液晶显示装置的制作方法

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液晶显示装置的制造方法

本发明涉及液晶显示装置。更详细地,涉及利用配向膜控制液晶分子的配向的液晶显示装置。



背景技术:

液晶显示装置是为了显示而利用液晶组成物的显示装置,其代表性的显示方式是,通过从背光源对在一对基板之间封入了液晶组成物的液晶面板照射光,并对液晶组成物施加电压以使液晶分子的配向改变,从而控制透过液晶面板的光的量。这样的液晶显示装置,由于具有薄型、轻量以及低耗电这样的优点,被利用于智能手机、平板电脑、汽车导航等电子装置中。

在液晶显示装置中,电压没有被施加的状态下的液晶分子的配向通常是由被实施了配向处理的配向膜控制的。作为配向处理的方法,用滚筒等摩擦配向膜表面的摩擦法一直以来被广泛地使用。一方面,近年来,在智能手机等的用途中,随着像素的高精细化的发展,液晶面板内设置的布线、黑矩阵的数量和面积增加,液晶面板内的基板表面变得容易产生高低差。当基板表面存在高低差时,存在通过摩擦法不能适当地摩擦高低差的附近。当配向处理不均匀时,在液晶显示装置中会引起对比度的下降。

对此,作为代替摩擦法的配向处理方法,对配向膜表面照射光的光配向法相关的研究开发正在进行中。根据光配向法,由于可以不接触配向膜的表面就实施配向处理,因此,具有即使基板表面有高低差,配向处理中也难以产生不均匀,在基板整个表面可以实现良好的液晶配向的优点。进一步,通过使用光配向法,可以达成高对比度、高亮度、低耗电化、高速响应以及高精细化。

作为配向膜的材料(液晶配向剂),现有技术中,多使用聚酰胺酸及聚酰亚胺。聚酰胺酸及聚酰亚胺在有机树脂中,在耐热性、与液晶的亲和性、机械强度等方面显示出良好的物理性质。但是,随着液晶面板用途的扩大、使用环境的多样化,变得追求具有更优良的耐热性的材料。于是,使用将聚硅氧烷作为主骨架的聚合物配向膜被提出(例如,参照专利文献1~4)。

在专利文献1中,公开了由具有肉桂酸酯骨架的聚有机硅氧烷与聚酰胺酸或聚酰亚胺组成的液晶配向剂。

专利文献2公开了将硅氧烷系的垂直配向聚合物作为配向膜使用,提高液晶的配向稳定性。专利文献2中记载的发明致力于使用psa技术来使配向更稳定,在聚合物层形成时,为了有效地去除液晶层的残存单体,使用硅氧烷系聚合物。另外,公开了在硅氧烷系聚合物的侧链中导入了作为光官能团的肉桂酸酯基的光垂直配向膜和紫外线、热固型密封材料。

在专利文献3中,公开了在具有硅氧烷构造和热架桥基(环氧基)的垂直配向膜中,使用包含具有与硅结合的碳-碳双键的液晶配向侧链的配向膜材料。

在专利文献4中,公开了含有从由在重复单位中具有特定构造的侧链的聚硅氧烷、其水解物和水解物的缩合物构成的群组中选择的至少一种,及与特定化合物的反应生成物的液晶配向剂。另外,还公开了关于,该液晶配向剂还可以含有从由聚酰胺酸及聚酰亚胺构成的群组中选择的至少一种、以及该液晶配向剂被用于液晶显示元件中。

另外,关于用于液晶显示装置的液晶组成物,追求提高其稳定性,以使可以承受在液晶显示装置的制造过程中的负荷、制造出的液晶显示装置可以在长时间内发挥稳定的特性。例如,在专利文献5中,公开了在液晶组成物中添加防氧化剂、光稳定剂。另外,在专利文献6中,也公开了在液晶组成物中添加稳定剂(参照段落[0208]~[0211]的表c)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2009-258650号公报

专利文献2:特开2012-234178号公报

专利文献3:特开2012-141567号公报

专利文献4:国际公开第2009/025385号

专利文献5:特开2007-197731号公报

专利文献6:特表2011-515543号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

如上所述,作为对像素的高精细化的对策,虽然实现了光配向法的利用,但作为其结果,在长时间使用液晶显示装置时,有时密封材料的周围会产生斑点、或在显示区域中产生影像残留。这个现象尤其是在含有肉桂酸酯基的光配向膜中可以明显看到。

本发明发明人的研究结果,明白了在使用光配向膜的液晶显示装置中,由于光配向膜与密封材料的粘着强度弱,水分从光配向膜与密封材料之间渗入。渗入的水分使包含于构成光配向膜的聚合物(配向膜聚合物)的侧链和光官能团中的酯基开裂,由于解离的侧链部分向液晶层溶出,则在密封材料的周围产生斑点。根据本发明发明人的研究,光配向膜与密封材料的粘着强度弱是由于,低极性的光配向侧链与高极性的密封材料之间的相互作用弱。

除此之外,光配向膜的光官能团由于背光源光而开裂并形成自由基,当该自由基向液晶层中溶出时,由于水分的存在,在液晶层中成为可溶性离子,产生显示区域中的影像残留。为了防止液晶材料的氧化,只要在液晶层中导入防氧化剂,就可以使向液晶层中溶出的自由基与防氧化剂产生反应,但是由于防氧化剂被反应所消耗,在长时间使用液晶显示装置的情况下,防氧化功能就会渐渐降低。因此,从液晶材料、配向膜材料、密封材料产生的氧化物离子化,一度成为影像残留的原因。

本发明是鉴于上述现状而做出的,其目的在于提供使用光配向膜长期维持良好的电压保持率、防止显示画面中影像残留以及斑点的产生的显示装置。

解决课题的手段

本发明发明人,对防止包括光配向膜的液晶显示装置中的影像残留和斑点的产生的方法进行研究的结果,发现了:通过在光配向膜的表面导入-cooh(羧基)等的氢键性官能团(本说明书中也称为“第二结合性官能团”),可以防止影像残留和斑点的产生的方法。

另外,作为使氢键性官能团存在于光配向膜表面的第一方法,发现了在具有光官能团的聚合物中导入氢键性官能团,进一步地,不是在主链和主链附近导入,而是在侧链的末端导入的方法。另外,作为第二方法,发现了使用混合了具有光官能团的聚合物和具有氢键性官能团的聚合物的光配向膜,且使具有氢键性官能团的聚合物的混合比率比较大的方法。

并且,确认了通过使氢键性官能团存在于光配向膜的表面,可以获得以下的效果。

[来自光配向膜与密封材料之间的水分渗入的抑制]

通过在氢键性官能团与密封材料中的硅烷偶联剂或环氧基(环氧化合物或硅烷偶联剂中的环氧基)之间形成氢键性相互作用,或形成氢键性官能团与硅烷偶联剂或环氧基的共价键,可以提高光配向膜与密封材料的粘着强度,抑制水分渗入。

[液晶中的防氧化剂的消耗抑制]

肉桂酸酯基、查耳酮基、偶氮苯基、香豆素基等光官能团由于背光源光的照射而开裂,形成自由基。该自由基向液晶层溶出,与液晶层中的防氧化剂反应,当防氧化剂被消耗时,由于液晶材料、配向膜材料、密封材料的氧化,产生离子。对此,当在光配向膜表面导入氢键性官能团时,可以利用氢键性官能团使光官能团开裂形成的自由基失活,可以抑制防氧化剂的消耗。

[其他:配向膜聚合物之间的架桥]

在于配向膜聚合物的侧链具有环氧基的情况下,可以进行配向膜聚合物分子间的架桥。通过配向膜聚合物的架桥,由于可以抑制自由基等从光配向膜向液晶层的溶出,可以抑制电压保持率(vhr)的下降。

通过以上,想到可以出色地解决上述课题,可以获得本发明。

即,本发明的一个实施方式可以为,具有一对基板、被夹持于上述一对基板之间的液晶层、设置于上述液晶层的周围并将上述一对基板相互接合的密封材料、设置于上述一对基板的至少一个与上述液晶层以及上述密封材料之间的光配向膜的液晶显示装置,上述液晶层含有液晶分子以及防氧化剂,上述密封材料为使含有具有从由环氧基、硅烷基以及乙氧基硅烷基构成的群组中选择的至少一种第一结合性官能团的化合物的密封树脂固化的密封材料,上述光配向膜含有在主链或侧链具有酯基的至少一种配向膜聚合物,上述至少一种配向膜聚合物包括具有从由肉桂酸酯基、查耳酮基、偶氮苯基、香豆素基、茋基、酚酯基构成的群组中选择的至少一种光官能团的光配向膜聚合物,在上述光配向膜的表面上,存在从由-cooh、-nh2、-nhr(上述r为碳数在1以上18以下的脂肪族或脂环式的烃或羟基以及/或者卤素基被附加于上述烃的构造)、-sh以及-oh构成的群组中选出的至少一种第二结合性官能团的液晶显示装置。

发明效果

根据本发明的液晶显示装置,由于具有上述构成,通过存在于光配向膜表面的第二结合性官能团,可以提高光配向膜对密封材料的粘着强度,并使从光官能团和酯基产生的自由基失活。由此,可以使用光配向膜长期维持良好的电压保持率,防止显示画面中的影像残留和斑点的产生。

附图简要说明

[图1]表示实施方式的液晶面板以及背光的截面示意图。

[图2]表示实施方式的液晶显示面板的平面示意图。

[图3]说明本发明的酚系防氧化剂的作用的图。

[图4]示意性地表示使用了主链由聚酰胺酸构成,且第二结合性官能团没有被赋予于侧链末端的配向膜聚合物的现有的配向膜的表面状态的说明图。

[图5]示意性地表示使用了第二结合性官能团被赋予于侧链末端的配向膜聚合物的本实施方式的配向膜的表面状态的说明图。

[图6](a)是示意性地表示本实施方式的光配向膜与密封材料的粘着状态的说明图,(b)是表示形成于本实施方式的光配向膜与密封材料的界面的化学键的例子。

[图7]说明防氧化剂对使用了第二结合性官能团没有被赋予于侧链末端的配向膜聚合物的现有的配向膜的作用的图。

[图8]说明实施方式的配向膜中的第二结合性官能团的作用的图。

[图9]说明包括环氧基的侧链存在的情况下的本实施方式的光配向膜中的第二结合性官能团的作用的图。

[图10]表示vatn模式的液晶显示装置中的光配向处理方向与液晶分子的预倾方向的关系的立体示意图。

[图11](a)是表示vatn模式的液晶显示装置具有单域的情况下,一个像素(一个像素或一个子像素)内的平均液晶指向矢的方向及相对于一对基板(上下基板)的光配向处理方向的平面示意图,(b)是表示设置于(a)中所示的液晶显示装置的偏光板的吸收轴方向的示意图。

[图12]表示通过使用对准掩膜的接近式曝光法来进行配向分割所用的光配向处理过程中的基板与光罩的第一配置关系的截面示意图。

[图13]表示通过使用对准掩膜的接近式曝光法进行配向分割所用的光配向处理过程中基板与光罩的第二配置关系的截面示意图。

[图14](a)表示液晶显示装置具有4域的情况下,一个像素(一个像素或一个子像素)内的平均的液晶指向矢的方向、相对于一对基板(上下基板)的光配向处理方向、及域的分割图案的平面示意图,(b)表示设置于(a)中所示的液晶显示装置中的偏光板的吸收轴方向的示意图。

[图15](a)表示液晶显示装置具有其他的4个域的情况下,一个像素(一个像素或一个子像素)内的平均液晶指向矢的方向、相对于一对基板(上下基板)的光配向处理方向、及域的分割图案的平面示意图,(b)表示设置于(a)中所示的液晶显示装置中的偏光板的吸收轴方向的示意图,(c)是阈值以上的ac电压被施加于一对基板之间时的沿(a)的a-b线的截面示意图,表示液晶分子的配向方向。

[图16]表示实施例23~27以及比较例5中制造的ffs模式的液晶面板的构成的示意图。

发明的实施方式

以下,关于本发明的实施方式进行说明。本发明不限于以下实施方式中记载的内容,在补充本发明的构成的范围内,进行适当设计变更是可能的。

本实施方式的液晶显示装置,是具有一对基板、被夹持于上述一对基板之间的液晶层、设置于上述液晶层的周围并将上述一对基板相互接合的密封材料、设置于上述一对基板的至少一个与上述液晶层以及上述密封材料之间的光配向膜的液晶显示装置,上述液晶层含有液晶分子以及防氧化剂,上述密封材料为使含有具有从由环氧基、硅烷基以及乙氧基硅烷基构成的群组中选择的至少一种第一结合性官能团的化合物的密封树脂固化的,上述光配向膜含有在主链或侧链具有酯基的至少一种配向膜聚合物,上述至少一种配向膜聚合物包括具有从由肉桂酸酯基、查耳酮基、偶氮苯基、香豆素基、茋基、酚酯基构成的群组中选择的至少一种光官能团的光配向膜聚合物,在上述光配向膜的表面上存在从由-cooh、-nh2、-nhr(上述r为碳数在1以上18以下的脂肪族或羟基以及/或者卤素基被附加于上述烃中的构造)、-sh以及-oh构成的群组中选出的至少一种第二结合性官能团。

