CN110750015B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种配向膜的分子构造设计的自由度高、且烧屏少的液晶显示装置。本发明是具有一对基板、及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个的液晶层侧的表面具有配向膜的液晶显示装置，所述液晶显示装置在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体。[化1]
Figure DDA0002125751440000011
(在式中，R1表示碳数为3～6的分枝状或者环状的亚烷基。苯基的相对于羰基而位于对位的位置的氢原子也可以被取代)。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。本发明更详细地说，涉及一种使用使在液晶组成物中包含的单体聚合而形成的多聚物层(以下也称为PSA(Polymer Sustained Alignment)层：配向维持层。)，对液晶分子的配向性进行控制的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示(LCD：Liquid Crystal Display)装置，是通过对具有双折射性的液晶分子的配向进行控制，从而对光的透过/遮断(显示的开/关)进行控制的设备。作为液晶显示装置的液晶配向模式，可以举出：将具有正的介电常数各向异性的液晶分子以从基板法线方向观察时扭转90°的状态配向的TN(Twisted Nematic)模式；使具有负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面垂直配向的垂直配向(VA：Vertical Alignment)模式；使具有正或者负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面水平配向而相对于液晶层施加横电场的面内开关(IPS：In-Plane Switching)模式及边缘场开关(FFS：Fringe FieldSwitching)模式等。
液晶显示装置，通过在基板上形成配向膜，从而可以利用配向膜所具有的侧链和液晶分子之间的相互作用，规定液晶分子的初始的配向方位。另外，近年来，在配向膜上使在液晶组成物中包含的单体聚合而形成多聚物层(PSA层)，并对液晶分子的配向进行控制的技术受到关注。PSA层通过向基板间封入在液晶材料中混合了单体或者低聚物等聚合性成分(以下也称为聚合性单体。)的液晶组成物，并利用热或者光(例如，紫外线)照射，从而将聚合性单体聚合而形成。
作为PSA技术，还研究了在聚合性单体的基础上，进一步在液晶组成物中添加聚合引发剂的方法(例如，参照专利文献1)，另外，研究了不是向液晶组成物中添加聚合引发剂，而是在液晶显示装置的基板上形成具有具备使聚合性单体的聚合反应开始的功能的官能基的配向膜的方法(例如，参照专利文献2、3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－177418号公报
专利文献2：国际公开第2011/001579号
专利文献3：国际公开第2014/0038431号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
作为使聚合性单体聚合的方法，可以举出向含有聚合性单体的液晶层照射紫外线的方法。从缩短节拍时间的观点，优选聚合性单体的聚合所需要的紫外线照射时间短。但是，如果紫外线照射时间短，则PSA层未充分地形成，在液晶层中聚合性单体残留，引起烧屏。另一方面，如果紫外线照射时间长，则液晶材料等的有机物劣化，在液晶层中会产生杂质，因此烧屏产生。
以下，针对烧屏更详细地进行说明。如果举出垂直配向模式为例，则在无电压施加时，液晶分子相对于基板面垂直地配向。如果紫外线照射时间短，则PSA层未充分地形成，未反应的聚合性单体会在液晶层中残留。如果施加电压，则在液晶分子相对于基板面位于水平方向的状态下，利用从背光源照射的光，未反应的聚合性单体逐渐地聚合。因此，即使不再次施加电压，液晶分子也难以返回到相对于基板面垂直的方向，产生烧屏。由此，将液晶分子的预倾角随着液晶显示装置的使用逐渐地变化的情况也称为Δ倾斜，将由Δ倾斜引起的烧屏也称为倾斜烧屏。Δ倾斜及倾斜烧屏在水平配向模式中也可能产生。
另外，如果紫外线照射时间长，则配向膜、液晶材料等有机物劣化，有时会产生自由基。因所产生的自由基的影响而产生内部电场。因该内部电场而电压保持率(VHR)降低，残留DC(rDC)产生，因驱动电压变动而引起烧屏。将这种烧屏也称为电气性烧屏。
作为缩短紫外线照射时间的方法，可以举出通过在液晶组成物中添加聚合引发剂或者聚合引发剂单体，从而加快聚合性单体的聚合速度的方法等。
但是，在对利用了光配向技术的IPS或者FFS模式、或者垂直配向模式、4D－RTN(4Domain Reverse Twisted Nematic)模式等使用PSA技术的情况下，无法使用聚合引发剂。因此，由紫外线照射时间过长引起吞吐量降低，同时，因紫外线照射量增加，在将液晶显示装置长期使用时引起电压保持率降低及残留DC增加，引起可靠性降低。这是由于，由在液晶层中微量残留的聚合性单体而产生自由基。
为了解决该课题，本发明者们目前为止，一直在研究具有具备聚合引发功能的构造和聚合性基的单体，换言之，附加了聚合性基的聚合引发剂(以下也称为引发剂单体。)的使用，但如果向液晶材料中的引发剂单体的导入量变多，则仍然会使得由引发剂单体引起的杂质浓度升高，产生由VHR降低及残留DC增加引起的烧屏残像。即使这样向液晶材料导入引发剂单体或聚合引发剂，如果它们微量地在液晶层中残留，则在液晶层中自由基会产生，由于电荷在液晶层中存在，因此引起VHR降低及残留DC增加。
在专利文献2公开的液晶显示装置中，将通过紫外光照射而产生自由基的侧链导入配向膜的多聚物。由此，单体的聚合速度的改善被认可，但改善效果小。考虑这是由于，由于自由基产生机制是去氢型，因此自由基产生效率低。
在专利文献3中公开的液晶显示装置中，作为利用紫外光照射而产生自由基的侧链，将自开裂型的侧链向配向膜的多聚物导入。由此，考虑与去氢型的情况相比，自由基产生效率变高。
但是，在专利文献3中，作为自开裂型的侧链，使用包含由下述化学式(I)表示的构造的，与侧链或者主链的结合部分(－O－基)和2个苯基成为弯折(垂直)状态，因此侧链体积变大。其结果，有时会引起其它侧链(垂直配向官能基、光官能基等)难以导入的情况。在该情况下，配向膜的分子构造设计存在制约。
[化1]
Figure BDA0002125751420000041
本发明就是鉴于上述现状而成，其目的在于，提供一种配向膜的分子构造设计的自由度高，且烧屏少的液晶显示装置。
解决问题的方案
(1)本发明的一个实施方式涉及一种液晶显示装置，其具有一对基板及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有配向膜，在该液晶显示装置中，所述液晶显示装置在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体，所述多聚物层含有使包含由下述化学式(2)表示的至少一种单体在内的至少一种单体聚合而成的第二聚合体。
[化2]
Figure BDA0002125751420000051
(在式中，R1表示碳数为3～6的分枝状或者环状的亚烷基。
苯基的相对于羰基而位于对位的位置的氢原子也可以被取代。)
[化3]
Figure BDA0002125751420000052
(在式中，R2表示－R3－Sp1－P1基、氢原子、卤素原子、－CN基、－NO2基、－NCO基、－NCS基、－OCN基、－SCN基、－SF5基、或者碳数为1～18的直链状或者分枝状的烷基。
P1表示自由基聚合性基。
Sp1表示碳数为1～6的、直链状、分枝状或者环状的亚烷基或者烯化氧基、或者直接键合。
R2所具有的氢原子也可以被取代为氟原子或者氯原子。
R2所具有的－CH2－基，只要氧原子及硫原子彼此不相邻就可以被－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、或者－OCO－CH＝CH－基取代。
R3表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合。
A1及A2相同或者不同，表示1,2－亚苯基、1,3－亚苯基、1,4－亚苯基、萘－1,4－二基、萘－1,5－二基、萘－2,6－二基、1,4－亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4－双环[2,2,2]辛烷基、氮杂环己烷－1,4－二基、萘烷－2,6－二基、1,2,3,4,－四氢化萘－2,6－二基、茚满－1,3－二基、茚满－1,5－二基、茚满－2,5－二基、菲－1,6－二基、菲－1,8－二基、菲－2,7－二基、或者菲－3,6－二基。
A1及A2所具有的－CH2－基，只要氧原子以及硫原子彼此不相邻，就可以被－O－基、或者－S－基取代。
A1及A2所具有的氢原子也可以被氟原子、氯原子、－CN基、或者碳数为1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、或者烷基羰氧基取代。
Z表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合。
n1是0、1或2。)
(2)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(1)的结构的基础上，所述第一聚合体，在侧链具有由下述化学式(1－1)～(1－6)中的任一项表示的至少一种构造。
