CN111752048B

CN111752048B - 液晶显示装置

Info

Publication number: CN111752048B
Application number: CN202010227678.9A
Authority: CN
Inventors: 浅木大明
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: US11300834B2; CN111752048A; US20200310199A1

Abstract

本发明的液晶显示装置具有薄膜晶体管基板、与所述薄膜晶体管基板相向的对向基板、设在所述薄膜晶体管基板与所述对向基板之间的液晶层、设在所述薄膜晶体管基板上的配向膜、在所述液晶层的周围使所述薄膜晶体管基板与所述对向基板粘合的密封材、及设在所述配向膜的所述液晶层侧的表面上的聚合层；所述配向膜包含第1聚合物、及种类不同于所述第1聚合物的第2聚合物，且，与所述密封材化学结合；在所述配向膜的接触于所述液晶层的表层，混合存在着所述第1聚合物及所述第2聚合物；所述第1聚合物及所述第2聚合物具有互不相同的光官能基。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置是利用液晶进行显示的显示装置，其典型的显示方式是，在一对基板间封入液晶而成为液晶面板，从背光源对液晶面板照射光，对液晶施加电压而改变液晶分子的配向，由此控制透射至液晶面板的光量。此种液晶显示装置具有薄型、轻量及低耗电的特长，可用于智能手机、平板PC、导航仪等电子设备。

近年来，在FFS(Fringe Field Switching，边缘场开关)模式、IPS(In PlaneSwitching，面内开关)模式等液晶驱动模式的液晶显示装置中，已知有如下技术：将薄膜晶体管(以下称为TFT)基板侧的配向膜的配向限制力设为弱锚定(也可为零锚定)，将对向基板侧的配向膜的配向限制力设为强锚定，由此提升透射率。

例如，专利文献1中公开了如下方法：将液晶中添加有自由基聚合性化合物的液晶组成物接触自由基产生膜(配向膜)，在此状态下，进行UV照射等，由此制造零面锚定膜。

而且，专利文献2中记载了如下技术：采用强锚定部分与弱锚定部分混合存在着在表面的配向膜，来维持明亮的显示且改善响应性。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]国际公开第2019/004433号

[专利文献2]特开2018-151438号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，专利文献1中记载的零面锚定膜并不具有强锚定部分，而仅具有弱锚定部分，所以在专利文献1中记载的技术中，响应速度、粘着特性等特性仍有改善余地。而且，专利文献1中并未提及粘合一对基板的密封材，对于零面锚定膜与密封材之间的密接性丝毫未作研究。

专利文献2中记载的技术中，作为配向膜材料，使用具有成为强锚定部分的高极性部位及成为弱锚定部分的无极性部位的共聚合物，弱锚定部分(无极性部位)的面积比例高达70

90％，因此，与密封材的密接性弱。而且，由该共聚合物形成的配向膜未经过光配向处理、摩擦处理这样的单轴配向处理，所以配向性差。

本发明是鉴于所述现状而完成的，其目的在于提供一种透射率、粘着特性及密封密接性优良的液晶显示装置。

解决问题的方法

(1)本发明的一实施方式中的液晶显示装置中，具有薄膜晶体管基板、与所述薄膜晶体管基板相向的对向基板、设在所述薄膜晶体管基板与所述对向基板之间的液晶层、设在所述薄膜晶体管基板上的配向膜、在所述液晶层的周围使所述薄膜晶体管基板与所述对向基板粘合的密封材、及设在所述配向膜的所述液晶层侧的表面上的聚合层，所述配向膜包含第1聚合物、及种类不同于所述第1聚合物的第2聚合物，且，在与所述密封材化学结合并接触于所述配向膜的所述液晶层的表层，混合存在着所述第1聚合物及所述第2聚合物，所述第1聚合物及所述第2聚合物具有互不相同的光官能基。

(2)而且，本发明的一实施方式的液晶显示装置中，除了具有所述(1)的结构之外，所述液晶显示装置的液晶驱动模式为IPS模式、FFS模式或TN模式。

(3)而且，本发明的一实施方式的液晶显示装置中，除了具有所述(1)或所述(2)的结构之外，所述第1聚合物具有选自于环丁基、偶氮苯基、查尔酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙烯基、酚酯基及苯基苯甲酸酯基组成的群组中的至少一种基团作为所述光官能基。

(4)而且，本发明的一实施方式中的液晶显示装置中，除了具有所述(1)、所述(2)或所述(3)的结构之外，所述配向膜包含选自于光分解型聚合物、光重排型聚合物、光异构化型聚合物、光二聚型聚合物及光交联型聚合物组成的群组中的至少一种聚合物作为所述第1聚合物。