[液晶显示装置的整体构成]

本实施方式的液晶显示装置为由液晶面板,tcp(tapecarrierpackage,带载封装)、pcb(印刷电路板)等的外部电路,视角扩大膜、亮度增强膜等光学膜片,背光模组,边框(框架)等多个部件构成的显示装置,有些部件,也可以被组合于其他部件中。对于除液晶面板之外的部件没有特别限定,由于可以使用在液晶显示装置领域中通常使用的部件,适当省略说明。

图1是表示实施方式的液晶面板以及背光源的截面示意图。图2是表示实施方式的液晶面板的平面示意图。如图1所示,本实施方式的液晶显示装置具有一对基板10、20,一对基板10、20之间夹持有液晶层30。一对基板10、20的一个或两个设置有用于施加电压于液晶层30的电极。

另外,配向膜40介入于一对基板10、20的至少一个与液晶层30之间。在图1中,虽然一个基板10与液晶层30之间以及另一个基板20与液晶层30之间的两处均设置有光配向膜40,也可以仅在任一处设置光配向膜40。不通过上述电极对液晶层30施加电压时,液晶层30的配向主要由光配向膜40的功能控制,通过上述电极对液晶层30施加电压时,根据施加的电压的大小,液晶层30的液晶分子的配向产生变化。

一对基板10、20通过密封材料50贴合。如图2所示,密封材料50被设置为包围液晶层30的周围。在以基板10、20为基准而言,是与设置有光配向膜40的一侧相反的一侧的液晶面板的外侧上,分别设置有偏光片60。作为偏光片60,典型地,可举出使具有二色性的碘复合物等各向异性材料吸附配向于聚乙烯醇(pva)薄膜的偏光板。通常,在pva薄膜的两面上层压三醋酸纤维素薄膜等的保护薄膜来应用于实用。偏光板60与基板10、20之间也可以设置有位相差薄膜等的光学薄膜。

[一对基板]

作为一对基板10、20,可以列举,例如,有源矩阵基板以及彩色滤光片基板的组合。在有源矩阵型的显示方式中,通常,在设置于各像素的薄膜晶体管(tft)等的有源元件接通时,电压通过tft被施加给电极,在有源元件接通期间,保持此时被充电给像素的电荷。表示在一帧期间(例如,16.7ms)内保持被充电电荷的比例的是电压保持率(vhr:voltageholdingratio)。即,所谓vhr低,是指施加给液晶层30的电压容易随着时间衰减,在有源矩阵型的显示方式中,要求提高vhr。

作为上述有源矩阵基板,可使用在液晶显示装置领域中通常使用的有源矩阵基板。作为俯视有源矩阵基板时的构成,可以列举是在透明基板上设置有:多条平行的栅极信号线;被形成为在相对于栅极信号线正交的方向上延伸且相互平行的多条源极信号线;对应于栅极信号线与源极信号线的交点而被设置的tft等的有源元件;在由栅极信号线与源极信号线所划分的区域中被配置为矩阵状的像素电极等的结构。在水平配向模式的情况下,进一步,设置有公共电极线、与公共电极线相连接的公共电极等。tft适合使用由非晶硅、多晶硅或是氧化物半导体的in-ga-zn-o(铟-镓-锌-氧)形成通道的tft。特别是氧化半导体由于截止漏电小,对液晶显示装置的低频驱动有利,但在液晶层30的vhr低的情况下,变为不能进行低频驱动。由于借由本发明可以提高液晶层30的vhr,低频驱动成为可能。即,可以说氧化物半导体与本发明的组合是特别适合的。

作为上述彩色滤光片基板,可以使用在液晶显示装置领域中通常使用的彩色滤光片基板。作为彩色滤光片基板的构成可以例举在透明基板上设置有:被形成为格子状的黑矩阵、形成于格子即像素的内侧的彩色滤光片等的构成。在垂直配向模式的情况下,进一步地,还设置有覆盖黑矩阵以及彩色滤光片而形成的公共电极等。

另外,一对基板10、20也可以是彩色滤光片以及有源矩阵二者在一侧的基板形成的基板。

[液晶层]

在本实施方式中,液晶层30是含有液晶分子以及防氧化剂的液晶层。

<液晶分子>

液晶分子可以是下式(p)中定义的介电常数各向异性(δε)具有负值的液晶分子,也可以是具有正值的液晶分子。即,液晶分子可以是具有负的介电常数各向异性的液晶分子,也可以是具有正的介电常数各向异性的液晶分子。作为具有负的介电常数各向异性的液晶分子可以使用例如,δε为-1~-20的液晶分子。作为具有正的介电常数各向异性的液晶材料可以使用例如,δε为1~20的液晶分子。

δε=(长轴方向的介电常数)-(短轴方向的介电常数)(p)

且,现有技术的液晶显示装置中,使用具有负的介电各向异性的液晶材料时相比于使用具有正的介电常数各向异性的液晶材料时,影像残留和斑点的不良有更加显著化显现的倾向。这被推断为是因为在具有负的介电各向异性的液晶材料中,短轴方向上存在大的极化,因而离子化时的vhr的下降的影响变大了。即,本发明中使用的防氧化剂在使用具有负的介电各向异性的液晶材料的系中,发挥大的效果。

<防氧化剂>

作为防氧化剂,只要是相较于液晶分子对氧或氧化物的反应性高的防氧化剂,就没有特别限定,但是适合使用,例如,酚类防氧化剂。在本实施方式中,通过在光配向膜40中导入第二结合性官能团,光配向膜40与密封材料50的粘着强度被增强了,但是通过添加防氧化剂,可以防止液晶材料、光配向膜40以及密封材料50的氧化,进一步提高长期可靠性。

图3是说明本发明中的酚系防氧化剂的作用的图。如图3的式(1)所示,氧渗入液晶面板,当加入光和热的能量时,包含在液晶材料、光配向膜40或密封材料50中的烷基等(r)被氧化,产生氧化物质(rooh)。从氧化物质产生自由基,在不存在防氧化剂的条件下,自由基离子化。液晶材料被氧化而被离子化的情况下,在液晶层30中产生离子。除此之外,即使在光配向膜40和密封材料50被氧化的情况下,由于从构成光配向膜40和密封材料50的聚合物中解离出来的氧化物质被离子化并向液晶层30溶出,液晶层30中产生离子。因此,vhr的下降由液晶层30中的离子所引起。另一方面,通过添加防氧化剂,如图3的式(2)以及(3)所示,可以在自由基离子化之前使其与防氧化剂反应,可以防止由于液晶材料、光配向膜40和密封材料50的氧化产生离子。另外,根据如图3的式(2)以及(3)所示的循环,由于防氧化剂的量没有减少,可以长期防止自由基的离子化。

此外,如图3所示,防氧化剂是通过重复氢基的脱离→附加→脱离这样的循环,而具有使来自氧化物的氧的离脱(还原)进行的功能,并长期抑制由氧化引起的劣化(分解和离子化)的防氧化剂。

作为酚系防氧化剂,例如,下式(g)中所示的二叔丁基羟基苯(二叔丁基羟基苯)化合物是适合的,更具体地,列举下式(g-1)、(g-2)或(g-3)中所示的化合物。

[化1]

(式中,x表示一价的有机官能团。)

[化2]

(式中,n为整数,优选地为3~20。)

作为在上式(g)中所示的二叔丁基羟基苯化合物的具体例子,列举例如,在下式(g-a)、(g-b)、(g-c)、(g-d)、(g-e)、(g-f)或(g-g)中所示的化合物。

[化3]

优选地,防氧化剂的浓度是1ppm以上,10重量%以下。只要在此范围内,由于可以防止从外部向液晶面板内渗入的氧氧化液晶材料,因此可以有效防止由氧化物引起的显示的影像残留以及斑点。浓度的更优选的下限为10ppm,更优选的上限为5重量%,进一步优选的上限为1重量%。

[密封材料]

在本实施方式中,密封材料50是使含有,具有从由环氧基、硅烷基以及乙氧基硅烷基构成的群组中选择的至少一种第一结合性官能团的化合物的密封树脂固化的密封材料。通过第一结合性官能团,可以与位于光配向膜40表面的第二结合性官能团形成氢键或共价键,可以提高光配向膜40与密封材料50的粘着强度。作为含有环氧基的化合物没有特别限定,可以使用作为环氧树脂的预聚合物通常使用的化合物、具有环氧基的硅烷偶联剂等。作为具有硅烷基的化合物以及具有乙氧基硅烷基的化合物没有特别限定,可以使用通常使用的硅烷偶联剂。

作为上述硅烷偶联剂,适合使用下述式(s)中所示的那些。下述式(s)中的硅烷基(si-o-ch3)与分布于光配向膜表面的-cooh等的第二结合性官能团形成键,可以提高粘着强度。另外,下述式(s)中的硅烷偶联剂不仅具有硅烷基,也具有环氧基。

[化4]

密封树脂的固化方法没有特别限定。即,密封树脂可以是光固化性树脂,可以是热固化性树脂,也可以是对光和热二者表现出固化性的树脂。另外,用于密封树脂的固化的光可以是紫外线,可以是可见光,也可以是紫外线以及可见光二者。在本实施方式中,适合使用对紫外线或可见光以及热表现出固化性的密封树脂。密封树脂可以含有固化方法中适宜的聚合引发剂,例如,可以含有光聚合引发剂。

另外,密封树脂还可以含有无机填料和/或有机填料。作为填料,可举出,例如用于控制一对基板10、20之间的距离的间隔物、并进行一对基板10、20之间的电连接的导电部件。

且,本实施方式的液晶面板,可以是通过真空注入法制造的液晶面板,也可以是通过滴下贴合法制造的液晶面板。在真空注入法中,在密封材料50的一部分上开设有液晶注入用的开口,将液晶注入于一对基板10、20之间后进行密封开口部的处理。另一方面,在滴下贴合法中,在密封材料50的一部分上没有开设液晶注入用的开口,所以不进行密封开口部的处理。因此,通过滴下贴合法形成的密封材料50,在液晶层30的周围不间断地被配置,没有开口部密封痕迹。且,相对于在真空注入方法中,在完成了作为密封材料50的材料的密封树脂的固化处理之后注入液晶,在滴下贴合法中,在液晶注入后进行密封树脂的固化处理。因此,滴下贴合法中的密封树脂的固化处理,存在曝光条件被制约以使液晶不劣化的情形,光配向膜40与密封材料50之间的界面中充分粘着强度的确保比真空注入方法的情况更难。

[光配向膜]

光配向膜40具有控制液晶层30中的液晶分子的配向的功能,向液晶层30施加的电压不足阈值电压(包括没有施加电压)时,主要是利用光配向膜40的功能控制液晶层30中的液晶分子的配向。在这种状态下,液晶分子的长轴相对于一对基板10、20的表面形成的角度被称为“预倾角”。且,在本说明书中所谓“预倾角”是表示液晶分子相对于与基板面平行的方向的倾斜角度,与基板面平行的角度为0°,基板面的法线角度为90°。

在本实施方式中,光配向膜40可以是使液晶分子大致垂直配向的垂直配向膜,也可以使液晶分子大致平行配向的水平配向膜。垂直配向膜的情况下,由光配向膜40赋予的液晶分子的预倾角只要在一般的垂直配向模式中被利用的范围就可以,优选的,为86°以上、不足90°的范围,更优选的为89.5°以下。在垂直配向模式中,可以通过增大预倾角维持高对比度,且可以通过减小至比90°稍微小一点来使驱动电压不变得过高。另外,在是垂直配向模式的一种的vatn模式(也称为4d-rtn模式)中,由于预倾角越接近90°,则暗线越变粗,开口率越降低,从防止开口率降低的观点来看,优选将预倾角设定为上述优选范围。水平配向膜的情况下,预倾角只要位于一般的水平配向模式中被利用的范围内就可以,优选地,为不足10°,从获得长期维持良好对比度特性的效果来看,更优选的为0°。在水平配向模式中,通过减小预倾角可以扩大视角。

另外,光配向膜40为含有具有酯基(-coo-)的至少一种配向膜聚合物的配向膜。酯基,容易由渗入液晶面板的水分分解,通过该分解,低分子成分从配向膜聚合物中解离,向液晶层30中溶出,引起显示不良。本实施方式,通过光配向膜表面的第二结合性官能团捕捉低分子成分,防止低分子成分向液晶层30中溶出。酯基可以被包含在配向膜聚合物的主链中,也可以被包含在侧链中。且,被含有在光配向膜40中的配向膜聚合物可以是一种,也可以是两种以上。使用两种以上的配向膜聚合物的情况下,可以为全部配向膜聚合物都具有酯基,也可以一并使用具有酯基的配向膜聚合物与不具有酯基的其他配向膜聚合物。酯基具有在合成阶段不使成为不纯物的副产物生成就可以形成的优点。另外,通过酯键连接主链的聚合物,由于聚合度比较容易变大,聚合物的分子量容易变大。因此,通过使用具有酯基的配向膜聚合物,可以抑制光配向膜40中的低分子成分向液晶层30的溶出。

