基。D与G可相同,也可互不相同。
当A为直接键时,式(2)的-NH-基与X键合,不含式中的E、G。
本工序中,优选为,将此种异氰酸酯化合物溶解于有机溶剂而作为溶液,并使其接触聚酰亚胺膜。作为有机溶剂,只要不与异氰酸酯化合物反应则可使用多种类型。
例如,本工序中可通过将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍于异氰酸酯化合物的溶液中进行加热而进行。加热温度优选为低于溶液所使用的溶剂的沸点的温度。
异氰酸酯化合物的溶液优选为异氰酸酯化合物的异丙醇溶液。
通过使异氰酸酯化合物与聚酰亚胺膜具有的羧基反应,在聚酰亚胺膜的表面形成下式(1)所示的侧链。下式(1)与第1实施方式中所示的式(1)相同。
[化24]
(其中,式(1)所示的侧链以羰基键合于聚酰亚胺的主链)
当异氰酸酯化合物使用的是所述式(4)所示的化合物时,在聚酰亚胺膜的表面形成下式(2)所示的侧链。下式(2)与第1实施方式中所示的式(2)相同。
[化25]
接着,利用设有取向膜的基板与对向基板夹持液晶组合物,适当加以密封而将液晶组合物密封,由此形成液晶显示装置(液晶显示装置的获得工序)。
根据具有以上结构的液晶显示装置,可提供一种不易产生闪烁、显示画质良好的液晶显示装置的制造方法。
[第4实施方式]
<电子设备>
图4~图7是表示本实施方式的电子设备的示意图。本实施方式的电子设备具有上文所述的液晶面板及向所述液晶面板供给驱动信号的控制装置。
图4所示的薄型电视机250具有显示部251、扬声器252、机壳253及支架254等。作为显示部251,适宜采用上文所述的液晶显示装置。由此,能以高对比度实现良好的显示画质。
图5所示的智能手机240具有声音输入部241、声音输出部242、操作开关244、显示部245、触控面板243及壳体246等。作为显示部245,适宜采用上文所述的液显示装置。由此,能以高对比度实现良好的显示画质。
图6所示的笔记本电脑270具有显示部271、键盘272、触控垫273、主开关274、摄像头275、记录介质槽276及壳体277等。作为显示部271,适宜应用上文所述的液晶显示装置。由此,能以高对比度实现良好的显示画质。
图7所示的移动电子设备280具有2个显示部281及连接2个显示部281的铰链机构282。因具有铰链机构282,所以显示部281能折叠。显示部281具有显示面板281a及壳体281b。作为显示面板281a,适宜应用上文所述的液晶面板。由此,由此,能以高对比度实现良好的显示画质。
显示部281之上也可设置曲面透镜。因具有透镜,能无缝显示2个显示部281的图像。
本实施方式的电子设备的显示部采用了上文所述的液晶显示装置,由此,能以高对比度实现良好的显示画质。
以上,已参考随附的附图对本发明的良好的实施方式例进行了说明,但本发明当然并不限于所述示例。上文所述的示例中所示的各构成构件的各种形状或组合等均为一例,可在脱离本发明主旨的范围内根据设计要求等进行各种变更。
实施例
以下,将利用实施例说明本发明,但本发明并不限于这些实施例。
(VHR(Voltage Holding Ratio,电压保持率))
使用东阳技术公司制造的6254型VHR测量系统,以1V、70℃的条件进行测量。此处,VHR是指1帧期间内充入的电荷的保持比例。
可将VHR大的液晶显示装置判断为合格品。而且,对于耐久试验前后VHR的下降程度小的液晶显示装置,可判断耐久性高,为合格品。
(残留DC)
利用闪烁消除法,以30℃进行测量。测量施加DC偏置电压2V(60HZ矩形波)2小时后的残留DC(rDC)。
可将rDC小的液晶显示装置判断为合格品。而且,对于耐久试验前后rDC的增加程度小的液晶显示装置,可判断耐久性高,为合格品。
另外,以下所示的实施例、比较例中,测量在后述的条件下的耐久试验前后的VHR、残留DC,根据值的变化量确认本发明的实施例的效果。此时,对于VHR、残留DC的值在<评估1>~<评估4>的各评估内进行比较,在前提条件不同的各评估间比较数值的大小,不评估优劣。
(耐久试验)
以4V(60HZ矩形波)驱动所得的各液晶单元,使其在70℃的烘箱内暴露在背光源发出的光中300小时。测量耐久试验前后的VHR、残留DC,评估耐久性。
<评估1>
(实施例1-1)
