KR20140123897A - 액정 표시 장치 - Google Patents

액정 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140123897A
KR20140123897A KR20140026351A KR20140026351A KR20140123897A KR 20140123897 A KR20140123897 A KR 20140123897A KR 20140026351 A KR20140026351 A KR 20140026351A KR 20140026351 A KR20140026351 A KR 20140026351A KR 20140123897 A KR20140123897 A KR 20140123897A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
side chain
compound
group
crystal display
Prior art date
Application number
KR20140026351A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102223516B1 (ko
Inventor
?이치 스와
세이지 시바하라
마사시 미야카와
치카시 코바야시
Original Assignee
소니 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 주식회사 filed Critical 소니 주식회사
Publication of KR20140123897A publication Critical patent/KR20140123897A/ko
Priority to KR1020210017192A priority Critical patent/KR102343429B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102223516B1 publication Critical patent/KR102223516B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133365—Cells in which the active layer comprises a liquid crystalline polymer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56—Aligning agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • 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
    • G02F1/139—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 based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—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 based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3004—Cy-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3009—Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3016—Cy-Ph-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133726—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films made of a mesogenic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—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
    • 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
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133742—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homeotropic alignment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 고속 응답이 가능하고, 게다가, 전압유지율이 시간과 함께 저하한다는 문제의 발생을 회피할 수 있는 액정 표시 장치를 제공한다.
액정 표시 장치는, 한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막의 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물이 가교한 화합물을 포함하고, 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하고, 액정 분자는, 가교한 화합물에 의해 프리틸트가 부여된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 개시는, 대향면에 배향막을 갖는 한 쌍의 기판의 사이에 액정층이 밀봉된 액정 표시 소자를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
근래, 액정 텔레비전 수상기나 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션 장치 등의 표시 장치로서, 액정 표시 장치(LCD ; Liquid Crystal Display)가 많이 이용되고 있다. 이 액정 표시 장치는, 기판 사이에 끼어지지된 액정층 중에 포함되는 액정 분자의 분자 배열(배향)에 의해 다양한 표시 모드(방식)로 분류된다. 표시 모드로서, 예를 들면, 전압을 걸지 않은 상태로 액정 분자가 비틀려서 배향하고 있는 TN(Twisted Nematic) 모드가 잘 알려지고 있다. TN 모드에서는, 액정 분자는, 정의 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 수직 이름 방향에 정렬시켜진 구조로 되어 있다.
이 한편으로, 전압을 걸지 않은 상태로 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 모드와 비교하여 광시야각을 실현할 수 있다.
이와 같은 VA 모드의 액정 표시 장치에서는, 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.
그러면, 응답 특성을 향상시키기 위해, 액정 분자가 전압에 응답하여 쓰러지는 방향을 규제하는 기술이 검토되고 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 일본 특개2011-095696에는, 한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막의 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 측쇄(側鎖)로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물이 가교한 화합물을 포함하고, 액정 분자는, 가교한 화합물에 의해 프리틸트가 부여되는 액정 표시 장치의 발명이 개시되어 있다. 또한, 이 특허 공개 공보에 개시된 기술은, FPA 방식(Field-induced Photo-reactive Alig㎚ent 방식)이라고 불린다.
한편, 고속 응답화를 위해, 알켄일 화합물을 포함하는 액정 조성물을 사용하는 것이 검토되어 있다(예를 들면, 일본 특개2009-149667, 일본 특개2008-106280 참조). 알켄일 화합물이 액정 조성물 중에 포함됨으로써 액정 조성물의 점성이 저하되고, 액정 표시 장치의 고속 응답이 가능해진다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2011-095696 특허 문헌 2 : 일본 특개2009-149667 특허 문헌 3 : 일본 특개2008-106280
그러나, 알켄일 화합물을 포함하는 액정 조성물과, 수직 배향의 상태로 액정 분자를 구동시키는 수직 배향막을 조합시킨 경우, 전압유지율이 시간과 함께 저하한다는 문제가 있다. 한편, 일본 특개2011-095696에는, 액정층을 구성하는 재료로서 알켄일 화합물을 포함하는 액정 조성물을 사용하는 것에 관해, 전혀 언급되어 있지 않다.
따라서, 본 개시의 목적은, 고속 응답이 가능하고, 게다가, 전압유지율이 시간과 함께 저하한다는 문제의 발생을 회피할 수 있는, 액정층을 구성하는 재료로서 알켄일 화합물을 포함하는 액정 조성물을 사용한 액정 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 개시된 액정 표시 장치는,
한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막의 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고,
한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물이 가교한 화합물(편의상, 『배향처리후·화합물』이라고 부른다)을 포함하고,
액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하고,
액정 분자는, 가교한 화합물(배향처리후·화합물)에 의해 프리틸트가 부여된다. 또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 액정 표시 소자는, 본 개시된 액정 표시 장치에서의 액정 표시 소자로 이루어진다. 여기서, 『가교성 관능기』란, 가교 구조(다리 구조)를 형성하는 것이 가능한 기(基)를 의미한다.
Figure pat00001
단, RAN11, RAN12은, 각각, 독립해서, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알켄일기 또는 알콕시기이고, 또한, RAN1, RAN2의 적어도 한쪽은 알켄일기이고,
Figure pat00002
은, 각각 독립해서,
Figure pat00003
이고,
L1, L2은, 각각, 독립해서, 수소 원자, 불소 원자 또는 염소 원자이고,
p는 0 또는 1이다.
본 개시된 액정 표시 장치를, 이하, 편의상, 「`본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치』라고 부르는 경우가 있다. 여기서, 「액정 분자와 상호 작용 하는」이라, 액정 분자가, 제1의 측쇄에 따르는, 또는, 제1의 측쇄에 끼여지는 것을 의미하고, 이에 의해, 액정 분자에 프리틸트가 부여된다. 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물을 가교시킴으로써, 액정 분자의 프리틸트 상태가 고정된다.
본 개시된 액정 표시 장치에서는, 액정층을 구성하는 액정 조성물은 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하고, 게다가, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물이 가교한 화합물을 포함하고 있다. 그 때문에, 고속 응답이 가능하고, 게다가, 전압유지율이 시간과 함께 저하한다는 문제의 발생을 회피할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능해진다. 게다가, 가교한 화합물에 의해 액정 분자에 프리틸트가 부여되기 때문에, 화소 전극과 대향 전극과의 사이에 전계가 인가되면, 액정 분자는, 그 장축 방향이 기판면에 대해 소정의 방향으로 응답하고, 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 사용하지 않고서 프리틸트를 부여한 경우와 비교하여, 양호한 표시 특성이 유지되기 쉽게 된다.
도 1A및 도 1B는 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물의 개념도.
도 2는 실시의 형태 1의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 3은 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로 차트.
도 4는 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도.
도 5는 도 4에 계속된 공정을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도.
도 6은 도 5에 계속된 공정을 설명하기 위한 기판 등의 모식적인 일부 단면도.
도 7은 실시의 형태 3의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 8은 실시의 형태 3의 액정 표시 장치의 변형 예의 모식적인 일부 단면도.
도 9는 실시의 형태 4의 액정 표시 장치의 모식적인 일부 단면도.
도 10은 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 회로 구성도.
도 11은 액정 분자의 프리틸트를 설명하기 위한 모식도.
도 12A및 도 12B는 오더 파라미터를 설명하기 위한 모식적인 단면도.
이하, 도면을 참조하여, 실시의 형태 및 실시례에 의거하여 본 개시를 설명하지만, 본 개시는 실시의 형태 및 실시례로 한정되는 것이 아니고, 실시의 형태 및 실시례에서의 여러가지의 수치나 재료는 예시이다. 또한, 설명은, 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시된 액정 표시 장치, 전반에 관한 설명
2. 실시의 형태에 의거한 본 개시된 액정 표시 장치의 설명
3.실시례에 의거한 본 개시된 액정 표시 장치의 설명, 기타
[본 개시된 액정 표시 장치, 전반에 관한 설명]
상기한 목적을 달성하기 위한 액정 표시 장치를, 기타,
한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막의 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고,
한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자화합물이 변형한 화합물(편의상, 『배향처리후·화합물』이라고 부른다)을 포함하고,
액정층을 구성하는 액정 조성물은, 상기한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하고,
액정 분자는, 변형한 화합물(배향처리후·화합물)에 의해 프리틸트가 부여되는 액정 표시 장치로 할 수도 있다. 이와 같은 액정 표시 장치를, 편의상, 『제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치』라고 부른다. 또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 액정 표시 소자는, 제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치에서의 액정 표시 소자로 이루어진다. 여기서, 『감광성 관능기』란, 에너지선을 흡수하는 것이 가능한 기를 의미한다.
제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치에서는, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽이, 제2의 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자화합물이 변형한 화합물을 포함하고, 변형한 화합물에 의해 액정 분자에 프리틸트가 부여된다. 이 때문에, 화소 전극과 대향 전극과의 사이에 전계가 인가되면, 액정 분자는, 그 장축 방향이 기판면에 대해 소정의 방향으로 응답하고, 양호한 표시 특성이 확보된다. 게다가, 변형한 화합물에 의해 액정 분자에 프리틸트가 부여되어 있기 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여 전극 사이의 전계에 응한 응답 속도가 빨라지고, 변형한 화합물을 사용하지 않고 프리틸트를 부여한 경우와 비교하여, 양호한 표시 특성이 유지되기 쉽게 된다.
본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치는,
한 쌍의 기판의 한쪽에, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물(편의상, 『배향처리전·화합물』이라고 부른다)로 이루어지는 제1 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판의 다른쪽에, 제2 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판을, 제1 배향막과 제2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제1 배향막과 제2 배향막의 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하고, 상기한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 밀봉하는 공정과,
액정층을 밀봉한 후, 고분자화합물(배향처리전·화합물)을 가교시켜서, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을
포함하는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조 방법을, 편의상, 『제1의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법』이라고 부른다.
