JP2012198443A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液晶表示装置は、第1基板20及び第2基板30、第1電極20B、第1電極20Bに設けられた第1配向規制部21、第1配向膜22、第2電極30B、第2電極30Bに設けられた第2配向規制部31、第2配向膜32、液晶分子41を含む液晶層40を有する画素が、複数、配列されて成り、液晶層40は、更に、重合した高分子化合物を含み、液晶分子41A,41Bには、配向膜22,32と接する重合した高分子化合物によってプレチルトが付与されている。
【選択図】 図1
Description
第1基板及び第2基板を備え、
第2基板と対向する第1基板の対向面に形成された第1電極、
第1電極に設けられた第1配向規制部、
第1電極、第1配向規制部及び第1基板の対向面を覆う第1配向膜、
第1基板と対向する第2基板の対向面に形成された第2電極、
第2電極に設けられた第2配向規制部、
第2電極、第2配向規制部及び第2基板の対向面を覆う第2配向膜、並びに、
第1配向膜及び第2配向膜の間に設けられ、液晶分子を含む液晶層、
を有する画素が、複数、配列されて成り、
液晶層は、更に、重合した高分子化合物(『重合高分子化合物』と呼ぶ場合がある)を含み、
液晶分子には、配向膜と接する重合した高分子化合物(重合高分子化合物)によってプレチルトが付与されている。
第1基板及び第2基板を備え、
第2基板と対向する第1基板の対向面に形成された第1電極、
第1電極に設けられた第1配向規制部、
第1電極、第1配向規制部及び第1基板の対向面を覆う第1配向膜、
第1基板と対向する第2基板の対向面に形成された第2電極、
第2電極に設けられた第2配向規制部、
第2電極、第2配向規制部及び第2基板の対向面を覆う第2配向膜、並びに、
第1配向膜及び第2配向膜の間に設けられ、液晶分子を含む液晶層、
を有する画素が、複数、配列されて成る液晶表示装置の製造方法であって、
第1基板に第1配向膜を形成し、第2基板に第2配向膜を形成した後、
第1基板及び第2基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、重合し得る化合物(重合し得る低分子化合物又は重合し得る高分子化合物であり、『未重合化合物』と呼ぶ場合がある)及び液晶分子を含む液晶層を封止し、次いで、
化合物(未重合化合物)を重合させて液晶分子にプレチルトを付与する、
各工程を含む。
CH2=CX1−COO−
CH2=CX1−CO−
CH2=CX2−(O)n−
CX1=CH−CO−(O)n−
CX1=CH−CO−NH−
CH2=CX1−CO−NH−
CH3−CH=CH−O−
(CH2=CH)2CH−OCO−
(CH2=CH−CH2)2CH−OCO−
(CH2=CH)2CH−O−
(CH2=CH−CH2)2N−
(CH2=CH−CH2)2N−CO−
HO−CX2X3−
HS−CX2X3−
HX2N−
HO−CX2X3−NH−
CH2=CH−(COO)n−Ph−(O)n−
CH2=CH−(CO)n−Ph−(O)n−
Ph−CH=CH−
HOOC−
OCN−、及び、
X4X5X6Si−
から成る群から選択された基を挙げることができる。
X1:H、F、Cl、CN、CF3、フェニル基、又は、炭素原子数1〜5を有するアルキル基を表し、特に好ましくは、H、F、Cl、又は、メチル基を表す。
X2及びX3:それぞれ互いに独立に、H、又は、炭素原子数1〜5を有するアルキル基を表し、特に好ましくは、H、メチル基、エチル基、又は、n−プロピル基を表す。
X4、X5及びX6:それぞれ互いに独立に、Cl、炭素原子数1〜5を有するオキサアルキル基、又は、炭素原子数1〜5を有するオキサカルボニルアルキル基を表す。
X7及びX8:それぞれ互いに独立に、H、Cl、又は、炭素原子数1〜5を有するアルキル基を表す。
Ph:F、Cl、CN、又は、直鎖状若しくは分岐状で炭素原子数1〜12を有し、単フッ素化若しくは多フッ素化されていてもよいアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアルコキシカルボニルオキシ基によって1箇所以上置換されていてもよい、フェニル環を表す。
n:0又は1を表す。
S’:炭素原子数1〜20、好ましくは1〜12を有するアルキレン基を表すが、F、Cl、Br、I又はCNで単置換又は多置換されていてもよい。また、これに加えて、1つ以上の隣接していない−CH2−が、O原子及び/又はS原子が互いに直接連結せず、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−NH−、−NR0−、−SiR1R2−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−NR2−CO−O−、−O−CO−NR2−、−NR2−CO−NR2−、−CH=CH−、又は、−C≡C−で置き換えられていてもよい。
X’:−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR2−、−NR2−CO−、−NR2−CO−NR2−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−CF2CF2−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR0−、−CY2=CY3−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、又は、単結合を表す。
R0、R1及びR2:それぞれ互いに独立に、H、又は、炭素原子数1〜12を有するアルキル基を表す。
