[发明专利]液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示装置。更详细地说，涉及为了使液晶的取向限制力提高而在取向膜上形成有聚合物层的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置因为薄型、轻量和耗电低，所以，作为电视机、个人计算机、PDA等的显示设备被广泛使用。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迅速发展。

近年来，为了使得能够高亮度和高速响应而使用聚合物（以下也称为PSA（Polymer Sustained Alignment：取向维持）层）的预倾角赋予技术受到关注（例如参照专利文献1、2）。在PSA技术中，将在液晶中混合有单体、低聚物等聚合性成分的液晶组合物封入基板间，在对基板间施加电压使液晶分子倾斜的状态下使该聚合性成分聚合形成聚合物。由此，即使除去施加电压，液晶也具有规定的预倾角，能够规定液晶取向方位。上述聚合性成分的聚合通过热或光（紫外线）照射进行。通过使用PSA技术，能够不导致开口率降低而高速响应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-286984号公报

专利文献2：日本特开2006-78968号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，本发明人进行研究时发现：即使将含有液晶材料、聚合性单体和聚合引发剂的液晶层组合物注入一对基板间，在规定的条件下使聚合反应发生从而在取向膜上形成用于维持取向限制力的聚合物层，在以往的PSA技术中，也有观察到显示品质降低的情况。具体而言，观察到了引起显示不均匀的、在长时间进行相同图案的显示时发生影像残留等的现象。

一直以来，为了使液晶层中的单体聚合，使用紫外线照射。但是，当进行长时间的紫外线照射时，会引起构成液晶显示装置的构造物的劣化，容易引起显示品质的降低。特别是，就对液晶的取向进行控制的取向膜和电介质突起物、以及将配线、电极等隔离的层间绝缘膜而言，大多情况下由有机绝缘材料构成，容易发生劣化。

另一方面，当为了避免上述问题而使紫外线的照射时间缩短时，在液晶层中会残存没有成为聚合物的单体，这会导致影像残留等品质下降。因此，需要研究通过短时间的紫外线照射使聚合进行的方法，作为为此的有效手段，可以列举添加由下述化学式（9）表示的那样的聚合引发剂。

但是，使这样的聚合引发剂的反应效率达到100％在现实上很难。根据本发明人的研究，作为显示品质降低的原因，可认为是具有电荷的物质（离子、自由基发生剂等）在PSA聚合工序后残存。即，即使在一系列的聚合反应结束后，在液晶层中也残存未反应的单体、聚合引发剂等，当在液晶层中残存有未反应的单体和聚合引发剂这样容易带电荷的物质时，在其后的制造工序或通常的使用方式中，电荷容易转移到其他物质而引起离子性杂质的产生，显示容易产生不均匀和影像残留。

本发明鉴于上述现状而做出，其目的是提供一种使采用在液晶层中添加单体的PSA聚合工序时的显示不均匀和影像残留减少的液晶显示装置。

用于解决技术问题的手段

本发明人进行了各种研究，着眼于进行聚合反应后的液晶层中含有的成分。发现，作为PSA聚合工序用的单体，通过使用也作为引发剂发挥作用的单体，即使是短时间的紫外线照射，也能够防止在液晶层中残存未反应的单体和聚合引发剂，并且能够使由有机绝缘材料构成的部件的劣化减少，想到能够很好地解决上述技术问题，从而完成了本发明。

即，本发明的一个方面是一种液晶显示装置，其具备：一对基板，该一对基板中的至少一个基板具有取向膜和由有机绝缘材料形成的构造物；聚合物层，该聚合物层形成在该取向膜上，对液晶分子进行取向控制；和液晶层，该液晶层被夹持在该一对基板间，含有液晶材料，该聚合物层是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的，该自由基聚合性单体中的至少一种是具有通过由光照射引起的自断裂反应生成自由基的结构、并且具有2个以上的自由基聚合性基团的化合物。

上述一对基板中，例如将一个基板作为阵列基板使用，将另一个基板作为彩色滤光片基板使用。阵列基板具备多个像素电极，由此，以像素为单位对液晶的取向进行控制。彩色滤光片基板中，多种颜色的彩色滤光片配置在分别与阵列基板的像素电极重叠的位置，以像素为单位对显示色进行控制。