CN110709763A - 液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能提高基板间的剥离强度的液晶显示装置、及可制造此种液晶显示装置的液晶显示装置的制造方法。本发明的液晶显示装置具有：液晶层，含有液晶材料；密封材，配置成当平面观察时包围所述液晶层；一对基板，夹持所述液晶层；及取向控制层，配置成在当平面观察时被所述密封材包围的区域内与所述液晶层相接；所述取向控制层中，使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向，且含有由至少一种单体聚合而成的聚合物，所述至少一种单体包含下述化学式(1)所示的单体。[化1](式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代)。

Description

液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法。更详细而言，涉及一种具有取向控制层的液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法。
背景技术
液晶显示装置是利用液晶组成物进行显示的显示装置，其典型的显示方式是，从背光源对于在一对基板间封入了液晶组成物的液晶面板照射光，对液晶组成物施加电压而改变液晶材料的取向，由此，控制透过液晶面板的光量。这种液晶显示装置具有薄型、轻量及低耗电的优势，因此可用于智能手机、平板PC、汽车导航等电子设备中。
而且，作为液晶显示装置的显示方式，因容易获得广视角特性等理由，所以通过使液晶材料的取向主要在与基板面平行的面内旋转而进行控制的横电场型显示模式受到关注。作为横电场型显示模式，可列举例如平面转换(IPS：In-Plane Switching)模式、边缘电场开关(FFS：Fringe Field Switching)模式。
液晶显示装置中，一般而言，未施加电压的状态下的液晶材料的取向是由经取向处理的取向膜控制。所述取向膜例如是在基板上涂布聚酰胺酸等的取向膜材料后进行烧结而制膜。作为控制液晶材料的取向的其他方法，还研究了聚合物支撑取向技术(PolymerSustained Alignment)(以下，也称为PSA技术)：使添加于液晶层中的聚合性单体聚合，在取向膜的表面形成控制液晶材料的取向的聚合物层(例如，参照专利文献1～3等)。而且，也研究了不形成现有的取向膜，而利用所述聚合物层控制液晶材料的取向的技术(例如，参照专利文献1及2等)。
现有技术文献
[专利文献]
[专利文献1]特开2015-205982号公报
[专利文献2]特开2010-033093号公报
[专利文献3]美国专利申请公开第2012/0021141号说明书
发明内容
本发明所要解决的技术问题
近年来，液晶显示装置倾向于扩大显示区域，且要求缩窄边框区域。显示区域是指显示供观察者辨识的图像的区域，不包括边框区域。边框区域中收容栅极驱动、源极驱动、显示控制电路等。作为缩窄所述边框区域的方法之一，研究了缩小贴合一对基板的密封材的面积的技术，但若密封材的宽度缩窄，则存在基板间的剥离强度下降并发生剥离的情况。
本发明是鉴于所述现状而完成，其目的在于提供一种能提高基板间的剥离强度的液晶显示装置、及可制造此种液晶显示装置的液晶显示装置的制造方法。
解决问题的方案
本发明者为了应对液晶显示装置的窄边框化，研究了使贴合一对基板的密封材的宽度变窄的技术。而且，现有的具有光取向膜或垂直取向膜的液晶显示装置中，在基板的表面形成取向膜后，利用密封材贴合两块基板而形成液晶层，因此，在密封材与基板之间介有取向膜，密封材与取向膜的粘合强度低，所以，发现取向膜与密封材的界面容易发生剥离。密封材与光取向膜或垂直取向膜的粘合强度低的原因在于，光取向膜及垂直取向膜的表面为疏水性，另一方面，密封材中所含的树脂多少为亲水性，所以它们的亲和性低。
因此，本发明者发现，代替现有的取向膜，而以在平面观察时被密封材包围的区域内与液晶层相接的方式配置取向控制层，由此，即便在基板表面未形成现有的取向膜，也能控制液晶材料的取向。由此，能以基板与密封材之间不存在取向膜，且一对基板分别与密封材相接的方式进行接合，所以，即便使密封材的宽度变狭，也能获得充分的剥离强度。
而且，本发明者发现，作为使液晶材料相对于基板面沿水平方向取向的取向控制层的材料，通过使用含有偶氮苯基的单体，能利用偏振紫外线使其聚合，因此与照射无偏振光的情况相比，能以更低的照射强度形成取向控制层。想到通过降低照射在液晶层的光的强度从而不易引起液晶材料等的分解，并完成本发明。
即，本发明的一形态可为一种液晶显示装置，具有：液晶层，含有液晶材料；密封材，配置成当平面观察时包围所述液晶层；一对基板，夹持所述液晶层；及取向控制层，配置成在当平面观察时被所述密封材包围的区域内与所述液晶层相接；所述取向控制层中，使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向，且含有由至少一种单体聚合而成的聚合物，所述至少一种单体包含下述化学式(1)所示的单体。
