专利名称：液晶显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。
背景技术：
液晶显示装置不仅作为便携式电话的显示部等小型的显示装置使用也作为大型电视机使用。以往经常使用的TNCTwisted Nematic 扭转向列)模式的液晶显示装置具有比较狭窄的视野角，但近年制作出了 IPSan-Plane-Switching:面内开关)模式和 VA(Vertical Alignment 垂直取向)模式这些广视野角的液晶显示装置。在这样的广视野角模式中，VA模式能够实现高对比度比，因此在很多液晶显示装置中被采用。作为VA模式的一种，已知有在1个像素区域形成多个液晶畴的MVA(Multi-domain Vertical Alignment 多畴垂直取向)模式。在MVA模式的液晶显示装置中，在夹着垂直取向型液晶层相对的一对基板中的至少一个的液晶层一侧设置有取向限制构造。取向限制构造例如为设置在电极的线状的狭缝(开口部)或肋(突起构造)。通过取向限制构造，从液晶层的一方或两侧赋予取向限制力，形成取向方向不同的多个液晶畴(典型地为4个液晶畴)，实现了视野角特性的改善。另外，作为VA 模式的一种，还已知有 CPA (Continuous Pinwheel Alignment 连续焰火状排列)模式。一般的CPA模式的液晶显示装置中，设置有具有对称性高的形状的像素电极，并且与液晶畴的中心对应地在相对电极设置有突起物。该突起物也被称为铆钉。当施加电压时，根据由相对电极和对称性高的像素电极形成的倾斜电场，液晶分子呈放射形状倾斜取向。另外，通过铆钉的倾斜侧面的取向限制力，液晶分子的倾斜取向被稳定化。这样，通过1个像素内的液晶分子呈放射形状取向，进行视野角特性的改善。与通过取向膜限制液晶分子的预倾方向的TN模式的液晶显示装置不同，在MVA模式的液晶显示装置中，通过线状的狭缝或肋对液晶分子赋予取向限制力，因此，对像素区域内的液晶分子的取向限制力根据离狭缝或肋的距离而不同，像素内的液晶分子的响应速度会产生差异。同样，在CPA模式中像素内的液晶分子的响应速度也会产生差异，另外，像素电极的尺寸越大，响应速度的差异越显著。另外，在VA模式的液晶显示装置中，设置有狭缝、肋或铆钉的区域的光的透过率低，因此难以实现高亮度。为了避免上述问题，已知有对于VA模式的液晶显示装置，也使用按照在不施加电压时从取向膜的主面的法线方向倾斜的方式对液晶分子赋予取向限制力的取向膜(例如， 参照专利文献1)。取向膜按照在不施加电压时液晶分子也从其主面的法线方向倾斜的方式限制液晶分子，由此，实现了响应速度的提高。另外，取向膜按照1个像素内的液晶分子对称地取向的方式限制液晶分子的预倾方位，由此进行视野角特性的改善。在专利文献1所公开的液晶显示装置中，在液晶层，根据第一取向膜的2个取向区域和第二取向膜的2个取向区域的组合，形成有4个液晶畴，由此，实现了广视野角化。然而，被赋予预倾斜的液晶显示装置有在长期可靠性方面不充分的情况。因此， 已知有使用Polymer Sustained Alignment Technology (聚合物稳定取向技术，以下称为“PSA技术”)来改善长期可靠性(例如，参照专利文献幻。PSA技术是在液晶材料中混合少量的聚合性化合物(例如聚合性单体)，在有源矩阵基板与相对基板之间赋予液晶材料后， 在向像素电极与相对电极之间施加电压的状态下，向聚合性化合物照射紫外光来形成聚合物的技术。当使用PSA技术时，生成聚合物时的液晶分子的取向状态被维持(记忆)，因此能够控制液晶分子的预倾方向。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平11-35M86号公报专利文献2 日本特开2008-076950号公报
发明内容
发明要解决的课题通常，在液晶显示装置中，当长时间持续显示同一图案时，即使切换显示，前面的图案也会残留。这样的现象也被称为影像残留。例如，在画面的一部分区域长时间显示白色，在其它区域长时间显示黑色之后，当在液晶面板整体显示相同的中间灰度时，之前显示白色的区域比之前显示黑色的区域看起来稍微明亮。这样的影像残留的原因之一是由于电荷的蓄积。在显示黑色的区域蓄积的电荷量，与在显示白色的区域蓄积的电荷量不同，由于液晶中的杂质离子在取向膜与液晶层的界面蓄积而产生电场。因此，将整体切换为相同的灰度等级时，显示过白色和黑色的区域各自的液晶层被施加不同的电压而被识别为影像残留。这样的由电荷的蓄积引起的影像残留，通过在各像素施加极性反转的电压，能够在某种程度上抑制。由电荷的蓄积引起的影像残留也被称为DC影像残留，为了抑制DC影像残留而施加极性反转的电压的驱动也被称为极性反转驱动。此外，严格地说，即使进行极性反转驱动，也难以施加极性完全对称的电压，也有产生的影像残留被识别为闪烁的情况。另外，即使预倾角微小地变化也会产生影像残留。当预倾角变化时会对V-T特性产生影响，因此，即使施加相同电压，透过率也会变化。