(5)而且，本发明的一实施方式中的液晶显示装置中，除了具有所述(1)、所述(2)、所述(3)或所述(4)的结构之外，所述第2聚合物具有选自于丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基、香豆素基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基及马来酰亚胺基组成的群组中的至少一种基团作为所述光官能基。

(6)而且，本发明的一实施方式中的液晶显示装置中，除了所述(1)、所述(2)、所述(3)、所述(4)或所述(5)的结构之外，所述密封材具有选自于丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯基醚基、烯丙基、肉桂酸酯基、苯乙烯基及马来酰亚胺基组成的群组中的至少一种基团。

(7)而且，本发明的一实施方式中的液晶显示装置中，除了所述(1)、所述(2)、所述(3)、所述(4)、所述(5)或所述(6)的结构之外，所述聚合层包含由添加于所述液晶层的至少一种单体聚合而成的第3聚合物。

(8)而且，本发明的另一实施方式中的液晶显示装置中，除了所述(7)的结构之外，所述至少一种单体包含烷基。

(9)而且，本发明的另一实施方式中的液晶显示装置中，除了所述(7)或所述(8)的结构之外，所述至少一种单体具有选自于丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基、香豆素基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基及马来酰亚胺基组成的群组中的至少一种基团。

(10)而且，本发明的另一实施方式中的液晶显示装置中，除了所述(7)、所述(8)或所述(9)的结构之外，所述至少一种单体包含选自于甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、衣康酸酯、反丁烯二酸酯、顺丁烯二酸酯及丁烯酸酯组成的群组中的至少一种单体。

发明效果

根据本发明，可提供一种透射率、粘着特性及密封密接性优良的液晶显示装置。

附图说明

图1是表示实施方式1的液晶显示装置的单元结构的截面示意图。图2是表示实施方式1的液晶显示装置的整体结构的截面示意图。

具体实施方式

[用语的定义]

首先，以下将说明本说明书中使用的用语的定义。

“观察面侧”是指靠近液晶显示装置的画面(显示面)之侧，“背面侧”是指远离液晶显示装置的画面(显示面)之侧。

本说明书中，“光官能基”是指会产生光反应的官能基。光官能基既可为通过照射紫外线、可见光等光(电磁波、优选为偏振光、更优选为偏振紫外线、尤其优选为线性偏振紫外线)而发生例如二聚化(二聚体形成)、异构化、光弗莱斯重排、分解(裂解)等的结构变化，能表现出液晶分子的配向限制力的官能基(以下，也称为配向性光官能基)，也可为通过照射紫外线、可见光等光而产生自由基，由此，可向单体赋予能量以使液晶中的单体开始聚合反应的官能基(以下，也称为聚合性光官能基)。作为配向性光官能基的具体例，可列举例如，偶氮苯基、查尔酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙炔基、二苯乙烯基、环丁基环等。作为聚合性光官能基的具体例，可列举例如，丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基、香豆素基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、马来酰亚胺基等。

本说明书中，也将当未对液晶层施加电压时使液晶分子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称为水平配向模式。大致水平是指，例如，液晶分子的预倾角相对于各基板的主面呈0°以上、5°以下。另外，预倾角是指，当对液晶层施加的电压低于阈值电压(包括未施加电压)时，液晶分子的长轴相对于基板的表面所形成的角度，基板面设为0°，基板法线设为90°。

以下，将说明本发明的实施方式。本发明并不限于以下的实施方式中记载的内容，可在符合本发明结构的范围内适当进行设计变更。

<实施方式1>

首先，利用图1说明本实施方式的概要。本实施方式中，作为用于解决上文所述的问题的改善方法，采用下述(1)及(2)对策。

(1)在水平配向模式的TFT(薄膜晶体管)基板60侧的配向膜50上，混合存在着强锚定区域和弱锚定区域。

(2)使TFT基板60侧的配向膜50与密封材90化学结合。

根据所述(1)，能够使透射率及粘着特性优良，根据所述(2)，能够提升密封密接性。

并且，为了实现所述(1)及(2)，采用下述(a)

(c)方法。

(a)TFT基板60侧的配向膜50的材料中至少包含第1聚合物及第2聚合物这2种聚合物。

(b)第1聚合物及第2聚合物具有互不相同的光官能基。

(c)使第2聚合物的光官能基(例如甲基丙烯酸酯基)在有效区域中与液晶层40的材料(液晶材料)中所添加的单体(例如甲基丙烯酸己酯)反应，而在密封涂布区域中与密封材90中的化合物(例如双酚A型二丙烯酸酯)反应。

