TW201610525A - 液晶顯示裝置 - Google Patents

液晶顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201610525A
TW201610525A TW104124291A TW104124291A TW201610525A TW 201610525 A TW201610525 A TW 201610525A TW 104124291 A TW104124291 A TW 104124291A TW 104124291 A TW104124291 A TW 104124291A TW 201610525 A TW201610525 A TW 201610525A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
crystal display
skeleton
electric field
Prior art date
Application number
TW104124291A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Miyake
Koichi Miyachi
Original Assignee
Sharp Kk
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 Sharp Kk filed Critical Sharp Kk
Publication of TW201610525A publication Critical patent/TW201610525A/zh

Links

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
    • G02F1/1337—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
    • 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
    • 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
    • C08G73/1003—Preparatory processes
    • C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
    • 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
    • C08G73/1075—Partially aromatic polyimides
    • C08G73/1078—Partially aromatic polyimides wholly aromatic in the diamino moiety
    • 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
    • C08G73/1096—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors containing azo linkage in the main chain
    • 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
    • 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
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • 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
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • 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
    • 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
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • 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
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • 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
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • 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
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • 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
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • 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)
    • C09K2019/301—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)
    • C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
    • 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
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3075—Cy-COO-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
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/027—Polyimide
    • 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
    • G02F1/133337—Layers preventing ion diffusion, e.g. by ion absorption
    • 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
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • 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
    • G02F1/133738—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homogeneous alignment
    • 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
    • G02F1/133749—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for low pretilt angles, i.e. lower than 15 degrees
    • 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
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • 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
    • G02F1/13712—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 negative dielectric anisotropy
    • 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
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/124—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode interdigital
    • 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
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/02—Materials and properties organic material
    • G02F2202/022—Materials and properties organic material polymeric
    • 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
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/10—Materials and properties semiconductor

Landscapes

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

Abstract

本發明提供一種可一邊抑制閃爍、一邊減少消耗電力之液晶顯示裝置。本發明係一種橫向電場方式之液晶顯示裝置，其包括：一對基板、設置於上述一對基板中之至少一者上之光配向膜、設置於上述一對基板之間之水平配向型之液晶層、及矩陣狀排列之複數個像素，且上述液晶層包含具有聯環己基骨架之液晶分子、與具有二氟苯骨架之液晶分子，上述液晶層之介電各向異性為負，上述一對基板中之一者包含對應上述複數個像素而設置之複數個TFT元件，上述複數個TFT元件各自具有包含氧化物半導體之半導體層，上述液晶顯示裝置之圖框頻率未達50Hz。

Description

液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。更詳細而言，係關於一種可低頻驅動之液晶顯示裝置。
近年來，如FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)之可小型且輕量化之顯示裝置之高性能化進展，並將此種顯示裝置、例如液晶顯示裝置搭載於各種電子機器上。尤其是就攜帶型之電子機器而言，以減少消耗電力為課題，而進行以低消耗電力化為目的之開發。