且,上述酯基,可以是包含在后述光官能团中的酯基,也可以是包含在光官能团以外的部分的酯基。光官能团之中,肉桂酸酯基、香豆素基及酚酯基包括酯基。作为包括酯基的光官能团的具体例子列举,例如,后述式(4)~(9)、(33)、(34)。作为包括光官能团以外的酯基的部分的具体例子,列举例如,后述式(10)、(11)。另外,上述酯基为通过环氧(缩水甘油基)与-cooh的反应也被形成的酯基,例如,通过后述式(2)或(3)和后述式(4)~(9)、(33)、(34)、(h-1)~(h-6)的反应也被生成。

进一步,包含在光配向膜40之中的配向膜聚合物是具有从由肉桂酸酯基、查耳酮基、偶氮苯基、香豆素基、茋基以及酚酯基构成的群组中选择的至少一种光官能团的光配向膜聚合物。且,肉桂酸酯基、香豆素基及酚酯基是含有酯基的官能团。因此,本实施方式的第二结合性官能团,在将肉桂酸酯基、香豆素基及酚酯基作为光官能团使用的情况下,是适合使用的。光官能团可以被包含在光配向膜聚合物的主链,也可以被包含在侧链。

上述光配向膜聚合物通过光照射表现出光配向性。且,所谓[表现出光配向性]是指,通过被紫外线、可见光等光(电磁波)照射,发生二聚化(形成二聚体)、异构化、光弗莱斯重排等反应或构造变化,发现限制存在于其附近的液晶分子的配向的性质(配向限制力)和配向限制力的大小和/或方向发生变化。

下述式(b-1)中所示的肉桂酸酯基,下述式(b-2-1)及以下式(b-2-2)中所示的查耳酮基,下述式(b-3)所示的香豆素基,以及,下述式(b-4)所示的二苯乙烯基,由于光照射而二聚化及异构化。另外,下述式(b-1-i)中表示了肉桂酸酯基的异构化反应及二聚化。

[化5]

[化6]

偶氮苯基,由于光照射发生异构化。下述式(b-5-1)表示偶氮苯的反式异构体,下述式(b-5-2),表示偶氮苯的顺式异构体。

[化7]

在下述式(b-6)所示的酚酯基,如下述式(b-6-i)所示,利用光照射进行光弗莱斯重排。

[化8]

[化9]

在本实施方式中,在光配向膜40表面,存在从由-cooh、-nh2、-nhr(上述r为碳数在1以上18以下的脂肪族或脂环式烃或羟基和/或卤素基被附加于上述烃中的构造)、-sh以及-oh构成的群组中选择的至少一种第二结合性官能团。且,所谓第二结合性官能团存在于光配向膜40表面是指,与液晶层30或密封材料50相接的界面附近(位于离界面10nm以下的部分)的光配向膜40中,存在第二结合性官能团,只要是通过1h、13c-nmr、质谱分析法、ft-ir(傅里叶变换红外分光光度法)等分析方法可以检测出的程度地存在即可。在第二结合性官能团中,特别是-cooh(羧基)也在比较低的温度下表现出与环氧基、硅烷偶联剂的反应性。

作为使第二结合性官能团存在于光配向膜40表面的方法,例如可以使用在配向膜聚合物的侧链包含第二结合性官能团的方法,优选地使第二结合性官能团配置在配向膜聚合物的侧链末端(主链的相反侧)的方法是适宜的。光配向膜40为垂直配向膜的情况下,由于适合使用具有侧链的配向膜聚合物,为了使第二结合性官能团存在于垂直配向膜表面,优选地,在用于引发垂直配向的侧链中包含第二结合性官能团,更优选地,在用于引发垂直配向的侧链末端中包含第二结合性官能团。另一方面,光配向膜40为水平配向膜的情况下,由于适宜使用不具有侧链的配向膜聚合物和侧链的导入量少的配向膜聚合物,即使第二结合性官能团存在于主链附近,也可以使第二结合性官能团存在于光配向膜40的表面。

由于第二结合性官能团存在于光配向膜40的表面,被是密封材料50之材料的密封树脂所包含第一结合性官能团与第二结合性官能团可以化学键合,可以提高光配向膜40与密封材料50的粘着强度。其结果是,可以获得防止水分(从光配向膜40与密封材料50的界面向液晶层30中渗入的效果。以下参照图4~6对此事进行说明。

图4是示意性地表示使用了主链由聚酰胺酸构成且第二结合性官能团没有被赋予于侧链末端的配向膜聚合物的现有的配向膜的表面状态的说明图,图5是示意性地表示使用了第二结合性官能团被赋予于侧链末端的配向膜聚合物的本实施方式的配向膜的表面状态的说明图。图6(a)是示意性地表示本实施方式的光配向膜与密封材料的粘着状态的说明图,图6(b)是表示形成于本实施方式的光配向膜与密封材料的界面的化学键的例子。如图4所示,在现有技术的光配向膜的表面上,存在含有容易被水分分解的酯基的光配向膜侧链。另一方面,如图5所示,在本实施方式的光配向膜的表面上,不仅存在含有酯基的光配向膜侧链,还存在末端含有第二结合性官能团的侧链。因此,根据本实施方式的光配向膜40,第二结合性官能团与被包含在密封材料50中的硅烷偶联剂的甲氧(乙氧)硅烷基之间可以形成氢键或共价键(参照图6(a)),可以抑制水分的渗入。另外,第二结合性官能团与被包含于密封材料50中环氧基之间,也可以形成氢键或共价键(参照图6(b)),可以抑制水分的渗入。作为在光配向膜40与密封材料50之间形成的化学键,根据第二结合性官能团的种类,列举,如图6(b)所示的几种。

另外,由于第二结合性官能团存在于光配向膜40表面,可以获得防止液晶层30中的防氧化剂被不可逆地消耗的效果,以下参照图7~9对此事进行说明。

图7是说明防氧化剂对使用了第二结合性官能团没有被赋予于侧链末端的配向膜聚合物的现有的配向膜的作用的图。如图7所示,在现有技术的配向膜的表面上,在自由基对从含有酯基的光配向膜侧链产生的情况下,存在配向膜聚合物的自由基与防氧化剂的自由基化学键合,防氧化剂被消耗的情况。如此一来,当防氧化剂被消耗时,随着时间流逝,液晶层30中的防氧化剂的浓度下降,最终液晶的氧化发生。

图8是说明实施方式的配向膜中的第二结合性官能团的作用的图。如图8所示,在本实施方式的光配向膜40的表面上,含有酯基的光配向膜侧链与末端含有第二结合性官能团(-cooh)的侧链同时存在。因此,通过紫外线(uv)的照射等,在自由基对从含有酯基的光配向膜侧链产生的情况下,在末端含有第二结合性官能团的侧链与自由基对反应。即,从-cooh脱离的氢自由基(h·)与上述自由基对中的配向膜聚合物一侧的自由基结合,氢自由基脱离而成的配向膜一侧的自由基(-coo·)与上述自由基对中从配向膜聚合物脱离的自由基结合。其结果是,不消耗防氧化剂,就可以防止低分子成分向液晶层30中的溶出,可以防止vhr低下。

且,在图8中,作为第二结合性官能团示出了-cooh,但替换为-nh2、-nhr、-sh以及-oh也可以获得同样的效果。另外,在图8中,示出了在同一分子内,含有酯基的光配向膜侧链与在末端含有第二结合性官能团的侧链反应的例子,但是,含有参与反应的酯基的光配向膜侧链与末端含有第二结合性官能团的侧链也可以存在不同分子中。

进一步地,本实施方式的配向膜聚合物,进一步地,在向配向膜聚合物中导入包括环氧基的侧链的情况下,配向膜聚合物之间的架桥成为可能,可以有效防止向液晶层30的溶出。即,作为配向膜聚合物,适宜使用具有包括环氧基的侧链的配向膜聚合物。

在本实施方式的配向膜聚合物具有包含环氧基的侧链的情况下,通过如图8所示的反应机构以外的反应机构,也可以使含有酯基的光配向膜侧链开裂而产生的自由基对失活。图9是说明包括环氧基的侧链存在的情况下的本实施方式的光配向膜中的第二结合性官能团的作用的图。如图9所示,在自由基对从含有酯基的光配向膜侧链产生的情况下,从-cooh脱离的氢自由基(h·),与上述自由基对中从配向膜聚合物脱离的自由基结合并生成具有羟基(-oh)的低分子成分,氢自由基脱离而生成的配向膜聚合物一侧的自由基(-coo·),与上述自由基对中配向膜聚合物一侧的自由基结合。进一步地,具有上述羟基的低分子成分,通过与环氧基进行热反应,与配向膜聚合物结合。其结果是,不消耗防氧化剂,就可以防止低分子成分向液晶层30中的溶出,可以防止vhr下降。

且,在图9中,作为氢键性官能团示出了-cooh,但替换为-nh2、-nhr、-sh以及-oh也可以获得同样的效果。

另外,在图9中,虽然示出了在同一分子内,含有酯基的光配向膜侧链与末端含有第二结合性官能团的侧链反应的例子,但是含有参与反应的酯基的光配向膜侧链与末端含有第二结合性官能团的侧链可以存在不同分子中。

进一步地,借由包括环氧基的侧链,配向膜聚合物之间的架桥成为可能,因此,可以有效防止向液晶层30的溶出。

作为上述配向膜聚合物的主链构造没有特别限定,列举例如,聚硅氧烷、聚丙烯、聚异丁烯、聚乙烯。其中,聚硅氧烷是适宜的。通过将聚硅氧烷用于主链构造,可以获得耐热性良好的配向膜。且,两种以上配向膜聚合物被使用的情况下,配向膜聚合物的主链构造可以是相同的,也可以是不同的。

关于上述配向膜聚合物的适宜形态,分类为(a)一种光配向膜聚合物具有酯基、光官能团以及第二结合性官能团的情况,(b)具有酯基以及光官能团的光配向膜聚合物(第一成分),与具有第二结合性官能团的配向膜聚合物(第二成分)一并使用的情况,来进行说明。且,在光配向膜40中,在上述(a)的情况下,也可以包含与上述一种光配向膜聚合物不同的配向膜聚合物,在上述(b)的情况下,也可以包含与上述第一成分以及上述第二成分不同的配向膜聚合物。

在上述(a)的情况下,适宜使用具有聚硅氧烷构造的主链和与上述主链结合的侧链,上述侧链是包含上述酯基、上述光官能团、上述第二结合性官能团以及环氧基的侧链的光配向膜聚合物。此处,酯基、光官能团、第二结合性官能团以及环氧基可以被包含在从主链分支的一个侧链中,也可以被包含在彼此不同的侧链中。酯基可以被包含在与光官能团相同的侧链中,也可以被包含在与光官能团不同的侧链中。优选地,第二结合性官能团位于侧链末端。被包含在每一个包含有第二结合性官能团的侧链中的第二结合性官能团数可以是一个,可以是二个,也可以是三个以上。

上述光配向膜聚合物可以作为,使侧链不包含酯基、光官能团以及第二结合性官能团的聚硅氧烷(以下,也称为“反应性聚硅氧烷”)与至少一种侧链形成用的化合物反应的生成物而得到。

“反应性聚硅氧烷”

作为上述反应性聚硅氧烷,列举下述式(1)中所示的具有重复单位的聚硅氧烷。

[化10]

上述式(1)中x没有特别限定,优选地为由含有环氧基构成的官能团。作为这样的官能团,列举例如,在下述式(2)中所示的官能团、在下述式(3)中所示的官能团。

[化11]

上述式(2)和(3)中的c是1~10的整数,“*”分别表示附有其的原子键与硅原子结合。例如,通过上述x中的环氧基与羧基等的用于形成上述侧链化合物中的反应部位进行反应,产生上述光配向膜聚合物。即,优选地,上述光配向膜聚合物为,至少在一部分具有源于上述反应性聚硅氧烷所包含的环氧基与用于形成上述侧链的化合物中的反应部位进行反应而形成的环氧基的构造的光配向膜聚合物。且,如上述式(3)中所示的官能团那样的脂环式环氧化合物容易与酸反应。

上述式(1)中的y没有特别限定。作为y,列举例如,羟基、碳数1~10的烷氧基、碳数1~6的烷基、碳数6~10的芳基。作为y的优选的例子,列举,羟基、碳数1~10的烷氧基。更具体地,列举甲氧基、乙氧基等。