根据所述(a)，当配向膜50成膜之后，能获得第1聚合物及第2聚合物的共存状态，第1聚合物及第2聚合物能存在于配向膜50的表层。根据所述(b)，作为第1聚合物，可采用用于作为单轴配向处理中的一种的光配向处理的聚合物，通过光配向处理，能使表层存在第1聚合物的区域成为强锚定区域。因此，能改善粘着特性。而且，根据所述(b)，如所述(c)所示，作为第2聚合物，可采用通过光照射而会与液晶层40中的单体及密封材90都发生反应的聚合物。结果，能使第2聚合物与液晶层40中的单体化学结合，从而使表层存在第2聚合物的区域成为弱锚定区域。因此，能提升透射率。而且，能使第2聚合物与密封材90化学结合，从而能实现密封密接性高、面板强度优良的液晶显示装置。

这样，本实施方式中，至少使用第1聚合物及第2聚合物这两种聚合物，使强锚定区域与弱锚定区域共存于TFT基板侧的配向膜50，这一方面与专利文献1中记载的技术的不同。因此，能如上文所述改善粘着特性，且能提升响应速度。而且，本实施方式中，第2聚合物与密封材化学结合，这一方面也不同于专利文献1中记载的技术。

由此，能改善密封密接性。

而且，本实施方式中，在强锚定区域及弱锚定区域中，分别存在互不相同的聚合物、即第1聚合物及第2聚合物，这一方面不同于专利文献2中记载的技术。因此，通过对第1聚合物进行光配向处理，能赋予配向膜单轴配向性，从而使配向性优良，且通过使第2聚合物与密封材90化学结合，能使密封密接性强固。

以下，利用图2进一步说明本实施方式的液晶显示装置的结构。

图2是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的截面示意图。如图2所示，实施方式1的液晶显示装置是水平配向模式的液晶显示装置，其中，从观察面侧向背面侧起依序具有直线偏光板10、对向基板20、配向膜30、液晶层40、聚合层51、配向膜50、薄膜晶体管(TFT)基板60、直线偏光板70、及背光源80。实施方式1的液晶显示装置中，在液晶层40的周围还具有粘合对向基板20与TFT基板60的密封材90。聚合层51既可如图1所示设在配向膜50的液晶层40侧的整个表面(其中，俯视时被密封材90包围的区域内)，也可局部地设在配向膜50的液晶层40侧的表面上(其中，俯视时被密封材90包围的区域内)。

作为直线偏光板10，可使用例如使聚乙烯醇(PVA)膜染色及吸附有碘络合物(或染料)等各向异性材料并经延伸配向而成的偏振板(吸收型偏振板)等。另外，通常，为了确保机械强度、耐湿热性，在PVA膜的两侧层叠三乙酰纤维素(TAC)膜等保护膜而供实用。

对向基板20为滤色(CF)基板，从观察面侧向背面侧依序具有透明基材(未图示)、滤色片/黑矩阵(未图示)、及根据需要而添加的平坦化膜(未图示)。

作为对向基板20的透明基材，可列举例如玻璃基板、塑料基板等。

滤色片/黑矩阵的结构为，红色滤色片、绿色滤色片及蓝色彩色膜排列在一平面内，并由黑矩阵划分。红色滤色片、绿色滤色片、蓝色滤色片、及黑矩阵例如由含有颜料的透明树脂构成。通常，所有像素中配置着红色滤色片、绿色滤色片及蓝色滤色片的组合，控制透射至红色滤色片、绿色滤色片及蓝色滤色片的色光的量且进行混色，由此，各像素内可获得所需的颜色。

配向膜30及50是使液晶分子相对于膜面大致水平地配向而成的水平配向膜。而且，TFT基板60侧的配向膜50是具有光官能基、且实施了作为单轴配向处理的光配向处理的光配向膜，而对向基板20侧的配向膜30既可为具有光官能基且实施了作为单轴配向处理的光配向处理的光配向膜，也可为实施了作为单轴配向处理的摩擦处理的摩擦配向膜，还可为未经配向处理的配向膜，但优选光配向膜。配向膜30的材料并无特别限制，可使用例如分解型光配向膜材料。

配向膜50包含第1聚合物、及种类不同于第1聚合物的第2聚合物，在配向膜50的接触于液晶层40的表层，混合存在着第1聚合物及第2聚合物。因此，在配向膜50的液晶层40侧的表面，能使第1聚合物所在的区域成为强锚定区域，使第2聚合物所在的区域成为弱锚定区域，而混合存在着这两个区域。

