JP7494845B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(a)前記第1配向膜及び前記第2配向膜の膜組成が互いに異なる。
(b)前記第1配向膜及び前記第2配向膜の膜厚が互いに異なる。
以下に、第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
次に、第1配向膜22及び第2配向膜23を形成するための重合体組成物(以下、「液晶配向剤」ともいう。)について説明する。本実施形態において、第1配向膜22及び第2配向膜23は、重合体成分としてマレイミド化合物に由来する構造単位を有する重合体(以下、「マレイミド系重合体」ともいう。)を含有する液晶配向剤を用いて形成されている。マレイミド系重合体を含有する液晶配向剤を用いることにより、液晶表示装置10においてフリッカーの発生を抑制することができる点で好適である。
次に、液晶表示装置10の製造方法について説明する。液晶表示装置10は、以下の工程1~3を含む方法によって製造することができる。
まず、第1基板11及び第2基板12を準備する。続いて、第1基板11及び第2基板12の各電極配置面上に液晶配向剤を塗布し、基板上に塗膜を形成する。基板への液晶配向剤の塗布は、好ましくはオフセット印刷法、フレキソ印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法により行う。
続いて、液晶配向膜に所望のプレチルト角特性を付与するために、工程1により形成した塗膜(液晶配向膜)の少なくとも一方に対して光配向処理を行う。ここでは、第1基板11上に形成した塗膜に対し、フォトマスクを用いて、基板面に対し斜め方向から偏光放射線(直線偏光)を照射する(図4(a)参照)。これにより、第1基板11近傍の液晶分子35に予めプレチルト角を付与する。一方、第2基板12上に形成した塗膜に対しては、配向処理のための直線偏光を照射しない(図4(b)参照)。塗膜に照射する放射線としては、例えば150~800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。好ましくは、200~400nmの波長の光を含む紫外線である。
続いて、液晶配向膜が形成された2枚の基板(第1基板11及び第2基板12)を用い、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば、液晶配向膜が対向するように間隙を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール材により貼り合わせ、基板表面及びシール材により囲まれたセルギャップ内に液晶を注入充填し注入孔を封止する方法、ODF方式による方法等が挙げられる。なお、液晶表示装置10がPSAモードである場合には、液晶セルの構築後に、一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射する処理を行う。
次に、第2実施形態について第1実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、液晶配向膜を形成する際の加熱温度を、分割露光されない液晶配向膜と分割露光される液晶配向膜とで異なる温度としている。
次に、第3実施形態について第1実施形態及び第2実施形態との相違点を中心に説明する。第3実施形態では、液晶配向膜を形成する際の加熱時間を、分割露光されない液晶配向膜と分割露光される液晶配向膜とで異なる時間とする。
次に、第4実施形態について第1~第3実施形態との相違点を中心に説明する。第4実施形態では、液晶配向膜の膜厚を、分割露光されない液晶配向膜と分割露光される液晶配向膜とで異なる厚さとする。
次に、第5実施形態について第1~第4実施形態との相違点を中心に説明する。第5実施形態では、液晶配向膜の膜組成を、分割露光が施されない液晶配向膜と分割露光が施される液晶配向膜とで異なる組成とすることにより、液晶表示装置でのフリッカーの発生を抑制する。
(1A)重合体成分として、ポリアミック酸及びポリアミック酸エステルよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有させる。
(1B)両者の液晶配向剤の重合体成分を同じとする場合に、架橋剤の配合割合を他方の液晶配向剤よりも少なくする。
(1C)マレイミド系重合体とポリアミック酸とのブレンド系の液晶配向剤において、ポリアミック酸の含有割合を多くする。
(2A)重合体成分として、ポリイミド、ポリアミド、ポリオルガノシロキサン及び(メタ)アクリル系重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有させる。
(2B)両者の液晶配向剤の重合体成分を同じとする場合に、架橋剤の配合割合を他方の液晶配向剤よりも多くする。
(2C)マレイミド系重合体とポリアミック酸とのブレンド系の液晶配向剤において、ポリアミック酸の含有割合を少なくする。
次に、第6実施形態について第1~第5実施形態との相違点を中心に説明する。上記第1実施形態では、第1配向膜22及び第2配向膜23のうち一方を分割露光された液晶配向膜とし、他方を分割露光されていない液晶配向膜とした。これに対し、第6実施形態では、第1配向膜22及び第2配向膜23の両方が分割露光されている点で第1実施形態と相違する。