上述反应性聚硅氧烷可以作为市售品得到或者通过适当组合有机化学的通用方法来合成。另外,关于制造上述反应性聚硅氧烷的方法,可以使用上述专利文献4中公开的制法。

<用于形成侧链的化合物>

作为上述侧链形成用化合物,适宜使用具有光官能团的化合物以及具有第二结合性官能团的化合物。上述具有光官能团的化合物可以仅使用一种,也可以使用两种以上。上述具有第二结合性官能团的化合物也同样的,可以仅使用一种,也可以使用两种以上。

作为上述具有光官能团的化合物的例子,列举,具有下式(4)中所示的化学构造的化合物,以及,具有下式(8)中所示的化学构造的化合物。

r1-c6h4-coo-c6h4-ch=ch-cooh(4)

上述式(4)中,r1表示碳数为1~20的含有氟素的官能团。右端的-cooh可以与包含在上述式(1)中的x的环氧基等结合,可以形成侧链。

作为上述r1中的碳数为1~20的含有氟素的官能团,列举例如三氟甲基、全氟乙基、3,3,3-三氟丙基甲基、4,4,4,-三氟丁基、4,4,5,5,5-五氟戊亚磺酰基、4,4-5,5-6,6,6-七氟己基基等的氟烷基。

作为上述式(4)中所示的化合物的适宜的优选例,列举下述式(5)、(6)、(7)中所示的化合物。

[化12]

式中,r2表示碳数为1~10的氟烷基。

r3-r4-coo-c6h4-ch=ch-cooh(8)

上式(8)中,r3表示碳数为4~10的烷基,r4表示从碳数为6~10的脂环烃中失去2个氢原子后产生的官能团。右端的-cooh可以与包含在上述式(1)中的x中的环氧基等结合,形成侧链。

作为上述r3中的碳数为4~10的烷基,列举,例如,n-丁基、n-戊基、n-己基、n-辛基、n-癸基等。

作为上述r4中的碳数为6~10的脂环烃,列举,环乙烷、环庚烷、环辛烷等的饱和烃(环烷烃)、环烯烃、环炔烃等的不饱和烃。另外,脂环烃可以是单环,也可以是多环。

作为上式(8)中所示的化合物的适宜例,列举下式(9)中所示的化合物。

[化13]

式中,r3表示碳数为4~10的烷基。

上述光官能团的化合物,由于含有用c6h4-ch=ch-co表示的构造,可以通过光配向法使配向限制力体现出来。

上述具有光官能团的化合物,可以作为市售品得到或者通过适当组合有机化学的通用方法来合成。另外,关于制造具有光官能团的化合物的方法,可以使用上述专利文献4中公开的制法。

作为具有上述第二结合性官能团的化合物的例子,列举下述式(h-1)、(h-2)、(h-3)、(h-4)、(h-5)以及(h-6)中所示的化合物。

z-(c6h4)n-cooh(h-1)

z2-(c6h3)-(c6h4)n-1-cooh(h-2)

z-(c6h10)n-cooh(h-3)

z2-(c6h9)-(c6h10)n-1-cooh(h-4)

z-(c10h6)-cooh(h-5)

z2-(c10h5)-cooh(h-6)

在上述式(h-1)、(h-2)、(h-3)、(h-4)、(h-5)以及(h-6)中,z表示第二结合性官能团(-cooh、-nh2、-nhr、-sh或-oh)。另外,c6h4或c6h3表示亚苯基,c6h10或c6h9表示亚环己基,c10h6或c10h5表示萘基。n为1或2。右端的-cooh可以与包含在上述式(1)中的x中的环氧基等结合,形成侧链。

作为具有上述第二结合性官能团的化合物的例子,优选为下述式(h-a)、(h-b)中所示的化合物。下述式(h-a)、(h-b)中右端的-cooh可以与包含在上述式(1)中x中的环氧基等结合,形成侧链。

[化14]

(式(h-a)中,z表示第二结合性官能团。a1以及a2相同或不同,表示1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-亚环己基或1,2-亚环己基。p表示-coo-、-oco-、-o-、-conh-、-nhco-或直接键合。n为1或2。

[化15]

(式(h-b)中,z1以及z2表示相同或不同种类的第二结合性官能团。a3表示1,2,3-亚苯基、1,2,4-亚苯基、1,3,4-亚苯基、1,2,3-亚环己基、1,2,4-亚环己基或1,3,4-亚环己基。p表示-coo-、-oco-、-o-、-conh-、-nhco-或直接键合。a2表示1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-亚环己基或1,2-亚环己基。n为1或2。)

包含上述第二结合性官能团的侧链的导入量,相对包含在上述主链中的硅原子,优选为大于0mol%,40mol%以下。因此,上述具有第二结合性官能团的化合物的配合量,相对于包含在上述反应性聚硅氧烷中的硅原子的mol数,优选地,被设定为大于0mol%,40mol%以下。通过设定上述导入量以及上述配合量为大于0mol%,40mol%以下,可以充分发挥提高密封材料50与光配向膜40的界面的粘着强度的作用效果和抑制防氧化剂的消耗量的作用效果,其结果是,充分抑制vhr随着时间流逝的下降。且,当上述导入量以及上述配合量超过40mol%时,有时在面板制作阶段,极性高的化合物被吸收进光配向膜40中,初始vhr下降。相对于包含在上述主链中的硅原子,包含上述第二结合性官能团的侧链的导入量的更优选范围是,5mol%以上25mol%以下。

(光配向膜聚合物的生成反应)

通过使上述反应性聚硅氧烷与上述侧链形成用化合物进行反应,得到上述光配向膜聚合物。且,在上述反应性聚硅氧烷中,不仅可以使具有上述光官能团的化合物和具有上述第二结合性官能团的化合物发生反应,也可以使其他化合物反应来形成侧链。

上述光配向膜聚合物的生成反应,优选地在催化剂的存在下进行。作为催化剂可以使用例如,有机碱、或促进环氧基与羧基的反应所谓固化促进剂的公知的化合物。

上述生成反应,根据需要可以在有机溶剂的存在下进行。作为相关的有机溶剂,从原料以及生成物的溶解性和生成物的精制的容易性的观点来看,优选为醚化合物、酯化合物、酮化合物。

在上述(a)一种光配向膜聚合物具有酯基、光官能团以及第二结合性官能团的情况下,本实施方式的液晶显示装置的适宜形态的特征如以下。

(a1)光配向膜

在聚硅氧烷的侧链具有光官能团以及酯基,在其他侧链末端具有第二结合性官能团,进一步满足下列(a1-1)、(a1-2)、(a1-3)以及(a1-4)。

(a1-1)

构成光配向膜的成分之中的至少一个,由在聚硅氧烷主链上,具有光官能团的侧链与侧链中央部具有酯基的侧链组成,具有上述光官能团的侧链与在上述侧链中央部具有酯基的侧链是同一或不同侧链。

(a1-2)

构成光配向膜的成分之中的至少一个,在聚硅氧烷主链上,键合有具有使液晶分子大致垂直或大致水平配向的光官能团的至少一种侧链。另外,具有上述光官能团的侧链或在上述侧链中央部具有酯基的侧链的任意一个或两个的前端具有氟原子。进一步地,相对于聚硅氧烷主链中的硅原子,具有上述官能团的侧链以及在侧链中央部具有酯基的侧链的总导入量为,不足50mol%。且,特别优选地,光配向膜为,使液晶大致垂直(倾斜角:86°以上,不足90°)配向的光配向膜。

(a1-3)

作为另一个侧链,具有在末端具有一个或两个第二结合性官能团的侧链。所述侧链为,在环氧(缩水甘油)基上,键合下述式(h-1)、(h-2)、(h-3)、(h-4)、(h-5)或(h-6)的化合物。

z-(c6h4)n-cooh(h-1)

z2-(c6h3)-(c6h4)n-1-cooh(h-2)

z-(c6h10)n-cooh(h-3)

z2-(c6h9)-(c6h10)n-1-cooh(h-4)

z-(c10h6)-cooh(h-5)

z2-(c10h5)-cooh(h-6)

上述式(h-1)、(h-2)、(h-3)、(h-4)、(h-5)以及(h-6)中,z表示第二结合性官能团,n为1或2。

(a1-4)

作为光官能团,包括肉桂酸酯、偶氮苯、香豆素、查耳酮、芪和酚酯的至少一种,特别适宜的是肉桂酸酯和酚酯。

(a2)密封材料

通过紫外线或可视光和热进行固化的树脂是适宜的。

(a3)液晶层

含有已添加防氧化剂的负性液晶组合物。

另外,一并使用上述(b)具有酯基以及光官能团的光配向膜(第一成分)与具有第二结合性官能团的配向膜聚合物(第二成分)的情况下,第一成分具有聚硅氧烷构造的主链、键合于上述主链的侧链;上述侧链适宜使用含有上述酯基、上述光官能团以及环氧基的侧链。此处,酯基、光官能团以及环氧基可以包含在从主链分歧的一个侧链中,也可以包含在彼此不同的侧链中。酯基可以与光官能团包含在相同的侧链中,也可以包含在与光官能团不同的侧链中。

上述第一成分,可以作为,使侧链不包含酯基和光官能团的聚硅氧烷与至少一种用于形成侧链的化合物进行反应的生成物来获得。且,作为在上述侧链不包含酯基和光官能团的聚硅氧烷,可以使用上述反应性聚硅氧烷,列举,例如,上述式(1)中所示的具有重复单位的那些。作为上述用于形成侧链的化合物,适宜使用具有上述光官能团的化合物,列举,例如,具有上述式(4)中所示的化学构造的那些,具有上述式(8)中所示的化学构造的那些。作为具有上述光官能团的化合物,可以仅使用一种化合物,也可以使用多种化合物。

作为上述第二成分,适宜使用具有第二结合性官能团的聚硅氧烷、聚丙烯、聚异丁烯或聚乙烯。作为上述第二结合性官能团,聚丙烯、聚异丁烯的情况下,可以使用原本包含的-cooh。另外,也可以通过使上式(h-1)、(h-2)、(h-3)、(h-4)、(h-5)、(h-6)中所示的化合物等的具有第二结合性官能团的化合物发生反应来附加。作为具有第二结合性官能团的化合物,可以仅使用一种化合物,也可以使用多种化合物。优选地,第二结合性官能团位于侧链的末端。包含于每一个包含有第二结合性官能团的侧链中的第二结合性官能团数可以是一个,可以是二个,也可以是三个。

相对于上述第一成分以及上述第二成分的总量,上述光配向膜中的上述第一成分的配合比例(以下,也称为“变性比”)优选为,大于5重量%。当上述变性比在5重量%以下时,在面板制作阶段,光配向膜40中吸收高极性化合物,初始vhr下降,存在产生面影像残留(faceimagesticking)的可能。相对于上述第一成分以及上述第二成分的总量,上述变性比优选为,不足50%重量。当上述变性比在50%重量以上时,密封材料50与光配向膜40的粘着强度下降,由于从外部渗入的水分,有产生周围斑点的可能。上述变性比更优选为,不足30%重量。

在上述(b)一并使用具有酯基和光官能团的光配向膜聚合物(第一成分)与具有第二结合性官能团的配向膜聚合物(第二成分)的情况下,本实施方式的液晶显示装置的第一适宜形态的特征如下。

(ba1)光配向膜

第一成分为光配向性的聚硅氧烷,第二成分为具有羧酸的聚合物,满足下述(ba1-1)、(ba1-2)、(ba1-3)、(ba1-4)、(ba1-5)、(ba1-6)和(ba1-7)。

(ba1-1)

构成光配向膜的成分至少由第一成分与第二成分的二成分构成。

(ba1-2)

第一成分是具有光官能团的侧链与侧链中央部具有酯基的侧链键合于聚硅氧烷主链上,具有上述光官能团以及上述酯基的侧链为同一或不同侧链。

(ba1-3)

构成光配向膜的成分中的至少一种,在是第一成分的聚硅氧烷主链上,键合有具有使液晶分子大致垂直或大致水平配向的光官能团的至少一种侧链。具有上述光官能团的侧链或在上述侧链中央部具有酯基的侧链的任一个或两个的前端具有氟原子。且,特别优选的,光配向膜为:使液晶大致垂直(倾斜角:86°以上,不足90°)配向的配向膜。

(ba1-4)

作为另一侧链具有,具有环氧(缩水甘油)基的侧链。

(ba1-5)

第二成分由至少一种在末端具有第二结合性官能团的聚硅氧烷、聚丙烯、聚异丁烯、聚乙烯组成。

(ba1-6)

第一成分与第二成分的比例为,第一成分大于5重量%,不足30重量%。为了防止初始vhr下降,避免影像残留,使第一成分的导入量大于5重量%。另一方面,为了使至少一种第二结合性官能团充分分布于光配向膜的表面,使第一成分的导入量不足30重量%。

(ba1-7)