於液晶顯示裝置之領域中，開發出使用聚合物之配向穩定化技術(PS(Polymer Sustained)技術)，例如揭示有一種液晶顯示裝置，其係包括包含一對基板、與夾持於該一對基板間之液晶層而構成之液晶單元者，且上述一對基板中之至少一者具有：電極、形成於上述電極之液晶層側之基底膜、及形成於上述基底膜之液晶層側且配向控制接近之液晶分子之聚合物層，上述基底膜係由光活性材料形成者，上述聚合物層係使添加於上述液晶層中之單體進行聚合而形成者，上述液晶層含有分子結構中包含苯環之共軛雙鍵以外之多重鍵之液晶分子(例如，參照專利文獻1)。
又，作為液晶顯示裝置用之液晶材料，開發有各種材料(例如，參照專利文獻2及非專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2012/050177號
[專利文獻2]日本專利第5493596號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]高津晴義，“液晶材料之開發與工業化(Development and Industrialization of Liquid Crystal Materials)”，DIC Technical Review，No.11(2005年)，p.29-36，[online]，DIC股份有限公司，[2014年7月28日檢索]，網際網路<http：//www.dic-global.com/ja/r_and_d/review/pdf/dic_r_and_d_2005_review03.pdf>
通常，於顯示裝置之消耗電力中，驅動電路所消耗之電力占較大之比例。又，驅動電路之消耗電力係與其驅動頻率成比例。因此，為了減少顯示裝置之消耗電力，有效的是降低顯示裝置之圖框頻率，而使驅動電路之驅動頻率降低。
然而，於使用TFT(Thin-film transistor，薄膜電晶體)元件，以低頻(本說明書中將未達50Hz之頻率設為低頻)驅動液晶顯示裝置之情形時，閃爍(畫面之閃爍)成為問題。普通之中小型之液晶顯示裝置通常以60Hz驅動，其原因在於防止閃爍。
閃爍之原因主要在於如下方面：1)液晶顯示裝置之VHR(電壓保持率)較低；2)液晶層內存在由撓曲電效應(flexo-electric effect)引起之極化(以下，撓曲極化)。
1)VHR降低之主要原因在於存在於液晶中之雜質離子。於先前之液晶顯示裝置中，該雜質離子於液晶層中移動，從而施加於液晶層之有效電壓降低，而以亮度變化之形式被觀察到。又，亦存在如下情形：由於TFT元件之截止洩漏，即斷開(gate off)時(掃描信號未施加於TFT元件之閘極電極時)之TFT元件之漏電流，而施加於液晶層之電壓 降低。
圖13係表示相對於時間之液晶顯示裝置之亮度之變化的圖表，且表示由雜質離子及TFT元件之截止洩漏引起之亮度之變化。
如圖13所示，由於雜質離子、及/或TFT元件之截止洩漏，1圖框中亮度變化，該亮度變化以閃爍之形式被視認。
2)撓曲極化係與施加於液晶層之電場耦合而使電場之強度變化，因此導致亮度變化。其以閃爍之形式被觀察到。可認為撓曲極化係於預傾角較高而電極間液晶配向之非對稱性較大之情形時、或者介電各向異性為正之液晶之配向於施加電壓時在電極邊緣附近等容易局部變化之情形時產生。
圖14係表示相對於時間之液晶顯示裝置之亮度之變化的圖表，且表示由撓曲極化引起之亮度之變化。
如圖14所示，由於撓曲極化，1圖框中亮度變化，該亮度變化以閃爍之形式被視認。
該等之結果為，於使用TFT元件而驅動液晶顯示裝置之情形時，伴隨著VHR降低之亮度降低或伴隨著撓曲極化之亮度變化以閃爍之形式被視認。因此，於使液晶顯示裝置之圖框頻率降低而使驅動電路之驅動頻率降低之情形時，於抑制閃爍之產生之方面上有改善之餘地。
再者，專利文獻1所記載之液晶顯示裝置具有使添加於液晶層中之單體進行聚合而形成之聚合物層，單體之聚合時所產生之自由基可作為雜質單體殘留於液晶層中。又，該自由基可與其他分子進行反應而產生雜質離子。因此，於專利文獻1所記載之液晶顯示裝置中，亦存在上述之改善點。進而，專利文獻1係關於改善由施加交流電壓(AC)引起之殘像者，而並非解決低頻驅動時之課題者。
本發明係鑒於上述現狀而完成者，其目的在於提供一種可一邊抑制閃爍，一邊減少消耗電力之液晶顯示裝置。
本發明之一態樣亦可為一種橫向電場方式之液晶顯示裝置，其包括：一對基板、設置於上述一對基板中之至少一者上之光配向膜、設置於上述一對基板之間之水平配向型之液晶層、及矩陣狀排列之複數個像素，且上述液晶層包含具有聯環己基骨架之液晶分子、與具有二氟苯骨架之液晶分子，上述液晶層之介電各向異性為負，上述一對基板中之一者包含對應上述複數個像素而設置之複數個TFT元件，上述複數個TFT元件各自具有包含氧化物半導體之半導體層，上述液晶顯示裝置之圖框頻率未達50Hz。
以下，將該液晶顯示裝置亦稱為本發明之顯示裝置。
以下對本發明之顯示裝置中之較佳實施形態進行說明。再者，以下之較佳實施形態亦可適當相互組合，將以下之2個以上之較佳實施形態相互組合而成之實施形態亦為較佳實施形態之一。
本發明之顯示裝置亦可進而包括具有LED元件之背光裝置。
上述背光裝置之亮度亦可為可變。
上述液晶層亦可藉由將含有具有上述聯環己基骨架之上述液晶分子、與具有上述二氟苯骨架之上述液晶分子之液晶材料封入上述一對基板之間而形成，且上述液晶材料不含有聚合性單體。
上述液晶層亦可藉由對上述被封入一對基板之間之液晶材料照射光而形成，且上述液晶材料含有具有上述聯環己基骨架之上述液晶分子、具有上述二氟苯骨架之上述液晶分子、及聚合性單體，且 相對於上述液晶材料整體之上述聚合性單體之濃度於上述光之照射前未達0.4質量%。
本發明之顯示裝置亦可進而包括設置於上述一對基板之間且包圍上述液晶層之密封條，且上述密封條之寬度大於0.1mm。
上述光配向膜亦可包含間聯甲苯胺與酸二酐進行反應而獲得之聚醯胺酸及聚醯亞胺中之至少一種。
上述酸二酐亦可為1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐。
上述液晶層之預傾角亦可實質上為零。
上述光配向膜亦可由具有光官能基之聚合物形成。
上述光官能基亦可產生選自由光致異構化反應、光二聚反應、光交聯反應、光分解反應、光夫里士重排反應所組成之群中之至少一種反應。
上述聚合物亦可包含選自由肉桂酸酯骨架、查耳酮骨架、偶氮苯骨架、茋骨架、香豆素骨架、苯酯骨架、及環丁烷骨架所組成之群中之至少一種骨架作為上述光官能基。
上述氧化物半導體亦可為In-Ga-Zn-O系氧化物半導體。
上述橫向電場方式亦可為IPS(In-Plane Switching，共平面切換)方式。
上述橫向電場方式亦可為FFS(Fringe Field Switching，邊緣電場切換)方式。
根據本發明，可實現可一邊抑制閃爍之產生，一邊減少消耗電力之液晶顯示裝置。
1‧‧‧液晶顯示裝置(液晶面板)
2‧‧‧顯示區域
3‧‧‧像素
4‧‧‧密封條
5‧‧‧背光裝置
6‧‧‧LED元件
6R‧‧‧紅之LED元件
6G‧‧‧綠之LED元件
6B‧‧‧藍之LED元件
7‧‧‧導光板
8‧‧‧擴散片
10‧‧‧基板(陣列基板)
11、31‧‧‧光配向膜
12、32‧‧‧偏光板
13‧‧‧像素電極
14‧‧‧共用電極
15‧‧‧主幹部
16‧‧‧枝部(梳齒)
17‧‧‧層間絕緣膜
18‧‧‧平面狀之電極
19‧‧‧電極狹縫
20‧‧‧形成有電極狹縫之電極
21‧‧‧絕緣膜
22‧‧‧閘極線(閘極匯流排線)
23‧‧‧源極線(源極匯流排線)
24‧‧‧TFT元件
25‧‧‧閘極電極
26‧‧‧半導體層
27‧‧‧源極電極
28‧‧‧汲極電極
29‧‧‧接觸孔(貫通孔)
30‧‧‧基板(對向基板)
40‧‧‧液晶層
41‧‧‧液晶分子
51、52‧‧‧電場
圖1係實施形態1之液晶顯示裝置之俯視模式圖。
圖2係實施形態1之液晶顯示裝置之俯視模式圖，係將圖1之由虛線所包圍之區域擴大表示。
圖3係實施形態1之液晶顯示裝置之剖面模式圖。
圖4係表示實施形態1之液晶顯示裝置之各像素之結構的俯視模式圖。
圖5係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之俯視模式圖。
圖6係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之剖面模式圖，係表示圖5中之A1-A2線剖面。
圖7係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之俯視模式圖。
圖8係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之剖面模式圖，係表示圖7中之B1-B2線剖面。
圖9係實施形態1之液晶顯示裝置之背光裝置之剖面模式圖。
圖10係實施形態1之液晶顯示裝置之背光裝置之剖面模式圖。
圖11係比較例1a之液晶面板之剖面模式圖，係表示與電極狹縫垂直之剖面。
圖12係實施例1a之液晶面板之剖面模式圖，係表示與電極狹縫平行之剖面(於電極狹縫上切斷之面)。
圖13係表示相對於時間之液晶顯示裝置之亮度之變化的圖表，表示由雜質離子及TFT之截止洩漏引起之亮度之變化。
圖14係表示相對於時間之液晶顯示裝置之亮度之變化的圖表，表示由撓曲極化引起之亮度之變化。
以下，一面參照圖式一面對本發明之實施形態及實施例進行說明，本發明並不限定於以下之實施形態及實施例。又，各實施形態及 實施例之構成亦可於不偏離本發明之主旨之範圍內適當組合，亦可進行變更。再者，於各圖式中，向發揮相同功能之構件附上相同之符號。
(實施形態1)
圖1係實施形態1之液晶顯示裝置之俯視模式圖。
本實施形態之液晶顯示裝置(液晶面板)1係橫向電場方式之主動矩陣型液晶顯示裝置，如圖1所示般，液晶顯示裝置1具有顯示圖像(畫面)之顯示區域2，顯示區域2係由矩陣狀排列之複數個像素3所構成。
圖2係實施形態1之液晶顯示裝置之俯視模式圖，係將圖1之由虛線所包圍之區域擴大表示。圖3係實施形態1之液晶顯示裝置之剖面模式圖。
如圖2及3所示般，液晶顯示裝置1包括：一對基板10及30；夾於基板10及30之間之水平配向型之液晶層40；設置於基板10及30各自之液晶層40側之表面上之光配向膜11及31；設置於基板10及30各自之與液晶層40相反側之表面上之偏光板12及32；以包圍複數個像素3、即顯示區域2之方式設置於基板10及30之間之線狀的密封條4；配置於基板10之後方之背光裝置5；閘極線驅動電路、源極線驅動電路等驅動電路(未圖示)；及時序控制器(Timing Controller)。
圖4係表示實施形態1之液晶顯示裝置之各像素之結構的俯視模式圖。
基板10係位於背面側(非觀察者側)之陣列基板，包括玻璃基板等透明之絕緣基板。如圖4所示般，基板10包括：設置於絕緣基板(未圖示)上之複數個閘極線(閘極匯流排線)22、覆蓋閘極線22之閘極絕緣膜(未圖示)、設置於閘極絕緣膜上之複數個源極線(源極匯流排線)23、對應複數個像素3而設置之複數個TFT元件24、覆蓋該等之層間絕緣 膜(圖4中未圖示)、及設置於層間絕緣膜上之像素電極13及共用電極(圖4中未圖示)。
像素電極13係每個像素3進行設置。共用電極可每個像素3進行設置，亦可複數個像素3進行設置，亦可以覆蓋全部像素3之方式進行設置。共用電極係向全部之像素3供給共用之信號。像素電極13及共用電極係由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等透明導電材料形成。
圖5係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之俯視模式圖。圖6係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之剖面模式圖，係表示圖5中之A1-A2線剖面。圖5及6係表示採用IPS(In Plane Switching)方式作為橫向電場方式之情形。