白显示时的施加电压与黑显示时的施加电压不同，因此，预倾角的变化量根据施加电压而不同，之后，将整体切换为相同的灰度等级时，有由于预倾角的变化而识别到影像残留的情况。认为这是由于施加电压越高，液晶分子的倾斜越大(预倾角越小)。这样的影像残留即使进行极性反转驱动也不能抑制，也被称为AC影像残留。如专利文献2也公开的那样，当使用上述的PSA技术时，能够某种程度地抑制AC影像残留。然而，有即使由混合在液晶材料中的单体形成聚合物，影像残留也依然残留的情况。本发明鉴于上述课题而做出，其目的是提供抑制了影像残留的液晶显示装置及其制造方法。用于解决课题的手段本发明的液晶显示装置包括具有像素电极的有源矩阵基板；具有相对电极的相对基板；设置在上述有源矩阵基板与上述相对基板之间的垂直取向型的液晶层；和在上述有源矩阵基板与上述液晶层之间、以及上述相对基板与上述液晶层之间设置的取向维持层，该取向维持层含有多官能单体聚合而得到的聚合物，上述有源矩阵基板和上述相对基板中的至少一个还具有取向膜，上述取向膜含有聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物。在某一实施方式中，上述取向膜中含有的上述聚合物的上述多官能单体具有多个乙火布O在某一实施方式中，上述取向膜中含有的上述聚合物的上述多官能单体由通式 (1) Pbl-Abl-(Zbl-Ab2)n-Pl32表示，在通式(1)中，Pbl和PId2独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，Abl和AId2独立地表示1，4_亚苯基、1，4_环己烷或2， 5-噻吩、或者萘-(2，6) - 二基或蒽-(2，7) - 二基，Zbl 为-COO-、-0C0-, _0_、-CONH-基或单键，η为0或1。在某一实施方式中，Abl和Ab2中的至少一个被至少1个氟基取代。在某一实施方式中，上述取向膜中含有的上述聚合物的上述多官能单体包括二甲基丙烯酸酯单体。在某一实施方式中，上述二甲基丙烯酸酯单体由结构式(Ia)表示
权利要求
1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括 具有像素电极的有源矩阵基板；具有相对电极的相对基板；设置在所述有源矩阵基板与所述相对基板之间的垂直取向型的液晶层；和在所述有源矩阵基板与所述液晶层之间、以及所述相对基板与所述液晶层之间设置的取向维持层，该取向维持层含有多官能单体聚合而得到的聚合物， 所述有源矩阵基板和所述相对基板中的至少一个还具有取向膜， 所述取向膜含有聚酰亚胺；和多官能单体聚合而得到的聚合物。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向膜中含有的所述聚合物的所述多官能单体具有多个乙烯基。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向膜中含有的所述聚合物的所述多官能单体由通式(1)Pbl-Abl-(Zbl-Ab2) Π-Ρ132表示，在通式(1)中，Pbl和PId2独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，Abl和Ab2独立地表示1，4-亚苯基、1，4-环己烷或2，5-噻吩、或者萘-O，6) - 二基或蒽 _(2，7)-二基，Zbl 为-COO-、-0C0-、-0-、-CONH-基或单键，η 为 0 或 1。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于 Abl和Ab2中的至少一个被至少1个氟基取代。
5.如权利要求1 4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向膜中含有的所述聚合物的所述多官能单体包括二甲基丙烯酸酯单体。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于 所述二甲基丙烯酸酯单体由结构式(Ia)表示
7.如权利要求1 6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向维持层中含有的所述聚合物的所述多官能单体具有多个乙烯基。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向维持层中含有的所述聚合物的所述多官能单体由通式(2) 1 I-AaI-Gal-Aa2)n_Pa2表示，在通式O)中，Pal和Pa2独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，Aal和Aa2独立地表示1，4_亚苯基、1，4_环己烷或2，5_噻吩、或者萘-(2,6)-二基或蒽-(2,7)-二基，Zal 为-COO-、-0C0-、_0_、-CONH-基或单键，η 为0或1。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于 Aal和Aa2中的至少一个被至少1个氟基取代。
