JP2016066053A - Liquid crystal display device and material for alignment film - Google Patents

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洋祐 兵頭
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Hidehiro Sonoda
英博 園田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent flickers or uneven luminance in a low-frequency driving state in a liquid crystal display device having an alignment film subjected to an optical alignment process.SOLUTION: A liquid crystal used has negative dielectric anisotropy and has an absolute value of the dielectric anisotropy of 5 or less. An alignment film is composed of: a first film that has an aligning ability by an optical alignment process and is present on a side in contact with the liquid crystal; and a second film that has no aligning ability by the optical alignment process and is under the first film. The alignment film is formed by applying a mixture material of a first material to form the first film and a second material to form the second film on a substrate. The proportion of the material for the first alignment film is more than 10 wt.% and less than 40 wt.% with respect to the total weight of the first material and the second material.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は表示装置に係り、特に光配向を用いた配向膜を有する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly to a liquid crystal display device having an alignment film using photo-alignment.

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ(TFT)等を有する画素がマトリクス状に形成されたTFT基板と、TFT基板に対向して対向基板が配置され、TFT基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。   In a liquid crystal display device, a TFT substrate in which pixels having pixel electrodes and thin film transistors (TFTs) are formed in a matrix and a counter substrate are arranged opposite the TFT substrate, and liquid crystal is sandwiched between the TFT substrate and the counter substrate. ing. An image is formed by controlling the light transmittance of the liquid crystal molecules for each pixel.

液晶表示装置では、配向膜を用いて液晶を初期配向させる必要がある。配向膜の配向処理として、従来は、ラビング法が用いられてきた。ラビング法は、ラビングの際の配向膜の削れ屑による輝点の発生、ラビング処理時に発生する静電気による配線の絶縁破壊等の問題が生ずる。一方、偏光紫外線を用いて、所定の方向の高分子鎖を切断することによって、配向膜に1軸異方性を付与する、いわゆる光配向は、上記のような、ラビングによる問題点が無いので、普及しつつある。   In the liquid crystal display device, it is necessary to initially align the liquid crystal using an alignment film. Conventionally, a rubbing method has been used as an alignment treatment for the alignment film. The rubbing method causes problems such as generation of bright spots due to shavings of the alignment film during rubbing, and dielectric breakdown of wiring due to static electricity generated during the rubbing process. On the other hand, the so-called photo-alignment that gives uniaxial anisotropy to the alignment film by cutting the polymer chain in a predetermined direction using polarized ultraviolet rays has no problems due to rubbing as described above. It is becoming popular.

一方、液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるIPS(In Plane Switching)方式が優れた特性を有している。IPS方式は、いわゆるプレティルト角が必要ないので、光配向に特に適している。   On the other hand, viewing angle characteristics are a problem in liquid crystal display devices. The viewing angle characteristic is a phenomenon in which luminance changes or chromaticity changes when the screen is viewed from the front and when viewed from an oblique direction. The viewing angle characteristic is excellent in an IPS (In Plane Switching) system in which liquid crystal molecules are operated by a horizontal electric field. The IPS system is particularly suitable for photo-alignment because a so-called pretilt angle is not required.

特許文献1には、光配向において、ポリアミド酸エステルを前駆体とした配向膜を用いることによって、残像の発生を防止する構成が記載されている。また、特許文献2には、光配向において、ポリアミド酸エステルとポリアミド酸を材料とし、ポリアミド酸エステルを前駆体とした配向膜と、ポリアミド酸を前駆体とした配向膜を層状に形成した配向膜の、表面の微小な凹凸を、ポリアミド酸エステルの重量平均分子量をポリアミド酸の重量平均分子量よりも小さくすることによって抑制する構成が記載されている。さらに、特許文献3には配向膜の形成を補助するイミド化促進剤の一例が記載されている。   Patent Document 1 describes a configuration that prevents the occurrence of an afterimage by using an alignment film having a polyamic acid ester as a precursor in photo-alignment. Patent Document 2 discloses an alignment film in which a polyamic acid ester and a polyamic acid are used as materials, an alignment film using a polyamic acid ester as a precursor, and an alignment film using a polyamic acid as a precursor are formed in layers. The structure which suppresses the minute unevenness | corrugation of the surface by making the weight average molecular weight of a polyamic acid ester smaller than the weight average molecular weight of a polyamic acid is described. Furthermore, Patent Document 3 describes an example of an imidization accelerator that assists the formation of an alignment film.

特開2009−288298号公報JP 2009-288298 A WO2011/115078号公報WO2011 / 115078 WO2011/114103号公報WO2011 / 114103 Publication

液晶表示装置に用いられる液晶には、ポジ型とネガ型がある。ポジ型液晶は、液晶分子の誘電率異方性Δεが正であり、ネガ型液晶は液晶分子の誘電率異方性Δεが負である。別な言い方をすると、ポジ型液晶は液晶分子の長軸が電界の方向に向くものであり、ネガ型液晶は液晶分子の短軸が電界の方向に向くものである。   The liquid crystal used in the liquid crystal display device includes a positive type and a negative type. Positive liquid crystal has a positive dielectric anisotropy Δε of liquid crystal molecules, and negative liquid crystal has a negative dielectric anisotropy Δε of liquid crystal molecules. In other words, the positive type liquid crystal is such that the major axis of the liquid crystal molecule is oriented in the direction of the electric field, and the negative type liquid crystal is such that the minor axis of the liquid crystal molecule is oriented in the direction of the electric field.

IPS方式の液晶表示装置を例にとると、液晶分子は、電界の方向に従って回転することによって各画素における光の透過率を制御し、画素毎に光の透過率を制御して画像を形成する。ところで、表示領域において、画素電極あるいは対向電極の形状によって、画素内に逆回転を生ずる領域が発生する。この領域はディスクリネーションと呼ばれているが、この領域は、光を透過しないので、画面の輝度を劣化させ、コントラストを低下させる。ポジ型液晶では、特に、電極パターンの端部において、ディスクリネーションが発生しやすい。   Taking an IPS liquid crystal display device as an example, the liquid crystal molecules rotate in accordance with the direction of the electric field to control the light transmittance in each pixel, and control the light transmittance for each pixel to form an image. . By the way, in the display region, a region in which reverse rotation occurs in the pixel occurs depending on the shape of the pixel electrode or the counter electrode. Although this area is called disclination, since this area does not transmit light, the brightness of the screen is deteriorated and the contrast is lowered. In the positive type liquid crystal, disclination is likely to occur particularly at the end of the electrode pattern.

ポジ型液晶のもう一つの問題は、液晶表示パネルの表面を押した場合、液晶分子が基板の法線方向に立ち上がりやすい。なお、このような液晶分子の立ち上がりはディスクリネーションが発生している領域において生じ易い。IPS方式の液晶表示装置において、このような液晶分子の立ち上がりが発生すると画面のにじみが発生しやすい。   Another problem of the positive type liquid crystal is that when the surface of the liquid crystal display panel is pressed, the liquid crystal molecules tend to rise in the normal direction of the substrate. Such rise of liquid crystal molecules is likely to occur in a region where disclination occurs. In the IPS liquid crystal display device, when such a rise of liquid crystal molecules occurs, blurring of the screen tends to occur.

一方ネガ型液晶はポジ型液晶に比べて上記のような問題が生じにくい。したがって、特にディスクリネーションを防止したい液晶表示装置ではネガ型液晶が使用される。しかし、ネガ型液晶を用いた場合、電圧保持率が低くなる場合が発生する。電圧保持率は、画素に信号を書き込んでから、次の信号の書き込みまでの間、前の信号電圧がどの程度保持せれるかを評価するものである。   On the other hand, the negative type liquid crystal is less likely to cause the above problems than the positive type liquid crystal. Therefore, a negative type liquid crystal is used particularly in a liquid crystal display device in which it is desired to prevent disclination. However, when negative liquid crystal is used, the voltage holding ratio may be lowered. The voltage holding ratio is an evaluation of how much the previous signal voltage is held from writing a signal to a pixel until writing the next signal.

電圧保持率が低い状態で、液晶表示装置の消費電力を抑えるために低周波駆動を行った場合、表示領域内でフリッカが発生する。また、画面において、部分的に電圧保持率が低下すると、表示領域内で画面のむらが発生する。本発明の課題は、ネガ型液晶を用い、配向膜に対して光配向を行った液晶表示装置において、電圧保持率の低下によるフリッカの発生および画面むらの発生を防止することである。   When low frequency driving is performed to reduce power consumption of the liquid crystal display device in a state where the voltage holding ratio is low, flicker occurs in the display area. In addition, when the voltage holding ratio is partially reduced on the screen, screen unevenness occurs in the display area. An object of the present invention is to prevent occurrence of flicker and screen unevenness due to a decrease in voltage holding ratio in a liquid crystal display device using negative liquid crystal and optically aligning an alignment film.

本発明は上記課題を克服するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。   The present invention overcomes the above-mentioned problems, and main specific means are as follows.