次に、第7実施形態について説明する。本実施形態では、光配向性基を側鎖に有する重合体(以下、「感光性重合体」ともいう。)を用いて光配向膜を形成するとともに、当該感光性重合体が側鎖に有する光配向性基の含有量(感光性側鎖含有量)を1.1mmol/g未満とすることにより、フリッカーの発生の抑制とDCズレの抑制とを図っている。なお、液晶表示装置の構成については、上記実施形態の説明が適用される。
本開示は上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施されてもよい。
重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、以下の条件におけるGPCにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:テトラヒドロフラン
温度:40℃
圧力:68kgf/cm2
[重合体溶液の溶液粘度]
重合体溶液の溶液粘度(mPa・s)は、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
[イミド化率]
ポリイミドを含有する溶液を純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で1H-NMRを測定した。得られた1H-NMRスペクトルから、下記数式(EX-1)を用いてイミド化率を求めた。
イミド化率(%)=(1-A1/A2×α)×100 …(EX-1)
(数式(EX-1)中、A1は化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、A2はその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
[エポキシ当量]
エポキシ当量は、JIS C 2105に記載の塩酸-メチルエチルケトン法により測定した。
[合成例1]
窒素下、100mL二口フラスコに、下記(MI-1)で表される化合物5.00g(8.6mmol)、4-ビニル安息香酸0.64g(4.3mmol)、4-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸2.82g(13.0mmol)、及び4-(グリシジルオキシメチル)スチレン3.29g(17.2mmol)、ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.31g(1.3mmol)、連鎖移動剤として2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン0.52g(2.2mmol)、並びに溶媒としてテトラヒドロフラン25mlを加え、70℃で5時間重合した。n-ヘキサンに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で8時間真空乾燥することにより、スチレン-マレイミド系重合体(これを「重合体(PM-1)」とする。)を得た。GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは30000、分子量分布Mw/Mnは2であった。重合体(PM-1)の感光性側鎖量は0.73mmol/gである。
1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物13.8g(70.0mmol)、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル16.3g(76.9mmol)をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)170gに溶解し、25℃で3時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する溶液を得た。次いで、このポリアミック酸溶液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈殿させた。得られた沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、ポリアミック酸(これを「重合体(PAA-1)」とする。)を得た。
2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物21.81g(0.0973モル)、5ξ-コレスタン-3-イル 2,4-ジアミノフェニルエーテル19.29g(0.0390モル)、3,5-ジアミノ安息香酸8.90g(0.0585モル)をN-メチル-2-ピロリドン200gに溶解し、60℃で5時間反応させた。この重合溶液の粘度を測定したところ、1450mPa・sであった。次いで、この溶液にN-メチル-2-ピロリドン250gを加えてしばらく攪拌した後、ピリジン11.55g及び無水酢酸14.90gを添加し、110℃で4時間脱水閉環させた。その後、反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥することにより、イミド化率69%のポリイミド(これを「重合体(PI-1)」とする。)を37.5g得た。
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン100.0g、メチルイソブチルケトン500g及びトリエチルアミン10.0gを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水100gを滴下漏斗より30分かけて滴下した後、還流下で混合しつつ、80℃で6時間反応させた。反応終了後、有機層を取り出し、0.2重量%硝酸アンモニウム水溶液により洗浄後の水が中性になるまで洗浄したのち、減圧下で溶媒及び水を留去することにより、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン(EPS-1)を粘調な透明液体として得
た。得られたポリオルガノシロキサン(EPS-1)の重量平均分子量Mwは2,200であり、エポキシ当量は186g/モルであった。
次いで、300mLの三口フラスコに、ポリオルガノシロキサン(EPS-1)30.1g、メチルイソブチルケトン140g、下記式(A-1)で表される桂皮酸誘導体(A-1)31.9g(ポリオルガノシロキサン(EPS-1)が有するケイ素原子に対して50モル%に相当する。)、ステアリン酸4.60g(ポリオルガノシロキサン(EPS-1)が有するケイ素原子に対して10モル%に相当する。)、3,5-ジニトロ安息香酸0.0686g(ポリオルガノシロキサン(EPS-1)が有するケイ素原子に対して0.2モル%に相当する。)及びテトラブチルアンモニウムブロミド3.00gを仕込み、80℃で5時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して溶液を得た。得られた溶液を5回水洗した後、溶媒を留去することにより、感放射線性ポリオルガノシロキサンとして、重量平均分子量(Mw)が12,600(Mw/Mn=1.42)の重合体(S-1)の白色粉末55.6gを得た。重合体(S-1)の感光性側鎖量は1.24mmol/gである。
2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物18.75g(0.0836モル)、ジアミン化合物としてp-フェニレンジアミン7.359g(0.0681モル)、及び上記式(p3)で表される3,5-ジアミノ安息香酸=5ξ-コレスタン-3-イル 8.895g(0.0170モル)をN-メチル-2-ピロリドン140gに溶解し、60℃で5時間反応させた。この重合溶液の粘度を測定したところ、2000mPa・sであった。次いで、この溶液にN-メチル-2-ピロリドン325gを加えてしばらく攪拌した後、ピリジン6.61g及び無水酢酸8.54gを添加し、110℃で4時間脱水閉環させた。その後、反応溶液を大過剰のメチルアルコール中に注いで反応生成物を沈澱させた。沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥することにより、イミド化率51%のポリイミド(これを「重合体(PI-2)」とする。)を26.6g得た。
2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物27.07g(0.121モル)、6-{[((2E)-3-{4-[(4-(3,3,3-トリフルオロプロポキシ)ベンゾイル)オキシ]フェニル}プロパ-2-エノイル)オキシ]}ヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート66.79g(0.109モル)、5ξ-コレスタン-3-イル 2,4-ジアミノフェニルエーテル2.99g(0.00604モル)、及び3,5-ジアミノ安息香酸=5ξ-コレスタン-3-イル 3.16g(0.00604モル)をN-メチル-2-ピロリドン185.7gに溶解し、60℃で24時間反応させた。この重合溶液の粘度を測定したところ、2100mPa・sであった。次いで、反応混合物を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥することにより、ポリアミック酸(これを「重合体(PAA-2)」とする。)を68g得た。重合体(PM-1)の感光性側鎖量は1.12mmol/gである。
2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物4.21g(0.0188モル)、下記式(DA-1)で表される化合物9.23g(0.0158モル)、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル1.56g(0.0030モル)をN-メチル-2-ピロリドン135gに溶解し、60℃で6時間反応させた。この重合溶液の粘度を測定したところ、19mPa・sであった。ポリアミック酸(これを「重合体(PAA-3)」とする。)を10質量%含有する溶液150gを得た。重合体(PAA-3)の感光性側鎖量は1.05mmol/gである。
2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物4.27g(0.0190モル)、上記式(DA-1)で表される化合物7.43g(0.0127モル)、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル3.30g(0.0063モル)をN-メチル-2-ピロリドン135gに溶解し、60℃で6時間反応させた。この重合溶液の粘度を測定したところ、21mPa・sであった。ポリアミック酸(これを「重合体(PAA-4)」とする。)を10質量%含有する溶液150gを得た。重合体(PAA-4)の感光性側鎖量は0.85mmol/gである。
1.液晶配向剤の調製
重合体(PM-1)10質量部、及び重合体(PAA-1)100質量部に、溶剤としてNMP及びブチルセロソルブ(BC)を加え、溶媒組成がNMP/BC=50/50(質量比)、固形分濃度が4.0質量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AL-1)を調製した。
図1に対応する液晶表示装置10を製造した。まず、TFT基板及びCF基板を準備した。TFT基板の画素電極及びCF基板の対向電極としては、スリットが形成されていないベタ電極を用いた。TFT基板及びCF基板の各電極配置面に液晶配向剤(AL-1)をスピンキャスト法により塗布した。これを80℃で1分間プレベークを行った後、230℃で40分間ポストベークを行い、最終的な膜厚が120nmになるようにした。続いて、TFT基板に形成した塗膜(液晶配向膜)に対し、スキャン露光を行った。スキャン露光は、図4に従い、液晶分子の配向方位が互いに異なる4つのドメインが1画素内に形成されるように、313nmの直線偏光を20mJ/cm2の強度により合計4回行った。一方、液晶配向剤(AL-1)を用いてCF基板上に形成した液晶配向膜に対しては露光を行わなかった。
上記2.で製造した液晶セルを用いて、フリッカー(ちらつき)の発生度合いを評価した。評価は、周波数60Hz、印加電圧3Vの矩形波電界を25℃において液晶セルに印加した際のちらつきを目視により観察することにより行った。その結果、実施例1の液晶表示装置ではフリッカーが視認されず、表示特性が良好であった。
上記2.で作製した液晶セルに、周波数60Hz、印加電圧10Vの矩形波電界を25℃で72時間印加した。その後、周波数60Hz、印加電圧3Vの矩形波電圧で駆動した状態でDC電圧を印加し、フリッカーが確認できなくなるDC電圧をセル内のDCズレとして評価した。DCズレが400mV未満であった場合を「良好」、DCズレが400mV以上500mV未満であった場合を「可」、DCズレが500mV以上であった場合を「不良」と判断した。その結果、この実施例は、DCズレが小さく、「良好」の評価であった。
CF基板に形成した液晶配向膜に対して、図15に示す配向処理をスキャン露光により実施した点以外は、実施例1と同様にして液晶配向剤(AL-1)を用いて液晶配向膜をTFT基板及びCF基板上に形成し、図1に示す液晶表示装置を製造した。図15中、(a)は電圧印加時における各配向領域での液晶分子の配向方位を表し、(b)はTFT基板を配向膜側からみたときの露光方位を表し、(c)はCF基板を配向膜形成面とは反対側(すなわちCF基板の裏面側)からみたときの露光方位を表す。この比較例1では、TFT基板に対して4回のスキャン露光、CF基板に対して4回のスキャン露光の合計8回のスキャン露光を行った。また、得られた液晶セルを用いて、実施例1と同様にフリッカーの発生及びDCズレについて評価を行った。
特開2011-158835号公報の段落0080の記載(実施例1)に従い、重合体成分としてポリアミック酸(光配向性基を側鎖に有するポリアミック酸(PA-1)、光配向性基を側鎖に有しないポリアミック酸(OPA-2))を用いて液晶配向剤を調製した。このポリアミック酸系の液晶配向剤を用いた以外は上記実施例1と同様にして液晶セルを製造するとともに、得られた液晶セルを用いてフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。その結果、この比較例2の液晶表示装置ではフリッカーが明確に確認された。また、DCズレは「不良」の評価であった。比較例2で用いたポリアミック酸(PA-1)の感光性側鎖量は1.18mmol/gである。
液晶配向膜(第1配向膜及び第2配向膜)を形成する液晶配向剤の組成を変更した点以外は実施例1と同様にして液晶セルを製造した。また、得られた液晶セルを用いてフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。比較例3では、液晶配向剤として(AL-1)に代えて、以下に示す(AF-1)を使用した。
・液晶配向剤(AF-1)の調製
重合体(PAA-1)30質量部、重合体(PI-1)70質量部に対し、重合体(S-1)10質量部、NMP及びブチルセロソルブ(BC)を、溶媒組成がNMP:BC=45:55(質量比)となるように加え、固形分濃度が3.5質量%の溶液とした。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AF-1)を調製した。
実施例1の液晶表示装置ではフリッカーが視認されなかったのに対し、比較例3の液晶表示装置ではフリッカーが明確に確認され、表示品位が劣っていた。また、DCズレは「不良」の評価であった。
TFT基板側の液晶配向膜を、液晶配向剤(AF-1)を用いて、ポストベーク温度230℃、ポストベーク時間40分の条件により膜厚120nmとなるように作製し、CF基板側の液晶配向膜を、以下に示す液晶配向剤(AF-2)を用いて、ポストベーク温度200℃、ポストベーク時間40分の条件により膜厚120nmとなるように作製した点以外は実施例1と同様にして液晶セルを製造した。また、得られた液晶セルを用いて、実施例1と同様にフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。
・液晶配向剤(AF-2)の調製
重合体(PI-2)に対し、NMP及びブチルセロソルブ(BC)を、溶媒組成がNMP:BC=45:55(質量比)となるように加え、固形分濃度が3.5質量%の溶液とした。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AF-2)を調製した。
比較例2の液晶表示装置ではフリッカーが視認されたのに対し、実施例2の液晶表示装置ではフリッカーがほぼ視認されないレベルになり、表示品位を良化させることができた。DCズレの評価については「可」であった。また、実施例2において画素電極としてスリット有りの電極を用いた場合にも、実施例2と同様の効果が確認された。
TFT基板側の液晶配向膜を、液晶配向剤(AF-1)を用いて、ポストベーク温度230℃、ポストベーク時間40分の条件により膜厚120nmとなるように作製し、CF基板側の液晶配向膜を、液晶配向剤(AF-1)を用いて、ポストベーク温度200℃、ポストベーク時間40分の条件により膜厚120nmとなるように作製した点以外は実施例1と同様にして液晶セルを製造した。また、得られた液晶セルを用いて、実施例1と同様にしてフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。その結果、実施例3の液晶表示装置ではフリッカーがほぼ視認されないレベルになり、表示品位を良化させることができた。また、DCズレの評価については「可」であった。
TFT基板側の液晶配向膜を、液晶配向剤(AF-1)を用いて、ポストベーク温度230℃、ポストベーク時間40分の条件により膜厚120nmとなるように作製し、CF基板側の液晶配向膜を、液晶配向剤(AF-1)を用いて、ポストベーク温度230℃、ポストベーク時間20分の条件により膜厚120nmとなるように作製した点以外は実施例1と同様にして液晶セルを製造した。また、得られた液晶セルを用いて、実施例1と同様にしてフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。その結果、実施例4の液晶表示装置ではフリッカーがほぼ視認されないレベルになり、表示品位を良化させることができた。また、DCズレの評価については「可」であった。
TFT基板側の液晶配向膜を、液晶配向剤(AF-1)を用いて、ポストベーク温度230℃、ポストベーク時間40分の条件により膜厚120nmとなるように作製し、CF基板側の液晶配向膜を、液晶配向剤(AF-1)を用いて、ポストベーク温度230℃、ポストベーク時間40分の条件により膜厚80nmとなるように作製した点以外は実施例1と同様にして液晶セルを製造した。また、得られた液晶セルを用いて、実施例1と同様にしてフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。その結果、実施例5の液晶表示装置ではフリッカーがほぼ視認されないレベルになり、表示品位を良化させることができた。DCズレの評価は「可」であった。
TFT基板及びCF基板の液晶配向膜の作製を、液晶配向剤(AL-1)に代えて液晶配向剤(AF-1)を用いて行った点、並びに、TFT基板及びCF基板のそれぞれに形成した塗膜に対し、図6に示す露光方位のスキャン露光をそれぞれ2回ずつ行った点以外は実施例1と同様の操作を行うことにより、上記第6実施形態に対応する液晶セルを製造した。
さらに、液晶配向剤をポリアミック酸系の重合体組成物(液晶配向剤(AF-2)において重合体(PI-2)に代えて重合体(PAA-2)を含有する組成物)を用いて第1配向膜及び第2配向膜を作製し、実施例6と同様の操作及び評価を行ったところ、実施例6と同様の効果を確認できた。
[実施例7]
1.液晶配向剤の調製
重合体として、上記合成例7で得たポリアミック酸(PAA-3)を含有する溶液、及び合成例2で得たポリアミック酸(PAA-1)を含有する溶液を、ポリアミック酸(PAA-3):ポリアミック酸(PAA-1)=20:80(質量比)になるように混合した。これに、γ-ブチロラクトン(BL)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)及びジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG)を加えて十分に撹拌し、溶媒組成がBL:NMP:DEDG=30:20:50(質量比)、固形分濃度が3質量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤(AL-2)を調製した。
液晶配向剤(AL-2)を用いた以外は上記実施例1と同様にして液晶セルを製造するとともに、得られた液晶セルを用いてフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。その結果、実施例7の液晶表示装置ではフリッカーがほぼ視認されないレベルになり、表示品位を良化させることができた。また、DCズレは「良好」の評価であった。
1.液晶配向剤の調製
重合体として、上記合成例8で得たポリアミック酸(PAA-4)を含有する溶液、及び合成例2で得たポリアミック酸(PAA-1)を含有する溶液を、ポリアミック酸(PAA-4):ポリアミック酸(PAA-1)=20:80(質量比)になるように混合し、これにγ-ブチロラクトン(BL)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)及びジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG)を加えて十分に撹拌し、溶媒組成がBL:NMP:DEDG=30:20:50(質量比)、固形分濃度が3質量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤(AL-3)を調製した。
液晶配向剤(AL-3)を用いた以外は上記実施例1と同様にして液晶セルを製造するとともに、得られた液晶セルを用いてフリッカーの発生度合い及びDCズレを評価した。その結果、実施例8の液晶表示装置ではフリッカーが視認されず、表示品位を良化させることができた。また、DCズレは「良好」の評価であった。
[実施例1、8、9及び比較例4~9]
上記実施例1の液晶表示装置において、画素電極をスリット電極とし、画素電極の電極幅(L)、スリット幅(S)及びセルギャップ(d)の各条件を下記表1のとおり変更した以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を製造し、透過率に及ぼす影響を調べた。透過率については、LinkGlobal21社製のExpert LCDを用いてシミュレーションにより算出した。計算条件としては、液晶物性:Δε=3、Ne=1.6、No=1.5、セルギャップ:3.2μm又は2.9μm、プレチルト角:計測値(TFT基板側:88.0度、CF基板側:90.0度)を適用し、印加電圧6Vの結果から透過率特性を評価した。このとき、透過率が0.275未満の場合に透過率特性「△」、0.275以上0.280未満の場合に「○」、0.280以上の場合に「◎」と評価した。透過率の評価結果を下記表1に示す。
[実施例11]
1.液晶表示装置の製造
上記実施例1の液晶表示装置において、画素電極をスリット電極とし、画素電極の電極幅(L)を3.5μm、スリット幅(S)を2.5μm、セルギャップ(d)を3.2μmとした点、及び負の誘電異率方性を有するネマチック液晶にカイラル剤(製品名「S-811」、メルク社製)を添加したこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を製造した。このとき、カイラルピッチが12.8μmとなるようにカイラル剤の添加量を調整した。
2.透過率特性の評価
LinkGlobal21社製のExpert LCDを用いて、上記1.で製造した液晶表示装置の透過率をシミュレーションにより算出した。計算条件として、液晶物性:Δε=3、Δn=0.178、セルギャップ:3.2μm、プレチルト角:88.0°を適用し、印加電圧6Vの結果から透過率特性を評価した。透過率0.275未満の場合に透過率特性「△」、0.275以上0.280未満の場合に「○」、0.280以上の場合に「◎」と評価した。その結果を下記表2に示した。
上記実施例11の液晶表示装置において、負の誘電異率方性を有するネマチック液晶にカイラル剤を添加しなかったこと以外は実施例11と同様にして液晶表示装置を製造した。また、製造した液晶表示装置の透過率をシミュレーションにより算出した。計算条件として、液晶物性:Δε=3、Δn=0.100、セルギャップ:3.2μm、プレチルト角:88.0°を適用し、印加電圧6Vの結果から透過率特性を評価した。その結果を下記表2に示した。
上記実施例1の液晶表示装置(画素電極:ベタ電極)において、負の誘電異率方性を有するネマチック液晶にカイラル剤(製品名「S-811」、メルク社製)を添加したこと以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を製造した。このとき、カイラルピッチが12.8μmとなるようにカイラル剤の添加量を調整した。また、製造した液晶表示装置の透過率をシミュレーションにより算出した。計算条件として、液晶物性:Δε=3、Δn=0.147、セルギャップ:3.2μm、プレチルト角:88.0°を適用し、印加電圧6Vの結果から透過率特性を評価した。その結果を下記表2に示した。
上記実施例12の液晶表示装置において、負の誘電異率方性を有するネマチック液晶にカイラル剤を添加しなかったこと以外は実施例12と同様にして液晶表示装置を製造した。また、製造した液晶表示装置の透過率をシミュレーションにより算出した。計算条件として、液晶物性:Δε=3、Δn=0.100、セルギャップ:3.2μm、プレチルト角:88.0°を適用し、印加電圧6Vの結果から透過率特性を評価した。その結果を下記表2に示した。
Claims (12)
- 複数の画素を有する液晶表示装置であって、
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、液晶分子を含有する液晶層と、
前記第1基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第1配向膜と、
前記第2基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第2配向膜と、
を備え、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち少なくとも一方は光配向膜であり、
前記複数の画素における各画素は、前記液晶分子の配向方位が互いに異なる領域として第1配向領域と第2配向領域と第3配向領域と第4配向領域とを有し、前記第1配向領域、前記第2配向領域、前記第3配向領域及び前記第4配向領域が前記画素の長手方向に並べて配置されており、
前記第1配向領域の前記配向方位、前記第2配向領域の前記配向方位、前記第3配向領域の前記配向方位、及び前記第4配向領域の前記配向方位のうち、任意の2つの配向方位の差が90度の整数倍に略等しくなっており、