10.如权利要求7 9中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向维持层中含有的所述聚合物的所述多官能单体包括二甲基丙烯酸酯单体。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于所述二甲基丙烯酸酯单体由结构式Oa)表示
12.如权利要求1 11中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述聚酰亚胺是包含由通式C3)表示的结构的聚酰亚胺(3)οOXOI ^cM.CHa 3HC
13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于 所述聚酰亚胺具有光反应性官能基。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于所述光反应性官能基为选自肉桂酸酯基、查耳酮基、二苯乙炔基、香豆素基和偶氮苯基
15.如权利要求13或14所述的液晶显示装置，其特征在于 所述聚酰亚胺为包含由结构式(3a)表示的结构的聚酰亚胺
16.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于所述聚酰亚胺在侧链具有垂直取向性基。
17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于所述聚酰亚胺由结构式(3b)表示
18.如权利要求1 17中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于所述取向膜按照在不施加电压时所述液晶层的液晶分子从所述取向膜的主面的法线方向倾斜的方式限制所述液晶分子。
19.如权利要求1 18中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于 所述液晶显示装置具有多个像素，所述液晶层，在所述多个像素的各个中，具有基准取向方位相互不同的多个液晶畴。
20.如权利要求19所述的液晶显示装置，其特征在于 所述多个液晶畴为4个液晶畴。
21.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括形成有源矩阵基板和相对基板的工序；和在所述有源矩阵基板与所述相对基板之间形成液晶层，并且在所述有源矩阵基板与所述液晶层之间、以及所述相对基板与所述液晶层之间形成含有多官能单体聚合而得到的聚合物的取向维持层的工序，形成所述有源矩阵基板和所述相对基板的工序包括准备设置有像素电极的第一绝缘基板和设置有相对电极的第二绝缘基板的工序；和在所述像素电极和所述相对电极中的至少一个上形成取向膜的工序，该取向膜含有聚酰亚胺、和多官能单体聚合而得到的聚合物。
22.如权利要求21所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于 形成所述取向膜的工序包括准备取向膜材料的工序，该取向膜材料含有所述聚酰亚胺的前体和所述多官能单体；和赋予所述取向膜材料，进行加热处理，使所述聚酰亚胺的前体酰亚胺化形成所述聚酰亚胺，并且形成使所述多官能单体聚合而得到的聚合物的工序。
23.如权利要求22所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于进行所述加热处理的工序包括进行预烘焙，之后在比所述预烘焙的温度高的温度进行后烘焙的工序。
24.如权利要求21 23中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于 形成所述取向维持层的工序包括进行光照射的工序。
全文摘要
本发明提供液晶显示装置及其制造方法。本发明的液晶显示装置(100)包括具有像素电极(224)的有源矩阵基板(220)；具有相对电极(244)的相对基板(240)；垂直取向型的液晶层(260)；和在有源矩阵基板(220)与液晶层(260)之间、以及相对基板(240)与液晶层(260)之间设置的取向维持层(210、230)。取向维持层(210、230)含有多官能单体聚合而得到的聚合物(poa)。有源矩阵基板和相对基板中的至少一个还具有位于液晶层一侧的取向膜(110、120)，取向膜(110、120)含有聚酰亚胺(pi)；和多官能单体聚合而得到的聚合物(pob)。
文档编号C08F290/14GK102224450SQ200980147299
公开日2011年10月19日 申请日期2009年6月25日 优先权日2008年11月27日
发明者仲西洋平, 水崎真伸 申请人:夏普株式会社