[化4]
Figure BDA0002125751420000071
(在式中，R4相同或者不同，表示碳数为1～40的饱和或者不饱和烃基。)
(3)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(2)的结构的基础上，所述第一聚合体，在侧链具有由上述化学式(1－1)表示的构造。
(4)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(3)的结构的基础上，所述第一聚合体，在侧链具有由下述化学式(3)表示的至少一种构造。
[化5]
Figure BDA0002125751420000081
(在式中，n2是1～3的整数。)
(5)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(3)或者上述(4)的结构的基础上，所述第一聚合体，在侧链具有由下述化学式(4－1)～(4－2)中的任意一项表示的至少一种构造。
[化6]
Figure BDA0002125751420000082
(在式中，n3是1～3的整数。)
(6)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)或者上述(5)的结构的基础上，所述第一聚合体在主链具有聚酰胺酸构造及聚酰亚胺构造中的至少一个。
(7)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(6)的结构的基础上，所述第一聚合体具有由下述化学式(5)～(6)中的任意一项表示的至少一种构造。
[化7]
Figure BDA0002125751420000091
(在式中，X表示化学式(5－1)。
Y表示化学式(5－2)或者(5－3)。
p1表示聚合度，p1、q1及r1是分别独立的1以上的整数，q1及r1满足0＜r1/(q1+r1)≦1。
R5是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
R6表示化学式(5－4)或者(5－5)。)
[化8]
Figure BDA0002125751420000092
(在式中，n4是1～3的整数。)
[化9]
Figure BDA0002125751420000101
(在式中，X表示化学式(6－1)。
Y表示化学式(6－2)或者(6－3)。
p2表示聚合度，p2、q2及r2是分别独立的1以上的整数，q2及r2满足0＜r2/(q2+r2)≦1。
R7是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
R8表示化学式(6－4)或者(6－5)。)
[化10]
Figure BDA0002125751420000102
(在式中，n5是1～3的整数。)
(8)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)或者上述(7)的结构的基础上，所述第一聚合体具有至少一种光官能基。
(9)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(8)的结构的基础上，所述第一聚合体，具有从由也可以具有取代基的肉桂酸酯基、也可以具有取代基的偶氮苯基、也可以具有取代基的查耳酮基、及也可以具有取代基的香豆素基构成的群中选择的至少一种光官能基。
(10)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)、上述(7)、上述(8)或者上述(9)的结构的基础上，所述第二聚合体是使所述至少一种单体进行自由基聚合而成的聚合体。
(11)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)、上述(7)、上述(8)、上述(9)或者上述(10)的结构的基础上，由所述化学式(2)表示的至少一种单体，包含由下述化学式(7－1)～(7－5)中的任意一项表示的至少一种单体。
[化11]
Figure BDA0002125751420000111
(在式中，P5表示自由基聚合性基。)
(12)另外，本发明的某个实施方式的液晶显示装置，在上述(1)、上述(2)、上述(3)、上述(4)、上述(5)、上述(6)、上述(7)、上述(8)、上述(9)或者上述(11)的结构的基础上，所述液晶显示装置的液晶驱动模式是MVA模式、4D－RTN模式、FFS模式或者IPS模式。
发明效果
根据本发明，可以实现一种配向膜的分子构造设计的自由度高，且烧屏少的液晶显示装置。
附图说明
图1A是在实施方式1的液晶显示装置的制造方法中，对多聚物层的形成过程进行说明的液晶单元的剖面示意图，表示单体的聚合前。
图1B是在实施方式1的液晶显示装置的制造方法中，对多聚物层的形成过程进行说明的液晶单元的剖面示意图，表示单体的聚合后。
图2是表示实施方式1的液晶显示装置的剖面示意图。
图3是表示由上述化学式(I)表示的构造部分、由上述化学式(1)表示的构造的一种即由后述的化学式(1－1)表示的构造部分的吸收光谱的曲线图。
具体实施方式
以下基于实施方式，参照附图而针对本发明更详细地进行说明，但本发明并不仅限定于这些实施方式。另外，各实施方式的结构，在不脱离本发明的要旨的范围内可以适当组合，也可以变更。
在本说明书中，所谓“观察面侧”，表示相对于显示装置的画面(显示面)而更接近的一侧，所谓“背面侧”，表示相对于显示装置的画面(显示面)而更远离的一侧。另外，所谓“室温”，只要不特别记载，是指15℃以上、40℃以下的温度。
本说明书中，所谓“光官能基”，表示能够产生光反应的官能基。光官能基优选是可以通过照射紫外线、可见光等光(电磁波，优选偏振光，更优选偏振紫外线，特别优选直线偏振紫外线)，从而例如产生二聚化(二聚物形成)、异性化、光弗里斯转移、分解(开裂)等构造变化，可以表现出液晶化合物的配向限制力的官能基。作为光官能基的具体例子，例如可以举出偶氮苯基、查耳酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙炔基、茋基、环丁烷环等。
本说明书中，向列相－各向同性相转移点(Tni)，通过一边使用梅特勒仪器等使温度变化，一边对液晶状态或者各向同性状态进行目视观察从而测定。另外，作为其它方法，还可以举出使用DSC(示差扫描热量计)对观测相转移的温度进行确认的方法。
在本说明书中，将使液晶化合物(液晶分子)在无电压施加至液晶层时沿相对于一对基板各自的主面大致水平的方向配向的模式，也称为水平配向模式。所谓大致水平，例如是指液晶化合物的预倾角相对于各基板的主面为0°以上、5°以下。将使液晶化合物在无电压施加至液晶层时沿相对于一对基板各自的主面大致垂直的方向配向的模式，也称为垂直配向模式。所谓大致垂直，例如是指液晶化合物的预倾角相对于基板的主面为85°以上、90°以下。所谓预倾角，是指向液晶层的施加电压低于阈值电压(包含无电压施加)时的、液晶材料(液晶化合物)的长轴相对于基板的表面形成的角度，将基板面设为0°，将基板法线设为90°。本发明可以适用于水平配向模式的液晶显示装置及垂直配向模式的液晶显示装置中的任一个。
＜实施方式1＞
首先，针对本实施方式的概要进行说明。在本实施方式中，作为用于解决上述课题的改善对策，采取下述(1)及(2)的对策。
(1)在构成配向膜的高分子的侧链中，对利用光使自由基聚合开始的官能基(以下称为引发剂官能基)进行化学修饰(利用共价键导入)。
由于不是使聚合引发剂或者引发剂单体向液晶层中导入，而是可以使作为聚合引发剂起作用的部位由配向膜表面固定化，因此聚合引发剂成分在液晶层中不会残留，可以抑制由聚合引发剂成分引起的烧屏的产生。另外，如果仅是将低分子的聚合引发剂向配向膜中添加，则由于聚合引发剂是低分子，因此存在向液晶层中溶出的可能性。要点在于，在构成配向膜的高分子的侧链中导入引发剂官能基，使该高分子和多聚物层进行共价键结合。
(2)作为具有引发剂官能基的侧链，使用具有在下述化学式(1)中表示的至少一种构造的侧链。该构造是自开裂型的引发剂官能基，与去氢型的情况相比，可以提高自由基产生效率。另外，在该构造中，由于可以将与主链的结合部分(－O－基)和苯基以直线状配置，因此可以使得包含这些构造在内的侧链体积不会变大。因此，由于考虑对其它侧链(垂直配向官能基、光官能基等)的导入及导入率的影响的必要性减少，因此配向膜的分子构造设计的自由度变高。
[化12]
Figure BDA0002125751420000141
(在式中，R1表示碳数为3～6的分枝状或者环状的亚烷基。
苯基的相对于羰基而位于对位的位置的氢原子也可以被取代。)
图1A是表示在实施方式1的液晶显示装置的制造方法中，对多聚物层的形成过程进行说明的液晶单元的剖面示意图，表示单体的聚合前。图1B是表示在实施方式1的液晶显示装置的制造方法中，对多聚物层的形成过程进行说明的液晶单元的剖面示意图，表示单体的聚合后。如图1A所示，利用紫外线照射，不仅在单体41上产生自由基41r，在配向膜30及50的高分子侧链也使自由基30r及50r产生。并且，如图1B所示，使液晶层40中的单体41与配向膜30及50的高分子侧链共价键结合。由此，可以设计使配向膜30及50分别经由共价键CB与多聚物层31及51结合的PSA型液晶显示装置。并且，通过与各配向膜30、50对应的多聚物层31、51进行共价键结合，从而单体41的聚合速度变快，多聚物层31、51的形成速度变大。另外，在本实施方式中，如上所述，由于作为具有引发剂官能基的侧链可以采用体积不会变大的构造，因此构成各配向膜30、50的聚合体的侧链分子间的空间位阻变低，可以进一步提高单体41的聚合速度。通过以上所述，可以降低在液晶层40中残留的未反应的单体41，改善长期使用时的VHR、rDC及Δ倾斜。
