KR20110103439A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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šœ이치 스와
유이치 이노우에
료 오가와
츠요시 카마다
마사시 미야카와
타다아키 이소자키
마사히코 나카무라
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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13706—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal having positive dielectric anisotropy
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Abstract

대규모적인 장치를 이용하지 않아도 용이하게 응답 특성을 향상시키는 것이 가능한 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공한다. 액정 표시 소자의 제조 방법은, 한 쌍의 기판(20, 30)의 한쪽에, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물로 이루어지는 제 1 배향막(22)을 형성하는 공정과, 한 쌍의 기판(20, 30)의 다른 쪽에, 제 2 배향막(32)을 형성하는 공정과, 한 쌍의 기판(20, 30)을, 제 1 배향막(22)과 제 2 배향막(32)이 대향하도록 배치하고, 제 1 배향막(22)과 제 2 배향막(32) 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(41)를 포함하는 액정층(40)을 밀봉하는 공정과, 액정층(40)을 밀봉한 후, 고분자 화합물을 가교시켜서, 액정 분자(41)에 프리틸트를 부여하는 공정을 포함한다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은, 대향면에 배향막을 갖는 한 쌍의 기판 사이에 액정층이 밀봉된 액정 표시 소자를 구비한 액정 표시 장치, 및, 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
근래, 액정 텔레비전 수상기나 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션 장치 등의 표시 모니터로서, 액정 디스플레이(LCD ; Liquid Crystal Display)가 많이 사용되고 있다. 이 액정 디스플레이는, 기판 사이에 끼여 지지된 액정층 중에 포함되는 액정 분자의 분자 배열(배향)에 의해 다양한 표시 모드(방식)로 분류되다. 표시 모드로서, 예를 들면, 전압을 걸지 않은 상태에서 액정 분자가 비틀려서 배향하고 있는 TN(Twisted Nematic ; 뒤틀린 네마틱) 모드가 잘 알려지고 있다. TN 모드에서는, 액정 분자는, 정(正)의 유전율 이방성, 즉, 액정 분자의 장축 방향의 유전율이 단축 방향에 비하여 큰 성질을 갖고 있다. 이 때문에, 액정 분자는, 기판면에 대해 평행한 면 내에서, 액정 분자의 배향 방위를 순차적으로 회전시키면서, 기판면에 수직한 방향으로 정렬시켜진 구조로 되어 있다.
이 한편으로, 전압을 걸지 않은 상태에서 액정 분자가 기판면에 대해 수직하게 배향하고 있는 VA(Vertical Alig㎚ent) 모드에 대한 주목이 높아지고 있다. VA 모드에서는, 액정 분자는, 부의 유전율 이방성, 즉, 액정 분자의 장축 방향의 유전율이 단축 방향에 비하여 작은 성질을 갖고 있고, TN 모드에 비하여 광시야각을 실현할 수 있다.
이와 같은 VA 모드의 액정 디스플레이에서는, 전압이 인가되면, 기판에 대해 수직 방향으로 배향하고 있던 액정 분자가, 부의 유전율 이방성에 의해, 기판에 대해 평행 방향으로 쓰러지도록 응답함에 의해, 광을 투과시키는 구성으로 되어 있다. 그런데, 기판에 대해 수직 방향으로 배향한 액정 분자의 쓰러지는 방향은 임의이기 때문에, 전압 인가에 의해 액정 분자의 배향이 흐트러지고, 따라서, 전압에 대한 응답 특성을 악화시키는 요인으로 되어 있다.
그래서, 응답 특성을 향상시키기 위해, 액정 분자가 전압에 응답하여 쓰러지는 방향을 규제하는 기술이 검토되어 있다. 구체적으로는, 자외광의 직선편광의 광 또는 기판면에 대해 경사 방향에서 자외광을 조사함에 의해 형성된 배향막을 이용하여, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여하는 기술(광배향막 기술) 등이다. 광배향막 기술로서, 예를 들면, 칼콘 구조를 포함하는 폴리머로 이루어지는 막에 대해, 자외광의 직선편광의 광 또는 기판면에 대해 경사 방향에서 자외광을 조사하여, 칼콘 구조 중의 이중결합 부분이 가교함에 의해 배향막을 형성하는 기술이 알려져 있다(특허 문헌 1 내지 특허 문헌 3 참조). 또한, 이 밖에, 비닐신나메이트 유도체 고분자와 폴리이미드와의 혼합물을 이용하여 배향막을 형성하는 기술이 있다(특허 문헌 4 참조). 또한, 폴리이미드를 포함하는 막에 대해 파장 254㎚의 직선편광의 광을 조사하여, 폴리이미드의 일부를 분해함에 의해 배향막을 형성하는 기술(특허 문헌 5 참조) 등도 알려져 있다. 또한, 광배향막 기술의 주변 기술로서, 직선편광의 광 또는 경사광을 조사한, 아조벤젠 유도체 등의 2색성 광반응성 구성 단위를 포함하는 폴리머로 이루어지는 막상에, 액정성 고분자 화합물로 이루어지는 막을 형성함에 의해 액정성 배향막으로 하는 기술도 있다(특허 문헌 6 참조).
특허 문헌 1 : 일본국 특개평10-087859호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 특개평10-252646호 공보 특허 문헌 3 : 일본국 특개2002-082336호 공보 특허 문헌 4 : 일본국 특개평10-232400호 공보 특허 문헌 5 : 일본국 특개평10-073821호 공보 특허 문헌 6 : 일본국 특개평11-326638호 공보
그러나, 상기한 광배향막 기술에서는, 응답 특성은 향상되는 것이지만, 배향막을 형성할 때에, 직선편광의 광을 조사하는 장치나, 기판면에 대해 경사 방향에서 광조사하는 장치라는 대규모적인 광조사 장치가 필요하게 된다는 문제가 있다. 또한, 보다 넓은 시야각을 실현하기 위해, 화소 내에 복수의 서브 화소를 마련하여 액정 분자의 배향을 분할한 멀티 도메인을 갖는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서는, 보다 대규모적인 장치가 필요하게 되면서, 제조 공정이 복잡하게 된다는 문제도 있다. 구체적으로는, 멀티 도메인을 갖는 액정 디스플레이에서는, 서브 화소마다, 프리틸트가 다르도록 배향막이 형성되어 있다. 따라서, 멀티 도메인을 갖는 액정 디스플레이의 제조에서 상기한 광배향막 기술을 이용한 경우, 서브 화소마다 광조사하는 것이 되기 때문에, 서브 화소마다의 마스크 패턴이 필요해져서,더욱 광조사 장치가 대규모가 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 제 1의 목적은, 응답 특성을 향상시키는 것이 가능한 액정 표시 소자를 구비한 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 제 2의 목적은, 대규모적인 장치를 이용하지 않고도, 용이하게 응답 특성을 향상시키는 것이 가능한 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기한 제 1의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치는,
한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고,
한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물이 가교한 화합물(편의상, 『배향처리후·화합물』이라고 부른다)을 포함하고,
액정 분자는, 가교한 화합물(배향처리후·화합물)에 의해 프리틸트가 부여된다. 또한, 상기한 제 1의 목적을 달성하기 위한 제 1의 양태에 관한 액정 표시 소자는, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치에서의 액정 표시 소자로 이루어진다. 여기서, 『가교성 관능기』란, 가교 구조(다리(橋)걸침 구조)를 형성하는 것이 가능한 기를 의미한다.
상기한 제 1의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치는,
한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고,
한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물이 변형한 화합물(편의상, 『배향처리후·화합물』이라고 부른다)을 포함하고,
액정 분자는, 변형한 화합물(배향처리후·화합물)에 의해 프리틸트가 부여된다. 또한, 상기한 제 1의 목적을 달성하기 위한 제 2의 양태에 관한 액정 표시 소자는, 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치에서의 액정 표시 소자로 이루어진다. 여기서, 『감광성 관능기』란, 에너지선을 흡수하는 것이 가능한 기를 의미한다.
상기한 제 2의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법(또는 액정 표시 소자의 제조 방법)은,
한 쌍의 기판의 한쪽에, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물
(편의상, 『배향처리전·화합물』이라고 부른다)로 이루어지는 제 1 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판의 다른 쪽에, 제 2 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판을, 제 1 배향막과 제 2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제 1 배향막과 제 2 배향막 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 밀봉하는 공정과,
액정층을 밀봉한 후, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 가교시켜서, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을 포함한다.
여기서, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법(또는 액정 표시 소자의 제조 방법)에서는, 액정층에 대해 소정의 전장(電場)을 인가함에 의해 액정 분자를 배향시키면서, 자외선을 조사하여 고분자 화합물(배향처리전·화합물)의 측쇄를 가교시키는 형태로 할 수 있다.
그리고, 이 경우, 액정 분자를 한 쌍의 기판의 적어도 한쪽의 기판의 표면에 대해 경사 방향으로 배열시키도록, 액정층에 대해 전장을 인가하면서 자외선을 조사하는 것이 바람직하고, 나아가서는, 한 쌍의 기판은, 화소 전극을 갖는 기판, 및, 대향 전극을 갖는 기판으로 구성되어 있고, 화소 전극을 갖는 기판측부터 자외선을 조사하는것이 보다 바람직하다. 일반적으로, 대향 전극을 갖는 기판측에는 컬러 필터가 형성되어 있고, 이 컬러 필터에 의해 자외선이 흡수되고, 배향막 재료의 가교성 관능기의 반응이 생기기 어렵게 될 가능성이 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 컬러 필터가 형성되지 않은 화소 전극을 갖는 기판측부터 자외선을 조사하는 것이 한층 바람직하다. 화소 전극을 갖는 기판측에 컬러 필터가 형성되어 있는 경우, 대향 전극을 갖는 기판측부터 자외선을 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 기본적으로, 프리틸트가 부여될 때의 액정 분자의 방위각(편각)은 전장의 방향에 의해 규정되고, 극각(極角)(천정각(天頂角))은 전장의 강도에 의해 규정된다. 후술하는 본 발명의 제 2의 양태 내지 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서도, 마찬가지이다.
상기한 제 2의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법(또는 액정 표시 소자의 제조 방법)은,
한 쌍의 기판의 한쪽에, 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물(편의상, 『배향처리전·화합물』이라고 부른다)로 이루어지는 제 1 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판의 다른 쪽에, 제 2 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판을, 제 1 배향막과 제 2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제 1 배향막과 제 2 배향막 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 밀봉하는 공정과,
액정층을 밀봉한 후, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을 포함한다.
여기서, 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법(또는 액정 표시 소자의 제조 방법)에서는, 액정층에 대해 소정의 전장을 인가함에 의해 액정 분자를 배향시키면서, 자외선을 조사하여 고분자 화합물(배향처리전·화합물)의 측쇄를 변형시키는 형태로 할 수 있다.
상기한 제 2의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 소자의 제조 방법(또는 액정 표시 소자의 제조 방법)은,
한 쌍의 기판의 한쪽에, 측쇄로서 가교성 관능기 또는 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물(편의상, 『배향처리전·화합물』이라고 부른다)로 이루어지는 제 1 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판의 다른 쪽에, 제 2 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판을, 제 1 배향막과 제 2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제 1 배향막과 제 2 배향막 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 밀봉하는 공정과,
액정층을 밀봉한 후, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)에 에너지선을 조사함으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을 포함한다. 여기서, 에너지선으로서, 자외선, X선, 전자선을 들 수 있다.
여기서, 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법(또는 액정 표시 소자의 제조 방법)에서는, 액정층에 대해 소정의 전장을 인가함에 의해 액정 분자를 배향시키면서, 고분자 화합물에 에너지선으로서 자외선을 조사하는 형태로 할 수 있다.
본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치, 또는, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법을, 이하, 총칭하여, 단지, 『본 발명의 제 1의 양태」라고 부르는 경우가 있고, 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치, 또는, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법을, 이하, 총칭하여, 단지, 『본 발명의 제 2의 양태』라고 부르는 경우가 있고, 상기한 바람직한 형태를 포함하는 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법을, 이하, 총칭하여, 단지, 『본 발명의 제 3의 양태』라고 부르는 경우가 있다.
본 발명의 제 1의 양태, 제 2의 양태 또는 제 3의 양태에 있어서, 고분자 화합물(배향처리전·화합물) 또는 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽을 구성하는 화합물(배향처리후·화합물)은, 또한, 식(1)으로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을, 편의상, 『본 발명의 제 1A의 구성, 본 발명의 제 2A의 구성, 본 발명의 제 3A의 구성』이라고 부른다.
-R1-R2-R3 (1)
여기서, R1은, 탄소수 3 이상의 직쇄상(直鎖狀) 또는 분기상(分岐狀)의 2가(價)의 유기기이고, 고분자 화합물 또는 가교한 화합물(배향처리전·화합물 또는 배향처리후·화합물)의 주쇄에 결합하여 있고, R2는, 복수의 환구조(環構造)를 포함하는 2가의 유기기이고, 환구조를 구성하는 원자 중의 하나는 R1에 결합하여 있고, R3은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
또한, 본 발명의 제 1의 양태, 제 2의 양태 또는 제 3의 양태에 있어서, 고분자 화합물(배향처리전·화합물) 또는 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽을 구성하는 화합물(배향처리후·화합물)은, 식(2)으로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을, 편의상, 『본 발명의 제 1B의 구성, 본 발명의 제 2B의 구성, 본 발명의 제 3B의 구성』이라고 부른다.
-R11-R12-R13-R14 (2)
여기서, R11은, 탄소수 1 이상, 20 이하, 바람직하게는, 탄소수 3 이상, 12 이하의 직쇄상 또는 분기상의 2가의, 에테르기 또는 에스테르기를 포함하는 것이 있는 유기기이고, 고분자 화합물 또는 가교한 화합물(배향처리전·화합물 또는 배향처리후·화합물)의 주쇄에 결합하여 있고, 또한, R11은, 에테르기 또는 에스테르기이고, 고분자 화합물 또는 가교한 화합물(배향처리전·화합물 또는 배향처리후·화합물)의 주쇄에 결합하여 있고, R12는, 예를 들면, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산 중의 어느 1종의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기이고, R13은, 복수의 환구조를 포함하는 2가의 유기기이고, R14는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
또한, 본 발명의 제 1의 양태에 있어서, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및, 가교부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고, 액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 2의 양태에 있어서, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및, 변형부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고, 액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 3의 양태에 있어서, 고분자 화합물에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교 또는 변형한 가교·변형부, 및, 가교·변형부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고, 액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을, 편의상, 『본 발명의 제 1C의 구성, 본 발명의 제 2C의 구성, 본 발명의 제 3C의 구성』이라고 부른다. 본 발명의 제 1C의 구성, 본 발명의 제 2C의 구성, 본 발명의 제 3C의 구성에서는, 말단구조부는 메소겐기를 갖는 형태로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1의 양태에 있어서, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및, 가교부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을, 편의상, 『본 발명의 제 1D의 구성』이라고 부른다. 나아가서는, 본 발명의 제 1D의 구성에서는, 주쇄와 가교부는 공유 결합에 의해 결합하여 있고, 가교부와 말단구조부는 공유 결합에 의해 결합하여 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 2의 양태에 있어서, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및, 변형부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을, 편의상, 『본 발명의 제 2D의 구성』이라고 부른다. 또한, 본 발명의 제 3의 양태에 있어서, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교 또는 변형한 가교·변형부, 및, 가교·변형부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을, 편의상, 『본 발명의 제 3D의 구성』이라고 부른다.
본 발명의 제 1A의 구성 내지 본 발명의 제 1D의 구성을 포함하는 본 발명의 제 1의 양태에서는, 측쇄(보다 구체적으로는, 가교부)는 광2량화 감광기를 갖는 형태로 할 수 있다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 구성, 형태를 포함하는 본 발명의 제 1의 양태 내지 제 3의 양태에 있어서, 제 1 배향막의 표면 조도(Ra)는 1㎚ 이하이고, 또한, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽의 표면 조도(Ra)는 1㎚ 이하인 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성을, 편의상, 「본 발명의 제 1E의 구성, 본 발명의 제 2E의 구성, 본 발명의 제 3E의 구성』이라고 부른다. 여기서, 표면 조도(Ra)는, JIS B 0601 : 2001에 규정되어 있다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 구성, 형태를 포함하는 본 발명의 제 1의 양태 내지 제 3의 양태에 있어서, 제 2 배향막은 제 1 배향막을 구성하는 고분자 화합물(배향처리전·화합물)로 이루어지고, 또한, 한 쌍의 배향막은 같은 조성을 갖는 형태로 할 수 있다. 단, 본 발명의 제 1의 양태 내지 제 3의 양태에서 규정되는 고분자 화합물(배향처리전·화합물)로 구성되는 한, 한 쌍의 배향막은, 다른 조성을 갖는 구성으로 하여도 좋고, 제 2 배향막은, 제 1 배향막을 구성하는 고분자 화합물(배향처리전·화합물)과는 다른 고분자 화합물(배향처리전·화합물)로 이루어지는 구성으로 하여도 좋다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 구성, 형태를 포함하는 본 발명의 제 1의 양태 내지 제 3의 양태에 있어서, 전극에 형성된 슬릿으로 이루어지는 배향 규제부, 또는, 기판에 마련된 돌기로 이루어지는 배향 규제부가 마련되어 있는 구성으로 할 수 있다.
이상에 설명한 바람직한 구성, 형태를 포함하는 본 발명의 제 1의 양태 내지 본 발명의 제 3의 양태에 있어서, 주쇄는 반복 단위 중에 이미드 결합을 포함하는 구성으로 할 수 있다. 또한, 고분자 화합물(배향처리후·화합물)은, 액정 분자를 한 쌍의 기판에 대해 소정의 방향으로 배열시키는 구조를 포함하는 형태로 할 수 있다. 나아가서는, 한 쌍의 기판은, 화소 전극을 갖는 기판, 및, 대향 전극을 갖는 기판으로 구성되어 있는 형태로 할 수 있다.
본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽이, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물이 가교한 화합물을 포함하기 때문에, 가교한 화합물에 의해 액정 분자에 프리틸트가 부여된다. 이 때문에, 화소 전극과 대향 전극 사이에 전계가 인가되면, 액정 분자는, 그 장축 방향이 기판면에 대해 소정의 방향으로 응답하여, 양호한 표시 특성이 확보된다. 게다가, 가교한 화합물에 의해 액정 분자에 프리틸트가 부여되어 있기 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여 전극 사이의 전계에 응한 응답 속도가 빨라지고, 가교한 화합물을 이용하지 않고 프리틸트를 부여한 경우와 비교하여, 양호한 표시 특성이 유지되기 쉽게 된다.
본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물을 포함하는 제 1 배향막을 형성한 후, 제 1 배향막 및 제 2 배향막 사이에, 액정층을 밀봉한다. 여기서, 액정층 중의 액정 분자는, 제 1 배향막 및 제 2 배향막에 의해, 전체로서 제 1 배향막 및 제 2 배향막 표면에 대해 소정의 방향(예를 들면, 수평 방향, 수직 방향 또는 경사 방향)으로 배열한 상태가 된다. 뒤이어, 전장을 인가하면서, 가교성 관능기를 반응시킴에 의해 고분자 화합물을 가교시킨다. 이에 의해, 가교한 화합물 부근의 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여하는 것이 가능해진다. 즉, 액정 분자가 배열한 상태에서 고분자 화합물을 가교시킴에 의해, 액정층을 밀봉하기 전에 배향막에 대해 직선편광의 광이나 경사 방향의 광을 조사하지 않아도, 또한, 대규모적인 장치를 이용하지 않고도, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여할 수 있다. 이 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여, 응답 속도가 향상한다.
본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치에서는, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽이, 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물이 변형한 화합물을 포함하기 때문에, 변형한 화합물에 의해 액정 분자에 프리틸트가 부여된다. 이 때문에, 화소 전극과 대향 전극 사이에 전계가 인가되면, 액정 분자는, 그 장축 방향이 기판면에 대해 소정의 방향으로 응답하여, 양호한 표시 특성이 확보된다. 게다가, 가교한 화합물에 의해 액정 분자에 프리틸트가 부여되어 있기 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여 전극 사이의 전계에 응한 응답 속도가 빨라지고, 변형한 화합물을 이용하지 않고 프리틸트를 부여한 경우와 비교하여, 양호한 표시 특성이 유지되기 쉽게 된다.