여기서, 제1의 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 고분자화합물(배향처리전·화합물)의 제2의 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 기판측으로부터 자외선을 조사하는 것이 보다 바람직하다. 일반적으로, 대향 전극을 갖는 기판측에는 컬러 필터가 형성되어 있고, 이 컬러 필터에 의해 자외선이 흡수되어, 배향막 재료의 가교성 관능기의 반응이 생기기 어려워질 가능성이 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 컬러 필터가 형성되지 않은 화소 전극을 갖는 기판측으로부터 자외선을 조사하는 것이 한층 바람직하다. 화소 전극을 갖는 기판측에 컬러 필터가 형성되어 있는 경우, 대향 전극을 갖는 기판측으로부터 자외선을 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 기본적으로, 프리틸트가 부여될 때의 액정 분자의 방위각(편각)은 전장의 방향에 의해 규정되고, 극각(천정각)은 전장의 강도에 의해 규정된다. 후술하는 제1 참고 양태 또는 제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서도, 마찬가지이다.
이와 같은 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물을 포함하는 제1 배향막을 형성한 후, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에, 액정층을 밀봉한다. 여기서, 액정층 중의 액정 분자는, 제1 배향막 및 제2 배향막에 의해, 전체로서 제1 배향막 및 제2 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 고분자화합물을 가교시킨다. 이에 의해, 가교한 화합물 부근의 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여하는 것이 가능해진다. 즉, 액정 분자가 배열한 상태로 고분자화합물을 가교시킴에 의해, 액정층을 밀봉하기 전에 배향막에 대해 직선 편광의 광이나 경사 방향의 광을 조사하지 않아도, 또한, 거대한 장치를 이용하지 않아도, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여할 수 있다. 이 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여, 응답 속도가 향상한다.
또한, 제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치는,
한 쌍의 기판의 한쪽에, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자화합물(편의상, 『배향처리전·화합물』이라고 부른다)로 이루어지는 제1 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판의 다른쪽에, 제2 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판을, 제1 배향막과 제2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제1 배향막과 제2 배향막의 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하고, 상기한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 밀봉하는 공정과,
액정층을 밀봉한 후, 고분자화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을
포함하는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조 방법을, 편의상, 『제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법』이라고 부른다.
여기서, 제1 참고 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 고분자화합물(배향처리전·화합물)의 제2의 측쇄를 변형시키는 형태로 할 수 있다.
제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 감광성 관능기를 갖는 고분자화합물을 포함하는 제1 배향막을 형성한 후, 제1 배향막 및 제2 배향막의 사이에, 액정층을 밀봉한다. 여기서, 액정층 중의 액정 분자는, 제1 배향막 및 제2 배향막에 의해, 전체로서 제1 배향막 및 제2 배향막 표면에 대해 소정의 방향(예를 들면, 수평 방향, 수직 방향 또는 경사 방향)으로 배열한 상태가 된다. 뒤이어, 전장을 인가하면서, 고분자화합물을 변형시킨다. 이에 의해, 변형한 화합물 부근의 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여하는 것이 가능해진다. 즉, 액정 분자가 배열한 상태로 고분자화합물을 변형시킴에 의해, 액정층을 밀봉하기 전에 배향막에 대해 직선 편광의 광이나 경사 방향의 광을 조사하지 않아도, 또한, 어마어마한 장치를 이용하지 않아도, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여할 수 있다. 이 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여, 응답 속도가 향상한다.
또는 또한, 본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치 또는 제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치는,
한 쌍의 기판의 한쪽에, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기 또는 감광성 관능기를 갖는 고분자화합물(편의상, 『배향처리전·화합물』이라고 부른다)로 이루어지는 제1 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판의 다른 쪽에, 제2 배향막을 형성하는 공정과,
한 쌍의 기판을, 제1 배향막과 제2 배향막이 대향하도록 배치하고, 제1 배향막과 제2 배향막의 사이에, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하고, 상기한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 밀봉하는 공정과,
액정층을 밀봉한 후, 고분자화합물(배향처리전·화합물)에 에너지선을 조사함으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여하는 공정을
포함하는 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 이와 같은 액정 표시 장치의 제조 방법을, 편의상, 『제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법』이라고 부른다. 여기서, 에너지선으로서, 자외선, X선, 전자선을 들 수 있다.
제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법(또는 액정 표시 소자의 제조 방법)에서는, 액정층에 대해 소정의 전장을 인가함에 의해 액정 분자를 배향시키면서, 고분자화합물에 에너지선으로서 자외선을 조사한 형태로 할 수 있다.
제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에서는, 고분자화합물(배향처리전·화합물)에 에너지선을 조사함으로써, 액정 분자에 프리틸트를 부여한다. 즉, 액정 분자가 배열한 상태로 고분자화합물의 제2의 측쇄를 가교 또는 변형시킴에 의해, 액정층을 밀봉하기 전에 배향막에 대해 직선 편광의 광이나 경사 방향의 광을 조사하지 않아도, 또한, 어마어마한 장치를 이용하지 않아도, 액정 분자에 대해 프리틸트를 부여할 수 있다. 이 때문에, 액정 분자에 프리틸트가 부여되지 않은 경우와 비교하여, 응답 속도가 향상한다.
상기한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 본 개시된 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치 또는 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법을, 이하, 총칭하여, 단지, 『제1의 양태』라고 부르는 경우가 있고, 상기한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치 또는 제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법을, 이하, 총칭하여, 단지, 『제1 참고 양태』라고 부르는 경우가 있고, 상기한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법을, 이하, 단지, 『제2 참고 양태』라고 부르는 경우가 있다.
제1의 양태, 제1 참고 양태, 제2 참고 양태에서, 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 형태로 할 수 있고, 또는 또한, 하기한 일반식(AN-3)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 형태로 할 수 있고, 또는 또한, 하기한 일반식(AN-4)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 형태로 할 수 있고, 또는 또한, 하기한 일반식(AN-5-1) 또는 일반식(AN-5-2)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 형태로 할 수 있다. 액정 조성물 중에서의 알켄일 화합물은, 예를 들면, 가스 크로마토그래피 장치를 이용함으로써 검출할 수 있다.
Figure pat00004
단, RAN21은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN22은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
Figure pat00005
단, RAN31은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN32은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
Figure pat00006
단, RAN41은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN42은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
Figure pat00007
단, RAN51은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN52은, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이고, L1, L2은, 각각, 독립해서, 불소 원자 또는 염소 원자이다.
또한, 알켄일 화합물의 조합으로서, 예를 들면,
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-4)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-5-1)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)의 조합
일반식(AN-3)과 일반식(AN-5-1)의 조합
일반식(AN-3)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-3)과 일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)의 조합
일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)과 일반식(AN-5-1)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)과 일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)의 조합
일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-2)의 조합
일반식(AN-2)과 일반식(AN-3)과 일반식(AN-4)과 일반식(AN-5-1)과 일반식(AN-5-2)의 조합을 들 수 있다.
또는 또한, 제1의 양태, 제1 참고 양태, 제2 참고 양태에서, 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 적어도, 전기적으로 네거티브한 알켄일 화합물과, 전기적으로 뉴트럴한 알켄일 화합물과의 혼합물을 포함하는 형태로 할 수 있다. 여기서, 전기적으로 네거티브한 알켄일 화합물이란, 알켄일기를 포함하고, 부의 유전 이방성을 갖는 화합물이라고 정의할 수 있고, 전기적으로 뉴트럴한 알켄일 화합물이란, 알켄일기를 포함하고, 유전 이방성을 갖지 않는 화합물이라고 정의할 수 있다.
이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 제1의 양태에서,
고분자화합물(배향처리전·화합물)을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄(主鎖)로 구성되어 있고,
제1의 측쇄 및 제2의 측쇄의 각각은, 주쇄에 결합하여 있고,
액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구조의 개념도를, 도 1A에 도시하는데, 이하의 설명에서, 제1의 측쇄를 「L」로 표시하고, 제2의 측쇄를 「A」로 표시하는 경우가 있다. 또는 또한, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 제1 참고 양태에서,
고분자화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
제1의 측쇄 및 제2의 측쇄의 각각은, 주쇄에 결합하여 있고,
액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다. 또는 또한, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 제2 참고 양태에서,
고분자화합물에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
제1의 측쇄 및 제2의 측쇄의 각각은, 주쇄에 결합하여 있고,
액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다.
또는 또한, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 제1의 양태에서,
고분자화합물(배향처리전·화합물)을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
제1의 측쇄와 제2의 측쇄는 결합하여 있고,
제1의 측쇄 또는 제2의 측쇄는, 주쇄에 결합하여 있고,
액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다. 또한, 이와 같은 구조의 개념도를, 도 1B에 도시한다. 또는 또한, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 제1 참고 양태에서,
고분자화합물(배향처리전·화합물)을 변형시킴에 의해 얻어진 화합물(배향처리후·화합물)은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
제1의 측쇄와 제2의 측쇄는 결합하여 있고,
제1의 측쇄 또는 제2의 측쇄는, 주쇄에 결합하여 있고,
액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다. 또는 또한, 이상에 설명한 바람직한 형태를 포함하는 제2 참고 양태에서,
고분자화합물에 에너지선을 조사함에 의해 얻어진 화합물은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
제1의 측쇄와 제2의 측쇄는 결합하여 있고,
제1의 측쇄 또는 제2의 측쇄는, 주쇄에 결합하여 있고,
액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 구성으로 할 수 있다.