[化1]
Figure BDA0002291989090000041
(式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。)
本发明的另一形态可为一种液晶显示装置的制造方法，具有如下步骤：将含有液晶材料及至少一种单体的液晶组成物密封在由密封材接合的一对基板间而形成液晶层；及对所述液晶层照射偏振紫外线，在所述一对基板与所述液晶层之间形成由所述至少一种单体聚合而成的取向控制层；所述至少一种单体含有下述化学式(1)所示的单体，所述取向控制层使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向。
[化2]
Figure BDA0002291989090000042
(式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。)
所述专利文献1中公开了一种含有对于其他液晶组成物的相溶性高的取向控制材料且取向限制力良好的液晶组成物，且公开了通过使液晶组成物中所含的聚合性化合物聚合而形成取向控制层的技术。所述专利文献2中公开了使混入液晶的具有对称构造的多官能单体聚合，利用所得的紫外线硬化物使液晶垂直取向的技术。所述专利文献3中公开了含有具有光反应性的降冰片烯系聚合物、粘合剂、反应性液晶原及光起始剂的液晶取向用组成物。
然而，所述专利文献1～3中，关于所述化学式(1)所示的具有偶氮苯基的单体并未作出具体阐述，并未研究对所述具有偶氮苯基的单体照射偏振紫外线的技术。而且，所述专利文献2中，是利用紫外线硬化物使液晶垂直取向，与其不同的是，本发明的液晶显示装置具有使液晶材料相对于基板面沿水平方向取向的取向控制层。所述专利文献3是具有取向膜的液晶显示装置，因此认为当使密封材的宽度变窄时容易引起剥离。
发明效果
根据本发明的液晶显示装置及液晶显示装置的制造方法，能提高基板间的剥离强度。
附图说明
图1是实施方式1中的液晶显示装置的截面示意图。
图2是实施方式1中的液晶显示装置的平面示意图。
图3是实施方式1的变形例中的液晶显示装置的截面示意图。
图4中表示实施方式1的液晶显示装置的液晶材料中所含的具有-(CF2)n-O-基的液晶分子与具有偶氮苯基的单体。
图5是表示实施方式1中的具有偶氮苯基的单体通过照射偏光紫外线而聚合的状态的化学式及示意图。
图6是表示比较形态1中的具有偶氮苯基的单体通过照射偏光紫外线而聚合的状态的示意图。
图7是表示比较形态2中的具有偶氮苯基的单体通过照射偏光紫外线而聚合的状态的示意图。
图8是表示实施方式1的液晶显示装置的制造方法中，对取向控制层的形成过程进行说明的示意图，(a)表示单体聚合前，(b)表示单体聚合后。
图9是表示实施例1-1、1-2及比较例1的黑状态及透光状态的观察结果的汇总表。
图10是表示实施例1-2及比较例3的VT特性的曲线图。
图11是表示实施例2及比较例5的VT特性的曲线图。
图12是表示实施例2及实施例3的VT特性的曲线图。
图13是表示粘合强度评估用样本的概要图。
具体实施方式
以下，将说明本发明的实施方式。本发明并不限于以下实施方式所记载的内容，可在具备本发明的结构的范围内适当进行设计变更。
＜实施方式1＞
＜液晶显示装置＞
首先，使用图1～图3说明实施方式1的液晶显示装置。图1是实施方式1中的液晶显示装置的截面示意图。图2是实施方式1中的液晶显示装置的平面示意图。如图1及图2所示，本实施方式的液晶显示装置100具有含有液晶材料的液晶层30、配置成平面观察时包围液晶层30的密封材40、通过密封材40彼此接合并夹持液晶层30的一对基板10及20、及配置成平面观察时在被密封材40包围的区域内与液晶层30相接的取向控制层50。液晶显示装置100中，在一对基板10、20的任一个的后方还具有背光源70。
本实施方式的液晶显示装置100中，在一对基板10及20的液晶层30侧的表面，可不具有现有的取向膜，而利用密封材40将一对基板10及20彼此接合。因不具有现有的取向膜，而使基板10及20与密封材40各自相接，所以能提高剥离强度，在利用窄边框化来缩小密封材40的宽度的情况下，能使一对基板10及20保持粘合。此情况下，取向膜只要至少在平面观察时不形成在与密封材40重叠的位置即可，但在取向膜的成膜时使用印刷装置的精度方面，难以仅在与密封材40重叠的位置不形成取向膜，所以，优选为在一对基板10及20的整个面都不形成取向膜。本发明中，“取向膜”是指由聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺、聚马来酰亚胺、聚硅氧烷、聚倍半硅氧烷、聚磷腈、或者它们的共聚物构成的单层膜或者层叠膜、或利用斜向蒸镀形成有硅氧化物的膜，且是能控制液晶材料的取向的膜。常用的液晶显示装置中，通过在构成显示区域的基板面上直接涂布(例如，聚酰亚胺等的涂布)或蒸镀(例如，硅氧化物(SiO)的斜向蒸镀)取向膜材料而形成取向膜。所述取向膜只要涂布了聚酰亚胺等现有的取向膜材料则并不限于经过了取向处理。