於採用IPS方式作為橫向電場方式之情形時，如圖5所示般，像素電極13及共用電極14係各像素3中各梳齒相互嵌合之一對梳齒電極，具有主幹部15、與自主幹部15伸出之複數根平行之枝部(梳齒)16，且各枝部16隔著一定間隔(間隙)交替配置。如圖6所示般，像素電極13及共用電極14係配置於層間絕緣膜17上。若向像素電極13及共用電極14之間施加電壓，則於間隙附近在液晶層40產生與基板10大致平行之電場51。
圖7係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之俯視模式圖。圖8係表示實施形態1之液晶顯示裝置之電極配置之剖面模式圖，係表示圖7中之B1-B2線剖面。圖7及8係表示採用FFS(Fringe Field Switching)方式作為橫向電場方式之情形。
於採用FFS方式作為橫向電場方式之情形時，如圖7所示般，各像素3中，像素電極及共用電極中之一者為平面狀之電極18，另一者為形成有複數根平行之電極狹縫(電極之非形成部分)19之電極20。如圖8所示般，平面狀之電極18係配置於層間絕緣膜17上，於電極18上設置有絕緣膜21，形成有電極狹縫19之電極20係配置於絕緣膜21上。 電極20係隔著絕緣膜21而積層於電極18上。若向電極18及20、即像素電極13及共用電極14之間施加電壓，則於電極狹縫19附近在液晶層40中產生放物線狀之電場(橫向邊緣電場)52。
TFT元件24係開關用主動元件，如圖4所示般，每個像素3中，例如設置於閘極線22及源極線23之各交叉部。各TFT元件24包含：電性連接於閘極線22之閘極電極25、閘極絕緣膜、設置於閘極絕緣膜上之半導體層26、用以將半導體層26電性連接於源極線23之源極電極27、用以將半導體層26電性連接於像素電極13之汲極電極28。於層間絕緣膜，對應各TFT元件24之汲極電極28而設置有接觸孔(貫通孔)29，各像素電極13係通過所對應之接觸孔29而電性連接於所對應之TFT元件24之汲極電極28。
基板30係位於前面側(顯示面側、觀察者側)之對向基板，且包括：玻璃基板等透明之絕緣基板、與設置於絕緣基板之液晶層40側之表面上之黑矩陣。基板30係藉由密封條4而與基板10貼合。於進行彩色顯示之情形時，基板30亦可進而包括彩色濾光片。
再者，於進行彩色顯示之情形時，各像素3係由複數種顏色之子像素所構成，各子像素具有與上述之像素3相同之構成。
關於各像素3之驅動方法，除驅動頻率小於通常之液晶顯示裝置之驅動頻率(通常為60Hz)外，與通常之液晶顯示裝置之情形相同，各閘極線22係向連接於各閘極線22之複數個TFT元件24供給掃描信號，各源極線23係向連接於各源極線23之複數個TFT元件24中被閘極電極25施加了掃描信號者供給顯示信號。掃描信號及顯示信號分別自閘極線驅動電路及源極線驅動電路向各閘極線22及各源極線23進行供給(施加)。閘極線驅動電路係以特定順序選擇複數個閘極線22而供給掃描信號。再者，閘極線驅動電路、源極線驅動電路等驅動電路之構成亦可與通常之液晶顯示裝置所使用者相同。
液晶顯示裝置1之圖框頻率未達50Hz，較佳為30Hz以下，更佳為20Hz以下，尤佳為5Hz以下。因此，可減少液晶顯示裝置1之消耗電力。再者，本說明書中，所謂圖框頻率，意指1秒鐘內，自源極線23向某任意之像素3之像素電極13供給電荷之次數。換言之，意指1秒鐘內，選擇某任意之閘極線22而TFT元件24成為導通狀態之次數，進而換言之，意指1秒鐘內，某任意之源極線23經由TFT元件24而與像素電極13電性連接之次數。
液晶顯示裝置1之圖框頻率之下限值並無特別限定，較佳為0.01Hz以上，更佳為0.1Hz以上，進而較佳為0.5Hz以上。於通常之液晶面板中，每1圖框使施加於像素電極及共用電極之電壓之極性反轉而防止殘像之產生。本實施形態中，若過於低頻，則亦有於每1圖框使施加於像素電極及共用電極之電壓之極性反轉之情形時，正(負)極性之電壓被長時間施加於液晶層40而產生殘像之虞。因此，較佳為於不引起該殘像之程度之時間內將施加於液晶層40之電壓之極性進行反轉，就此種觀點而言，較佳為設定圖框頻率之下限值。
再者，圖框頻率可藉由使用光電二極體及示波器，對透過驅動之液晶面板之光之亮度的時間變化進行測量而進行測定。又，圖框頻率可藉由時序控制器而設定為任意之值。
各TFT元件24之半導體層26包含氧化物半導體。於使用a-Si(非晶矽)或多晶矽(例如，LTPS(低溫多晶矽))等半導體作為半導體層之材料之情形時，由於TFT元件之截止洩漏，而無法保持向像素電極供給之電荷，從而閃爍被視認。相對於此，使用氧化物半導體而形成之TFT元件24之截止洩漏小於使用a-Si或多晶矽等半導體而形成之TFT元件的截止洩漏。因此，藉由使用氧化物半導體作為半導體層26之材料，而即便於圖框頻率較小之情形時亦可減少外加電壓之降低，可提高VHR而可抑制閃爍。
作為氧化物半導體，例如可列舉：InMO3(ZnO)m(m>0)之化學式所表示之金屬氧化物。M表示選自由Ga、Fe、Ni、Mn及Co所組成之群中之至少一種金屬元素。例如，M可僅包含Ga，亦可包含Ga與Ni、Ga與Fe等Ga與Ga以外之上述金屬元素。又，上述金屬氧化物除作為M含有之金屬元素外，亦可包含Fe、Ni、其他過渡金屬元素、或該過渡金屬之氧化物作為雜質元素。上述化學式中，m亦可並非整數，於m並非整數之情形時，將包含Ga作為M之氧化物半導體稱為In-Ga-Zn-O系氧化物半導體，將其薄膜亦稱為In-Ga-Zn-O系半導體膜。 In-Ga-Zn-O系氧化物半導體作為TFT元件24之半導體層26之材料特別適合。可藉由使用In-Ga-Zn-O系氧化物半導體，而特別有效地減少TFT元件24之截止洩漏。
作為除上述外之氧化物半導體，可應用In-Sn-Zn-O系、In-Al-Zn-O系、Sn-Ga-Zn-O系、Al-Ga-Zn-O系、Sn-Al-Zn-O系、In-Zn-O系、Sn-Zn-O系、Al-Zn-O系、In-O系、Sn-O系、Zn-O系之金屬氧化物。
又，亦可使包含上述金屬氧化物之半導體層26含有氧化矽。
橫向電場方式係將包含與各基板10、30之表面平行之成分(平行成分)之電場(以下，亦稱為橫向電場)施加於液晶層40而控制構成液晶層40之液晶之配向的方式，橫向電場係藉由向像素電極13及共用電極14之間施加對應顯示信號之電壓而產生。橫向電場包含：上述之IPS方式中之與基板10大致平行之電場51、與FFS方式中之放物線狀之電場52。
另一方面，作為控制液晶配向之方式，除橫向電場方式外，存在縱向電場方式。縱向電場方式係將主要包含與各基板之表面垂直之成分(垂直成分)之電場(縱向電場)施加於液晶層而控制構成液晶層之液晶之配向的方式。
橫向電場方式與縱向電場驅動相比，可形成更大之並聯電容(儲 存電容器)。因此，於採用橫向電場方式之本實施形態中，可抑制VHR之降低，可使閃爍變得不易被視認。因此，橫向電場方式適合於低頻驅動。再者，並聯電容係相對於液晶電容(以液晶為介電體之電容)並列形成之電容。
橫向電場方式並無特別限定，較佳為IPS方式或FFS方式。
關於IPS方式，如圖5所示般，除枝部(梳齒)16之前端部外，梳齒電極(像素電極13及共用電極14)之構造變得對稱，因此可藉由該電極構造之對稱性而消除撓曲極化。因此，就IPS方式而言，可減少撓曲極化，而可將閃爍抑制為最小限度。因此，IPS方式適合低頻驅動。 又，若向梳齒電極間施加電壓，則於梳齒電極間形成以絕緣基板為介電體之並聯電容，因此IPS方式有抑制施加於液晶之有效電壓降低之效果。就此種觀點而言，亦IPS方式適合低頻驅動。
關於FFS方式，如圖7所示般，像素電極13及共用電極14之構造成為非對稱，因此容易產生撓曲極化，而FFS方式容易受到伴隨著撓曲極化之亮度變化之影響。因此，就防止閃爍之觀點而言，亦可認為FFS方式不利。然而，如下述般，本實施形態中液晶層40之介電各向異性(△ε)為負而並非為正，而於施加電壓時(驅動時)液晶分子向與電力線垂直之方向進行配向。因此，液晶分子可於與各基板10、30平行之平面內配向，從而即便於FFS方式中亦可抑制撓曲極化之產生。 又，FFS方式中，若向像素電極13及共用電極14之間施加電壓，則於像素電極13及共用電極14之間形成以絕緣膜21為介電體之較大之並聯電容，因此可有效地抑制施加於液晶之有效電壓之降低。因此，藉由FFS方式，亦可使閃爍不易被視認，FFS方式可謂適合低頻驅動。
光配向膜11及31係以至少覆蓋顯示區域2全域之方式沒有縫隙地形成。各光配向膜11、31可使附近之液晶分子向與膜表面大致平行之方向進行配向。光配向膜11及31係作為水平配向膜發揮功能。
對光配向膜11及31實施光(較佳為紫外線、更佳為偏光紫外線)之照射作為配向處理。光之照射與摩擦等接觸處理不同，係非接觸處理，因此可藉由亦使用光配向膜11及31而使各光配向膜11、31之表面污染之可能性變小，而可將雜質向各光配向膜11、31之表面之附著抑制為最小限度。因此，可抑制由於該雜質而VHR降低之情況。
又，於使用經摩擦之配向膜之情形時，一定程度產生預傾角，而使與各基板平行之平面內之液晶配向之對稱性降低，因此有可能撓曲極化變大而使閃爍惡化。另一方面，於使用光配向膜11及31之情形時，可使預傾角實質上為零，因此可於與各基板10、30平行之平面內使液晶配向之對稱性變高。因此，可減少撓曲極化而可抑制閃爍。
如上所述，就減少撓曲極化之觀點而言，液晶層40之預傾角較佳為實質上為零(0°)。所謂實質上為零，意指0°以上且1°以下(較佳為0.5°以下、更佳為0.3°以下)。預傾角可使用SYNTEK公司製造之偏光解析裝置(商品名：OPTIPRO)而進行測定。
光配向膜11及31之具體材料並無特別限定，較佳為具有光官能基之聚合物(以下，亦稱為光反應性聚合物)。藉此，可容易地形成光配向膜11及31。
光官能基係藉由光(較佳為紫外線、更佳為偏光紫外線)之照射而將控制液晶層40中之液晶分子之配向之特性賦予光配向膜11及31的官能基。光官能基並無特別限定，較佳為產生選自由光致異構化反應、光二聚反應、光交聯反應、光分解反應、光夫里士重排反應所組成之群中之至少一種反應之基。藉此，可容易地使液晶層40之預傾角實質上為零。
於光官能基產生光致異構化反應之情形時，光官能基由於光之照射而異構化。例如，藉由光之照射，順異構物(或反異構物)之光官能基經激發狀態而向反異構物(或順異構物)之光官能基變化。
於光官能基產生光二聚反應之情形時，分別具有光官能基之複數個聚合物之光官能基彼此藉由光之照射而形成二聚物，經由該二聚物而複數個聚合物相互連結而形成交聯結構(交聯鍵結結構)。
於光官能基產生光交聯反應之情形時，複數個聚合物藉由光之照射而經由源自光官能基之結構相互連結，從而形成交聯結構(交聯鍵結結構)。
於光官能基產生光分解反應之情形時，光官能基藉由光之照射而分解。
於光官能基產生光夫里士重排反應之情形時，光官能基之一部分藉由光之照射而重排，而形成芳香族羥基酮骨架。
又，作為光官能基，較佳為包含肉桂酸酯骨架、查耳酮骨架、偶氮苯骨架、茋骨架、香豆素骨架、苯酯骨架、環丁烷骨架等骨架之官能基。藉由使用該等官能基，可容易地使液晶層40之預傾角實質上為零。
肉桂酸酯骨架及查耳酮骨架可產生光二聚反應及/或光交聯反應，偶氮苯骨架及茋骨架可產生光致異構化反應，環丁烷骨架可產生光分解反應，苯酯骨架可產生光夫里士重排(rearrangement)反應。