그리고, 이들의 경우,
제1의 측쇄는,
(A11)n11-RSD11-(A12)n12-RSD12-RSD13 (SD-1)
로 이루어지고,
A11 및 A12는, 각각, -CH2-, -O-, -COO-, 또는, -OCO-이고,
n11 및 n12은, 각각, 0 또는 1이고,
RSD11은, 탄소수 0 내지 40의 알킬기, 또는, 탄소수 1 내지 40의 플루오로알킬기이고,
RSD12은, 적어도 하나의 환(環) 구조를 포함하는 2가(價)의 유기기(有機基)이고,
RSD13은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체인 구성으로 할 수 있다. 또한, A11는, RSD11을 다른 부분과 결합시키는 부분이고, A12는, RSD11과 RSD12을 결합시키는 부분이다. 또한, RSD11은, 소위 스페이서로서 기능한다. 나아가서는, RSD12은, 액정 분자와 상호작용하는 부분이고, 구체적으로는, 메소겐기(基)로 구성되고, 액정성을 발현하는 것이라도, 액정성을 발현하지 않는 것이라도 좋고, 또는 또한, 액정 분자와 같은 구조를 가지며, 또는 또한, 액정 분자에 유사한 구조를 가지며, 보다 구체적인 구조로서, 스테로이드 유도체, 콜레스테롤 유도체, 비페닐, 트리페닐, 나프탈렌 등을 들 수 있다. 또한, RSD13은 말단기이다.
나아가서는, 이들의 경우,
제2의 측쇄는,
(A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23 (SD-2)
로 이루어지고,
A21 및 A22는, 각각, -CH2-, -O-, -COO-, 또는, -OCO-이고,
n21 및 n22은, 각각, 0 또는 1이고,
RSD21은, 탄소수 0 내지 40의 알킬기, 또는, 탄소수 1 내지 40의 플루오로알킬기이고,
RSD22은, 비닐, 아크릴로일, 메타크릴로일, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및 키토산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기이고,
RSD23은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체인 구성으로 할 수 있다. 또한, A21는, RSD21을 다른 부분과 결합시키는 부분이고, A22는, RSD21과 RSD22을 결합시키는 부분이다. 또한, RSD21은, 소위 스페이서로서 기능한다. 나아가서는, RSD22은, 반응 성분이고, RSD23은 말단기이다.
나아가서는, 이상에 설명한 제1의 양태, 제1 참고 양태, 제2 참고 양태의 바람직한 각종 구성에서, 주쇄는, 폴리이미드 구조를 가지며(즉, 주쇄는 반복 단위 중에 이미드 결합을 포함하고), 또는, 폴리실록산 구조를 가지며, 또는, 폴리아믹산으로 이루어지는 구성으로 할 수 있다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1의 양태, 제1 참고 양태, 제2 참고 양태에서는, 전극에 형성된 슬릿부 또는 기판에 마련된 돌기로 이루어지는 배향 규제부가 마련되어 있는 형태로 할 수 있다. 또는 또한, 전극에 형성된 요철부로 이루어지는 배향 규제부가 마련되어 있는 형태로 할 수 있다. 또한, 제1 배향막의 표면조도(Ra)는 1㎚ 이하이고, 또는 또한, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽의 표면조도(Ra)는 1㎚ 이하인 형태로 할 수 있다. 여기서, 표면조도(Ra)는, JIS B 0601 : 2001에 규정되어 있다.
나아가서는, 이상에 설명한 바람직한 형태, 구성을 포함하는 제1의 양태, 제1 참고 양태, 제2 참고 양태에서, 제2 배향막은 제1 배향막을 구성하는 고분자화합물(배향처리전·화합물)로 이루어지고, 또는 또한, 한 쌍의 배향막은 같은 조성을 갖는 형태로 할 수 있다. 단, 제1의 양태, 제1 참고 양태, 제2 참고 양태에서 규정되는 고분자화합물(배향처리전·화합물)로 구성되는 한, 한 쌍의 배향막은, 다른 조성을 갖는 구성으로 하여도 좋고, 제2 배향막은, 제1 배향막을 구성하는 고분자화합물(배향처리전·화합물)과는 다른 고분자화합물로 이루어지는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 고분자화합물(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.
배향막 재료 중 또는 배향막 중에서의 배향처리전·화합물 또는 배향처리전·화합물로서의 고분자화합물 전구체(후술한다)의 함유량을, 1질량% 이상, 30질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 3질량% 이상, 10질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 배향막 재료에는, 필요에 응하여, 광중합 개시제 등을 혼합하여도 좋다.
[주쇄에 관한 설명]
이하, 고분자화합물(배향처리전·화합물 또는 배향처리후·화합물)을 구성하는 주쇄에 관한 설명을 행한다.
배향처리전·화합물은, 주쇄로서 내열성이 높은 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 액정 표시 장치(액정 표시 소자)가 고온 환경하에 폭로되어도, 배향막 중의 배향처리후·화합물이 액정 분자에 대한 배향 규제능을 유지하기 때문에, 응답 특성과 함께 콘트라스트 등의 표시 특성이 양호하게 유지되고, 신뢰성이 확보된다. 여기서, 주쇄는, 예를 들면, 상술한 바와 같이, 반복 단위 중에 이미드 결합을 포함하는 것이 바람직하다. 주 고리중에 이미드 결합을 포함하는 배향처리전·화합물로서, 예를 들면, 식(1)으로 표시되는 폴리이미드 구조를 포함하는 고분자화합물을 들 수 있다. 식(1)에 표시하는 폴리이미드 구조를 포함하는 고분자화합물은, 식(1)에 표시하는 폴리이미드 구조 중의 1종으로 구성되어 있어도 좋고, 복수종이 랜덤하게 연결하여 포함되어 있어도 좋고, 식(1)에 표시하는 구조 외에, 다른 구조를 포함하고 있어도 좋다.
Figure pat00008
여기서, R1은 4가의 유기기이고, R2은 2가의 유기기이고, n1은 1 이상의 정수이다.
식(1)에서의 R1 및 R2은, 탄소를 포함하여 구성된 4가 또는 2가의 기라면 임의이지만, R1 및 R2 중의 어느 한쪽에, 제2의 측쇄로서의 가교성 관능기를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 배향처리후·화합물에서, 충분한 배향 규제능을 얻을 수 있기 쉽기 때문이다.
배향처리전·화합물로서의 고분자화합물 전구체가, 식(1)에 표시한 폴리이미드 구조를 포함하는 경우, 이와 같은 고분자화합물 전구체로서, 폴리아믹산을 들 수 있다. 고분자화합물 전구체로서의 폴리아믹산은, 예를 들면, 디아민 화합물과 테트라카르본산2무수물을 반응시켜서 합성된다. 여기서 사용하는 디아민 화합물 및 테트라카르본산2무수물의 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, 테트라카르본산2무수물로서, 식(a-1) 내지 식(a-10)으로 표시되는 가교성 관능기를 갖는 화합물을 들 수 있다.
Figure pat00009
Figure pat00010
여기서, X1 내지 X4는 단결합(單結合) 또는 2가의 유기기이다.
Figure pat00011
여기서, X5 내지 X7은 단결합 또는 2가의 유기기이다.
Figure pat00012
Figure pat00013
또한, 배향처리전·화합물이 수직 배향 유기(誘起) 구조부를 포함하도록 고분자화합물 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, 테트라카르본산2무수물로서 식(b-1) 내지 식(b-3)으로 표시되는 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물을 사용하여도 좋다.
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
여기서, a4 내지 a6는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pat00017
여기서, a4는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pat00018
여기서, a4는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pat00019
Figure pat00020
또한, 고분자화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 상기한 가교성 관능기를 갖는 화합물 외에, 디아민 화합물로서, 식(C-1) 내지 식(C-20)으로 표시되는 기를 갖는 화합물을 사용하여도 좋다.
Figure pat00021
Figure pat00022

Figure pat00023
또는 또한, 고분자화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 상기한 가교성 관능기를 갖는 화합물 외에, 디아민 화합물로서, 식(D-1) 내지 식(D-7)으로 표시되는 기를 갖는 화합물을 사용하여도 좋다.
Figure pat00024
여기서, n은 3 이상, 20 이하의 정수이다.
또한, 배향처리전·화합물이 식(1)에서의 R2로서 수직 배향 유기 구조부를 포함하는 구조와, 가교성 관능기를 포함하는 구조와의 2종의 구조를 포함하도록 고분자화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 예를 들면, 다음과 같이, 디아민 화합물 및 테트라카르본산2무수물을 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 테트라카르본산2무수물 중의 적어도 1종을 사용한다. 또한, 식(E-23)에서의 R1 및 R2은, 동일 또는 다른 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐 원자이고, 할로겐 원자의 종류는 임의이다.
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
여기서, R1, R2은 알킬기, 알콕시기 또는 할로겐 원자이다.
또한, 배향처리전·화합물이 식(1)에서의 R2로서 2종의 구조를 포함하도록, 고분자화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 예를 들면, 다음과 같이, 디아민 화합물 및 테트라카르본산2무수물을 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)으로 표시한 화합물 중의 적어도 1종과, 식(E-1) 내지 식(E-28)에 표시한 테트라카르본산2무수물 중의 적어도 1종을 사용한다.
또는 또한, 배향처리전·화합물이 식(1)에서의 R2로서 2종의 구조를 포함하도록, 고분자화합물 전구체로서의 폴리아믹산을 합성하는 경우, 예를 들면, 다음과 같이, 디아민 화합물 및 테트라카르본산2무수물을 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)으로 표시한 화합물 중의 적어도 1종과, 식(E-1) 내지 식(E-28)으로 표시되는 테트라카르본산2무수물 중의 적어도 1종을 사용한다.
배향처리전·화합물은, 액정 분자를 기판면에 대해 수직 방향으로 배향시키기 위한 구조(이하, 『수직 배향 유기 구조부』라고 부른다)를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 배향막이 배향처리후·화합물과는 별도로 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물(소위, 통상의 수직 배향제)을 포함하지 않아도, 액정 분자 전체의 배향 규제가 가능해지기 때문이다. 게다가, 수직 배향 유기 구조부를 갖는 화합물을 별도로 포함하는 경우보다도, 액정층에 대한 배향 규제기능을 보다 균일하게 발휘 가능한 배향막이 형성되기 쉽기 때문이다. 수직 배향 유기 구조부는, 배향처리전·화합물에서는, 주쇄에 포함되어 있어도 좋고, 제2의 측쇄에 포함되어 있어도 좋고, 쌍방에 포함되어 있어도 좋다. 또한, 배향처리전·화합물이 상기한 식(1)에 표시한 폴리이미드 구조를 포함하는 경우, R2로서 수직 배향 유기 구조부를 포함하는 구조(반복 단위)와, R2로서 가교성 관능기를 포함하는 구조(반복 단위)와의 2종의 구조를 포함하고 있는 것이, 용이하게 입수 가능하다는 관점에서, 바람직하다. 또한, 수직 배향 유기 구조부는, 배향처리전·화합물에 포함되어 있으면, 배향처리후·화합물에도 포함된다.