图2是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的剖面示意图。如图2所示，实施方式1的液晶显示装置，是从观察面侧朝向背面侧按顺序具有第一直线偏光板10、相对基板20、配向膜30、多聚物层(PSA层)31、液晶层40、多聚物层(PSA层)51、配向膜50、薄膜晶体管(TFT)基板60、第二直线偏光板70、背光源80的水平配向模式或者垂直配向模式的液晶显示装置。
作为第一直线偏光板10，例如可以使用在聚乙烯醇(PVA)薄膜中使碘络合物(或者染料)等的各向异性材料染色及吸附从而延伸配向的偏光子(吸收型偏光板)等。此外，通常为了确保机械强度或耐湿热性，在PVA薄膜的两侧层叠三醋酸纤维素(TAC)薄膜等保护薄膜而供实用。
相对基板20是彩色滤光片(CF)基板，从观察面侧朝向背面侧按顺序具有透明基材(未图示)、彩色滤光片/黑色矩阵(未图示)，根据需要具有平坦化膜。
作为透明基材，例如可以举出玻璃基板、塑料基板等。
彩色滤光片/黑色矩阵具有将红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片及蓝色彩色滤光片在面内排列，由黑色矩阵划分的结构。红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片、蓝色彩色滤光片、及黑色矩阵例如由包含颜料的透明树脂构成。通常，在所有的像素配置红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片及蓝色彩色滤光片的组合，通过对透过红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片及蓝色彩色滤光片的色光的量进行控制并且使其混色，从而在各像素获得期望的颜色。
配向膜30及50可以是使液晶化合物相对于膜面大致水平地配向的水平配向膜，也可以是使液晶化合物相对于膜面大致垂直地配向的垂直配向膜。另外，配向膜30及50也可以是具有光官能基，并且作为配向处理而实施了光配向处理的光配向膜，也可以是作为配向处理而实施了摩擦处理的摩擦配向膜，也可以是未实施配向处理的配向膜。
各配向膜30、50包含在侧链具有由上述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体。
由上述化学式(1)表示的构造是引发剂官能基，由于通过照射紫外线而能够产生自由基，因此可以作为光自由基聚合引发剂起作用。另一方面，该构造由于嵌入第一聚合体的一部分中，因此与在PSA技术中在液晶层中添加的一般的聚合引发剂、引发剂单体不同，难以溶出至液晶层40中。另外，由该构造产生的自由基，与在液晶层40中添加的单体反应，配向膜30及50分别与构成多聚物层31及51的多聚物(后述的第二聚合体)形成共价键，因此可以提高多聚物层31及51的形成速度(单体的聚合速度)。另外，不会使得包含该构造在内的侧链体积变大，可以减低第一聚合体的侧链分子间的空间位阻，因此可以进一步提高多聚物层31及51的形成速度(单体的聚合速度)。因此，可以抑制多聚物层形成工序中的向液晶层40的紫外线照射量，并且可以降低在液晶层40中残留的未反应的单体。以上的结果，即使将本实施方式的液晶显示装置长期地使用，也可以抑制产生液晶分子的倾斜变化、VHR的降低及残留DC的增加。
另外，在专利文献3中公开的液晶显示装置中，对于由上述化学式(I)表示的构造使用自开裂型的侧链，但该构造会对比较长的波长的紫外光进行吸收。图3是表示由上述化学式(I)表示的构造部分、和由上述化学式(1)表示的构造的一种即由后述的化学式(1－1)表示的构造部分的吸收光谱的曲线图。如图3所示，由上述化学式(I)表示的构造，与由下述化学式(1－1)表示的构造相比，吸收波长处于短波长。因此，未反应的构造残留，并且在将液晶显示装置以数年以上非常长期地使用的情况下，未反应的构造会因背光源光或外光而开裂，产生自由基的概率高。在由背光源光引起光开裂的情况下，容易从接近背光源的配向膜侧发生自由基的产生，另一方面，在由外光引起光开裂的情况下，容易从接近外光(即与背光源相反一侧)的配向膜侧发生自由基的产生。因此，认为残留DC会逐渐地产生。
另一方面，由上述化学式(1)表示的构造的吸收波长，与由上述化学式(I)表示的构造相比，位于更短波长侧，因此即使将本实施方式的液晶显示装置非常长期地使用，也难以产生由上述这种自由基产生引起的非对称化。因此，在非常长期地使用、且作为背光源而使用高亮度背光源的情况下，由上述化学式(1)表示的构造，也比由上述化学式(I)表示的构造更优选。
第一聚合体优选在侧链具有由下述化学式(1－1)～(1－6)中的任一项表示的至少一种构造。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。特别是，第一聚合体更优选具有由下述化学式(1－1)表示的构造，进一步优选具有由下述化学式(3)表示的至少一种构造。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化13]
Figure BDA0002125751420000181
(在式中，R4相同或者不同，表示碳数为1～40的饱和或者不饱和烃基。)
[化14]
Figure BDA0002125751420000182
(在式中，n2是1～3的整数(优选为1)。)
并且，第一聚合体特别优选具有由下述化学式(4－1)～(4－2)中的任意一项表示的至少一种构造。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化15]
Figure BDA0002125751420000191
(在式中，n3是1～3的整数(优选为1)。)
第一聚合体优选在主链具有聚酰胺酸构造及聚酰亚胺构造中的至少一个。在该情况下，第一聚合体是将由二胺化合物得到的构造、由四羧酸二酐得到构造作为重复构造而具有的聚合体，是使至少二种的二胺化合物、至少一种的四羧酸二酐聚合而成的，作为二胺化合物，使用具有光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基等配向官能基的二胺化合物、具有上述的引发剂官能基的二胺化合物。
作为具有光官能基的二胺化合物的例子，例如可以举出下述化学式(8－1)～(8－24)中的任意一项表示的二胺化合物。由下述化学式(8－1)～(8－24)表示的基是垂直配向用光官能基，可以在配向膜30及50是垂直配向膜的情况下使用。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化16]
Figure BDA0002125751420000201
[化17]
Figure BDA0002125751420000211
[化18]
Figure BDA0002125751420000221
[化19]
Figure BDA0002125751420000231
作为具有光官能基的二胺化合物的其它例子，例如，可以举出由下述化学式(9－1)～(9－2)中的任意一项表示的二胺化合物。由下述化学式(9－1)～(9－2)表示的基是水平配向用光官能基，可以在配向膜30及50为水平配向膜的情况下使用。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化20]
Figure BDA0002125751420000232
作为具有光官能基以外的垂直配向官能基的二胺化合物的例子，例如可以举出由下述化学式(10－1)～(10－7)中的任意一项表示的二胺化合物。由下述化学式(10－1)～(10－7)表示的基，可以在配向膜30及50为垂直配向膜的情况下使用。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化21]
Figure BDA0002125751420000251
作为具有光官能基以外的水平配向官能基的二胺化合物的例子，例如可以举出由下述化学式(11－1)～(11－8)中的任意一项表示的二胺化合物。由下述化学式(11－1)～(11－8)表示的基，可以在配向膜30及50为水平配向膜的情况下使用。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化22]
Figure BDA0002125751420000261
作为在主链具有聚酰胺酸构造及聚酰亚胺构造中的至少一个的第一聚合体(以下，也称为聚酰亚胺系第一聚合体。)的例子，例如可以举出具有由下述化学式(12)～(13)中的任意一项表示的至少一个构造的第一聚合体。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化23]
Figure BDA0002125751420000271
(在式中，X表示化学式(12－1)。
Y表示化学式(12－2)或者(12－3)。
p3表示聚合度，p3、q3及r3是分别独立的1以上的整数，q3及r3满足0＜r3/(q3+r3)≦1。
R9是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
Sp2表示间隔基团或者直接键合。)
[化24]
Figure BDA0002125751420000281
(在式中，X表示化学式(13－1)。
Y表示化学式(13－2)或者(13－3)。
p4表示聚合度，p4、q4及r4是分别独立的1以上的整数，q4及r4满足0＜r4/(q4+r4)≦1。
R10是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
Sp3表示间隔基团或者直接键合。)