图3是实施方式1的变形例中的液晶显示装置的截面示意图。如图3所示，本实施方式中，从长期可靠性的观点出发，也可在取向控制层50与一对基板10及20的至少一方之间设置含有聚酰亚胺的取向膜(以下，也称为聚酰亚胺系取向膜)80。聚酰亚胺系取向膜80既可经过取向处理，也可未经过取向处理。而且，聚酰亚胺系取向膜80既可为使液晶化合物沿所预期的方向取向、例如使液晶化合物沿规定方向一致地取向，也可并不使液晶化合物沿所预期的方向取向、例如并不使液晶化合物一致地取向而是无规地取向。但是，从确实提高基板10及20间的剥离强度的观点出发，优选为，在取向控制层50与基板10及20的至少一方(更优选为各基板10、20)之间，并不设置含有聚酰亚胺系取向膜的取向膜。
作为一对基板10、20，可列举例如主动矩阵基板(TFT基板)及彩色滤光片(CF)基板的组合。
作为所述主动矩阵基板，可使用液晶显示装置的领域中通常使用的类型。作为平面观察时主动矩阵基板的结构，可列举：在透明基板21上设有多根平行的栅极信号线、沿与栅极信号线正交的方向延伸且彼此平行地形成的多根源极信号线、对应于栅极信号线与源极信号线的交点而配置的薄膜晶体管(TFT)等主动元件、及以矩阵状配置在由栅极信号线与源极信号线区划的区域内的像素电极24等。在横电场型显示模式下，还配置共通配线、连接于共通配线的共通电极22等。像素电极24与共通电极22也可经由绝缘层23而层叠。所述TFT适宜使用由非晶硅、多晶硅、或、氧化物半导体即IGZO(铟-镓-锌-氧)形成沟道的类型。
主动矩阵型显示方式中，通常，当各像素所设的TFT接通时，通过TFT向电极施加信号电压，在TFT断开的期间，保持此时充入像素的电荷。电压保持率(VHR：Voltage HoldingRatio)则表示1帧期间(例如，16.7ms)保持充入的电荷的比例。即，VHR低则意味着施加于液晶层的电压容易随时间而衰减，在主动矩阵型显示方式中，要求提高VHR。
作为所述彩色滤光片基板，可使用液晶显示装置的领域中通常使用的类型。作为彩色滤光片基板的结构，可列举：在透明基板11上，设有形成为格子状的黑矩阵12、及形成在格子即像素的内侧的彩色滤光片13等。彩色滤光片13也可包含红色的彩色滤光片13R、绿色的彩色滤光片13G及蓝色的彩色滤光片13B。蓝色的彩色滤光片13B的厚度可比红色的彩色滤光片13R的厚度、绿色的彩色滤光片13G厚度更厚。通过增厚蓝色的彩色滤光片13B，能使液晶层厚度变薄，从而能使单元厚度合理化。彩色滤光片13的表面可配置用于使凹凸面平坦化的保护(overcoat)层14(介电常数ε＝3～4)。当彩色滤光片基板具有保护层14时，保护层14与密封材40相接，密封材的剥离强度不会下降。
另外，一对基板10、20也可为彩色滤光片及主动矩阵两者形成在单侧的基板上。
如图2所示，密封材40配置成平面观察时包围液晶层30的周围。密封材40既可为可通过紫外线等光而硬化的类型，也可为可通过热而硬化的类型，还可为可通过光及热两者而硬化的类型。密封材40可例如含有环氧树脂、(甲基)丙烯酸树脂等。密封材40也可含有无机填料、有机填料或硬化剂等。作为密封材40，可使用例如积水化学工业株式会社制造的Photolec等。
平面观察时的密封材40的宽度可为0.4mm以上，5mm以下。所述密封材40的宽度的更优选的下限为0.6mm，更优选的上限为4mm，进一步优选的上限为2mm。所述密封材40的宽度可为1.0mm以下，本实施方式的液晶显示装置100中，基板10及20与密封材40可分别直接相接，因此，即便为1.0mm以下，也能使基板10及基板20充分接合。
液晶层30含有包含至少一种液晶化合物(液晶分子)31的液晶材料。液晶材料是热致液晶，优选为呈向列相的液晶材料(向列液晶)。所述液晶材料优选为，当从向列相起提升温度，则当达到某临界温度(向列相-等向性相转移点(TNI))以上时会转移为等向性相。液晶层30优选为，在液晶显示装置的使用环境下(例如，-40℃～90℃)呈向列相。所述液晶材料的向列相-等向性相转移点的温度并不特别限定，例如为70～110℃。另外，所述TNI是指添加了后述的下述化学式(1)所示的单体之前的液晶材料的TNI。
作为所述液晶材料及液晶化合物31，下述式所定义的介电常数异向性(Δε)既可具有负值，也可具有正值。即，液晶材料及液晶化合物31既可具有负介电常数异向性，也可具有正介电常数异向性。作为具有负介电常数异向性的液晶材料，可使用例如Δε为-1～-20的类型。作为具有正介电常数异向性的液晶材料，可使用例如Δε为1～20的类型。而且，液晶层30及液晶材料也可含有不具有极性、即Δε实质为0的液晶化合物(中性液晶化合物)。作为中性液晶化合物，可列举具有烯构造的液晶化合物。以下，有时将具有正介电常数异向性的液晶材料及液晶化合物分别称为正型液晶材料及正型液晶化合物。
Δε＝(长轴方向的介电常数)-(短轴方向的介电常数)