Y2及びY3:それぞれ互いに独立に、H、F、Cl、又は、CNを表す。
1,4−フェニレン(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
ナフタレン−1,4−ジイル(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
ナフタレン−2,6−ジイル(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
フェナントレン−2,7−ジイル(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
アントラセン−2,7−ジイル(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
フルオレン−2,7−ジイル(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
クマリン(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
フラボン(1つ以上の−CH−はNで置き換えられていてもよい)
シクロヘキサン−1,4−ジイル(1つ以上の隣接していない−CH2−はO及び/又はSで置き換えられていてもよい)
1,4−シクロヘキセニレン
ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル
ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル
スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル
ピペリジン−1,4−ジイル
デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル
1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル
インダン−2,5−ジイル、又は、
オクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイル
を表す(但し、これら全ての基は無置換であっても、以下に記載する置換基によって単置換又は多置換されていてもよく、ここで、係る置換基として、基A、基A−S−、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(Rx)2、−C(=O)Y1、−C(=O)Rx、−N(Rx)2、置換されていてもよいシリル基、置換されていてもよく、炭素原子数6〜20を有するアリール基、又は、直鎖状又は分岐状で炭素原子数1〜25を有するアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基又はアルコキシカルボニルオキシ基を挙げることができる。但し、加えて、1つ以上のH原子は、F、Cl、P、又は、基A−S−で置き換えられていてもよい。尚、
基A及び基S:基A1及び基A2、基S1、基S2、基S3を参照。
Y1:ハロゲンを表す。
Rx:基A、基A−S−、H、ハロゲン、又は、直鎖状、分岐状若しくは環状で炭素原子数1〜25を有するアルキル基(但し、加えて、1つ以上の隣接していない−CH2−は、O及び/又はS原子が互いに直接結合しないようにして−O−、−S−、−CO−、−COO−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよいし、あるいは又、加えて、1つ以上のH原子は、F、Cl、P、又は、基A−S−で置き換えられていてもよい)、置換されていてもよい炭素原子数6〜40を有するアリール基又はアリールオキシ基、又は、置換されていてもよい炭素原子数2〜40を有するヘテロアリール基又はヘテロアリールオキシ基を表す。
第1配向規制部は、第1電極に形成された第1スリット部から成り、
第2配向規制部は、第2電極に形成された第2スリット部から成り、
第1スリット部及び第2スリット部の幅は、2μm以上10μm未満であり、
第1スリット部及び第2スリット部のピッチは、10μm乃至180μm、好ましくは30μm乃至180μm、より好ましくは60μm乃至180μmである構成とすることができる。
1.[本開示の液晶表示装置における共通の構成、構造に関する説明]
2.[発明の実施の形態に基づく、本開示の液晶表示装置及びその製造方法の説明]
3.[実施例に基づく、本開示の液晶表示装置及びその製造方法の説明、その他]
本開示の液晶表示装置(あるいは液晶表示素子)の模式的な一部断面図を、図1に示す。この液晶表示装置は、複数の画素10(10A,10B,10C・・・)を有している。そして、この液晶表示装置(液晶表示素子)においては、TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)基板20とCF(Color Filter;カラーフィルタ)基板30との間に、配向膜22,32を介して液晶分子41を含む液晶層40が設けられている。この液晶表示装置(液晶表示素子)は、所謂透過型であり、表示モードは垂直配向(VA)モードである。図1では、駆動電圧が印加されていない非駆動状態を表している。尚、画素10は、実際には、例えば、赤色の画像を表示する副画素、緑色の画像を表示する副画素、青色の画像を表示する副画素等の副画素から構成されている。
第1基板(TFT基板)20及び第2基板(CF基板)30を備え、
第2基板30と対向する第1基板20の対向面に形成された第1電極(画素電極)20B、
第1電極(画素電極)20Bに設けられた第1配向規制部21、