수직 배향 유기 구조부로서, 예를 들면, 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 할로겐화알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기, 탄소수 10 이상의 할로겐화알콕시기 또는 환 구조를 포함하는 유기기 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 수직 배향 유기 구조부를 포함하는 구조로서, 예를 들면, 식(11-1) 내지 식(11-6)으로 표시되는 구조 등을 들 수 있다. 단, 식(11-1) 내지 식(11-6)으로 표시되는 구조는, 제1의 측쇄(L)로서 기능시킬수도 있다.
Figure pat00028
여기서, Y1는 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기 또는 환 구조를 포함하는 1가의 유기기이다. 또한, Y2 내지 Y15는 수소 원자, 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기 또는 환 구조를 포함하는 1가의 유기기이고, Y2 및 Y3 중의 적어도 한쪽, Y4 내지 Y6 중의 적어도 하나, Y7 및 Y8 중의 적어도 한쪽, Y9 내지 Y12 중의 적어도 하나, 및, Y13 내지 Y15 중의 적어도 하나는, 탄소수 10 이상의 알킬기, 탄소수 10 이상의 알콕시기 또는 환 구조를 포함하는 1가의 유기기이다. 단, Y11 및 Y12는 결합하여 환 구조를 형성하여도 좋다.
또한, 수직 배향 유기 구조부로서의 환 구조를 포함하는 1가의 유기기로서, 예를 들면, 식(12-1) 내지 식(12-23)으로 표시되는 기 등을 들 수 있다. 수직 배향 유기 구조부로서의 환 구조를 포함하는 2가의 유기기로서, 예를 들면, 식(13-1) 내지 식(13-7)으로 표시되는 기 등을 들 수 있다. 단, 식(12-1) 내지 식(12-23), 식(13-1) 내지 식(13-7)으로 표시되는 구조는, 제1의 측쇄(L)로서 기능시킬수도 있다.
Figure pat00029
여기서, a1 내지 a3는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pat00030
Figure pat00031
여기서, a1는 0 이상, 21 이하의 정수이다.
Figure pat00032
또한, 수직 배향 유기 구조부는, 액정 분자를 기판면에 대해 수직 방향으로 배열시키도록 기능하는 구조를 포함하고 있으면, 상기한 기로 한정되지 않는다. 또한, 배향막은, 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.
배향처리후·화합물은, 미반응의 가교성 관능기를 포함하고 있어도 좋지만, 구동중에 반응한 경우에 액정 분자의 배향을 어지럽힐 우려가 있기 때문에, 미반응의 가교성 관능기는 적은 쪽이 바람직하다. 배향처리후·화합물이 미반응의 가교성 관능기를 포함하고 있는지의 여부는, 예를 들면, 액정 표시 장치를 해체하고`, 배향막을 투과형 또는 반사형의 FT-IR(푸리에 변환 적외분광 광도계)로 분석함에 의해 확인할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 액정 표시 장치를 해체하고, 배향막의 표면을 유기 용매 등에 의해 세정한다. 이 후, 배향막을 FT-IR로 분석함에 의해, 예를 들면, 가교 구조를 형성한` 이중 결합이 배향막 중에 잔류하고 있으면, 이중 결합에 유래하는 흡수 스펙트럼을 얻을 수 있고, 미반응의 가교성 관능기의 존재를 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2의 측쇄는, 식(SD-2)으로 표시할 수 있다.
(A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23 (SD-2)
여기서, 식(SD-2)에 표시되는 제2의 측쇄의 구체적인 구조로서, 예를 들면, 식(21-1) 내지 식(21-27)으로 표시되는 기를 갖는 화합물을 들 수 있고, 이하의 식(F-1) 내지 식(F-18)으로 표시되는 기를 갖는 화합물을 들 수도 있다.
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
[본 개시된 액정 표시 장치에 관한 설명]
다음에, 본 개시된 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서의 공통의 구성, 구조를 설명한다. 제1의 양태 및 제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치(또는 액정 표시 소자)의 모식적인 일부 단면도를, 도 2에 도시한다. 이 액정 표시 장치는, 한 쌍의 기판(20, 30)의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막(22, 32)과, 한 쌍의 배향막(22, 32)의 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(41)를 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층(40)을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고 있다.
구체적으로는, 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)과의 사이에, 배향막(22, 32)을 통하여 액정 분자(41)를 포함하는 액정층(40)이 마련되어 있다. 이 액정 표시 장치(액정 표시 소자)는, 소위 투과형이고, 표시 모드는 수직 배향(VA) 모드이다. 도 2에서는, 구동 전압이 인가되지 않은 비구동 상태를 나타내고 있다.
TFT 기판(20)에는, 유리 기판(20A)의 CF 기판(30)과 대향하는측의 표면에, 예를 들면, 매트릭형상으로 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 접속된 게이트선 및 소스선등(도시 생략)이 마련되어 있다. 화소 전극(20B)은, 유리 기판(20A)상에 화소 분리부(50)에 의해 전기적으로 분리된 화소마다 마련되고, 예를 들면 ITO(인듐석산화물) 등의 투명성을 갖는 재료에 의해 구성되어 있다. 화소 전극(20B)에는, 각 화소 내에서, 예를 들면, 스트라이프형상이나 V자형상의 패턴을 갖는 슬릿부(21)(전극이 형성되지 않는 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(배향분할), 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 부여된 때의 액정 분자(41)의 방위각은 전장의 방향에 의해 규정되고, 전장의 방향은 배향 규제부에 의해 결정된다. 슬릿부(21) 대신에, 화소 전극(20B)에, 각 화소 내에서, 예를 들면, 스트라이프형상이나 V자형상의 패턴을 갖는 요철부를 마련하여도 좋다.
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 스트라이프형상의 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)(또는 요철부)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 2에 도시하는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에서는, CF 기판(30)의 측에는, 슬릿부는 마련되지 않는다.
도 10은, 도 2에 도시한 액정 표시 장치의 회로 구성을 도시하고 있다.
도 10에 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 공급한 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 10에서는, 복수의 화소(10)를 포함하는 표시 영역(60)을 나타내고 있는 외, 4개의 화소(10)에 대응한 영역을 별도 확대해서 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)을 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)의 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)과의 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 교차 영역에 위치하는 화소(10)가 선택되고, 화소(10)에 구동 전압이 인가된다.
다음에, 실시의 형태 및 실시례에 의거하여, 본 개시된 액정 표시 장치를 설명한다.
[실시의 형태 1]
실시의 형태 1은, 본 개시된 제1의 양태에 관한 VA 모드의 액정 표시 장치(또는 액정 표시 소자), 및, 제1의 양태, 및, 제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치(또는 액정 표시 소자)의 제조 방법에 관한 것이다.
실시의 형태 1에서는, 한 쌍의 배향막(22, 32) 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자(41)와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물이 가교한 화합물(배향처리후·화합물)을 포함하고, 액정층(40)을 구성하는 액정 조성물은, 상술한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하고, 액정 분자(41)에는, 가교한 화합물(배향처리후·화합물)에 의해 프리틸트가 부여된다. 또한, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물 등의 구체례에 관해서는, 실시례에서 설명한다.
여기서, 배향처리후·화합물은, 주쇄, 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 갖는 고분자화합물(배향처리전·화합물)의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 상태로 배향막(22, 32)을 형성한 후, 액정층(40)을 마련하고, 뒤이어, 고분자화합물을 가교시킴으로써, 또는 또한, 고분자화합물에 에너지선을 조사함으로써, 보다 구체적으로는, 전장 또는 자장을 인가하면서 가교성 관능기를 반응시킴에 의해 생성된다. 그리고, 배향처리후·화합물은, 액정 분자(41)를 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, 고분자화합물을 가교시켜서, 또는 또한, 고분자화합물에 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·화합물에서는, 복수종의 제2의 측쇄가 주쇄에 결합하여 있어도 좋다. 또는 또한, 복수종의 측쇄가 주쇄에 결합하여 있고, 그 중의 적어도 하나의 측쇄가 제2의 측쇄라도 좋다. 즉, 배향처리전·화합물은, 가교성을 갖는 제2의 측쇄 외에, 가교성을 나타내지 않는 측쇄를 포함하고 있어도 좋다. 가교성 관능기를 포함하는 제2의 측쇄는, 1종이라도 좋고, 복수종이라도 좋다. 가교성 관능기는, 액정층(40)을 형성한 후에 가교 반응 가능한 관능기라면 임의이고, 광반응에 의해 가교 구조를 형성하는 기라도 좋고, 열 반응에 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 방향에 규제하기 쉽고, 응답 특성이 향상함과 함께 양호한 표시 특성을 갖는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)의 제조가 용이해지기 때문이다. 광반응성의 가교성 관능기(감광성을 갖는 감광기이고, 예를 들면, 광2량화(侊二量化) 감광기(感光基))로서, 예를 들면, 비닐, 아크릴로일, 메타크릴로일, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및, 키토산중의 어느 1종의 구조를 포함하는 기를 들 수 있다. 또한, 『가교성 관능기』에는, 광2량화 반응을 나타내는 가교성 관능기뿐만 아니라, 중합 반응을 나타내는 가교성 관능기도 포함된다. 환언하면, 본 개시에서는, 『가교』라는 개념에는, 광2량화 반응뿐만 아니라 중합 반응도 포함된다.