如下文所述，取向控制层50是由溶解于液晶材料的下述化学式(1)所示的单体(以下，也称为单体(1))聚合而形成，从单体(1)的溶解性观点出发，所述液晶材料优选为正型液晶材料，且优选为含有正型液晶化合物。单体(1)中所含的偶氮苯基不同于常用的液晶化合物(或液晶材料)而具有氮基(偶氮基-N＝N-)，单体(1)与常用的液晶化合物(或液晶材料)的亲和性低，且单体(1)对于常用的液晶材料的溶解性低。然而，就与单体(1)的亲和性高、有助于提高单体(1)对于液晶材料的溶解性的、具有后述的-(CF2)n-O-基(n为1、2或3)的液晶化合物而言，虽可通用于正型液晶材料，但对于具有负介电常数异向性的液晶材料的通用性并不高。因此，作为所述液晶材料，适宜使用正型液晶材料。因-O-基及-F基具有高极性，因此，与偶氮基(或偶氮苯基)的亲和性比较好，单体(1)可溶解于含有具有此种基团的液晶化合物的液晶材料中。而且，正型液晶化合物及正型液晶材料表示出高耐光性，因此，即便对单体(1)照射紫外线，电压保持率也几乎不会下降。因此，单体(1)与正型液晶化合物及正型液晶材料的组合较为适宜。另外，正型液晶化合物具有高TNI、高速响应(低旋转粘性)的特征。
[化3]
Figure BDA0002291989090000111
(式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。)
如上所述，作为所述液晶化合物的良好示例，可列举具有-(CF2)n-O-基(n为1、2或3)的液晶化合物，更具体而言，具有下述化学式(2)所示的构造的液晶化合物(以下，也称为液晶化合物(2))、及具有下述化学式(3)所示的构造的液晶化合物(以下，也称为液晶化合物(3))较为适宜。液晶材料优选为包含这些液晶化合物(2)及(3)的至少一方，液晶材料可含有1种或2种以上的液晶化合物(2)，可含有1种或2种以上的液晶化合物(3)。
[化4]
Figure BDA0002291989090000112
(式中，苯环具有的至少一个氢原子也可被卤素原子取代，n是1～3的整数。)
[化5]
Figure BDA0002291989090000113
(式中，苯环及环己烷环具有的至少一个氢原子也可被卤素原子取代，n是1～3的整数。)
利用图4，说明液晶化合物(2)及(3)适宜用作液晶化合物的理由。图4中表示实施方式1的液晶显示装置的液晶材料中所含的具有-(CF2)n-O-基的液晶分子与具有偶氮苯基的单体。首先，通过使液晶材料含有具有所述骨架的液晶化合物，能使液晶材料的介电常数异向性为正。而且，如图4所示，碳原子与2个氟原子及1个氧原子结合，因此碳原子的电子亲核性提高，称为高极性。另一方面，-(CF2)n-O-基中的氧原子的不成对电子被吸引到-(CF2)-基，-O-基的电子密度变低。因此，-O-基吸引偶氮基(-N＝)的不成对电子。结果，具有所述骨架的液晶化合物与具有偶氮基的(含有N)单体(1)的亲和性提高，单体(1)容易溶解于液晶材料。
作为所述液晶化合物(2)，适宜为下述化学式(2-1)～(2-3)中的任一个所示的化合物，作为所述液晶化合物(3)，适宜为下述化学式(3-1)～(3-4)中的任一个所示的化合物。
[化6]
Figure BDA0002291989090000121
(式中，R0是碳数1～12的饱和烷基。)
[化7]
Figure BDA0002291989090000131
(式中，R0是碳数1～12的饱和烷基。)
所述液晶材料也可含有具有烯基的液晶化合物。具有烯基的液晶化合物优选为中性液晶化合物。通过含有具有烯基的液晶化合物，能改善液晶材料的旋转粘性，从而液晶材料的响应性能提高，能实现高速化。另一方面，具有烯基的液晶化合物的耐光性低，通过紫外线等的照射会分解，会引起VHR的下降。因此，在照射无偏振光的垂直取向型的无取向膜模式或现有的PSA技术中，若使用耐光性不佳的具有烯基的液晶化合物，则VHR会明显下降。对此，本实施方式中，取向控制层50含有由单体(1)聚合而成的聚合物，单体(1)具有偶氮苯基，在仅单轴方向的紫外部光即偏振紫外线下体现出取向限制力，因此照射在液晶层30的紫外线强度与无偏振光相比可大幅下降。而且，即便液晶材料含有正型液晶化合物，正型液晶化合物也如上所述表现出高耐光性。因此，即便向液晶材料导入具有烯基的液晶化合物，也不易发生VHR下降等可靠性问题。
所述具有烯基的液晶化合物也可为下述化学式(4-1)～(4-4)中的任一个所示的化合物。
[化8]
Figure BDA0002291989090000141
(式中，m及n相同或不同，是1～6的整数。)
作为所述具有烯基的液晶化合物的具体示例，可列举例如下述化学式(4-1-1)所示的化合物。
[化9]
Figure BDA0002291989090000142
如图2所示，取向控制层50配置在平面观察时被所述密封材40包围的区域内。取向控制层50是以与液晶层30相接的方式配置，使液晶层30中所含的液晶材料中的液晶化合物31相对于基板10及20面沿水平方向取向。取向控制层50未对液晶层30施加液晶材料的阈值以上的电压的状态下的液晶材料的取向受取向控制层50控制。另外，所谓使液晶材料中的液晶化合物31相对于基板10及20面沿水平方向取向是指，液晶材料相对于基板10及20面的预倾角为10°以下。所述预倾角更优选为3°以下。所述预倾角是指对液晶层30施加的电压小于阈值电压(包括未施加电压)时、液晶材料(液晶化合物31)的长轴相对于基板的表面所形成的角度，将基板面设为0°，将基板法线设为90°。