在TFT基板上形成以Ag作为形成材料的像素电极,成为元件基板。在透明基板上形成以IZO作为形成材料的共通电极,成为对向基板。
在两基板的靠电极侧的表面,涂布包含下式(100)所示的聚酰胺酸的溶液并使其干燥。作为溶剂,使用N-甲基吡咯啶酮(NMP)与γ-丁内酯的1:1混合溶剂(质量比)。所使用的聚酰胺酸的溶剂中的酰亚胺化率为30%。
[化26]
(式中,p表示整数)
接着,以80℃进行2分钟的预焙烧后,以200℃加热40分钟加热而进行正式焙烧,分别在元件基板及对向基板的表面形成聚酰亚胺膜。对所得的聚酰亚胺膜实施摩擦处理。
接着,一方面将含有3质量%的下式(101)所示的异氰酸酯化合物的异丙醇溶液加热到50℃,一方面将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍30分钟。
[化27]
接着,将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍于异丙醇中进行超声波处理。进而,使基板在设定为100℃的烘箱中进行20分钟干燥。
接着,在元件基板的取向膜形成面描绘密封部的原料(密封材)。此时,是以俯视时密封材配置成闭环状的方式进行描绘。
描绘密封材之后,向被元件基板的密封材包围的区域,滴下表示介电率各向异性的△ε为-5.5的负型(介电率各向异性为负)的液晶组合物。所用的液晶组合物的向列液晶相温度范围为85℃。
接着,使对向基板的取向膜形成面与液晶组合物相对向,将元件基板与对向基板贴合,使密封材硬化。
接着,以液晶组合物的向列相转移温度(Tni)以上的温度加热30分钟。通过加热使密封材热固化,与此同时,对液晶组合物进行取向处理,获得实施例1-1的液晶单元(液晶显示装置)。
(比较例1-1)
不实施将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍于含有异氰酸酯化合物的异丙醇溶液的处理,除此之外,以与实施例1-1相同的方式,获得比较例1-1的液晶单元。
表1是表示<评估1>的评估结果的表。
[表1]
通过评估可知,实施例1-1中,具有经异氰酸酯化合物处理的取向膜的液晶单元能抑制耐久试验前后的VHR的下降及残留DC的增加。
相对于此,比较例1-1中的、具有未经异氰酸酯化合物处理的取向膜的液晶单元中,耐久试验后的VHR、残留DC劣化。
<评估2>
(实施例1-1)
在TFT基板上形成以Al作为形成材料的像素电极,成为元件基板。在透明基板上形成以IZO作为形成材料的共通电极,成为对向基板。
在两基板的靠电极侧的表面,涂布含有下式(102)所示的聚酰胺酸的溶液并使其干燥。作为溶剂,使用N-甲基吡咯啶酮(NMP)与γ-丁内酯的1:1混合溶剂(质量比)。所使用的聚酰胺酸的溶剂中的酰亚胺化率为0%。
[化28]
(式中,q表示整数)
接着,以80℃进行2分钟的预焙烧后,以200℃加热40分钟而进行正式焙烧,分别在元件基板及对向基板的表面形成聚酰亚胺膜。
对于所得的聚酰亚胺膜,从相对于基板法线方向倾斜40°的方向照射22mJ/cm2的偏振紫外线,实施取向处理。
接着,一方面将含有2质量%的下式(103)所示的异氰酸酯化合物的异丙醇溶液加热到70℃,一方面将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍60分钟。
[化29]
接着,将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍于异丙醇中进行超声波处理。进而,使基板在设定为120℃的烘箱中进行30分钟干燥。
接着,在元件基板的取向膜形成面描绘密封部的原料(密封材)。此时,是以俯视时密封材配置成闭环状的方式进行描绘。
描绘密封材后,向被元件基板的密封材包围的区域,滴下表示介电率各向异性的△ε为-6.0的负型液晶组合物。所使用的液晶组合物的向列液晶相温度范围为85℃。
接着,使对向基板的取向膜形成面与液晶组合物相对向,将元件基板与对向基板贴合,使密封材硬化。
接着,以液晶组合物的向列相转移温度(Tni)以上的温度加热40分钟。通过加热对密封材进行热固化,与此同时,对液晶组合物进行取向处理,获得实施例2-1的液晶单元(液晶显示装置)。
(比较例2-1)
不实施将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍于含有异氰酸酯化合物的异丙醇溶液的处理,除此之外,以与实施例2-1相同的方式,获得比较例2-1的液晶单元。
表2是表示<评估2>的评估结果的表。
[表2]
通过评估可知,实施例2-1中,具有经异氰酸酯化合物处理的取向膜的液晶单元能抑制耐久试验前后的VHR的下降及残留DC的增加。
相对于此,比较例2-1中的、具有未经异氰酸酯化合物处理的取向膜的液晶单元中,耐久试验后的VHR、残留DC劣化。
<评估3>
(实施例3-1)
在TFT基板上形成以Ag作为形成材料的像素电极,进而形成覆盖像素电极的绝缘层,之后,在绝缘层上形成以IZO作为形成材料的共通电极,成为元件基板。元件基板具有用于FFS方式的液晶单元的电极。
在元件基板的靠电极侧的表面及不具有电极的对向基板的表面,涂布含有下式(104)所示的聚酰胺酸的溶液并进行干燥。作为溶剂,使用N-甲基吡咯啶酮(NMP)与γ-丁内酯的1:1混合溶剂(质量比)。所使用的聚酰胺酸的溶剂中的酰亚胺化率为60%。
[化30]
(式中,p表示整数)
接着,以80℃进行2分钟的预焙烧后,以200℃加热40分钟而进行正式焙烧,分别在元件基板及对向基板的表面形成聚酰亚胺膜。对于所得的聚酰亚胺膜,实施摩擦处理。
接着,一方面将含有5质量%的下式(105)所示的异氰酸酯化合物的异丙醇溶液加热到60℃,一方面将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍20分钟。
[化31]
接着,将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍于异丙醇中进行超声波处理。进而,使基板在设定为120℃的烘箱中进行20分钟干燥。
接着,在元件基板的取向膜形成面描绘密封部的原料(密封材)。此时,是以俯视时密封材配置成闭环状的方式进行描绘。
描绘密封材后,向被元件基板的密封材包围的区域,滴下表示介电率各向异性的△ε为-4.5的负型液晶组合物。所使用的液晶组合物的向列液晶相温度范围为85℃。
接着,使对向基板的取向膜形成面与液晶组合物相对向,将元件基板与对向基板贴合,使密封材硬化。
接着,以液晶组合物的向列相转移温度(Tni)以上的温度加热30分钟。通过加热对密封材进行热固化,与此同时,对液晶组合物进行取向处理,获得实施例1-1的液晶单元(液晶显示装置)。
(比较例3-1)
不实施将形成着聚酰亚胺膜的基板浸渍于含有异氰酸酯化合物的异丙醇溶液的处理,除此之外,以与实施例3-1相同的方法,获得比较例3-1的液晶单元。
表1是表示<评估1>的评估结果的表。
[表3]
通过评估可知,实施例3-1中,具有经异氰酸酯化合物处理的取向膜的液晶单元能抑制耐久试验前后的VHR的下降及残留DC的增加。
相对于此,比较例3-1中的、具有未经异氰酸酯化合物处理的取向膜的液晶单元中,耐久试验后的VHR、残留DC劣化。
根据以上结果,可知本发明的实施例较为有用。
工业上的可利用性
本发明的一形态可应用于要求不易产生闪烁、显示画质良好的液晶显示装置等中。而且,可应用于要求不易产生闪烁、显示画质良好的液晶显示装置的制造方法等。而且,可应用于要求显示画质良好的电子设备等中。
附图标记说明
10A、10B 元件基板
15 像素电极(反射电极)
18R 反射电极
20 对向基板
30 液晶层
100A、100B 液晶显示装置
240 智能手机(电子设备)
250 薄型电视机(电子设备)
270 笔记本电脑(电子设备)
280 移动电子设备(电子设备)

Claims (12)

1.一种液晶显示装置,其特征在于,所述液晶显示装置具有:
元件基板;
对向基板;
液晶层,被所述元件基板及所述对向基板夹持;
反射电极,配置在所述元件基板的靠所述液晶层侧的面;及
一对取向膜,分别配置在所述元件基板及所述对向基板的靠所述液晶层侧的面;
构成所述液晶层的液晶组合物含有具有烷氧基的化合物,
所述取向膜具有含有聚酰亚胺的聚合物,
所述聚酰亚胺是以聚酰胺酸作为前体,且包含下式(1)所示的侧链。
[化1]
(其中,式(1)所示的侧链以羰基键合于聚酰亚胺的主链)
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,所述侧链如下式(2)所示。
[化2]