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 유지된 액정 분자(41A)와, 배향막(32)과의 계면 부근에서 배향막(32)에 유지된 액정 분자(41B)와, 그것들 이외의 액정 분자(41C)로 분류할 수 있다. 액정 분자(41C)는, 액정층(40)의 두께 방향에서의 중간 영역에 위치하고, 구동 전압이 오프의 상태에서 액정 분자(41C)의 장축 방향(다이렉터)이 유리 기판(20A, 30A)에 대해 거의 수직이 되도록 배열되어 있다. 여기서, 구동 전압이 온이 되면, 액정 분자(41C)의 다이렉터가 유리 기판(20A, 30A)에 대해 평행하게 되도록 기울어져서 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·오프의 상태 변화에 응하여, 기본적으로는, 액정 분자(41C)와 같은 거동을 나타낸다. 단, 구동 전압이 오프의 상태에서, 액정 분자(41A)는 배향막(22)에 의해 프리틸트(θ1)가 부여되고, 그 다이렉터가 유리 기판(20A, 30A)의 법선 방향부터 경사한 자세가 된다. 마찬가지로, 액정 분자(41B)는 배향막(32)에 의해 프리틸트(θ2)가 부여되고, 그 다이렉터가 유리 기판(20A, 30A)의 법선 방향부터 경사한 자세가 된다. 또한, 여기서, 『유지된다」란, 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 11에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(20A, 30A)의 표면에 수직한 방향(법선 방향)을 Z로 한 경우에, 구동 전압이 오프의 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, 다른각도인 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, 흑 표시할 때의 광의 투과량을 저감할 수 있고, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 프리틸트(θ1, θ2)를 다른 각도로 하는 경우, 프리틸트(θ1, θ2) 중이 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 플로 차트와 함께, 도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 액정 표시 장치 등의 모식적인 일부 단면도를 참조하여 설명한다. 또한, 도 4, 도 5 및 도 6에서는, 간략화를 위해, 1화소분에 관해서만 나타낸다.
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)(또는 요철부)를 갖는 화소 전극(20B)을 예를 들면 매트릭형상으로 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 고분자화합물 전구체와, 용제와, 필요에 응하여 수직 배향제를 혼합함에 의해 액상의 배향막 재료를 조제한다.
그리고, 조제한 배향막 재료를, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 각각에, 화소 전극(20B) 및 슬릿부(21)(또는 요철부), 및, 대향 전극(30B)을 덮도록 도포 또는 인쇄한 후, 가열 처리를 한다. 가열 처리의 온도는 80℃ 이상이 바람직하고, 150℃ 이상, 200℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 가열 처리는, 가열 온도를 단계적으로 변화시켜도 좋다. 이에 의해, 도포 또는 인쇄된 배향막 재료에 포함되는 용제가 증발하고, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물(배향처리전·화합물)을 포함하는 배향막(22, 32)이 형성된다. 이 후, 필요에 응하여, 러빙 등의 처리를 시행하여도 좋다.
다음에, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을 배향막(22)과 배향막(32)이 대향하도록 배치하고, 배향막(22)과 배향막(32)과의 사이에 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 사용하여 실 부를 인쇄한다. 이 후, 도 4에 도시하는 바와 같이, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을, 배향막(22, 32)이 대향하도록, 스페이서 돌기물 및 실 부를 통하여 접합하고, 액정 조성물(액정 재료)을 주입한다. 그 후, 가열하는 등으로 실 부의 경화를 행함에 의해, 액정 조성물을 TFT 기판(20)과 CF 기판(30)과의 사이에 밀봉한다. 도 4는, 배향막(22) 및 배향막(32)의 사이에 밀봉된 액정층(40)의 단면 구성을 도시하고 있다.
다음에, 도 5에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B)과의 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 방향부터 소정 방향으로 기울어져서 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 공정로`, 배향막(22)과의 계면 부근에서 배향막(22)에 유지된 액정 분자(41A) 및 배향막(32)과의 계면 부근에서 배향막(32)에 유지된 액정 분자(41B)에 부여된 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 6에 도시하는 바와 같이, 전압(V1)을 인가한 상태 그대로, 에너지선(구체적으로는 자외선(UV))을, 예를 들면, TFT 기판(20)의 외측부터 배향막(22, 32)에 대해 조사한다. 즉, 액정 분자(41)를 한 쌍의 기판(20, 30)의 표면에 대해 경사 방향으로 배열시키도록, 액정층(40)에 대해 전장 또는 자장을 인가하면서 자외선을 조사한다. 이에 의해, 배향막(22, 32) 중의 배향처리전·화합물이 갖는 가교성 관능기를 반응시켜, 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 사용하면, 액정 분자(41)가 광분해하여, 열화될 우려가 있기 때문에다. 또한, 여기서는, 자외선(UV)을 TFT 기판(20)의 외측에서 조사하였지만, CF 기판(30)의 외측에서 조사하여도 좋고, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 쌍방의 기판의 외측에서 조사하여도 좋다. 이 경우, 투과율이 높은 쪽의 기판측으로부터 자외선(UV)을 조사하는 것이 바람직하다. 또한, CF 기판(30)의 외측에서 자외선(UV)을 조사한 경우, 자외선(UV)의 파장역에 의해서는, 컬러 필터에 흡수되어 가교 반응하기 어렵게 될 우려가 있다. 이 때문에, TFT 기판(20)의 외측(화소 전극을 갖는 기판측)에서 조사하는 것이 바람직하다.
이상의 공정에 의해, 도 2에 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)과의 사이의 전위차에 응하여 변화한다. 구체적으로는, 액정층(40)에서는, 도 2에 도시한 구동 전압의 인가 전의 상태로부터, 구동 전압이 인가됨에 의해, 배향막(22, 32)의 부근에 위치하는 액정 분자(41A, 41B)가 자신의 기울어진 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 출사광으로 되고, 이 출사광에 의거하여 계조 표현됨으로써, 영상이 표시된다.
여기서, 프리틸트 처리가 전혀 행하여지지 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 벗어난 상태가 되어, 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, 응답한 액정 분자와, 거의 응답하지 않은 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 거의 전파되기 전에, 표시 상태의 구동 전압에 따른 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 소자에서 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 행하여지지 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)(또는 요철부)가 마련되어 있기 때문에, 시야각 특성 등의 표시 특성이 확보되기 때문에, 양호한 표시 특성을 유지한 상태로 응답 특성이 향상한다.
또한, 종래의 액정 표시 장치의 제조 방법(광 배향막 기술)에서는, 배향막은, 기판면상에 마련된 소정의 고분자 재료를 포함하는 전구체막에 대해 직선 편광의 광이나 기판면에 대한 경사 방향의 광(이하, 『경사광』이라고 부른다)을 조사하여 형성되고, 이에 의해 프리틸트 처리가 시행된다. 이 때문에, 배향막을 형성할 때에, 직선 편광의 광을 조사하는 장치나, 경사광을 조사하는 장치라는 어마어마한 광조사 장치가 필요하게 된다는 문제가 있다. 또한, 보다 넓은 시야각을 실현하기 위한 멀티 도메인을 갖는 화소의 형성에는, 보다 어마어마한 장치가 필요하게 되는데다가, 제조 공정이 복잡하게 된다는 문제도 있다. 특히, 경사광을 사용하여 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 포토 마스크를 사용하여 경사광을 조사하려면, 광의 돌아들어감을 고려한 화소 설계가 필요해진다. 즉, 경사광을 사용하여 배향막을 형성하는 경우, 고정밀 화소 형성이 어렵다는 문제도 있다.
또한, 종래의 광 배향막 기술 중에서도, 고분자 재료로서 가교성 고분자화합물을 사용하는 경우, 전구체막 중에서 가교성 고분자화합물에 포함되는 가교성 관능기는, 열운동에 의해 랜덤한 방위(방향)를 향하고 있기 때문에, 가교성 관능기끼리의 물리적 거리가 근접하는 확률이 낮아진다. 게다가, 랜덤광(비편광)을 조사한 경우, 가교성 관능기끼리의 물리적 거리가 근접함에 의해 반응하는데, 직선 편광의 광을 조사하여 반응하는 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, 직선 편광의 광 또는 경사광에 반응한 가교성 관능기의 비율은, 랜덤광(비편광)을 기판면에 대해 수직 방향에서 조사한 경우와 비교하여 낮아진다. 따라서, 형성된 배향막 중에 있어서의 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)의 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 제2의 측쇄의 방향, 나아가서는, 제1의 측쇄의 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, 어마어마한 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, 고정세 화소를 형성할 수 있다. 또한, 배향처리전·화합물에서 가교성 관능기 방향이 정돈된 상태로 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 유지되어, 신뢰성을 향상시킬 수도 있다.
이 경우에 있어서, 실시의 형태 1에서는, 배향막(22, 32)의 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 광 배향막 기술을 이용한 경우, 도 12A에 도시하는 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 빗나가고 버리기 때문에, 액정 분자(41)의 배향 상태(배향 상태가 어느 정도 균일할까)를 나타내는 지표인 오더 파라미터가 작아진다. 이에 의해, 액정 표시 소자의 구동시의 초기에 있어서, 프리틸트의 방향이 빗나가 있는 일부의 액정 분자(41P)가 다른 액정 분자(41)와는 다른 거동을 나타내고, 다른 액정 분자(41)와는 다른쪽으로 배향함에 의해, 투과율이 높아진다. 그러나, 그 후, 다른 액정 분자(41)의 배향과 정돈하도록 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 행하여지는 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 12B에 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.