作為光反應性聚合物，可列舉：乙烯系聚合物、丙烯酸系聚合物、聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚矽氧烷、聚馬來醯亞胺、聚酯、聚醯胺等聚合物。藉此，可容易地形成光配向膜11及31。
又，本發明者等人發現，使下述式(1)所示之間聯甲苯胺(2,2'-二甲基聯苯-4,4'-二胺)進行反應而獲得之聚醯胺酸及聚醯亞胺具有優異之離子吸附功能。
[化1]
藉由將該聚醯胺酸及/或聚醯亞胺添加於配向劑，而可利用該聚醯胺酸及/或聚醯亞胺捕獲於液晶中浮動之雜質離子，而可抑制原因在於由電場矢量之反轉引起之雜質離子之移動的外加電壓之降低。就此種觀點而言，光配向膜11及31較佳為包含藉由使間聯甲苯胺與酸二酐進行反應而獲得之聚醯胺酸及聚醯亞胺中之至少一者(以下，亦稱為離子吸附聚合物)。再者，該聚醯亞胺亦可為使藉由使間聯甲苯胺與酸二酐進行反應而獲得之聚醯胺酸完全、或局部醯亞胺化而成者。
各光配向膜11、13之離子吸附聚合物之含量並無特別限定，光反應性聚合物與離子吸附聚合物之重量比較佳為光反應性聚合物：離子吸附聚合物=1：99~80：20，更佳為光反應性聚合物：離子吸附聚合物=5：95~50：50，進而較佳為光反應性聚合物：離子吸附聚合物=10：90~30：70。
酸二酐只要為可與間聯甲苯胺進行反應者，則無特別限定，較佳為下述式(2-1)所表示之酸二酐(PMDA)、下述式(2-2)所表示之酸二酐(CBDA)、下述式(2-3)所表示之酸二酐(BPDA)、下述式(2-4)所表示之酸二酐(exoHDA)、下述式(2-5)所表示之酸二酐(BTDA)、下述式(2-6)所表示之酸二酐(TCA)、下述式(2-7)所表示之酸二酐(NDA)等。藉由使用該等酸二酐，而可使光配向膜11及31之電特性變良好。再者，該等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。
[化2]
其中，較佳為上述式(2-2)所示之CBDA(1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐)。藉此，可使光配向膜11及31之電特性變得特別良好。
液晶層40係藉由將液晶材料(包含液晶成分之組成物)密封於由密 封條4所包圍之基板10與基板30之間隙而形成。液晶層40係呈現向列相之層，且至少含有具有聯環己基骨架之液晶分子與具有二氟苯骨架之液晶分子。液晶層40中之該等液晶分子係藉由光配向膜11及31之配向限制力，而於未施加電壓時顯示平行配向(水平配向、垂直配向)，且以其長軸與各基板10、30之表面大致平行之方式進行配向。
如上述般，決定VHR之代表性因素係含於液晶中之雜質離子。 並且，含有液晶原基之極化較大之液晶分子之液晶容易吸收雜質離子，因此重要的是儘可能地減少此種液晶分子，而使用極化較小之液晶分子。本發明者等人發現，下述式(3)所表示之聯環己基骨架之極化較小，具有聯環己基骨架之液晶分子與雜質離子之相互作用較少，因此對液晶中之雜質離子之密度降低有效。可認為其原因在於：具有聯環己基骨架之液晶分子減少雜質離子向液晶層之溶出。
因此，本實施形態之液晶層40含有具有聯環己基骨架之液晶分子。藉此，可減少雜質離子向液晶層40中之可溶性，而可抑制由雜質離子引起之VHR之降低。
具有聯環己基骨架之液晶分子之該骨架以外之結構並無特別限定，作為該液晶分子，例如可列舉：下述式(4-1)、或非專利文獻1所記載之下述式(4-2)、(4-3)、(4-4)、(4-5)、(4-6)所表示者。
液晶層40中之具有聯環己基骨架之液晶分子之含量並無特別限定，具有聯環己基骨架之液晶分子係相對於液晶材料整體，較佳為混合5~70重量%，更佳為混合10~60重量%，進而較佳為混合15~50重量%。
液晶層40之介電各向異性(△ε)為負而並非為正。橫向電場方式中，橫向電場通常除平行成分外，包含一定程度之與各基板10、30之表面垂直之成分(垂直成分)。因此，若液晶層40之介電各向異性為 正，則施加電壓時(驅動時)液晶分子沿電力線進行配向，因此液晶配向以液晶分子自基板10豎立之方式變形，其可成為撓曲極化之原因。 另一方面，於液晶層40之介電各向異性為負之本實施形態中，施加電壓時(驅動時)液晶分子向與電力線垂直之方向進行配向，因此可於與基板10平行之平面內進行配向，而可減少撓曲極化。
如上所述，本實施形態中，重要的是使用介電各向異性為負之液晶，但於專利文獻1所記載之液晶顯示裝置中，液晶之介電各向異性之正負並無特別限定，並未強調。
液晶層40之介電各向異性之具體值並無特別限定，於20℃、1kHz下較佳為-1~-12，更佳為-2~-10，進而較佳為-3~-8。若負之介電各向異性較大，則可使閾值電壓Vth降低，因此變得省電，但有液晶之可靠性降低之傾向。若為上述數值範圍，則可取得可靠性與閾值電壓之平衡。
如上所述，液晶層40含有具有聯環己基骨架之液晶分子，且具有負之介電各向異性，但若僅為具有聯環己基骨架之液晶分子，則難以有效地使液晶層40之介電各向異性為負，從而具有聯環己基骨架之液晶分子之使用量受到限制。因此，於液晶層40混合有具有二氟苯骨架之液晶分子。
下述式(5)所示之結構(式中，X及Y表示鹵元素)通常顯示極大之負之介電各向異性，具有此種負之介電各向異性之結構中，尤佳為下述式(5-1)所示之結構，即二氟苯骨架。可認為該骨架對熱或水分、光之應力具有較強之化學穩定性，因此對VHR之降低抑制發揮較強之效果，而大大地有助於閃爍之改善。
[化5]
又，若液晶層40含有具有二氟苯骨架之液晶分子，則利用該液晶分子之高可靠性且較大之負之介電各向異性，而可將具有聯環己基骨架之液晶分子大量地導入液晶層40。然後，可藉由該等液晶分子之協同效應而有效地減少閃爍。
具有上述(5-1)所示之結構之液晶分子之該結構以外之結構並無特別限定，可列舉下述式(6-1)、或非專利文獻1所記載之下述式(6-2)所表示之液晶分子作為較佳例。下述式(6-1)中，R1表示碳數1~7之直鏈狀烷基，R2表示碳數1~5之直鏈狀烷基、或碳數1~4之直鏈狀烷氧基。
[化7]
液晶層40中之具有二氟苯骨架之液晶分子之含量並無特別限定，具有二氟苯骨架之液晶分子係相對於液晶材料整體，較佳為混合1~70重量%，更佳為混合2~60重量%，進而較佳為混合3~50重量%。
再者，作為上述式(5)所示之其他結構，也可想到下述式(5-2)所示之結構，但這樣，VHR之降低抑制不充分，而閃爍可被視認。
作為具有上述(5-2)所示之結構之液晶分子，可列舉下述式(7)所表示之液晶分子。下述式(7)中，R1表示碳數1~7之直鏈狀烷基，R2表示碳數1~5之直鏈狀烷基、或碳數1~4之直鏈狀烷氧基。
[化9]
液晶層40亦可含有具有聯環己基骨架之液晶分子及具有二氟苯骨架之液晶分子以外之成分，例如介電各向異性為負之通常之液晶材料。
液晶層40較佳為藉由將不含有聚合性單體(例如，藉由紫外線等光之照射，而產生自由基且進行聚合之單體)而含有具有聯環己基骨架之液晶分子及具有二氟苯骨架之液晶分子的液晶材料封入基板10及30之間而形成。藉此，可防止源自聚合性單體之雜質離子之產生，而可較含有聚合性單體之情形有效地抑制閃爍之產生。
液晶層40亦可藉由將含有具有聯環己基骨架之液晶分子、具有二氟苯骨架之液晶分子、及聚合性單體(例如藉由紫外線等光之照射，而產生自由基且進行聚合之單體)之液晶材料封入基板10及30之間後對液晶材料照射光(例如紫外線)而形成，於該情形時，較佳為將聚合性單體之濃度抑制為較低。具體而言，關於相對於液晶材料整體之聚合性單體之濃度，於光之照射前，較佳為未達0.4質量%，更佳為0.3質量%以下，進而較佳為0.1質量%以下。若為0.4質量%以上，則有可能源自聚合性單體之雜質單體增加，而導致VHR降低。若為0.1質量%以下，則可實現與使用不含有聚合性單體之液晶材料之情形同等之VHR，又，可使閃爍相同程度地未被視認。於液晶材料含有聚合性單體之情形時，關於聚合性單體之濃度之下限值，只要相對於液晶材料整體之聚合性單體之濃度於光之照射前大於0質量%，則無特別限定。
聚合性單體亦可藉由光之照射進行聚合而形成聚合物，亦可於 各光配向膜11、31上、及/或液晶層40中存在由聚合性單體形成之聚合物。
作為聚合性單體，例如可列舉：擁有具有一種以上之環結構之單官能或多官能之聚合性基之單體。作為此種單體，例如可列舉下述化學式(8)所表示之化合物；[化10]P1-Sp 1-R2-A1-(Z-A2)n-R1 (8)
(式中，R1為-R2-Sp1-P1基、氫原子、鹵素原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、或碳數1~12之直鏈狀或支鏈狀之烷基。
P1表示聚合性基。
Sp1表示碳數1~6之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基或伸烷氧基、或直接鍵。
R1所具有之氫原子亦可被取代為氟原子或氯原子。
R1所具有之-CH2-基只要氧原子及硫原子不相互鄰接，則亦可經-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、或-OCO-CH=CH-基取代。
R2表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)- 基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、或直接鍵。
A1及A2相同或不同，表示1,2-伸苯基、1,3-伸苯基、1,4-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-2,6-二基、1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-1,3-二基、茚滿-1,5-二基、茚滿-2,5-二基、菲-1,6-二基、菲-1,8-二基、菲-2,7-二基、菲-3,6-二基、蒽-1,5-二基、蒽-1,8-二基、蒽-2,6-二基、或蒽-2,7-二基。
A1及A2所具有之-CH2-基只要不相互鄰接，則亦可經-O-基或-S-基取代。
A1及A2所具有之氫原子亦可經氟原子、氯原子、-CN基、或碳數1~6之烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基取代。
Z相同或不同，表示-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、-OCO-CH=CH-基、或直接鍵。
n為0、1或2)。
更具體而言，例如可列舉：下述化學式(9-1)~(9-5)所表示之任一種化合物；[化11]
(式中，P1相同或不同，表示聚合性基。苯環所具有之氫原子之一部分或全部亦可被取代為鹵素原子、或碳數1~12之烷基或烷氧基。又，上述碳數1~12之烷基或烷氧基所具有之氫原子之一部分或全部亦可被取代為鹵素原子)。作為上述P1，例如可列舉：丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯基胺基、或甲基丙烯醯基胺基。
作為本實施形態中可使用之其他聚合性單體，例如可列舉：下述化學式(10-1)~(10-8)所表示之任一種化合物；[化12]
(式中，R3及R4相同或不同，表示-Sp2-P2基、氫原子、鹵素原子、-CN基、-NO2基、-NCO基、-NCS基、-OCN基、-SCN基、-SF5基、或碳數1~12之直鏈狀或支鏈狀之烷基、芳烷基或苯基。
R3及R4中之至少一者包含-Sp2-P2基。
