[發(fā)明專利]取向膜和具有取向膜的液晶顯示裝置以及取向膜的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980147300.X
• 申請(qǐng)日: 2009-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN102224451A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 水崎真伸;仲西洋平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 夏普株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02F1/1337
• 分類號(hào): G02F1/1337;C08G73/10
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)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)明涉及取向膜和具有上述取向膜的液晶顯示裝置以及取向膜的形成方法。

背景技術(shù)

液晶顯示裝置不僅作為便攜式電話的顯示部等小型的顯示裝置使用也作為大型電視機(jī)使用。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比較狹窄的視野角，但近年制作出了IPS(In-Plane-Switching：面內(nèi)開關(guān))模式和VA(Vertical?Alignment：垂直取向)模式這些廣視野角的液晶顯示裝置。在這樣的廣視野角模式中，VA模式能夠?qū)崿F(xiàn)高對(duì)比度比，因此在很多液晶顯示裝置中被采用。

液晶顯示裝置具有規(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，由在耐熱性、耐溶劑性和吸濕性等方面具有優(yōu)點(diǎn)的聚酰亞胺形成。

作為VA模式的一種，已知有在1個(gè)像素區(qū)域形成多個(gè)液晶疇的MVA(Multi-domain?Vertical?Alignment：多疇垂直取向)模式。在MVA模式的液晶顯示裝置中，在夾著垂直取向型液晶層相對(duì)的一對(duì)基板中的至少一個(gè)的液晶層一側(cè)設(shè)置有取向限制構(gòu)造。取向限制構(gòu)造例如為設(shè)置在電極的線狀的狹縫(開口部)或肋(突起構(gòu)造)。通過取向限制構(gòu)造，從液晶層的一方或兩側(cè)施加取向限制力，形成取向方向不同的多個(gè)液晶疇(典型地為4個(gè)液晶疇)，實(shí)現(xiàn)了視野角特性的改善。

另外，作為VA模式的另一種，已知有CPA(Continuous?Pinwheel?Alignment：連續(xù)焰火狀排列)模式。一般的CPA模式的液晶顯示裝置中，設(shè)置有具有對(duì)稱性高的形狀的像素電極，并且與液晶疇的中心對(duì)應(yīng)地在相對(duì)電極設(shè)置有突起物。該突起物也被稱為鉚釘。當(dāng)施加電壓時(shí)，根據(jù)由相對(duì)電極和對(duì)稱性高的像素電極形成的傾斜電場(chǎng)，液晶分子呈放射狀傾斜取向。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被穩(wěn)定化。這樣，通過1個(gè)像素內(nèi)的液晶分子呈放射狀取向，進(jìn)行視野角特性的改善。

與通過取向膜規(guī)定液晶分子的預(yù)傾方向的TN模式的液晶顯示裝置不同，在MVA模式的液晶顯示裝置中，通過線狀的狹縫或肋對(duì)液晶分子賦予取向限制力，因此，對(duì)像素區(qū)域內(nèi)的液晶分子的取向限制力根據(jù)離狹縫或肋的距離而不同，像素內(nèi)的液晶分子的響應(yīng)速度會(huì)產(chǎn)生差異。同樣，在CPA模式中像素內(nèi)的液晶分子的響應(yīng)速度也會(huì)產(chǎn)生差異，另外，像素電極的尺寸越大，響應(yīng)速度的差異越顯著。另外，在VA模式的液晶顯示裝置中，設(shè)置有狹縫、肋或鉚釘?shù)膮^(qū)域的光的透過率低，因此難以實(shí)現(xiàn)高亮度。

為了避免上述問題，已知有對(duì)于VA模式的液晶顯示裝置，也使用按照在不施加電壓時(shí)從取向膜的主面的法線方向傾斜的方式對(duì)液晶分子賦予取向限制力的取向膜(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。

在專利文獻(xiàn)1公開的液晶顯示裝置中，對(duì)取向膜進(jìn)行了摩擦等取向處理，由取向膜規(guī)定液晶分子，使得液晶分子在不施加電壓時(shí)也從其主面的法線方向傾斜地取向，由此，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)速度的提高。另外，取向膜按照1個(gè)像素內(nèi)的液晶分子對(duì)稱地取向的方式規(guī)定液晶分子的預(yù)傾方位，由此進(jìn)行視野角特性的改善。在專利文獻(xiàn)1公開的液晶顯示裝置中，在液晶層，根據(jù)第一取向膜的2個(gè)取向區(qū)域和第二取向膜的2個(gè)取向區(qū)域的組合形成有4個(gè)液晶疇，由此，實(shí)現(xiàn)了廣視野角化。

另外，在專利文獻(xiàn)2中公開的取向膜由具有光反應(yīng)性官能基的感光性材料形成，通過從傾斜方向?qū)υ撊∠蚰ふ丈涔猓瑢?duì)該取向膜賦予預(yù)傾斜使得在不施加電壓的狀態(tài)下液晶分子從取向膜的主面的法線方向傾斜。通過這樣的光取向處理被賦予預(yù)傾斜的取向膜也被稱為光取向膜。在專利文獻(xiàn)2中公開的光取向膜，通過使用含有光反應(yīng)性官能基的鍵結(jié)構(gòu)的取向膜材料，預(yù)傾角的偏差被控制在1°以下。

在使用1種聚合物形成的取向膜中，有時(shí)得不到充分的特性。因此，研究了由2種不同的聚合物形成取向膜(參照專利文獻(xiàn)3和非專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)3所公開的取向膜具有：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。作為第一聚合物，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(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的SE7690)。另外，第二聚合物為相對(duì)于紫外線照射預(yù)傾角的變化大的材料，是環(huán)丁烷類的聚合物的材料。在專利文獻(xiàn)3中，使用日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的SE7210作為第二聚合物。

另外，在非專利文獻(xiàn)1中公開了一種取向膜，該取向膜包括以聚酰胺酸作為主要成分的下側(cè)層、和以聚酰亞胺作為主要成分的上側(cè)層。在非專利文獻(xiàn)1中，通過適當(dāng)設(shè)定預(yù)烘焙的溫度和時(shí)間，進(jìn)行上側(cè)層和下側(cè)層的二層分離。