본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물을 포함하는 제 1 배향막을 형성한 후, 제 1 배향막 및 제 2 배향막 사이에, 액정층을 밀봉한다. 여기서, 액정층 중의 액정 분자는, 제 1 배향막 및 제 2 배향막에 의해, 전체로서 제 1 배향막 및 제 2 배향막 표면에 대해 소정의 방향(예를 들면, 수평 방향, 수직 방향 또는 경사 방향)으로 배열한 상태가 된다. 뒤이어, 전장을 인가하면서, 고분자 화합물을 변형시킨다. 이에 의해, 변형한 화합물 부근의 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여하는 것이 가능해진다. 즉, 액정 분자가 배열한 상태에서 고분자 화합물을 변형시킴에 의해, 액정층을 밀봉하기 전에 배향막에 대해 직선편광의 광이나 경사 방향의 광을 조사하지 않아도, 또한, 대규모적인 장치를 이용하지 않고도, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여할 수 있다. 이 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여, 응답 속도가 향상한다.
본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)에 에너지선을 조사함으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여한다. 즉, 액정 분자가 배열한 상태에서 고분자 화합물의 측쇄를 가교 또는 변형시킴에 의해, 액정층을 밀봉하기 전에 배향막에 대해 직선편광의 광이나 경사 방향의 광을 조사하지 않아도, 또한, 대규모적인 장치를 이용하지 않고도, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여할 수 있다. 이 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여, 응답 속도가 향상한다.
도 1은, 본 발명의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 2는, 액정 분자의 프리틸트를 설명하기 위한 모식도.
도 3은, 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트.
도 4는, 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 배향막 중에서의 고분자 화합물(배향처리전·화합물)의 상태를 도시하는 모식도.
도 5는, 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도.
도 6은, 도 5에 계속된 공정을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)는, 각각, 도 6에 계속된 공정을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도, 및, 배향막 중에서의 고분자 화합물(배향처리후·화합물)의 상태를 도시하는 모식도.
도 8은, 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 회로 구성도.
도 9는, 오더 파라미터를 설명하기 위한 단면 모식도.
도 10은, 본 발명의 액정 표시 장치의 변형예의 모식적인 일부 단면도.
도 11은, 도 10에 도시한 액정 표시 장치의 변형예의 모식적인 일부 단면도.
도 12는, 본 발명의 액정 표시 장치의 또다른 변형예의 모식적인 일부 단면도.
도 13은, 실시예 1에서의 인가 전압과 응답 시간과의 관계를 도시한 특성도.
도 14는, 실시예 2에서의 시간과 투과율과의 관계를 도시한 특성도.
도 15는, 가교한 고분자 화합물과 액정 분자와의 관계를 설명하는 개념도.
도 16은, 변형한 고분자 화합물과 액정 분자와의 관계를 설명하는 개념도.
도 17의 (A), (B) 및 (C)는, 실시예 4A, 비교예 4A, 비교예 4E에서의 배향막 표면의 AFM상.
도 18은, 실시예 4A 내지 실시예 4H, 비교예 4A 내지 비교예 4L에서의 표면 조도(Ra)와 응답 시간의 관계를 플롯한 그래프.
도 19는, 실시예 4A 내지 실시예 4H, 비교예 4A 내지 비교예 4L에서의 콘트라스트와 응답 시간의 관계를 플롯한 그래프.
이하, 도면을 참조하여, 발명의 실시의 형태, 실시예에 의거하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 발명의 실시의 형태, 실시예로 한정되는 것이 아니고, 발명의 실시의 형태, 실시예에서의 여러가지의 수치나 재료는 예시이다. 또한, 설명은, 이하의 순서로 행한다.
1.[본 발명의 액정 표시 장치에서의 공통의 구성, 구조에 관한 설명]
2.[발명의 실시의 형태에 의거한, 본 발명의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법의 설명]
3. [실시예에 의거한, 본 발명의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법의 설명, 기타]
[본 발명의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서의 공통의 구성, 구조에 관한 설명]
본 발명의 제 1의 양태 내지 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치(또는 액정 표시 소자)의 모식적인 일부 단면도를, 도 1에 도시한다. 이 액정 표시 장치는, 복수의 화소(10(10A, 10B, 10C …))를 갖고 있다. 이 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, TFT(Thin Film Transistor ; 박막 트랜지스터) 기판(20)과 CF(Color Filter ; 컬러 필터) 기판(30) 사이에, 배향막(22, 32)을 통하여 액정 분자(41)를 포함하는 액정층(40)이 마련되어 있다. 이 액정 표시 장치(액정 표시 소자)는, 이른바 투과 형이고, 표시 모드는 수직 배향(VA) 모드이다. 도 1에서는, 구동 전압이 인가되지 않은 비구동 상태를 나타내고 있다.
TFT 기판(20)에는, 유리 기판(20A)의 CF 기판(30)과 대향하는측의 표면에, 예를 들면, 매트릭스형상으로 복수의 화소 전극(20B)이 배치되어 있다. 또한, 복수의 화소 전극(20B)을 각각 구동하는 게이트·소스·드레인 등을 구비한 TFT 스위칭 소자나, 이들 TFT 스위칭 소자에 접속되는 게이트선 및 소스선(도시 생략) 등이 마련되어 있다. 화소 전극(20B)은, 유리 기판(20A)상에 화소 분리부(50)에 의해 전기적으로 분리된 화소마다 마련되고, 예를 들면 ITO(인듐주석 산화물) 등의 투명성을 갖는 재료에 의해 구성되어 있다. 화소 전극(20B)에는, 각 화소 내에서, 예를 들면, 스트라이프 형상이나 V자형상의 패턴을 갖는 슬릿부(21)(전극이 형성되지 않은 부분)가 마련되어 있다. 이에 의해, 구동 전압이 인가되면, 액정 분자(41)의 장축 방향에 대해 경사의 전장이 부여되고, 화소 내에 배향 방향이 다른 영역이 형성되기 때문에(배향 분할), 시야각 특성이 향상한다. 즉, 슬릿부(21)는, 양호한 표시 특성을 확보하기 위해, 액정층(40) 중의 액정 분자(41) 전체의 배향을 규제하기 위한 배향 규제부이고, 여기서는, 이 슬릿부(21)에 의해 구동 전압 인가시의 액정 분자(41)의 배향 방향을 규제하고 있다. 상술한 바와 같이, 기본적으로, 프리틸트가 부여될 때의 액정 분자의 방위각은 전장의 방향에 의해 규정되고, 전장의 방향은 배향 규제부에 의해 결정된다.
CF 기판(30)에는, 유리 기판(30A)의 TFT 기판(20)과의 대향면에, 유효 표시 영역의 거의 전면에 걸쳐서, 예를 들면, 적(R), 녹(G), 청(B)의 스트라이프 형상 필터에 의해 구성된 컬러 필터(도시 생략)와, 대향 전극(30B)이 배치되어 있다. 대향 전극(30B)은, 화소 전극(20B)과 마찬가지로, 예를 들면 ITO 등의 투명성을 갖는 재료에 의해 구성되어 있다.
배향막(22)은, TFT 기판(20)의 액정층(40)측의 표면에 화소 전극(20B) 및 슬릿부(21)를 덮도록 마련되어 있다. 배향막(32)은, CF 기판(30)의 액정층(40)측의 표면에 대향 전극(30B)을 덮도록 마련되어 있다. 배향막(22, 32)은, 액정 분자(41)의 배향을 규제하는 것이고, 여기서는, 액정 분자(41)를 기판면에 대해 수직 방향으로 배향시킴과 함께, 기판 부근의 액정 분자(41(41A, 41B))에 대해 프리틸트를 부여하는 기능을 갖고 있다. 또한, 도 1에 도시하는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, CF 기판(30)의 측에는, 슬릿부는 마련되어 있지 않는다.
도 8은, 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하고 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치는, 표시 영역(60) 내에 마련된 복수의 화소(10)를 갖는 액정 표시 소자를 포함하여 구성되어 있다. 이 액정 표시 장치에서는, 표시 영역(60)의 주위에는, 소스 드라이버(61) 및 게이트 드라이버(62)와, 소스 드라이버(61) 및 게이트 드라이버(62)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(63)와, 소스 드라이버(61) 및 게이트 드라이버(62)에 전력을 공급하는 전원 회로(64)가 마련되어 있다.
표시 영역(60)은, 영상이 표시되는 영역이고, 복수의 화소(10)가 매트릭스형상으로 배열됨에 의해 영상을 표시 가능하게 구성된 영역이다. 또한, 도 8에서는, 복수의 화소(10)를 포함하는 표시 영역(60)을 도시하고 있는 외에, 4개의 화소(10)에 대응하는 영역을 별도 확대하여 나타내고 있다.
표시 영역(60)에서는, 행방향으로 복수의 소스선(71)이 배열되어 있음과 함께, 열방향으로 복수의 게이트선(72)이 배열되어 있고, 소스선(71) 및 게이트선(72)이 서로 교차하는 위치에 화소(10)가 각각 배치되어 있다. 각 화소(10)는, 화소 전극(20B) 및 액정층(40)과 함께, 트랜지스터(121) 및 커패시터(122)를 포함하여 구성되어 있다. 각 트랜지스터(121)에서는, 소스 전극이 소스선(71)에 접속되고, 게이트 전극이 게이트선(72)에 접속되고, 드레인 전극이 커패시터(122) 및 화소 전극(20B)에 접속되어 있다. 각 소스선(71)은, 소스 드라이버(61)에 접속되어 있고, 소스 드라이버(61)로부터 화상 신호가 공급된다. 각 게이트선(72)은, 게이트 드라이버(62)에 접속되어 있고, 게이트 드라이버(62)로부터 주사 신호가 순차적으로 공급된다.
소스 드라이버(61) 및 게이트 드라이버(62)는, 복수의 화소(10) 중에서 특정한 화소(10)를 선택한다.
타이밍 컨트롤러(63)는, 예를 들면, 화상 신호(예를 들면, 적, 녹, 청에 대응하는 RGB의 각 영상 신호)와, 소스 드라이버(61)의 동작을 제어하기 위한 소스 드라이버 제어 신호를, 소스 드라이버(61)에 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(63)는, 예를 들면, 게이트 드라이버(62)의 동작을 제어하기 위한 게이트 드라이버 제어 신호를 게이트 드라이버(62)에 출력한다. 소스 드라이버 제어 신호로서, 예를 들면, 수평 동기 신호, 스타트 펄스 신호 또는 소스 드라이버용의 클록 신호 등을 들 수 있다. 게이트 드라이버 제어 신호로서, 예를 들면, 수직 동기 신호나, 게이트 드라이버용의 클록 신호 등을 들 수 있다.
이 액정 표시 장치에서는, 이하의 요령으로 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에 구동 전압을 인가함에 의해, 영상이 표시된다. 구체적으로는, 소스 드라이버(61)가, 타이밍 컨트롤러(63)로부터의 소스 드라이버 제어 신호의 입력에 의해, 마찬가지로 타이밍 컨트롤러(63)로부터 입력된 화상 신호에 의거하여 소정의 소스선(71)에 개별의 화상 신호를 공급한다. 이와 함께, 게이트 드라이버(62)가, 타이밍 컨트롤러(63)로부터의 게이트 드라이버 제어 신호의 입력에 의해 소정의 타이밍에서 게이트선(72)에 주사 신호를 순차적으로 공급한다. 이에 의해, 화상 신호가 공급된 소스선(71)과 주사 신호가 공급된 게이트선(72)과의 교차점에 위치하는 화소(10)가 선택되고, 화소(10)에 구동 전압이 인가된다.
이하, 발명의 실시의 형태(『실시의 형태』라고 약칭한다) 및 실시예에 의거하여, 본 발명을 설명한다.
[실시의 형태 1]
실시의 형태 1은, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 VA 모드의 액정 표시 장치(또는 액정 표시 소자), 및, 본 발명의 제 1의 양태, 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치(또는 액정 표시 소자)의 제조 방법에 관한 것이다. 실시의 형태 1에서, 배향막(22, 32)은, 측쇄에 가교 구조를 갖는 고분자 화합물(배향처리후·화합물)의 1종 또는 2종 이상을 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 액정 분자는, 가교한 화합물에 의해 프리틸트가 부여된다. 여기서, 배향처리후·화합물은, 주쇄 및 측쇄를 갖는 고분자 화합물(배향처리전·화합물)의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 상태에서 배향막(22, 32)을 형성한 후, 액정층(40)을 마련하고, 뒤이어, 고분자 화합물을 가교시킴으로써, 또한, 고분자 화합물에 에너지선을 조사함으로써, 보다 구체적으로는, 전장 또는 자장을 인가하면서 측쇄에 포함되는 가교성 관능기를 반응시킴에 의해 생성된다. 그리고, 배향처리후·화합물은, 액정 분자를 한 쌍의 기판(구체적으로는, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30))에 대해 소정의 방향(구체적으로는, 경사 방향)으로 배열시키는 구조를 포함하고 있다. 이와 같이, 고분자 화합물을 가교시켜서, 또한, 고분자 화합물에 에너지선을 조사함으로써, 배향처리후·화합물이 배향막(22, 32) 중에 포함됨에 의해, 배향막(22, 32) 부근의 액정 분자(41)에 대해 프리틸트를 부여할 수 있기 때문에, 응답 속도가 빨라지고, 표시 특성이 향상한다.
배향처리전·화합물은, 주쇄로서 내열성이 높은 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, 고온 환경하에 폭로되어도, 배향막(22, 32) 중의 배향처리후·화합물이 액정 분자(41)에 대한 배향 규제능을 유지하기 때문에, 응답 특성과 함께 콘트라스트 등의 표시 특성이 양호하게 유지되고, 신뢰성이 확보된다. 여기서, 주쇄는, 반복 단위 중에 이미드 결합을 포함하는 것이 바람직하다. 주 고리 중에 이미드 결합을 포함하는 배향처리전·화합물로서, 예를 들면, 식(3)으로 표시되는 폴리이미드 구조를 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다. 식(3)에 표시하는 폴리이미드 구조를 포함하는 고분자 화합물은, 식(3)에 표시하는 폴리이미드 구조 중의 1종으로 구성되어 있어도 좋고, 복수종이 랜덤하게 연결하고 포함되어 있어도 좋고, 식(3)에 표시하는 구조 외에, 다른 구조를 포함하고 있어도 좋다.
Figure pct00001
여기서, R1은 4가의 유기기이고, R2는 2가의 유기기이고, n1은 1 이상의 정수이다.
식(3)에서의 R1 및 R2는, 탄소를 포함하여 구성된 4가 또는 2가의 기라면 임의이지만, R1 및 R2 중의 어느 한쪽에, 측쇄로서의 가교성 관능기를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 배향처리후·화합물에서, 충분한 배향 규제능을 얻기 쉽기 때문이다.
또한, 배향처리전·화합물에서는, 측쇄는 주쇄에 복수 결합하여 있고, 복수의 측쇄 중의 적어도 하나가 가교성 관능기를 포함하고 있으면 된다. 즉, 배향처리전·화합물은, 가교성을 갖는 측쇄 외에, 가교성을 나타내지 않는 측쇄를 포함하고 있어도 좋다. 가교성 관능기를 포함하는 측쇄는, 1종이라도 좋고, 복수종이라도 좋다. 가교성 관능기는, 액정층(40)을 형성한 후에 가교 반응 가능한 관능기라면 임의이고, 광반응에 의해 가교 구조를 형성하는 기라도 좋고, 열반응에 의해 가교 구조를 형성하는 기라도 좋지만, 그 중에서도, 광반응에 의해 가교 구조를 형성하는, 광반응성의 가교성 관능기(감광성을 갖는 감광기)가 바람직하다. 액정 분자(41)의 배향을 소정의 방향으로 규제하기 쉽고, 응답 특성이 향상함과 함께 양호한 표시 특성을 갖는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조를 용이하게 하기 때문이다.
광반응성의 가교성 관능기(감광성을 갖는 감광기이고, 예를 들면, 광2량화 감광기)로서, 예를 들면, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산 중의 어느 1종의 구조를 포함하는 기를 들 수 있다. 이들 중, 칼콘, 신나메이트 또는 신나모일의 구조를 포함하는 기로서, 예를 들면, 식(41)으로 표시되는 기를 들 수 있다. 식(41)에 표시하는 기를 포함하는 측쇄를 갖는 배향처리전·화합물이 가교하면, 예를 들면, 식(42)에 표시하는 구조가 형성된다. 즉, 식(41)에 표시하는 기를 포함하는 고분자 화합물로부터 생성된 배향처리후·화합물은, 시클로부탄 골격을 갖는 식(42)에 표시하는 구조를 포함한다. 또한, 예를 들면, 말레이미드라는 광반응성의 가교성 관능기는, 경우에 따라서는, 광2량화 반응뿐만 아니라, 중합 반응도 나타낸다. 따라서, 가교성 관능기에는, 광2량화 반응을 나타내는 가교성 관능기뿐만 아니라, 중합 반응을 나타내는 가교성 관능기도 포함된다. 환언하면, 본 발명에서는, 가교라는 개념에는, 광2량화 반응뿐만 아니라 중합 반응도 포함된다.
Figure pct00002
여기서, R3은 방향족환을 포함하는 2가의 기이고, R4는 1 또는 2 이상의 환구조를 포함하는 1가의 기이고, R5는 수소 원자, 또는, 알킬기 또는 그 유도체이다.
식(41)에서의 R3은, 벤젠환 등의 방향족환을 포함하는 2가의 기라면 임의이고, 방향족환 외에, 카르보닐기, 에테르 결합, 에스테르 결합 또는 탄화 수소기를 포함하고 있어도 좋다. 또한, 식(41)에서의 R4는, 1 또는 2 이상의 환구조를 포함하는 1가의 기라면 임의이고, 환구조 외에, 카르보닐기, 에테르 결합, 에스테르 결합, 탄화 수소기 또는 할로겐 원자 등을 포함하고 있어도 좋다. R4가 갖는 환구조로서, 골격을 구성하는 원소로서 탄소를 포함하는 환이라면 임의이고, 그 환구조로서, 예를 들면, 방향족환, 복소환 또는 지방족환, 또는, 그들의 연결 또는 축합한 환구조 등을 들 수 있다. 식(41)에서의 R5는, 수소 원자, 또는, 알킬기 또는 그 유도체라면 임의이다. 여기서, 유도체란, 알킬기가 갖는 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자 등의 치환기에 의해 치환된 기인 것을 말한다. 또한, R5로서 도입되는 알킬기의 탄소수는 임의이다. R5로서, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하다. 양호한 가교 반응성을 얻을 수 있기 때문이다.
식(42)에서의 R3끼리는, 서로 동일하여도 좋고, 달라도 좋다. 이것은, 식(41)에서의 R4끼리및 R5끼리에 대해서도 마찬가지이다. 식(42)에서의 R3, R4 및 R5로서, 예를 들면, 상기한 식(41)에서의 R3, R4 및 R5와 마찬가지의 것을 들 수 있다.
식(41)에 표시한 기로서, 예를 들면, 식(41-1) 내지 식(41-27)으로 표시되는 기를 들 수 있다. 단, 식(41)에 표시한 구조를 갖는 기라면, 식(41-1) 내지 식(41-27)에 표시하는 기로 한정되지 않는다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
배향처리전·화합물은, 액정 분자(41)를 기판면에 대해 수직 방향으로 배향시키기 위한 구조(이하, 『수직 배향 유기(誘起) 구조부』라고 부른다)을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 배향막(22, 32)이 배향처리후·화합물과는 별개로 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물(이른바, 통상의 수직 배향제)을 포함하지 않아도, 액정 분자(41) 전체의 배향 규제가 가능해지기 때문이다. 게다가, 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물을 별도로 포함하는 경우보다도, 액정층(40)에 대한 배향 규제 기능을 보다 균일하게 발휘 가능한 배향막(22, 32)이 형성되기 쉽기 때문이다. 수직 배향 유기 구조부는, 배향처리전·화합물에서는, 주쇄에 포함되어 있어도 좋고, 측쇄에 포함되어 있어도 좋고, 쌍방에 포함되어 있어도 좋다. 또한, 배향처리전·화합물이 상기한 식(3)에 표시한 폴리이미드 구조를 포함하는 경우, R2로서 수직 배향 유기 구조부를 포함하는 구조(반복 단위)와, R2로서 가교성 관능기를 포함하는 구조(반복 단위)의 2종의 구조를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 용이하게 입수 가능하기 때문이다. 또한, 수직 배향 유기 구조부는, 배향처리전·화합물에 포함되어 있으면, 배향처리후·화합물에서도 포함된다.