特别是，作为聚酰亚胺系第一聚合体的优选的例子，可以举出具有由下述化学式(5)～(6)中的任意一项表示的至少一种构造的第一聚合体。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化25]
Figure BDA0002125751420000291
(在式中，X表示化学式(5－1)。
Y表示化学式(5－2)或者(5－3)。
p1表示聚合度，p1、q1及r1是分别独立的1以上的整数，q1及r1满足0＜r1/(q1+r1)≦1(优选0＜r1/(q1+r1)≦0.5，更优选0＜r1/(q1+r1)≦0.4)。
R5是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
R6表示化学式(5－4)或者(5－5)。)
[化26]
Figure BDA0002125751420000292
(在式中，n4是1～3的整数(优选为1)。)
[化27]
Figure BDA0002125751420000301
(在式中，X表示化学式(6－1)。
Y表示化学式(6－2)或者(6－3)。
p2表示聚合度，p2、q2及r2是分别独立的1以上的整数，q2及r2满足0＜r2/(q2+r2)≦1(优选0＜r2/(q2+r2)≦0.5，更优选0＜r2/(q2+r2)≦0.4)。
R7是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
R8表示化学式(6－4)或者(6－5)。)
[化28]
Figure BDA0002125751420000302
(在式中，n5是1～3的整数(优选为1)。)
第一聚合体优选具有至少一种光官能基，更优选具有从由也可以具有取代基的肉桂酸酯基、也可以具有取代基的偶氮苯基、也可以具有取代基的查耳酮基、及也可以具有取代基的香豆素基构成的群中选择的至少一种光官能基。
上述取代基的种类并不特别限定，但可以举出卤素基、甲基、甲氧基、乙基及乙氧基作为优选的例子。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。即，上述取代基，优选包含从由卤素基、甲基、甲氧基、乙基及乙氧基构成的群中选择的至少一种取代基。作为卤素基，优选是氟基及氯基。此外，在上述光官能基具有取代基的情况下，取代基通常取代上述光官能基的亚苯基等的环构造所具有的至少一个氢原子。上述光官能基也可以是1价的官能基，但优选是由下述化学式(II－1)表示的2价的肉桂酸酯基、由下述化学式(II－2)表示的2价的偶氮苯基、由下述化学式(II－3)表示的2价的查耳酮基、以及由下述化学式(II－4)表示的2价的香豆素基。
[化29]
Figure BDA0002125751420000311
各多聚物层31、51包含第二聚合体，其使包含由下述化学式(2)表示的至少一种单体(以下也称为单体(2)。)在内的至少一种单体聚合而成。本实施方式的液晶显示装置可以是垂直配向模式，也可以是水平配向模式，作为各多聚物层31、51，可以使液晶层40中的液晶化合物相对于基板20及60面而向垂直方向配向，也可以向水平方向配向。此外，所谓使液晶层40中的液晶化合物相对于基板20及60面而向垂直方向配向，是指相对于基板20及60面的、液晶材料的预倾角为85°以上、90°以下，优选86°以上、90°以下。所谓使液晶层40中的液晶化合物相对于基板20及60面而沿水平方向配向，是指相对于基板20及60面的、液晶材料的预倾角为0°以上、5°以下，优选0°以上、3°以下。第二聚合体可以主要由利用单体(2)的单元构成，也可以仅由利用单体(2)的单元构成。在各多聚物层31、51中包含的第二聚合体的至少一部分的分子，分别与由上述化学式(1)表示的至少一种构造(其自由基)反应，利用共价键而进行结合。由此，第二聚合体优选是使上述至少一种单体进行自由基聚合而成的聚合体。
[化30]
Figure BDA0002125751420000321
(在式中，R2表示－R3－Sp1－P1基、氢原子、卤素原子、－CN基、－NO2基、－NCO基、－NCS基、－OCN基、－SCN基、－SF5基、或者碳数为1～18的直链状或者分枝状的烷基。
P1表示自由基聚合性基。
Sp1表示碳数为1～6的直链状、分枝状或者环状的亚烷基或者烯化氧基、或者直接键合。
R2所具有的氢原子，也可以被取代为氟原子或者氯原子。
R2所具有的－CH2－基，只要氧原子及硫原子彼此不相邻就可以被－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、或者－OCO－CH＝CH－基取代。
R3表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合。
A1及A2相同或者不同，表示1,2－亚苯基、1,3－亚苯基、1,4－亚苯基、萘－1,4－二基、萘－1,5－二基、萘－2,6－二基、1,4－亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4－双环[2,2,2]辛烷基、氮杂环己烷－1,4－二基、萘烷－2,6－二基、1,2,3,4,－四氢化萘－2,6－二基、茚满－1,3－二基、茚满－1,5－二基、茚满－2,5－二基、菲－1,6－二基、菲－1,8－二基、菲－2,7－二基、或者菲－3,6－二基。
A1及A2所具有的－CH2－基，只要氧原子以及硫原子彼此不相邻，就可以被－O－基、或者－S－基取代。
A1及A2所具有的氢原子，也可以被氟原子、氯原子、－CN基、或者碳数为1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、或者烷基羰氧基取代。
Z表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合。
n1是0、1或2。)
作为单体(2)的更具体且优选的例子，例如，可以举出由下述化学式(7－1)～(7－5)中的任意一项表示的单体。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
[化31]
Figure BDA0002125751420000341
(在式中，P5表示自由基聚合性基。)
作为在由上述化学式(2)及(7－1)～(7－5)中的任意一项表示的单体中包含的自由基聚合性基的例子，可以举出丙烯酸酯基、异丁烯酸基、丙烯酰胺基、异丁烯酰胺基、乙烯基、乙烯氯基等。它们可以单独使用某一个，也可以同时使用二种以上。
液晶层40包含至少一种液晶化合物(液晶分子)，含有呈向列相的液晶材料(向列液晶)。上述液晶材料，如果从向列相提高温度，则在成为某个临界温度(向列相－各向同性相转移点(Tni))以上时，向各向同性相进行相转移。上述液晶材料的向列相－各向同性相转移点的温度并不特别限定，但例如是70～110℃。此外，Tni是添加了上述的单体之前的液晶材料的Tni。液晶层40包含在无电压施加时向规定方向配向的液晶化合物。该规定方向(初始配向方向)与液晶驱动模式对应而适当设定，但例如在水平配向模式中，在无电压施加时，液晶化合物沿相对于各基板20、60的主面而大致水平的方向配向，在垂直配向模式中，在无电压施加时，液晶化合物沿相对于各基板20、60的主面而大致垂直的方向配向。
上述液晶材料及液晶化合物，可以是由下述式子定义的介电常数各向异性(Δε)具有正值的，也可以是具有负值的。并且，上述液晶材料也可以包含不具有极性、即Δε实质上为0的液晶化合物(中性液晶化合物)。作为中性液晶化合物，可以举出具有烯烃构造的液晶化合物。
Δε＝(长轴方向的介电常数)－(短轴方向的介电常数)
薄膜晶体管(TFT)基板60可以使用在液晶显示面板的领域中一般的主动矩阵基板。本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式并不特别限定，例如可以使用TN(TwistedNematic)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence)模式、FFS模式、IPS模式等的水平配向模式，以及4D－RTN模式、MVA(Multi－Domain Vertical Alignment)模式等垂直配向模式。
在本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式是FFS模式的情况下，TFT基板60例如具有支撑基板、在支撑基板的液晶层40侧的表面上配置的共用电极(面状电极)、覆盖共用电极的绝缘膜、以及在绝缘膜的液晶层40侧的表面上配置的像素电极(梳齿电极)。根据这种结构，通过在构成一对电极的共用电极及像素电极之间施加电压，从而可以使液晶层40产生横电场(边缘场)。由此，通过对向共用电极和像素电极之间施加的电压进行调整，从而可以控制液晶层40中的液晶的配向。
另外，在本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式是IPS模式的情况下，通过向在TFT基板60上设置的一对梳齿电极施加电压，从而使液晶层40产生横电场，对液晶层40中的液晶的配向进行进行控制。
另外，在本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式是垂直配向模式的情况下，在TFT基板60上设置像素电极，在相对基板20上设置共用电极，通过向共用电极及像素电极之间施加电压，从而使液晶层40产生纵电场，对液晶层40中的液晶的配向进行控制。在4D－RTN模式中，对各配向膜30及50在各像素内从相反(反平行)方向进行配向处理，以对配向膜30及50的配向处理方向彼此正交的方式使TFT基板60及相对基板20贴合。其结果，可以在各像素内规定彼此不同的4个配向方向(畴)。在MVA模式中，将肋部、狭缝等的配向控制用构造物设置于TFT基板60及相对基板20上，在各像素内规定彼此不同的多个配向方向(畴)。