P2表示聚合性基。
Sp2表示碳數1~6之直鏈狀、支鏈狀或環狀之伸烷基或伸烷氧基、或直接鍵。
R3及R4中之至少一者為碳數1~12之直鏈狀或支鏈狀之烷基、芳烷基或苯基時，上述R3及R4中之至少一者所具有之氫原子亦可被取代為氟原子、氯原子或-Sp2-P2基。
R1及R2所具有之-CH2-基只要氧原子、硫原子及氮原子不相互鄰接，則亦可經-O-基、-S-基、-NH-基、-CO-基、-COO-基、-OCO-基、-O-COO-基、-OCH2-基、-CH2O-基、-SCH2-基、-CH2S-基、-N(CH3)-基、-N(C2H5)-基、-N(C3H7)-基、-N(C4H9)-基、-CF2O-基、-OCF2-基、-CF2S-基、-SCF2-基、-N(CF3)-基、-CH2CH2-基、-CF2CH2-基、-CH2CF2-基、-CF2CF2-基、-CH=CH-基、-CF=CF-基、-C≡C-基、-CH=CH-COO-基、或-OCO-CH=CH-基取代。
苯環所具有之氫原子之一部分或全部亦可被取代為鹵素原子、或碳數1~12之烷基或烷氧基。又，上述碳數1~12之烷基或烷氧基所具有之氫原子之一部分或全部亦可被取代為鹵素原子)。
作為上述P2，例如可列舉：丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基、丙烯醯基胺基、或甲基丙烯醯基胺基。
密封條4於抑制空氣中之水分滲入液晶層40之方面上發揮重要之作用。密封條4之寬度W越寬，水分向液晶層40內滲入之概率越減少。向液晶層40內滲入之水分擁有離子，因此於液晶層40之外緣部使VHR降低。更具體而言，密封條4之寬度W(與長度方向垂直之方向上之密封條4之長度)較佳為大於0.1mm，更佳為0.2mm以上。若大於0.1mm，則可有效地抑制由VHR降低引起之閃爍。若密封條4之寬度W過細，則有可能無法獲得製品等級之均勻之顯示品質。可認為其原因在於：空氣中之水分變得容易向液晶層40滲入，而於密封條4周邊導致VHR降低。
另一方面，於專利文獻1中，關於密封條之寬度，未作記載。
再者，密封條4之寬度W之上限值並無特別限定，較佳為5mm以下，更佳為3mm以下，進而較佳為1mm以下。近年來，為了提高智慧型手機或平板終端、電視等液晶顯示裝置之設計性或功能性(資訊量或搬運容易性等)，有提高占液晶顯示裝置整體之顯示區域之面積 比率的傾向。因此，於密封條寬度W較寬之情形時，占液晶顯示裝置1之顯示區域2之面積比率變低，因此密封條寬度W較佳為事先變窄至無損設計性或功能性之程度。又，密封條4之材料並無特別限定，可使用通常之液晶單元用密封條材、例如紫外線硬化性樹脂。
圖9及10係實施形態1之液晶顯示裝置之背光裝置之剖面模式圖。
背光裝置5係配置於基板10之後方之面光源，對基板10照射光。 如圖9及10所示般，背光裝置5較佳為具有複數個LED元件6作為光源。
背光裝置5亦可具有CCFL(冷陰極管)作為光源，CCFL係產生313nm或365nm之紫外線，因此對液晶造成損傷。具體而言，液晶分子分解而產生雜質離子。
相對於此，LED元件6不產生313nm之紫外線，因此可藉由使用LED元件6作為光源而使液晶之損傷變輕微，而可抑制雜質離子之產生。就此種觀點而言，LED元件6較佳為不產生紫外光而僅產生可見光者，LED元件6之發光波長較佳為380nm以上，較佳為實質上不產生未達380nm之光。又，LED元件6較佳為其發光原理應用電致發光者。LED元件6亦可為OLED(有機EL元件)。又，LED元件6可為白色LED元件，亦可為如圖9所示般，紅、綠及藍之3色之LED元件6R、6G及6B。此種LED元件6可使用與通常之液晶面板用背光裝置所包含之LED元件相同者。
背光裝置5亦可為如圖9所示般，將複數個LED元件6矩陣狀排列之直下型背光裝置，亦可為如圖10所示般，以與導光板7之端面對向之方式將複數個LED元件6直線狀排列之側光型背光裝置。於任一種情形時，均可於背光裝置5、與基板10(更詳細而言，設置於基板10之與液晶層40相反側之表面上之偏光板)之間設置將源自LED元件6之光 進行擴散之擴散片8。
背光裝置5之亮度較佳為可變。使用LED元件6之背光裝置5可僅發出可見光，但由於將可見光長時間暴露之老化而略對光配向膜11、31及/或液晶造成影響，而閃爍變得容易被視認。因此，為了使暴露至液晶層40之可見光之照射量變小，較佳為使背光裝置5之亮度與時間一起變動。例如較佳為視周圍之明亮度而調整背光裝置5之亮度，或者採用場序方式。
另一方面，專利文獻1中，關於背光裝置，未作記載。
如上所述，本實施形態之液晶顯示裝置1係橫向電場方式之液晶顯示裝置，液晶顯示裝置1包括：一對基板10及30、設置於一對基板10及30中之至少一者上之光配向膜11及31、設置於一對基板10及30之間之水平配向型之液晶層40、及矩陣狀排列之複數個像素3，液晶層40包含具有聯環己基骨架之液晶分子、與具有二氟苯骨架之液晶分子，液晶層40之介電各向異性為負，一對基板10及30中之一者包含對應複數個像素3而設置之複數個TFT元件24，複數個TFT元件24各自具有包含氧化物半導體之半導體層26，液晶顯示裝置1之圖框頻率未達50Hz。
如上所述，藉由採用橫向電場方式，而可較縱向電場驅動之情形形成更大之並聯電容。因此，可抑制VHR之降低，而可抑制閃爍。
又，可藉由設置一對基板10及30中之至少一者上所設置之光配向膜11及31，而實施作為非接觸處理之光照射作為配向處理，因此可使光配向膜11及31之表面之污染減少，而可抑制由雜質引起之VHR之降低。又，可使水平配向型之液晶層40之預傾角實質上為零，因此可提高液晶配向之對稱性，可減少撓曲極化。因此，可抑制閃爍。
又，藉由液晶層40包含具有聯環己基骨架之液晶分子，而可減少雜質離子向液晶層40中之可溶性。因此，可抑制由雜質離子引起之 VHR之降低，而可抑制閃爍。
又，藉由將液晶層40之介電各向異性設為負，而於施加電壓時液晶分子向與電力線垂直之方向進行配向，因此變得可於與各基板10、30平行之平面內進行配向。因此，可減少撓曲極化，而可抑制閃爍。
又，藉由液晶層40包含具有二氟苯骨架之液晶分子，而利用該液晶分子之高可靠性且較大之負之介電各向異性，將具有聯環己基骨架之液晶分子大量導入液晶層40。藉由該等液晶分子之協同效應，可有效地減少雜質離子向液晶層40中之可溶性，而可有效地抑制閃爍。
進而，藉由各TFT元件24具有包含氧化物半導體之半導體層26，而可使各TFT元件24之截止洩漏變小，因此即便於液晶顯示裝置1之圖框頻率較小之情形時，亦可減少外加電壓之降低，而可提高VHR。因此，可抑制閃爍。
並且，藉由使液晶顯示裝置1之圖框頻率未達50Hz，而可減少液晶顯示裝置1之消耗電力。於以低頻驅動液晶顯示裝置1之情形時，容易產生閃爍，但如上所述，於本實施形態中想出了各種對策，因此可抑制閃爍。
根據上述情況，本實施形態中，可一邊抑制閃爍，一邊減少消耗電力。
本實施形態之液晶顯示裝置1較佳為進而包括具有LED元件6之背光裝置5。藉此，可使液晶之損傷變輕微，而可抑制源自液晶分子之雜質離子之產生。因此，可有效地抑制閃爍。
背光裝置5之亮度較佳為可變。藉此，可使液晶之損傷變得更輕微，而可更有效地抑制源自液晶分子之雜質離子之產生。因此，可更有效地抑制閃爍。
液晶層40較佳為藉由將含有具有聯環己基骨架之液晶分子、與 具有二氟苯骨架之液晶分子之液晶材料封入一對基板10及30之間而形成，且液晶材料不含有聚合性單體。藉此，可防止源自聚合性單體之雜質單體之產生，而可有效地抑制閃爍。
另一方面，液晶層40亦可對封入一對基板10及30之間之液晶材料照射光而形成，液晶材料含有具有聯環己基骨架之液晶分子、具有二氟苯骨架之液晶分子、及聚合性單體，且相對於液晶材料整體之聚合性單體之濃度於光之照射前未達0.4質量%。藉此，可抑制源自聚合性單體之雜質單體之產生，而可有效地抑制閃爍。
本實施形態之液晶顯示裝置1進而包括設置於一對基板10及30之間且包圍液晶層40之密封條4，密封條4之寬度較佳為大於0.1mm。藉此，可使水分向液晶層40內滲入之概率變小，因此可抑制源自水分之雜質單體之產生，而可有效地抑制閃爍。
光配向膜11及31較佳為包含間聯甲苯胺與酸二酐進行反應而獲得之聚醯胺酸及聚醯亞胺中之至少一者。藉此，可利用該聚醯胺酸及/或聚醯亞胺而捕獲於液晶中浮動之雜質離子，而可抑制原因在於由電場矢量之反轉引起之雜質離子之移動的外加電壓之降低。因此，可有效地抑制閃爍。
酸二酐較佳為1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐。藉此，可使光配向膜11及31之電特性變得特別良好。
液晶層40之預傾角較佳為實質上為零。藉此，可使液晶配向之對稱性變高，而可有效地減少撓曲極化。因此，可有效地抑制閃爍。
光配向膜11及31較佳為由具有光官能基之聚合物形成。藉此，可容易地形成光配向膜11及31。
光官能基較佳為產生選自由光致異構化反應、光二聚反應、光交聯反應、光分解反應、光夫里士重排反應所組成之群中之至少一種反應。藉此，可容易地使液晶層40之預傾角實質上為零。
聚合物較佳為包含選自由肉桂酸酯骨架、查耳酮骨架、偶氮苯骨架、茋骨架、香豆素骨架、苯酯骨架、及環丁烷骨架所組成之群中之至少一種骨架作為光官能基。藉此，可容易地使液晶層40之預傾角實質上為零。
氧化物半導體較佳為In-Ga-Zn-O系氧化物半導體。藉此，可特別有效地使TFT元件24之截止洩漏變小。
橫向電場方式較佳為IPS方式。藉此，可有效地減少撓曲極化。 又，可形成以絕緣基板為介電體之較大之並聯電容，而可有效地抑制施加於液晶之有效電壓之降低。該等之結果為，可有效地抑制閃爍。
另一方面，橫向電場方式亦可為FFS方式。本實施形態中，液晶層40之介電各向異性為負，因此液晶分子可於與各基板10、30平行之平面內進行配向，從而即便於FFS方式中亦可抑制撓曲極化之產生。 又，FFS方式中，可形成以絕緣膜21為介電體之非常大之並聯電容，而可特別有效地抑制施加於液晶之有效電壓之降低。該等之結果為，可有效地抑制閃爍。
以下，將實際製作實施形態1之液晶顯示裝置之例與比較例一起表示。
(實施例1)
首先，準備包含具有光官能基之聚合物作為固形物成分之配向劑，將該配向劑塗佈於具有一對梳齒電極之玻璃基板(以下，亦稱為IPS電極基板)。各梳齒之寬度係設為3μm，鄰接之梳齒間之距離(間隔之寬度)係設為9μm。又，向作為對向基板之空白玻璃基板塗佈相同者。配向劑之組成(重量比)係設為NMP：BC：固形物成分=65：30：5。作為具有光官能基之聚合物，使用主鏈包含環丁烷骨架之聚醯胺酸。
其後，將兩基板於70℃下預煅燒2分鐘。預煅燒後之各配向膜之 膜厚為100nm。其後，於230℃下正式煅燒30分鐘。其後，對各配向膜照射偏光紫外線以作為配向處理。其後，將兩基板於230℃下追加煅燒30分鐘。然後，於對向基板上描塗密封劑(協立化學產業公司製造之World Rock)，與IPS電極基板進行貼合而製作空單元。其後，於真空下將液晶材料填充於空單元內，而製作IPS方式之液晶單元。其後，將液晶單元於130℃下加熱40分鐘，而進行液晶之再配向處理。 再配向處理後之密封條之寬度為1mm。液晶層之延遲(液晶之折射率各向異×單元厚度)為330nm。液晶層之預傾角為0°。