또한, 다른 종래의 액정 표시 소자의 제조 방법에서는, 광중합성을 갖는 모노머 등을 포함하는 액정 재료를 사용하여 액정층을 형성한 후, 모노머를 포함하는 상태에서, 액정층 중의 액정 분자를 소정의 배향시키면서 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 조성물(액정 재료)을 사용하여 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 함유한 배향막(22, 32)을 사용한 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 유리전이온도(Tg)는 200℃ 이상인 것이 바람직하다. 상기한 폴리이미드 구조를 포함하는 고분자화합물과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 폴리실록산 구조를 포함하는 주쇄를 갖는 배향처리전·화합물로서, 예를 들면, 식(2)으로 표시되는 폴리실란 구조를 포함하는 고분자화합물을 들 수 있다. 식(2)에서의 R10 및 R11은, 탄소를 포함하여 구성된 1가의 기라면 임의이지만, R10 및 R11중의 어느 한쪽에, 제2의 측쇄로서의 가교성 관능기를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 배향처리후·화합물에서, 충분한 배향 규제능을 얻을 수 있기 쉽기 때문이다.
Figure pat00039
여기서, R10 및 R11은 1가의 유기기이고, m1은 1 이상의 정수이다.
또한, 실시의 형태 1에서는, 화소 전극(20B)에 슬릿부(21)(또는 요철부)를 마련함에 의해, 배향분할시켜서 시야각 특성을 향상시키도록 하였는데, 그것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 슬릿부(21) 대신에, 화소 전극(20B)과 배향막(22)과의 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)과의 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 경우에서도, 상기와 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 대해서도, 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) 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)과의 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)과의 사이에 인가하고, CF 기판(30)측부터 자외선을 조사하여 배향막(32) 중의 배향처리전·화합물을 반응시켜, 배향처리후·화합물을 형성한다. 이에 의해, TFT 기판(20)측부터 자외선을 조사한 경우에 인가한 전압과, CF 기판(30)측부터 자외선을 조사한 경우에 인가한 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 횡전장(橫電場)이 생기고 있다. 이 때문에, TFT 기판(20)의측의 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 7에 도시한다. 실시의 형태 3에서는, 실시의 형태 1과 달리, 배향막(22)이, 배향처리후·화합물을 포함하지 않고서 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 고분자화합물 전구체에 대신하여, 상기한 다른 수직 배향제를 사용함에 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 행하여지지 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, 흑 표시일 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)의 사이에 액정층(40)을 밀봉한 후, 배향막(32) 중의 배향처리전·화합물을 반응시켜서, 배향처리후·화합물을 생성한다. 따라서, 어마어마한 광조사 장치를 이용하지 않아도, 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 조성물(액정 재료)을 사용하여 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 7에 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 8에 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 9에 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 S101에 있어서, 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 고분자화합물을 포함하는 배향막(22, 32)을 형성한 후, 배향막(22)과 배향막(32)과의 사이에 액정층(40)을 밀봉한다. 뒤이어, 배향막(22, 32) 중의 가교 전의 고분자화합물을 반응시켜서, 가교한 고분자화합물을 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, 어마어마한 광조사 장치를 이용하지 않아도, 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 조성물(액정 재료)을 사용하여 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 상태로 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 고분자화합물의 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 고분자화합물을 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)의 사이에 액정층(40)을 밀봉한다. 다음에, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B)의 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 고분자화합물이, 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 고분자화합물로서, 예를 들면, 식(31)으로 표시되는 폴리이미드 구조를 갖는 고분자화합물을 들 수 있다. 식(31)에 표시하는 폴리이미드 구조는, 식(I)의 화학 반응식에 표시하는 바와 같이, 자외선(UV)의 조사에 의해 식(32)에서의 시클로부탄 구조가 해렬(解裂)하여, 식(32)으로 표시되는 구조로 된다.
Figure pat00040
여기서, R20은 2가의 유기기이고, p1는 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, 어마어마한 장치를 이용하지 않아도, 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, 제1 참고 양태에 관한 액정 표시 장치, 및, 제1 참고 양태 및 제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4에서는, 배향처리후·화합물은, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 배향처리전·화합물에서의 가교성 관능기가 가교함으로써 얻어진다. 한편, 실시의 형태 6에서는, 배향처리후·화합물은, 에너지선의 조사에 의한 변형을 수반하는 감광성 관능기를 제2의 측쇄로서 갖는 배향처리전·화합물에 의거하여 얻어진다. 즉, 실시의 형태 6의 액정 표시 장치에서는, 한 쌍의 배향막(22, 32) 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자(41)와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 감광성 관능기를 갖는 고분자화합물이 변형한 화합물(배향처리후·화합물)을 포함하고, 액정층(40)을 구성하는 액정 조성물은, 전술한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하고, 액정 분자(41)는, 변형한 화합물(배향처리후·화합물)에 의해 프리틸트가 부여된다.
여기서, 실시의 형태 6에서도, 배향막(22, 32)은, 제2의 측쇄에 가교 구조를 갖는 고분자화합물(배향처리후·화합물)의 1종 또는 2종 이상을 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 액정 분자(41)는, 변형한 화합물에 의해 프리틸트가 부여된다. 여기서, 배향처리후·화합물은, 주쇄, 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 갖는 고분자화합물(배향처리전·화합물)의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 상태로 배향막(22, 32)을 형성한 후, 액정층(40)을 마련하고, 뒤이어, 고분자화합물을 변형시킴으로써, 또는 또한, 고분자화합물에 에너지선을 조사함으로써, 보다 구체적으로는, 전장 또는 자장을 인가하면서 제2의 측쇄에 포함되는 감광성 관능기를 변형시킴에 의해 생성된다. 그리고, 배향처리후·화합물은, 액정 분자(41)를 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, 고분자화합물을 변형시켜서, 또는 또한, 고분자화합물에 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 상태로부터 시스 상태에 천이하는 결과, 액정 분자(41)에 프리틸트를 부여할 수 있다.
Figure pat00041
식(AZ-0)으로 표시되는 아조벤젠계 화합물에서의 「X」로서, 구체적으로는, 예를 들면, 이하의 식(AZ-1) 내지 식(AZ-9)을 예시할 수 있다.
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
여기서, R, R"의 어느 한쪽은, 디아민을 포함하는 벤젠환(環)과 결합하고, 다른 편은 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 사용하는 것을 제외하고, 기본적, 실질적으로는, 실시의 형태 1 내지 실시의 형태 4에서 설명한 액정 표시 장치 및 그 제조 방법과 마찬가지로 할 수 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
[실시례 1]
[실시례 1-A]
실시례 1-A는, 제1의 양태에 관한 액정 표시 장치(액정 표시 소자), 및, 제1의 양태 및 제2 참고 양태에 관한 액정 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 실시례 1-A에서는, 이하의 순서에 의해, 도 2에 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㎛, 선간(線間) 10㎛ : 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(소위, 베타 전극)(30B)가 형성된 기판을 이용하였다. 이 화소 전극(20B)에 형성된 슬릿 패턴에 의해, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)과의 사이에 경사 전계가 가하여진다. 계속해서, TFT 기판(20)의 위에 3.2㎛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 테트라카르본산2무수물 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 고분자화합물 전구체인 폴리아믹산이 합성되었다. 최후에, 얻어진 폴리아믹산 3.0그램을 NMP에 용해시킴에 의해, 고형분 농도 3질량%의 용액으로 한 후, 0.2㎛의 필터로 여과하였다. 얻어진 배향처리전·화합물의 구조식을 이하에 표시한다.
Figure pat00045
계속해서, TFT 기판(20) 및 CF 기판(30)의 각각에, 조제한 배향막 재료를 스핀 코트법에 의거하여 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)상에서 두께가 90㎚의 배향막(22, 32)을 형성하였다.
계속해서, CF 기판(30)상의 화소부 주연(周緣)에, 입경 3.2㎛의 실리카 입자를 포함하는 자외선 경화 수지를 도포함에 의해 실 부를 형성하고, 이것에 둘러싸여진 부분에, 이하의 표 1A에 표시하는 액정 조성물(액정 재료)을 적하, 주입하였다. 또한, 어느 실시례에서도, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자(41)로서 MLC-6608(마크사제)를 사용하였다. 그 후, TFT 기판(20)과 CF 기판(30)을 접합하고, 실 부를 경화시켰다. 계속해서, 120℃의 오븐에서 1시간, 가열하여, 실 부를 완전히 경화시켰다. 이에 의해, 액정층(40)이 밀봉되고, 액정 셀을 완성시킬 수 있었다.
[표 1A] 실시례 1-A의 액정 조성물
(a) MLC-6608 : 58질량%
(b) 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 38질량%
단, RAN21 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN22 : 탄소수 3의 알킬기
(c) 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 4질량%
단, RAN21 : 탄소수 3의 알켄일기
RAN22 : 탄소수 3의 알킬기
계속해서, 이와 같이 제작된 액정 셀에 대해, 실효가 전압 20볼트의 구형파의 교류 전계(60Hz)를 인가한 상태에서, 500mJ(파장 365㎚에서의 측정)의 균일한 자외선을 조사하고, 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 한 도 2에 도시하는 액정 표시 장치(액정 표시 소자)를 완성시킬 수 있었다. 최후에, 액정 표시 장치의 외측에, 흡수축이 직교하도록 한 쌍의 편광판을 부착하였다.
이렇게하여 얻어진 실시례 1-A, 또는 또한, 후술하는 실시례 1-B 내지 실시례 1-K의 액정 표시 장치에서의 3000시간 경과 후의 전압유지율 측정 결과를, 표 2에 표시한다. 또한, 액정 표시 장치에서의 백라이트는, 항상, 점등 상태로 하였다. 아울러서, τf의 값을 표 2에 표시한다. 여기서, 「τf」란, 화소 전극(20B)과 대향 전극(30B)과의 사이에, 구동 전압(7.5볼트)을 인가한 상태로부터, 인가하지 않는 상태(0볼트)로 하였을 때의, 휘도 90%로부터 10%의 휘도로 되기 까지의 시간을 의미한다. 또한, 측정 장치로서 LCD5200(오쓰카전자 주식회사제)를 이용하였다.
[실시례 1-B]
실시례 1-B에서는, 이하의 표 1B에 표시하는 액정 조성물을 사용한 이외는, 실시례 1-A와 마찬가지로 하였다.