(1)配向膜を有する第1の基板と、配向膜を有する第2の基板の間に液晶を有する液晶表示装置であって、前記液晶は誘電率異方性が負であって、誘電率異方性の絶対値が5
以下であり、前記配向膜は、偏光紫外線による光配向処理をうけており、前記配向膜は、前記光配向処理によって配向能力を有し、前記液晶と接する側に存在する第1膜と、前記光配向処理による配向能力が付与されておらず、前記第1の基板あるいは前記第2の基板側に存在する第2膜によって形成され、前記配向膜は、前記第1膜を形成する第1材料と前記第2膜を形成する第2材料の混合材料を前記第1の基板または前記第1の基板に塗布することによって形成され、前記第1材料は前記第1材料と前記第2材料の合計重量に対して10wt%よりも大きく、40wt%よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
(1) A liquid crystal display device having a liquid crystal between a first substrate having an alignment film and a second substrate having an alignment film, wherein the liquid crystal has a negative dielectric anisotropy and a dielectric constant Absolute value of anisotropy is 5
The alignment film is subjected to a photo-alignment process using polarized ultraviolet rays, the alignment film has an alignment capability by the photo-alignment process, and the first film exists on the side in contact with the liquid crystal, and Alignment ability by photo-alignment treatment is not given, and it is formed by the second film existing on the first substrate or the second substrate side, and the alignment film is a first material for forming the first film And the second material forming the second film is applied to the first substrate or the first substrate, and the first material is a sum of the first material and the second material. A liquid crystal display device characterized by being larger than 10 wt% and smaller than 40 wt% with respect to the weight.

(2)前記第1材料は(化1)で表されるポリアミド酸エステルであり、前記第2材料はポリアミド酸であることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。   (2) The liquid crystal display device according to (1), wherein the first material is a polyamic acid ester represented by (Chemical Formula 1), and the second material is a polyamic acid.

Figure 2016066053
Figure 2016066053

化学式(1)において、R1は、それぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル基であり、R2は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ビニル基(−(CH2)m−CH=CH,m=0,1,2)又はアセチル基(−(CH)m−C≡CH,m=0,1,2)であり、Arは芳香族化合物である。 In the chemical formula (1), each R1 is independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and each R2 is independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a phenyl group, or a carbon atom having 1 to 6 carbon atoms. alkyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group (- (CH 2) m- CH = CH 2, m = 0,1,2) or acetyl group (- (CH 2) m- C≡CH, m = 0, 1, 2), and Ar is an aromatic compound.

(3)前記第1材料はポリアミド酸エステルであり、前記ポリアミド酸エステルは、第1ジアミンを前駆体として用いて形成されており、前記第1ジアミンは、芳香環を有し、かつ、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、及び、酸素原子を有しないジアミンである、(1)または(2)に記載の液晶表示装置。   (3) The first material is a polyamic acid ester, and the polyamic acid ester is formed using a first diamine as a precursor, the first diamine has an aromatic ring, and two The liquid crystal display device according to (1) or (2), which is a diamine having no nitrogen atom other than the nitrogen atom in the amino group, a fluorine atom, and an oxygen atom.

(4)前記第2材料はポリアミド酸であり、前記ポリアミド酸は、第2ジアミンを前駆体として用いて形成されており、前記第2ジアミンは、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、又は、酸素原子を有するジアミンである、(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   (4) The second material is a polyamic acid, and the polyamic acid is formed using a second diamine as a precursor, and the second diamine is nitrogen other than nitrogen atoms in two amino groups. 4. The liquid crystal display device according to any one of (1) to (3), which is a diamine having an atom, a fluorine atom, or an oxygen atom.

前記混合材料はイミド化促進剤を含み、前記イミド化促進剤は、ピコリン、キノリン、イソキノリン、又は、ピリジン骨格を有する第2級又は第3級アミン類、又は、アルコキシカルボニル基を有するアミノ酸であることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The mixed material contains an imidization accelerator, and the imidization accelerator is picoline, quinoline, isoquinoline, a secondary or tertiary amine having a pyridine skeleton, or an amino acid having an alkoxycarbonyl group. The liquid crystal display device according to any one of (1) to (4), wherein:

本発明が適用される液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal display device with which this invention is applied. 光配向のプロセスを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of optical orientation. 電圧保持率を測定する回路である。This is a circuit for measuring the voltage holding ratio. 電圧保持率を測定する等価回路である。It is an equivalent circuit for measuring the voltage holding ratio. 試験セルの一方の電極の電位の動きを示す図である。It is a figure which shows the motion of the electric potential of one electrode of a test cell. 光配向処理を受ける第1膜を形成する第1材料と光配向処理を受けない第2膜を形成する第2材料の比率と電圧保持率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the ratio of the 1st material which forms the 1st film | membrane which receives a photo-alignment process, and the 2nd material which forms the 2nd film | membrane which does not receive a photo-alignment process, and a voltage holding ratio. 2層配向膜の模式断面図である。It is a schematic cross section of a two-layer alignment film. 現実の2層配向膜の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of an actual two-layer alignment film. 配向膜の深さ方向における、光配向処理を受ける第1膜を形成する第1材料と光配向処理を受けない第2膜を形成する第2材料の割合の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the ratio of the 1st material which forms the 1st film | membrane which receives a photo-alignment process in the depth direction of an alignment film, and the 2nd material which forms the 2nd film | membrane which does not receive a photo-alignment process. 光配向処理を受ける第1膜を形成する第1材料と光配向処理を受けない第2膜を形成する第2材料の比率と表示むらの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the ratio of the 1st material which forms the 1st film | membrane which receives a photo-alignment process, and the 2nd material which forms the 2nd film | membrane which does not receive a photo-alignment process, and display unevenness.

以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。   The contents of the present invention will be described in detail below using examples.

本発明は、光配向を用いた液晶表示装置全般に適用できる。以下に、IPS方式の液晶表示装置を例にとって本発明を説明するが、例えば、TN(Twisted Nematic)方式、VA(Virtical Alignment)方式の液晶表示装置でも良い。   The present invention can be applied to all liquid crystal display devices using photo-alignment. Hereinafter, the present invention will be described by taking an IPS liquid crystal display device as an example. For example, a TN (Twisted Nematic) method or a VA (Virtual Alignment) method liquid crystal display device may be used.

図1は、IPS方式の液晶表示装置の断面図である。図1におけるTFTは、いわゆるトップゲートタイプのTFTであり、使用される半導体としては、LTPS(Low Temperature Poly−Silicon)が使用されている。一方、a−Si半導体を使用した場合は、いわゆるボトムゲート方式のTFTが多く用いられる。以後の説明では、トップゲート方式のTFTを用いた場合を例にして説明するが、ボトムゲート方式のTFTを用いた場合についても、本発明を適用することが出来る。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an IPS liquid crystal display device. The TFT in FIG. 1 is a so-called top gate type TFT, and LTPS (Low Temperature Poly-Silicon) is used as a semiconductor to be used. On the other hand, when an a-Si semiconductor is used, a so-called bottom gate type TFT is often used. In the following description, a case where a top gate type TFT is used will be described as an example. However, the present invention can also be applied to a case where a bottom gate type TFT is used.

図1において、ガラス基板100の上にSiNからなる第1下地膜101およびSiOからなる第2下地膜102が、CVD(Chemical Vapor Deposition)によって形成される。第1下地膜101および第2下地膜102の役割は、ガラス基板100からの不純物によって、半導体層103が汚染されることを防止することである。 In FIG. 1, a first base film 101 made of SiN and a second base film 102 made of SiO 2 are formed on a glass substrate 100 by CVD (Chemical Vapor Deposition). The role of the first base film 101 and the second base film 102 is to prevent the semiconductor layer 103 from being contaminated by impurities from the glass substrate 100.

第2下地膜102の上には半導体層103が形成される。この半導体層103は、第2下地膜102に上にCVDによってa−Si膜を形成し、これをレーザアニールすることによってpoly−Si膜に変換したものである。このpoly−Si膜をフォトリソグラフィによってパターニングする。   A semiconductor layer 103 is formed on the second base film 102. The semiconductor layer 103 is obtained by forming an a-Si film on the second base film 102 by CVD and converting it into a poly-Si film by laser annealing. The poly-Si film is patterned by photolithography.

半導体膜103の上にはゲート絶縁膜104が形成される。このゲート絶縁膜104はTEOS(テトラエトキシシラン)によるSiO膜である。この膜もCVDによって形成される。その上にゲート電極105が形成される。ゲート電極105は図2に示す走査線10が兼ねている。ゲート電極105は例えば、MoW(モリブテン、タングステン)膜によって形成される。ゲート電極105あるいは走査線10の抵抗を小さくする必要があるときはAl合金が使用される。 A gate insulating film 104 is formed on the semiconductor film 103. This gate insulating film 104 is a SiO 2 film made of TEOS (tetraethoxysilane). This film is also formed by CVD. A gate electrode 105 is formed thereon. The gate electrode 105 also serves as the scanning line 10 shown in FIG. The gate electrode 105 is formed of, for example, a MoW (molybdenum, tungsten) film. When it is necessary to reduce the resistance of the gate electrode 105 or the scanning line 10, an Al alloy is used.

ゲート電極105はフォトリソグラフィによってパターニングされる。このパターニングの際に、イオンインプランテーションによって、リンあるいはボロン等の不純物をpoly−Si層にドープし、poly−Si層にソースSあるいはドレインDを形成する。また、ゲート電極105のパターニングの際のフォトレジストを利用して、poly−Si層のチャネル層と、ソースSあるいはドレインDとの間にLDD(Lightly Doped Drain)層を形成する。   The gate electrode 105 is patterned by photolithography. At the time of this patterning, impurities such as phosphorus or boron are doped into the poly-Si layer by ion implantation to form a source S or drain D in the poly-Si layer. Further, an LDD (Lightly Doped Drain) layer is formed between the channel layer of the poly-Si layer and the source S or the drain D using a photoresist when patterning the gate electrode 105.

その後、ゲート電極105を覆って第1層間絶縁膜106をSiOによって形成する。第1層間絶縁膜106はゲート配線105とコンタクト電極107を絶縁するためである。第1層間絶縁膜106およびゲート絶縁膜104には、半導体層103のソース部Sをコンタクト電極107と接続するためのスルーホール120が形成される。第1層間絶縁膜106とゲート絶縁膜104にスルーホール120を形成するためのフォトリソグラフィは同時に行われる。 Thereafter, a first interlayer insulating film 106 is formed of SiO 2 so as to cover the gate electrode 105. The first interlayer insulating film 106 is for insulating the gate wiring 105 and the contact electrode 107. A through hole 120 for connecting the source portion S of the semiconductor layer 103 to the contact electrode 107 is formed in the first interlayer insulating film 106 and the gate insulating film 104. Photolithography for forming the through hole 120 in the first interlayer insulating film 106 and the gate insulating film 104 is performed simultaneously.

第1層間絶縁膜106の上にコンタクト電極107が形成される。コンタクト電極107は、スルーホール130を介して画素電極112と接続する。TFTのドレインDは、図示しない部分において図2に示す映像信号線20とスルーホール140を介して接続している。   A contact electrode 107 is formed on the first interlayer insulating film 106. The contact electrode 107 is connected to the pixel electrode 112 through the through hole 130. The drain D of the TFT is connected to the video signal line 20 shown in FIG.

コンタクト電極107および映像信号線は、同層で、同時に形成される。コンタクト電極107および映像信号線(以後コンタクト電極107で代表させる)は、抵抗を小さくするために、例えば、AlSi合金が使用される。しかし、AlSi合金はヒロックを発生したり、Alが他の層に拡散したりする。そこで、例えば、図示しないMoW材料のバリア層およびキャップ層によって、AlSiをサンドイッチする構造がとられている。   The contact electrode 107 and the video signal line are formed in the same layer at the same time. For the contact electrode 107 and the video signal line (hereinafter represented by the contact electrode 107), for example, an AlSi alloy is used to reduce the resistance. However, the AlSi alloy generates hillocks or Al diffuses into other layers. Therefore, for example, a structure in which AlSi is sandwiched between a barrier layer and a cap layer of MoW material (not shown) is employed.

コンタクト電極107とTFTは、無機パッシベーション膜(絶縁膜)108によって被覆及び保護されている。無機パッシベーション膜108は第1下地膜101と同様にCVDによって形成される。無機パッシベーション膜108には、例えば窒化ケイ素や酸化ケイ素が用いられる。また、無機パッシベーション膜108を覆って有機パッシベーション膜109が形成される。有機パッシベーション膜109は感光性のアクリル樹脂で形成される。有機パッシベーション膜109は、アクリル樹脂の他、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等でも形成することが出来る。有機パッシベーション膜109は平坦化膜としての役割を持っているので、厚く形成される。有機パッシベーション膜109の膜厚は1〜4μmであるが、多くの場合は2μm程度である。   The contact electrode 107 and the TFT are covered and protected by an inorganic passivation film (insulating film) 108. The inorganic passivation film 108 is formed by CVD in the same manner as the first base film 101. For example, silicon nitride or silicon oxide is used for the inorganic passivation film 108. Further, an organic passivation film 109 is formed so as to cover the inorganic passivation film 108. The organic passivation film 109 is made of a photosensitive acrylic resin. The organic passivation film 109 can be formed of silicone resin, epoxy resin, polyimide resin, or the like in addition to acrylic resin. Since the organic passivation film 109 has a role as a planarizing film, it is formed thick. The thickness of the organic passivation film 109 is 1 to 4 μm, but in many cases is about 2 μm.

画素電極110とコンタクト電極107との導通を取るために、無機パッシベーション膜108および有機パッシベーション膜109にスルーホール130が形成される。有機パッシベーション膜109は感光性の樹脂を使用している。感光性の樹脂を塗付後、この樹脂を露光すると、光が当たった部分のみが特定の現像液に溶解する。すなわち、感光性樹脂を用いることによって、フォトレジストの形成を省略することが出来る。有機パッシベーション膜109にスルーホール130を形成したあと、230℃程度で有機パッシベーション膜を焼成することによって有機パッシベーション膜109が完成する。   In order to establish conduction between the pixel electrode 110 and the contact electrode 107, a through hole 130 is formed in the inorganic passivation film 108 and the organic passivation film 109. The organic passivation film 109 uses a photosensitive resin. When this resin is exposed after application of a photosensitive resin, only the portion exposed to light is dissolved in a specific developer. That is, the formation of a photoresist can be omitted by using a photosensitive resin. After the through-hole 130 is formed in the organic passivation film 109, the organic passivation film 109 is completed by baking the organic passivation film at about 230 ° C.

その後コモン電極110となるITO(Indium Tin Oxide)をスパッタリングによって形成し、スルーホール130およびその周辺からITOを除去するようにパターニングする。コモン電極110は各画素共通に平面状に形成することが出来る。その後、第2層間絶縁膜111となるSiNをCVDによって全面に形成する。その後、スルーホール130内において、コンタクト電極107と画素電極112の導通をとるためのスルーホールを第2層間絶縁膜111および無機パッシベーション膜108に形成する。その後、ITOをスパッタリングによって形成し、パターニングして画素電極112を形成する。   Thereafter, ITO (Indium Tin Oxide) to be the common electrode 110 is formed by sputtering and patterned so as to remove the ITO from the through hole 130 and its periphery. The common electrode 110 can be formed in a planar shape common to each pixel. Thereafter, SiN to be the second interlayer insulating film 111 is formed on the entire surface by CVD. Thereafter, a through hole is formed in the second interlayer insulating film 111 and the inorganic passivation film 108 in order to make the contact electrode 107 and the pixel electrode 112 conductive in the through hole 130. Thereafter, ITO is formed by sputtering and patterned to form the pixel electrode 112.

画素電極112の上に配向膜材料をフレキソ印刷あるいはインクジェット等によって塗布し、焼成して配向膜113を形成する。本発明では、配向膜に対して偏光紫外線処理を行うので、光配向に適した配向膜材料が使用される。光配向の方法も種々存在する。いわゆる光二量化型の光配向膜の場合は、波長313nmを含む偏光紫外線を100mJ/cmの強度で照射して配向処理を行う。いわゆる光異性化型の光配向膜の場合は、波長365nmを含む偏光紫外線を200mJ/cmの強度で照射して配向処理を行う。また、いわゆる光分解型の光配向膜の場合は、波長254nmを含む偏光紫外線を1000mJ/cmの強度で照射して配向処理を行う。 An alignment film material is applied on the pixel electrode 112 by flexographic printing or inkjet, and is baked to form the alignment film 113. In the present invention, since the alignment film is subjected to polarized ultraviolet treatment, an alignment film material suitable for photo-alignment is used. There are various methods of photo-alignment. In the case of a so-called photodimerization type photo-alignment film, alignment treatment is performed by irradiating polarized ultraviolet rays having a wavelength of 313 nm with an intensity of 100 mJ / cm 2 . In the case of a so-called photoisomerization type photo-alignment film, alignment treatment is performed by irradiating polarized ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm with an intensity of 200 mJ / cm 2 . In the case of a so-called photodegradable photo-alignment film, the alignment treatment is performed by irradiating polarized ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm with an intensity of 1000 mJ / cm 2 .

図2は、光分解型の光配向膜の形成を示すフローチャートである。図2において、配向膜をTFT基板に塗布し、乾燥させ、レベリングを行う。このレベリング工程で配向膜を平坦化する。その後、200℃以上の高温で加熱をして配向膜をイミド化する。その後、偏光紫外線を照射して配向膜に一軸異方性を与える。その後、さらに高い温度で加熱をして、残存しているモノマーやオリゴマーを蒸発させる。本発明では、後で説明するように、配向膜材料としては、光配向処理される第1材料と光配向処理されない配第2材料を用いるが、光配向処理は、以上で説明したと同様である。   FIG. 2 is a flowchart showing the formation of a photolytic photo-alignment film. In FIG. 2, an alignment film is applied to the TFT substrate, dried, and leveled. In this leveling step, the alignment film is flattened. Thereafter, the alignment film is imidized by heating at a high temperature of 200 ° C. or higher. Thereafter, polarized ultraviolet rays are irradiated to give uniaxial anisotropy to the alignment film. Thereafter, heating is performed at a higher temperature to evaporate remaining monomers and oligomers. In the present invention, as will be described later, as the alignment film material, a first material that is subjected to photo-alignment treatment and a second material that is not subjected to photo-alignment treatment are used, but the photo-alignment treatment is the same as described above. is there.