作为第二直线偏光板70，可以使用与第一直线偏光板10相同的。第一直线偏光板10的透过轴与第二直线偏光板70的透过轴优选正交。根据这种结构，由于第一直线偏光板10和第二直线偏光板70配置为正交尼科尔棱镜，因此在无电压施加时，可以实现良好的黑色显示状态。
背光源80的方式并不特别限定，例如可以举出边缘光源方式、直下型方式等。背光源80的光源的种类并不特别限定，例如可以举出发光二极管(LED)、冷阴极管(CCFL)等。对于背光源80发出的光，利用向液晶层40的施加电压，控制透过液晶面板的光量。
此外，实施方式1的液晶显示装置也可以包含其它结构部件，例如，通过在第一直线偏光板10的观察面侧设置防反射薄膜，从而可以进一步降低液晶面板的反射率。作为防反射薄膜，可以适当地使用具有蛾眼状的表面构造的蛾眼薄膜。
下面，针对本实施方式的液晶显示装置的制造方法进行说明。
首先，利用一般的制造方法制作相对基板20及TFT基板60，并准备作为一对基板的相对基板20及TFT基板60(准备工序)。
然后，在各基板20、60的表面，涂敷含有在侧链具有由上述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体的配向剂，形成配向膜(成膜工序)。更详细地说，首先，使第一聚合体溶解于溶剂(例如有机溶剂)而准备配向剂。然后，在各基板20、60的表面上，通过辊涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法等涂敷配向剂。然后，将各基板20、60的表面加热，使配向剂中的溶剂挥发，形成配向膜30及50。加热也可以以预烧制(预烘烤)及主烧制(后烘烤)这2阶段进行。另外，也可以使主烧制以2阶段进行，进行合计3次的加热处理。在使用了聚酰亚胺系第一聚合体的情况下，也可以在主烧制聚酰胺酸构造的至少一部分进行酰亚胺化而变化为聚酰亚胺构造。
然后，可以对配向膜30及50进行配向处理，也可以不进行。作为配向处理，可以举出摩擦处理、紫外线照射等光配向处理。此外，在一般的水平配向模式中，对水平配向膜进行配向处理。
然后，在分别形成了配向膜30及50的基板20及60之间，将含有液晶材料、和包含由上述化学式(2)表示的至少一种单体(单体(2))在内的至少一种单体(以下也称为添加单体。)的液晶组成物封装，形成液晶层40(液晶层形成工序)。液晶层形成工序利用真空注入法或者滴下注入法实施。添加单体的导入量相对于液晶组成物整体，优选为0.01～5重量％，更优选为0.05～0.8重量％。添加单体也可以主要包含单体(2)，也可以仅包含单体(2)。在采用真空注入法的情况下，按下述顺序进行密封剂的涂敷、基板20及60的贴合、密封剂的硬化、液晶组成物的注入、以及注入口的封装。在采用滴下注入法的情况下，按下述顺序进行密封剂的涂敷、液晶组成物的滴下、基板20及60的贴合、以及密封剂的硬化。其结果，制作填充了液晶材料的液晶单元。
然后，对基板20及60之间的液晶层40进行加热而将液晶材料设为各向同性相(各向同性相处理工序)。此时的加热温度只要是比液晶材料的向列相－各向同性相转移点高的温度即可，并不特别限定，但例如是80～150℃，加热时间例如是30～60分钟。在各向同性相处理工序后，将液晶单元冷却至室温为止。
在各向同性相处理工序后，对液晶层40照射紫外线，在各配向膜30、50与液晶层40之间，由使包含单体(2)在内的添加单体聚合而成的第二聚合体形成多聚物层31、51(多聚物层形成工序)。所照射的紫外线也可以是偏光紫外线，但优选是无偏光紫外线。
上述紫外线的波长也可以是200～430nm以下。上述波长的更优选的下限是250nm，更优选的上限是380nm。上述紫外线的照射量也可以是0.3～20J/cm2以下。上述照射量的更优选的下限是1J/cm2，更优选的上限是5J/cm2。
在垂直配向模式的情况下，在多聚物层形成工序中，也可以一边向液晶层40施加电压(例如4～10V)，一边照射无偏光紫外线。
在液晶层形成工序后，通过实施多聚物层形成工序，从而夹持液晶层40的一对基板20及60利用密封材料彼此接合，并且，可以在俯视观察由密封材包围的区域内形成多聚物层31及51。
在上述工序之后，经过偏光板的贴合工序，以及控制部、电源部、背光源等的安装工序，本实施方式的液晶显示装置完成。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但所说明的各个事项，均对发明全部内容可以适用。
以下基于实施例及对比例对本发明更详细地进行说明，但本发明并不仅限定于这些实施例。
＜合成例1＞
以下示出在侧链包含2－羟基－2－甲基－1－苯基－丙烷－1－酮官能基的二胺单体的合成的一个例子。
工序A
使二硝基苯基乙酸3g(13.3mmol，化合物(A))溶解于“SOL MIXAP－I”8mL中，加入阮内Ni0.06g，放入高压灭菌器中。在系统内进行氢取代，以室温在0.4MPa的压力下放置一晩。利用HPLC(高速液体色谱法)确认反应停止，通过硅藻土对反应液进行过滤。将滤液浓缩至无流出为止。将得到的粗液体进行减压蒸馏，获得2,4－二氨基苯基乙酸(B)1.98g(11.9mmol，产量90％)。然后，使化合物(B)1.8g(10.8mmol)溶解于丙酮5mL中，将叔丁氧羰基酸酐(5g/THF 5mL)滴下。滴下后，升温至回流温度而放置一晩。在反应结束后，使反应液浓缩、干燥，获得Boc体(C)(3.73g，10.2mmol，产量94％)。
[化32]
Figure BDA0002125751420000391
工序B
然后，在包含Boc体(C)3.5g(9.56mmol)的苯溶液(30mL)中滴下氯化亚硫酰，合成下述式(D)所示的酰基氯化合物(3.42g，8.89mmol，产量93％)。接着，在包含下述式(E)所示的4-羟基苯甲酸乙酯1.65g(10mmol)、并且包含三乙基胺1.5g(15mmol)的苯(30mL)溶液中，将包含下述式(D)所示的酰基氯化合物3.3g(8.5mmol)的苯溶液(20mL)以室温、氮气气氛下滴下。然后，以2小时在室温下使其反应。在反应结束后，将杂质由水提取后，利用柱型色层分离法(甲苯/醋酸乙基(4/1))进行精制，获得由下述式(F)示出的目标化合物4.11g(产量80％)。
[化33]
Figure BDA0002125751420000401
工序C
通过在含有由式(F)所示的化合物2.57g(5mmol)的THF/甲醇混合溶液(20mL)中，滴下水氧化钠水溶液，接着滴下盐酸，进行1小时搅拌，从而合成由下述式(G)所示的羧酸化合物(2.33g、4.8mmol)。
[化34]
Figure BDA0002125751420000411
工序D
然后，在包含式(G)所示的化合物2.19g(4.5mmol)的苯溶液(30mL)中滴下氯化亚硫酰，合成下述式(H)所示的酰基氯化合物(2.24g、4.3mmol、产量96％)。接着，在包含下述(I)所示的2－羟基－2－甲基－1－苯基－丙烷－1－酮0.82g(5mmol)、并且包含三乙基胺1.5g(15mmol)的苯(30mL)溶液中，将包含由式(H)所示的酰基氯化合物2.24g(4.3mmol)在内的苯溶液(20mL)以室温、氮气气氛下滴下。然后，以2小时在室温下使其反应。在反应结束后，将杂质由水提取之后，利用柱型色层分离法(甲苯/醋酸乙基(4/1))进行精制，获得由下述式(J)所示的目标化合物2.26g(3.57mmol、产量83％)。
[化35]
Figure BDA0002125751420000421
工序E
将化合物(J)溶解于二氯甲烷，以0℃将三氟乙甲烷磺酸锡(Sn(OTf)2)分割投入。在室温下使其反应后，加入5％NaHCO3aq而中和。然后，由水清洗至成为中性，使有机层由无水硫酸镁干燥，通过硅藻土而过滤。通过将滤液浓缩，从而获得目标的二胺单体(K)(1.13g，2.61mmol，产量73％)。
[化36]
Figure BDA0002125751420000431
利用作为化合物(H)的替代的化合物(D)和化合物(I)，可以同样地合成下述式(L)的二胺单体。
[化37]
Figure BDA0002125751420000432
＜缩聚例1＞
示出含有聚合引发基的二胺单元导入量为10摩尔％的合成的例子。
在下述含有光官能基的二胺(0.09摩尔)、下述含有2－羟基－2－甲基－1－苯基－丙烷－1－酮官能基的二胺(0.01摩尔)的γ-丁内酯溶液中，加入下述酸酐(0.10摩尔)，通过以60℃使其反应12小时，从而获得无规构造的聚酰胺酸。
[化38]
Figure BDA0002125751420000441
＜缩聚例2＞
示出含有聚合引发基的二胺单元导入量为10摩尔％的合成的例子。
在下述含有水平配向用光官能基的二胺(0.09摩尔)、下述含有2－羟基－2－甲基－1－苯基－丙烷－1－酮官能基的二胺(0.01摩尔)的γ-丁内酯溶液中，加入下述酸酐(0.10摩尔)，通过以60℃使其反应12小时，从而获得无规构造的聚酰胺酸。
[化39]
Figure BDA0002125751420000451
＜缩聚例3＞
示出含有聚合引发基的二胺单元导入量为10摩尔％的合成的例子。
在下述含有垂直配向官能基的二胺(0.03摩尔)、下述p－苯二胺(0.06摩尔)、以及下述含有聚合引发基的二胺(0.01摩尔)的γ-丁内酯溶液中，加入下述酸酐(0.10摩尔)，通过以60℃使其反应12小时，从而获得无规构造的聚酰胺酸。
[化40]
Figure BDA0002125751420000461
＜实施例1－1＞
(液晶单元制作工序)