[표 1B] 실시례 1-B의 액정 조성물
(a) MLC-6608 : 61질량%
(b) 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 15질량%
단, RAN21 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN22 : 탄소수 4의 알킬기
(c) 일반식(AN-3)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 13질량%
단, RAN31 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN32 : 탄소수 1의 알킬기
(d) 일반식(AN-3)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 11질량%
단, RAN31 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN32 : 탄소수 2의 알킬기
[실시례 1-C] 실시례 1-C에서는, 이하의 표 1C에 표시하는 액정 조성물을 사용한 이외는, 실시례 1-A와 마찬가지로 하였다.
[표 1C] 실시례 1-C의 액정 조성물
(a) MLC-6608 : 55질량%
(b) 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 31질량%
단, RAN21 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN22 : 탄소수 3의 알킬기
(c) 일반식(AN-3)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 12질량%
단, RAN31 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN32 : 탄소수 1의 알킬기
(d) 일반식(AN-4)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 2질량%
단, RAN41 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN42 : 탄소수 4의 알킬기
[실시례 1-D]
실시례 1-D에서는, 이하의 표 1D에 표시하는 액정 조성물을 사용한 이외는, 실시례 1-A와 마찬가지로 하였다.
[표 1D] 실시례 1-D의 액정 조성물
(a) MLC-6608 : 81질량%
(b) 일반식(AN-5-1)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 11질량%
단, RAN51 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN52 : 탄소수 2의 알킬기
(c) 일반식(AN-5-1)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 8질량%
단, RAN51 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN52 : 탄소수 4의 알킬기
[실시례 1-E]
실시례 1-E에서는, 이하의 표 1E에 vy시하는 액정 조성물을 사용한 이외는, 실시례 1-A와 마찬가지로 하였다.
[표 1E] 실시례 1-E의 액정 조성물
(a) MLC-6608 : 73질량%
(b) 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 19질량%
단, RAN21 : 탄소수 2의 알켄일기
RAN22 : 탄소수 5의 알킬기
(c) 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 8질량%
단, RAN21 : 탄소수 3의 알켄일기
RAN22 : 탄소수 3의 알킬기
[실시례 1-F]
실시례 1-F에서는, 이하의 표 1F에 표시하고, 이하의 식(AN-5-2)으로 표시되는 액정 조성물(단, L1은 염소 원자이고, L2은 불소 원자)을 사용한 이외는, 실시례 1-A와 마찬가지로 하였다.
[표 1F] 실시례 1-F의 액정 조성물
(a) MLC-6608 : 89질량%
(b) 일반식(AN-5-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 4질량%
단, RAN61 : 탄소수 3의 알켄일기
RAN62 : 탄소수 2의 알콕시기
(c) 일반식(AN-5-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 3질량%
단, RAN61 : 탄소수 4의 알켄일기
RAN62 : 탄소수 2의 알콕시기
(d) 일반식(AN-5-2)으로 표시되는 알켄일 화합물 : 4질량%
단, RAN61 : 탄소수 5의 알켄일기
RAN62 : 탄소수 2의 알콕시기
[실시례 1-G]
실시례 1-G에서는, 이하에 구조식을 표시하는 배향처리전·화합물을 사용한 이외는, 실시례 1-C와 마찬가지로 하였다.
Figure pat00046
[실시례 1-H]
실시례 1-H에서는, 이하에 구조식을 표시하는 배향처리전·화합물을 사용한 이외는, 실시례 1-C와 마찬가지로 하였다.
Figure pat00047
[실시례 1-I] 실시례 1-I에서는, 이하에 구조식을 표시하는 배향처리전·화합물을 사용한 이외는, 실시례 1-C와 마찬가지로 하였다. 또한, 혼합 비율을, 하기한 상단에 표시하는 요소(재료)와, 하기한 하단에 표시하는 요소(재료)와의 혼합 비율을, 몰 기준으로 4/1로 하였다.
Figure pat00048
[실시례 1-J]
실시례 1-J에서는, 이하에 구조식을 표시하는 배향처리전·화합물을 사용한 이외는, 실시례 1-C와 마찬가지로 하였다. 또한, 혼합 비율을, 하기한 상단에 표시하는 요소(재료)와, 하기한 하단에 표시하는 요소(재료)와의 혼합 비율을, 몰 기준으로 4/1로 하였다.
Figure pat00049
[실시례 1-K]
실시례 1-K에서는, 이하에 구조식을 표시하는 배향처리전·화합물을 사용한 이외는, 실시례 1-C와 마찬가지로 하였다.
Figure pat00050
[비교례 1-A]
실시례 1-A에서는, 액정 조성물로서, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자인 MLC-6608(마크 사제)만을 사용하였다. 그 외는, 실시례 1-A와 마찬가지로 하였다.
[비교례 1-B]
실시례 1-B에서는, 액정 조성물로서, 실시례 1-A와 같은 액정 조성물을 사용하였다. 또한, 배향막으로서, 일반적인 수직 배향막 AL60601(JSR주식회사제)를 사용하였다. 그 외는, 실시례 1-A와 마찬가지로 하였다.
Figure pat00051
비교례 1-A는, 전압유지율의 값은 실시례 1 레벨이었지만, τf의 값이 높았다. 한편, 비교례 1-A는, τf의 값은 실시례 1 레벨이었지만, 전압유지율의 값이 높았다. 실시례 1-A 내지 실시례 1-K에서는, 높은 전압유지율의 값, 및, 짧은 τf의 값의 어느 것이나 달성할 수가 있었다.
이상, 바람직한 실시의 형태 및 실시례를 들여 본 개시를 설명하였지만, 본 개시는 이들의 실시의 형태 등으로 한정되지 않고, 여러가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 실시의 형태 및 실시례에서는 VA 모드의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 본 개시는 반드시 이것으로 한정되지 않고, TN 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 OCB(Optically Compensated Bend) 모드 등의, 다른 표시 모드에도 적용 가능하다. 이 경우에도 같은 효과를 얻을 수 있다. 단, 본 개시에서는, 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 실시례에서는, 오로지 투과형의 액정 표시 장치(액정 표시 소자)에 관해 설명하였지만, 본 개시에서는 반드시 투과형으로 한정되지 않고, 예를 들면, 반사형으로 하여도 좋다. 반사형으로 한 경우에는, 화소 전극이 알루미늄 등의 광반사성을 갖는 전극 재료에 의해 구성된다.
또한, 본 개시는, 이하와 같은 구성을 취할 수도 있다..
[1] ≪액정 표시 장치≫
한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막의 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고, 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물이 가교한 화합물을 포함하고, 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하고, 액정 분자는, 가교한 화합물에 의해 프리틸트가 부여되는 액정 표시 장치.
Figure pat00052
단, RAN11, RAN12은, 각각, 독립해서, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알켄일기 또는 알콕시기이고, 또한, RAN1, RAN2의 적어도 한쪽은 알켄일기이고,
Figure pat00053
은, 각각 독립해서,
Figure pat00054
이고,
L1, L2은, 각각 독립해서, 수소 원자, 불소 원자 또는 염소 원자이고,
p는 0 또는 1이다.
[2] 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
Figure pat00055
단, RAN21은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN22은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
[3] 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-3)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
Figure pat00056
단, RAN31은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN32은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
[4] 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-4)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
Figure pat00057
단, RAN41은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN42은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
[5] 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-5-1) 또는 일반식(AN-5-2)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
Figure pat00058
단, RAN51은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN52은, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이고, L1, L2은, 각각, 독립해서, 불소 원자 또는 염소 원자이다.
[6] 액정층을 구성하는 액정 조성물은, 적어도, 전기적으로 네거티브한 알켄일 화합물과, 전기적으로 뉴트럴한 알켄일 화합물과의 혼합물을 포함하는 [1]에 기재된 액정 표시 장치.
[7] 고분자화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄의 각각은, 주쇄에 결합하여 있고, 액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 [1] 내지 [6]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[8] 고분자화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고, 제1의 측쇄와 제2의 측쇄는 결합하여 있고, 제1의 측쇄 또는 제2의 측쇄는, 주쇄에 결합하여 있고, 액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 [1] 내지 [6]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[9] 제1의 측쇄는, (A11)n11-RSD11-(A12)n12-RSD12-RSD13 로 이루어지고,
A11 및 A12은, 각각, -CH2-, -O-, -COO-, 또는, -OCO-이고, n11 및 n12은, 각각, 0 또는 1이고, RSD11은, 탄소수 0 내지 40의 알킬기, 또는, 탄소수 1 내지 40의 플루오로알킬기이고, RSD12은, 적어도 하나의 환 구조를 포함하는 2가의 유기기이고,
RSD13은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체인 [7] 또는 [8]에 기재된 액정 표시 장치.
[10] 제2의 측쇄는, (A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23 로 이루어지고, A21 및 A22은, 각각, -CH2-, -O-, -COO-, 또는, -OCO-이고, n21 및 n22은, 각각, 0 또는 1이고, RSD21은, 탄소수 0 내지 40의 알킬기, 또는, 탄소수 1 내지 40의 플루오로알킬기이고, RSD22은, 비닐, 아크릴로일, 메타크릴로일, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및 키토산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기이고, RSD23은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체인 [7] 내지 [9]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[11] 주쇄는, 폴리이미드 구조를 가지며, 또는, 폴리실록산 구조를 가지며, 또는, 폴리아믹산으로 이루어지는 [7] 내지 [10]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[12] 전극에 형성된 슬릿부, 전극에 형성된 요철부 또는 기판에 마련된 돌기로 이루어지는 배향 규제부가 마련되어 있는 [1] 내지 [11]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
[13] 한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽의 표면조도(Ra)는 1㎚ 이하인 [1] 내지 [12]의 어느 한 항에 기재된 액정 표시 장치.