図1に戻り、画素電極112とコモン電極110の間に電圧が印加されると図1に示すような電気力線が発生する。この電界によって液晶分子301を回転させ、液晶層300を通過する光の量を画素毎に制御することによって画像を形成する。   Returning to FIG. 1, when a voltage is applied between the pixel electrode 112 and the common electrode 110, lines of electric force as shown in FIG. 1 are generated. The liquid crystal molecules 301 are rotated by this electric field, and an image is formed by controlling the amount of light passing through the liquid crystal layer 300 for each pixel.

図1において、液晶層300を挟んで対向基板200が配置されている。対向基板200の内側には、カラーフィルタ201が形成されている。カラーフィルタ201は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタが形成されており、これによってカラー画像が形成される。カラーフィルタ201とカラーフィルタ201の間には遮光膜202が形成され、画像のコントラストを向上させている。遮光膜202の形状としては特に限定されないが、マトリクス形状が好ましい。   In FIG. 1, a counter substrate 200 is disposed with a liquid crystal layer 300 interposed therebetween. A color filter 201 is formed inside the counter substrate 200. The color filter 201 is formed with red, green, and blue color filters for each pixel, thereby forming a color image. A light shielding film 202 is formed between the color filters 201 and the contrast of the image is improved. The shape of the light shielding film 202 is not particularly limited, but a matrix shape is preferable.

カラーフィルタ201および遮光膜202を覆ってオーバーコート膜203が形成されている。カラーフィルタ201および遮光膜202の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜203によって表面を平らにしている。オーバーコート膜の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜113が形成される。配向膜113の配向処理は図2において説明したTFT基板100側の配向膜113と同様である。   An overcoat film 203 is formed to cover the color filter 201 and the light shielding film 202. Since the surfaces of the color filter 201 and the light shielding film 202 are uneven, the surface is flattened by the overcoat film 203. An alignment film 113 for determining the initial alignment of the liquid crystal is formed on the overcoat film. The alignment treatment of the alignment film 113 is the same as the alignment film 113 on the TFT substrate 100 side described in FIG.

なお、以上の構成は例であり、例えば、品種によってTFT基板100における無機パッシベーション膜108が形成されていない場合もある。また、スルーホール130の形成プロセスも品種によって異なる場合がある。   The above configuration is an example. For example, the inorganic passivation film 108 in the TFT substrate 100 may not be formed depending on the type. In addition, the formation process of the through hole 130 may differ depending on the type.

光配向処理を受けた配向膜の場合は、ラビング方法の場合と異なり、紫外線が透過する範囲の配向膜は配向処理を受けることになる。その結果、例えば光分解型の場合、紫外線によって配向膜が分解するので、膜強度が弱くなる。膜強度が弱くなることによって、残像現象が生じたりする等、液晶の初期配向が不安定になる現象が生ずる。   In the case of an alignment film that has been subjected to a photo-alignment process, the alignment film in a range where ultraviolet rays are transmitted is subjected to an alignment process, unlike the rubbing method. As a result, for example, in the case of the photolysis type, the alignment film is decomposed by ultraviolet rays, so that the film strength becomes weak. When the film strength is weakened, a phenomenon in which the initial alignment of the liquid crystal becomes unstable, such as an afterimage phenomenon, occurs.

これを防止するために、本願発明は、光配向処理を受ける第1膜と、光配向処理を受けていない第2膜の2層構造とすることが行われている。これによって、液晶配向性と膜強度を両立させている。このような2層構造の配向膜は、例えば、(化1)に示すポリアミド酸エステルと(化2)に示すポリアミド酸の混合物を配向膜材料として塗布することによって形成される。   In order to prevent this, the present invention adopts a two-layer structure of a first film that is subjected to photo-alignment treatment and a second film that is not subjected to photo-alignment treatment. As a result, both liquid crystal alignment and film strength are achieved. Such an alignment film having a two-layer structure is formed, for example, by applying a mixture of a polyamic acid ester represented by (Chemical Formula 1) and a polyamic acid represented by (Chemical Formula 2) as an alignment film material.

Figure 2016066053
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化学式(1)において、R1は、それぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル基であり、R2は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ビニル基(−(CH)m−CH=CH2,m=0,1,2)又はアセチル基(−(CH)m−C≡CH,m=0,1,2)であり、Arは芳香族化合物である。 In the chemical formula (1), each R1 is independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and each R2 is independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a phenyl group, or a carbon atom having 1 to 6 carbon atoms. An alkyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group (— (CH 2 ) m —CH═CH 2 , m = 0, 1, 2) or an acetyl group (— (CH 2 ) m —C≡CH, m = 0, 1, 2), and Ar is an aromatic compound.

Figure 2016066053
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化学式(2)において、R2は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ビニル基(−(CH)m−CH=CH2,m=0,1,2)又はアセチル基(−(CH)m−C≡CH,m=0,1,2)であり、Arは芳香族化合物である。 In the chemical formula (2), each R2 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group (-( CH 2 ) m—CH═CH 2 , m = 0,1,2) or an acetyl group (— (CH 2 ) m—C≡CH, m = 0,1,2), Ar is an aromatic compound .

化学式(2)は、化学式(1)と異なり、シクロブタン骨格を有していない。化学式(2)はシクロブタンが無いので、紫外線の影響を受けにくい。その他に、化学式(1)と化学式(2)が異なる点は、化学式(2)においては、ポリアミド酸エステルを示す化学式(1)において、R1がHに置き換わっている点である。   Unlike the chemical formula (1), the chemical formula (2) does not have a cyclobutane skeleton. Chemical formula (2) has no cyclobutane and is not easily affected by ultraviolet rays. In addition, the difference between the chemical formula (1) and the chemical formula (2) is that in the chemical formula (2), R1 is replaced with H in the chemical formula (1) indicating the polyamic acid ester.

(化1)と(化2)を混合した配向膜材料を塗布すると、層分離して、上側(液晶側)にポリアミド酸エステルを前駆体とする光配向処理される第1材料集まり、下側にポリアミド酸を前駆体とする光配向処理されない第2材料が集まる。   When the alignment film material in which (Chemical Formula 1) and (Chemical Formula 2) are mixed is applied, the layers are separated, and the first material gathered on the upper side (liquid crystal side) is subjected to photo-alignment treatment using a polyamic acid ester as a precursor. The second material that is not subjected to photo-alignment treatment with a polyamic acid as a precursor is collected.

つまり、層分離するといっても、上配向膜と下配向膜がある境界を境にはっきり分離するものではないことがわかった。すなわち、上側の光配向する成分が下側から除々に増加するように、成分の分布が存在することがわかった。最表面は、光配向される成分で完全に覆われているような分布とすることが望ましいが、最表面から数nm下側は、光配向されない下側の配向膜成分がある割合で分布している。つまり、液晶と接する側を第1膜、および、第2の基板側に存在する第2膜は、明確に分離した膜として存在しているわけではない。   In other words, it was found that even if the layers are separated, they are not clearly separated at the boundary between the upper alignment film and the lower alignment film. That is, it has been found that the distribution of components exists so that the upper photo-aligning component gradually increases from the lower side. It is desirable that the outermost surface has a distribution that is completely covered with the components that are photoaligned, but the lower alignment film component that is not photoaligned is distributed at a ratio of several nm below the outermost surface. ing. That is, the first film on the side in contact with the liquid crystal and the second film on the second substrate side do not exist as clearly separated films.

なお、(化2)で示すポリアミド酸は例であり、ポリアミド酸エステルと混合物を形成することが出来、該混合物を塗布した後、ポリアミド酸エステルと層分離をして、下層に配置する材料であれば、他の構造を有するポリアミド酸であってもよい。   The polyamic acid represented by (Chemical Formula 2) is an example, and can be formed into a mixture with the polyamic acid ester. After applying the mixture, the polyamic acid is separated from the polyamic acid ester and disposed in the lower layer. If it exists, it may be a polyamic acid having another structure.

ところで、最近、液晶表示装置は、静止画表示等において、低周波駆動(例えば20kHz以下の周波数)あるいは間欠駆動を行うことによって、駆動回路の消費電力を低減することが行われている。低周波駆動あるいは間欠駆動(以下低周波駆動で代表させる)を行う場合に、信号の書き込みから書き込みまでの間の、画素の電圧保持率が重要である。信号の書き込みから書き込みまでの時間が長くなると、リークによって画素の電位が低下する。液晶の抵抗率の低下は、このようなリークの大きな原因となる。信号の書き込みから書き込みまでの間に画素の電位が変動するとフリッカの原因になる。また、液晶内の不純物が局部に集積することによるリークが生ずると、局部的な輝度の変化が生じ、これは輝度むらとなって現れる。つまり、液晶の抵抗率及び画素の電圧保持率を高い値で維持することは、高品質な画質表示に対して重要である。   Recently, liquid crystal display devices have been used to reduce power consumption of a drive circuit by performing low-frequency driving (for example, a frequency of 20 kHz or less) or intermittent driving in still image display or the like. When performing low-frequency driving or intermittent driving (hereinafter represented by low-frequency driving), the voltage holding ratio of the pixel from signal writing to writing is important. When the time from signal writing to writing becomes long, the potential of the pixel decreases due to leakage. A decrease in the resistivity of the liquid crystal is a major cause of such leakage. If the potential of the pixel fluctuates between signal writing, it causes flicker. In addition, when a leak occurs due to local accumulation of impurities in the liquid crystal, a local luminance change occurs, which appears as luminance unevenness. That is, maintaining the liquid crystal resistivity and the pixel voltage holding ratio at high values is important for high-quality image display.