作为光官能团,包括肉桂酸酯、偶氮苯、香豆素、查耳酮、芪及酚酯的至少一种,特别适宜的是肉桂酸酯及酚酯。

(ba2)密封材料

利用紫外光或可见光与热来进行固化的密封树脂是适宜的。

(ba3)液晶层

含有已添加了防氧化剂的负性液晶组成物。

另外,在上述(b)一并使用具有酯基以及光官能团的光配向膜聚合物(第一成分)与具有氢键性官能基的配向膜聚合物(第二成分)的情况下,作为上述第二成分,又适宜使用亚胺化率不足90%的聚酰胺酸。上述第二成分中的聚酰胺酸,可以仅由一种聚酰胺酸构成,也可以由两种以上的聚酰胺酸构成。上述聚酰胺酸可以通过使四羧酸二酸酐与二胺反应而获得。

作为可以用于聚酰胺酸合成的四羧酸二酸酐,可以列举,例如,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧-3-呋喃基)-8-甲基-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、丁烷四甲酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯砜四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐2,3,6,7-萘四甲酸二酐、3,3',4,4'-联苯醚四甲酸二酐。可以单独这些四羧酸二酸酐使用或将两种以上组合使用。

作为用于聚酰胺酸合成的二胺,可以列举,例如,对苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、1,5-二氨基萘、2,7-二氨基芴、4,4'-二氨基二苯醚、4,4'-(对苯二异亚丙基)双苯胺、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4'-二氨基-2,2'-双(三氟甲基)联苯、4,4'-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯、1-十六烷基-2,4-二氨基苯、1-十八烷基-2,4-二氨基苯、1-胆甾醇氧基-2,4-二氨基苯、1-胆甾烷基氧基-2,4-二氨基苯、十六烷氧基-(3,5-二氨基苯甲酰)、十八烷氧基-(3,5-二氨基苯甲酰)、胆甾醇氧基(3,5-二氨基苯甲酰)、胆甾烷基氧基(3,5-二氨基苯甲酰)以及下述式(10)~(13)中所示的二胺。并且,下式(13)中y为2~12的整数。可以单独这些二胺使用或将两种以上组合使用。

[化16]

[化17]

聚酰胺酸的合成反应,优选地在有机溶剂中进行。溶解聚酰胺酸而成的反应溶液可以原样地直接供给至液晶配向剂的调制,也可以在分离反应溶液中包含的聚酰胺酸之后供给至液晶配向剂的调制,或,也可以在将分离后的聚酰胺酸精制之后供给至液晶配向剂的调制。

通过使如上所述得到的聚酰胺酸中包含的酰胺酸构造中的不到90%脱水闭环而亚胺化,作为酰胺酸构造(10%以上)与亚胺构造(不足90%)并存的部分亚胺化物。

聚酰胺酸的脱水闭环,通过(i)通过加热聚酰胺酸的方法或(ii)将脱水剂以及脱水闭环催化剂添加至将聚酰胺酸溶解在有机溶剂后形成的溶液中,并根据需要根据加热的方法进行。

在上述方法(i)中得到的部分亚胺化物,可以原样直接供给至液晶配向剂的调制,也可以在将部分亚胺化物精制之后供给至液晶配向剂的调制。另一方面,在上述方法(ii)中,可以得到含有聚酰亚胺的反应溶液。该反应溶液可以原样地直接供给至液晶配向剂的调制,也可以从反应溶液中除去脱水剂以及脱水闭环催化剂后供给至液晶配向剂的调制,也可以在将部分亚胺化物分离之后供给至液晶配向剂的调制,或将分离后的部分亚胺化物精制之后供给至液晶配向剂的调制。为了从反应溶液中除去脱水剂以及脱水闭环催化剂,可以使用例如,溶剂置换等方法。

相对上述第一成分以及上述第二成分的总量,上述光配向膜中的上述第一成分的配合比例(变性比),优选为大于5重量%。当上述变性比在5重量%以下时,在面板制作阶段,光配向膜40中吸收高极性化合物,初始vhr下降,有可能产生面影像残留。上述变性比,相对于上述第一成分以及上述第二成分的总量,优选为,不足30重量%。当上述变性比在30重量%以上时,密封材料50与光配向膜40的粘着强度下降,由于从外部渗入的水分,有可能产生周围斑点。上述变性比优选为,不足25重量%。

在上述(b)一并使用具有酯基和光官能团的光配向膜聚合物(第一成分)与具有第二结合性官能团的配向膜聚合物(第二成分)的情况下本实施方式的液晶显示装置的第二适宜形态的特征如下。

(bb1)光配向膜

第一成分为光配向性的聚硅氧烷,第二成分为聚酰胺酸,满足下述(bb1-1)、(bb1-2)、(bb1-3)、(bb1-4)、(bb1-5)、(bb1-6)以及(bb1-7)。

(bb1-1)

构成光配向膜的成分至少由第一成分与第二成分的二成分构成。

(bb1-2)

第一成分,具有光官能团的侧链与侧链中央部具有酯基的侧链键合于聚硅氧烷主链,具有上述光官能团以及上述酯基的侧链为同一或不同侧链。

(bb1-3)

构成光配向膜的成分中的至少一种,在是第一成分的聚硅氧烷主链上,键合有具有使液晶分子大致垂直或大致水平配向的光官能团的至少一种侧链。具有上述光官能团的侧链或在上述侧链中央部具有酯基的侧链的任一个或两个的前端具有氟原子。且,特别优选的,光配向膜为:使液晶大致垂直(倾斜角:86°以上不足90°)配向的那些。

(bb1-4)

作为另一侧链具有,具有环氧(缩水甘油)基的侧链。

(bb1-5)

第二成分由亚胺化率不足90%的聚酰胺酸组成。

(bb1-6)

第一成分与第二成分的比例为,第一成分大于5重量%,不足25重量%。为了防止初始vhr低下,避免面影像残留,使第一成分的导入量大于5重量%。另一方面,为了使-coon(羧酸)充分分布于光配向膜表面,使第一成分的导入量为不足25重量%。

(bb1-7)

作为光官能团,包括肉桂酸酯、偶氮苯、香豆素、查耳酮、芪及酚酯的至少一种,特别适宜的是肉桂酸酯及酚酯。

(bb2)密封材料

利用紫外光或可见光与热来进行固化的密封树脂是适宜的。

(bb3)液晶层

含有已添加了防氧化剂的负性液晶组成物。

<配向膜聚合物的其他成分>

光配向膜40,除了上述配向膜聚合物,可以进一步含有其他成分。作为其他成分,列举源于后述液晶配向剂中的任意成分的成分。

[液晶配向剂]

成为配向膜材料的液晶配向剂,如上所述,虽然是含有配向膜聚合物的液晶配向剂,但是根据需要也可以含有其他任意成分,优选地,作为各成分被溶解于有机溶剂中的溶液状的组合物而被调制。

作为上述任意成分,可以列举,例如,架桥剂(固化剂)、固化催化剂、除上述配向膜聚合物以外的聚合物、在分子内具有至少一个环氧乙烷基的化合物、官能性硅烷化合物、表面活性剂等。

上述固化剂以及固化催化剂分别可以,为了使上述配向膜聚合物的架桥更加坚固,使光配向膜40的强度更高的目的而被包含在液晶配向剂中。在液晶配向剂含有固化剂的情况下,也可以进一步得一并使用固化促进剂。

作为上述固化剂,可以使用通常用于具有环氧基的固化性化合物或含有具有环氧基的化合物的固化性组合物的固化所用的固化剂。作为这样的固化剂的示例,可以列举例如:多元胺、多元羧酸酐、多元羧酸、多元羧酸酯等。作为多元羧酸的具体例子,可以列举例如,环己烷-1,2,4-三甲酸、环己烷-1,3,5-三甲酸、环己烷-1,2,3-三甲酸、苯-1,2,4-三甲酸、萘-1,2,4-三甲酸等。另外,作为环己烷三羧酸酐可以列举,例如环己烷-1,3,4-三甲酸-3,4-酐、环己烷-1,3,5-三甲酸-3,5-酐、环己烷-1,2,3-三甲酸-2,3-酐、4-甲基四氢化邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐等。

上述配向膜聚合物以外的聚合物,可以用于进一步改善液晶配向剂的溶液特性以及获得的光配向膜40的电特性。

上述分子内具有至少一个环氧乙烷基的化合物,从进一步提高获得的光配向膜40的对基板表面的粘着性的观点来看,可以被含有在液晶配向剂中。

上述官能性硅烷化合物,可以为了提高获得的光配向膜40的基板的粘着性的目的而使用。

作为可以用于调制上述液晶配向剂的有机溶剂,优选地,为溶解上述配向膜聚合物或其材料以及被任意使用的其他成分,但不与它们发生反应的溶剂。有机溶剂可以单独使用或组合两种以上使用。作为优选的有机溶剂,列举,含有例如,γ-丁内酯(bl)、n-甲基吡咯啶酮(nmp)、丁基溶纤剂(bc)、二乙二醇二乙醚(dedg)、二戊醚(dpe)等的溶剂的混合溶剂。

上述液晶配向剂中的固体成分浓度,即液晶配向剂中的除了溶剂以外的全部成分的重量在液晶配向剂的全部重量中所占的比例,考虑到粘性、挥发性等再被选择,但优选的在1~10重量%范围内。虽然上述液晶配向剂被涂布在基板表面,形成作为光配向膜40的涂膜,但在固体成分浓度不足1重量%的情况下,存在该涂膜的膜厚过小而难以获得良好的光配向膜40的情况。另一方面,在固体成分浓度超过10重量%的情况下,存在涂膜的膜厚过大而难以获得良好的光配向膜40,并且,该液晶配向剂的粘性增大而导致涂布特性不足的情况。特别优选的,固体成分浓度的范围,根据在基板上涂布该液晶配向剂的方法不同而不同。例如,在喷墨法的情况下,优选地,使固体成分浓度为1~5重量%的范围,使并由此使溶液粘度为3~15mpa·s的范围。在旋涂法中,优选为1.5~4.5重量%的范围。在采用印刷法的情况下,优选地,将固体成分浓度设为3~9重量%的范围,使溶液粘度为12m~50mpa·s的范围。

[光配向膜的成膜方法]

本实施方式的液晶显示装置,包括从如上所述的液晶配向剂形成的光配向膜40。通过将液晶配向剂涂布在基板上,然后加热来形成涂膜,进一步地在涂膜上照射光来进行配向处理,可以由液晶配向剂形成光配向膜40。作为上述涂布方法,列举,辊涂法、旋涂法、印刷法、喷墨法等的方法。上述加热也可以在预加热(预烘烤)、烧制(后烘烤)的两个阶段进行。上述涂膜的膜厚,优选的在10nm以上,更优选为40nm以上,进一步优选为45nm以上,特别优选为50nm以上,另外,优选为300nm以下,更优选为150nm以下,进一步优选为145nm以下,特别优选为140nm以下。

作为上述配向处理中所利用的光,可以使用直线偏振光、非偏振光,可使用例如包括150nm~800nm波长的光的紫外线以及可见光线,但优选的是包括250nm~400nm波长的光的紫外线。在使用直线偏振光的情况下,照射可以从垂直于基板面的方向进行,也可以为了赋予预倾角而从倾斜方向进行,或组合它们来进行照射。在照射非偏振光的情况下,照射的方向必须为倾斜方向。

作为使用的光源,可使用例如:低压水银灯、高压水银灯、氘灯、金属卤化物灯、氩共振灯、氙灯、准分子激光等。上述优选的波长区域的紫外线,可通过一并使用光源与例如滤光器、衍射光栅等的方法等来获得。

作为放射线的照射量,优选为0.1mj/m2以上,不足1000mj/m2,更优选的为1mj/m2以上,200mj/m2以下。

[背光源单元]

如图1所示,在本实施方式的液晶显示装置中,背光源80设置于液晶面板的背面一侧。具有这种构成的液晶显示装置一般被称为透过型液晶显示装置。作为背光源80,只要是发射包括可见光的光的背光源,则不特别限定,可以为发射仅包括可见光的光的背光源,也可以为发射包括可见光和紫外光二者的光的背光源。为了使液晶显示装置的彩色显示成为可能,适合使用发白色光的背光源80。作为背光源80的种类,适合使用,例如,发光二极管(led)。且,在本说明书中,所谓“可见光”是指波长380nm以上,不足800nm的光(电磁波)。

且,根据本实施方式,可以利用防氧化剂使由于被暴露于背光源80而自光配向膜40产生的自由基失活。因此,在背光源80的发光光谱的至少一部分与酯基和光官能团的吸收光谱的一部分重复的情况下,可以使防氧化剂有效地发挥功能。

[显示模式]

本实施方式的液晶显示装置的显示模式没有被特别限定,可以使用例如,水平配向模式、垂直配向模式、扭转向列(tntwistednematic,)模式。作为水平配向模式的具体例子,列举边缘场切换(ffs:fringefieldswitching)模式,面内切换(ips:in-planeswitching)模式等。作为垂直配向模式的具体例子,列举垂直配向扭转向列(vatn:verticalalignmenttwistednematic,)模式等。

在ffs模式中,至少一个的基板上,设置有包含面状电极、狭缝电极、配置于面状电极与狭缝电极之间的绝缘膜的构造(ffs电极构造),与基板相邻近的液晶层中形成有倾斜电场(边缘场)。通常,从液晶层一侧,按狭缝电极、绝缘膜、面状电极的顺序被配置。作为狭缝电极,可以使用,例如,具有其周围被电极包围的、作为狭缝的线状开口部的电极,和具有多个梳齿部,且配置于梳齿部之间的线状的缺口构成狭缝的梳型形状的电极。

在ips模式中,至少一个基板上,设置有一对梳形电极,与基板相邻接的液晶层中形成有横向电场。作为一对梳形电极,可以使用例如,各自具有多个梳齿部,且梳齿部相互齿合配置的电极对。

关于vatn模式,以下参照图10~图14,进行详细说明。

图10是表示vatn模式的液晶显示装置中的光配向处理方向与液晶分子的预倾角方向的关系的立体示意图。图11(a)是表示vatn模式的液晶显示装置具有单域的情况下的,一个像素(一个像素或一个子像素)内的平均液晶指向矢的方向与相对于一对基板(上下基板)的光配向处理方向的关系的平面示意图,图11(b)是表示设置于图11(a)中所示的液晶显示装置的偏光板的吸收轴方向的示意图。且,图11(a)表示光配向处理方向在一对基板间正交,且阈值以上的ac电压被施加于一对基板之间的状态。另外,图11(a)中,实线箭头表示相对于上基板的光照射方向(光配向处理方向),虚线箭头表示相对于下基板的光照射方向(光配向处理方向)。图12表示用于通过使用对准掩膜的接近式曝光法来进行配向分割的光配向处理过程中的基板与光罩的第一配置关系的截面示意图。图13表示用于通过使用对准掩膜的接近式曝光法来进行配向分割的光配向处理过程中的、基板与光罩的第二配置关系的截面示意图。图14(a)表示液晶显示装置具有4域的情况下,一个像素(一个像素或一个子像素)内的平均液晶指向矢的方向与、相对于一对基板(上下基板)的光配向处理方向与、域的分割图案的平面示意图,图14(b)表示设置于图14(a)中所示的液晶显示装置中的偏光板的吸收轴方向的示意图。且,图14(a)中,实线箭头表示相对于上基板的光照射方向(光配向处理方向),虚线箭头表示相对于下基板的光照射方向(光配向处理方向)。

vatn模式的液晶显示装置在一对基板(上下基板)之间夹持有包含介电常数各向异性为负的液晶分子的液晶层。一对基板,具有由玻璃等构成的绝缘性透明基板,一对基板的与液晶层相接触一侧的面上分别形成有透明电极,进一步,透明电极上分别形成有表现出垂直配向性的上述光配向膜。另外,一对基板分别作为每一像素(一个像素或一个子像素)形成有驱动元件(开关元件)的驱动元件基板(例如,tft基板)、和对应驱动元件基板的各像素而形成有彩色滤光片的彩色滤光片基板来工作。

另外,在驱动元件基板中,连接于驱动元件的、形成为矩阵状的透明电极作为像素电极工作。另一方面,在彩色滤光片基板中,被同样地形成于显示领域的整个面上的透明电极作为对向电极(公共电极)工作。进一步地,一对基板的与液晶层相反一侧的面上,分别有偏光板被配置为例如正交尼科尔的同时,在一对基板之间,规定位置(非显示领域)设置有用于保持单元厚固定的单元厚度保持体(间隔物)。且,基板以及透明电极的材质、液晶分子的材料等不特别限定。

如图10所示,当光配向膜110,被与入射面平行偏光的紫外线(uv光,图10中的空心箭头)从基板面法线方向,例如40°倾斜地照射时,可以在该光照射方向的一侧形成液晶分子111的预倾角。且,光配向膜110的曝光,可以通过一次曝光来进行,也可以通过扫描曝光来进行。即,可以在固定基板以及光源的状态下照射光配向膜110,如图10中的虚线箭头所示,也可以一边沿光照射方向扫描uv光一边照射光配向膜。

如图11(a)所示,进行光配向膜的曝光与基板的贴合,以使在俯视基板时,相对于一对基板(上下基板112)的光照射方向,分别大致正交。另外,设置于上下基板112的各个中的光配向膜附近的液晶分子的预倾角是大致相同的。也可以在液晶层中注入不包含手性材料的液晶材料。在该方式中,当在上下基板112之间施加阈值以上ac电压时,液晶分子在上下基板112之间的基板面法线方向上具有90°扭曲的构造的同时,如图11所示,ac电压施加时的平均液晶指向矢方向117,成为在俯视基板时,将相对上下基板112的光照射方向分成两部份的方向。另外,如图11(b)所示,上基板侧配置的偏光板(上偏光板)的吸收轴方向与上基板的光配向处理方向一致,另一方面,下基板一侧配置的偏光板(下偏光板)的吸收轴方向与下基板的光配向处理方向一致。

接下来,如图14所示,关于液晶显示装置中的各像素被配向分割的情况进行说明。用于在液晶显示装置中形成4域的曝光工序中,首先,如图12所示,使用具有能将液晶显示装置的一个像素的宽度分成两部分般大小的遮光部114的光罩113,将相当于一个像素的一半的区域在一方向上(图12中,从纸面前面向里侧的方向)曝光的同时,利用遮光部114对剩下的一半区域进行遮光。在接下来的步骤中,如图13所示,将光罩113偏离像素的一半间距左右,用遮光部114对曝光结束的区域114进行遮光,对没有遮光的地方(图12中所示的步骤中未被曝光的未曝光区域)在与图12的相反方向(图13中,纸面里侧向前面的方向)上曝光。由此,在彼此相反的方向上发现液晶预倾的区域被形成为条纹状,以使液晶显示装置的一个像素的宽度被分为两部分。

如上所述,等间距进行配向分割以将各个基板的各像素(或各子像素)分割成两部分。然后,配置(贴合)两基板使得当俯视基板时在上下基板12中分割方向(光取向处理方向)互相正交,并且,向液晶层中注入不含手性材料的液晶材料。由此,如图14(a)所示,位于液晶层的厚度方向的中央附近的液晶分子的配向方向,在4个区域(图14(a))中,i~iv)中,彼此不同,更具体地可以形成大致正交的4个分割域。即,如图14(a)所示,施加ac电压时的平均液晶指向矢方向117,当俯视基板时,在各域中,成为将对上下基板12的光照射方向分为两部分的方向。另外,如图14(b)所示,当俯视基板时,上基板(彩色滤光片基板)的光配向处理方向(图14(a)中,实线箭头)与配置在上基板侧的偏光板的吸收轴方向115为相同方向,下基板(驱动元件基板)的光配向处理方向(图14(a)中,虚线箭头)与配置在下基板侧的偏光板的吸收轴方向116为相同方向。

另外,在各个域的边界,一个基板上的液晶分子的配向方向与偏光板的吸收轴方向一致,另一个基板上的液晶分子的配向方向与基板大致垂直。因此,在将偏光板配置为正交尼科尔的情况下,即使在向基板间施加有电压时,由于也不透过光,因此域边界成为暗线(暗的线)。

如以上说明的那样,在vatn模式的液晶显示装置中,在形成有液晶分子的配向方向相互不同(大致正交)的4个域的情况下,能够实现优异的视角特性、即广视角。

vatn模式的液晶显示装置中的域的布局,并不限于如图14(a)所示的四分割,也可以是如图15(a)所示的方式。图15(a)表示液晶显示装置具有其他的4个域的情况下,一个像素(一个像素或子像素)内的平均液晶指向矢的方向、和相对于一对基板(上下基板)的光配向处理方向、及域的分割图案的平面示意图,图15(b)表示设置于图15(a)所示的液晶显示装置中的偏光板的吸收轴方向的示意图,图15(c)是一对基板之间被施加阈值以上的ac电压时的沿图(a)的a-b线的截面示意图,表示液晶分子的方向。且图15(a)中,虚线箭头表示相对于下基板的光照射方向(光配向处理方向),实线箭头表示相对于上基板的光照射方向(光配向处理方向)。另外,图15(c)中虚线表示域边界。

作为图15的方式的制作方法,首先,如图15(a)所示,等间距进行配向分割以将各个基板的各像素分割为两部分的方式。然后,通过配置(贴合)两基板,使得当俯视基板时,在上下基板112中分割方向(光配向处理方向)相互正交,如图15(a)所示,位于液晶层的厚度方向的中央附近的液晶分子的配向方向在4个区域(图15(a)中的i~iv)中彼此不同,更具体而言,能够形成大致正交的四分割域。即,施加ac电压时的平均的液晶指向矢方向117如图15(a)所示,当俯视基板时,在各域中,成为将相对于上下基板15的光照射方向分成两部分的方向。另外,如图15(b)所示,在该方式中,当俯视基板时,上基板(彩色滤光片基板)的光配向处理方向(图15(a)中的实线箭头)与配置在上基板侧的偏光板的吸收轴方向115为相同方向,下基板(驱动元件基板)的光配向处理方向(图15(a)中的虚线箭头)与配置在下基板侧的偏光板的吸收轴方向116为相同方向。然而,在电压没有被施加于上下基板间时,液晶分子由于光配向膜的配向限制力而在与上下基板大致垂直的方向上配向。另一方面,当上下基板间施加有阈值以上的电压时,如图15(c)所示,液晶分子111在上下基板间扭转大致90°,并且在4个域中存在不同的4个配向状态。

以上,虽然对本发明的实施方式进行了说明,说明的每个事项,全部对于整个本发明可以适用。

以下,虽然揭示了关于液晶配向剂的合成例和比较合成例以及关于液晶面板的实施例和比较例来更详细地说明本发明,但本发明不仅限定于这些实施例。

(合成例1~5以及比较合成例1)

对于反应性聚硅氧烷,调制使第一侧链、第二侧链以及第三侧链键合的共聚物。作为反应性聚硅氧烷使用下述式(1)中,x为2-(3,4-环氧环己基)乙基、y为甲氧基的化合物。

[化18]

作为上述第一侧链,使用了包含光官能团的下述式(33)中所示的官能团。作为上述第二侧链,使用了包含光官能团的下述式(34)中所示的官能团。作为上述第三侧链,使用了包括羧基(-cooh)的下述式(h-1-1)中所示的官能团。

[化19]

[化20]

[化21]

上述第一侧链的导入量,相对于包含在硅氧烷主链(反应性聚硅氧烷)中的硅原子为15mol%,上述第二侧链的导入量,相对于包含在硅氧烷主链中的硅原子为25mol%(总导入量40mol%)。上述第三侧链导入量,相对于包含在硅氧烷主链中的硅原子为0mol%(比较合成例1)、10mol%(合成例1)、20mol(合成例2)、30mol%(合成例3)、40mol%(合成例4)或50mol%(合成例5)。且,合成例1~5,除了使上述第三侧链的导入量彼此不同之外都是相同的。

另外,从上述导入量可以知道,关于上述式(1)中的x以及y,至少也有一部分残存在上述共聚物中。

合成例1~5的液晶配向剂,通过将由上述共聚物组成的固体成分溶解于溶剂中而调制成。溶剂使用使nmp(n-甲基吡咯啶酮)与bc(乙二醇单丁基醚、丁基溶纤剂)为1:1的重量比的混合溶剂。固体成分的浓度为3.0重量%。

如以上这样,调制合成例1~5以及比较合成例1的液晶配向剂。这些液晶配向剂是用于垂直配向膜的材料,是光配向处理中可以采用的材料。

(实施例1~5以及比较例1)

使用合成例1~5以及比较合成例1的液晶配向剂,按照下列顺序(1)~(6),分别制作实施例1~5以及比较例1的液晶面板。

(1)在准备具有tft元件以及氧化铟锡(indiumtinoxide:ito)制成的透明电极的玻璃基板(tft基板)的同时,准备具有黑矩阵、彩色滤光片、间隔物以及ito制成的透明电极的玻璃基板(彩色滤光片基板)。

(2)在洗净了的两个基板的透明电极一侧的表面上,通过喷墨法涂布液晶配向剂。接着,在80℃下进行2分钟临时干燥。接下来,在氮气氛围中,在230℃下进行40分钟烧制,制作膜厚100nm的膜。

(3)对各基板的表面,作为配向处理,从自基板法线倾斜40°的方向,在20mj/cm2的能量下,照射波长313nm的消光比为10:1的直线偏振光紫外线,得到配向膜。且,上述直线偏振光紫外线照射的时候,使用光罩,进行配向处理以使各像素内形成4个域。