(式中,A表示从苯、碳数1~12的直链状的烷烃、碳数1~12的支链状的烷烃、碳数1~12的环状的烷烃、碳数1~12的直链状的烯烃、碳数1~12的支链状的烯烃或碳数1~12的环状的烯烃去除3个氢原子后所得的基团、或直接键。
A中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或溴原子置换。
X及E表示-COO-基、-OCO-基、-O-基、-CONH-基、-NHCO-基、-NH-基、-S-基或直接键,X与E可相同,也可互不相同。
D及G表示氢原子、苯基、碳数1~12的直链状的烷基、碳数1~12的支链状的烷基、碳数1~12的环状的烷基、碳数1~12的直链状的烯基、碳数1~12的支链状的烯基或碳数1~12的环状的烯基。
D与G可相同,也可互不相同。
D、G中所含的氢原子可被氟原子、氯原子或溴原子置换。
当A为直接键时,式(2)中与A键合且不同于X、E的-NH-基与X键合,不含式中的E、G)
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其特征在于,所述侧链是选自由下式(201)~(211)构成的群中的至少1种。
[化3]
(其中,n是1~10的整数。)
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,所述反射电极是选自由Al、Ag、Cu、Zu及它们的合金构成的群中的至少1种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,所述液晶组合物的介电各向异性为负,且包含具有所述下式(B)所示的官能基的液晶分子。
[化4]
(式中,X1、X2中的任意一个表示氟原子或氯原子,X1、X2中的任意另一者表示氢原子、氟原子或氯原子;m是1~8的整数。)
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置,其特征在于,所述液晶组合物的介电各向异性为-4.0以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,所述液晶显示装置是VA模式、IPS模式或FFS模式。
8.一种液晶显示装置的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
在形成着反射电极的基板上覆盖所述反射电极,涂布聚酰胺酸并进行焙烧,从而形成聚酰亚胺膜的工序;
使所述聚酰亚胺膜中所含的羧基与异氰酸酯化合物反应,获得取向膜的工序;及
利用设有所述取向膜的所述基板与对向基板夹持液晶组合物,获得液晶显示装置的工序。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,获得所述取向膜的工序是通过将形成着所述聚酰亚胺膜的所述基板浸渍于所述异氰酸酯化合物的溶液中进行加热而进行。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,所述溶液是所述异氰酸酯化合物的异丙醇溶液。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的液晶显示装置的制造方法,其特征在于,所述异氰酸酯化合物如下式(4)所示。
[化5]
(式中,A表示从苯、碳数1~12的直链状的烷烃、碳数1~12的支链状的烷烃、碳数1~12的环状的烷烃、碳数1~12的直链状的烯烃、碳数1~12的支链状的烯烃或碳数1~12的环状的烯烃去除3个氢原子后所得的基团、或直接键。
X及E表示-COO-基、-OCO-基、-O-基、-CONH-基、-NHCO-基、-NH-基、-S-基或直接键。
X与E可相同,也可互不相同。
D及G表示氢原子、苯基、碳数1~12的直链状的烷基、碳数1~12的支链状的烷基、碳数1~12的环状的烷基、碳数1~12的直链状的烯基、碳数1~12的支链状的烯基或碳数1~12的环状的烯基。
D与G可相同,也可互不相同。
当A为直接键时,式(4)的-NH-基与X键合,不含式中的E、G)
12.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备具有根据权利要求1至7中任一项所述的液晶显示装置。
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