准备分别具有全面ITO电极的一对基板，使用由与上述缩聚例1同样的方法合成的在侧链含有引发剂官能基和垂直配向用光官能基的聚酰胺酸，在各基板上对垂直光配向膜进行成膜。其中，在聚酰胺酸中，将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m设为10mol％。另外，在成膜工序中，在配向剂涂敷后，以80℃进行5分钟的预烧制，然后以200℃进行40分钟的主烧制，接着从斜方向照射偏光紫外线20mJ/cm2，以预倾角成为88.5°的方式实施配向处理(大致垂直配向)。然后，在一个基板上涂敷密封剂，在另一个基板散布微珠后，进行两个基板的贴合，注入示出负的介电常数各向异性(Tni＝85℃，Δn＝0.11，Δε＝－3.2)的液晶材料。在液晶材料中，将由下述化学式(14)所示的含有菲基的二官能单体导入0.6重量％。在液晶材料注入后，以130℃加热之后，进行急冷，接着，使用不可见光(“东芝照明技术株式会社”制造的FHF－32BLB)，向液晶单元将365nm的无偏光紫外线以单元温度35℃照射30分钟(照射量3J/cm2)，从而进行单体的聚合，由此获得4D－RTN模式的液晶单元。此时，使用截止滤光片将330nm以下的波长截止。另外，作为聚合反应，不对液晶单元施加电压地进行。
[化41]
Figure BDA0002125751420000471
＜实施例1－2～1－3＞
除了在聚酰胺酸中将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m分别变更为20mol％及30mol％以外，与实施例1－1同样地，制作了实施例1－2及1－3的4D－RTN模式的液晶单元。
＜对比例1－1＞
除了在聚酰胺酸中将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m变更为0mol％以外，与实施例1－1同样地，制作了对比例1－1的4D－RTN模式的液晶单元。
＜实施例1－4～1－6＞
除了取代由上述化学式(14)示出的单体，将由下述化学式(15)所示的含有联苯基的二官能单体向液晶材料中导入了0.3重量％以外，与实施例1－1、1－2及1－3分别同样地制作了实施例1－4、1－5及1－6的4D－RTN模式的液晶单元。
[化42]
Figure BDA0002125751420000481
＜对比例1－2＞
除了取代由上述化学式(14)示出的单体，将由上述化学式(15)示出的含有联苯基的二官能单体向液晶材料中导入了0.3重量％以外，与对比例1－1同样地，制作了对比例1－2的4D－RTN模式的液晶单元。
(背光源暴露通电试验)
将制作出的各液晶单元由偏光板夹持，在背光源上进行100小时通电。通电以10V、30Hz的条件进行。对背光源上的通电前后的VHR(电压保持率)、rDC(残留DC)、Δ倾斜(倾斜角变化量)、以及残留单体率(液晶层中的残留单体的比例)进行测定。作为VHR测定，使用“东阳技术公司”制造的VHR测定系统，以1V(70℃)进行。作为rDC测定，将DC失调电压设为2V，利用闪烁消除法进行。作为Δ倾斜，将初始及通电后的预倾角使用OMS－5利用晶体旋转法测定，确定倾斜角的变化量。作为残留单体率，将聚合前后的液晶层中的单体量由液体色谱法测定，决定在聚合后的液晶层中残留的单体的比例。
在下述表1－1～1－2中示出结果。
[表1－1]
Figure BDA0002125751420000482
Figure BDA0002125751420000491
[表1－2]
Figure BDA0002125751420000492
如表1－1所示，在作为聚合性单体使用菲系单体的情况下，通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而VHR、rDC、Δ倾斜均被改善。另一方面，在配向膜侧链不包含引发剂官能基的情况下，30分钟的紫外光照射下残留单体为5～10％程度，VHR、rDC、Δ倾斜均成为差的结果。
如表1－2所示，在作为聚合性单体使用联苯系单体的情况下，在配向膜侧链未导入引发剂官能基的情况下，残留单体为55％，但通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而残留单体为0.1％以下。另外，通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而VHR、rDC、Δ倾斜均被改善。特别是Δ倾斜，与向配向膜侧链的引发剂官能基的导入增加同时地，变小(变好)。
利用以上的结果可知，在使用具有在侧链具备垂直配向用光官能基、自开裂型的聚合引发功能的构造的聚合体而形成配向膜的情况下，即使是短的光照射时间，也可以获得烧屏少的液晶显示装置。
＜实施例2－1＞
(液晶单元制作工序)
准备FFS模式用的TFT基板、和不具有电极的相对基板，使用以与上述缩聚例2同样的方法合成的在侧链包含引发剂官能基和水平配向用光官能基(光反应性的肉桂酸酯基)的聚酰胺酸，在TFT基板及相对基板上将水平配向膜成膜。其中，在聚酰胺酸中，将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m设为10mol％。另外，在成膜工序中，在配向剂涂敷后，以80℃进行5分钟的预烧制，然后以200℃进行40分钟的主烧制，接着从法线方向以50mJ/cm2照射偏光紫外线，以预倾角成为大致0°的方式实施配向处理(水平配向)。然后，在一个基板上涂敷密封剂，在相对基板上散布微珠后，进行两个基板的贴合，注入示出正的介电常数各向异性(Tni＝90℃，Δn＝0.10，Δε＝6.0)的液晶材料。在液晶材料中将由上述化学式(14)表示的含有菲基的二官能单体导入0.6重量％。在液晶材料注入后，以130℃加热之后，进行急冷，接着，使用不可见光(“东芝照明技术株式会社”制造的FHF－32BLB)，通过向液晶单元将365nm的无偏光紫外线以单元温度35℃照射30分钟(照射量3J/cm2)，从而进行单体的聚合，获得FFS模式的液晶单元。此时，使用截止滤光片将330nm以下的波长截止。另外，作为聚合反应，不向液晶单元施加电压地进行。
＜实施例2－2～2－3＞
除了在聚酰胺酸中将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m分别变更为20mol％及30mol％以外，与实施例2－1同样地，制作了实施例2－2及2－3的FFS模式的液晶单元。
＜对比例2－1＞
除了在聚酰胺酸中将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m变更为0mol％以外，与实施例2－1同样地，制作了对比例2－1的FFS模式的液晶单元。
＜实施例2－4～2－6＞
除了取代由上述化学式(14)示出的单体，将由上述化学式(15)示出的含有联苯基的二官能单体向液晶材料中导入了0.3重量％以外，与实施例2－1、2－2及2－3分别同样地制作了实施例2－4、2－5及2－6的FFS模式的液晶单元。
＜对比例2－2＞
除了取代由上述化学式(14)示出的单体，将由上述化学式(15)示出的含有联苯基的二官能单体向液晶材料中导入了0.3重量％以外，与对比例2－1同样地，制作了对比例2－2的FFS模式的液晶单元。
针对上述各液晶单元，将进行了与实施例1－1等相同的评价试验(但是，除了Δ倾斜的测定以外。)的结果示于下述表2－1～2－2。
[表2－1]
Figure BDA0002125751420000511
[表2－2]
Figure BDA0002125751420000521
如表2－1所示，在作为聚合性单体使用了菲系单体的情况下，通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而VHR、rDC均被改善。另一方面，在配向膜侧链不包含引发剂官能基的情况下，30分钟的紫外光照射下残留单体是5～10％程度，VHR、rDC均成为差的结果。
如表2－2所示，在作为聚合性单体使用了联苯系单体的情况下，在配向膜侧链未导入引发剂官能基的情况下，残留单体是50％这样大的值，但通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而残留单体成为0.1％以下。另外，通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而VHR、rDC均被改善。
利用以上的结果可知，在使用具有在侧链具备水平配向用光官能基、和自开裂型的聚合引发功能的构造的聚合体而形成配向膜的情况下，即使是短的光照射时间，也可以获得烧屏少的液晶显示装置。
＜实施例3－1＞
(液晶单元制作工序)
准备各自具有设置了狭缝的ITO电极的一对基板，使用以与上述缩聚例3同样的方法合成的在侧链含有引发剂官能基和垂直官能基的聚酰胺酸，在各基板上将垂直配向膜成膜。其中，在聚酰胺酸中，将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m设为10mol％。另外，在成膜工序中，在配向剂涂敷后，以80℃进行5分钟的预烧制，然后以200℃进行40分钟的主烧制。然后，在本实施例中，未对各配向膜特别地实施配向处理，但可以获得垂直配向。然后，在一个基板上涂敷密封剂，在另一个基板上散布微珠后，进行两个基板的贴合，注入示出负的介电常数各向异性(Tni＝75℃，Δn＝0.09，Δε＝－2.8)的液晶材料。在液晶材料中将由上述化学式(14)示出的含有菲基的二官能单体导入0.6重量％。在液晶材料注入后，以130℃加热之后，进行急冷，接着，使用不可见光(“东芝照明技术株式会社”制造的FHF－32BLB)，向液晶单元将365nm的无偏光紫外线，一边向液晶单元施加10V一边以单元温度35℃照射30分钟(照射量3J/cm2)，从而进行单体的聚合，获得垂直配向模式的液晶单元。此时，使用截止滤光片将330nm以下的波长截止。