(4)一个基板上,使用分滴器描画紫外线以及热固化性密封剂。且,紫外线以及热固化性密封剂是由丙烯树脂、环氧树脂、环氧硬化剂、光聚合引发剂、硅烷偶联剂、无极和有机填料构成的密封剂。作为硅烷偶联剂,使用3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制、商标名称:信越硅(注册商标)、产品名:kbm403)。另外,在另一个基板上的规定位置上滴下负性液晶组成物。负性液晶组合物为作为防氧化剂含有50~500ppm的二叔丁基羟基苯化合物的负性液晶组合物。然后,配置一对基板以使各像素中形成4个域,在真空下贴合它们。进一步地,使贴合了的基板的密封剂在紫外光下固化,得到液晶面板。

(5)在130℃下加热液晶面板,进行液晶的再配向处理。

(6)以夹住液晶面板的方式,配置被配置为正交尼科尔的一对偏光板以使其偏光轴与照射光配向膜的紫外线的照射方向一致,则液晶面板完成。

在实施例1~5以及比较例1的液晶面板中,安装液晶驱动电路以及背光源,实施在以下的高温高湿条件下的背光源上保存试验。

在点亮背光源,在50℃90%湿度中,放置500小时的前后测量电压保持率(vhr)。且,vhr使用东阳公司(toyocorporation)制的6254型vhr测定系统,在1v,70℃条件下测定。另外,50℃90%湿度中,持续500小时进行白黑图案的显示(背光源点亮),确认此后进行的中间灰度显示时的面影像残留和周围斑点的产生状况。面影像残留因为液晶与配向膜的劣化以及水分渗入的影响而产生。周围斑点,则通过观察液晶面板的密封材料附近来评价。周围斑点,由于来自密封材料-光配向膜界面的水分渗入而产生。

实施例1~5以及比较例1的液晶面板的评价结果总结在下列表1中。

[表1]

在比较例1(第三侧链的导入量:0mol%)中,放置500小时后,vhr大幅下降,显著的面影像残留以及周围斑点被观测到。这被认为是由于从密封材料与光配向膜的界面的水分渗入和光配向膜与液晶的劣化显著的原因。且,光配向膜与液晶的劣化被认为是因为由于背光源的光,光配向膜的肉桂酸酯基开裂,液晶中的防氧化剂被消耗而产生的现象。

实施例1(第三侧链的导入量:10mol%),放置500小时后,虽然vhr大幅下降,面影像残留以及周围斑点被观测到,但与比较例1相比,任何一个均得到了改善。

实施例2以及3(第三侧链导入量:20、30mol%)中,放置500小时后,vhr下降几乎不存在,面影像残留以及周围斑点均被大幅度改善。这是由于通过-cooh被导入光配向膜的末端,与密封材料的粘着性提高从而可以阻止来自液晶面板外部的水分渗入,以及通过-cooh有效地捕获由背光源光引起的开裂的肉桂酸酯基,液晶中的防氧化剂没有消耗这二者的贡献。另外,实施例2以及3,确保了放置500小时后对比度也在5000以上。

实施例4以及5(第三侧链导入量:40、50mol%)中,虽然周围斑点没有被观测到,但面影像残留被观测到。考虑是因为-cooh的导入量的增大,放置500小时之前的初始vhr下降的原因。作为初始vhr下降的原因,由于羧酸的极性高,在面板制作阶段中,存在吸收了水分和离子性成分等的极性高的化合物的可能性。

(合成例6~10以及比较合成例2)

作为第三侧链,除了使用包含两个羧基的下述式(h-2-1)中所示的官能团之外,与合成例1~5以及比较合成例1相同地,调制液晶配向剂。合成例6~10以及比较合成例2中的第三侧链的导入量相对于硅氧烷主链(反应性聚硅氧烷)中包含的硅原子,为0mol%(比较合成例2)、10mol%(比较合成例6)、20mol%(合成例7)、30mol%(合成例8)、40mol%(合成例9)或50mol%(合成例10)。

[化22]

(实施例6~10以及比较例2)

使用合成例6~10以及比较合成例2的液晶配向剂,通过与实施例1相同的方法,分别制作实施例6~10以及比较例2的液晶面板。然后,关于实施例6~10以及比较例2的液晶面板,与实施例1同样,实施高温高湿条件下的背光源上保存试验。其试验结果总结在下列表2中。

[表2]

在比较例2(第三侧链的导入量:0mol%)中,与比较例1相同的,放置500小时后,vhr大幅下降,明显的面影像残留和周围斑点被观测到。

在实施例6(第三侧链的导入量:10mol%)中,放置500小时后,vhr几乎没有下降,面影像残留、周围斑点均看不到。包含在实施例6的光配向膜中的第三侧链,由于是在一侧链中包含两个-cooh的第三侧链,获得比第三侧链的导入量相同的实施例1更高的效果。在实施例7(第三侧链的导入量:20mol%)中,与实施例6相同地,可以抑制vhr下降、面影像残留、周围斑点。另外,实施例6以及7,确保放置500小时后对比度也在5000以上。

在实施例8、9、10(第三侧链的导入量:30、40、50mol%)中,与实施例4、5相同地,虽然周围斑点没有被观测到,但是影像残留被观测到。考虑是因为由于-cooh的导入量增大,放置500小时之前的初始vhr下降。

(比较例3以及4)

作为负性液晶组成物,除了使用不含防氧化剂的液晶组成物这一点之外,与实施例2以及比较例1相同地,分别制作比较例3、4的液晶面板。然后,关于比较例3、4的液晶面板,与实施例1相同地,实施高温高湿条件下的背光源上保存试验。实施例2以及实施例1、3、4的液晶面板的评价结果总结在下列表3中。

[表3]

如上述表3所示,在负性液晶组成物中不包含防氧化剂的比较例3以及4的每一个中,液晶或光配向膜的劣化(氧化)产生,看到vhr下降引起的面影像残留。另外,在光配向膜没有第三侧链的比较例1以及4的每一个中,大幅度的vhr下降和周围斑点被观测到。由于这些情况,确认了液晶组成物中的防氧化剂以及光配向膜中的包含-cooh的第三侧链,在vhr下降的抑制与影像残留以及周围斑点的抑制中是必要的这一点。

(合成例11~16)

作为液晶配向剂的固体成分,一并使用第一成分的共聚物与第二成分的共聚物。第一成分的共聚物是,针对反应性聚硅氧烷,使第一侧链与第二侧链相键合的共聚物。作为反应性聚硅氧烷,与合成例1相同地,使用上述式(1)中,x为2-(3,4-环氧环己基)乙基,y为甲氧基的化合物。作为上述第一侧链,与合成例1相同地,使用包括光官能团的上述式(33)中所示的官能团。作为上述第二侧链,与合成例1相同地,使用包括光官能团的上述式(34)中所示的官能团。上述第一侧链以及上述第二侧链的导入量,与合成例1相同地,相对于硅氧烷主链(反应性聚硅氧烷)中包含的硅原子,分别为15mol%以及25mol%。如上述那样,第一成分的共聚物,除了没有第三侧链这一点外,是与合成例1中使用的共聚物相同的共聚物,换句话说,与比较合成例中使用的共聚物是相同的。

第二成分的共聚物为侧链上含有-cooh的丙烯酸系聚合物,相对于硅氧烷主链中包含的硅元素,-cooh的导入量为40mol%。

合成例11~16的液晶配向剂通过将由第一成分的共聚物与第二成分的共聚物组成的固体成分溶解于溶剂中而调制成。固体成分中的第一成分与第二成分的混合比例(重量比例)为,以第一成分:第二成分来表示时,为5:95(合成例11)、10:90(合成例12)、20:80(合成例13)、30:70(合成例14)、40:60(合成例15)、50:50(合成例16)。溶剂使用nmp(n-甲基吡咯啶酮)与bc(乙二醇单丁基醚、丁基溶纤剂)为1:1重量比的混合溶液。固体成分的浓度为3.0重量%。

如上述那样,调制了合成例11~16的液晶配向剂。这些液晶配向剂是用于垂直配向膜的材料,是可适用于光配向处理的液晶配向剂。

(实施例11~16)

使用合成例11~16的液晶配向剂,通过与实施例1相同的方法,分别制作实施例11~16的液晶面板。然后,关于实施例11~16的液晶面板,与实施例1相同地,实施高温高湿条件下的背光源上保存试验。其试验结果总结在下列表4中。

[表4]

在实施例11(第一成分:第二成分=5:95)中,初始vhr低,产生面影像残留。关于初始vhr低的原因,有可能是由于是第二成分的丙烯酸系聚合物的量多,配向膜中极性高的羧酸大量存在,在面板制作阶段,吸收水分和离子性成分等的极性高的化合物。另一方面,丙烯酸系聚合物与密封树脂的粘着性良好、没有产生周围斑点。

在实施例12(第一成分:第二成分=10:90)以及实施例13(第一成分:第二成分=20:80)中,无任何面影像残留、周围斑点,是良好的。这被认为是因为与密封树脂的粘着性好,向液晶面板的水分渗入被抑制,以及通过丙烯酸系聚合物中的-cooh有效地捕获由于背光源光而开裂了的肉桂酸酯基,因此液晶中的防氧化剂的消耗不存在的原因。另外,实施例11、12以及13,在放置500小时后也确保对比度为5000以上。

在实施例14(第一成分:第二成分=30:70)、实施例15(第一成分:第二成分=40:60)以及实施例16(第一成分:第二成分=50:50)中,虽然看不到面影像残留,但确认到一点周围斑点。被认为是由于丙烯酸系聚合物的成分比例下降,存在于光配向膜表面的丙烯酸系聚合物量下降,密封树脂与光配向膜的粘着性下降,发生了水分渗入的原因。

(合成例17~22)

作为第二成分的共聚物,除了使用聚酰胺酸(亚胺化率不足90%)这点以及第一成分与第二成分的混合比例以外,与合成例11~16相同地,调制液晶配向剂。合成例17~22中的第一成分与第二成分的混合比例(重量比例),以第一成分:第二成分来表示时,为:5:95(合成例17)、10:90(合成例18)、15:85(合成例19)、20:80(合成例20)、25:75(合成例21)、30:70(合成例22)。且,聚酰胺酸的亚胺化率为由ft-ir测定的值。

(实施例17~22)

使用合成例17~22的液晶配向剂,通过与实施例1相同的方法,分别制作实施例17~22的液晶面板。然后,关于实施例17~22的液晶面板,与实施例1相同地,实施高温高湿条件下的背光源上保存试验。其试验结果总结在下列表5中。

[表5]

在实施例17(第一成分:第二成分=5:95)中,(初始vhr低,产生面影像残留。关于初始vhr低的原因,可能是由于作为第二成分的聚酰胺酸量多,光配向膜中极性高的羧酸大量存在,在面板制作阶段,吸收水分和离子性成分等的极性高的化合物。另一方面,聚酰胺酸与密封树脂的粘着性好,没有产生周围斑点。

在实施例18(第一成分:第二成分=10:90)、实施例19(第一成分:第二成分=15:85)以及实施例20(第一成分:第二成分=20:80)中,无任何面影像残留、周围斑点,是良好的。被认为是由于聚酰胺酸与密封树脂的粘着性良好,向液晶面板的水分渗入被抑制,以及通过聚酰胺酸中的-cooh有效地捕获由于背光源光而开裂了的肉桂酸酯基,液晶中的防氧化剂的消耗不存在的原因。另外,实施例18、19以及20,放置500小时后也确保对比度为5000以上。

在实施例21(第一成分:第二成分=25:75)以及实施例22(第一成分:第二成分=30:70)中,虽然看不到面影像残留,但确认到一点周围斑点。被认为是由于聚酰胺酸的成分比例下降,存在于光配向膜表面的聚酰胺酸量下降,密封树脂与光配向膜的粘着性下降,发生水分渗入的原因。

(合成例23~27以及比较合成例3)

作为液晶配向剂的固体成分,一并使用第一成分的共聚物与第二成分的共聚物。第一成分的共聚物是,针对反应性聚硅氧烷,使第一侧链与第二侧链相键合的共聚物。作为反应性聚硅氧烷,使用上述式(1)中,x为2-(3,4-环氧环己基)乙基,y为甲氧基的化合物。

[化23]

作为上述第一侧链,使用了包括作为光官能团的酚酯的上述式(b-6)中所示的官能团。作为上述第二侧链,使用包括羧基(-cooh)的上述式(h-1-1)中所示的官能团。

[化24]

[化25]

上述第一侧链的导入量,相对于硅氧烷主链(反应性聚硅氧烷)中包含的硅原子,为40mol%。相对于硅氧烷主链(反应性聚硅氧烷)中包含的硅原子,上述第二侧链的导入量为,0mol%(比较合成例3)、10mol%(合成例23)、20mol%(合成例24)、30mol%(合成例25)、40mol%(合成例26)或50mol%(合成例27)。且,合成例23~27除上述第二侧链的导入量彼此不同这点以外是相同的。