取向控制层50包含由含有所述化学式(1)所示的单体(单体(1))的至少一种单体聚合而成的聚合物。因此，取向控制层50是含有包含至少源自单体(1)的单位的聚合物的聚合物层。
所述单体(1)具有偶氮苯基。偶氮苯基吸收偏振紫外线后可体现出取向限制力。偏振紫外线的照射仅照射单轴方向的光，因此与照射无偏振光相比，能降低照射在液晶层30的光照射强度。因所述单体(1)体现出取向限制力，所以取向控制层50能使液晶材料中的液晶化合物31相对于基板面沿水平方向取向。而且，所述单体(1)具有2个聚合性基，通过紫外线等的光照射或加热而聚合，形成聚合物。该聚合物通过液晶层30的相分离而形成取向控制层50。
此处，利用图5～图7说明优选所述单体(1)的理由。图5是表示实施方式1中的具有偶氮苯基的单体通过照射偏光紫外线而聚合的状态的化学式及示意图。图6是表示比较形态1中的具有偶氮苯基的单体通过照射偏光紫外线而聚合的状态的示意图。图7是表示比较形态2中的具有偶氮苯基的单体通过照射偏光紫外线而聚合的状态的示意图。因偶氮苯基通过偏振紫外线吸收而进行偶氮苯基排列、且因聚合而从液晶层30分离，所以，取向控制层50中的偶氮苯基需要高效排列。因此，(1)如图5及图6所示，与其使用丙烯酰基，最好使用甲基丙烯酰基。如图6所示，主链上无甲基，若结合丙烯酰基，则丙烯酰基的柔软性高，所以主链的柔软性高，随着聚合的进行，偶氮苯基的排列状态(取向性)下降。结果，液晶取向性下降。同时，(2)间隔基部分也最好使用刚性佳的酯基。若将柔软性烷基导入到间隔基中，则如图7所示，会因间隔基的运动导致偶氮苯基的排列状态下降。而且，当间隔基部分长时，偶氮苯基的取向性也会随着间隔基的形状变化而下降。结果，液晶取向性下降。
另外，作为酯基以外的间隔基，还可列举酰胺基，但若使用酰胺基，则其单体的液晶溶解性下降。本实施方式中，当未形成取向膜时，须将单体以1重量％的程度溶解于液晶材料中，但当向具有偶氮苯基的单体中导入酰胺基时，该单体对于液晶材料的溶解性会下降。
如上所述，所述单体(1)的亚苯基(苯环)所具有的至少一个氢原子相同或不同，也可被卤素原子(优选为氟原子)、甲基、乙基或丙基取代，所述单体(1)的亚苯基(苯环)所具有的氢原子也可全部不被取代。
在一对基板10、20的与液晶层30相反的一侧，可分别配置偏光板(线性偏光元件)60。作为偏光板60，典型地可列举在聚乙烯醇(PVA)膜上吸附具有二色性的碘络合物等异向性材料并使其形成取向的偏光板。通常，在PVA膜的双面层压三乙酰纤维素膜等保护膜而供实际使用。而且，在偏光板60与一对基板10、20之间可配置相位差膜等光学膜。
图1及如图3所示，本实施方式的液晶显示装置中，背光源70配置在液晶面板的背面侧。具有这种结构的液晶显示装置一般被称为透过型液晶显示装置。作为背光源70，只要发出包含可见光的光则无特别限定，可发出仅包含可见光的光，也可发出包含可见光及紫外部光这两者。
本实施方式的液晶显示装置中，除了液晶面板及背光源70之外，还包括TCP(TapeCarrier Package，带载封装)、PCB(印刷配线基板)等外部电路、视角扩展膜、亮度提高膜等的光学膜，边框(框架)等多种部件，关于部件，也可组装其他部件。已说明的部件以外的部件并无特别限定，可采用液晶显示装置的领域中通常使用的类型，因此省略说明。
液晶显示装置100也可为横电场型显示模式。作为横电场型显示模式，可列举例如IPS模式、FFS模式、电场控制双折射(ECB)模式。
FFS模式中，例如，在基板10及20的至少一方，设有包含面状电极、狭缝电极、及配置在面状电极与狭缝电极之间的绝缘膜的构造(FFS电极构造)，在液晶层30中形成斜向电场(边缘电场)。通常，从液晶层30侧起依序配置狭缝电极、绝缘膜、面状电极。作为狭缝电极，可采用例如具有四周全部被电极包围的线状的开口部作为狭缝的类型、具有多个梳齿部且配置在梳齿部间的线状的切口构成为狭缝的梳形状的类型。
IPS模式中，例如，在基板10及20的至少一方设置一对梳形电极，在液晶层30中形成横电场。作为一对梳形电极，可使用例如分别具有多个梳齿部且梳齿部彼此啮合地配置的电极对。
ECB模式中，例如，在基板10及20中的任一方设置像素电极，在其中的另一基板设置对向电极，且使用介电常数异向性为正的液晶材料。因施加于像素电极与对向电极之间的电压，使液晶材料的延迟发生变化，控制光的透过、不透过。
＜液晶显示装置的制造方法＞
接着，说明本实施方式的液晶显示装置的制造方法。本实施方式的液晶显示装置的制造方法中，可具有如下步骤：将含有液晶材料及至少一种单体的液晶组成物密封在由密封材接合的一对基板间而形成液晶层；及对所述液晶层照射偏振紫外线，在所述一对基板与所述液晶层之间形成由所述至少一种单体聚合而成的取向控制层；所述至少一种单体可含有所述化学式(1)所示的单体(单体(1))，所述取向控制层可使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向。
以下，进一步对各步骤进行说明，各部件如上文所述，因此省略说明。