所使用之液晶材料係對介電各向異性為負之負型液晶材料(默克公司製造之MLC6610)，將上述式(4-1)所表示之反式-4-丙基-4'-乙烯基-1,1'-雙環己烷(相當於包含聯環己基骨架之液晶分子)以相對於液晶材料整體成為20重量%之方式進行添加，並且將包含上述式(6-1)所表示之結構之液晶分子(相當於具有二氟苯骨架之液晶分子)以相對於液晶材料整體成為3重量%之方式進行添加而調整而成的材料。作為包含上述式(6-1)所表示之結構之液晶分子，使用專利文獻2所記載之上述式(6-1)中R1為碳數5之直鏈狀烷基，R2為碳數4之直鏈狀烷氧基者。
其後，於液晶單元之兩面以正交偏光之形式貼附偏光板。其後，將液晶單元與背光裝置組合而製作液晶面板。
液晶面板係模仿氧化物半導體之TFT驅動而如下述般進行驅動。 使用TOYO Corporation公司製造之液晶物性評價系統(商品名：6254型)，向梳齒電極間施加脈波電壓後，將梳齒電極間開放。脈衝寬度係設為300μ秒，外加電壓係設為2.5V，保持時間係設為1秒(即，圖框頻率為1Hz)。
作為背光裝置，使用具有LED元件(亦可為OLED)作為光源者。 LED元件之發光波長為380nm以上。LED元件係其發光原理應用電致發光者。背光裝置之亮度為10000cd/m2。
以下，對本實施例中之VHR、對比度及閃爍之評價法進行說明。
1)VHR(電壓保持率)
VHR之測定係使用TOYO Corporation公司製造之液晶物性評價系統(商品名：6254型)。脈衝寬度係設為300μ秒，外加電壓係設為5V，保持時間係設為1秒，測定溫度係設為60℃。
2)對比度
對比度係自(對比度)=(白顯示時之亮度)/(黑顯示時之亮度)之式算出。白顯示時係設為成為最大亮度之施加電壓狀態，黑顯示時係設為未施加電壓狀態。白顯示時及黑顯示時之亮度之測定係使用TOPCON公司製造之分光放射計(商品名：SR-UL2)。
3)閃爍試驗
於未施加電壓狀態下點亮背光裝置，於60℃、95%濕度下將液晶面板放置3小時後，使用TOYO Corporation公司製造之液晶物性評價系統(商品名：6254型)而施加脈波電壓。脈衝寬度係設為300μ秒，外加電壓係設為2.5V，驅動係設為極性反轉驅動(每個圖框使電壓極性反轉)，保持時間係設為1秒(1Hz)，評價溫度係設為25℃。隔著ND(消光)濾光器(Neutral Density Filter)，利用目視判定閃爍之有無。 使用10%、20%或50%透過之3種濾光器作為ND濾光器。ND濾光器之透過率越增加，越接近裸眼，而變得越容易視認閃爍，因此越為隔著更高透過率之ND濾光器而閃爍未被視認時，越可謂更為抑制閃爍。
以下，表示本實施例之評價結果。
1)VHR
為98%以上，係沒有問題之等級。
2)對比度
為1000以上，係沒有問題之等級。
3)閃爍試驗
使用任一種ND濾光器之情形時均無法目視，係沒有問題之等級。
本實施例之液晶面板係配向性、電特性均良好，而可實現沒有閃爍之良好之顯示。
(比較例1-1)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本比較例之液晶面板。
使用聚苯乙烯作為配向劑之固形物成分。使用分別具有固體電極(方形狀之電極)之2片基板而製作ECB(Electrically Controlled Birefringence，電控雙折射)方式之液晶單元。進行摩擦作為配向處理。所使用之液晶材料係介電各向異性為負之負型液晶材料(默克公司製造之MLC6610)。再配向處理後之密封條之寬度為0.1mm。背光裝置係使用具有CCFL作為光源者。
以下，表示以與實施例1相同之方式評價本比較例而獲得之結果。
1)VHR
為96%以下，係比實施例1差。
2)對比度
為1000以上，係與實施例1同等。
3)閃爍試驗
可隔著ND濾光器(10%透過)進行視認。
本比較例之液晶面板係電特性不良，且閃爍亦被觀察到，因此並非製品等級。
再者，於各實施例及各比較例中，將隔著ND濾光器(10%透過)可視認閃爍之情形判斷為並非製品等級，將隔著ND濾光器(10%透過)無 法視認閃爍之情形判斷為製品等級。
(比較例1-2)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本比較例之液晶面板。
所使用之液晶材料係向介電各向異性為負之負型液晶材料(默克公司製造之MLC6610)，將上述式(4-1)所表示之反式-4-丙基-4'-乙烯基-1,1'-雙環己烷以相對於液晶材料整體成為20重量%之方式進行添加，並且將包含上述式(7)所表示之結構之液晶分子以相對於液晶材料整體成為3重量%之方式進行添加而調整而成的材料。作為包含上述式(7)所表示之結構之液晶分子，使用上述式(7)中R1為碳數5之直鏈狀烷基，R2為碳數4之直鏈狀烷氧基者。
以下，表示以與實施例1相同之方式評價本比較例而獲得之結果。
1)VHR
為97%以下，係比實施例1差。
2)對比度
為1000以上，係與實施例1同等。
3)閃爍試驗
可隔著ND濾光器(10%透過)視認。
本比較例之液晶面板係電特性不良，且閃爍亦被觀察到，因此並非製品等級。
根據本比較例與實施例1之結果可知，將具有上述式(5)所示之結構中尤其是上述式(5-1)所示之結構(二氟苯骨架)之液晶分子與具有聯環己基骨架之液晶分子進行併用的情況對抑制閃爍有效。
(實施例1a)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶 面板。
將IPS電極基板變更為具有平面狀之電極與形成有電極狹縫之電極之基板，使用FFS方式之液晶單元。於形成有電極狹縫之電極中，沿著電極狹縫之電極部分之寬度係設為3μm，電極狹縫之寬度係設為5μm。使作為絕緣膜之膜厚300nm之SiNx膜介於兩電極間。
以下，表示以與實施例1相同之方式評價本實施例而獲得之結果。
1)VHR
為99%以上，係與實施例1同等以上。
2)對比度
為1000以上，係與實施例1同等。
3)閃爍試驗
隔著ND濾光器(50%透過)無法視認。
就本實施例而言，與實施例1相比，雖VHR提高，但閃爍之視認方式略微變差。可認為其原因在於：FFS方式中，與IPS方式相比，撓曲極化容易產生，而FFS方式之液晶面板容易受到由撓曲極化引起之亮度變化之影響。可認為根據液晶模式，由撓曲極化引起之亮度變化之影響大小係如下所示。
IPS(正)=IPS(負)<FFS(負)<FFS(正)
即，可認為正型之IPS方式與負型之IPS方式為相同程度，且影響以負型之IPS方式、負型之FFS方式、正型之FFS方式之順序變大。
如上所述，FFS方式之本實施例中，電極之構造成為非對稱，因此容易受到由撓曲極化引起之亮度變化之影響。即，就防止閃爍之觀點而言，亦可認為本實施例不利。然而，於FFS方式之本實施例中，於電極間形成有以SiNx膜為介電體之非常大之並聯電容，因此可有效地抑制VHR之降低，其結果為，可使閃爍不易被視認。
再者，就正型而言，液晶配向以液晶分子自基板豎立之方式進行變形，其成為撓曲極化之原因，因此於IPS方式中，一像素內之沿著梳齒構造產生之撓曲極化係正型大於負型。然而，根據IPS方式之電極構造，可於像素整體將該撓曲極化基本上消除。因此，受到由撓曲極化引起之亮度變化之影響之容易性於作為液晶面板的正型之IPS方式與負型之IPS方式之間成為相同程度。IPS方式中之撓曲極化之大小可以下述方式表示。
IPS(正)；-(較大之撓曲極化)+(較大之撓曲極化)≒0
IPS(負)；-(較小之撓曲極化)+(較小之撓曲極化)≒0
(比較例1a)
除下述方面以外，以與實施例1a相同之方式製作本比較例之液晶面板。
所使用之液晶材料係介電各向異性為正之正型液晶材料(默克公司製造之MLC3019)。
以下，表示以與實施例1相同之方式評價本比較例而獲得之結果。
1)VHR
為98%以上，係與實施例1同等。
2)對比度
為1000以上，係與實施例1同等。
3)閃爍試驗
可隔著ND濾光器(10%透過)視認。
本比較例之液晶面板係觀察到閃爍，因此並非製品等級。使用圖11及12對其原因進行說明。
圖11係比較例1a之液晶面板之剖面模式圖，表示與電極狹縫正交之剖面。圖12係實施例1a之液晶面板之剖面模式圖，表示與電極狹縫 平行之剖面(電極狹縫上切斷之面)。再者，圖12中實際上未表示形成有電極狹縫之電極，但將其位置以虛線表示。
於如圖11所示般，液晶之介電各向異性為正之本比較例之情形時，可認為於施加電壓時產生以自基板10豎立之方式進行配向之液晶分子41，而產生撓曲極化，因此閃爍被觀察到。另一方面，於如圖12所示般，液晶之介電各向異性為負之實施例1a之情形時，可認為於施加電壓時液晶分子41向與電力線垂直之方向進行配向，而液晶分子41可於與基板10平行之平面內進行配向，因此撓曲極化小於本比較例。根據本比較例與實施例1a之結果可知，於橫向電場方式中尤其是FFS方式中，較佳為使用介電各向異性為負之液晶。
(實施例1b-1)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
於再配向處理後且貼附偏光板前，使用黑光燈(東芝公司製造之FHF32BLB)，對液晶單元照射2J/cm2之無偏光紫外線。
(實施例1b-2)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
本實施例中所使用之液晶材料係向實施例1中所使用之液晶材料，進而將下述式(11)所表示之結構之聚合性單體以相對於液晶材料整體成為0.1重量%之方式進行添加而調整而成的材料。於再配向處理後且貼附偏光板前，使用黑光燈(東芝公司製造之FHF32BLB)，對液晶單元照射2J/cm2之無偏光紫外線以作為使用聚合物之配向穩定化處理(PS處理)。
[化13]
(實施例1b-3)
除下述方面以外，以與實施例1b-2相同之方式製作本實施例之液晶面板。
將聚合性單體之濃度自0.1重量%變更為0.2重量%。
(實施例1b-4)
除下述方面以外，以與實施例1b-2相同之方式製作本實施例之液晶面板。
將聚合性單體之濃度自0.1重量%變更為0.3重量%。
(實施例1b-5)
除下述方面以外，以與實施例1b-2相同之方式製作本比較例之液晶面板。
將聚合性單體之濃度自0.1重量%變更為0.4重量%。
(實施例1b-6)
除下述方面以外，以與實施例1b-2相同之方式製作本比較例之液晶面板。
將聚合性單體之濃度自0.1重量%變更為0.5重量%。
將以與實施例1相同之方式評價該等實施例而獲得之結果示於下述表1。
[表1]
於向液晶單元照射無偏光紫外線之實施例1b-1中，觀察到相比實施例1，略微之電特性之惡化(參照實施例1b-1之閃爍)。可認為其原因在於：由於紫外線而引起液晶本身之分解。
又，根據該等結果可認為，若液晶中之單體濃度增加，則由紫外線激發之自由基增加，然後由該自由基產生之雜質離子增加，而導致VHR降低。又，可認為該傾向尤其是於低頻驅動之情形時明顯。其原因在於：於進行低頻驅動之閃爍試驗中，明顯觀察到每當單體濃度增加時閃爍惡化之傾向。
進而根據表1之結果，就防止閃爍之觀點而言，相對於液晶材料整體之單體濃度較佳為未達0.4重量%，更佳為0.3重量%以下，尤佳為0.1重量%以下。
(實施例2)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
使用於各像素具有使用In-Ga-Zn-O系氧化物半導體作為半導體材料而形成之TFT元件、平面狀之電極、及形成有電極狹縫之電極的基 板代替IPS電極基板，而製作FFS方式之液晶單元。於形成有電極狹縫之電極中，沿著電極狹縫之電極部分之寬度係設為2.6μm，電極狹縫之寬度係設為3.6μm。作為產生橫向邊緣電場之電極間(上層之形成有電極狹縫之電極、與下層之平面狀之電極之間)之絕緣膜，使用膜厚200nm之SiNx膜。使用CF基板作為對向基板。