第二成分的共聚物是亚胺化率不足90%的聚酰胺酸,是侧链上包含-cooh的共聚物。

合成例23~27以及比较合成例3的液晶配向剂通过将由第一成分的共聚物以及第二成分的共聚物组成的固体成分溶解于溶剂中而调制成。固体成分中的第一成分与第二成分的混合比例(重量比例),以第一成分:第二成分来表示时为,20:80。溶剂使用nmp(n-甲基吡咯啶酮)与bc(乙二醇单丁基醚、丁基溶纤剂)为1:1重量比的混合溶液。固体成分的浓度为3.0重量%。

如上述那样,调制了合成例23~27的液晶配向剂。这些液晶配向剂是用于水平配向膜的材料,是可适用于光配向处理的液晶配向剂。

(实施例23~27以及比较例5)

使用合成例23~27以及比较合成例3的液晶配向剂,通过下列步骤(1)~(6),分别制作实施例23~27以及比较例5的液晶面板。

(1)准备具有tft元件与两层构造的透明电极的玻璃基板(tft基板)的同时,准备仅具有黑矩阵、彩色滤光片、以及针对该彩色滤光片的平坦化层的玻璃基板(彩色滤光片基板)。且,两层构造的透明电极由被配置为夹住层间绝缘膜的ito制成的下层电极与ito制成的上层电极的组合组成,在上层电极中设置有电极狭缝。

(2)洗净了的tft基板的透明电极一侧的表面上以及洗净了的彩色滤光片基板的平坦化层一侧的表面上,通过喷墨发涂布液晶配向剂。接着,在80℃下进行2分钟临时干燥。接下来,在氮气氛围下在230℃下进行40分钟烧制,制作膜厚为100nm的膜。

(3)对各基板的表面,作为配向处理,从基板法线方向在20mj/cm2的能量下照射波长313nm的消光比为10:1的直线偏振光紫外线,进行配向处理。

(4)在一个基板上,使用分滴器描画紫外线以及热固化性密封剂。且,紫外线以及热固化性密封剂是由丙烯树脂、环氧树脂、环氧固化剂、光聚合引发剂、硅烷偶联剂、无极和有机填料构成的密封剂。作为硅烷偶联剂,使用3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业公司制、商标名称:信越硅(注册商标)、产品名:kbm403)。另外,在另一个基板上的规定位置上,滴下负性液晶组成物。负性液晶组合物为含有作为防氧化剂的50~500ppm的二叔丁基羟基苯化合物。接下来,在真空下贴合一对基板。进一步地,使已贴合的基板的密封剂在紫外光下固化,得到液晶面板。

(5)在130℃下加热液晶面板,进行液晶的再配向处理。

(6)以夹住液晶面板的方式,配置被配置为正交尼科尔的一对偏光板以使其偏光轴与照射光配向膜的紫外线的照射方向一致,则边缘场开关模式(ffs模式)液晶面板完成。

图16表示实施例23~27以及比较例5中制作的ffs模式的液晶面板的构成的示意图。如图16所示,在实施例23~27以及比较例5中制作的ffs模式的液晶面板中,下层电极211、层间绝缘膜212以及像素电极213被层叠的tft基板210,与滤光片221以及平坦化层222被层叠的彩色滤光片基板220,间隔含有液晶分子231的液晶层230而正对。在tft基板210以及彩色滤光片基板220的与液晶层230相接触的表面上,分别形成有光配向膜240。另一方面,tft基板210以及彩色滤光片基板220的另一个表面上分别设置有偏光板260。

在实施例23~27以及比较例5的ffs模式的液晶面板上,安装液晶驱动电路以及背光源,实施高温高湿条件下的背光源上保存试验。其试验结果总结在下列表6中。

[表6]

在比较例5(第二侧链的导入量:0mol%)中,放置500小时后,vhr大幅下降,面影像残留与周围斑点被观测到。这被认为是由于来自密封材料与光配向膜的界面的水分渗入和光配向膜与液晶的劣化的原因。且,光配向膜与液晶的劣化被认为是因为由于由背光源的光,光配向膜的酚酯基开裂并产生自由基,因此液晶中的防氧化剂被消耗而产生的。

在实施例23(第二侧链的导入量:10mol%)中,虽然放置500小时后,vhr稍微下降,面影像残留与周围斑点的产生在某些部分中被观测到,与比较例5相比的话,每一个都已被改善。

在实施例24以及25(第二侧链的导入量:20、30mol%)中,放置500小时后,vhr几乎没有下降,面影像残留与周围斑点也被大幅度改善。这是由于-cooh被导入光配向膜的末端,与密封材料的粘着性提高,从而可以阻止来自液晶面板外部的水分渗入,以及由于-cooh有效地捕捉由于背光源光而开裂的酚酯基,因此液晶中的防氧化剂的消耗不存在这二者的贡献。

在实施例26以及27(第二侧链导入量:40、50mol%)中,虽然周围斑点没有被观测到,但面影像残留被观测到。被认为是由于-cooh的导入量增大,放置500小时之前的初始vhr下降的原因。作为初始vhr下降的原因,有可能是由于羧酸的极性高,在面板制作阶段,吸收了水分和离子性成分等的极性高的化合物。

[备注]

本发明的一个实施方式,可以为具有一对基板、被夹持于上述一对基板之间的液晶层、设置于上述液晶层周围并将上述一对基板相互接合的密封材料、设置于上述一对基板的至少一个与上述液晶层以及上述密封材料之间的光配向膜的液晶显示装置,上述液晶层含有液晶分子以及防氧化剂,上述密封材料为使含有具有从由环氧基、硅烷基以及乙氧基硅烷基构成的群组中选择的至少一种第一结合性官能团的化合物的密封树脂固化的密封材料,上述光配向膜含有在主链或侧链具有酯基的至少一种配向膜聚合物,上述至少一种配向膜聚合物包括具有从由肉桂酸酯基、查耳酮基、偶氮苯基、香豆素基、茋基以及酚酯基构成的群组中选择的至少一种光官能团的光配向膜聚合物,在上述光配向膜的表面上,存在从由-cooh、-nh2、-nhr(上述r为碳数在1以上18以下的脂肪族或脂环式的烃或羟基以及/或者卤素基被附加于上述烃中的构造)、-sh以及-oh构成的群组中选择的至少一种第二结合性官能团的液晶显示装置。根据本发明的液晶显示面板,通过光配向膜表面存在的第二结合性官能团,可以提高光配向膜对密封材料的粘着强度,并使由光官能团产生的自由基失活。由此,可以使用光配向膜长时间维持良好的电压保持率,防止显示画面中的影像残留和斑点的产生。

在上述实施方式中包含的第一构造中,上述光配向膜聚合物具有聚硅氧烷构造的主链和被键合于上述主链的侧链,上述侧链包括上述酯基、上述光官能团以及上述第二结合性官能团,且包括环氧基与源于环氧基的构造的至少一个。根据这样的光配向膜聚合物,可以获得良好的耐热性,且可以充分获得由第二结合性官能团产生的效果。

在上述第一构成中,优选地,上述光配向膜为下述式(1)所表示的光配向膜。

[化26]

(式中,x为包含上述环氧基以及源于上述环氧基的构造的至少一个的侧链,y为羟基、碳数为1~10的烷氧基、碳数为1~6的烷基、或碳数为6~10的芳基。)

在上述第一构成中,优选地,相对包含在上述主链中的硅原子,包括上述第二结合性官能团的侧链的导入量为,大于0mol%,40mol%以下。通过将上述导入量设置在上述范围内,可以充分发挥提高密封材料与光配向膜的界面的粘着强度的作用效果和抑制防氧化剂的消耗量的作用效果,其结果,抑制vhr随着时间流逝的下降。

在上述第一构造中,上述第二结合性官能团以下述式(h-a)或(h-b)表示。

[化27]

(式(h-a)中,z表示第二结合性官能团。a1以及a2相同或不同,表示1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-亚环己基或1,2-亚环己基。p表示-coo-、-oco-、-o-、-conh-、-nhco-或直接键合。n为0、1或2。)

[化28]

(式(h-b)中,z1以及z2表示相同或不同种类的第二结合性官能团。a3表示1,2,3-亚苯基、1,2,4-亚苯基、1,3,4-亚苯基、1,2,3-亚环己基、1,2,4-亚环己基或1,3,4-亚环己基。p表示-coo-、-oco-、-o-、-conh-、-nhco-或直接键合。a2表示1,4-亚苯基、1,3-亚苯基、1,2-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-亚环己基或1,2-亚环己基。n为0、1或2。)上述式(h-a)或上述式(h-b)中的-cooh适宜使用与被包含在上述式(1)中的x的环氧基键合的-cooh。

在被包含于上述实施方式中的第二构成中,上述光配向膜,含有由上述光配向膜聚合物组成的第一成分以及由包括上述第二结合性官能团的其他配向膜聚合物组成的第二成分,上述其他配向膜聚合物为具有聚硅氧烷、聚丙烯、聚异丁烯或聚乙烯构造的主链的光配向膜聚合物。根据这样的光配向膜,也可以充分获得第二结合性官能团带来的效果。

在上述第二构成中,优选地,上述光配向膜为下述式(1)中所示的光配向膜。

[化29]

(式中,x为包含上述环氧基以及源于上述环氧基的构造的至少一个的侧链,y为羟基、碳数为1~10的烷氧基、碳数为1~6的烷基、或碳数为6~10的芳基。)

优选地,相对于第一成分以及第二成分的总量,上述第一成分的配合比例为,大于5重量%,不足30重量%。通过将上述配合比例设置在上述范围内,可以充分发挥提高密封材料与光配向膜的界面的粘着强度的作用效果和抑制防氧化剂的消耗量的作用效果,其结果,抑制vhr随着时间流逝的下降。

在被包含在上述实施方式中的第三构成中,上述光配向膜含有由上述光配向膜聚合物组成的第一成分以及由包括上述第二结合性官能团的其他配向膜聚合物组成的第二成分,优选地,上述其他配向膜聚合物为亚胺化率为不足90%的聚酰胺酸。根据这样的光配向膜,也可以充分获得由第二结合性官能团带来的效果。

在上述第三构成中,优选地,上述光配向膜为下述式(1)所表示的光配向膜。

[化30]

(式中,x为包含上述环氧基以及源于上述环氧基的构造的至少一个的侧链,y为羟基、碳数为1~10的烷氧基、碳数为1~6的烷基、或碳数为6~10的芳基。)

在上述第三构成中,优选地,相对于第一成分以及第二成分的总量,第一成分的配合比例为,大于5重量%,不足25重量%。通过将上述配合比例设置在上述范围内,可以充分发挥提高光配向膜与密封材料的界面的粘着强度的作用效果和抑制防氧化剂的消耗量的作用效果,其结果,充分抑制vhr随着时间流逝的下降。

上述配向膜聚合物,可以是含有作为上述光官能团的上述肉桂酸酯基以及上述酚酯基的至少一个的配向膜聚合物。肉桂酸酯基以及酚酯基是包含酯基的光官能团,特别适用于第二结合性官能团。

上述光配向膜,可以赋予上述液晶分子以86°以上、不足90°的预倾角。通过被赋予这样的预倾角,可以获得垂直配向模式的液晶显示装置。

上述防氧化剂可以是包含二叔丁基羟基苯化合物的防氧化剂。由此,由于渗入液晶面板的氧气,被包含于液晶层、光配向膜、密封材料中的烷基(r)等被氧化,可以充分防止从该氧化物质产生的自由基引起vhr的下降。

上述具有第一结合性官能团的化合物,可以是硅烷偶联剂,也可以是环氧单体。作为上述硅烷偶联剂,适宜使用下述式(2)中所示的那些。由此,可以充分提高密封材料与光配向膜的粘着强度。

[化31]

上述第二结合性官能团,也可以是包括上述-cooh以及上述-oh的至少一个的第二结合性官能团。这种情况下,优选地,在上述光配向膜与上述密封材料的界面上,上述-cooh或上述-oh与上述硅烷偶联剂化学键合,形成由下述式(3)中所示的构造。

[化32]

优选地,上述第二结合性官能团,可以是含有上述-nh2、上述-nhr以及上述-sh的至少一个的官能团。这种情况下,优选地,在上述光配向膜与上述密封材料的界面上,上述-nh2、上述-nhr或上述-sh与上述环氧基化学键合,形成下述式(4-1)、(4-2)或(4-3)中所示的构造。

[化33]

以上所示的本发明的各形态,在不脱离本发明的主旨的范围内可以适当组合。

符号说明

10、20:基板

30:液晶层

40:光配向膜

50:密封材料

60:偏光板

80:背光源

110:光配向膜

111:液晶分子

112:上下基板

113:光罩

114:遮光部

115:配置在上基板侧的偏光板的吸收轴方向

116:配置在下基板侧的偏光板的吸收轴方向

117:液晶指向矢方向

210:tft基板

211:下层电极

212:层间绝缘膜

213:像素电极

220:彩色滤光片基板

221:彩色滤光片

222:平坦化层

230:液晶层

231:液晶分子

240:光配向膜

260:偏光板

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