1 : 전압 인가 수단
10(10A, 10B, 10C) : 화소
20 : TFT 기판
30 : CF 기판
20A, 30A : 유리 기판
20B : 화소 전극
30B : 대향 전극
21, 31 : 슬릿부
22, 32 : 배향막
40 : 액정층
41(41A, 41B, 41C) : 액정 분자
60 : 표시 영역
61 : 소스 드라이버
62 : 게이트 드라이버
63 : 타이밍 컨트롤러
64 : 전원 회로
71 : 소스선
72 : 게이트선

Claims (11)

  1. 한 쌍의 기판의 대향면측에 마련된 한 쌍의 배향막과, 한 쌍의 배향막의 사이에 마련되고, 부의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하는 액정 조성물로 구성된 액정층을 갖는 액정 표시 소자를 구비하고,
    한 쌍의 배향막 중의 적어도 한쪽은, 액정 분자와 상호작용하는 제1의 측쇄를 가지며, 또한, 제2의 측쇄로서 가교성 관능기를 갖는 고분자화합물이 가교한 화합물을 포함하고,
    액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-1)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류 포함하고,
    액정 분자는, 가교한 화합물에 의해 프리틸트가 부여되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    Figure pat00059

    단, RAN11, RAN12은, 각각, 독립해서, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알켄일기 또는 알콕시기이고, 또한, RAN1, RAN2의 적어도 한쪽은 알켄일기이고,
    Figure pat00060
    은, 각각 독립해서,
    Figure pat00061
    이고,
    L1, L2은, 각각 독립해서, 수소 원자, 불소 원자 또는 염소 원자이고,
    p는 0 또는 1이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-2)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    Figure pat00062

    단, RAN21은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN22은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
  3. 제 1항에 있어서,
    액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-3)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    Figure pat00063

    단, RAN31은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN32은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
  4. 제 1항에 있어서,
    액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-4)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 액정 표시 장치.
    Figure pat00064

    단, RAN41은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN42은, 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.
  5. 제 1항에 있어서,
    액정층을 구성하는 액정 조성물은, 하기한 일반식(AN-5-1) 또는 일반식(AN-5-2)으로 표시되는 알켄일 화합물을 적어도 1종류, 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
    Figure pat00065

    단, RAN51은, 탄소수 1 내지 10의 알켄일기이고, RAN52은, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이고, L1, L2은, 각각, 독립해서, 불소 원자 또는 염소 원자이다.
  6. 제 1항에 있어서,
    고분자화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    제1의 측쇄 및 제2의 측쇄의 각각은, 주쇄에 결합하여 있고,
    액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    고분자화합물을 가교시킴에 의해 얻어진 화합물은, 제1의 측쇄, 제2의 측쇄, 및, 기판에 대해 제1의 측쇄 및 제2의 측쇄를 지지하는 주쇄로 구성되어 있고,
    제1의 측쇄와 제2의 측쇄는 결합하여 있고,
    제1의 측쇄 또는 제2의 측쇄는, 주쇄에 결합하여 있고,
    액정 분자는, 제1의 측쇄에 따라, 또는, 제1의 측쇄에 끼어짐으로써 프리틸트가 부여되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    제1의 측쇄는,
    (A11)n11-RSD11-(A12)n12-RSD12-RSD13
    로 이루어지고,
    A11 및 A12은, 각각, -CH2-, -O-, -COO-, 또는, -OCO-이고,
    n11 및 n12은, 각각, 0 또는 1이고,
    RSD11은, 탄소수 0 내지 40의 알킬기, 또는, 탄소수 1 내지 40의 플루오로알킬기이고,
    RSD12은, 적어도 하나의 환 구조를 포함하는 2가의 유기기이고,
    RSD13은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    제2의 측쇄는,
    (A21)n21-RSD21-(A22)n22-RSD22-RSD23
    로 이루어지고,
    A21 및 A22은, 각각, -CH2-, -O-, -COO-, 또는, -OCO-이고,
    n21 및 n22은, 각각, 0 또는 1이고,
    RSD21은, 탄소수 0 내지 40의 알킬기, 또는, 탄소수 1 내지 40의 플루오로알킬기이고,
    RSD22은, 비닐, 아크릴로일, 메타크릴로일, 칼콘, 신나메이트, 신나모일, 쿠마린, 말레이미드, 벤조페논, 노르보르넨, 오리잔올 및 키토산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 구조를 포함하는 2가의 기, 또는, 에티닐렌기이고,
    RSD23은, 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 또는, 카보네이트기를 갖는 1가의 기, 또는, 그들의 유도체인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    주쇄는, 폴리이미드 구조를 가지며, 또는, 폴리실록산 구조를 가지며, 또는, 폴리아믹산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    전극에 형성된 슬릿부, 전극에 형성된 요철부 또는 기판에 마련된 돌기로 이루어지는 배향 규제부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
KR1020140026351A 2013-04-15 2014-03-06 액정 표시 장치 KR102223516B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210017192A KR102343429B1 (ko) 2013-04-15 2021-02-08 액정 표시 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013084655A JP6241058B2 (ja) 2013-04-15 2013-04-15 液晶表示装置
JPJP-P-2013-084655 2013-04-15

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210017192A Division KR102343429B1 (ko) 2013-04-15 2021-02-08 액정 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140123897A true KR20140123897A (ko) 2014-10-23
KR102223516B1 KR102223516B1 (ko) 2021-03-04

Family

ID=51670308

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140026351A KR102223516B1 (ko) 2013-04-15 2014-03-06 액정 표시 장치
KR1020210017192A KR102343429B1 (ko) 2013-04-15 2021-02-08 액정 표시 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210017192A KR102343429B1 (ko) 2013-04-15 2021-02-08 액정 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9465244B2 (ko)
JP (1) JP6241058B2 (ko)
KR (2) KR102223516B1 (ko)
CN (1) CN104102048B (ko)
TW (1) TWI628203B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN104298005B (zh) * 2014-10-11 2017-02-22 深圳市华星光电技术有限公司 一种液晶显示面板的制作方法
EP3210075B1 (en) * 2014-10-21 2019-02-13 ROLIC Technologies AG Polymer containing scattering type vertically aligned liquid crystal device
JP6459393B2 (ja) * 2014-10-28 2019-01-30 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶表示素子の製造方法、液晶配向膜及び液晶表示素子
WO2018030201A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 シャープ株式会社 液晶表示装置の製造方法及び配向膜材料
CN110168439B (zh) * 2017-02-06 2022-05-17 Jsr株式会社 液晶元件及其制造方法、液晶取向剂、以及显示装置
CN109946883B (zh) * 2019-04-24 2020-10-27 深圳市华星光电技术有限公司 聚合物稳定垂直配向液晶显示面板及其制造方法
CN113834810B (zh) * 2020-06-24 2023-11-14 宝山钢铁股份有限公司 冶金焦炭光学组织的自动检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008106280A (ja) 2007-11-16 2008-05-08 Dainippon Ink & Chem Inc アルケニルビフェニル誘導体を含有する液晶組成物
JP2009149667A (ja) 1998-06-02 2009-07-09 Chisso Corp Δεが負の値を有するアルケニル化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2011095696A (ja) 2009-01-30 2011-05-12 Sony Corp 液晶表示装置及びその製造方法
KR101098142B1 (ko) * 2007-10-24 2011-12-26 우 옵트로닉스 코포레이션 Ｐｓａ 공정용 액정 혼합물 및 액정 디스플레이 장치
JP2013011755A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Sony Corp 液晶表示装置及びその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6699533B2 (en) * 2000-12-01 2004-03-02 3M Innovative Properties Company Stabilized liquid crystal alignment structure with pre-tilt angle and display devices containing the same
KR20070035683A (ko) * 2005-09-28 2007-04-02 삼성전자주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP2007272136A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Fujifilm Corp 液晶表示装置
EP2181175A1 (de) * 2007-08-29 2010-05-05 Merck Patent GmbH Flüssigkristallanzeige
JP4193005B2 (ja) * 2007-11-16 2008-12-10 Ｄｉｃ株式会社 新規アルケニルビフェニル誘導体
TWI458706B (zh) * 2009-05-11 2014-11-01 Jnc Corp 聚合性化合物及含有其之液晶組成物
KR101666622B1 (ko) * 2009-08-26 2016-10-17 삼성디스플레이 주식회사 광배향제 및 그것을 이용한 액정 표시 장치
KR101902984B1 (ko) * 2010-04-02 2018-11-14 삼성디스플레이 주식회사 화소전극 표시판, 액정표시판 조립체 및 이들을 제조하는 방법들
US9057917B2 (en) * 2010-04-02 2015-06-16 Samsung Display Co., Ltd. Pixel electrode panel, a liquid crystal display panel assembly and methods for manufacturing the same
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
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009149667A (ja) 1998-06-02 2009-07-09 Chisso Corp Δεが負の値を有するアルケニル化合物、液晶組成物および液晶表示素子
KR101098142B1 (ko) * 2007-10-24 2011-12-26 우 옵트로닉스 코포레이션 Ｐｓａ 공정용 액정 혼합물 및 액정 디스플레이 장치
JP2008106280A (ja) 2007-11-16 2008-05-08 Dainippon Ink & Chem Inc アルケニルビフェニル誘導体を含有する液晶組成物
JP2011095696A (ja) 2009-01-30 2011-05-12 Sony Corp 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

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210020052A (ko) 2021-02-23
CN104102048A (zh) 2014-10-15
US9465244B2 (en) 2016-10-11
KR102223516B1 (ko) 2021-03-04
TWI628203B (zh) 2018-07-01
TW201439151A (zh) 2014-10-16
KR102343429B1 (ko) 2021-12-28
JP2014206669A (ja) 2014-10-30
US20140307211A1 (en) 2014-10-16
CN104102048B (zh) 2019-03-08
JP6241058B2 (ja) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101670105B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102343429B1 (ko) 액정 표시 장치
KR101852192B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP5741055B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR101670104B1 (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US9146425B2 (en) Liquid crystal display and method of manufacturing the same
JP5906570B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP5741050B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2012032752A (ja) 液晶表示素子および液晶表示装置
KR102025168B1 (ko) 액정 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법
TW201346400A (zh) 液晶顯示裝置及其製造方法
JP5994805B2 (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant