[发明专利]液晶显示元件的制造方法

说明书

本发明提供一种在使添加至液晶组合物中的取向控制层形成单体聚合时，形成对于使液晶分子均匀地水平取向而言有效果的取向控制层的方法。在具有第1基板、形成于所述第1基板的多个像素电极、第2基板、形成于所述第2基板且与所述像素电极相向的相向电极、以及夹持于所述像素电极与所述相向电极之间的液晶层的液晶显示元件中，对于所述液晶层中所含的取向控制层形成单体，在第一阶段中一边进行加热偏光一边以特定的波长及照度照射紫外线，在第二阶段中在非加热下照射特定的波长及照度的非偏光紫外线。

技术领域

本发明涉及一种水平取向型液晶显示元件的制造方法。尤其涉及一种利用如下液晶组合物的液晶显示元件的制造方法，所述液晶组合物含有具有通过光照射而产生光弗里斯重排(photo Fries rearrangement)的芳香族酯的取向控制层形成单体，且通过所述化合物的作用而可不使用聚酰亚胺之类的取向膜来达成液晶分子的水平取向，并且介电各向异性为正或负。

背景技术

液晶显示元件中，基于液晶分子的运作模式的分类为相变(phase change，PC)、扭转向列(twisted nematic，TN)、超扭转向列(super twisted nematic，STN)、电控双折射(electrically controlled birefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensated bend，OCB)、共面切换(in-plane switching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，VA)、边缘场切换(fringe field switching，FFS)、电场感应光反应取向(field-induced photo-reactive alignment，FPA)等模式。基于元件的驱动方式的分类为无源矩阵(passive matrix，PM)与有源矩阵(active matrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多路复用式(multiplex)等，AM被分类为薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metal insulator metal，MIM)等。TFT的分类为非晶硅(amorphous silicon)及多晶硅(polycrystal silicon)。后者根据制造步骤而被分类为高温型与低温型。基于光源的分类为利用自然光的反射型、利用背光的透过型、以及利用自然光与背光两者的半透过型。

液晶显示元件含有具有向列相的液晶组合物。所述组合物具有适当的特性。通过提高所述组合物的特性，可获得具有良好的特性的AM元件。将两种特性中的关联归纳于下述表1中。基于市售的AM元件来对组合物的特性进一步进行说明。向列相的温度范围与元件可使用的温度范围相关联。向列相的优选的上限温度为约70℃以上，而且，向列相的优选的下限温度为约-10℃以下。组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了以元件显示动态图像，优选为响应时间短。理想为短于1毫秒的响应时间。因此，优选为组合物的粘度小。更优选为低温下的粘度小。

表1.组合物的特性与AM元件的特性

组合物的光学各向异性与元件的对比度比相关联。根据元件的模式，而需要光学各向异性大或光学各向异性小，即光学各向异性适当。组合物的光学各向异性(Δn)与元件的单元间隙(d)的积(Δn×d)被设计成使对比度比为最大。适当的积的值依存于运作模式的种类。所述值在TN之类的模式的元件中为约0.45μm。所述值在VA模式的元件中为约0.30μm至约0.40μm的范围，在IPS模式或FFS模式的元件中为约0.20μm至约0.30μm的范围。这些情况下，对单元间隙小的元件而言优选为具有大的光学各向异性的组合物。组合物的介电各向异性大有助于元件的阈电压低、消耗电力小与对比度比大。因此，优选为正或负的介电各向异性大。组合物的比电阻大有助于元件的电压保持率大与对比度比大。因此，优选为初始阶段中具有大的比电阻的组合物。优选为在长时间使用后具有大的比电阻的组合物。组合物对紫外线及热的稳定性与元件的寿命相关联。在所述稳定性高时，元件的寿命长。此种特性对用于液晶监视器、液晶电视等的AM元件而言优选。