本实施方式的液晶显示装置的制造方法中具有如下步骤：在利用密封材接合的一对基板间，密封有含有液晶材料与至少一种单体的液晶组成物从而形成液晶层。关于本实施方式的液晶显示装置的制造方法，从确实提高一对基板间的剥离强度的观点出发，优选为，在形成所述液晶层的步骤之前，不具有在一对基板的至少一方(更优选为一对基板双方)的表面形成取向膜的步骤，此情况下，所述一对基板并不经由取向膜而是以分别与密封材直接相接的方式接合。另一方面，关于本实施方式的液晶显示装置的制造方法，从长期可靠性的观点出发，在所述形成液晶层的步骤之前，也可具有在一对基板的至少一方的表面形成含有聚酰亚胺的取向膜(聚酰亚胺系取向膜)的步骤，此情况下，在所述一对基板的至少一方与密封材之间介有聚酰亚胺系取向膜，所述一对基板经由聚酰亚胺系取向膜而接合。聚酰亚胺系取向膜可通过例如以下方法形成：在一对基板的至少一方的表面上涂布含有聚酰胺酸等的取向膜材料，通过加热使取向膜材料中的溶剂挥发后进行烧结。之后，在所述形成液晶层的步骤之前，可对聚酰亚胺系取向膜进行取向处理，也可不进行取向处理。作为取向处理，可列举摩擦处理、紫外线照射等光取向处理。
所述形成液晶层的步骤中，对所述液晶组成物进行密封时，只要利用密封材将液晶组成物夹持在一对基板间即可，即便不使密封材硬化也无妨。使密封材硬化时，既可与后述的形成取向控制层的步骤分开进行，也可同时进行。如上所述，所述密封材既可为可通过紫外线等光而硬化的类型，也可为可通过热而硬化的类型，还可为可通过光及热两者硬化的类型。
所述液晶层可例如通过真空注入法或滴下注入法向一对基板间填充液晶组成物而形成。当采用真空注入法时，依序进行密封材的涂布、一对基板的贴合、密封材的硬化、液晶组成物的注入、及注入口的密封，由此形成液晶层。当采用滴下注入法时，依序进行密封材的涂布、液晶组成物的滴下、一对基板的贴合、及密封材的硬化，由此形成液晶层。
如上所述，所述液晶材料既可具有负介电常数异向性，也可具有正介电常数异向性，但优选为具有正介电常数异向性。液晶材料也可含有具有烯基的液晶化合物、液晶化合物(2)及/或液晶化合物(3)。液晶材料也可含有这些液晶化合物各自的1种或2种以上。
所述至少一种单体含有所述化学式(1)所示的单体(单体(1))。单体(1)具有偶氮苯基，可吸收偏振紫外线而体现出取向限制力。关于偏振紫外线的照射，因为照射仅单轴方向的光，所以与照射无偏振的光时相比，能降低照射在液晶层的光照射强度。
单体(1)相对于液晶组成物的含量优选为0.03重量％以上，5重量％以下，更优选为0.05重量％以上，4.5重量％以下，进一步优选为0.1重量％以上，3重量％以下。若单体(1)的浓度过低，则取向控制层对液晶化合物的水平取向控制可能不够充分，若单体(1)的浓度过高，则剩余单体(1)可能会导致长期可靠性下降。
本实施方式的液晶显示装置的制造方法具有如下步骤：对所述液晶层照射偏振紫外线，在所述一对基板与所述液晶层之间，形成由所述至少一种单体聚合而成的取向控制层。所述偏振紫外线优选为线性偏振紫外线。关于取向控制层，当不具有形成取向膜的步骤时，形成在一对基板与液晶层的界面，而当具有形成聚酰亚胺系取向膜的步骤时，形成在基板或聚酰亚胺系取向膜与液晶层的界面。当聚酰亚胺系取向膜形成在两块基板上时，取向控制层形成在各聚酰亚胺系取向膜与液晶层的界面，而当聚酰亚胺系取向膜仅形成在一块基板上时，取向控制层形成在聚酰亚胺系取向膜与液晶层的界面、及未形成聚酰亚胺系取向膜的基板与液晶层的界面。
所述偏振紫外线的波长可为200nm以上，430nm以下。所述波长的更优选的下限为250nm，更优选的上限为380nm。所述偏振紫外线的照射量可为0.3J/cm2以上，20J/cm2以下。所述照射量的更优选的下限为1J/cm2，更优选的上限为5J/cm2。
所述形成取向控制层的步骤中，可对于所述液晶层一面以所述液晶材料的向列相-等向性相转移点以上、140℃以下的温度进行加热，一面照射偏振紫外线。图8是说明实施方式1的液晶显示装置的制造方法中取向控制层的形成过程的示意图，(a)表示单体聚合前，(b)表示单体聚合后。图8(a)中，箭头表示偏振紫外线。如图8(a)所示，一面对包含含有液晶化合物31的液晶材料及至少一种单体的液晶层30进行加热，一面照射偏振紫外线。由此，至少一种单体聚合，生成聚合物。该聚合物从液晶层相分离，由此，如图8(b)所示，在所述一对基板与所述液晶层之间形成取向控制层50。
对液晶层30以液晶材料的向列相-等向性相转移点(TNI)以上的温度进行加热，由此，能防止所照射的偏振紫外线的状态因液晶层中的液晶材料发生变化，所以，能制造出高取向度(高对比度)的液晶显示装置。所述加热温度优选为比液晶材料的向列相-等向性相转移点高3℃以上。从尽量抑制液晶材料因热产生劣化的观点出发，加热温度的上限例如为140℃。加热时间、加热手段等条件并无特别限定。关于液晶材料的向列相-等向性相转移点的测定方法，例如，利用差示扫描量热法(DSC：Differential Scanning Calorimetry)、或向毛细管内封入液晶材料直接观察温度依存性的方法等进行测定。