本實施例中，閃爍試驗係以下述方式進行。
點亮背光裝置，於60℃、95%濕度下將液晶面板放置3小時後，使用TFT元件，將各像素以一像素極性反轉驅動方式(於鄰接之像素間外加電壓之極性相反，且每個圖框使各像素之極性反轉之方式)進行驅動。圖框頻率係於1Hz~50Hz之間進行變化。評價溫度係設為25℃。評價係以32個等級進行。隔著ND濾光器(10%透過)，利用目視判定閃爍之有無。
以下表示本實施例之評價結果。對比度係以與實施例1相同之方式進行評價。
1)對比度
為1000以上。
2)閃爍試驗
閃爍無法目視，為製品等級。
可確認於具有使用In-Ga-Zn-O系氧化物半導體而形成之TFT之FFS方式之液晶面板中亦未產生閃爍。其原因在於：包含In-Ga-Zn-O系氧化物半導體之TFT元件之截止洩漏小於包含a-Si(非晶矽)或LTPS(低溫多晶矽)之TFT元件的截止洩漏，於使用In-Ga-Zn-O系氧化物半導體之液晶面板中，即便圖框頻率較小，外加電壓亦未降低。又，原因在於：於FFS方式中，於上層之電極與下層之電極之間形成有較大之並聯電容，而抑制施加於液晶之有效電壓之降低。
(比較例2-1)
除下述方面以外，以與實施例2相同之方式製作本比較例之液晶面板。
作為半導體材料，使用a-Si代替In-Ga-Zn-O系氧化物半導體。
本比較例中，閃爍試驗係以下述方式進行。
點亮背光裝置，使用TFT元件，將各像素以一像素極性反轉驅動方式進行驅動。圖框頻率係於1Hz~50Hz之間進行變化。評價溫度係設為25℃。評價係以32個等級進行。隔著ND濾光器(10%透過)，利用目視判定閃爍之有無。
以下表示本比較例之評價結果。對比度係以與實施例1相同之方式進行評價。
1)對比度
為1000以上。
2)閃爍試驗
閃爍可目視，對於製品而言不合格。
其原因在於：包含a-Si之TFT元件之截止洩漏大於包含In-Ga-Zn-O系氧化物半導體之TFT元件的截止洩漏，於使用a-Si之液晶面板中，若圖框頻率較小，則外加電壓降低。
(比較例2-2)
除下述方面以外，以與實施例2相同之方式製作本比較例之液晶面板。
作為半導體材料，使用LTPS代替In-Ga-Zn-O系氧化物半導體。
本比較例中，以與比較例2-1相同之方式進行閃爍試驗。
以下表示本比較例之評價結果。對比度係以與實施例1相同之方式進行評價。
1)對比度
為1000以上。
2)閃爍試驗
閃爍無法目視，對於製品而言不合格。
其原因在於：包含LTPS之TFT元件之截止洩漏大於包含In-Ga-Zn-O系氧化物半導體之TFT元件的截止洩漏，於使用LTPS之液晶面板中，若圖框頻率較小，則外加電壓降低。
(實施例3)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本比較例之液晶面板。
使用a)具有光官能基之聚合物(與實施例1相同之聚合物)、與b)使上述式(1)所示之二胺(間聯甲苯胺)及酸二酐進行反應而獲得之聚醯胺酸作為配向劑的固形物成分。酸二酐係使用電特性良好之上述(2-2)。固形物成分a及b之混合比率(重量比)係設為a：b=3：7。再者，配向劑之組成(重量比)與實施例1相同，係設為NMP：BC：固形物成分=65：30：5。將IPS電極基板變更為具有平面狀之電極與形成有電極狹縫之電極的基板，使用FFS方式之液晶單元。於形成有電極狹縫之電極中，沿著電極狹縫之電極部分之寬度係設為3μm，電極狹縫之寬度係設為5μm。使作為絕緣膜之膜厚300nm之SiNx膜介於兩電極間。
以下，表示以與實施例1相同之方式評價本實施例而獲得之結果。
1)VHR
為99%以上，係沒有問題之等級。
2)對比度
為1000以上，係沒有問題之等級。
3)閃爍試驗
隔著ND濾光器(10%透過)無法目視，係沒有問題之等級。
本實施例之液晶面板係配向性、電特性均良好，而可實現沒有 閃爍之良好之顯示。
本發明者等人發現，使間聯甲苯胺反應而獲得之聚醯胺酸/聚醯亞胺具有優異之離子吸附功能。藉由將該聚醯胺酸/聚醯亞胺添加於配向劑之固形物成分，而可利用該聚醯胺酸/聚醯亞胺捕獲於液晶中浮動之離子，而可減少原因在於由電場矢量之反轉引起之離子之移動的外加電壓之降低。因此，可認為本實施例顯示較實施例1更高之VHR。
(實施例4-1)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
使用將以與實施例1相同之方式製作之液晶單元於密封條上切斷，密封條之寬度為0.1mm之液晶單元。
(實施例4-2)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
使用將以與實施例1相同之方式製作之液晶單元於密封條上切斷，密封條之寬度為0.2mm之液晶單元。
(實施例4-3)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
使用將以與實施例1相同之方式製作之液晶單元於密封條上切斷，密封條之寬度為0.3mm之液晶單元。
將以與實施例1相同之方式評價該等實施例而獲得之結果示於下述表2。
[表2]
其結果可知，密封條之寬度與VHR無關，但與閃爍相關。關於與VHR無關之理由，可認為其原因在於：自密封條部進入液晶層內之雜質離子未充分擴散。又，若密封條寬度變大，則閃爍之抑制效果提高。可認為其原因在於：密封條寬度變寬，而進入顯示部(液晶層)之水分及雜質離子減少。
(實施例5-2)
除下述方面以外，以與實施例1a相同之方式製作本實施例之液晶面板。
將絕緣膜(SiNx膜)之膜厚設為500nm。
(實施例5-3)
除下述方面以外，以與實施例1a相同之方式製作本實施例之液晶面板。
將絕緣膜(SiNx膜)之膜厚設為700nm。
將以與實施例1相同之方式評價該等實施例而獲得之結果示於下述表3。
其結果可知，若使絕緣膜之膜厚變薄，則VHR提高。其原因在 於：若使絕緣膜之膜厚變薄，則並聯電容增大，而防止由雜質離子等引起之外加電壓之降低。
(實施例6-1)
製作與實施例2相同之液晶面板，實施下述試驗。
假定數位標牌或智慧型手機等之屋外使用，使背光裝置之亮度於24小時週期內進行變化。詳細而言，以10000cd/m2點亮12小時後，降低亮度而以1000cd/m2點亮12小時，將合計24小時設為1個週期而點亮背光裝置。於該狀態下將液晶面板於室溫下放置240小時。其後，進行閃爍試驗。
本實施例中，閃爍試驗係以下述方式進行。
使用TFT，將各像素以一像素極性反轉驅動方式進行驅動。圖框頻率係於1Hz~50Hz之間進行變化。評價溫度係設為25℃。評價係以32個等級進行。隔著ND濾光器(50%透過)，利用目視判定閃爍之有無。
(實施例6-2)
製作與實施例2相同之液晶面板，實施下述試驗。
於以10000cd/m2將背光裝置點亮了240小時之狀態下將液晶面板於室溫下放置240小時。其後，以與實施例6-1相同之方式進行閃爍試驗。
將該等實施例之評價結果示於下述表4。對比度係以與實施例1相同之方式進行評價。
其結果可知，光源為IED元件之背光裝置僅發出可見光，但由於 長時間暴露可見光之老化而略對光配向膜及/或液晶造成影響，而閃爍變得容易被視認。因此，為了使暴露至液晶單元之可見光之照射量變小，較佳為使背光裝置之亮度變動。例如，較佳為視周圍之明亮度而調整背光裝置之亮度，或者採用場序方式。
(實施例7)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
使用主鏈包含偶氮苯骨架之聚醯胺酸作為具有光官能基之聚合物。塗佈配向劑後，將兩基板於70℃下預煅燒2分鐘，其後，對各配向膜照射偏光紫外線以作為配向處理。其後，將兩基板於120℃下正式煅燒20分鐘及於200℃下正式煅燒20分鐘。再者，預煅燒後之各配向膜之膜厚係與實施例1同樣地為100nm。
針對本實施例，進行與實施例1相同之評價，結果獲得與實施例1相同之評價結果。
(實施例8)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶面板。
使用主鏈包含苯酯骨架之聚醯胺酸作為具有光官能基之聚合物。塗佈配向劑後，將兩基板於70℃下預煅燒2分鐘，其後，對各配向膜照射偏光紫外線以作為配向處理。其後，將兩基板於230℃下正式煅燒40分鐘。再者，預煅燒後之各配向膜之膜厚係與實施例1同樣地為100nm。
針對本實施例，進行與實施例1相同之評價，結果獲得與實施例1相同之評價結果。
(實施例9)
除下述方面以外，以與實施例1相同之方式製作本實施例之液晶 面板。
使用支鏈包含肉桂酸酯骨架之丙烯酸系聚合物作為具有光官能基之聚合物。塗佈配向劑後，將兩基板於70℃下預煅燒2分鐘，其後，向各配向膜照射偏光紫外線以作為配向處理。其後，將兩基板於150℃下正式煅燒20分鐘。再者，預煅燒後之各配向膜之膜厚係與實施例1同樣地為100nm。
針對本實施例，進行與實施例1相同之評價，結果獲得與實施例1相同之評價結果。
1‧‧‧液晶顯示裝置(液晶面板)
2‧‧‧顯示區域
3‧‧‧像素

Claims (15)

  1. 一種橫向電場方式之液晶顯示裝置，其包括：一對基板、設置於上述一對基板中之至少一者上之光配向膜、設置於上述一對基板之間之水平配向型之液晶層、及矩陣狀排列之複數個像素，且上述液晶層包含具有聯環己基骨架之液晶分子、與具有二氟苯骨架之液晶分子，上述液晶層之介電各向異性為負，上述一對基板中之一者包含對應上述複數個像素而設置之複數個TFT元件，上述複數個TFT元件各自具有包含氧化物半導體之半導體層，上述液晶顯示裝置之圖框頻率未達50Hz。
  2. 如請求項1之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其進而包括具有LED元件之背光裝置。
  3. 如請求項2之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述背光裝置之亮度可變。
  4. 如請求項1至3中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述液晶層係藉由將含有具有上述聯環己基骨架之上述液晶分子、與具有上述二氟苯骨架之上述液晶分子之液晶材料封入上述一對基板之間而形成，且上述液晶材料不含有聚合性單體。
  5. 如請求項1至3中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述液晶層係藉由對上述被封入一對基板之間之液晶材料照射光而形成，上述液晶材料含有具有上述聯環己基骨架之上述液晶分子、具有上述二氟苯骨架之上述液晶分子、及聚合性單體，且 相對於上述液晶材料整體之上述聚合性單體之濃度於上述光之照射前未達0.4質量%。
  6. 如請求項1至5中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其進而包括設置於上述一對基板之間且包圍上述液晶層之密封條，且上述密封條之寬度大於0.1mm。
  7. 如請求項1至6中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述光配向膜包含間聯甲苯胺與酸二酐進行反應而獲得之聚醯胺酸及聚醯亞胺中之至少一者。
  8. 如請求項7之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述酸二酐為1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐。