＜实施例3－2～3－3＞
除了在聚酰胺酸中将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m分别变更为20mol％及30mol％以外，与实施例3－1同样地，制作了实施例3－2及3－3的垂直配向模式的液晶单元。
＜对比例3－1＞
除了在聚酰胺酸中将含有引发剂官能基的二胺单元的导入量m变更为0mol％以外，与实施例3－1同样地，制作了对比例3－1的垂直配向模式的液晶单元。
＜实施例3－4～3－6＞
除了取代由上述化学式(14)示出的单体，将由上述化学式(15)示出的含有联苯基的二官能单体向液晶材料中导入了0.3重量％以外，与实施例3－1、3－2及3－3分别同样地，制作了实施例3－4、3－5及3－6的FFS模式的液晶单元。
＜对比例3－2＞
除了取代由上述化学式(14)示出的单体，将由上述化学式(15)示出的含有联苯基的二官能单体向液晶材料中导入了0.3重量％以外，与对比例3－1同样地，制作了对比例3－2的FFS模式的液晶单元。
将针对上述各液晶单元进行了与实施例1－1等相同的评价试验(但是，除了Δ倾斜的测定以外。)的结果示于下述表3－1～3－2。
[表3－1]
Figure BDA0002125751420000541
[表3－2]
Figure BDA0002125751420000542
如表3－1所示，在作为聚合性单体使用菲系单体的情况下，通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而VHR、rDC均被改善。另一方面，在配向膜侧链不包含引发剂官能基的情况下，30分钟的紫外光照射下残留单体为5～10％程度，VHR、rDC均成为差的结果。
如表3－2所示，在作为聚合性单体而使用联苯系单体的情况下，在配向膜侧链未导入引发剂官能基的情况下，残留单体成为比55％大的值，但通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而残留单体成为0.1％以下。另外，通过在配向膜侧链导入引发剂官能基，从而VHR、rDC均被改善。
利用以上的结果可知，使用具有在侧链具备垂直配向官能基、和自开裂型的聚合引发功能的构造的聚合体而形成配向膜的情况下，即使是短光照射时间，也可以获得烧屏少的液晶显示装置。
[附记]
本发明的一个方式，是具有一对基板、及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有配向膜的液晶显示装置，所述液晶显示装置也可以在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体，所述多聚物层第二聚合体含有使包含由下述化学式(2)表示的至少一种单体(单体(2))在内的至少一种单体聚合而成的第二聚合体。
[化43]
Figure BDA0002125751420000551
(在式中，R1表示碳数为3～6的分枝状或者环状的亚烷基。
苯基的相对于羰基而位于对位的位置的氢原子也可以被取代。)
[化44]
Figure BDA0002125751420000561
(在式中，R2表示－R3－Sp1－P1基、氢原子、卤素原子、－CN基、－NO2基、－NCO基、－NCS基、－OCN基、－SCN基、－SF5基、或者碳数为1～18的直链状或者分枝状的烷基。
P1表示自由基聚合性基。
Sp1表示碳数为1～6的、直链状、分枝状或者环状的亚烷基或者烯化氧基、或者直接键合。
R2所具有的氢原子也可以被取代为氟原子或者氯原子。
R2所具有的－CH2－基，只要氧原子及硫原子彼此不相邻就可以被－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、或者－OCO－CH＝CH－基取代。
R3表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合。
A1及A2相同或者不同，表示1,2－亚苯基、1,3－亚苯基、1,4－亚苯基、萘－1,4－二基、萘－1,5－二基、萘－2,6－二基、1,4－亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4－双环[2,2,2]辛烷基、氮杂环己烷－1,4－二基、萘烷－2,6－二基、1,2,3,4,－四氢化萘－2,6－二基、茚满－1,3－二基、茚满－1,5－二基、茚满－2,5－二基、菲－1,6－二基、菲－1,8－二基、菲－2,7－二基、或者菲－3,6－二基。
A1及A2所具有的－CH2－基，只要氧原子以及硫原子彼此不相邻，就可以被－O－基、或者－S－基取代。
A1及A2所具有的氢原子，也可以被氟原子、氯原子、－CN基、或者碳数为1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、或者烷基羰氧基取代。
Z表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合。
n1是0、1或2。)
在所述方式的液晶显示装置中，由于在配向膜中包含的第一聚合体，在侧链具有由上述化学式(1)表示的至少一种构造，因此不在液晶层中添加聚合引发剂或引发剂单体，就可以使在液晶层中添加的单体聚合。另外，利用该构造可以使自由基产生而使其与在液晶层中添加的单体反应，可以将配向膜和在多聚物层中含有的第二聚合体利用共价键进行结合。并且，可以使得包含由上述化学式(1)表示的构造在内的侧链体积不会变大，可以降低第一聚合体的侧链分子间的空间位阻。因此，可以提高多聚物层的形成速度(单体的聚合速度)，可以抑制多聚物层形成工序中的向液晶层的紫外线照射量，并且降低在液晶层40中残留的未反应的单体。如上所述的结果，即使将本实施方式的液晶显示装置长期地使用，也可以抑制液晶分子的倾斜变化、VHR的降低及残留DC的增加产生。
所述第一聚合体也可以在侧链具有由下述化学式(1－1)～(1－6)中的任一项表示的至少一种构造。
[化45]
Figure BDA0002125751420000591
(在式中，R4相同或者不同，表示碳数为1～40的饱和或者不饱和烃基。)
所述第一聚合体也可以在侧链具有由上述化学式(1－1)表示的构造。
所述第一聚合体也可以在侧链具有由下述化学式(3)表示的至少一种构造。
[化46]
Figure BDA0002125751420000601
(在式中，n2是1～3的整数。)
所述第一聚合体也可以在侧链具有由下述化学式(4－1)～(4－2)中的任意一项表示的至少一种构造
[化47]
Figure BDA0002125751420000602
(在式中，n3是1～3的整数。)
所述第一聚合体也可以在主链具有聚酰胺酸构造及聚酰亚胺构造中的至少一个。
所述第一聚合体也可以具有由下述化学式(5)～(6)中的任意一项表示的至少一种构造。
[化48]
Figure BDA0002125751420000611
(在式中，X表示化学式(5－1)。
Y表示化学式(5－2)或者(5－3)。
p1表示聚合度，p1、q1及r1是分别独立的1以上的整数，q1及r1满足0＜r1/(q1+r1)≦1。
R5是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
R6表示化学式(5－4)或者(5－5)。)
[化49]
Figure BDA0002125751420000612
(在式中，n4是1～3的整数。)
[化50]
Figure BDA0002125751420000621
(在式中，X表示化学式(6－1)。
Y表示化学式(6－2)或者(6－3)。
p2表示聚合度，p2、q2及r2是分别独立的1以上的整数，q2及r2满足0＜r2/(q2+r2)≦1。
R7是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合。
R8表示化学式(6－4)或者(6－5)。)
[化51]
Figure BDA0002125751420000622
(在式中，n5是1～3的整数。)
所述第一聚合体也可以具有至少一种光官能基。
所述第一聚合体也可以具有从由也可以具有取代基的肉桂酸酯基、也可以具有取代基的偶氮苯基、也可以具有取代基的查耳酮基、及也可以具有取代基的香豆素基构成的群中选择的至少一种光官能基。
所述第二聚合体也可以是使所述至少一种单体进行自由基聚合而成的聚合体。
由所述化学式(2)表示的至少一种单体，也可以包含由下述化学式(7－1)～(7－5)中的任意一项表示的至少一种单体。
[化52]
Figure BDA0002125751420000631
(在式中，P5表示自由基聚合性基。)
所述方式的液晶显示装置的液晶驱动模式，也可以是MV A模式、4D－RTN模式、FFS模式或者IPS模式。
附图标记说明
10：第一直线偏光板
20：相对基板
30、50：配向膜
30r、50r：配向膜表面的自由基
31、51：多聚物层
40：液晶层
41：单体
41r：在单体中产生的自由基
60：薄膜晶体管(TFT)基板
70：第二直线偏光板
80：背光源
CB：共价键

Claims (12)

1.一种液晶显示装置，其具有一对基板及所述一对基板间的液晶层，在所述一对基板的至少一个液晶层侧的表面具有配向膜，
所述液晶显示装置的特征在于，
所述液晶显示装置在所述液晶层和所述配向膜之间还具有多聚物层，
所述配向膜包含在侧链具有由下述化学式(1)表示的至少一种构造的第一聚合体，
所述多聚物层含有使包含由下述化学式(2)表示的至少一种单体在内的至少一种单体聚合而成的第二聚合体，
Figure FDA0002125751410000011