在所述形成液晶层的步骤之后，具有形成所述取向控制层的步骤，由此，利用密封材使夹持液晶层的一对基板彼此接合，且能在平面观察时被密封材包围的区域内形成取向控制层。而且，作为取向控制层形成用单体，通过使单体(1)聚合，能形成使液晶材料相对于所述基板面沿水平方向取向的取向控制层。
所述步骤之后，经过偏光板的贴附步骤、及控制部、电源部、背光源等的安装步骤后，完成本实施方式的液晶显示装置。
所述液晶显示装置为常黑模式时，例如，在所述一对基板的外侧，以吸收轴彼此正交的方式以正交尼科尔方式配置一对偏光板，配置成一对偏光板的吸收轴与偏振紫外线的照射轴所成的角度为0°或90°。在未对液晶层施加阈值以上的电压的状态下，来自背光源的光不透过液晶层而成为黑显示。若对液晶层施加阈值以上的电压，则所述以正交尼科尔方式配置的一对偏光板的吸收轴与所述照射轴所成的角度成为例如45°，来自背光源的透光液晶层，成为白显示。所述照射轴是指偏振紫外线的振动方向。通过改变偏振紫外线对于基板的照射方向，也能进行取向分割处理。
液晶显示装置100适宜为横电场型显示模式。作为横电场型显示模式，可列举例如IPS模式、FFS模式、电场控制双折射(ECB)模式。
以上，已说明了本发明的实施方式，所说明的各个事项全部可适用于整个本发明。
以下，将揭示实施例及比较例来对本发明更详细地进行说明，但本发明并不限于这些实施例。
＜实施例1-1＞
(液晶组成物的制备)
向含有具有正介电常数异向性且具有下述化学式(2-a)所示的骨架的液晶化合物、及具有正介电常数异向性且具有下述化学式(3-a)所示的骨架的液晶化合物、介电常数异向性为正(Δε＝8)、液晶相-等向性相转移点(TNI)为85℃的正型液晶材料中，添加作为取向控制层形成用单体的所述化学式(1)所示的单体1.0重量％后，进行3分钟超声波处理，接着，在25℃环境下放置24小时，由此，使单体完全溶解于液晶材料中。
[化10]
Figure BDA0002291989090000221
[化11]
Figure BDA0002291989090000222
(液晶面板的制作)
利用以下方法实际制作FFS模式的液晶面板。首先，准备氧化铟锡(Indium Tin Oxide：ITO)制的层叠有具有FFS电极构造的像素电极、绝缘膜及共通电极而成的ITO基板、以及不具有电极的对向基板。对所述ITO基板涂布密封材(积水化学工业株式会社制造的Photolec)，向被所述密封材包围的区域滴下以上述方式获得的液晶组成物，贴合对向基板而制作液晶面板。
接着，一方面将液晶面板的温度加热到TNI以上(95℃)，一方面使用超高压水银灯(Ushio Inc.制造)，对于液晶面板从法线方向以10mW/cm2照射线性偏振紫外线(波长300～380nm)100秒(1J/cm2)，从而进行取向控制层的形成及密封材的硬化。硬化后的密封材的宽度为0.5mm。然后，使液晶面板的温度恢复室温，由此制作出不具有取向膜的FFS模式的液晶面板。
＜实施例1-2＞
所述形成取向控制层的步骤中，以10mW/cm2照射线性偏振紫外线200秒(2J/cm2)，除此以外，均以与实施例1-1相同的方式制作实施例1-2的液晶面板。
＜比较例1＞
所述形成取向控制层的步骤中，不照射线性偏振紫外线，除此以外，均以与实施例1-1相同的方式制作比较例1的液晶面板。
＜比较例2＞
向含有具有负介电常数异向性的液晶化合物、介电常数异向性为负(Δε＝-3)、液晶相-等向性相转移点(Tni)为85℃的液晶材料中，添加作为取向控制层形成用单体的所述化学式(1)所示的单体1.0重量％后，进行3分钟超声波处理，接着，在25℃环境下放置24小时。然而，单体并未溶解，可确认液晶材料中有固体成分。为了使单体溶解，加热至100℃(Tni以上)后放置60分钟，但当恢复常温后会再次析出单体。
＜透光强度的测定＞
测定实施例1-1、1-2及比较例1中制作的FFS模式的液晶面板在黑状态下的透光强度及透光状态下的透光强度。首先，在各液晶面板的双面，一对偏光板以吸收轴彼此正交的方式以正交尼科尔方式配置，所述一对偏光板的吸收轴与偏振紫外线的照射轴所成的角度配置成0°或90°，测定黑状态下的透光强度。接着，配置成所述以正交尼科尔方式配置的一对偏光板的吸收轴与偏振紫外线的照射轴所成的角度成45°，测定透光状态下的透光强度。根据所得的透光强度，按照下述式(1)算出透过率比。结果，实施例1-1、1-2及比较例1的透过率比分别为450、670及1。
透过率比＝黑状态下的透光强度/透光状态下的透光强度 (1)
而且，利用扫描型电子显微镜观察实施例1-1、1-2及比较例1的黑状态及透光状态。图9是表示实施例1-1、1-2及比较例1的黑状态及透光状态的观察结果的汇总表。图9中，实线的两箭头表示偏光板的吸收轴，虚线的两箭头表示线性偏振紫外线的照射轴。
根据这些结果表示，实施例1-1、1-2中，通过对含有在正型液晶材料中溶解了所述化学式(1)所示的单体的液晶组成物的液晶面板，一面以TNI以上的温度加热一面照射偏振紫外线，形成了取向控制层，可实现水平取向控制。参照实施例1-1及1-2，如图9所示，当所述偏光板的吸收轴与线性偏振紫外线的照射轴所成的角度为0°或90°时，液晶面板不透光而成为黑状态。而且，当所述偏光板的吸收轴与线性偏振紫外线的照射轴所成的角度为45°时，液晶面板透光。