第1聚合物及第2聚合物具有互不相同的光官能基。因此，能赋予第1聚合物及第2聚合物互不相同的功能。具体而言，可通过光配向处理对第1聚合物赋予单轴配向性，形成强锚定区域。另一方面，通过对第2聚合物进行光照射，使第2聚合物与液晶材料中所添加的单体反应，能形成弱锚定区域。而且，通过对第2聚合物进行光照射，能使第2聚合物与密封材90反应而发生化学结合。

并且，配向膜50、尤其是第2聚合物与密封材90化学结合，优选为共价键合。由此，密封密接性得到改善。另外，第2聚合物化学结合的对象通常是构成密封材90的全部成分中的一部分，也可为一种成分。

第1聚合物具有的光官能基的种类并无特别限制，但通常为配向性光官能基，更具体而言，作为适宜的示例，可列举环丁基、偶氮苯基、查尔酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙烯基、酚酯基及苯基苯甲酸酯基。它们可单独使用任一种，也可同时使用两种以上。尤其是从配向稳定性的观点出发，作为第1聚合物，尤其优选主链具有环丁基的聚合物。另外，第1聚合物的光官能基既可位于第1聚合物的主链，也可位于第1聚合物的侧链，又可位于第1聚合物的主链及侧链。

第1聚合物的光反应类型也无特别限制，但作为适宜的示例，可列举光分解型聚合物、光重排型聚合物(优选为光弗莱斯重排型聚合物)、光异构化型聚合物、光二聚型聚合物及光交联型聚合物。它们可单独使用任一种，也可并用其中的两种以上。尤其是从配向稳定性的观点出发，尤其优选反应波长(主感度波长)为254nm附近的光分解型聚合物及光分解型聚合物。侧链具有光官能基的光异构化型聚合物及光二聚型聚合物也尤其优选。

第2聚合物具有的光官能基的种类并无特别限制，但通常为聚合性光官能基，更具体而言，作为适宜的示例，可列举丙烯酸酯基(丙烯酰基)、甲基丙烯酸酯基(甲基丙烯酰基)、肉桂酸酯基、香豆素基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基及马来酰亚胺基。它们可单独使用任一种，也可并用其中的两种以上。尤其是从反应性的观点出发，更优选甲基丙烯酸基。第2聚合物具有的丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基也可分别为丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基。另外，第2聚合物的光官能基既可位于第2聚合物的主链，也可位于第2聚合物的侧链，又可位于第2聚合物的主链及侧链，但优选位于第2聚合物的至少侧链。

第1聚合物及第2聚合物的光官能基各自的反应波长并无特别限制，但优选为互不相同的波长。

而且，第1聚合物及第2聚合物也可彼此化学结合(共价键合)。

第1聚合物及第2聚合物的主链结构并无特别限制，但作为适宜的示例，可列举聚酰胺酸结构、聚酰亚胺结构、聚(甲基)丙烯酸结构及聚硅氧烷结构。而且，从容易在配向膜50的表层形成第1聚合物与第2聚合物的共存状态的观点出发，也优选第1聚合物及第2聚合物的主链结构相同。

另外，配向膜30可与普通的光配向膜相同地形成。即，首先，准备在1种以上的溶剂中溶解有作为固体成分的第1聚合物及第2聚合物的配向膜油墨(液晶配向剂)，并通过辊涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法等方法涂布到TFT基板60的表面上。接着，使TFT基板60的表面临时干燥(临时焙烧)，使配向膜油墨中的溶剂挥发，形成配向膜30。接着，作为单轴配向处理，向配向膜30照射线性偏振紫外线。并且，对TFT基板60再次加热，进行配向膜30的正式焙烧。

配向膜油墨中的第1聚合物及第2聚合物的比率(重量比)并无特别限制，但优选(第1聚合物)：(第2聚合物)＝1：99

90：10，更优选5：95/>

50：50。

而且，第1聚合物及第2聚合物各自的分子结构中的、光官能基的导入比率也无特别限制，可适当调整。第1聚合物及第2聚合物分别可于所有重复单元中含有光官能基，也可为由含有光官能基的分子结构(重复单元)与不含光官能基的其他分子结构(重复单元)形成的共聚状态。

