液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液晶显示装置和液晶显示装置的制造方法。更详细地说，涉及不形 成现有的取向膜，而使用使液晶组合物中包含的单体聚合形成的聚合物层（以下称为 PSA(Polymer Sustained Alignment :聚合物稳定取向）层）来控制液晶分子的取向性的液 晶显示装置，和适合形成聚合物层的液晶显示装置的制造方法。
【背景技术】
[0002] 液晶显示装置由于薄型、轻质、低消耗电力，所以广泛用作电视机、个人计算机、 PDA等的显示设备。特别是近年来，以电视机用液晶显示装置等为代表，液晶显示装置的大 型化急速进行中。进行大型化时，适合使用即使大面积也能够以高成品率制造，且具有广视 野角的多畴垂直取向模式（MVA:Multi_domain Vertical Alignment)。在多畴垂直取向模 式中，在没有对液晶层内施加电压时液晶分子与基板面垂直地取向，所以与现有的TN模式 (TN :Twisted Nematic，扭曲向列）相比能够获得高的对比度比。
[0003] 在MVA方式中，不是取向膜限制液晶分子的倾斜方向，而是利用由绝缘材料形成 的突起物（肋）的影响来确定液晶分子的倾斜方向。因此，不需要对取向膜进行取向处理， 不会产生因摩擦等产生的静电和粉尘，所以不需要取向处理后的清洗工序。另外，液晶分子 的初始倾斜偏差少，能够有效简化工艺，提高成品率，降低成本。
[0004] 但是，在MVA方式中，尽管不需要取向处理，但是形成与取向膜相当的基底膜本身 还是需要的。考虑该基底膜的膜厚不均、异物的混入导致的对液晶分子的取向的影响、以及 为了形成基底膜而增加制造工序和设备投资，更优选不形成基底膜本身。
[0005] 近年来，将在液晶材料中混合了单体、低聚物等聚合性成分（以下简称为单体）的 液晶组合物封入到基板间，通过热或光（例如紫外线）照射使单体等聚合来形成聚合物层 (PSA层）的技术广受瞩目（例如参照专利文献1)。通过这样的聚合物层，即使没有取向膜 也能够维持液晶分子的取向。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2010-33093号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的技术问题
[0010] 但是，本发明者们研讨后发现，即使将包含液晶材料、单体、聚合引发剂等的液晶 组合物注入到一对基板间，在规定的条件下使之发生聚合反应而形成聚合物层，根据所用 的材料和制造条件的不同有时也会无法得到良好的显示。
[0011] 作为形成聚合物层的单体，使用具有烷基的单体，可以列举下述化学式（9)所示 的月桂醇丙烯酸酯。
[0012]
【主权项】
1. 一种液晶显示装置，其特征在于，包括： 一对基板； 被该一对基板夹持且含有液晶材料的液晶层；和 形成在该一对基板的表面上的控制液晶分子的取向的聚合物层， 该一对基板中的任意基板的最表面实质上均不由取向膜构成， 该聚合物层通过在液晶层中添加的一种以上的自由基聚合性单体聚合而形成， 该自由基聚合性单体的至少一种为下述化学式（1)所示的化合物：
X1和X2相同或不同，表示丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基或烯丙基， a为O或l，b为O或1，c为O或1，R表示碳原子数1~20的烷基， 氢原子可以被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。
2. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物所具有的R为碳原子数4~20的烷基。
3. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物所具有的R为碳原子数8~20的烷基。
4. 如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物所具有的R为碳原子数16~20的烷基。
5. 如权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述自由基聚合性单体的其他的至少一种为具有环结构且具有单官能的聚合性基团 的自由基聚合性单体。
6. 如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述具有环结构且具有单官能的聚合性基团的自由基聚合性单体为下述化学式（2) 所示的化合物： 式中，
X表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基或烯丙基， m为0~12的任意整数，a为0或l，b为0或1，R表示碳原子数1~20的烷基， 氢原子可以被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。
7. 如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的R为碳原子数4~12的烷基。
8. 如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的R为碳原子数8~12的烷基。
9. 如权利要求6~8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的m为2以上的整数。
10. 如权利要求6~8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的m为4以上的整数。
11. 如权利要求6~8中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的m为8以上的整数。
12. 如权利要求1~11中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物相对于构成聚合前的液晶层的液晶组合物整体的比例 为〇. 5重量％以上2. 5重量％以下。
13. 如权利要求5~12中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于： 相对于所述化学式（1)所示的化合物，所述具有环结构且具有单官能的聚合性基团的 自由基聚合性单体的聚合前的比例为IOmol %以上。
14. 如权利要求1~13中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于： 所述液晶材料具有负的介电常数各向异性。
15. -种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括： 在最表面实质上不由取向膜构成的一对基板间填充含有液晶材料和一种以上的自由 基聚合性单体的液晶组合物的工序；和 对该液晶组合物照射光，使该自由基聚合性单体聚合，在该一对基板的表面上形成控 制液晶分子的取向的聚合物层的光照射工序， 该自由基聚合性单体的至少一种为下述化学式（1)所示的化合物：
I 式中， X1和X2相同或不同，表示丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基或烯丙基， a为0或l，b为0或1，c为0或1，R表示碳原子数1~20的烷基， 氢原子可以被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。
16. 如权利要求15所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物所具有的R为碳原子数4~20的烷基。
17. 如权利要求15所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物所具有的R为碳原子数8~20的烷基。
18. 如权利要求15所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物所具有的R为碳原子数16~20的烷基。
19. 如权利要求15~18中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述自由基聚合性单体的其他的至少一种为具有环结构且具有单官能的聚合性基团 的自由基聚合性单体。
20. 如权利要求19所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述具有环结构且具有单官能的聚合性基团的自由基聚合性单体为下述化学式（2) 所示的化合物：
式中， X表示丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基或烯丙基， m为O~12的任意整数，a为O或l，b为O或1，R表示碳原子数1~20的烷基， 氢原子可以被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。
21. 如权利要求20所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的R为碳原子数4~12的烷基。
22. 如权利要求20所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的R为碳原子数8~12的烷基。
23. 如权利要求20~22中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的m为2以上的整数。
24. 如权利要求20~22中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的m为4以上的整数。
25. 如权利要求20~22中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（2)所示的化合物所具有的m为8以上的整数。
26. 如权利要求15~25中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述化学式（1)所示的化合物相对于液晶组合物整体的比例为〇. 5重量％以上2. 5重 量％以下。
27. 如权利要求19~26中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 相对于所述化学式（1)所示的化合物，所述具有环结构且具有单官能的聚合性基团的 自由基聚合性单体的比例为IOmol %以上。
28. 如权利要求15~27中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 所述液晶材料具有负的介电常数各向异性。
29. 如权利要求15~28中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 还包括以比所述液晶材料的相变温度低30°C的温度以上的温度进行加热的工序。
30. 如权利要求15~29中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于： 在所述光照射工序之前具有退火工序。
【专利摘要】本发明的液晶显示装置包括：一对基板；被该一对基板夹持，且含有液晶材料的液晶层；和形成在该一对基板的表面上的控制液晶分子的取向的聚合物层，该一对基板的最表面都实质上不由取向膜构成，该聚合物层通过在液晶层中添加的一种以上的自由基聚合性单体聚合而形成，该自由基聚合性单体的至少一种为具有特定结构的联苯化合物。
【IPC分类】G02F1-1337, C08F2-44
【公开号】CN104737068
【申请号】CN201380054585
【发明人】野间健史, 仲西洋平, 水崎真伸
【申请人】夏普株式会社
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年10月17日
【公告号】WO2014061755A1