  9. 如請求項1至8中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述液晶層之預傾角實質上為零。
  10. 如請求項1至9中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述光配向膜係由具有光官能基之聚合物形成。
  11. 如請求項10之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述光官能基產生選自由光致異構化反應、光二聚反應、光交聯反應、光分解反應、光夫里士重排反應所組成之群中之至少一種反應。
  12. 如請求項10或11之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述聚合物包含選自由肉桂酸酯骨架、查耳酮骨架、偶氮苯骨架、茋骨架、香豆素骨架、苯酯骨架、及環丁烷骨架所組成之群中之至少一種骨架作為上述光官能基。
  13. 如請求項1至12中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述氧化物半導體為In-Ga-Zn-O系氧化物半導體。
  14. 如請求項1至13中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述橫向電場方式為IPS方式。
  15. 如請求項1至13中任一項之橫向電場方式之液晶顯示裝置，其中上述橫向電場方式為FFS方式。
TW104124291A 2014-07-29 2015-07-27 液晶顯示裝置 TW201610525A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014154027 2014-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201610525A true TW201610525A (zh) 2016-03-16

Family

ID=55217384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104124291A TW201610525A (zh) 2014-07-29 2015-07-27 液晶顯示裝置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9995967B2 (zh)
CN (1) CN106662767B (zh)
TW (1) TW201610525A (zh)
WO (1) WO2016017483A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170008274A (ko) * 2014-05-23 2017-01-23 디아이씨 가부시끼가이샤 화상 표시 장치 및 그것에 사용하는 배향 재료
CN104678665B (zh) * 2014-12-30 2017-11-24 上海天马微电子有限公司 一种tft阵列基板、液晶显示面板及液晶显示装置
CN105204232B (zh) * 2015-10-14 2018-01-30 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示面板
JP2017151206A (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN105954913B (zh) * 2016-06-24 2021-02-26 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示器及显示装置
CN105938280A (zh) * 2016-06-24 2016-09-14 京东方科技集团股份有限公司 一种双面显示器及显示装置
KR102537443B1 (ko) * 2018-04-03 2023-05-30 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP7118722B2 (ja) 2018-04-25 2022-08-16 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
WO2022094618A1 (en) * 2020-10-30 2022-05-05 Kent State University Dual-mode smart switchable liquid crystal window

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1234877A (zh) * 1997-05-26 1999-11-10 松下电器产业株式会社 液晶取向膜及其制法以及用此取向膜的液晶显示装置及其制法
TWI332647B (en) * 2007-11-20 2010-11-01 Au Optronics Corp Liquid crystal display device with dynamically switching driving method to reduce power consumption
JP5493596B2 (ja) 2009-08-27 2014-05-14 Ｄｉｃ株式会社 ジフルオロベンゼン誘導体及びこれを含有する液晶組成物。
JP2011257564A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Toshiba Mobile Display Co Ltd 液晶表示装置の製造方法
DE102011105930A1 (de) * 2010-07-21 2012-01-26 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare Mischungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallanzeigen
US9557605B2 (en) 2010-10-14 2017-01-31 Merck Patent Gmbh Method of producing liquid crystal display device
WO2012050177A1 (ja) 2010-10-14 2012-04-19 シャープ株式会社 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
US9798179B2 (en) 2010-10-14 2017-10-24 Merck Patent Gmbh Liquid crystal display device
CN103733127B (zh) * 2011-08-12 2016-05-25 夏普株式会社 液晶显示装置
JP5967094B2 (ja) * 2011-08-31 2016-08-10 Jsr株式会社 液晶表示素子の製造方法
JP5327414B1 (ja) * 2012-10-12 2013-10-30 Ｄｉｃ株式会社 液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
US10416504B2 (en) 2013-05-21 2019-09-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
CN106662767B (zh) 2020-03-27
US9995967B2 (en) 2018-06-12
US20170212390A1 (en) 2017-07-27
WO2016017483A1 (ja) 2016-02-04
CN106662767A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201610525A (zh) 液晶顯示裝置
CN102077134B (zh) 液晶显示装置及其制造方法
US11435609B2 (en) Liquid crystal display device
US9405153B2 (en) Method for manufacturing liquid crystal display device
US20130271713A1 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device
WO2013103153A1 (ja) 液晶表示装置、及び、その製造方法
US20150056544A1 (en) Method for manufacturing liquid crystal display device, and liquid crystal display device
US20170363891A1 (en) Liquid crystal display device
US10831066B2 (en) Liquid crystal display device and alignment film
WO2012086715A1 (ja) 液晶配向剤、液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
KR102277883B1 (ko) 액정표시패널
US9488869B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing same
US10754198B2 (en) Liquid crystal display device
US20140168589A1 (en) Liquid crystal display panel and liquid crystal display device
WO2017119376A1 (ja) 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
WO2016148042A1 (ja) 液晶表示装置
JP6262859B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
US20170363890A1 (en) Liquid crystal display device
US11009749B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing liquid crystal display device
WO2017213072A1 (ja) 液晶表示装置
WO2016059896A1 (ja) 液晶表示装置及び液晶組成物
WO2013161865A1 (ja) 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
US9810950B2 (en) Method for producing liquid crystal display device with favorable voltage holding ratio reliability and reduced image sticking
KR20160139126A (ko) 액정 조성물 및 이를 포함한 액정 표시 장치