配向膜が、上層が光配向された第1膜で形成され、下層が光配向されていない第2膜によって形成されている場合、光配向される第1膜の材料と光配向されない第2膜の材料の比率によって、液晶表示装置の画素電極の電圧保持率が変化する。電圧保持率には、液晶の抵抗率が大きな影響を持つ。   When the alignment film is formed of the first film whose upper layer is photo-aligned and the lower layer is formed of the second film that is not photo-aligned, the material of the first film that is photo-aligned and the second film that is not photo-aligned Depending on the ratio of these materials, the voltage holding ratio of the pixel electrode of the liquid crystal display device changes. The resistivity of the liquid crystal has a great influence on the voltage holding ratio.

図3は電圧保持率の測定回路を示す模式図である。図3において、試験セルの下基板100には、電極112が形成され、その上に配向膜113が形成されている。上基板200には、電極110が形成され、その上に配向膜113が形成されている。なお、電極112も電極110も画素電極あるいはコモン電極と同様にITOによって形成されている。上基板と下基板の間に液晶が挟持されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a voltage holding ratio measuring circuit. In FIG. 3, an electrode 112 is formed on the lower substrate 100 of the test cell, and an alignment film 113 is formed thereon. An electrode 110 is formed on the upper substrate 200, and an alignment film 113 is formed thereon. Note that both the electrode 112 and the electrode 110 are made of ITO in the same manner as the pixel electrode or the common electrode. Liquid crystal is sandwiched between the upper substrate and the lower substrate.

図3において、電極112と電極110との間に交流電圧を印加した場合の、上電極と下電極の間の電圧Vによって電圧保持率(VHR)が決められる。電源は内部抵抗Rを持っているので、液晶の抵抗が下がると電圧Vが低下することになる。仮に液晶が不純物を取り込む等して、抵抗が小さくなると、電圧Vは低下することになる。電圧保持率は、液晶が長時間の動作において劣化した場合にも低下する。電圧保持率が低下すると、フリッカや画面の輝度むらとなる。   In FIG. 3, the voltage holding ratio (VHR) is determined by the voltage V between the upper electrode and the lower electrode when an AC voltage is applied between the electrode 112 and the electrode 110. Since the power supply has an internal resistance R, the voltage V decreases when the resistance of the liquid crystal decreases. If the resistance is reduced, for example, when the liquid crystal takes in impurities, the voltage V decreases. The voltage holding ratio also decreases when the liquid crystal deteriorates during long-time operation. When the voltage holding ratio decreases, flicker and screen brightness unevenness occur.

図3に示す電圧保持率は、印加する電圧波形や測定温度によっても異なる値となる。本明細書における電圧保持率は、図4に示すような電圧を印加した場合の電圧Vによって決められる。図4において、SVが電源電圧の波形であり、Rは電源の内部抵抗、CLが液晶の容量、RLが液晶のリーク抵抗である。リーク抵抗RLが小さくなるとVが低下し、フリッカ等が発生しやすくなる。図4の電源の波形SVは、パルスを特定の周期で印加するものである。   The voltage holding ratio shown in FIG. 3 has different values depending on the voltage waveform to be applied and the measurement temperature. The voltage holding ratio in this specification is determined by the voltage V when a voltage as shown in FIG. 4 is applied. In FIG. 4, SV is the waveform of the power supply voltage, R is the internal resistance of the power supply, CL is the capacitance of the liquid crystal, and RL is the leakage resistance of the liquid crystal. When the leak resistance RL is decreased, V is decreased and flicker or the like is likely to occur. The waveform SV of the power supply shown in FIG. 4 applies a pulse with a specific period.

図5は、図4の回路における電源波形を印加した場合の試験セルの電極の一方の電圧の変化を示すものである。図5において、電源は、5Vで幅4msecのパルスを1sec間隔で印加するものである。この時、試験セルの一方の電極の電圧は、パルスが印加されている4msecの間は5Vをキープし、その後、液晶のリーク抵抗と液晶の容量で決まる時定数によって低下する。最初のパルスが印加されてから、1sec後に今度は、−5Vで幅4msecのパルスを印加する。このように、正負のパルスを交互に印加するのは、液晶の駆動に近い条件によって試験するためである。   FIG. 5 shows a change in the voltage of one of the electrodes of the test cell when the power supply waveform in the circuit of FIG. 4 is applied. In FIG. 5, the power supply applies a pulse of 5 m and a width of 4 msec at intervals of 1 sec. At this time, the voltage of one electrode of the test cell keeps 5 V for 4 msec during which the pulse is applied, and then decreases by a time constant determined by the leakage resistance of the liquid crystal and the capacitance of the liquid crystal. One second after the first pulse is applied, a pulse having a width of -5 V and a width of 4 msec is applied. The reason why the positive and negative pulses are alternately applied in this way is to perform the test under conditions close to the driving of the liquid crystal.

図5において、パルス電圧印加後に試験セルの一方の電極は時定数によって決まる指数関数によって低下する。仮に、液晶にリークが無い場合は、図5に点線で示すように、試験セルの一方の電極は5Vをキープする。本明細書では、電圧リークが無い場合の面積1sec×5V、すなわち、矩形の面積に対する図5における斜線の面積の比を電圧保持率と定義する。つまり、電圧リークが無い液晶表示装置ほど、電圧保持率が大きく、低周波動作におけるフリッカ等の発生を抑制することができる。   In FIG. 5, after applying a pulse voltage, one electrode of the test cell is lowered by an exponential function determined by a time constant. If there is no leak in the liquid crystal, one electrode of the test cell keeps 5V as shown by a dotted line in FIG. In this specification, the area of 1 sec × 5 V when there is no voltage leakage, that is, the ratio of the area of the hatched area in FIG. 5 to the rectangular area is defined as the voltage holding ratio. That is, a liquid crystal display device having no voltage leak has a higher voltage holding ratio and can suppress the occurrence of flicker or the like in a low frequency operation.

言い換えると、液晶の抵抗が高いほうが、電圧保持率を大きくすることができる。液晶の抵抗は、種々の条件によって変化する。本発明では、液晶材料として、液晶の誘電率異方性が負である、いわゆるネガ型液晶を対象としている。ネガ型液晶は、液晶の誘電率異方性が正であるいわゆるポジ型液晶に比べて抵抗が小さくなる傾向にある。これは、ネガ型液晶は、液晶中に不純物を取り込みやすい性質があるためと考えられる。   In other words, the voltage holding ratio can be increased as the resistance of the liquid crystal is higher. The resistance of the liquid crystal varies depending on various conditions. In the present invention, as a liquid crystal material, a so-called negative liquid crystal in which the dielectric anisotropy of the liquid crystal is negative is targeted. Negative type liquid crystals tend to have lower resistance than so-called positive type liquid crystals in which the dielectric anisotropy of the liquid crystals is positive. This is presumably because negative liquid crystals have a property of easily incorporating impurities into the liquid crystals.

光配向を行った場合、紫外線照射によって配向膜が分解しその分解物が、紫外線照射後の加熱によって完全に蒸発しないで、残留物が存在することが多い。このような残留物がネガ型液晶に混入すると、液晶の抵抗が低下し、電圧リークが増大することになる。配向膜を2層構成とした場合、上層には、光配向を受ける第1膜が配置し、下層には、光配向を受けない第2膜が存在する。   When photo-alignment is performed, the alignment film is decomposed by ultraviolet irradiation, and the decomposition product is not completely evaporated by heating after ultraviolet irradiation, and a residue is often present. When such a residue is mixed in the negative type liquid crystal, the resistance of the liquid crystal is lowered and the voltage leakage is increased. When the alignment film has a two-layer structure, a first film that receives photo-alignment is disposed in the upper layer, and a second film that does not receive photo-alignment exists in the lower layer.

光配向を受ける第1膜は紫外線によって分解し、分解物が完全に蒸発しないで残留する確率も大きくなる。一方、光配向を受けない第2膜は、紫外線による分解が前記光配向を受ける第1膜よりも非常に軽微であり、分解物も前記光配向を受ける第1膜よりも非常に少ない。発明者は、2層構造の配向膜を形成する配向膜材料において、光配向を受ける材料の比率によって、液晶の抵抗が変化する、すなわち、電圧保持率が変化することをつきとめた。   The first film that undergoes photo-alignment is decomposed by ultraviolet rays, and the probability that the decomposed product remains without being completely evaporated increases. On the other hand, the second film that does not undergo photo-alignment is much less decomposed by ultraviolet light than the first film that undergoes photo-alignment, and the decomposed product is much less than the first film that undergoes photo-alignment. The inventor has found that in the alignment film material forming the alignment film having a two-layer structure, the resistance of the liquid crystal changes, that is, the voltage holding ratio changes depending on the ratio of the material that undergoes photo-alignment.