配向膜油墨中的固体成分(第1聚合物及第2聚合物)的浓度、即固体成分相对于配向膜油墨全重量的重量比(重量％)也无特别限制，但优选1

20重量％，更优选3/>

10重量％。

密封材90优选具有选自于丙烯酸酯基(丙烯酰基)、甲基丙烯酸酯基(甲基丙烯酰基)、肉桂酸酯基、香豆素基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基及马来酰亚胺基组成的群组中的至少一种基团。由此，能使密封材90容易与第2聚合物化学结合。尤其是从反应性的观点出发，甲基丙烯酸基更优选，密封材90尤其优选包含两末端分别具有甲基丙烯酸基的化合物。而且，从令密封材90自身的键合更强固的观点出发，密封材90也优选具有热反应性的缩水甘油基。由此，通过加热使密封材90硬化，获得可靠性优良的液晶显示装置。密封材90具有的丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基也可分别为丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基。

另外，至此，已说明了使密封材90与第2聚合物化学结合的情况，但密封材90也可并非与第2聚合物而是与第1聚合物化学结合(共价键合)，还可与第1聚合物及第2聚合物两者都化学结合(共价键合)。

聚合层(聚合物层)51是由第3聚合物而形成在TFT基板60侧的配向膜50的液晶层40侧的表面上。并且，第3聚合物与配向膜50的第2聚合物化学结合、优选为共价键合。由此，第3聚合物能减弱第2聚合物所在的区域的锚定能量。

第3聚合物优选由液晶层40中所添加的至少一种单体(以下也称为添加剂)聚合而成的聚合物。由此，容易形成聚合层51。添加剂也可单独使用一种单体，还可并用两种以上的单体。聚合层(聚合物层)51是通过追加照射工艺，对添加了添加剂的液晶层40照射紫外线并使添加剂聚合而形成。此时，可由添加剂自身吸收紫外线吸收并聚合而形成聚合物，也可由配向膜50的第2聚合物吸收紫外线，并利用由此产生的自由基而使液晶层40中的添加剂发生聚合反应而形成聚合物。

添加剂的导入量对于含有添加剂及液晶的液晶材料整体而言，优选为0.1

10重量％，更优选为0.2/>

5重量％。

因形成聚合层51时会成为弱锚定部，所以添加剂优选含有烷基。作为添加剂中所含的烷基，优选碳数2

20的烷基，尤其优选碳数4/>

16的烷基。而且，添加剂中所含的烷基既可为直链结构，也可为分支结构，还可为环状结构。分子结构中具有碳数不同的多个烷基的添加剂也优选。

添加剂优选具有选自于丙烯酸酯基(丙烯酰基)、甲基丙烯酸酯基(甲基丙烯酰基)、肉桂酸酯基、香豆素基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基及马来酰亚胺基组成的群组中的至少一种基团。由此，能使第3聚合物容易与第2聚合物化学结合。添加剂具有的丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基也可分别为丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基。

添加剂的具体种类并无特别限制，但作为适宜的示例，可列举甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、衣康酸酯、反丁烯二酸酯、顺丁烯二酸酯、丁烯酸酯等不饱和脂肪酸酯。它们可单独使用任一种，也可并用其中的两种以上。通过使用所述添加剂，可利用追加照射工艺，仅在TFT基板60侧的配向膜50上形成聚合层51。

另外，至此，已对使第3聚合物与第2聚合物化学结合的情况进行了说明，但第3聚合物与配向膜50未必一定要化学结合，也可使第3聚合物作为减弱配向膜50的锚定能量的物质而堆积在配向膜50上，并在此状态下形成聚合层51。

液晶层40是水平配向液晶层，含有当未施加电压时水平配向的液晶。作为液晶，可任意采用正型液晶或负型液晶。液晶层40含有当未施加电压时配向在规定方向的液晶分子。该规定方向(初始配向方向)可根据液晶驱动模式适当设定，在水平配向模式下，当未施加电压时，液晶分子沿相对于各基板20、60的主面大致水平的方向配向。

薄膜晶体管(TFT)基板60可采用液晶显示装置的领域中普遍的有效矩阵基板。本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式(液晶显示模式)只要为水平配向模式则并无特别限制，可采用例如TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式、FFS模式、IPS模式等水平配向模式。

当本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式为FFS模式时，TFT基板60例如具有透明基板、配置在透明基板的液晶层40侧的表面上的共通电极(面状电极)、覆盖共通电极的绝缘膜、及配置在绝缘膜的液晶层40侧的表面上的像素电极(梳齿电极)。根据这种电极结构(以下也称为FFS电极结构)，通过向构成一对电极的共通电极及像素电极之间施加电压，可在液晶层40产生横电场(边缘电场)。因此，通过调整施加于共通电极与像素电极之间的电压，能控制液晶层40中的液晶的配向。