수직 배향 유기 구조부로서, 예를 들면, 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 할로겐화 알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기, 탄소수 10 이상의 할로겐화 알콕시기 또는 환구조를 포함하는 유기기 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 수직 배향 유기 구조부를 포함하는 구조로서, 예를 들면, 식(5-1) 내지 식(5-6)으로 표시되는 구조 등을 들 수 있다.
Figure pct00006
여기서, Y1는 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기 또는 환구조를 포함하는 1가의 유기기이다. 또한, Y2 내지 Y15는 수소 원자, 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기 또는 환구조를 포함하는 1가의 유기기이고, Y2 및 Y3 중의 적어도 한편, Y4 내지 Y6 중의 적어도 하나, Y7 및 Y8 중의 적어도 한편, Y9 내지 Y12 중의 적어도 하나, 및, Y13 내지 Y15 중의 적어도 하나는, 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기 또는 환구조를 포함하는 1가의 유기기이다. 단, Y11 및 Y12는 결합하여 환구조를 형성하여도 좋다.
또한, 수직 배향 유기 구조부로서의 환구조를 포함하는 1가의 유기기로서, 예를 들면, 식(6-1) 내지 식(6-23)으로 표시되는 기 등을 들 수 있다. 수직 배향 유기 구조부로서의 환구조를 포함하는 2가의 유기기로서, 예를 들면, 식(7-1) 내지 식(7-7)으로 표시되는 기 등을 들 수 있다.
Figure pct00007
여기서, a1 내지 a3는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pct00008
Figure pct00009
여기서, a1는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pct00010
또한, 수직 배향 유기 구조부는, 액정 분자(41)를 기판면에 대해 수직 방향으로 배열시키도록 기능하는 구조를 포함하고 있으면, 상기한 기로 한정되지 않는다.
또한, 본 발명의 제 1A의 구성, 제 2A의 구성(후술하는 실시의 형태 6을 참조) 또는 제 3A의 구성에 입각하여 표현하면, 가교 전의 고분자 화합물(배향처리전·화합물)은, 가교성 관능기 외에, 식(1)으로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어진다. 식(1)에 표시한 기는 액정 분자(41)에 대해 따르도록 움직일 수 있기 때문에, 배향처리전·화합물이 가교할 때에, 식(1)에 표시한 기가 액정 분자(41)의 배향 방향에 따른 상태로 가교성 관능기와 함께 고정된다. 그리고, 이 고정된 식(1)에 표시한 기에 의해, 액정 분자(41)의 배향을 소정의 방향으로 보다 규제하기 쉽게 되기 때문에, 양호한 표시 특성을 갖는 액정 표시 소자의 제조를 보다 용이하게 할 수 있다.
-R1-R2-R3 (1)
여기서, R1은, 탄소수 3 이상의 직쇄상 또는 분기상의 2가의 유기기이고, 가교 전의 고분자 화합물(배향처리전·화합물)의 주쇄에 결합하여 있다. R2는, 복수의 환구조를 포함하는 2가의 유기기이고, 환구조를 구성하는 원자 중의 하나는 R1에 결합하여 있다. R3은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
식(1) 중의 R1은, R2 및 R3을 주쇄에 고정함과 함께, R2 및 R3이 액정 분자(41)에 따르도록 자유롭게 움직이기 쉽게 하기 위한 스페이서 부분으로서 기능하기 위한 부위이고, R1로서, 예를 들면, 알킬렌기 등을 들 수 있다. 이 알킬렌기는, 도중의 탄소 원자 사이에 에테르 결합을 갖고 있어도 좋고, 그 에테르 결합을 갖는 개소는, 1개소라도 좋고, 2개소 이상이라도 좋다. 또한, R1은, 카르보닐기 또는 카보네이트기를 갖고 있어도 좋다. R1의 탄소수는, 6 이상인 것이 보다 바람직하다. 식(1)에 표시한 기가 액정 분자(41)와 상호작용하기 때문에, 액정 분자(41)에 대해 따르 쉽게 되기 때문이다. 이 탄소수는, R1의 길이가 액정 분자(41)의 말단쇄의 길이와 거의 동등하게 되도록 결정되는 것이 바람직하다.
식(1) 중의 R2는, 일반적인 네마틱 액정 분자에 포함되는 환구조(코어 부위)에 따라지는 부분이다. R2로서, 예를 들면, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리미딘-2,5-디일기, 1,6-나프탈렌기, 스테로이드 골격을 갖는 2가의 기 또는 그들의 유도체 등과 같이, 액정 분자에 포함되는 환구조와 같은 기 또는 골격을 들 수 있다. 여기서, 유도체란, 상기한 일련의 기에 1 또는 2 이상의 치환기가 도입된 기이다.
식(1) 중의 R3은, 액정 분자의 말단쇄에 따라지는 부분이고, R3로서, 예를 들면, 알킬렌기 또는 할로겐화 알킬렌기 등을 들 수 있다. 단, 할로겐화 알킬렌기에서는, 알킬렌기 중의 적어도 하나의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있으면 되고, 그 할로겐 원자의 종류는 임의이다. 알킬렌기 또는 할로겐화 알킬렌기는, 도중의 탄소 원자 사이에 에테르 결합을 갖고 있어도 좋고, 그 에테르 결합을 갖는 개소는, 1개소라도 좋고, 2개소 이상이라도 좋다. 또한, R3은, 카르보닐기 또는 카보네이트기를 갖고 있어도 좋다. R3의 탄소수는, R1과 같은 이유에 의해, 6 이상인 것이 보다 바람직하다.
구체적으로는, 식(1)에 표시한 기로서, 예를 들면, 식(1-1) 내지 식(1-8)으로 표시되는 1가의 기 등을 들 수 있다.
Figure pct00011
또한, 식(1)에 표시한 기는, 액정 분자(41)에 대해 따르도록 움직일 수 있으면, 상기한 기로 한정되지 않는다.
또한, 본 발명의 제 1B의 구성, 제 2B의 구성(후술하는 실시의 형태 6을 참조) 또는 제 3B의 구성에 입각하여 표현하면, 가교 전의 고분자 화합물(배향처리전·화합물)은, 식(2)으로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어진다. 가교하는 부위 외에, 액정 분자(41)에 따르는른 부위와 자유롭게 움직일 수 있는 부위를 갖기 때문에, 액정 분자(41)에 대해 따르는 측쇄의 부위가 액정 분자(41)에 의해 따른 상태로 고정 가능하다. 그리고, 이에 의해, 액정 분자(41)의 배향을 소정의 방향으로 보다 규제하기 쉽게 되기 때문에, 양호한 표시 특성을 갖는 액정 표시 소자의 제조를 보다 용이하게 할 수 있다.
-R11-R12-R13-R14 (2)
여기서, R11은, 탄소수 1 이상, 20 이하, 바람직하게는, 탄소수 3 이상, 12 이하의 직쇄상 또는 분기상의 2가의, 에테르기 또는 에스테르기를 포함하는 것이 있는 유기기이고, 고분자 화합물 또는 가교한 화합물(배향처리전·화합물 또는 배향처리후·화합물)의 주쇄에 결합하여 있고, 또한, R11은, 에테르기 또는 에스테르기이고, 고분자 화합물 또는 가교한 화합물(배향처리전·화합물 또는 배향처리후·화합물)의 주쇄에 결합하여 있다. R12는, 예를 들면, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산 중의 어느 1종의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기이다. R13은, 복수의 환구조를 포함하는 2가의 유기기이다. R14는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
식(2) 중의 R11은, 배향처리전·화합물에서는 자유롭게 움직일 수 있는 부위이고, 배향처리전·화합물에서는 가요성을 갖는 것이 바람직하다. R11로서, 예를 들면, 식(1) 중의 R1에 관해 설명한 기를 들 수 있다. 식(2)에 표시한 기에서는, R11을 축으로 하여 R12 내지 R14가 움직기 쉽기 때문에, R13 및 R14가 액정 분자(41)에 대해 따르기 쉽게 되어 있다. R11의 탄소수는, 6 이상, 10 이하인 것이 보다 바람직하다.
식(2) 중의 R12는, 가교성 관능기를 갖는 부위이다. 이 가교성 관능기는, 상기한 바와 같이, 광반응에 의해 가교 구조를 형성하는 기라도 좋고, 열반응에 의해 가교 구조를 형성하는 기라도 좋다. 구체적으로는, R12로서, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산 중의 어느 1종의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기를 들 수 있다.
식(2) 중의 R13은, 액정 분자(41)의 코어 부위에 대해 따를 수 있는 부위이고, R13로서, 예를 들면, 식(1) 중의 R2에 관해 설명한 기 등을 들 수 있다.
식(2) 중의 R14는, 액정 분자(41)의 말단쇄에 따르는 부위이고, R14로서, 예를 들면, 식(1) 중의 R3에 관해 설명한 기 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 식(2)에 표시한 기로서, 예를 들면, 식(2-1) 내지 식(2-7)으로 표시되는 1가의 기 등을 들 수 있다.
Figure pct00012
여기서, n은 3 이상, 20 이하의 정수이다.
또한, 식(2)에 표시한 기는, 상기한 4개의 부위(R11 내지 R14)를 갖고 있으면, 상기한 기로 한정되지 않는다.
또한, 본 발명의 제 1C의 구성에 입각하여 표현하면, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및, 가교부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고, 액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된다. 또한, 본 발명의 제 2C의 구성(후술하는 실시의 형태 6을 참조)에 입각하여 표현하면, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및, 변형부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고, 액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된다. 또한, 본 발명의 제 3C의 구성에 입각하여 표현하면, 고분자 화합물에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교 또는 변형한 가교·변형부, 및, 가교·변형부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고, 액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된다.
여기서, 본 발명의 제 1C의 구성에 있어서, 측쇄의 일부가 가교한 가교부는, 식(2)에서의 R12(단, 가교 후)가 상당한다. 또한, 말단구조부는, 식(2)에서의 R13 및 R14가 상당한다. 여기서, 배향처리후·화합물에서는, 예를 들면, 주쇄로부터 늘어난 2개의 측쇄에서의 가교부가 상호 가교하고, 한쪽의 가교부에서 늘어난 말단구조부와, 다른 쪽의 가교부에서 늘어난 말단구조부 사이에, 마치, 액정 분자의 일부가 끼여진 상태로 되고, 게다가, 말단구조부는, 기판에 대해 소정의 각도를 이룬 상태에서 고정되기 때문에, 액정 분자는 프리틸트가 부여된다. 또한, 이와 같은 상태를, 도 15의 개념도에 도시한다.
또한, 본 발명의 제 1D의 구성에 입각하여 표현하면, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및, 가교부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있다. 여기서, 측쇄는 광2량화 감광기를 갖는 형태로 할 수 있다. 또한, 주쇄와 가교부는 공유 결합에 의해 결합하여 있고, 가교부와 말단구조부는 공유 결합에 의해 결합하여 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 2D의 구성(후술하는 실시의 형태 6을 참조)에 입각하여 표현하면, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및, 변형부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 제 3D의 구성에 입각하여 표현하면, 고분자 화합물(배향처리전·화합물)에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 측쇄는, 주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교 또는 변형한 가교·변형부, 및, 가교·변형부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있다.
여기서, 본 발명의 제 1D의 구성에서는, 가교성 관능기(감광성 관능기)인 광2량화 감광기로서, 전술한 바와 같이, 예를 들면, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산 중의 어느 1종의 구조를 포함하는 기를 들 수 있다. 또한, 말단구조부를 구성하는 강직한 메소겐기는, 측쇄로서 액정성을 발현하는 것이라도, 액정성을 발현하지 않는 것이라도 좋고, 구체적인 구조로서, 스테로이드 유도체, 콜레스테롤 유도체, 비페닐, 트리페닐, 나프탈렌 등을 들 수 있다. 나아가서는, 말단구조부로서, 식(2)에서의 R13 및 R14를 들 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1E의 구성, 제 2E의 구성(후술하는 실시의 형태 6을 참조) 또는 제 3E의 구성에 입각하여 표현하면, 제 1 배향막(또는, 배향처리후·화합물로 이루어지는 배향막)의 표면 조도(Ra)는 1㎚ 이하이다.
배향처리후·화합물은, 미반응의 가교성 관능기를 포함하고 있어도 좋지만, 구동 중에 반응한 경우에 액정 분자(41)의 배향을 어지럽힐 우려가 있기 때문에, 미반응의 가교성 관능기는 적은 쪽이 바람직하다. 배향처리후·화합물이 미반응의 가교성 관능기를 포함하고 있는지의 여부는, 예를 들면, 액정 표시 장치를 해체하여, 배향막(22, 32)을 투과형 또는 반사형의 FT-IR(푸리에 변환 적외분광 광도계)로 분석함에 의해 확인할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 액정 표시 장치를 해체하고, 배향막(22, 32)의 표면을 유기 용매 등에 의해 세정한다. 이 후, 배향막(22, 32)을 FT-IR로 분석함에 의해, 예를 들면, 식(41)에 표시한 가교 구조를 형성하는 이중결합이 배향막(22, 32) 중에 잔류하고 있으면, 이중결합에 유래한 흡수 스펙트럼이 얻어져서, 확인할 수 있다.
또한, 배향막(22, 32)은, 상기한 배향처리후·화합물 외에, 다른 수직 배향제를 포함하고 있어도 좋다. 다른 수직 배향제로서, 수직 배향 유기 구조부를 갖는 폴리이미드나, 수직 배향 유기 구조부를 갖는 폴리실록산 등을 들 수 있다.
액정층(40)은, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(41)를 포함하고 있다. 액정 분자(41)는, 예를 들면, 서로 직교하는 장축 및 단축을 각각 중심축으로 하여 회전 대칭의 형상을 하고, 부의 유전율 이방성을 갖고 있다.
액정 분자(41)는, 배향막(22)과의 계면 부근에서, 배향막(22)에 지지된 액정 분자(41A)와, 배향막(32)과의 계면 부근에서 배향막(32)에 지지된 액정 분자(41B)와, 그들 이외의 액정 분자(41C)로 분류할 수 있다. 액정 분자(41C)는, 액정층(40)의 두께 방향에서의 중간 영역에 위치하고, 구동 전압이 오프인 상태에서 액정 분자(41C)의 장축 방향(다이렉터)이 유리 기판(20A, 30A)에 대해 거의 수직하게 되도록 배열되어 있다. 여기서, 구동 전압이 온이 되면, 액정 분자(41C)의 다이렉터가 유리 기판(20A, 30A)에 대해 평행하게 되도록 기울어저서 배향한다. 이와 같은 거동은, 액정 분자(41C)에서, 장축 방향의 유전율이 단축 방향보다도 작다는 성질을 갖는 것에 기인하고 있다. 액정 분자(41A, 41B)도 같은 성질을 갖기 때문에, 구동 전압의 온·오프인 상태 변화에 응하여, 기본적으로는, 액정 분자(41C)와 같은 거동을 나타낸다. 단, 구동 전압이 오프인 상태에서, 액정 분자(41A)는 배향막(22)에 의해 프리틸트(θ1)가 부여되고, 그 다이렉터가 유리 기판(20A, 30A)의 법선 방향에서 경사한 자세가 된다. 마찬가지로, 액정 분자(41B)는 배향막(32)에 의해 프리틸트(θ2)가 부여되고, 그 다이렉터가 유리 기판(20A, 30A)의 법선 방향에서 경사한 자세가 된다. 또한, 여기서, 「지지된다」라 함은, 배향막(22, 32)과 액정 분자(41A, 41C)가 고착되지 않고, 액정 분자(41)의 배향을 규제하고 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 「프리틸트(θ(θ1, θ2))」란, 도 2에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(20A, 30A)의 표면에 수직한 방향(법선 방향)을 Z라고 한 경우에, 구동 전압이 오프인 상태에서, Z방향에 대한 액정 분자(41(41A, 41B))의 다이렉터(D)의 경사각도를 가리킨다.
액정층(40)에서는, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°보다도 큰 값을 갖고 있다. 이 액정층(40)에서는, 프리틸트(θ1, θ2)는, 같은 각도(θ1=θ2)라도 좋고, 다른 각도(θ1≠θ2)라도 좋지만, 그 중에서도, 프리틸트(θ1, θ2)는, 다른 각도인 것이 바람직하다. 이에 의해, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°인 경우보다도 구동 전압의 인가에 대한 응답 속도가 향상함과 함께, 프리틸트(θ1, θ2)의 쌍방이 0°인 경우와 거의 동등한 콘트라스트를 얻을 수 있다. 따라서, 응답 특성을 향상시키면서, 흑표시일 때의 광의 투과량을 저감할 수 있고, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 프리틸트(θ1, θ2)를 다른 각도로 하는 경우, 프리틸트(θ1, θ2) 중의 큰 쪽의 프리틸트(θ)는, 1°이상, 4°이하인 것이 보다 바람직하다. 큰 쪽의 프리틸트(θ)를 상기한 범위 내로 함에 의해, 특히, 높은 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 상기한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조 방법에 관해, 도 3에 도시한 플로우 차트와 함께, 도 4에 도시한 배향막(22, 32) 중의 상태를 설명하기 위한 모식도, 및, 도 5, 도 6 및 도 7의 (A)에 도시한 액정 표시 장치 등의 모식적인 일부 단면도를 참조하여 설명한다. 또한, 도 5, 도 6 및 도 7의 (A)에서는, 간략화를 위해, 1화소 분에 관해서만 도시한다.
최초에, TFT 기판(20)의 표면에 배향막(22)을 형성함과 함께, CF 기판(30)의 표면에 배향막(32)을 형성한다(스텝 S101).
구체적으로는, 우선, 유리 기판(20A)의 표면에, 소정의 슬릿부(21)를 갖는 화소 전극(20B)을 예를 들면 매트릭스형상으로 마련함에 의해 TFT 기판(20)을 제작한다. 또한, 컬러 필터가 형성된 유리 기판(30A)의 컬러 필터상에, 대향 전극(30B)을 마련함에 의해 CF 기판(30)을 제작한다.
한편, 예를 들면, 배향처리전·화합물 또는 배향처리전·화합물로서의 고분자 화합물 전구체(前驅體)와, 용제와, 필요에 응하여 수직 배향제를 혼합함에 의해 액상의 배향막 재료를 조제한다.
배향처리전·화합물로서의 고분자 화합물 전구체로서, 예를 들면, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물이 식(3)에 표시한 폴리이미드 구조를 포함하는 경우, 가교성 관능기를 갖는 폴리아믹산을 들 수 있다. 고분자 화합물 전구체로서의 폴리아믹산은, 예를 들면, 디아민 화합물과 테트라카르본산 2무수물을 반응시켜서 합성된다. 여기서 이용하는 디아민 화합물 및 테트라카르본산 2무수물의 적어도 한쪽이, 가교성 관능기를 갖고 있다. 디아민 화합물로서, 예를 들면, 식(A-1) 내지 식(A-15)으로 표시되는 가교성 관능기를 갖는 화합물을 들 수 있고, 테트라카르본산 2무수물로서, 식(a-1) 내지 식(a-10)으로 표시되는 가교성 관능기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 또한, 식(A-9) 내지 식(A-15)으로 표시되는 화합물은, 본 발명의 제 1C의 구성에서의 가교한 고분자 화합물의 가교부 및 말단구조부를 구성하는 화합물이다. 또한, 본 발명의 제 1C의 구성에서의 가교한 고분자 화합물의 가교부 및 말단구조부를 구성하는 화합물로서, 식(F-1) 내지 식(F-18)으로 표시되는 화합물을 들는 것도 할 수 있다. 또한, 식(F-1) 내지 식(F-18)으로 표시되는 화합물에서는, 식(F-1) 내지 식(F-3), 식(F-7) 내지 식(F-9) 및 식(F-13) 내지 식(F-15)으로 표시되는 화합물의 말단구조부에 따라져거 액정 분자에는 프리틸트가 부여된다고 생각되고, 한편, 식(F-4) 내지 식(F-6), 식(F-10) 내지 식(F-12) 및 식(F-16) 내지 식(F-18)으로 표시되는 화합물의 말단구조부에 끼여저서 액정 분자에는 프리틸트가 부여된다고 생각된다.