図6はこの様子を示すグラフである。図6において、横軸は2層構造を形成する配向膜材料において、光配向を受ける配向膜を形成する配向膜材料の割合を示す。縦軸は電圧保持率(VHR)である。この時の測定温度は60℃である。配向膜材料は、(化1)で示すポリアミド酸エステル(第1材料)と(化2)で示すポリアミド酸(第2材料)の混合物であり、図6の横軸は、ポリアミド酸エステルの割合を示す。   FIG. 6 is a graph showing this state. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the ratio of the alignment film material that forms the alignment film that undergoes photo-alignment in the alignment film material that forms the two-layer structure. The vertical axis represents the voltage holding ratio (VHR). The measurement temperature at this time is 60 ° C. The alignment film material is a mixture of the polyamic acid ester (first material) represented by (Chemical Formula 1) and the polyamic acid (second material) represented by (Chemical Formula 2), and the horizontal axis of FIG. Indicates.

図6では、液晶の誘電率異方性εが正の場合と、εが負の場合について示されている。図6からわかるように、εが正の場合、電圧保持率は、ポリアミド酸エステル(PE)の比率に対する依存性は非常に小さい。一方、εが負の場合は、電圧保持率は、ポリアミド酸エステル(PE)の比率に大きく依存している。すなわち、ポリアミド酸エステルの比率が大きいほど電圧保持率は低下している。   FIG. 6 shows a case where the dielectric anisotropy ε of the liquid crystal is positive and a case where ε is negative. As can be seen from FIG. 6, when ε is positive, the voltage holding ratio has a very small dependence on the ratio of the polyamic acid ester (PE). On the other hand, when ε is negative, the voltage holding ratio greatly depends on the ratio of the polyamic acid ester (PE). That is, the voltage holding ratio decreases as the ratio of the polyamic acid ester increases.

つまり、ポリアミド酸エステルを前駆体とする配向膜は光配向を受けるので、紫外線照射後の分解物の残留物が発生する。これが液晶中に取り込まれるが、ネガ型液晶では、残留物を取り込みやすいために、液晶の抵抗が小さくなる。そして、この残留物は、ポリアミド酸エステルが多いほど多くなるためと考えられる。   That is, since the alignment film having a polyamic acid ester as a precursor undergoes photo-alignment, a residue of decomposition products after ultraviolet irradiation is generated. Although this is taken into the liquid crystal, the negative type liquid crystal has a tendency to take in the residue, so that the resistance of the liquid crystal is reduced. And it seems that this residue increases as the amount of polyamic acid ester increases.

なお、ネガ型液晶であっても、誘電率異方性の絶対値、|ε|が5以下であれば、液晶中に不純物を取り込みにくいことがわかった。液晶中に不純物が少なければ、液晶の抵抗を高く維持でき、電圧保持率の低下を防止することができる。したがって、本発明では、ネガ型液晶であって、|ε|が5以下の液晶を用いることが望ましい。   It was found that even in the case of a negative liquid crystal, it is difficult to incorporate impurities into the liquid crystal if the absolute value of dielectric anisotropy | ε | If there are few impurities in the liquid crystal, the resistance of the liquid crystal can be kept high, and a decrease in voltage holding ratio can be prevented. Therefore, in the present invention, it is desirable to use a negative liquid crystal having | ε | of 5 or less.

ところで、配向膜はある厚みを有しているが、液晶を配向させる作用は、最表面の層である。つまり、配向膜のうち、最表面を中心に光配向させればよいことになる。したがって、配向膜は、図7に示すように、大部分は光配向を受けないポリアミド酸を前駆体とする配向膜1132として、表面のみを光配向を受けるポリアミド酸エステルを前駆体とする配向膜1131とすることが最も効率がよい。図7において、斜線をほどこした部分が光配向を受けて、分解物を多く発生させる領域である。   By the way, the alignment film has a certain thickness, but the action of aligning the liquid crystal is the outermost layer. That is, it is only necessary to perform photo-alignment centering on the outermost surface of the alignment film. Therefore, as shown in FIG. 7, the alignment film is mostly an alignment film 1132 having a polyamic acid which is not subjected to photo-alignment as a precursor, and a polyamic acid ester that is subjected to photo-alignment only on the surface as a precursor. 1131 is the most efficient. In FIG. 7, the hatched portion is a region that receives a photo-alignment and generates a large amount of decomposition products.

つまり、光配向を受ける膜は、偏光紫外線が到達する範囲まで分解する。よって、偏光紫外線の照射量に比例して、分解物も多くなり、残留物も多くなる。光配向を受ける膜を際表面の薄い層のみとすれば、残留物も少なくなる。したがって、液晶の配向能力を維持させつつ、偏光紫外線による残留物の発生も少なくすることができる。   That is, the film that undergoes photo-alignment decomposes to the extent that polarized ultraviolet rays reach. Therefore, in proportion to the irradiation amount of polarized ultraviolet rays, the number of decomposition products increases and the amount of residues increases. If the film undergoing photo-alignment is only a thin layer with an extremely thin surface, the amount of residue is reduced. Therefore, generation of a residue due to polarized ultraviolet rays can be reduced while maintaining the alignment ability of the liquid crystal.

しかしながら、現実の2層構造の配向膜は、図7の点線のように、同じ厚さで、はっきり境界が存在するわけではない。つまり、平面方向にも深さ方向にも分布を持つことになる。図8は、光配向を受ける第1膜の割合が場所によって変化する例を示す配向膜の断面図である。図8に示唆されるように、光配向を受ける第1膜1131の割合を極端に小さくすると、光配向を受ける配向膜が存在しない領域が発生することになり、これは、場所によって、液晶の配向不良が生ずることになる。   However, the actual two-layer alignment film has the same thickness as the dotted line in FIG. That is, it has a distribution both in the plane direction and in the depth direction. FIG. 8 is a cross-sectional view of an alignment film showing an example in which the ratio of the first film that undergoes photo-alignment varies depending on the location. As suggested in FIG. 8, when the ratio of the first film 1131 that undergoes photo-alignment is extremely reduced, a region where no alignment film that undergoes photo-alignment exists is generated. An orientation failure occurs.

図9は、配向膜の厚さ方向における光配向を受ける配向膜の割合を示す例である。図9において、横軸は配向膜の深さ方向であり、縦軸は、光配向を受ける第1膜1131の割合である。図9において、表面は光配向を受ける第1膜1131が存在しているが、第1膜1131よりも基板に近い位置にある光配向を受けない第2膜1132が存在している。配向膜のある深さt1になると、光配向を受ける第1膜1131の割合は実質的にゼロになる。なお、図9における配向膜の厚さはt0である。図9の例は、配向膜の表面全体が光配向を受ける第1膜のみになっている例である。しかし、第1膜の量が十分ではないので、光配向を受ける配向膜の割合が図9よりわずかに小さくなると、配向不良が発生する可能性が生ずることになる。   FIG. 9 is an example showing the ratio of the alignment film that undergoes photo-alignment in the thickness direction of the alignment film. In FIG. 9, the horizontal axis represents the depth direction of the alignment film, and the vertical axis represents the ratio of the first film 1131 that undergoes photo-alignment. In FIG. 9, the first film 1131 that receives photo-alignment exists on the surface, but the second film 1132 that does not receive photo-alignment is located closer to the substrate than the first film 1131 exists. When the alignment film has a certain depth t1, the ratio of the first film 1131 that undergoes photo-alignment becomes substantially zero. In addition, the thickness of the alignment film in FIG. 9 is t0. The example of FIG. 9 is an example in which the entire surface of the alignment film is only the first film that undergoes photo-alignment. However, since the amount of the first film is not sufficient, if the ratio of the alignment film that undergoes photo-alignment is slightly smaller than that in FIG. 9, there is a possibility that alignment failure may occur.

図10は、実際の液晶表示装置において、配向膜材料における、光配向を受ける第1膜を形成する第1材料と光配向を受けない第2膜を形成する第2材料の割合と表示むらの関係を評価した結果を示す表である。図10における○は表示むらが見えない状態であり、△は薄く見える状態である、×は表示むらが見える状態である。   FIG. 10 shows the ratio of the first material that forms the first film that undergoes photo-alignment and the second material that forms the second film that does not receive photo-alignment and display unevenness in the alignment film material in an actual liquid crystal display device. It is a table | surface which shows the result of having evaluated the relationship. In FIG. 10, “◯” indicates a state where display unevenness is not visible, “Δ” indicates a state where it appears light, and “×” indicates a state where display unevenness is visible.

図10において、第1材料が10wt%以下のように、少なすぎると表示むらが発生する。これは、配向膜の最表面に光配向を受ける第1膜が存在しない場合があるので、その部分の配向不良のためである。一方、光配向を受ける第1膜を形成する材料が40wt%以上になると、表示むらが発生する。これは、図6に示すように、電圧保持率が低下するためと考えられる。   In FIG. 10, when the first material is too small, such as 10 wt% or less, display unevenness occurs. This is because there is a case where there is no first film that undergoes photo-alignment on the outermost surface of the alignment film, and this is because of the alignment failure at that portion. On the other hand, when the material forming the first film subjected to photo-alignment is 40 wt% or more, display unevenness occurs. This is presumably because the voltage holding ratio decreases as shown in FIG.