前記複数の画素は、前記画素の短手方向において隣接する前記配向領域の互いの前記配向方位が同一となるように、前記画素の短手方向に並べて配置されており、
前記第1~第4配向領域の各配向領域において、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角及び前記第2配向膜により規定されるプレチルト角のうち、一方が90度未満であり、他方が実質的に90度であり、
前記光配向膜は、光配向性基を側鎖に有する重合体を用いて形成されており、
前記重合体が側鎖に有する光配向性基の含有量が1.1mmol/g未満である、液晶表示装置。 - 前記重合体は、マレイミド化合物に由来する構造単位を有する重合体である、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 複数の画素を有する液晶表示装置であって、
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、液晶分子を含有する液晶層と、
前記第1基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第1配向膜と、
前記第2基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第2配向膜と、
を備え、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち少なくとも一方は光配向膜であり、
前記複数の画素における各画素は、前記液晶分子の配向方位が互いに異なる領域として第1配向領域と第2配向領域と第3配向領域と第4配向領域とを有し、前記第1配向領域、前記第2配向領域、前記第3配向領域及び前記第4配向領域が前記画素の長手方向に並べて配置されており、
前記第1配向領域の前記配向方位、前記第2配向領域の前記配向方位、前記第3配向領域の前記配向方位、及び前記第4配向領域の前記配向方位のうち、任意の2つの配向方位の差が90度の整数倍に略等しくなっており、
前記複数の画素は、前記画素の短手方向において隣接する前記配向領域の互いの前記配向方位が同一となるように、前記画素の短手方向に並べて配置されており、
前記第1~第4配向領域の各配向領域において、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角及び前記第2配向膜により規定されるプレチルト角のうち、一方が90度未満であり、他方が実質的に90度であり、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち少なくとも一方は、マレイミド化合物に由来する構造単位を有する重合体を用いて形成されている、液晶表示装置。 - 前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち一方は分割露光された光配向膜であり、他方は分割露光されていない、請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記第1配向膜及び前記第2配向膜の膜組成が互いに異なる、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記第1配向膜及び前記第2配向膜の膜厚が互いに異なる、請求項4又は5に記載の液晶表示装置。
- 前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、光配向膜であり、
前記第1~第4配向領域のうち、一部の配向領域は、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角が90度未満であって、かつ前記第2配向膜により規定されるプレチルト角が実質的に90度であり、残りの配向領域は、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角が実質的に90度であって、かつ前記第2配向膜により規定されるプレチルト角が90度未満である、請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。 - 複数の画素を有する液晶表示装置であって、
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、液晶分子を含有する液晶層と、
前記第1基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第1配向膜と、
前記第2基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第2配向膜と、
を備え、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、光配向膜であり、
前記複数の画素における各画素は、前記液晶分子の配向方位が互いに異なる領域として第1配向領域と第2配向領域と第3配向領域と第4配向領域とを有し、前記第1配向領域、前記第2配向領域、前記第3配向領域及び前記第4配向領域が前記画素の長手方向に並べて配置されており、
前記第1配向領域の前記配向方位、前記第2配向領域の前記配向方位、前記第3配向領域の前記配向方位、及び前記第4配向領域の前記配向方位のうち、任意の2つの配向方位の差が90度の整数倍に略等しくなっており、
前記複数の画素は、前記画素の短手方向において隣接する前記配向領域の互いの前記配向方位が同一となるように、前記画素の短手方向に並べて配置されており、