而且，当本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式为IPS模式时，通过对设于TFT基板60的一对梳齿电极施加电压，而使液晶层40产生横电场，控制液晶层40中的液晶的配向。

而且，当本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式为TN模式时，TFT基板60上设有像素电极，对向基板20上设有共通电极，通过向共通电极与像素电极之间施加电压，使液晶层40产生纵电场，控制液晶层40中的液晶的配向。

作为TFT基板60的透明基材，可列举例如玻璃基板、塑料基板等。

FFS模式及IPS模式中，对配向膜30及50实施配向处理，以使配向膜30上的初始配向方向与配向膜50上的初始配向方向彼此平行。另一方面，TN模式中，对配向膜30及50实施配向处理，以使配向膜30上的初始配向方向与配向膜50上的初始配向方向在俯视时彼此正交。

作为直线偏光板70，可采用与直线偏光板10相同的类型。直线偏光板10的透射轴与直线偏光板70的透射轴优选为正交。根据这种结构，直线偏光板10与直线偏光板70是正交偏振式地配置，因此当未施加电压时，在FFS模式及IPS模式中能实现良好的黑显示状态，在TN模式中能实现良好的白显示状态。

背光源80的方式并无特别限制，可列举例如边缘发光方式、直下式发光等。背光源80的光源的种类并无特别限制，可列举例如发光二极管(LED)、冷阴极管(CCFL)等。就背光源80发出的光而言，通过向液晶层40施加的电压而控制透射至液晶面板的光量。

另外，实施方式1的液晶显示装置也可包含其他结构部件，例如，通过在直线偏光板10的观察面侧设置抗反射膜，能进一步降低液晶面板的反射率。作为抗反射膜，适宜采用具有蛾眼状的表面结构的蛾眼膜。

另外，至此，已对于从观察面侧向背面侧依序具有直线偏光板10、对向基板20、配向膜30、液晶层40、聚合层51、配向膜50、TFT基板60、直线偏光板70、及背光源80的水平配向模式的液晶显示装置进行说明，但也可使所述配置顺序反转，而使观察面侧为TFT基板60，背面侧为对向基板20。

以下，将以实施例及比较例来对本发明进行更详细的说明，但本发明并不限于下述实施例。

(实施例1)

首先，作为配向膜油墨，准备下述2种类的配向膜油墨(A)及(B)。

(A)CF基板侧的配向膜油墨以重量比计为固体成分/NMP/γBL/BC/DIBK＝4/50/20/18/8的方式混合下述化学式(1-1)所示的主链骨架上具有环丁基环的聚酰胺酸(固体成分)、与以下的溶剂，由此准备配向膜油墨(A)。

[化1]

(式中，R¹、R²、R³及R⁴相同或不同，表示氢原子或碳化氢基，X¹表示含有作为光官能基的环丁基环的4价有机基，Y¹表示2价有机基。)

另外，NMP、γBL、BC及DIBK分别表示N-甲基-2-吡咯烷酮(N-甲基吡咯烷酮)、γ-丁内酯、丁基溶纤剂(乙二醇单丁醚)及二异丁基酮(2,6-二甲基-4-庚酮)。

(B)TFT基板侧的配向膜油墨以重量比计为固体成分[1-1]/固体成分[2—1]/NMP/γBL/BC/DIBK＝0.2/3.8/50/20/18/8的方式，混合所述化学式(1-1)所示的主链骨架上具有环丁基环的聚酰胺酸(固体成分[1-1])、下述化学式(2-1)所示的具有甲基丙烯酸酯基的聚酰胺酸(固体成分[2-1])、及以下的溶剂，由此准备配向膜油墨(B)。这样，在本实施例中，作为强锚定的配向膜材料，准备主链(X¹)上具有环丁基环的光分解型配向膜材料。

[化2]

(式中，R⁵、R⁶、R⁷及R⁸相同或不同，表示氢原子或碳化氢基，X²表示4价有机基，Y²表示含有作为光官能基的下述化学式(2-1-1)所示的甲基丙烯酸基(甲基丙烯酰氧基)的2价有机基。)

[化3]

(式中，*表示与丙烯酰氧基以外的部分的键合部位。)

接着，准备具有FFS电极结构的TFT基板、及具有感光性间隔件(PS)的CF基板，利用喷墨涂布法，将上文所述的配向膜油墨(A)及(B)分别涂布于CF基板及TFT基板。之后，以70℃将两基板临时干燥后，以230℃对两基板加热30分钟。接着，使线性偏振紫外线从基板法线方向以254nm、1J/cm²照射到各配向膜的表面。照射的偏振紫外线的偏振度在波长254nm下为30：1。之后，再次以230℃对两基板加热30分钟。焙烧后的各配向膜的膜厚为100nm左右。