Figure pct00013
Figure pct00014
여기서, X1 내지 X4는 단결합(單結合) 또는 2가의 유기기이다.
Figure pct00015
여기서, X5 내지 X7은 단결합 또는 2가의 유기기이다.
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
또한, 배향처리전·화합물이 수직 배향 유기 구조부를 포함하도록 고분자 화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 상기한 가교성 관능기를 갖는 화합물 외에, 디아민 화합물로서 식(B-1) 내지 식(B-36)으로 표시되는 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물이나, 테트라카르본산 2무수물로서 식(b-1) 내지 식(b-3)으로 표시되는 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물을 이용하여도 좋다.
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
여기서, a4 내지 a6는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pct00024
여기서, a4는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pct00025
여기서, a4는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pct00026
Figure pct00027
또한, 배향처리전·화합물이 가교성 관능기와 함께 식(1)에 표시한 기를 갖도록 고분자 화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 상기한 가교성 관능기를 갖는 화합물 외에, 디아민 화합물로서, 식(C-1) 내지 식(C-20)으로 표시되는 액정 분자(41)에 대해 따를 수 있는 기를 갖는 화합물을 이용하여도 좋다.
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
또한, 배향처리전·화합물이 식(2)에 표시한 기를 갖도록 고분자 화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 상기한 가교성 관능기를 갖는 화합물 외에, 디아민 화합물로서, 식(D-1) 내지 식(D-7)으로 표시되는 액정 분자(41)에 대해 따를 수 있는 기를 갖는 화합물을 이용하여도 좋다.
Figure pct00031
여기서, n은 3 이상, 20 이하의 정수이다.
또한, 배향처리전·화합물이 식(3)에서의 R2로서 수직 배향 유기 구조부를 포함하는 구조와, 가교성 관능기를 포함하는 구조의 2종의 구조를 포함하도록 고분자 화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 예를 들면, 다음과 같이, 디아민 화합물 및 테트라카르본산 2무수물을 선택한다. 즉, 식(A-1) 내지 식(A-15)에 표시한 가교성 관능기를 갖는 화합물 중의 적어도 1종과, 식(B-1) 내지 식(B-36), 식(b-1) 내지 식(b-3)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물 중의 적어도 1종과, 식(E-1) 내지 식(E-28)으로 표시되는 테트라카르본산 2무수물 중의 적어도 1종을 이용한다. 또한, 식(E-23)에서의 R1 및 R2는, 동일 또는 다른 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐 원자이고, 할로겐 원자의 종류는 임의이다.
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
여기서, R1, R2는 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐 원자이다.
또한, 배향처리전·화합물이 식(3)에서의 R2로서 식(1)에 표시한 기를 포함하는 구조와 가교성 관능기를 포함하는 구조의 2종의 구조를 포함하도록 고분자 화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 예를 들면, 다음과 같이, 디아민 화합물 및 테트라카르본산 2무수물을 선택한다. 즉, 식(A-1) 내지 식(A-15)에 표시한 가교성 관능기를 갖는 화합물 중의 적어도 1종과, 식(C-1) 내지 식(C-20)에 표시한 화합물 중의 적어도 1종과, 식(E-1) 내지 식(E-28)에 표시한 테트라카르본산 2무수물 중의 적어도 1종을 이용한다.
또한, 배향처리전·화합물이 식(3)에서의 R2로서 식(2)에 표시한 기를 포함하는 구조와 가교성 관능기를 포함하는 구조의 2종의 구조를 포함하도록 고분자 화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 예를 들면, 다음과 같이, 디아민 화합물 및 테트라카르본산 2무수물을 선택한다. 즉, 식(A-1) 내지 식(A-15)에 표시한 가교성 관능기를 갖는 화합물 중의 적어도 1종과, 식(D-1) 내지 식(D-7)에 표시한 화합물 중의 적어도 1종과, 식(E-1) 내지 식(E-28)으로 표시되는 테트라카르본산 2무수물 중의 적어도 1종을 이용한다.
배향막 재료 중에서의 배향처리전·화합물 또는 배향처리전·화합물로서의 고분자 화합물 전구체의 함유량을, 1중량% 이상, 30중량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 3중량% 이상, 10중량% 이하로 하는것이 보다 바람직하다. 또한, 배향막 재료에는, 필요에 응하여, 광중합 개시제 등을 혼합하여도 좋다.
그리고, 조제한 배향막 재료를, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 각각에, 화소 전극(20B) 및 슬릿부(21), 및, 대향 전극(30B)을 덮도록 도포 또는 인쇄한 후, 가열 처리를 한다. 가열 처리의 온도는 80℃ 이상이 바람직하고, 150℃ 이상, 200℃ 이하로 하는것이 보다 바람직하다. 또한, 가열 처리는, 가열 온도를 단계적으로 변화시켜도 좋다. 이에 의해, 도포 또는 인쇄된 배향막 재료에 포함되는 용제가 증발하고, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물(배향처리전·화합물)을 포함하는 배향막(22, 32)이 형성된다. 이 후, 필요에 응하여, 러빙 등의 처리를 시행하여도 좋다.
여기서, 배향막(22, 32) 중에서의 배향처리전·화합물은, 도 4에 도시하는 상태로 되어 있다고 생각된다. 즉, 배향처리전·화합물은, 주쇄(Mc(Mc1 내지 Mc3))와, 주쇄(Mc)에 측쇄로서 도입된 가교성 관능기(A)를 포함하여 구성되고, 주쇄(Mc1 내지 Mc3)가 연결하지 않은 상태로 존재하고 있다. 이 상태에서의 가교성 관능기(A)는, 열운동에 의해 랜덤한 방향을 향하고 있다.
다음에, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을 배향막(22)과 배향막(32)이 대향하도록 배치하고, 배향막(22)과 배향막(32) 사이에, 액정 분자(41)를 포함하는 액정층(40)을 밀봉한다(스텝 S102). 구체적으로는, TFT 기판(20) 또는 CF 기판(30)의 어느 한쪽의, 배향막(22, 32)이 형성되어 있는 면에 대해, 셀 갭을 확보하기 위한 스페이서 돌기물, 예를 들면, 플라스틱 비즈 등을 살포함과 함께, 예를 들면, 스크린 인쇄법에 의해 에폭시 접착제 등을 이용하여 실 부를 인쇄한다. 이 후, 도 5에 도시하는 바와 같이, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을, 배향막(22, 32)이 대향하도록, 스페이서 돌기물 및 실 부를 통하여 접합하고, 액정 분자(41)를 포함하는 액정 재료를 주입한다. 그 후, 가열하는 등으로 실 부의 경화를 행함에 의해, 액정 재료를 TFT 기판(20)과 CF 기판(30) 사이에 밀봉한다. 도 5는, 배향막(22) 및 배향막(32) 사이에 밀봉된 액정층(40)의 단면 구성을 도시하고 있다.
다음에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에, 전압 인가 수단(1)을 이용하여, 전압(V1)을 인가한다(스텝 S103). 전압(V1)은, 예를 들면, 5볼트 내지 30볼트이다. 이에 의해, 유리 기판(20A, 30A)의 표면에 대해 소정의 각도를 이루는 방향의 전장(전계)이 생기고, 액정 분자(41)가, 유리 기판(20A, 30A)의 수직 방향으로부터 소정 방향으로 기울어저서 배향한다. 즉, 이 때의 액정 분자(41)의 방위각(편각)은 전장의 방향에 의해 규정되고, 극각(천정각)은 전장의 강도에 의해 규정된다. 그리고, 액정 분자(41)의 경사각과, 후술하는 공정에서, 배향막(22)과의 계면 부근에서 배향막(22)에 지지된 액정 분자(41A) 및 배향막(32)과의 계면 부근에서 배향막(32)에 지지된 액정 분자(41B)에 부여되는 프리틸트(θ1, θ2)는, 대강 동등하게 된다. 따라서, 전압(V1)의 값을 적절히 조절함에 의해, 액정 분자(41A, 41B)의 프리틸트(θ1, θ2)의 값을 제어하는 것이 가능하다.
또한, 도 7의 (A)에 표시하는 바와 같이, 전압(V1)을 인가한 상태 그대로, 에너지선(구체적으로는 자외선(UV))을, 예를 들면, TFT 기판(20)의 외측에서 배향막(22, 32)에 대해 조사한다. 즉, 액정 분자(41)를 한 쌍의 기판(20, 30)의 표면에 대해 경사 방향으로 배열시키도록, 액정층에 대해 전장 또는 자장을 인가하면서 자외선을 조사한다. 이에 의해, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물이 갖는 가교성 관능기를 반응시켜서, 배향처리전·화합물을 가교시킨다(스텝 S104). 이렇게 하여, 배향처리후·화합물에 의해 액정 분자(41)의 응답하여야 할 방향이 기억되고, 배향막(22, 32) 부근의 액정 분자(41)에 프리틸트가 부여된다. 그리고, 이 결과, 배향막(22, 32) 중에서 배향처리후·화합물이 형성되고, 비구동 상태에서, 액정층(40)에서의 배향막(22, 32)과의 계면 부근에 위치하는 액정 분자(41A, 41B)에 프리틸트(θ1, θ2)가 부여된다. 자외선(UV)으로서, 파장 365㎚ 정도의 광성분을 많이 포함하는 자외선이 바람직하다. 단파장역의 광성분을 많이 포함하는 자외선을 이용하면, 액정 분자(41)가 광 분해하고, 열화될 우려가 있기 때문이다. 또한, 여기서는, 자외선(UV)을 TFT 기판(20)의 외측부터 조사하였지만, CF 기판(30)의 외측부터 조사하여도 좋고, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 쌍방의 기판의 외측부터 조사하여도 좋다. 이 경우, 투과율이 높은 쪽의 기판측부터 자외선(UV)을 조사하는 것이 바람직하다. 또한, CF 기판(30)의 외측부터 자외선(UV)을 조사하는 경우, 자외선(UV)의 파장역에 따라서는, 컬러 필터에 흡수되어 가교 반응하기 어렵게 될 우려가 있다. 이 때문에, TFT 기판(20)의 외측(화소 전극을 갖는 기판측)부터 조사하는 것이 바람직하다.
여기서, 배향막(22, 32) 중의 배향처리후·화합물은, 도 7의 (B)에 표시하는 상태로 되어 있다. 즉, 배향처리전·화합물의 주쇄(Mc)에 도입된 가교성 관능기(A) 방향이, 액정 분자(41)의 배향 방향에 따라 변화하고, 물리적인 거리가 가까운 가교성 관능기(A)끼리가 반응하여, 연결부(Cr)가 형성된다. 이와 같이 생성된 배향처리후·화합물에 의해 배향막(22, 32)이 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트(θ1, θ2)를 부여하는 것이라고 생각된다. 또한, 연결부(Cr)는, 배향처리전·화합물 사이에서 형성되어도 좋고, 배향처리전·화합물 내에서 형성되어도 좋다. 즉, 도 7의 (B)에 표시하는 바와 같이, 연결부(Cr)는, 예를 들면, 주쇄(Mc1)를 갖는 배향처리전·화합물의 가교성 관능기(A)와, 주쇄(Mc2)를 갖는 배향처리전·화합물의 가교성 관능기(A) 사이에서 반응하여 형성되어도 좋다. 또한, 연결부(Cr)는, 예를 들면, 주쇄(Mc3)를 갖는 고분자 화합물과 같이, 같은 주쇄(Mc3)에 도입된 가교성 관능기(A)끼리가 반응하여 형성되어도 좋다.
이상의 공정에 의해, 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수 있다.
액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 동작에서는, 선택된 화소(10)에서는, 구동 전압이 인가되면, 액정층(40)에 포함되는 액정 분자(41)의 배향 상태가, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이의 전위차에 응하여 변화한다. 구체적으로는, 액정층(40)에서는, 도 1에 도시한 구동 전압의 인가 전의 상태로부터, 구동 전압이 인가됨에 의해, 배향막(22, 32)의 부근에 위치하는 액정 분자(41A, 41B)가 스스로의 기울어지는 방향으로 쓰러지고, 또한, 그 동작이 그 밖의 액정 분자(41C)에 전파된다. 그 결과, 액정 분자(41)는, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)에 대해 거의 수평(평행)하게 되는 자세를 취하도록 응답한다. 이에 의해, 액정층(40)의 광학적 특성이 변화하고, 액정 표시 소자에의 입사광이 변조된 출사광이 되고, 이 출사광에 의거하여 계조 표현됨으로써, 영상이 표시된다.
여기서, 프리틸트 처리가 전혀 시행되지 않은 액정 표시 소자 및 그것을 구비한 액정 표시 장치에서는, 액정 분자의 배향을 규제하기 위한 슬릿부 등의 배향 규제부가 기판에 마련되어 있어도, 구동 전압이 인가되면, 기판에 대해 수직 방향으로 배향하고 있던 액정 분자는, 그 다이렉터가 기판의 면 내 방향에서 임의의 방위를 향하도록 쓰러진다. 이와 같이 구동 전압에 응답한 액정 분자에서는, 각 액정 분자의 다이렉터의 방위가 치우쳐진 상태가 되고, 전체로서의 배향에 혼란이 생긴다. 이에 의해, 응답 속도가 늦어지고, 응답 특성이 열화되고, 그 결과, 표시 특성을 악화시킨다는 문제가 있다. 또한, 초기의 구동 전압을 표시 상태의 구동 전압보다도 높게 설정하여 구동(오버드라이브 구동)시키면, 초기 구동 전압 인가시에 있어서, 응답한 액정 분자와, 거의 응답하지 않는 액정 분자가 존재하고, 그들 사이에서 다이렉터의 경사에 큰 차가 생긴다. 그 후에 표시 상태의 구동 전압이 인가되면, 초기 구동 전압 인가시에 응답한 액정 분자는, 그 동작이 다른 액정 분자에 대해 대부분 전파되기 전에, 표시 상태의 구동 전압에 응한 다이렉터의 경사가 되고, 이 경사가 다른 액정 분자에 전파된다. 그 결과, 화소 전체로서, 초기 구동 전압 인가시에 표시 상태의 휘도에 달하지만, 그 후, 휘도가 저하되고, 재차, 표시 상태의 휘도에 달한다. 즉, 오버드라이브 구동하면, 오버드라이브 구동하지 않는 경우보다도 겉보기의 응답 속도는 빨라지지만, 충분한 표시 품위를 얻기가 어렵다는 문제가 있다. 또한, 이들의 문제는, IPS 모드나 FFS 모드의 액정 표시 소자에서는 생기기 어렵고, VA 모드의 액정 표시 소자에 있어서 특유한 문제라고 생각된다.
이에 대해, 실시의 형태 1의 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법에서는, 상기한 배향막(22, 32)이 액정 분자(41A, 41B)에 대해 소정의 프리틸트(θ1, θ2)를 부여한다. 이에 의해, 프리틸트 처리가 전혀 시행되지 않은 경우의 문제가 생기기 어려워지고, 구동 전압에 대한 응답 속도가 대폭적으로 향상하고, 오버드라이브 구동시에 있어서의 표시 품위도 향상한다. 게다가, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30) 중의 적어도 한쪽에는, 액정 분자(41)의 배향을 규제하기 위한 배향 규제부로서 슬릿부(21) 등이 마련되어 있기 때문에, 시야각 특성 등의 표시 특성이 확보되기 때문에, 양호한 표시 특성을 유지한 상태에서 응답 특성이 향상한다.
또한, 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법(광배향막 기술)에서는, 배향막은, 기판면상에 마련된 소정의 고분자 재료를 포함하는 전구체막에 대해 직선편광의 광이나 기판면에 대한 경사 방향의 광(이하, 『경사광』이라고 부른다)을 조사하여 형성되고, 이에 의해 프리틸트 처리가 시행된다. 이 때문에, 배향막을 형성할 때에, 직선편광의 광을 조사하는 장치나, 경사광을 조사하는 장치라는 대규모적인 광조사 장치가 필요하게 된다는 문제가 있다. 또한, 보다 넓은 시야각을 실현하기 위한 멀티 도메인을 갖는 화소의 형성에는, 보다 대규모적인 장치가 필요하게 되면서, 제조 공정이 복잡하게 된다는 문제도 있다. 특히, 경사광을 이용하여 배향막을 형성하는 경우, 기판상에 스페이서 등의 구조물 또는 요철이 있으면, 구조물 등의 그늘이 되어, 경사광이 도달하지 않는 영역이 생기고, 이 영역에서 액정 분자에 대한 소망하는 배향 규제가 어려워진다. 이 경우, 예를 들면, 화소 내에 멀티 도메인을 마련하기 위해(때문에) 포토 마스크를 이용하여 경사광을 조사하는데는, 광의 돌아 들어감을 고려한 화소 설계가 필요해진다. 즉, 경사광을 이용하여 배향막을 형성하는 경우, 고정밀 화소 형성이 어렵다는 문제도 있다.
또한, 종래의 광배향막 기술 중에서도, 고분자 재료로서 가교성 고분자 화합물을 이용하는 경우, 전구체막 중에서 가교성 고분자 화합물에 포함되는 가교성 관능기는, 열운동에 의해 랜덤한 방위(방향)을 향하고 있기 때문에, 가교성 관능기끼리의 물리적 거리가 근접할 확률이 낮아진다. 게다가, 랜덤광(비편광(非偏光))을 조사하는 경우, 가교성 관능기끼리의 물리적 거리가 근접함에 의해 반응하지만, 직선편광의 광을 조사하여 반응한 가교성 관능기는, 편광 방향과 반응 부위의 방향이 소정의 방향으로 정돈될 필요가 있다. 또한, 경사광은, 수직광과 비교하여, 조사 면적이 넓어지는 분만큼, 단위 면적당의 조사량이 저하된다. 즉, 직선편광의 광 또는 경사광에 반응한 가교성 관능기의 비율은, 랜덤광(비편광)을 기판면에 대해 수직 방향에서 조사하는 경우와 비교하여 낮아진다. 따라서, 형성된 배향막 중에서의 가교 밀도(가교 정도)가 낮아지기 쉽다.
이에 대해, 실시의 형태 1에서는, 배향처리전·화합물을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성한 후, 배향막(22)과 배향막(32) 사이에 액정층(40)을 밀봉한다. 뒤이어, 액정층(40)에 전압을 인가함에 의해, 액정 분자(41)가 소정의 배향을 취함과 함께, 액정 분자(41)에 의해 가교성 관능기 방향이 정돈되면서(즉, 액정 분자(41)에 의해, 기판 또는 전극에 대한 측쇄의 말단구조부의 방향이 규정되면서), 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 가교시킨다. 이에 의해, 액정 분자(41A, 41B)에 프리틸트(θ)를 부여하는 배향막(22, 32)을 형성할 수 있다. 즉, 실시의 형태 1의 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법에 의하면, 대규모적인 장치를 이용하지 않고도, 용이하게 응답 특성을 향상시킬 수 있다. 게다가, 배향처리전·화합물을 가교시킬 때에, 자외선의 조사 방향에 의존하는 일 없이 액정 분자(41)에 대해 프리틸트(θ)를 부여할 수 있기 때문에, 고정밀한 화소를 형성할 수 있다. 또한, 배향처리전·화합물에서 가교성 관능기 방향이 정돈된 상태에서 배향처리후·화합물이 생성되기 때문에, 배향처리후·화합물의 가교 정도는, 상기한 종래의 제조 방법에 의한 배향막보다도 높게 되어 있다고 생각된다. 따라서, 장시간 구동하여도, 구동 중에 가교 구조가 새롭게 형성되기 어렵기 때문에, 액정 분자(41A, 41B)의 프리틸트(θ1, θ2)가 제조시의 상태로 유지되고, 신뢰성을 향상시킬수도 있다.
이 경우에 있어서, 실시의 형태 1에서는, 배향막(22, 32) 사이에 액정층(40)을 밀봉한 후, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 가교시키고 있기 때문에, 액정 표시 소자의 구동시의 투과율을 연속적으로 증가하도록 변화시킬 수 있다.
상세하게는, 종래의 광배향막 기술을 이용한 경우, 도 9의 (A)에 표시하는 바와 같이, 프리틸트 처리를 시행하기 위해 조사한 경사광(L)의 일부가 유리 기판(30)의 이면에서 반사하기 때문에, 액정 분자(41)의 일부(41P)에서는 프리틸트의 방향이 흐트러져 버린다. 이 경우, 일부의 액정 분자(41)의 프리틸트의 방향이 다른 액정 분자(41)의 프리틸트의 방향으로부터 어긋나 버리기 때문에, 액정 분자(41)의 배향 상태(배향 상태가 어느 정도 균일한지)를 나타내는 지표인 오더 파라미터가 작아진다. 이에 의해, 액정 표시 소자의 구동시의 초기에 있어서, 프리틸트의 방향이 어긋나 있는 일부의 액정 분자(41P)가 다른 액정 분자(41)와는 다른 거동을 나타내고, 다른 액정 분자(41)와는 다른 쪽으로 배향함에 의해, 투과율이 높아진다. 그러나, 그 후, 다른 액정 분자(41)의 배향과 정돈되도록 액정 분자(41P)가 배향하려고 하기 때문에, 일시적으로 기울어진 액정 분자(41P)의 다이렉터 방향이 기판면에 대해 수직하게 된 후에, 다른 액정 분자(41)의 다이렉터 방향과 정돈되게 된다. 이 때문에, 액정 표시 소자의 투과율이 연속적으로 증가하지 않고, 국소적으로 감소할 가능성이 있다.
이에 대해, 액정층(40)을 밀봉한 후에 배향처리전·화합물의 가교 반응에 의해 프리틸트 처리가 시행되는 실시의 형태 1에서는, 슬릿부(21) 등의 액정 분자(41)의 배향을 규제하기 위한 배향 규제부에 의해, 구동시의 액정 분자(41)의 배향 방향에 응하여, 프리틸트가 부여된다. 따라서, 도 9의 (B)에 도시하는 바와 같이, 액정 분자(41)의 프리틸트의 방향이 정돈되기 쉽기 때문에, 오더 파라미터가 커진다(1에 근접한다). 이에 의해, 액정 표시 소자의 구동시에 있어서, 액정 분자(41)가 균일한 거동을 나타내기 때문에, 투과율이 연속적으로 증가한다.
이 경우, 특히, 배향처리전·화합물이 가교성 관능기와 함께 식(1)에 표시한 기를 갖고 있고, 또는, 배향처리전·화합물이 가교성 관능기로서 식(2)에 표시한 기를 갖고 있으면, 배향막(22, 32)이 프리틸트(θ)를 보다 부여하기 쉽게 된다. 이 때문에, 응답 속도를 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 다른 종래의 액정 표시 소자의 제조 방법에서는, 광중합성을 갖는 모노머 등을 포함하는 액정 재료를 이용하여 액정층을 형성한 후, 모노머를 포함한 상태에서, 액정층 중의 액정 분자를 소정의 배향을 시키면서 광조사하여 모노머를 중합시킨다. 이와 같이 하여 형성된 폴리머가, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여하고 있다. 그런데, 제조된 액정 표시 소자에서는, 미반응의 광중합성의 모노머가 액정층 중에 잔류하고, 신뢰성을 저하시킨다는 문제가 있다. 또한, 미반응의 모노머를 적게 하기 위해서는 광조사 시간을 길게 할 필요가 있어서, 제조에 필요로 하는 시간(택트)이 길어진다는 문제도 있다.
이에 대해, 실시의 형태 1에서는, 상기한 바와 같이 모노머를 첨가한 액정 재료를 이용하여 액정층을 형성하지 않아도, 배향막(22, 32)이 액정층(40) 중의 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트(θ1, θ2)를 부여하기 때문에, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 택트가 길어지는 것도 억제할 수 있다. 또한, 러빙 처리라는 종래의 액정 분자에 대한 프리틸트를 부여하는 기술을 이용하지 않아도, 양호하게 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트(θ)를 부여할 수 있다. 이 때문에, 러빙 처리의 문제점인, 배향막에 흠집이 생기는 러빙 상처에 의한 콘트라스트의 저하나, 러빙시의 정전기에 의한 배선의 단선이나, 이물에 의한 신뢰성 등의 저하가 생기는 일도 없다.
실시의 형태 1에서는, 주로 폴리이미드 구조를 포함하는 주쇄를 갖는 배향처리전·화합물을 함유하는 배향막(22, 32)을 이용하는 경우에 관해 설명하였지만, 배향처리전·화합물이 갖는 주쇄는, 폴리이미드 구조를 포함하는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 주쇄가, 폴리실록산 구조, 폴리아크릴레이트 구조, 폴리메타크릴레이트 구조, 말레인이미드 중합체 구조, 스티렌 중합체 구조, 스티렌/말레인이미드 중합체 구조, 폴리사카라이드 구조 또는 폴리비닐알코올 구조 등을 포함하고 있어도 좋고, 그 중에서도, 폴리실록산 구조를 포함하는 주쇄를 갖는 배향처리전·화합물이 바람직하다. 또한, 주쇄를 구성하는 화합물의 는유리전이 온도(Tg) 200℃ 이상인 것이 바람직하다. 상기한 폴리이미드 구조를 포함하는 고분자 화합물과 같은 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 폴리실록산 구조를 포함하는 주쇄를 갖는 배향처리전·화합물로서, 예를 들면, 식(9)으로 표시되는 폴리실란 구조를 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다. 식(9)에서의 R10 및 R11은, 탄소를 포함하여 구성된 1가의 기라면 임의이지만, R10 및 R11 중의 어느 한쪽에, 측쇄로서의 가교성 관능기를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 배향처리후·화합물에서, 충분한 배향 규제능을 얻기 쉽기 때문이다. 이 경우에 있어서의 가교성 관능기로서, 상기한 식(41)에 표시한 기 등을 들 수 있다.
여기서, R10 및 R11은 1가의 유기기이고, m1은 1 이상의 정수이다.
또한, 실시의 형태 1에서는, 화소 전극(20B)에 슬릿부(21)를 마련함에 의해, 배향 분할시켜서 시야각 특성을 향상시키도록 하였지만, 그것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 슬릿부(21) 대신에, 화소 전극(20B)과 배향막(22) 사이에, 배향 규제부로서의 돌기를 마련하여도 좋다. 이와 같이 돌기를 마련함에 의해서도, 슬릿부(21)를 마련한 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, CF 기판(30)의 대향 전극(30B)과 배향막(32) 사이에도, 배향 규제부로서의 돌기를 마련하여도 좋다. 이 경우, TFT 기판(20)상의 돌기와 CF 기판(30)상의 돌기는, 기판 사이에서 대향하지 않도록 배치되어 있다. 이 경우에도, 상기한 바와 같은 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 다른 실시의 형태에 관해 설명하지만, 실시의 형태 1과 공통의 구성 요소에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다. 또한, 실시의 형태 1과 같은 작용 및 효과에 관해서도, 적절히 생략한다. 나아가서는, 실시의 형태 1에서 설명한 이상의 각종의 기술적 사항은, 적절히, 다른 실시의 형태에도 적용된다.
[실시의 형태 2]
실시의 형태 2는, 실시의 형태 1의 변형이다. 실시의 형태 1에서는, 배향막(22, 32)을 그 부근에 위치하는 액정 분자(41A, 41B)의 프리틸트(θ1, θ2)가 거의 동일하게 되도록 형성한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 실시의 형태 2에서는, 프리틸트(θ1)와 프리틸트(θ2)를 다르게 한다.
구체적으로는, 실시의 형태 2에서는, 우선, 상기한 스텝 S101과 마찬가지로 하여, 배향막(22)을 갖는 TFT 기판(20) 및 배향막(32)을 갖는 CF 기판(30)을 제작한다. 다음에, 액정층(40) 중에, 예를 들면, 자외선 흡수제를 포함시켜서 밀봉한다. 계속해서, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에 소정의 전압을 인가하여 TFT 기판(20)측부터 자외선을 조사하여, 배향막(22) 중의 배향처리전·화합물을 가교시킨다. 이 때, 액정층(40) 중에 자외선 흡수제가 포함되어 있기 때문에, TFT 기판(20) 측부터 입사한 자외선은, 액정층(40) 중의 자외선 흡수제에 흡수되고, CF 기판(30)측에는 거의 도달하지 않는다. 이 때문에, 배향막(22) 중에서, 배향처리후·화합물이 생성된다. 계속해서, 상기한 소정의 전압과는 다른 전압을 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에 인가하고, CF 기판(30)측부터 자외선을 조사하여 배향막(32) 중의 배향처리전·화합물을 반응시켜, 배향처리후·화합물을 형성한다. 이에 의해, TFT 기판(20)측부터 자외선을 조사하는 경우에 인가하는 전압과, CF 기판(30)측부터 자외선을 조사하는 경우에 인가하는 전압에 응하여, 배향막(22, 32)의 부근에 위치하는 액정 분자(41A, 41B)의 프리틸트(θ1, θ2)가 설정 가능해진다. 따라서, 프리틸트(θ1)와 프리틸트(θ2)를 다르게 할 수 있다. 단, TFT 기판(20)에는 TFT 스위칭 소자나 각종 버스 라인이 마련되어 있고, 구동시에는 여러가지의 횡전장이 생기고 있다. 이 때문에, TFT 기판(20)측의 배향막(22)을, 그 부근에 위치하는 액정 분자(41A)의 프리틸트(θ1)가 배향막(32) 부근에 위치하는 액정 분자(41B)의 프리틸트(θ2)보다도 커지도록 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 횡전장에 의한 액정 분자(41A)의 배향 혼란을 효과적으로 저감할 수 있다.
[실시의 형태 3]
실시의 형태 3은, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 2의 변형이다. 실시의 형태 3에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 모식적인 일부 단면도를 도 10에 도시한다. 실시의 형태 3에서는, 실시의 형태 1과 달리, 배향막(22)이, 배향처리후·화합물을 포함하지 않고 구성되어 있다. 즉, 실시의 형태 3에서는, 배향막(32) 부근에 위치하는 액정 분자(41B)의 프리틸트(θ2)가 0°보다도 큰 값을 갖고 있는 한편, 배향막(22) 부근에 위치하는 액정 분자(41A)의 프리틸트(θ1)가 0°가 되도록 구성되어 있다.
여기서, 배향막(22)은, 예를 들면, 상기한 다른 수직 배향제에 의해 구성되어 있다.
실시의 형태 3의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)는, TFT 기판(20)의 위에 배향막(22)을 형성할 때(도 3의 스텝 S101)에 있어서, 배향처리전·화합물 또는 배향처리전·화합물로서의 고분자 화합물 전구체에 대신하여, 상기한 다른 수직 배향제를 이용함에 의해 제조할 수 있다.
실시의 형태 3의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, 액정층(40)에서, 액정 분자(41A)의 프리틸트(θ1)가 0°가 되고, 또한, 액정 분자(41B)의 프리틸트(θ2)가 0°보다도 커진다. 이에 의해, 프리틸트 처리가 시행되지 않은 액정 표시 소자와 비교하여, 구동 전압에 대한 응답 속도를 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 액정 분자(41A)가 유리 기판(20A, 30A)의 법선 방향에 가까운 상태로 배향하고 있기 때문에, 흑표시일 때의 광의 투과량을 저감할 수 있고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 2에서의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)와 비교하여 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 즉, 이 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, 예를 들면, TFT 기판(20)측에 위치하는 액정 분자(41A)의 프리틸트(θ1)를 0°로 함에 의해 콘트라스트를 향상시키면서, CF 기판(30)측에 위치하는 액정 분자(41B)의 프리틸트(θ2)를 0°보다도 크게 함에 의해 응답 속도의 향상을 도모할 수 있다. 따라서, 구동 전압에 대한 응답 속도와 콘트라스트를, 균형있게 향상시킬 수 있다.
또한, 실시의 형태 3의 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법에 의하면, TFT 기판(20)의 위에 배향처리전·화합물을 포함하지 않는 배향막(22)을 형성함과 함께, CF 기판(30)의 위에 배향처리전·화합물을 포함하는 배향막(32)을 형성한다. 뒤이어, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30) 사이에 액정층(40)을 밀봉한 후, 배향막(32) 중의 배향처리전·화합물을 반응시켜, 배향처리후·화합물을 생성하다. 따라서, 대규모적인 광조사 장치를 이용하지 않고도, 액정 분자(41B)에 대해 프리틸트(θ)를 부여하는 배향막(32)을 형성할 수 있기 때문에, 용이하게 응답 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 예를 들면, 광중합성 모노머를 포함하는 액정 재료를 이용하여 액정층을 밀봉한 후에 광중합성 모노머를 중합시킨 경우와 비교하여, 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
실시의 형태 3에 관한 다른 효과는, 실시의 형태 1과 마찬가지이다.
또한, 실시의 형태 3에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, CF 기판(30)을 덮는 배향막(32)이, 배향처리후·화합물을 포함하고, 액정층(40) 중의 CF 기판(30)의 측에 위치하는 액정 분자(41B)에 프리틸트(θ2)를 부여하는 구성으로 하였지만, 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, 배향막(32)이 배향처리후·화합물을 포함하지 않고, TFT 기판(20)을 덮는 배향막(22)이 배향처리후·화합물을 포함하고, 액정층(40) 중의 TFT 기판(20)의 측에 위치하는 액정 분자(41A)에 프리틸트(θ1)를 부여하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에도, 실시의 형태 3과 마찬가지로 작용하고, 같은 효과를 얻을 수 있다. 단, 상기한 바와 같이 TFT 기판(20)에서는, 구동시에는 여러가지의 횡전장이 생기고 있기 때문에, TFT 기판(20)측의 배향막(22)을, 그 부근에 위치하는 액정 분자(41A)에 대해 프리틸트(θ1)를 부여하도록 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 횡전장에 의한 액정 분자(41)의 배향 혼란을, 효과적으로 저감할 수 있다.
[실시의 형태 4]
실시의 형태 4도, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 2의 변형이다. 실시의 형태 4에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 모식적인 일부 단면도를 도 12에 도시한다. 실시의 형태 4에서는, CF 기판(30)이 갖는 대향 전극(30B)의 구성이 다른 것을 제외하고, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 2의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)와 같은 구성을 갖고 있다.
구체적으로는, 대향 전극(30B)에는, 각 화소 내에서, 화소 전극(20B)과 같은 패턴으로, 슬릿부(31)가 마련되어 있다. 슬릿부(31)는, 슬릿부(21)와 기판 사이에서 대향하지 않도록 배치되어 있다. 이에 의해, 구동 전압이 인가되면, 액정 분자(41)의 다이렉터에 대해 경사의 전장이 부여됨으로써, 전압에 대한 응답 속도가 향상함과 함께, 화소 내에 배향 방향이 다른 영역이 형성되기 때문에(배향 분할), 시야각 특성이 향상한다.
실시의 형태 4의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)는, 도 3의 스텝 S101에서, CF 기판(30)으로서, 유리 기판(30A)의 컬러 필터상에, 소정의 슬릿부(31)를 갖는 대향 전극(30B)이 마련된 기판을 이용함에 의해 제조할 수 있다.
실시의 형태 4의 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법에 의하면, 가교 전의 고분자 화합물을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성한 후, 배향막(22)과 배향막(32) 사이에 액정층(40)을 밀봉한다. 뒤이어, 배향막(22, 32) 중의 가교 전의 고분자 화합물을 반응시켜, 가교한 고분자 화합물을 생성한다. 이에 의해, 액정 분자(41A, 41B)에 대해 소정의 프리틸트(θ1, θ2)를 부여한다. 따라서, 프리틸트 처리가 시행되지 않은 액정 표시 소자와 비교하여, 구동 전압에 대한 응답 속도를 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 대규모적인 광조사 장치를 이용하지 않고도, 액정 분자(41)에 대해 프리틸트(θ)를 부여하는 배향막(22, 32)을 형성할 수 있다. 따라서, 용이하게 응답 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 예를 들면, 광중합성 모노머를 포함하는 액정 재료를 이용하여 액정층을 밀봉한 후에 광중합성 모노머를 중합시켜서 프리틸트 처리를 시행하는 경우와 비교하여, 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
실시의 형태 4의 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법의 작용, 효과는, 상기한 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 2의 작용, 효과와 마찬가지이다.
또한, 실시의 형태 4에서는, 배향막(22, 32)을 그 부근에 위치하는 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트(θ1, θ2)를 부여하도록 형성하였지만, 실시의 형태 3에서 설명한 제조 방법과 같은 방법을 이용하여 배향막(22, 32) 중의 어느 한쪽의 부근에 위치하는 액정 분자(41)에 대해 프리틸트(θ)를 부여하여도 좋다. 이 경우에도, 실시의 형태 3과 같은 작용, 효과를 얻을 수 있다.
[실시의 형태 5]
실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4에서는, 액정층(40)을 마련한 상태에서 배향막(22, 32) 중의 적어도 한쪽에서 배향처리전·화합물을 반응시켜, 배향처리후·화합물을 생성함에 의해, 그 부근의 액정 분자(41)에 대해 프리틸트를 부여하였다. 이에 대해, 실시의 형태 5에서는, 액정층(40)을 마련한 상태에서, 배향막(22, 32) 중의 적어도 한쪽에서 고분자 화합물의 구조를 분해함에 의해, 그 부근의 액정 분자(41)에 대해 프리틸트를 부여한다. 즉, 실시의 형태 5의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)는, 배향막(22, 32)의 형성 방법이 다른 것을 제외하고, 상기한 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4와 같은 구성을 갖고 있다.
실시의 형태 5의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)는, 액정 분자(41A, 41B)가 소정의 프리틸트(θ1, θ2)를 갖는 경우, 예를 들면, 이하와 같이 제조된다. 우선, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 위에, 예를 들면, 상기한 다른 수직 배향제 등의 고분자 화합물을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성한다. 다음에, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을, 배향막(22) 및 배향막(32)이 대향하도록 배치하고, 배향막(22, 32) 사이에 액정층(40)을 밀봉한다. 다음에, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에 전압을 인가하고, 이 전압을 인가한 상태 그대로, 상기한 자외선(UV)보다도, 파장 250㎚ 정도의 단파장역의 광성분을 많이 포함하는 자외선(UV)을 배향막(22, 32)에 조사한다. 이 때, 단파장역의 자외선(UV)에 의해, 배향막(22, 32) 중의 고분자 화합물이, 예를 들면 분해됨에 의해 구조가 변화한다. 이에 의해, 배향막(22) 부근에 위치하는 액정 분자(41A)와, 배향막(32) 부근에 위치하는 액정 분자(41B)에, 소정의 프리틸트(θ1, θ2)를 부여할 수 있다.
액정층(40)을 밀봉하기 전에 배향막(22, 32)이 포함하는 고분자 화합물로서, 예를 들면, 식(10)으로 표시되는 폴리이미드 구조를 갖는 고분자 화합물을 들 수 있다. 식(10)에 표시하는 폴리이미드 구조는, 식(I)의 화학 반응식에 표시하는 바와 같이, 자외선(UV)의 조사에 의해 식(10)에서의 시클로부탄 구조가 해렬(解裂)하여, 식(11)로 표시되는 구조로 된다.
Figure pct00036
여기서, R20은 2가의 유기기이고, p1은 1 이상의 정수이다.
실시의 형태 5에서는, 배향막(22) 부근에 위치하는 액정 분자(41A)와 배향막(32) 부근에 위치하는 액정 분자(41B)가 소정의 프리틸트(θ1, θ2)를 갖음에 의해, 프리틸트 처리가 시행되지 않은 액정 표시 소자와 비교하여, 응답 속도를 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 대규모적인 장치를 이용하지 않고도, 액정 분자(41)에 대해 프리틸트(θ)를 부여하는 것이 가능한 배향막(22, 32) 중의 적어도 한쪽을 형성할 수 있다. 이 때문에, 용이하게 응답 특성을 향상시킬 수 있다. 단, 배향막(22, 32)에 대해 조사하는 자외선에 의해 액정 분자(41)의 분해 등이 생길 우려가 있기 때문에, 상기한 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4의 쪽이, 보다 높은 신뢰성을 확보하기 쉽다.
[실시의 형태 6]
실시의 형태 6은, 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치, 및, 본 발명의 제 2의 양태 및 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4에서는, 배향처리후·화합물은, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 배향처리전·화합물에서 가교성 관능기가 가교함으로써 얻어진다. 한편, 실시의 형태 6에서는, 배향처리후·화합물은, 에너지선의 조사에 의한 변형을 수반하는 감광성 관능기를 측쇄로서 갖는 배향처리전·화합물에 의거하여 얻어진다.
여기서, 실시의 형태 6에서도, 배향막(22, 32)은, 측쇄에 가교 구조를 갖는 고분자 화합물(배향처리후·화합물)의 1종 또는 2종 이상을 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 액정 분자는, 변형한 화합물에 의해 프리틸트가 부여된다. 여기서, 배향처리후·화합물은, 주쇄 및 측쇄를 갖는 고분자 화합물(배향처리전·화합물)의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 상태에서 배향막(22, 32)을 형성한 후, 액정층(40)을 마련하고, 뒤이어, 고분자 화합물을 변형시킴으로써, 또한, 고분자 화합물에 에너지선을 조사함으로써, 보다 구체적으로는, 전장 또는 자장을 인가하면서 측쇄에 포함되는 감광성 관능기를 변형시킴에 의해 생성된다. 또한, 이와 같은 상태를, 도 16의 개념도에 도시한다. 또한, 도 16에서, 「UV」가 붙은 화살표의 방향, 「전압」이 붙은 화살표의 방향은, 자외선이 조사되는 방향, 가하여지는 전계의 방향을 나타내는 것이 아니다. 그리고, 배향처리후·화합물은, 액정 분자를 한 쌍의 기판(구체적으로는, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30))에 대해 소정의 방향(구체적으로는, 경사 방향)으로 배열시키는 구조를 포함하고 있다. 이와 같이, 고분자 화합물을 변형시켜서, 또한, 고분자 화합물에 에너지선을 조사함으로써, 배향처리후·화합물이 배향막(22, 32) 중에 포함됨에 의해, 배향막(22, 32) 부근의 액정 분자(41)에 대해 프리틸트를 부여할 수 있기 때문에, 응답 속도가 빨라지고, 표시 특성이 향상한다.
감광성 관능기로서, 아조기를 갖는 아조벤젠계 화합물, 이민과 알디민을 골격에 갖는 화합물(편의상, 『알디민벤젠』이라고 부른다), 스티렌 골격을 갖는 화합물(편의상, 『스틸벤』이라고 부른다)을 예시할 수 있다. 이들의 화합물은, 에너지선(예를 들면, 자외선)에 응답하여 변형하는 결과, 즉, 트랜스 상태에서 시스 상태로 천이하는 결과, 액정 분자에 프리틸트를 부여할 수 있다.
Figure pct00037
식(AZ-0)로 표시되는 아조벤젠계 화합물에서의 「X」로서, 구체적으로는, 예를 들면, 이하의 식(AZ-1) 내지 식(AZ-9)을 예시할 수 있다.
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
여기서, R, R"의 어느 한쪽은, 디아민을 포함하는 벤젠환과 결합하고, 다른 쪽은 말단기가 되고, R, R', R"은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이고, R"은 디아민을 포함하는 벤젠환과 직접 결합한다.
실시의 형태 6의 액정 표시 장치 및 그 제조 방법은, 에너지선(구체적으로는, 자외선)의 조사에 의한 변형을 수반하는 감광성 관능기를 갖는 배향처리전·화합물을 이용한 것을 제외하고, 기본적, 실질적으로는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4에서 설명한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법과 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 자세한 내용한 설명은 생략한다.
실시예 1
[실시예 1A]
실시예 1은, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법, 및, 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조 방법에 관한 것이다. 실시예 1A에서는, 이하의 순서에 의해, 도 11에 도시하는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 제작하였다.
우선, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)을 준비하였다. TFT 기판(20)으로서, 두께 0.7㎜의 유리 기판(20A)의 1면측에, 슬릿 패턴(선폭 60㎛, 선 사이 10㎛ : 슬릿부(21))을 갖는 ITO로 이루어지는 화소 전극(20B)이 형성된 기판을 이용하였다. 또한, CF 기판(30)으로서, 컬러 필터가 형성된 두께 0.7㎜의 유리 기판(30A)의 컬러 필터상에, 슬릿 패턴(선폭 60㎛, 선 사이 10㎛ : 슬릿부(31))을 갖는 ITO로 이루어지는 대향 전극(30B)이 형성된 기판을 이용하였다. 이 화소 전극(20B) 및 대향 전극(30B)에 형성된 슬릿 패턴에 의해, TFT 기판(20)과 CF 기판(30) 사이에 경사 전계가 가하여진다. 계속해서, TFT 기판(20)의 위에 3.5㎛의 스페이서 돌기물을 형성하였다.
한편, 배향막 재료를 조제하였다. 이 경우, 우선, 디아민 화합물인, 식(A-7)에 표시한 가교성 관능기를 갖는 화합물 1몰과, 식(B-6)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물 1몰과, 식(E-2)에 표시한 테트라카르본산 2무수물 2몰을, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 용해시켰다. 계속해서, 이 용액을 60℃로 6시간 반응시킨 후, 반응 후의 용액에 대해, 대과잉(大過剩)의 순수를 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 계속해서, 침전된 고형물을 분리한 후, 순수로 세정하고, 감압하, 40℃로 15시간 건조시키고, 이에 의해, 배향처리전·화합물로서의 고분자 화합물 전구체인 폴리아믹산이 합성되었다. 최후로, 얻어진 폴리아믹산 3.0그램을 NMP에 용해시킴에 의해, 고형분 농도 3중량%의 용액으로 한 후, 0.2㎛의 필터로 여과하였다.
계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 각각에, 조제한 배향막 재료를 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 도포막을 80℃의 핫 플레이트로 80초간 건조시켰다. 계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)을, 질소 가스 분위기하, 200℃의 오븐에서 1시간 가열하였다. 이에 의해, 화소 전극(20B) 및 대향 전극(30B)상에서의 두께가 80㎚(800Å)의 배향막(22, 32)을 형성하였다.
계속해서, CF 기판(30)상의 화소부 주연(周緣)에, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 포함하는 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실 부를 형성하고, 이것에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정인 MLC-7029(메르크사제)로 이루어지는 액정 재료를 적하 주입하였다. 이 후, 화소 전극(20B)의 라인 부분의 중앙과, 대향 전극(30B)의 슬릿부(31)가 대향하도록 TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을 접합하고, 실 부를 경화시켰다. 계속해서, 120℃의 오븐에서 1시간 가열하고, 실 부를 완전히 경화시켰다. 이에 의해, 액정층(40)이 밀봉되고, 액정 셀을 완성시킬 수 있었다.
계속해서, 이와 같이 제작된 액정 셀에 대해, 실효치 전압 10볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가한 상태에서, 500mJ(파장 365㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사하여, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 반응시켰다. 이에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 쌍방에, 배향처리후·화합물을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성하였다. 이상에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)측의 액정 분자(41A, 41B)가 프리틸트를 하는 도 12에 도시하는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수가 있었다. 최후로, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판을 부착하였다.
[실시예 1B]
실시예 1B에서는, 배향막 재료로서, 폴리아믹산에 대신하여, 이 폴리아믹산을 탈수 폐환(閉環)시켜서 얻은 이미드화 중합체를 이용한 것을 제외하고, 실시예 1A와 같은 순서를 경유하였다. 이 때, 실시예 1A에서 합성한 폴리아믹산을 N-메틸-2-피롤리돈에 용해시킨 후, 피리딘 및 무수 아세트산산을 첨가하고, 이 혼합 용액을 110℃로 3시간 반응시킴에 의해 탈수 폐환시켰다. 계속해서, 반응 후의 혼합 용액에 대해, 대과잉의 순수를 부어 반응 생성물을 침전시키고, 침전된 고형물을 분리한 후, 순수로 세정하였다. 이 후, 감압하, 40℃로 15시간 건조시킴에 의해, 배향처리전·화합물인 이미드화 중합체를 얻었다.
[실시예 1C]
실시예 1C에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 식(B-6)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물에 대신하여, 이하의 식(B-37)으로 표시되는 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물을 이용한 것을 제외하고, 실시예 1A와 같은 순서를 경유하였다.
Figure pct00041
[실시예 1D]
실시예 1D에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 식(E-2)에 표시한 테트라카르본산 2무수물에 대신하여, 식(E-3)에 표시한 테트라카르본산 2무수물을 이용한 것을 제외하고, 실시예 1A와 같은 순서를 경유하였다.
[실시예 1E]
실시예 1E에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 식(E-2)에 표시한 테트라카르본산 2무수물에 대신하여, 식(E-1)에 표시한 테트라카르본산 2무수물을 이용한 것을 제외하고, 실시예 1A와 같은 순서를 경유하였다.
[실시예 1F]
실시예 1F에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 디아민 화합물로서 식(A-7)에 표시한 가교성 관능기를 갖는 화합물을 이용하지 않음과 함께, 액정 셀에 대해 조사한 자외선을 변경한 것을 제외하고, 실시예 1A와 같은 순서를 경유하였다. 상세하게는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 디아민 화합물로서 식(B-6)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물 2몰을 이용하였다. 또한, 액정 셀에 대해, 실효치 전압 10볼트의 구형파의 교류 전계를 인가한 상태에서, 100mJ(파장 250㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사하였다.
[비교예 1A]
비교예 1A에서는, 액정 셀에 대해 자외선을 조사하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1A와 같은 순서를 경유하였다.
[비교예 1B]
비교예 1B에서는, 액정 셀에 대해 조사한 자외선을 500mJ(파장 365㎚로의 측정)의 균일한 자외선으로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1F와 같은 순서를 경유하였다.
이들의 실시예 1A 내지 실시예 1F, 비교예 1A 내지 비교예 1B의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해, 응답 시간을 측정한 바, 도 13에 도시하는 결과가 얻어졌다. 응답 시간을 측정할 때에는, 측정 장치로서 LCD5200(오쓰카전자주식회사제)를 이용하여, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에, 구동 전압(2.5볼트 내지 7.5볼트)를 인가하고, 휘도 10%로부터 그 구동 전압에 응한 계조의 90%의 휘도가 되기까지의 시간을 측정하였다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 배향막(22, 32)이 가교 구조와 함께 폴리이미드 구조를 갖는 고분자 화합물(배향처리후·화합물)을 포함하는 실시예 1A 내지 실시예 1E에서는, 측쇄가 가교한 폴리이미드를 포함하지 않은 비교예 1A, 비교예 1B와 비교하여, 응답 시간이 단축되었다. 또한, 배향막(22, 32)이 폴리이미드의 분해에 의해 액정 분자(41A, 41B)에 프리틸트(θ1, θ2)를 부여한 실시예 1F에서는, 응답 시간은, 실시예 1A 내지 실시예 1E보다도 길어졌지만, 폴리이미드가 분해되지 않은 배향막(22, 32)을 갖는 비교예 1A, 비교예 1B보다도 단축되었다.
즉, 실시예 1A 내지 실시예 1F에서는, 배향막(22, 32)이 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트(θ1, θ2)를 부여하도록 형성되고, 액정 배향성이 양호하였었다. 한편, 비교예 1A, 비교예 1B에서는, 실시예 1A 내지 실시예 1F와 같은 배향막(22, 32)이 형성되지 않았다.
이들로부터, VA 모드의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, 액정층(40)을 마련한 상태에서, 배향막(22, 32)이 그 부근의 액정 분자(41)에 대해 프리틸트(θ)를 부여하도록, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 가교시키고, 또는 고분자 화합물의 구조를 분해한다. 이에 의해, 응답 속도를 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 대규모적인 장치를 이용하지 않고도, 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트를 부여하는 것이 가능한 배향막(22, 32)을 형성할 수 있음이 확인되었다. 따라서, 용이하게 응답 특성을 향상시킬 수 있음이 확인되었다.
[참고예 1A]
다음에, 이하의 순서에 의해 배향막을 형성하여, 가교 밀도를 조사하였다. 즉, 실시예 1A의 배향막 재료를 이용하여 배향막을 형성하였다. 이 경우, 우선, 실시예 1A에서 이용한 배향막 재료(고형분 농도 3중량%의 폴리아믹산 용액)를, 유리 기판의 1면측의 표면에 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 도포막을 80℃의 핫 플레이트로 80초간 건조시켰다. 그 후, 이 유리 기판을, 질소 가스 분위기하, 200℃의 오븐에서 1시간 가열함에 의해, 배향처리전·화합물을 포함하는 80㎚(800Å) 두께의 배향막(전구체막)을 형성하였다. 계속해서, 유리 기판의 배향막측부터, 균일한 자외선(랜덤광)을 500mJ(파장 365㎚로의 측정) 조사하여, 전구체막 중의 배향처리전·화합물을 반응시켜, 배향처리후·화합물을 포함하는 배향막을 형성하였다.
[참고예 1B]
자외선을 조사할 때에, 랜덤광 대신에, 편광광을 500mJ(파장 365㎚로의 측정) 조사한 것을 제외하고, 참고예 1A와 같은 순서를 경유하였다.
이들의 참고예 1A, 참고예 1B의 배향막에 관해, 가교 밀도를 조사하여 본 바, 표 1에 쵸시하는 결과가 얻어졌다.
가교 밀도를 조사할 때에는, 반사형의 FT-IR(Nicoletnexus 470FT-IR ; Thermo Fisher Scientific사제)을 이용하여, 배향막의 적외 스펙트럼을 측정하였다. 이 때, 우선, 자외선 조사 전의 배향막(전구체막)에 관해 적외 스펙트럼(반사)을 측정하고, 이 스펙트럼으로부터 파수(波數) 1642㎝-1에서의 흡수 피크의 면적(전구체막에서의 흡수 피크 면적)을 산출하였다. 이 파수 1642㎝-1에서의 흡수 피크는, 폴리이미드에 도입된 가교성 관능기(칼콘기)의 가교 반응하는 탄소 이중결합(C=C)의 신축 진동에 유래하는 것이다. 계속해서, 자외선 조사 후의 배향막에 관해 상기한 바와 마찬가지로 적외 스펙트럼을 측정하고, 이 스펙트럼으로부터 파수 1642㎝-1에서의 흡수 피크의 면적(자외선 조사 후의 배향막에서의 흡수 피크 면적)을 산출하였다. 이들의 자외선 조사 전 및 조사 후에 관한 흡수 피크 면적으로부터, 가교 밀도(%)=[1-(자외선 조사 후의 배향막에서의 흡수 피크 면적/전구체막에서의 흡수 피크 면적)]×100을 산출하였다.
[표 1]
Figure pct00042
표 1에 표시하는 바와 같이, 랜덤광을 조사한 참고예 1A에서는, 가교 밀도가 71.2%가 되고, 가교 밀도가 47.7%의 편광광을 조사한 참고예 1B보다도 현저하게 높아졌다. 이 결과는, 이하의 것을 나타내고 있다. 전구체막 중에서 가교성 관능기는, 열운동에 의해 랜덤한 방위(방향)을 향하고 있다. 여기서, 랜덤광(비편광)을 조사하면, 가교성 관능기끼리의 물리적 거리가 열운동에 의해 근접한 때, 반응하여 측쇄가 가교한다. 그런데, 편광광을 조사하면, 열운동에 의해, 편광 방향과 가교성 관능기의 반응 부위(칼콘기 중의 가교 반응하는 C=C 결합)의 방향이 소정의 방향으로 정돈되고, 또한, 물리적 거리가 근접한 때, 반응하여 측쇄가 가교한다. 이 때문에, 가교시키기 위한 자외선으로서, 랜덤광을 이용하는 경우에서는, 편광광을 이용하는 경우보다도, 배향막 중의 가교 밀도가 높아진다.
이 때문에, 자외선 조사에 의해 가교 구조를 갖는 고분자 화합물을 포함하는 배향막을 형성할 때에는, 자외선으로서 랜덤광을 이용함에 의해, 가교 밀도를 높게할 수 있음이 확인되었다. 따라서, 이와 같이 형성된 가교 밀도가 높은 배향막을 구비한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, 신뢰성이 향상하는 것이 시사되었다.
실시예 2
[실시예 2A]
실시예 2도, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법, 및, 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조 방법에 관한 것이다. 실시예 2A에서는, 실시예 1A와 달리, 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 제작하여 응답 특성을 조사하였다.
구체적으로는, 우선, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)을 준비하였다. TFT 기판(20)으로서, 두께 0.7㎜의 유리 기판(20A)의 1면측에, 슬릿 패턴(선폭 4㎛, 선 사이 4㎛ : 슬릿부(21))를 갖는 ITO로 이루어지는 화소 전극(20B)이 형성된 기판을 이용하였다. 또한, CF 기판(30)으로서, 컬러 필터가 형성된 두께 0.7㎜의 유리 기판(30A)의 컬러 필터상에, ITO로 이루어지는 대향 전극(30B)이 전면에 걸쳐서 형성된 기판을 이용하였다. 이 화소 전극(20B)에 형성된 슬릿 패턴에 의해, TFT 기판(20)과 CF 기판(30) 사이에 경사 전계가 가하여진다. 계속해서, TFT 기판(20)의 위에 감광성 아크릴 수지 PC-335(JSR주식회사제)를 이용하여 3.5㎛의 스페이서 돌기물을 형성하였다.
한편, 배향막 재료를 조제하였다. 이 경우, 우선, 디아민 화합물인 식(A-8)에 표시한 가교성 관능기를 갖는 화합물과, 식(B-6)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물과, 식(C-1)에 표시한 화합물과, 식(E-2)에 표시한 테트라카르본산 2무수물을, 표 2에 표시하는 비율로 NMP에 용해시켰다. 계속해서, 이 용액을 60℃로 4시간 반응시킨 후, 반응 후의 용액에 대해, 대과잉의 메탄올을 부어서 반응 생성물을 침전시켰다. 계속해서, 침전된 고형물을 분리한 후, 메탄올로 세정하고, 감압하, 40℃로 15시간 건조시키고, 이에 의해, 배향처리전·화합물로서의 고분자 화합물 전구체인 폴리아믹산이 합성되었다. 최후로, 얻어진 폴리아믹산 3.0그램을 NMP에 용해시킴에 의해, 고형분 농도 3중량%의 용액으로 한 후, 0.2㎛의 필터로 여과하였다.
계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 각각에, 조제한 배향막 재료를 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 도포막을 80℃의 핫 플레이트로 80초간 건조시켰다. 계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)을, 질소 가스 분위기하, 200℃의 오븐에서 1시간 가열하였다. 이에 의해, 화소 전극(20B) 및 대향 전극(30B)상에서의 두께가 90㎚의 배향막(22, 32)을 형성하였다.
계속해서, 실시예 1A와 마찬가지로, CF 기판(30)상의 화소부 주연에, 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실 부를 형성하고, 이것에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정으로 이루어지는 액정 재료를 적하 주입하였다. 이 후, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을 접합하고, 실 부를 경화시켰다. 계속해서, 120℃의 오븐에서 1시간 가열하고, 실 부를 완전히 경화시켰다. 이에 의해, 액정층(40)이 밀봉되고, 액정 셀을 완성시킬 수 있었다.
계속해서, 이와 같이 제작된 액정 셀에 대해, 실효치 전압 10볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가한 상태에서, 500mJ(파장 365㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사하여, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 반응시켰다. 이에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 쌍방에, 배향처리후·화합물을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성하였다. 이상에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)측의 액정 분자(41A, 41B)가 프리틸트를 하는 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수가 있었다. 최후로, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판을 부착하였다.
[실시예 2B]
실시예 2B에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 식(B-6)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물을 이용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 2A와 같은 순서를 경유하였다.
[실시예 2C]
실시예 2C에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 식(C-1)에 표시한 화합물에 대신하여, 식(C-2)에 표시한 화합물을 이용한 것을 제외하고, 실시예 2A와 같은 순서를 경유하였다.
[실시예 2D, 실시예 2E]
실시예 2D, 실시예 2E에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 식(A-8)에 표시한 가교성 관능기를 갖는 화합물, 식(B-6)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물, 및 식(C-1)에 표시한 화합물에 대신하여, 식(D-7)에 표시한 기를 갖는 화합물 및 식(G-1)로 표시되는 화합물을, 표 2에 표시하는 비율로 이용한 것을 제외하고, 실시예 2A와 같은 순서를 경유하였다.
Figure pct00043
[비교예 2]
비교예 2에서는, 폴리아믹산을 합성할 때에, 식(D-7)에 표시한 기를 갖는 화합물에 대신하여, 식(B-6)에 표시한 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물을 이용한 것을 제외하고, 실시예 2A와 같은 순서를 경유하였다.