電圧保持率と表示むらの関係を図6に即して、さらに詳しく評価すると次のようになる。第1材料の割合が10wt%より多く、40wt%未満であれば、電圧保持率が92%以上を確保することができ、表示むらの発生を防止することができる。また、光配向を受ける配向膜を形成する第1材料の割合が18wt%以上で、40wt%未満であれば、表示むらの発生をより安定的抑えることができる。さらに、第1膜を形成する第1材料の割合が24wt%以上で、35wt%以下であれば、表示むらの発生を確実に抑えることができる。図10は表示むらで評価したが、フリッカも同様な原因で生ずるので、フリッカに対しても、同様にして対策することができる。   A more detailed evaluation of the relationship between the voltage holding ratio and display unevenness in accordance with FIG. 6 is as follows. When the ratio of the first material is more than 10 wt% and less than 40 wt%, the voltage holding ratio can be ensured to be 92% or more, and the occurrence of display unevenness can be prevented. Further, if the ratio of the first material forming the alignment film that undergoes photo-alignment is 18 wt% or more and less than 40 wt%, the occurrence of display unevenness can be suppressed more stably. Furthermore, if the ratio of the first material forming the first film is 24 wt% or more and 35 wt% or less, the occurrence of display unevenness can be reliably suppressed. Although FIG. 10 is evaluated based on display unevenness, flicker is caused by the same cause, and therefore, countermeasures can be taken in the same manner for flicker.

前述の記載から、配向膜材料及び配向膜は以下のような材料的特徴を有すると好ましい。
配向膜がTFT基板100と対向基板100を接着するシール材と接する場合、配向膜には高い膜強度、及び、シール材に対する強い接着強度が求められる。その場合(化3)あるいは(化4)で示すシランカップリング剤を有すると好ましい。また、他の添加物を含ませても良い。
From the above description, the alignment film material and the alignment film preferably have the following material characteristics.
When the alignment film is in contact with the sealing material that bonds the TFT substrate 100 and the counter substrate 100, the alignment film is required to have high film strength and strong adhesive strength to the sealing material. In that case, it is preferable to have a silane coupling agent represented by (Chemical Formula 3) or (Chemical Formula 4). Further, other additives may be included.

Figure 2016066053
Figure 2016066053

Figure 2016066053
Figure 2016066053

配向膜材料は、他の添加物としてイミド化促進剤を含むと好ましい。イミド化促進剤を含ませることにより、ポリアミド酸やポリアミド酸エステルのイミド化を効率よく進めることが出来る。そして、光配向処理を行った後、配向膜の液晶と接する表面に良好な第1膜を形成できる。しかし、イミド化促進剤は、配向膜を形成する過程の加熱処理又は紫外線処理によって小さな分子に分解してしまい、液晶の抵抗を低下させる不純物となってしまう場合がある。その不純物の量は少量であっても、液晶の抵抗に影響を及ぼす場合もある。よって、イミド化促進剤は、イミド化促進効果及び分解性を考慮して選定するべきである。   The alignment film material preferably contains an imidization accelerator as another additive. By including an imidization accelerator, imidation of polyamic acid or polyamic acid ester can be efficiently advanced. And after performing a photo-alignment process, a favorable 1st film | membrane can be formed in the surface which touches the liquid crystal of an alignment film. However, the imidization accelerator may be decomposed into small molecules by heat treatment or ultraviolet treatment in the process of forming the alignment film, and may become an impurity that lowers the resistance of the liquid crystal. Even if the amount of the impurity is small, the resistance of the liquid crystal may be affected. Therefore, the imidization accelerator should be selected in consideration of the imidization promoting effect and decomposability.

本明細書における、好ましいイミド化促進剤の種類は、ピコリン、キノリン、イソキノリン、ピリジンの骨格を有する第2級又は第3級アミン類、又は、アルコキシカルボニル基を有するアミノ酸である。上述のアミン類としては第3級アミンが好ましい。また、上述のアミノ酸のアルコキシカルボニル基は、ブトキシカルボニル基が好ましい。上述のアミノ酸においてはアルコキシカルボニル基を2つ以上有する、又は、フルオレン骨格を有すると好ましい。   In the present specification, preferred imidization accelerators are secondary or tertiary amines having a skeleton of picoline, quinoline, isoquinoline or pyridine, or amino acids having an alkoxycarbonyl group. As the above-mentioned amines, tertiary amines are preferable. Further, the alkoxycarbonyl group of the amino acid is preferably a butoxycarbonyl group. The above amino acid preferably has two or more alkoxycarbonyl groups or has a fluorene skeleton.

光配向処理を受ける第1材料としてポリアミド酸エステルを用いる場合は、(化1)で示す4つのR2のうち、2つがメチル基であり2つが水素であると好ましい。より好ましくは(化5)の構造である。式中のR3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル基である。   When a polyamic acid ester is used as the first material subjected to the photo-alignment treatment, it is preferable that two of the two R2s represented by (Chemical Formula 1) are methyl groups and two are hydrogen. A structure of (Chemical Formula 5) is more preferable. R3 and R4 in the formula are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

Figure 2016066053
Figure 2016066053

ポリアミド酸及びポリアミド酸エステルは、前駆体としてジアミンを用いていると好ましい。ポリアミド酸エステルの前駆体としてのジアミン(第1ジアミン)の構造は、特に限定されない。好ましいジアミンとしては、芳香環を有し、かつ、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、及び、酸素原子を有しないジアミンである。より好ましくは、(化6)の構造を有するジアミンである。式中のR5及びR6は、それぞれ独立して水素又は炭素数3以下のアルキル基である。   The polyamic acid and the polyamic acid ester preferably use diamine as a precursor. The structure of the diamine (first diamine) as the precursor of the polyamic acid ester is not particularly limited. A preferred diamine is a diamine having an aromatic ring and having no nitrogen atom, fluorine atom, or oxygen atom other than the nitrogen atoms in the two amino groups. More preferred is a diamine having the structure of (Chemical Formula 6). R5 and R6 in the formula are each independently hydrogen or an alkyl group having 3 or less carbon atoms.

Figure 2016066053
Figure 2016066053

上述に記載したジアミンを用いると、ポリアミド酸エステルの極性が低くなる。その結果、第1材料としてのポリアミド酸エステルと第2材料を混合した混合材料をTFT基板100に塗布した際、第1材料が液晶層300側に存在しやすくなる。これによって、混合材料中の第1材料の比率を低くしても、良好な特性を有する配向膜を形成することが出来る。   When the diamine described above is used, the polarity of the polyamic acid ester is lowered. As a result, when the mixed material obtained by mixing the polyamic acid ester as the first material and the second material is applied to the TFT substrate 100, the first material is likely to be present on the liquid crystal layer 300 side. Thereby, even if the ratio of the first material in the mixed material is lowered, an alignment film having good characteristics can be formed.

一方、ポリアミド酸の前駆体としてのジアミン(第2ジアミン)の構造も特に限定されない。好ましいジアミンとしては、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、又は、酸素原子を有すると好ましい。これらの元素を主骨格に有するジアミンを用いると、ポリアミド酸エステルの極性が高くなる。その結果、第1材料と第2材料としてのポリアミド酸を混合した混合材料をTFT基板100に塗布した際、第2材料がTFT基板100側に存在しやすくなる。これによって、混合材料中の第1材料の比率を低くしても、良好な特性を有する配向膜を形成することが出来る。   On the other hand, the structure of diamine (second diamine) as a precursor of polyamic acid is not particularly limited. Preferred diamines preferably have a nitrogen atom other than the nitrogen atoms in the two amino groups, a fluorine atom, or an oxygen atom. When a diamine having these elements in the main skeleton is used, the polarity of the polyamic acid ester is increased. As a result, when the mixed material obtained by mixing the first material and the polyamic acid as the second material is applied to the TFT substrate 100, the second material is likely to be present on the TFT substrate 100 side. Thereby, even if the ratio of the first material in the mixed material is lowered, an alignment film having good characteristics can be formed.

以上のように、本発明によれば、ネガ型液晶を用い、光配向処理を用いた液晶表示装置において、低周波駆動をおこなっても、表示ムラ、あるいは、フリッカの発生を防止することが出来る。   As described above, according to the present invention, in a liquid crystal display device using a negative liquid crystal and using a photo-alignment process, it is possible to prevent occurrence of display unevenness or flicker even when low frequency driving is performed. .