接着，在TFT基板上，利用分注器描绘含有下述化学式(3-1)所示的二丙烯酸酯作为成分的热·UV光并用密封材，将TFT基板与CF基板，以分别照射的线性偏振紫外线的偏振方向平行的方式夹入液晶材料而进行粘合，以此制作单元。另外，进行该粘合时(密封剂硬化时)，进行遮罩以使密封剂描绘部分以外不会照射到UV光，以此进行密封材的UV硬化。而且，作为液晶材料，采用如下材料：向介电各向异性为正的正型液晶中，以相对于含有液晶及添加剂的液晶材料整体为5重量％的方式添加作为添加剂的下述化学式(4-1)所示的丙烯酸酯、即甲基丙烯酸己酯材料。

[化4]

[化5]

之后，以130℃对所制作的单元加热40分钟，由此对液晶分子进行再配向处理，同样获得单轴配向的FFS液晶面板。

对该面板照射主波长313nm的UVB(紫外线B波)1J/cm²(追加照射工艺)。由此，使液晶材料中的添加剂的聚合物仅形成于TFT基板侧，从而形成弱锚定区域。

之后，对所得的液晶面板进行薄型加工，使各基板的玻璃厚成为0.2mm。接着，安装偏振板或背光源、控制基板等零件，由此获得实施例1的FFS模式的液晶显示装置。

(比较例1)

作为TFT基板侧的配向膜油墨，代替配向膜油墨(B)，而使用以重量比计为固体成分/NMP/γBL/BC/DIBK＝4/50/20/18/8的方式混合PHMA(聚甲基丙烯酸己酯、固体成分)与以下的溶剂而成的配向膜油墨(C)，在与实施例1相同的正型液晶中不添加添加剂，且不实施追加照射工艺，除此以外与实施例1相同地获得比较例1的FFS模式的液晶显示装置。

(比较例2)

作为TFT基板侧的配向膜油墨，代替配向膜油墨(B)而使用配向膜油墨(A)，在与实施例1相同的正型液晶中不添加添加剂，不实施追加照射工艺，除此以外与实施例1相同地获得比较例2的FFS模式的液晶显示装置。

(实施例2)

作为TFT基板侧的配向膜油墨，代替配向膜油墨(B)而使用以重量比计为固体成分[1-2]/固体成分]2-1]/NMP/γBL/BC/DIBK＝0.2/3.8/50/20/18/8的方式混合下述化学式(1-2)所示的具有酚酯基的聚酰胺酸(固体成分[1-2])、所述化学式(2-1)所示的具有甲基丙烯酸酯基的聚酰胺酸(固体成分[2-1])、及以下的溶剂而成的配向膜油墨(D)，除此以外与实施例1相同地获得实施例2的FFS模式的液晶显示装置。这样，在本实施例中，作为强锚定的配向膜材料，使用的是侧链(Y¹)上具有酚酯基的光弗莱斯重排型配向膜材料。

[化6]

(式中，R¹、R²、R³及R⁴相同或不同，表示氢原子或碳化氢基，X^1’表示4价有机基，Y¹'表示含有作为光官能基的酚酯基的2价有机基。)

(实施例3)

作为TFT基板侧的配向膜油墨，代替配向膜油墨(B)而使用以重量比计为固体成分[1-1]/固体成分[2-2]/NMP/γBL/BC/DIBK＝0.2/3.8/50/20/18/8的方式混合所述化学式(1-1)所示的主链骨架上具有环丁基环的聚酰胺酸(固体成分[1-1])、下述化学式(2-2)所示的具有肉桂酸酯基的聚酰胺酸(固体成分[2-2])、及以下的溶剂而成的配向膜油墨(E)，除此以外与实施例1相同地获得实施例3的FFS模式的液晶显示装置。

[化7]

(式中，R⁵、R⁶、R⁷及R⁸相同或不同，表示氢原子或碳化氢基，X²表示4价有机基，Y²'表示含有作为光官能基的下述化学式(2-2-1)所示的肉桂酸酯基的2价有机基。)

[化8]

(式中，*表示与肉桂酸酯基以外的部分的键合部位。)

(实施例4)

作为密封材，代替上述化学式(3-1)所示的二丙烯酸酯，而使用含有下述化学式(3-2)所示的具有缩水甘油基及丙烯酸酯基的化合物作为成分的热·UV光并用密封材，除此以外与实施例1相同地获得实施例4的FFS模式的液晶显示装置。