在式中，R1表示碳数为3～6的分枝状或者环状的亚烷基，
苯基的相对于羰基而位于对位的位置的氢原子被取代或者不被取代，
Figure FDA0002125751410000012
在式中，R2表示－R3－Sp1－P1基、氢原子、卤素原子、－CN基、－NO2基、－NCO基、－NCS基、－OCN基、－SCN基、－SF5基、或者碳数为1～18的直链状或者分枝状的烷基，
P1表示自由基聚合性基，
Sp1表示碳数为1～6的直链状、分枝状或者环状的亚烷基或者烯化氧基、或者直接键合，
R2所具有的氢原子被取代或者不被取代为氟原子或者氯原子，
R2所具有的－CH2－基不被取代或者，只要氧原子及硫原子彼此不相邻就能够被－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、或者－OCO－CH＝CH－基取代，
R3表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合，
A1及A2相同或者不同，表示1,2－亚苯基、1,3－亚苯基、1,4－亚苯基、萘－1,4－二基、萘－1,5－二基、萘－2,6－二基、1,4－亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4－双环[2,2,2]辛烷基、氮杂环己烷－1,4－二基、萘烷－2,6－二基、1,2,3,4,－四氢化萘－2,6－二基、茚满－1,3－二基、茚满－1,5－二基、茚满－2,5－二基、菲－1,6－二基、菲－1,8－二基、菲－2,7－二基、或者菲－3,6－二基，
A1及A2所具有的－CH2－基不被取代或者，只要氧原子以及硫原子彼此不相邻，就能够被－O－基、或者－S－基取代，
A1及A2所具有的氢原子，被氟原子、氯原子、－CN基、或者碳数为1～6的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、或者烷基羰氧基取代或者不被取代，
Z表示－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、－OCO－CH＝CH－基、或者直接键合，
n1是0、1或2。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体，在侧链具有由下述化学式(1－1)～(1－6)中的任一项表示的至少一种构造，
Figure FDA0002125751410000041
在式中，R4相同或者不同，表示碳数为1～40的饱和或者不饱和烃基。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体，在侧链具有由上述化学式(1－1)表示的构造。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体，在侧链具有由下述化学式(3)表示的至少一种构造，
Figure FDA0002125751410000051
在式中，n2是1～3的整数。
5.根据权利要求3或者4所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体，在侧链具有由下述化学式(4－1)～(4－2)中的任意一项表示的至少一种构造，
Figure FDA0002125751410000052
在式中，n3是1～3的整数。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体，在主链上具有聚酰胺酸构造及聚酰亚胺构造中的至少一个。
7.根据权利要求6记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体具有下述化学式(5)～(6)中的任意一项表示的至少一种构造，
Figure FDA0002125751410000061
在式中，X表示化学式(5－1)，
Y表示化学式(5－2)或者(5－3)，
p1表示聚合度，p1、q1及r1是分别独立的1以上的整数，q1及r1满足0＜r1/(q1+r1)≦1，
R5是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合，
R6表示化学式(5－4)或者(5－5)，
Figure FDA0002125751410000062
在式中，n4是1～3的整数，
Figure FDA0002125751410000071
在式中，X表示化学式(6－1)，
Y表示化学式(6－2)或者(6－3)，
p2表示聚合度，p2、q2及r2是分别独立的1以上的整数，q2及r2满足0＜r2/(q2+r2)≦1，
R7是光官能基、垂直配向官能基、水平配向官能基、或者它们的组合，
R8表示化学式(6－4)或者(6－5)，
Figure FDA0002125751410000072
在式中，n5是1～3的整数。
8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体具有至少一种光官能基。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一聚合体具有从由具有取代基或者不具有取代基的肉桂酸酯基、具有取代基或者不具有取代基的偶氮苯基、具有取代基或者不具有取代基的查耳酮基、及具有取代基或者不具有取代基的香豆素基构成的群中选择的至少一种光官能基。
10.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第二聚合体，是使所述至少一种单体进行自由基聚合而成的聚合体。
11.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
由所述化学式(2)表示的至少一种单体，包含由下述化学式(7－1)～(7－5)中的任意一项表示的至少一种单体，
Figure FDA0002125751410000081
在式中，P5表示自由基聚合性基。
12.根据权利要求1至4中的任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述液晶显示装置的液晶驱动模式是MVA模式、4D－RTN模式、FFS模式或者IPS模式。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101364010A (zh) * 2008-09-26 2009-02-11 友达光电股份有限公司 液晶显示面板以及液晶混合物
CN102147545A (zh) * 2007-03-26 2011-08-10 夏普株式会社 液晶显示装置和取向膜材料用聚合物
CN102356350A (zh) * 2009-03-30 2012-02-15 夏普株式会社 液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、聚合物层形成用组合物、以及液晶层形成用组合物
CN105785612A (zh) * 2016-05-13 2016-07-20 深圳市华星光电技术有限公司 Psva液晶面板的制作方法
CN107450235A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 三星显示有限公司 液晶显示器及其制造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6194039B1 (en) * 1999-10-22 2001-02-27 Elsicon, Inc. Materials for inducing alignment in liquid crystals and liquid crystal displays
US6952252B2 (en) 2001-10-02 2005-10-04 Fujitsu Display Technologies Corporation Substrate for liquid crystal display and liquid crystal display utilizing the same
JP4237977B2 (ja) 2001-10-02 2009-03-11 シャープ株式会社 液晶表示装置
CN102804044B (zh) 2009-06-29 2015-08-12 夏普株式会社 液晶显示装置及其制造方法
JP2015215368A (ja) 2012-09-05 2015-12-03 シャープ株式会社 配向膜用重合体、及び、液晶表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102147545A (zh) * 2007-03-26 2011-08-10 夏普株式会社 液晶显示装置和取向膜材料用聚合物
CN101364010A (zh) * 2008-09-26 2009-02-11 友达光电股份有限公司 液晶显示面板以及液晶混合物
CN102356350A (zh) * 2009-03-30 2012-02-15 夏普株式会社 液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法、聚合物层形成用组合物、以及液晶层形成用组合物
CN105785612A (zh) * 2016-05-13 2016-07-20 深圳市华星光电技术有限公司 Psva液晶面板的制作方法
CN107450235A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 三星显示有限公司 液晶显示器及其制造方法

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