이들의 실시예 2A 내지 실시예 2E, 비교예 2의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해, 프리틸트(θ) 및 응답 시간을 측정한 바, 표 2에 표시하는 결과가 얻어졌다.
액정 분자(41)의 프리틸트(θ)를 조사할 때에는, 공지의 방법(T. J. Scheffer 등, J. Appl. Phys. , vol. 19, 2013페이지, 1980년에 기재되어 있는 방법)에 준거하고, He-Ne 레이저광을 이용한 결정회전법에 의해 측정하였다. 이하의 각종 실시예, 비교예에서도, 프리틸트(θ)의 측정 방법은 마찬가지이다. 또한, 프리틸트(θ)는, 상술하고, 도 2에 도시한 바와 같이, 유리 기판(20A, 30A)의 표면에 수직한 방향(법선 방향)을 Z로 한 경우에, 구동 전압이 오프인 상태에서, Z방향에 대한 액정 분자(41(41A, 41B))의 다이렉터(D)의 경사각도이다.
응답 시간을 측정할 때에는, 측정 장치로서 LCD5200(오쓰카전자주식회사제)를 이용하여, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에, 구동 전압(7.5볼트)을 인가하고, 휘도 10%로부터 그 구동 전압에 응한 계조의 90%의 휘도가 되기까지의 시간을 측정하였다. 이하의 각종 실시예, 비교예에서도, 응답 시간의 측정 방법은 마찬가지이다.
[표 2]
Figure pct00044
표 2에 표시하는 바와 같이, 배향막(22, 32) 중의 배향처리후·화합물이 식(1) 또는 식(2)에 표시한 기를 갖는 화합물을 포함하는 실시예 2A 내지 실시예 2E에서는, 이들의 화합물을 포함하지 않은 비교예 2과 비교하여, 프리틸트(θ)가 부여됨과 함께, 응답 시간이 단축되었다.
즉, 실시예 2A 내지 실시예 2E에서는, 배향막(22, 32)이 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트(θ1, θ2)를 부여하도록 형성되고, 액정 배향성이 양호하였었다. 한편, 비교예 2에서는, 실시예 2A 내지 실시예 2E와 같은 배향막(22, 32)이 형성되지 않았다.
이들로부터, VA 모드의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, 배향막(22, 32) 중에서의 배향처리후·화합물이 식(1) 또는 식(2)에 표시한 기를 갖는 화합물을 포함함것에 의해, 프리틸트(θ)를 부여할 수 있음과 함께, 응답 속도를 대폭적으로 향상시킬 수 있음이 확인되었다.
다음에, 이하의 순서에 의해, 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 제작하여 구동시의 투과율을 조사하였다.
[참고예 2A]
참고예 2A에서는, 이하와 같이 프리틸트를 부여한 것을 제외하고, 실시예 2A와 같은 순서를 경유하였다. 즉, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 대향면측에 스핀 코터를 이용하여 광배향막(일산화학주식회사제 RN1338)을 형성한 후, 광배향막을 80℃의 핫 플레이트로 80초간 건조시켰다. 계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)을 질소 가스 분위기하, 200℃의 오븐에서 1시간 가열한 후, 광배향막에 편광 자외선광을 경사 조사함에 의해, 프리틸트를 부여하였다.
[참고예 2B]
참고예 2B에서는, 이하와 같이 프리틸트를 부여한 것을 제외하고, 실시예 2A와 같은 순서를 경유하였다. 즉, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 대향면측에 스핀 코터를 이용하여 수직 배향막(JSR주식회사제 JALS2131-R6)을 형성한 후, 수직 배향막을 80℃의 핫 플레이트로 80초간 건조시켰다. 계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)을, 질소 가스 분위기에서, 200℃의 오븐에서 1시간 가열하였다. 계속해서, CF 기판(30)상의 화소부 주연에, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 포함하는 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실 부를 형성하고, 이것에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정인 MLC-7029(메르크사제)에 아크릴 모노머(신나카촌화학공업주식회사제 A-BP-2E)를 0.3중량% 혼합시켜서 이루어지는 액정 재료를 적하 주입하였다. 계속해서, 실효치 전압 10V의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가시킨 상태에서, 500mJ(파장 365㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사함에 의해, 프리틸트를 부여하였다.
이들의 실시예 2E, 참고예 2A, 참고예 2B의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 구동시의 투과율을 측정한 바, 도 14에 도시하는 결과가 얻어졌다. 투과율을 측정할 때에는, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B) 사이에 구동 전압(7.5볼트)을 인가함과 함께, TFT 기판(20)측부터 CF 기판(30)측에 투과한 광의 투과율을 조사하였다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 가교 구조를 갖는 고분자 화합물(배향처리후·화합물)을 포함하는 배향막(22, 32)을 이용한 실시예 2E에서는, 투과율이 연속적으로 증가하였다. 한편, 상기한 배향막(22, 32)을 이용하지 않은 참고예 2A, 참고예 2B에서는, 투과율이 연속적으로 증가하지 않고, 증가한 후에, 한 번 감소하고 나서, 재차 증가하였다.
즉, 실시예 2E에서는, 액정 분자(41)의 프리틸트의 방향이 정돈되어 있고, 오더 파라미터가 커졌기 때문에, 시간의 경과에 따라 투과율이 연속적으로 증가하였다고 생각된다. 한편, 참고예 2A, 참고예 2B에서는, 액정 분자(41)의 프리틸트의 방향이 흐트러져 있고, 오더 파라미터가 작아졌기 때문에, 시간의 경과에 따라 투과율이 도중에 감소하였다고 생각된다.
이들로부터, VA 모드의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, 액정층(40)을 마련한 상태에서 액정 분자(41)에 대해 프리틸트(θ)를 부여하도록 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 가교시키고, 또는, 고분자 화합물의 구조를 분해한다. 이에 의해, 투과율을 연속적으로 증가시킬 수 있다. 따라서, 용이하면서, 안정하게 응답 특성을 향상시킬 수 있음이 확인되었다.
실시예 3
[실시예 3A 내지 실시예 3R]
실시예 3도, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법, 및, 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조 방법에 관한 것이다. 실시예 3A 내지 실시예 3R에서는, 액정 분자가 말단구조부에 따르는 구조를 갖고 있지 않는 고분자 화합물을 비교예 3으로 하고, 이 비교예 3에 대해 응답 속도의 향상을 도모할 수 있는지를 조사하였다.
구체적으로는, 디아민 화합물과 테트라카르본산 2무수물을 반응시켜, 폴리아믹산을 얻었다. 뒤이어, 이미드화 반응시키고, 탈수 폐환시킨 것을, NMP에 용해시켰다. 이렇게 하여 얻어진 식(F-1) 내지 식(F-6)에 표시한 6종류의 폴리이미드를, 실시예 3A 내지 실시예 3F라고 부른다. 또한, 식(F-7) 내지 식(F-12)에 표시한 아크릴레이트 모노머를, MEK 중에서 중합 개시제와 함께 반응시켰다. 뒤이어, 건조시킨 것을, NMP에 용해시켰다. 이렇게 하여 얻어진 6종류의 폴리아크릴레이트를, 실시예 3G 내지 실시예 3L이라고 부른다. 나아가서는, 식(F-13) 내지 식(F-18)에 표시한 실란 류를 가수 분해하고, 생성한 실라놀을 탈수축합하고, NMP에 용해시켰다. 이렇게 하여 얻어진 6종류의 폴리실록산을, 실시예 3M 내지 실시예 3R이라고 부른다.
그리고, 이들의 실시예 3A 내지 실시예 3R을 이용하여, 실시예 2A와 마찬가지로 하여 배향막(22, 32)을 얻은 후, 또한, 기본적으로 실시예 2A에서 설명한 것과 같은 방법에 의거하여, 액정 셀을 완성시켰다. 단, 스페이서 돌기물의 높이를 3.5㎛으로 하고, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 사용하고, 실 부를 형성하였다. 또한, 화소 전극(20B) 및 대향 전극(30B)상에서의 배향막(22, 32)의 두께를 90㎚로 하였다.
뒤이어, 이와 같이 제작된 액정 셀에 대해, 실효치 전압 20볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가한 상태에서, 500mJ(파장 365㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사하여, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 반응시켰다. 이에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 쌍방에, 배향처리후·화합물을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성하였다. 이상에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)측의 액정 분자(41A, 41B)가 프리틸트를 하는, 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성할 수가 있었다. 최후로, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판을 부착하였다.
이와 같이 하여 제작된 액정 표시 장치(액정 표시 소자)[실시예 3A 내지 실시예 3R]에 관해, 액정 분자의 프리틸트 및 응답 속도를 측정하였다. 그 결과를, 이하의 표 3에 표시한다. 또한, 응답 속도는, 실시예 2A 내지 실시예 2E와 마찬가지로 하여 측정하였다.
[비교예 3]
비교예 3에서는, 식(G-2)에 표시하는 재료를 사용하고, 또한, 식(G-2)에 표시하는 화합물과 등량의 식(B-1)에 표시하는 화합물과 함께 식(E-2)에 표시하는 테트라카르본산 2무수물을 재료로서 사용한 이외는, 실시예 3A와 마찬가지로 하여, 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 제작하였다. 그리고, 액정 분자의 프리틸트 및 응답 속도를 측정하였다. 그 결과를, 이하의 표 3에 표시한다. 여기서, 식(G-2)에 표시한 재료는, 액정 분자(41)에 대해 따를 수 있는 기를 갖지 않으며, 메소겐기를 갖지 않는다.
Figure pct00045
[표 3]
Figure pct00046
표 3으로부터, 실시예 3A 내지 실시예 3R에서는, 응답 속도가, 비교예 3보다도 현격하게 빠름을 알 수 있다.
실시예 4
[실시예 4A 내지 실시예 4H]
실시예 4도, 본 발명의 제 1의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법, 및, 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조 방법에 관한 것이다. 실시예 4A 내지 실시예 4H에서는, 배향막의 표면 조도(Ra)와, 응답 속도 및 콘트라스트와의 관계를 조사하였다.
구체적으로는, 식(G-3)에 표시하는 디아민 화합물, 및, 식(G-1)에 표시하는 디아민 화합물을, 표 4에 표시하는 비율로 하여, 디아민 화합물의 합계 몰수와 등량의 식(E-2)에 표시하는 테트라카르본산 2무수물을, NMP에 용해시키고, 60℃로 4시간 반응시킴으로써, 폴리이미드를 얻었다. 상, 테트라카르본산 2무수물로서, 기타, 식(E-1), 식(E-3) 내지 식(E-28)로 표시되는 테트라카르본산 2무수물을 이용할 수도 있다. 뒤이어, 반응 혼합물에 대과잉의 메탄올을 부어서, 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후, 반응 생성물을 메탄올로 세정하고, 감압하, 40℃로 15시간 건조시켜서, 폴리아믹산을 합성하였다. 이와 같이 하여 합성한 폴리아믹산을, 표 4에 표시하는 배향막 재료(a), 배향막 재료(b)라고 부른다.
Figure pct00047
[표 4]
Figure pct00048
그리고, 실시예 4A 내지 실시예 4H에서는, 실시예 2A와 마찬가지로 하여 배향막(22, 32)을 얻은 후, 또한, 기본적으로 실시예 2A에서 설명한 것과 같은 방법에 의거하여, 액정 셀을 완성시켰다. 여기서, 스페이서 돌기물의 높이를 3.5㎛으로 하고, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 사용하여, 실 부를 형성하였다. 또한, 화소 전극(20B) 및 대향 전극(30B)상에서의 배향막(22, 32)의 두께를 90㎚로 하였다. 또한, 스페이서 돌기물을 형성한 화소 전극측에 비스듬히 전계가 가해지도록, 화소 전극이 패터닝되어 있다. 여기서, 패터닝된 화소 전극의 폭을 4㎛, 패터닝된 화소 전극과 화소 전극 사이의 간격을 4㎛로 하였다. 즉, 화소 전극은, 라인·앤드·스페이스형상으로 패터닝 되어 있다. 즉, 슬릿 패턴의 선폭을 4㎛, 선 사이를 4㎛로 하였다.
계속해서, 이와 같이 제작된 액정 셀에 대해, 실효치 전압 2.5볼트 내지 50볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가한 상태에서, 500mJ(파장 365㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사하고, 배향막 중의 배향처리전·화합물을 반응시켜, 액정 분자(41A, 41B)에 대해 프리틸트를 부여하였다. 이에 의해, TFT 기판 및 CF 기판의 쌍방에, 배향처리후·화합물을 포함하는 배향막을 형성하였다. 이상에 의해, TFT 기판 및 CF 기판측의 액정 분자가 프리틸트를 하는 도 1에 도시한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수가 있었다. 최후로, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판을 부착하였다.
한편, 비교예 4A 내지 비교예 4L에서는, 실시예 4A 내지 실시예 4H와 마찬가지로 하여, 화소 전극을 갖는 TFT 기판의 위에 스페이서 돌기물을 형성하고, 한편, CF 기판에는 패터닝되지 않은 대향 전극을 형성하였다. 그리고, TFT 기판 및 CF 기판의 각각의 대향면에, 수직 배향막(JSR주식회사제 AL1H659)을 스핀 코트하고, 80℃의 핫 플레이트로 80초간 건조시켰다. 계속해서, TFT 기판 및 CF 기판을, 질소 가스 분위기하, 200℃의 오븐에서 1시간 가열하였다. 계속해서, CF 기판상의 화소부 주연에, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 포함하는 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실 부를 형성하고, 이것에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정인 MLC-7029(메르크사제)에 아크릴 모노머(신나카무라화학공업주식회사제 A-BP-2E)를 혼합하여 이루어지는 액정 재료를 적하 주입하였다. 이 후, TFT 기판과 CF 기판을 접합하고, 실 부를 경화시켰다. 계속해서, 120℃의 오븐에서 1시간 가열하여, 실 부를 완전히 경화시켰다. 이에 의해, 액정층이 밀봉되고, 액정 셀을 완성시킬 수 있었다. 뒤이어, 액정층에 전압을 인가하면서 자외선을 조사함으로써, 아크릴 모노머를 중합시켰다. 이에 의해, 배향막의 최표면에 폴리머 돌기물이 형성되고, 이 폴리머 돌기물이 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여한다.
이들의 실시예 4A 내지 실시예 4H, 비교예 4A 내지 비교예 4L의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해, 표면 조도(Ra), 프리틸트(θ), 응답 시간 및 콘트라스트를 측정한 바, 표 5에 표시하는 결과가 얻어졌다. 또한, 실시예 4A 내지 실시예 4D에서는, 배향막 재료(a)를 이용하고, 자외선을 조사하여 배향막 중의 배향처리전·화합물을 반응시킬 때에 인가하는 실효치 전압의 값을 변화시켰다. 또한, 실시예 4E 내지 실시예 4H에서는, 배향막 재료(b)를 이용하고, 자외선을 조사하여 배향막 중의 배향처리전·화합물을 반응시킬 때에 인가하는 실효치 전압의 값을 변화시켰다. 인가한 실효치 전압의 관계는, 이하와 같다. 한편, 비교예 4A 내지 비교예 4D에서는, 아크릴 모노머의 첨가량을 0.3중량%로 하고, 비교예 4E 내지 비교예 4H에서는, 아크릴 모노머의 첨가량을 0.1중량%로 하고, 비교예 4I 내지 비교예 4L에서는, 아크릴 모노머의 첨가량을 0.03중량%로 하였다. 또한, 자외선을 조사하여 배향막 중의 배향처리전·화합물을 반응시킬 때에 인가하는 실효치 전압의 값의 관계는, 이하와 같다.
[실효치 전압]
실시예 4A>실시예 4B>실시예 4C>실시예 4D
실시예 4E>실시예 4F>실시예 4G>실시예 4H
비교예 4A>비교예 4B>비교예 4C>비교예 4D
비교예 4H>비교예 4G>비교예 4F>비교예 4E
비교예 4I>실시예 4J>비교예 4K>비교예 4L
표면 조도(Ra)의 측정에서는, 액정 셀을 분해하고, 키엔스사제 AFM VN-8000을 이용하여 측정하였다. 그 때, 배향막을 손상을 입히지 않도록 액정 셀을 개봉(開封)(분해)하고 배향막 표면부터 IPA를 이용하여 액정을 정성스럽게 씻어낸 후, 질소 가스 분위기의 오븐 안에 85℃, 10분간, 건조시켜서, 표면 조도(Ra)의 측정을 행하였다. 또한, 콘트라스트의 측정은, 코니카미노르타주식회사제 CS-2000을 이용하여, 암실 내에서 측정하였다.
또한, 실시예 4A, 비교예 4A, 비교예 4E에서의 배향막 표면의 AFM상을, 도 17의 (A), (B) 및 (C)에 도시한다. 또한, 표면 조도(Ra)와 응답 시간의 관계를 플롯한 그래프를 도 18에 도시하고, 콘트라스트와 응답 시간의 관계를 플롯한 그래프를 도 19에 도시한다.
[표 5]
Figure pct00049
아크릴 모노머의 중합 후, 배향막의 최표면에는 폴리머 돌기물이 형성되는데, 비교예 4A 내지 비교예 4L로부터, 아크릴 모노머의 첨가량이 적어질수록, 배향막의 표면 조도의 값이 작아지고 있고, 배향막의 최표면에 형성되는 폴리머 돌기물은 적어지는 것을 알 수 있다. 그리고, 배향막의 표면 조도의 값이 작아질수록, 콘트라스트의 값이 높아진다. 비교예 4I 내지 비교예 4L에서는, 표면 조도(Ra)가 1㎚ 이하이고, 6000대의 콘트라스트 값을 얻을 수 있다. 그러나, 아크릴 모노머의 첨가량이 적어질수록, 프리틸트의 값이 작아지고 있고, 응답 속도가 늦어지고 버리고, 고속 응답을 실현할 수가 없다. 표면 조도가 1㎚ 이하에서는, 폴리머 돌기물의 형성이 불충분하고, 수직 배향 성분이 존재하고, 액정의 쓰러지는 방향이 제어된 방향이 아닌 도메인이 존재하기 때문이라고 생각된다. 한편, 배향막의 표면 조도가 거친 경우, 액정의 오더 파라미터를 어지럽힌다고도 생각되고, 콘트라스트도 저하된다. 비교예 4A 내지 비교예 4L에서는, 표면 조도(Ra)와 응답 시간, 콘트라스트와 응답 시간에는, 좋은 상관이 있다.
이에 대해, 실시예 4A 내지 실시예 4H에서는, 표면 조도(Ra)와 응답 시간, 콘트라스트와 응답 시간에, 상관이 인정되지 않는다. 실시예 4A 내지 실시예 4H에서는, 기존의 프로세스에서는 실현할 수 없는 표면 조도(Ra) 1㎚ 이하, 응답 속도 100 밀리초 이하를 실현하고, 게다가, 안정하면서 용이하게 응답 특성을 향상시킬 수 있음이 확인되었다. 실시예 4A 내지 실시예 4H에서는, 고분자 화합물의 가교 반응에 의해 액정 분자를 끼여 지지하고, 구동시의 액정 분자의 배향 방향에 응하여 프리틸트를 부여한다. 그 때문에, 배향막 표면에 폴리머 돌기물을 형성하지 않더라도, 프리틸트를 액정에 부여할 수 있다. 따라서, 배향막의 표면 조도 1㎚ 이하의 액정 소자에 있어서, 고콘트라스트이며, 고속 응답 속도를 실현할 수 있고, 구동 전압에 대한 응답 속도가 대폭적으로 향상하고, 양호한 표시 특성을 유지한 상태에서 응답 특성의 향상을 달성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제 1E의 구성에 입각하여 표현하면, 본 발명에 있어서, 제 1 배향막(또는, 배향처리후·화합물로 이루어지는 배향막)의 표면 조도(Ra)를 1㎚ 이하로 한다. 그리고, 이와 같은 배향막을 갖는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)는, 우수한 응답 속도, 높은 콘트라스트를 달성할 수 있다.
실시예 5
실시예 5는, 본 발명의 제 2의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자) 및 그 제조 방법, 및, 본 발명의 제 3의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조 방법에 관한 것이다. 실시예 5에서는, 감광성 관능기를 갖는 배향처리전·화합물/배향처리후·화합물을 이용하였다. 구체적으로는, 이하의 식(AZ-11) 내지 식(AZ-17)에 표시하는 아조벤젠계 화합물을, 감광성 관능기를 갖는 배향처리전·화합물로서 이용하여, 실시예 1A에서 설명한, 도 12에 도시한 것과 같은 구성, 구조를 갖는 액정 표시 장치를 제작하고, 응답 특성을 조사하였다.