[化9]

(实施例5)

作为添加剂，代替上述化学式(3-1)所示的丙烯酸酯，而使用下述化学式(4-2)所示的衣康酸酯，除此以外与实施例1相同地获得实施例5的FFS模式的液晶显示装置。

[化10]

(实施例6)

作为密封材，采用在实施例1中使用的密封材中添加了可吸收UV光及可见光的起始剂的材料，当粘合时(密封剂硬化时)，不使用掩模，代替UV光而照射可见光，由此进行密封材的光硬化，除此以外与实施例1相同地获得实施例6的FFS模式的液晶显示装置。

对于实施例1

6及比较例1/>

2中制作的液晶显示装置，评估透射率、粘着及密封密接性。

(透射率评估)

对于所制作的液晶显示装置的白透射率(＝液晶显示装置的白亮度÷背光源亮度×100)进行测量。测量亮度时，使用Topcon Technohouse公司制造的分光辐射计SR-UL2。

(粘着测试)

利用所制作的液晶显示装置，对白黑棋盘格图案进行6小时通电试验后，使整个面上显示64灰阶(其中，最高灰阶＝255灰阶)，测量白显示的部分与黑显示的部分的亮度比，作为粘着亮度比。当粘着亮度比低于1.1时，判断其为粘着特性良好的液晶显示装置。测量亮度时，使用所述分光辐射计。

(密封密接性)

按压液晶面板的端子部，测量液晶面板受损时的负载。若为20N以上，则判定面板强度强，为良好的液晶面板。

评估结果如下述表1所示。

[表1]

实施例1中，白透射率22％、粘着亮度比1.05、密封剂剥离强度24N等特性均良好。比较例1中，虽白透射率良好为24％，但粘着亮度比为2.3、密封剂剥离强度为12N，不符合液晶显示元件的综合规格。比较例2中，粘着特性及密封密接性无问题，但白透射率与现有的液晶显示元件同样为较低的值。实施例2

6中，白透射率、粘着及密封密接性全部表现为优良特性。

附图标记说明

10、70 直线偏光板

20 对向基板

30、50 配向膜

51 聚合物层

40 液晶层

60 薄膜晶体管(TFT)基板

80 背光源

90 密封材

Claims

1. 一种液晶显示装置，其特征在于，具有：

薄膜晶体管基板、

与所述薄膜晶体管基板相向的对向基板、

设在所述薄膜晶体管基板与所述对向基板之间的液晶层、

设在所述薄膜晶体管基板上的配向膜、

在所述液晶层的周围使所述薄膜晶体管基板与所述对向基板粘合的密封材、及

设在所述配向膜的所述液晶层侧的表面上的聚合层，

所述配向膜包含第1聚合物、及种类不同于所述第1聚合物的第2聚合物，且与所述密封材化学结合，

在所述配向膜的接触于所述聚合层的表层，混合存在着所述第1聚合物及所述第2聚合物，

所述第1聚合物及所述第2聚合物具有互不相同的光官能基，

所述第1聚合物含有选自于环丁基、偶氮苯基、查尔酮基、肉桂酸酯基、香豆素基、二苯乙烯基、酚酯基及苯基苯甲酸酯基组成的群组的至少一种基团作为所述光官能基，

所述第1聚合物所在的区域的锚定能量强于所述第2聚合物所在的区域的锚定能量，

所述聚合层包含由添加到所述液晶层中的至少一种单体聚合而成的第3聚合物，所述至少一种单体包含烷基，

所述第3聚合物与所述第2聚合物共价键合。

2.根据权利要求1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为IPS模式、FFS模式或TN模式。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述配向膜含有作为所述第1聚合物的、选自于光分解型聚合物、光重排型聚合物、光异构化型聚合物、光二聚型聚合物及光交联型聚合物组成的群组的至少一种聚合物。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第2聚合物具有作为所述光官能基的、选自于丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、肉桂酸酯基、香豆素基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基及马来酰亚胺基组成的群组的至少一种基团。

5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述密封材具有选自于丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯基醚基、烯丙基、肉桂酸酯基、苯乙烯基及马来酰亚胺基组成的群组的至少一种基团。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述至少一种单体包含选自于甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、衣康酸酯、反丁烯二酸酯、顺丁烯二酸酯及丁烯酸酯组成的群组的至少一种单体。

7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述密封材与所述第1聚合物或所述第2聚合物共价键合。

8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

所述第1聚合物及所述第2聚合物的主链结构相同。