第1電極(画素電極)20B、第1配向規制部21及び第1基板(TFT基板)20の対向面を覆う第1配向膜22、
第1基板(TFT基板)20と対向する第2基板(CF基板)30の対向面に形成された第2電極(対向電極)30B、
第2電極(対向電極)30Bに設けられた第2配向規制部31、
第2電極(対向電極)30B、第2配向規制部31及び第2基板(CF基板)30の対向面を覆う第2配向膜32、並びに、
第1配向膜22及び第2配向膜32の間に設けられ、液晶分子41を含む液晶層40、
を有する画素10が、複数、配列されて成る。
実施の形態1は、本開示のVAモードの液晶表示装置(あるいは液晶表示素子)、並びに、本開示の液晶表示装置(あるいは液晶表示素子)の製造方法に関する。実施の形態1において、液晶層40は、液晶分子41を含み、更に、重合した高分子化合物(重合高分子化合物)を含んでいる。そして、液晶分子41には、配向膜22,32と接する重合した高分子化合物(重合高分子化合物)によってプレチルトが付与されている。ここで、第1基板20に第1配向膜22を形成し、第2基板30に第2配向膜32を形成した後、第1基板20及び第2基板30を、第1配向膜22と第2配向膜32とが対向するように配置し、第1配向膜22と第2配向膜32との間に、重合し得る化合物(重合し得る低分子化合物又は重合し得る高分子化合物であり、未重合化合物)及び液晶分子41を含む液晶層40を封止し、次いで、化合物(未重合化合物)を重合させて液晶分子41にプレチルトを付与する。より具体的には、液晶層に対して所定の電場又は磁場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、エネルギー線(具体的には、例えば紫外線)を照射して化合物(未重合化合物)を重合させる。その結果、液晶分子41を一対の基板(具体的には、TFT基板20及びCF基板30)に対して所定の方向(具体的には、斜め方向)に配列させることができる。そして、このように、配向膜22,32近傍の液晶分子41に対してプレチルトを付与できるため、しかも、第1配向規制部21及び第2配向規制部31が第1電極20B及び第2電極30Bに形成されているので、応答速度が早くなり、表示特性が向上する。
プレチルト角θ(度) 応答時間(ミリ秒)
実施例1A 2.0 7.4
実施例1B 2.7 3.2
比較例2 2.1 18.7
比較例 3.0 12.1
Claims (8)
- 第1基板及び第2基板を備え、
第2基板と対向する第1基板の対向面に形成された第1電極、
第1電極に設けられた第1配向規制部、
第1電極、第1配向規制部及び第1基板の対向面を覆う第1配向膜、
第1基板と対向する第2基板の対向面に形成された第2電極、
第2電極に設けられた第2配向規制部、
第2電極、第2配向規制部及び第2基板の対向面を覆う第2配向膜、並びに、
第1配向膜及び第2配向膜の間に設けられ、液晶分子を含む液晶層、
を有する画素が、複数、配列されて成り、
液晶層は、更に、重合した高分子化合物を含み、
液晶分子には、配向膜と接する重合した高分子化合物によってプレチルトが付与されている液晶表示装置。 - 各画素において、第1電極の縁部と第1配向規制部とによって囲まれた領域の射影像と、第2電極の縁部と第2配向規制部とによって囲まれた領域の射影像とが重なり合う重複領域の中心領域において、液晶層における液晶分子群の長軸は、略、同一仮想平面内に位置する請求項1に記載の液晶表示装置。
- 液晶分子は負の誘電率異方性を有する請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 高分子化合物は、更に、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、ビニルオキシ基、プロペニルエーテル基、エポキシ基、オキセタン基及びスチリル基から成る群から選択された少なくとも1種類の基を含む高分子化合物から成る請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 高分子化合物は、メソゲン基を含む高分子化合物から成る請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 第1基板及び第2基板を備え、
第2基板と対向する第1基板の対向面に形成された第1電極、
第1電極に設けられた第1配向規制部、
第1電極、第1配向規制部及び第1基板の対向面を覆う第1配向膜、
第1基板と対向する第2基板の対向面に形成された第2電極、
第2電極に設けられた第2配向規制部、
第2電極、第2配向規制部及び第2基板の対向面を覆う第2配向膜、並びに、
第1配向膜及び第2配向膜の間に設けられ、液晶分子を含む液晶層、
を有する画素が、複数、配列されて成る液晶表示装置の製造方法であって、
第1基板に第1配向膜を形成し、第2基板に第2配向膜を形成した後、
第1基板及び第2基板を、第1配向膜と第2配向膜とが対向するように配置し、第1配向膜と第2配向膜との間に、重合し得る化合物及び液晶分子を含む液晶層を封止し、次いで、
化合物を重合させて液晶分子にプレチルトを付与する、
各工程を含む液晶表示装置の製造方法。 - 液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、エネルギー線を照射して化合物を重合させる請求項6に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 液晶層に対して所定の電場を印加することにより液晶分子を配向させつつ、加熱することで化合物を重合させる請求項6に記載の液晶表示装置の製造方法。
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