100…TFT基板、 101…第1下地膜、 102…第2下地膜、 103…半導体層、 104…ゲート絶縁膜、 105…ゲート電極、 106…第1層間絶縁膜、 107…コンタクト電極、 108…無機パッシベーション膜、 109…有機パッシベーション膜、 110…コモン電極、 111…第2層間絶縁膜、 112…画素電極、 113…配向膜、 120…第1スルーホール、 130…第2スルーホール、 140…第3スルーホール、 200…対向基板、 201…カラーフィルタ、 202…遮光膜、 203…オーバーコート膜、 300…液晶層、 301…液晶分子、 1131…第1膜、 1132…第2膜、 D…ドレイン部、 S…ソース部、 SV…電圧保持率測定用電源波形、 R…電源内部抵抗、 RL…液晶のリーク抵抗、 CL…液晶の容量   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... TFT substrate, 101 ... 1st foundation film, 102 ... 2nd foundation film, 103 ... Semiconductor layer, 104 ... Gate insulating film, 105 ... Gate electrode, 106 ... 1st interlayer insulation film, 107 ... Contact electrode, 108 ... Inorganic passivation film, 109 ... Organic passivation film, 110 ... Common electrode, 111 ... Second interlayer insulating film, 112 ... Pixel electrode, 113 ... Alignment film, 120 ... First through hole, 130 ... Second through hole, 140 ... First 3 through holes, 200 ... counter substrate, 201 ... color filter, 202 ... light-shielding film, 203 ... overcoat film, 300 ... liquid crystal layer, 301 ... liquid crystal molecule, 1131 ... first film, 1132 ... second film, D ... drain Part, S ... source part, SV ... power supply waveform for voltage holding ratio measurement, R ... power supply internal resistance, RL ... Liquid crystal leakage resistance, CL ... Capacitance of liquid crystal

Claims (12)

配向膜を有する第1の基板と、配向膜を有する第2の基板の間に液晶を有する液晶表示装置であって、
前記液晶は誘電率異方性が負であって、誘電率異方性の絶対値が5以下であり、
前記配向膜は、偏光紫外線による光配向処理をうけており、
前記配向膜は、前記光配向処理によって配向能力を有し、前記液晶と接する側に存在する第1膜と、前記光配向処理による配向能力が付与されておらず、前記第1の基板あるいは前記第2の基板側に存在する第2膜によって形成され、
前記配向膜は、前記第1膜を形成する第1材料と前記第2膜を形成する第2材料の混合材料を前記第1の基板または前記第1の基板に塗布することによって形成され、
前記第1材料は前記第1材料と前記第2材料の合計重量に対して10wt%よりも大きく、40wt%よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display device having a liquid crystal between a first substrate having an alignment film and a second substrate having an alignment film,
The liquid crystal has a negative dielectric anisotropy and an absolute value of the dielectric anisotropy is 5 or less,
The alignment film has been subjected to a photo-alignment treatment with polarized ultraviolet rays,
The alignment film has alignment ability by the photo-alignment treatment, and is not provided with the first film present on the side in contact with the liquid crystal and the alignment ability by the photo-alignment treatment. Formed by the second film present on the second substrate side,
The alignment film is formed by applying a mixed material of a first material forming the first film and a second material forming the second film to the first substrate or the first substrate,
The liquid crystal display device, wherein the first material is larger than 10 wt% and smaller than 40 wt% with respect to a total weight of the first material and the second material.
前記第1材料は(化1)で表されるポリアミド酸エステルである、前記第2材料はポリアミド酸を含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
Figure 2016066053
化学式(1)において、R1は、それぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル基であり、R2は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ビニル基(−(CH)m−CH=CH,m=0,1,2)又はアセチル基(−(CH)m−C≡CH,m=0,1,2)であり、Arは芳香族化合物である。
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first material is a polyamic acid ester represented by (Chemical Formula 1), and the second material contains polyamic acid.
Figure 2016066053
In the chemical formula (1), each R1 is independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and each R2 is independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a phenyl group, or a carbon atom having 1 to 6 carbon atoms. alkyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group (- (CH 2) m- CH = CH 2, m = 0,1,2) or acetyl group (- (CH 2) m- C≡CH, m = 0, 1, 2), and Ar is an aromatic compound.
前記第1材料はポリアミド酸エステルであり、
前記ポリアミド酸エステルは、第1ジアミンを前駆体として用いて形成されており、
前記第1ジアミンは、芳香環を有し、かつ、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、及び、酸素原子を有しないジアミンである、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
The first material is a polyamic acid ester;
The polyamic acid ester is formed using a first diamine as a precursor,
The said 1st diamine is a diamine which has an aromatic ring and does not have nitrogen atoms other than the nitrogen atom in two amino groups, a fluorine atom, and an oxygen atom. Liquid crystal display device.
前記第2材料はポリアミド酸であり、
前記ポリアミド酸は、第2ジアミンを前駆体として用いて形成されており、
前記第2ジアミンは、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、又は、酸素原子を有するジアミンである、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The second material is polyamic acid;
The polyamic acid is formed using a second diamine as a precursor,
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second diamine is a diamine having a nitrogen atom other than nitrogen atoms in two amino groups, a fluorine atom, or an oxygen atom. 5.
前記混合材料はイミド化促進剤を含み、
前記イミド化促進剤は、ピコリン、キノリン、イソキノリン、又は、ピリジン骨格を有する第2級又は第3級アミン類、又は、アルコキシカルボニル基を有するアミノ酸であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The mixed material includes an imidization accelerator;
The imidization accelerator is picoline, quinoline, isoquinoline, a secondary or tertiary amine having a pyridine skeleton, or an amino acid having an alkoxycarbonyl group. The liquid crystal display device according to any one of the above.
前記配向膜材料はさらに、(化3)または(化4)で示すシランカップリング剤を含むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Figure 2016066053
Figure 2016066053
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the alignment film material further contains a silane coupling agent represented by (Chemical Formula 3) or (Chemical Formula 4).
Figure 2016066053
Figure 2016066053
前記液晶表示装置は、20kHz以下の周波数で液晶を駆動することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device drives a liquid crystal at a frequency of 20 kHz or less. 液晶表示装置の配向膜の形成に用いられる配向膜材料であって、
前記配向膜材料は第1材料と第2材料の混合物であり、
前記第1材料は(化1)で表されるポリアミド酸エステルを含み、前記第2材料は(化2)で表されるポリアミド酸を含み、
前記第1材料は前記第1材料と前記第2材料の合計重量に対して10wt%よりも大きく、40wt%よりも小さいことを特徴とする液晶用配向膜材料。
Figure 2016066053
化学式(1)において、R1は、それぞれ独立に炭素数1〜8のアルキル基であり、R2は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ビニル基(−(CH)m−CH=CH,m=0,1,2)又はアセチル基(−(CH)m−C≡CH,m=0,1,2)であり、Arは芳香族化合物である。
Figure 2016066053
化学式(2)において、R2は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、フェニル基、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ビニル基(−(CH)m−CH=CH,m=0,1,2)又はアセチル基(−(CH)m−C≡
An alignment film material used for forming an alignment film of a liquid crystal display device,
The alignment film material is a mixture of a first material and a second material,
The first material includes a polyamic acid ester represented by (Chemical Formula 1), and the second material includes a polyamic acid represented by (Chemical Formula 2),
An alignment film material for liquid crystal, wherein the first material is larger than 10 wt% and smaller than 40 wt% with respect to the total weight of the first material and the second material.
Figure 2016066053
In the chemical formula (1), each R1 is independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and each R2 is independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a phenyl group, or a carbon atom having 1 to 6 carbon atoms. alkyl group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group (- (CH 2) m- CH = CH 2, m = 0,1,2) or acetyl group (- (CH 2) m- C≡CH, m = 0, 1, 2), and Ar is an aromatic compound.
Figure 2016066053
In the chemical formula (2), each R2 independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a phenyl group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group (-( CH 2) m-CH = CH 2, m = 0,1,2) or acetyl group (- (CH 2) m- C≡
前記ポリアミド酸エステルは、第1ジアミンを前駆体として用いて形成されており、
前記第1ジアミンは、芳香環を有し、かつ、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、及び、酸素原子を有しないジアミンである、請求項8に記載の液晶用配向膜材料。
The polyamic acid ester is formed using a first diamine as a precursor,
9. The liquid crystal according to claim 8, wherein the first diamine is a diamine having an aromatic ring and having no nitrogen atom, fluorine atom, and oxygen atom other than nitrogen atoms in two amino groups. Alignment film material.
前記ポリアミド酸は、第2ジアミンを前駆体として用いて形成されており、
前記第2ジアミンは、2つのアミノ基中にある窒素原子以外の窒素原子、フッ素原子、又は、酸素原子を有するジアミンである、請求項8又は9に記載の液晶用配向膜材料。
The polyamic acid is formed using a second diamine as a precursor,
The alignment film material for liquid crystal according to claim 8 or 9, wherein the second diamine is a diamine having a nitrogen atom other than nitrogen atoms in two amino groups, a fluorine atom, or an oxygen atom.
イミド化促進剤を含み、
前記イミド化促進剤は、ピコリン、キノリン、イソキノリン、又は、ピリジン骨格を有する第2級又は第3級アミン類、又は、アルコキシカルボニル基を有するアミノ酸であることを特徴とする請求項8ないし10のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Including an imidization accelerator,
The imidization accelerator is picoline, quinoline, isoquinoline, a secondary or tertiary amine having a pyridine skeleton, or an amino acid having an alkoxycarbonyl group. The liquid crystal display device according to any one of the above.
前記配向膜材料はさらに、(化3)または(化4)で示すシランカップリング剤を含むことを特徴とする請求項8ないし11のいずれか1項に記載の液晶用配向膜材料。
Figure 2016066053
Figure 2016066053
The alignment film material for liquid crystal according to claim 8, wherein the alignment film material further contains a silane coupling agent represented by (Chemical Formula 3) or (Chemical Formula 4).
Figure 2016066053
Figure 2016066053
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