前記第1~第4配向領域のうち、一部の配向領域は、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角が90度未満であって、かつ前記第2配向膜により規定されるプレチルト角が実質的に90度であり、残りの配向領域は、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角が実質的に90度であって、かつ前記第2配向膜により規定されるプレチルト角が90度未満である、液晶表示装置。 - 複数の画素を有する液晶表示装置であって、
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、液晶分子を含有する液晶層と、
前記第1基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第1配向膜と、
前記第2基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第2配向膜と、
を備え、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち少なくとも一方は光配向膜であり、
前記複数の画素における各画素は、前記液晶分子の配向方位が互いに異なる領域として第1配向領域と第2配向領域と第3配向領域と第4配向領域とを有し、前記第1配向領域、前記第2配向領域、前記第3配向領域及び前記第4配向領域が前記画素の長手方向に並べて配置されており、
前記第1配向領域の前記配向方位、前記第2配向領域の前記配向方位、前記第3配向領域の前記配向方位、及び前記第4配向領域の前記配向方位のうち、任意の2つの配向方位の差が90度の整数倍に略等しくなっており、
前記複数の画素は、前記画素の短手方向において隣接する前記配向領域の互いの前記配向方位が同一となるように、前記画素の短手方向に並べて配置されており、
前記第1~第4配向領域の各配向領域において、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角及び前記第2配向膜により規定されるプレチルト角のうち、一方が90度未満であり、他方が実質的に90度であり、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち一方は分割露光された光配向膜であり、他方は分割露光されておらず、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜は、下記の条件(a)を満たす、液晶表示装置。
(a)前記第1配向膜及び前記第2配向膜の膜組成が互いに異なる。 - 前記第1基板及び前記第2基板のうち一方は、前記画素の各辺に対し斜め方向に延びるスリットが複数形成された画素電極を有し、
前記画素電極の電極幅をL、前記画素電極のスリット幅をS、前記液晶層の厚さをdとしたとき、L<1.1d、かつS<dである、請求項1~9に記載の液晶表示装置。 - L<d、かつ(d/2)<S<dである、請求項10に記載の液晶表示装置。
- 複数の画素を有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記液晶表示装置は、
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、液晶分子を含有する液晶層と、
前記第1基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第1配向膜と、
前記第2基板に形成され、前記液晶分子を配向させる第2配向膜と、
を備え、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜を、重合体組成物を基板上に塗布して加熱することにより形成し、前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち少なくとも一方を光配向膜とし、
前記複数の画素における各画素を、前記液晶分子の配向方位が互いに異なる領域として第1配向領域と第2配向領域と第3配向領域と第4配向領域とを有するように形成し、かつ、前記第1配向領域、前記第2配向領域、前記第3配向領域及び前記第4配向領域を前記画素の長手方向に並べて配置し、
前記第1配向領域の前記配向方位、前記第2配向領域の前記配向方位、前記第3配向領域の前記配向方位、及び前記第4配向領域の前記配向方位のうち、任意の2つの配向方位の差を90度の整数倍に略等しくし、
前記複数の画素を、前記画素の短手方向において隣接する前記配向領域の互いの前記配向方位が同一となるように、前記画素の短手方向に並べて配置されるようにし、
前記第1~第4の配向領域のそれぞれにおいて、前記第1配向膜により規定されるプレチルト角及び前記第2配向膜により規定されるプレチルト角のうち、一方を90度未満とし、他方を実質的に90度とし、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜を形成する際の加熱温度、前記第1配向膜及び前記第2配向膜を形成する際の加熱時間、並びに前記第1配向膜及び前記第2配向膜の膜組成のうち少なくともいずれかを、前記第1配向膜と前記第2配向膜とで互いに異ならせる、液晶表示装置の製造方法。
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