[發(fā)明專利]取向膜、取向膜材料和具有取向膜的液晶顯示裝置及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980142070.8
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN102197333A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 水崎真伸;仲西洋平
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會社
• 主分類號: G02F1/1337
• 分類號: G02F1/1337;C08F2/44;C08F20/00;C08G73/10
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及取向膜、取向膜材料和具有上述取向膜的液晶顯示裝置及其形成方法。

背景技術(shù)

液晶顯示裝置不僅用作便攜式電話的顯示部等小型的顯示裝置，也用作大型電視機。雖然以往經(jīng)常使用的TN(Twisted?Nematic：扭轉(zhuǎn)向列)模式的液晶顯示裝置具有較窄的視野角，但近年來也在制作被稱為IPS(In-Plane-Switching：面內(nèi)開關(guān))模式和VA(Vertical?Alignment：垂直取向)模式的廣視野角的液晶顯示裝置。在這樣的廣視野角模式中，VA模式由于能夠?qū)崿F(xiàn)高對比度，所以被眾多液晶顯示裝置采用。

在液晶顯示裝置中，具有規(guī)定其附近的液晶分子的取向方向的取向膜，在VA模式的液晶顯示裝置中，取向膜使液晶分子與其主面大致垂直地取向。一般的取向膜由具有耐熱性、耐溶劑性和吸濕性等優(yōu)點的聚酰亞胺形成。

作為VA模式的一種，已知有在一個像素區(qū)域形成多個液晶疇的MVA(Multi-domain?Vertical?Alignment：多疇垂直取向)模式。MVA模式的液晶顯示裝置，在以夾著垂直取向型液晶層的方式相對的一對基板中的至少一方的液晶層一側(cè)設置有取向限制結(jié)構(gòu)。取向限制結(jié)構(gòu)是指，例如設置于電極的線狀的狹縫(開口部)或肋(突起結(jié)構(gòu))。通過取向限制結(jié)構(gòu)，從液晶層的一側(cè)或兩側(cè)賦予液晶分子取向限制力，形成取向方向不同的多個液晶疇(典型的是四個液晶疇)，謀求改善視野角特性。

另外，作為VA模式的另外一種，還已知有CPA(Continuous?Pinwheel?Alignment：連續(xù)焰火狀排列)模式。在一般的CPA模式的液晶顯示裝置中，設置有具有對稱性高的形狀的像素電極，并且與液晶疇的中心對應地在對置電極上設置有突起物。該突起物也被稱為鉚釘。當施加電壓時，液晶分子按照由與對置電極對稱性高的像素電極形成的斜電場呈放射形狀傾斜取向。另外，通過鉚釘?shù)膬A斜側(cè)面的取向限制力，液晶分子的傾斜取向穩(wěn)定。像這樣，通過使一個像素內(nèi)的液晶分子呈放射形狀取向，對視野角特性進行改善。

與由取向膜規(guī)定液晶分子的預傾方向的TN模式液晶顯示裝置不同，在MVA模式的液晶顯示裝置中，由于通過線狀的狹縫或肋賦予液晶分子取向限制力，所以對于像素區(qū)域內(nèi)的液晶分子的取向限制力因離開狹縫或肋的距離而不同，像素內(nèi)的液晶分子的響應速度產(chǎn)生差異。同樣，在CPA模式中像素內(nèi)液晶分子的響應速度也會產(chǎn)生差異，而且，像素電極的尺寸越大，響應速度差異就越顯著。進一步，由于VA模式的液晶顯示裝置中設置有狹縫、肋或鉚釘?shù)膮^(qū)域的光透過率低，所以難以實現(xiàn)高亮度。

為了回避上述問題，在VA模式液晶顯示裝置中，還已知使用在沒有施加電壓時賦予液晶分子取向限制力使得液晶分子從取向膜的主面的法線方向傾斜的取向膜(例如參照專利文獻1、2)。

在專利文獻1公開的液晶顯示裝置中，對取向膜進行摩擦等取向處理，通過取向膜將液晶分子規(guī)定成在無施加電壓時也從其主面法線方向傾斜取向，由此，實現(xiàn)響應速度的提高。進一步，取向膜以使一個像素內(nèi)的液晶分子對稱取向的方式規(guī)定液晶分子的預傾方位，由此進行視野角特性的改善。在專利文獻1公開的液晶顯示裝置中，在液晶層中，與第一取向膜的兩個取向區(qū)域和第二取向膜的兩個取向區(qū)域的組合相應地，形成四個液晶疇，由此謀求實現(xiàn)廣視角化。

另外，專利文獻2公開的取向膜由側(cè)鏈具有光反應性官能基的感光性材料形成，通過從傾斜方向?qū)υ撊∠蚰ふ丈涔猓跓o施加電壓狀態(tài)下對液晶分子賦予預傾使得液晶分子從取向膜的主面法線方向傾斜。由這種光取向處理賦予預傾的取向膜也被稱為光取向膜。專利文獻2公開的光取向膜，通過使用含有光反應性官能基的鍵合結(jié)構(gòu)的取向膜材料，將預傾角的偏差控制在1°以下。

使用一種聚合物形成的取向膜，有時無法得到充分的特性。因此，正在研究由兩種不同的聚合物形成取向膜(參照專利文獻3和非專利文獻1)。

專利文獻3公開的取向膜，具有：由分子量和/或極性大的第一聚合物形成的主體層；和由分子量和/或極性小的第二聚合物形成的表面層。第一聚合物使用含有幾乎不產(chǎn)生內(nèi)部DC偏置電壓的芳香族的材料(例如，日產(chǎn)化學工業(yè)株式會社制SE7690)。另外，第二聚合物是預傾角對紫外線照射的變化大的材料，是環(huán)丁烷(cyclobutane)類聚合物的材料。在專利文獻3中，第二聚合物使用日產(chǎn)化學工業(yè)制SE7210。

另外，在非專利文獻1中，公開了含有以聚酰胺酸為主成分的下側(cè)層和以聚酰亞胺為主成分的上側(cè)層的取向膜。在非專利文獻1中，通過適當?shù)卦O定預烘烤的溫度和時間，進行上側(cè)層和下側(cè)層的兩層分離。

現(xiàn)有技術(shù)文獻