Figure pct00050
Figure pct00051
실시예 5에서는, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 각각에, 9 : 1의 중량비률의 식(AZ-11)에 표시하는 화합물과 화합물(C-1)을 디아민 원료로 하고, 식(E-2)에 표시한 테트라카르본산 2무수물을 산 2무수물로 한 폴리이미드 재료를 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 도포막을 80℃의 핫 플레이트로 80초간 건조시켰다. 계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)을, 질소 가스 분위기하, 200℃의 오븐에서 1시간 가열하였다. 이에 의해, 화소 전극(20B) 및 대향 전극(30B)상에서의 두께가 90㎚의 배향막(22, 32)을 형성하였다.
계속해서, 실시예 1A와 마찬가지로, CF 기판(30)상의 화소부 주연에, 입경 3.5㎛의 실리카 입자를 포함하는 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실 부를 형성하고, 이것에 둘러싸여진 부분에, 네가형 액정인 MLC-7029(메르크사제)로 이루어지는 액정 재료를 적하 주입하였다. 이 후, 화소 전극(20B)의 라인 부분의 중앙과, 대향 전극(30B)의 슬릿부(31)가 대향하도록 TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을 접합하고, 실 부를 경화시켰다. 계속해서, 120℃의 오븐에서 1시간 가열하고, 실 부를 완전히 경화시켰다. 이에 의해, 액정층(40)이 밀봉되고, 액정 셀을 완성시킬 수 있었다.
계속해서, 이와 같이 제작된 액정 셀에 대해, 실효치 전압 20볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가한 상태에서, 500mJ(파장 365㎚로의 측정)의 균일한 자외선을 조사하여, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물을 변형시켰다. 이에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 쌍방에, 배향처리후·화합물(변형한 고분자 화합물)을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성하였다. 이상에 의해, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)측의 액정 분자(41A, 41B)가 프리틸트를 한 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수가 있었다. 최후로, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판을 부착하였다.
식(AZ-11)에 표시하는 화합물 대신에, 식(AZ-12) 내지 식(AZ-17)에 표시하는 화합물을 이용하여, 상술한 것과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시켰다.
비교를 위해, 식(AZ-11)에 표시하는 화합물 대신에, 이하의 식에서 표시된 화합물을 이용하여, 상술한 것과 마찬가지로 하여 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시켰다. 또한, 이 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를, 비교예 5라고 부른다.
Figure pct00052
그리고, 이와 같이 하여 제작된 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해, 프리틸트(θ) 및 응답 시간을 측정한 바, 표 6에 표시하는 결과가 얻어졌다.
[표 6]
Figure pct00053
표 6으로부터, 실시예 5에서는, 응답 속도가, 비교예 5보다도 현격하게 빠름을 알 수 있다. 또한, 비교예 5에서는, 프리틸트(θ)가 거의 부여되어 있지 않다.
이상, 바람직한 실시의 형태 및 실시 예를 들어서 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이들의 실시의 형태 등으로 한정되지 않고, 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 실시의 형태 및 실시예에서는 VA 모드의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이것으로 한정되지 않고, TN 모드, IPS(InPlane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 OCB(Optically Compensated Bend) 모드 등의, 다른 표시 모드에도 적용 가능하다. 이 경우에서도 같은 효과를 얻을 수 있다. 단, 본 발명에서는, 프리틸트 처리가 시행되지 않은 것과 비교하면, VA 모드에서, IPS 모드나 FFS 모드보다도, 특히 높은 응답 특성의 개선 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 실시의 형태 및 실시예에서는, 오로지 투과형의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 본 발명에서는 반드시 투과형으로 한정되지 않고, 예를 들면, 반사형으로 하여도 좋다. 반사형으로 한 경우에는, 화소 전극이 알루미늄 등의 광반사성을 갖는 전극 재료에 의해 구성된다.

Claims (28)

  1. 한 쌍의 기판의 한쪽에, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물로 이루어지는 제 1 배향막을 형성하는 공정과,
    한 쌍의 기판의 다른 쪽에, 제 2 배향막을 형성하는 공정과,
    한 쌍의 기판을, 제 1 배향막과 제 2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제 1 배향막과 제 2 배향막 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 밀봉하는 공정과,
    액정층을 밀봉한 후, 고분자 화합물을 가교시켜서, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    액정층에 대해 소정의 전장을 인가함에 의해 액정 분자를 배향시키면서, 자외선을 조사하여 고분자 화합물의 측쇄를 가교시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  3. 한 쌍의 기판의 한쪽에, 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물로 이루어지는 제 1 배향막을 형성하는 공정과,
    한 쌍의 기판의 다른 쪽에, 제 2 배향막을 형성하는 공정과,
    한 쌍의 기판을, 제 1 배향막과 제 2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제 1 배향막과 제 2 배향막 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 밀봉하는 공정과,
    액정층을 밀봉한 후, 고분자 화합물을 변형시킴으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    액정층에 대해 소정의 전장을 인가함에 의해 액정 분자를 배향시키면서, 자외선을 조사하여 고분자 화합물의 측쇄를 변형시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  5. 한 쌍의 기판의 한쪽에, 측쇄로서 가교성 관능기 또는 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물로 이루어지는 제 1 배향막을 형성하는 공정과,
    한 쌍의 기판의 다른 쪽에, 제 2 배향막을 형성하는 공정과,
    한 쌍의 기판을, 제 1 배향막과 제 2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제 1 배향막과 제 2 배향막 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 밀봉하는 공정과,
    액정층을 밀봉한 후, 고분자 화합물에 에너지선을 조사함으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    액정층에 대해 소정의 전장을 인가함에 의해 액정 분자를 배향시키면서, 고분자 화합물에 에너지선으로서 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    고분자 화합물은, 또한, 식(1)로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
    -R1-R2-R3 (1)
    여기서, R1은, 탄소수 3 이상의 직쇄상 또는 분기상의 2가의 유기기이고, 고분자 화합물의 주쇄에 결합하여 있고, R2는, 복수의 환구조를 포함하는 2가의 유기기이고, 환구조를 구성하는 원자 중의 하나는 R1에 결합하여 있고, R3은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    고분자 화합물은, 식(2)로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
    -R11-R12-R13-R14 (2)
    여기서, R11은, 탄소수 1 이상, 20 이하, 바람직하게는, 탄소수 3 이상, 12 이하의 직쇄상 또는 분기상의 2가의, 에테르기 또는 에스테르기를 포함하는 것이 있는 유기기이고, 고분자 화합물의 주쇄에 결합하여 있고, 또한, R11은, 에테르기 또는 에스테르기이고, 고분자 화합물의 주쇄에 결합하여 있고, R12는, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산 중의 어느 1종의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기이고, R13은, 복수의 환구조를 포함하는 2가의 유기기이고, R14는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
  9. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    고분자 화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및,
    가교부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고,
    액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    고분자 화합물을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및,
    변형부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고,
    액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    고분자 화합물에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교 또는 변형한 가교·변형부, 및,
    가교·변형부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고,
    액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    고분자 화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및,
    가교부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    고분자 화합물을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및,
    변형부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    고분자 화합물에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교 또는 변형한 가교·변형부, 및,
    가교·변형부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 배향막의 표면 조도(Ra)는 1㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 배향막은 제 1 배향막을 구성하는 고분자 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    전극에 형성된 슬릿 또는 기판에 마련된 돌기로 이루어지는 배향 규제부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 제조 방법.
  18. 한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고,
    한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자 화합물이 가교한 화합물을 포함하고,
    액정 분자는, 가교한 화합물에 의해 프리틸트가 부여되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고,
    한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자 화합물이 변형한 화합물을 포함하고,
    액정 분자는, 변형한 화합물에 의해 프리틸트가 부여되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽을 구성하는 화합물은, 또한, 식(1)로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    -R1-R2-R3 (1)
    여기서, R1은, 탄소수 3 이상의 직쇄상 또는 분기상의 2가의 유기기이고, 고분자 화합물의 주쇄에 결합하여 있고, R2는, 복수의 환구조를 포함하는 2가의 유기기이고, 환구조를 구성하는 원자 중의 하나는 R1에 결합하여 있고, R3은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
  21. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽을 구성하는 화합물은, 식(2)로 표시되는 기를 측쇄로서 갖는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    -R11-R12-R13-R14 (2)
    여기서, R11은, 탄소수 1 이상, 20 이하, 바람직하게는, 탄소수 3 이상, 12 이하의 직쇄상 또는 분기상의 2가의, 에테르기 또는 에스테르기를 포함하는 것이 있는 유기기이고, 고분자 화합물의 주쇄에 결합하여 있고, 또한, R11은, 에테르기 또는 에스테르기이고, 고분자 화합물의 주쇄에 결합하여 있고, R12는, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산 중의 어느 1종의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기이고, R13은, 복수의 환구조를 포함하는 2가의 유기기이고, R14는, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체이다.
  22. 제 18항에 있어서,
    고분자 화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및,
    가교부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고,
    액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  23. 제 19항에 있어서,
    고분자 화합물을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및,
    변형부에 결합한 말단구조부로 구성되어 있고,
    액정 분자는, 말단구조부에 따라져서, 또는, 말단구조부에 끼여짐으로써 프리틸트가 부여된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  24. 제 18항에 있어서,
    고분자 화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 가교한 가교부, 및,
    가교부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  25. 제 19항에 있어서,
    고분자 화합물을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물은, 측쇄, 및, 기판에 대해 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    측쇄는,
    주쇄에 결합하고, 측쇄의 일부가 변형한 변형부, 및,
    변형부에 결합하고, 메소겐기를 갖는 말단구조부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  26. 제 18항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서,
    한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽의 표면 조도(Ra)는 1㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  27. 제 18항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서,
    한 쌍의 배향막은 같은 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  28. 제 18항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서,
    전극에 형성된 슬릿 또는 기판에 마련된 돌기로 이루어지는 배향 규제부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130059758A (ko) * 2011-11-29 2013-06-07 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 소자 및 그 제조 방법

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5630013B2 (ja) * 2009-01-30 2014-11-26 ソニー株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP5716883B2 (ja) * 2009-06-09 2015-05-13 Jsr株式会社 液晶表示素子の製造方法
KR101385331B1 (ko) * 2010-02-26 2014-04-14 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 액정 표시 소자 및 액정 배향제
JP5522384B2 (ja) * 2010-04-20 2014-06-18 Ｊｓｒ株式会社 液晶表示素子の製造方法
US20130271713A1 (en) * 2010-10-14 2013-10-17 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device
JP5927859B2 (ja) * 2011-01-11 2016-06-01 Jsr株式会社 液晶表示素子の製造方法
JP5879693B2 (ja) * 2011-02-22 2016-03-08 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
JP5906570B2 (ja) 2011-02-23 2016-04-20 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP5741050B2 (ja) * 2011-02-23 2015-07-01 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP5741055B2 (ja) * 2011-02-25 2015-07-01 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP2013011755A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Sony Corp 液晶表示装置及びその製造方法
WO2013023285A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Valorisation-Recherche, Limited Partnership Azomethine compounds
CN105778928B (zh) 2011-08-31 2018-06-08 Jsr株式会社 液晶显示元件的制造方法、液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件
JP2013125244A (ja) * 2011-12-16 2013-06-24 Sony Corp 液晶表示装置及びその製造方法
US9411197B2 (en) 2012-02-10 2016-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display panel
CN103443695B (zh) * 2012-03-30 2014-12-31 Dic株式会社 液晶显示元件及其制造方法
JP5953885B2 (ja) * 2012-03-30 2016-07-20 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
KR101380192B1 (ko) 2012-03-30 2014-04-02 디아이씨 가부시끼가이샤 액정 표시 소자 및 그 제조 방법
KR20130112628A (ko) 2012-04-04 2013-10-14 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP6314827B2 (ja) * 2012-10-09 2018-04-25 日産化学工業株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
JP6241058B2 (ja) 2013-04-15 2017-12-06 ソニー株式会社 液晶表示装置
JP6347917B2 (ja) 2013-05-27 2018-06-27 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置およびその製造方法
KR102069822B1 (ko) 2013-07-24 2020-01-28 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2015040984A1 (ja) * 2013-09-20 2015-03-26 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
US9671647B2 (en) * 2014-03-31 2017-06-06 Samsung Display Co., Ltd. Curved display device
US10394082B2 (en) 2014-03-31 2019-08-27 Samsung Display Co., Ltd. Curved display device
JP6384011B2 (ja) * 2014-04-04 2018-09-05 エルジー・ケム・リミテッド 液晶素子
JP6337595B2 (ja) * 2014-04-21 2018-06-06 Jsr株式会社 液晶表示素子の製造方法、液晶配向剤及び液晶配向膜
JP6337594B2 (ja) * 2014-04-21 2018-06-06 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜の製造方法及び液晶表示素子
EP2963489B1 (en) 2014-06-30 2019-06-19 Samsung Display Co., Ltd. Curved display device
TWI560242B (en) * 2014-11-05 2016-12-01 Chi Mei Corp Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
US10379408B2 (en) 2014-11-05 2019-08-13 Samsung Display Co., Ltd. Curved display device
TWI560240B (en) * 2014-11-05 2016-12-01 Chi Mei Corp Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
CN107003573A (zh) * 2014-11-28 2017-08-01 夏普株式会社 液晶显示装置的制造方法
TW201632608A (zh) 2014-12-12 2016-09-16 Dainippon Ink & Chemicals 液晶顯示元件及其製造方法
KR20160108718A (ko) 2015-03-05 2016-09-20 삼성디스플레이 주식회사 곡면 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102363825B1 (ko) 2015-03-05 2022-02-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102326767B1 (ko) 2015-03-09 2021-11-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102340226B1 (ko) * 2015-03-16 2021-12-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20160113423A (ko) 2015-03-19 2016-09-29 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR20160118437A (ko) * 2015-04-01 2016-10-12 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
CN106799954B (zh) * 2015-11-26 2019-04-19 衡阳市利美电瓶车制造有限责任公司 一种汽车
JP6828360B2 (ja) * 2016-01-07 2021-02-10 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶素子、並びに液晶配向膜及び液晶素子の製造方法
KR20180036522A (ko) * 2016-09-30 2018-04-09 (주)나노믹스 스틸벤 유도체 및 그 제조 방법
CN106647048B (zh) * 2017-03-20 2019-07-16 京东方科技集团股份有限公司 光学结构、显示装置及其工作方法
JP6964104B2 (ja) * 2018-05-30 2021-11-10 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置の製造方法
JP6476335B2 (ja) * 2018-05-30 2019-02-27 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US10684514B2 (en) * 2018-06-08 2020-06-16 Himax Display, Inc. Display panel
CN111025766A (zh) 2019-12-02 2020-04-17 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 液晶配向装置
CN115380244A (zh) * 2020-03-30 2022-11-22 日产化学株式会社 液晶取向剂、液晶取向膜、以及液晶显示元件

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073821A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 液晶配向膜の製造方法
JPH1087859A (ja) 1996-09-13 1998-04-07 Hayashi Telempu Co Ltd 配向膜およびその製造方法
JPH10232400A (ja) 1996-12-30 1998-09-02 Samsung Display Devices Co Ltd 光配向性組成物、これから形成される配向膜とこの配向膜を具備した液晶表示素子
JPH10252646A (ja) 1997-03-13 1998-09-22 Toyota Autom Loom Works Ltd 両頭式往復動型圧縮機
JPH11326638A (ja) 1998-05-11 1999-11-26 Agency Of Ind Science & Technol 液晶性配向膜、液晶性配向膜の製造方法及びそれを用いた光学素子
JP2001027759A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2002082336A (ja) 2000-09-08 2002-03-22 Jsr Corp 液晶配向処理方法および液晶表示素子
JP2002131753A (ja) * 2000-10-24 2002-05-09 Denso Corp 液晶表示素子およびその製造方法
KR20030094063A (ko) * 2002-05-31 2003-12-11 후지쯔 디스플레이 테크놀로지스 코포레이션 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
WO2006121220A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04250822A (ja) 1990-12-21 1992-09-07 Kobe Steel Ltd 窒素酸化物の除去方法
JP2765271B2 (ja) * 1991-05-29 1998-06-11 日本電気株式会社 液晶配向膜およびその製造方法および液晶光学素子
US5750641A (en) * 1996-05-23 1998-05-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polyimide angularity enhancement layer
JPH1073832A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Asahi Glass Co Ltd 液晶表示装置
JP3087164B2 (ja) * 1996-12-13 2000-09-11 松下電器産業株式会社 液晶表示パネルの製造方法
EP1021479B1 (en) 1997-09-25 2002-07-17 Rolic AG Photocrosslinkable polyimides
JP3209166B2 (ja) * 1997-10-27 2001-09-17 松下電器産業株式会社 液晶配向膜の製造方法
JP4162313B2 (ja) 1998-12-28 2008-10-08 シャープ株式会社 液晶表示装置
WO2001053384A1 (en) 2000-01-24 2001-07-26 Rolic Ag Photoactive polyimides, polyamide acids or esters with side chain photocrosslinkable groups
JP2003073471A (ja) 2001-08-31 2003-03-12 Jsr Corp 垂直配向型液晶配向剤およびそれを用いた液晶表示素子
JP4178920B2 (ja) * 2001-12-03 2008-11-12 セイコーエプソン株式会社 配向膜、配向膜の形成方法、液晶装置、並びに投射型表示装置
TWI376554B (en) * 2005-05-13 2012-11-11 Sharp Kk Liquid crystal display device
TWI346823B (en) * 2005-08-02 2011-08-11 Ind Tech Res Inst Optical element for liquid crystal display and method for producing the same
CN100399138C (zh) * 2006-06-26 2008-07-02 友达光电股份有限公司 液晶面板及其制造方法
JP4708287B2 (ja) * 2006-08-25 2011-06-22 富士フイルム株式会社 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、転写材料、液晶表示装置、及び偏光紫外線露光装置
US8310636B2 (en) 2007-03-26 2012-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and polymer for aligning film material
JP2008262074A (ja) 2007-04-13 2008-10-30 Fujifilm Corp 液晶配向剤、配向膜、液晶セル及び液晶表示装置
KR101188777B1 (ko) 2008-04-28 2012-10-10 제이에스알 가부시끼가이샤 액정 배향제 및 액정 배향막의 형성 방법, 및 액정 배향제에 포함된 중합체
JP5630013B2 (ja) * 2009-01-30 2014-11-26 ソニー株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP5630014B2 (ja) * 2009-01-30 2014-11-26 ソニー株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP2012032601A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Sony Corp 液晶表示装置及びその製造方法
JP5906570B2 (ja) * 2011-02-23 2016-04-20 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP5741050B2 (ja) * 2011-02-23 2015-07-01 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法
JP5741055B2 (ja) * 2011-02-25 2015-07-01 ソニー株式会社 液晶表示装置及びその製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1073821A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 液晶配向膜の製造方法
JPH1087859A (ja) 1996-09-13 1998-04-07 Hayashi Telempu Co Ltd 配向膜およびその製造方法
JPH10232400A (ja) 1996-12-30 1998-09-02 Samsung Display Devices Co Ltd 光配向性組成物、これから形成される配向膜とこの配向膜を具備した液晶表示素子
JPH10252646A (ja) 1997-03-13 1998-09-22 Toyota Autom Loom Works Ltd 両頭式往復動型圧縮機
JPH11326638A (ja) 1998-05-11 1999-11-26 Agency Of Ind Science & Technol 液晶性配向膜、液晶性配向膜の製造方法及びそれを用いた光学素子
JP2001027759A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP2002082336A (ja) 2000-09-08 2002-03-22 Jsr Corp 液晶配向処理方法および液晶表示素子
JP2002131753A (ja) * 2000-10-24 2002-05-09 Denso Corp 液晶表示素子およびその製造方法
KR20030094063A (ko) * 2002-05-31 2003-12-11 후지쯔 디스플레이 테크놀로지스 코포레이션 액정 표시 장치 및 그의 제조 방법
WO2006121220A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130059758A (ko) * 2011-11-29 2013-06-07 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 소자 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN102362218A (zh) 2012-02-22
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