另一方面，在未照射线性偏振紫外线的比较例1中，黑状态与透光状态下的透光强度几乎没有差别，未确认到液晶材料的取向。
而且可确认，在照射量为2J/cm2的实施例1-2中，与照射量为1J/cm2的实施例1-1相比，透过率比更高，黑状态下的漏光更少，因此，通过增加照射量，可提高水平取向性。
＜比较例3＞
除以下方面之外，均以与实施例1-1相同的方法制作FFS模式的液晶面板。本比较例中，在ITO基板及对向基板上形成为聚酰亚胺系水平取向膜，并进行摩擦处理。本比较例中使用的液晶材料未添加所述化学式(1)所示的单体，除此之外，均与实施例1-1中使用的正型液晶材料(TNI＝85℃)。而且，本比较例中，将液晶面板的温度加热至TNI以上(95℃)来使密封材硬化，但未照射线性偏振紫外线的照射。
＜特性评估1＞
针对实施例1-2及比较例3中制作的FFS模式的液晶面板，进行下述特性评估。
(对比度)
首先，使用Photal5200(大塚电子株式会社制造)测定VT特性。图10是表示实施例1-2与比较例3的VT特性的曲线图。图10中，实线表示实施例1-2，虚线表示比较例3。根据施加电压4V(白电压)与施加电压0V(黑电压)的透过率比算出对比度。另外，在表示VT特性的各曲线图中，横轴表示电压(V)，纵轴表示透过率(a.u.)，表示与施加于液晶层的电压对应的透过率的变化。
(响应特性)
使用Photal5200(大塚电子株式会社制造)，在施加0.5V与施加透过率为最大的电压(4V)期间测定响应速度(上升时间(τr)及下降时间(τd))。
(背光源暴露试验)
将液晶面板配置在亮灯的LED背光源上，在温度30℃下放置100小时，以此进行背光源暴露试验。测定暴露试验前后的电压保持率(VHR)。作为VHR，使用Toyo Corporation公司制造的6254型VHR测定***，以1V、70℃的条件进行测定。另外，在暴露试验前(初期)测定对比度及响应特性。结果如下述表1所示。
[表1]
Figure BDA0002291989090000251
Figure BDA0002291989090000261
关于对比度、响应特性及VT特性，可确认，实施例1-2(无取向膜单元)与比较例3(聚酰亚胺系取向膜使用)无差别，通过针对所述化学式(1)所示的单体而在正型液晶材料中照射偏振紫外线，可表现出充分的取向性及光电特性。
同样，在实施例1-2(无取向膜单元)与比较例3(聚酰亚胺系取向膜使用)中，可确认，初期及100小时后的VHR无差别，因此，即便针对所述化学式(1)所示的单体而在正型液晶材料中照射偏振紫外线，也能获得充分的可靠性。
＜实施例2＞
(液晶组成物的制备)
向含有具有正介电常数异向性且具有所述化学式(2-a)所示的骨架的液晶化合物、具有正介电常数异向性且具有所述化学式(3-a)所示的骨架的液晶化合物、及介电常数异向性实质为0且具有烯基的液晶化合物，并且介电常数异向性为正(Δε＝3)、液晶相-等向性相转移点(TNI)为95℃的正型液晶材料中，添加作为取向控制层形成用单体的所述化学式(1)所示的单体1.2重量％后，进行3分钟超声波处理，接着，在25℃环境下放置24小时，由此，使单体完全溶解于液晶材料中。
(液晶面板的制作)
利用以下方法实际制作FFS模式的液晶面板。首先，准备氧化铟锡制的层叠有具有FFS电极构造的像素电极、绝缘膜及共通电极而成的ITO基板、及不具有电极的对向基板。对所述ITO基板涂布密封材(积水化学工业株式会社制造的Photolec)，向被所述密封材包围的区域滴下以上述方式获得的液晶组成物，贴合对向基板而制作液晶面板。
接着，一方面将液晶面板的温度加热至TNI以上(105℃)，一面使用超高压水银灯(Ushio Inc.制造)，对于液晶面板从法线方向以10mW/cm2照射线性偏振紫外线(波长300～380nm)200秒(2J/cm2)，进行取向控制层的形成及密封材的硬化。硬化后的密封材的宽度为0.5mm。然后，使液晶面板的温度恢复室温，由此，制作出不具有取向膜的FFS模式的液晶面板。
＜比较例4＞
向含有具有负介电常数异向性的液晶化合物、且介电常数异向性为负(Δε＝-2.5)、液晶相-等向性相转移点(TNI)为90℃的液晶材料中，添加作为取向控制层形成用单体的所述化学式(1)所示的单体1.2重量％后，进行3分钟超声波处理，接着，在25℃环境下放置24小时。然而，单体并未溶解，可确认液晶材料中有固体成分。为了使单体溶解，加热至100℃(Tni以上)后放置60分钟，当恢复常温后再次析出单体。
＜比较例5＞
除以下方面之外，以与实施例2相同的方法制作FFS模式的液晶面板。本比较例中，在ITO基板及对向基板上形成为聚酰亚胺系水平取向膜，进行摩擦处理。本比较例中使用的液晶材料未添加所述化学式(1)所示的单体，除此之外，与实施例2中使用的正型液晶材料(TNI＝95℃)相同。而且，本比较例中，将液晶面板的温度加热至TNI以上(105℃)而使密封材硬化，但未照射线性偏振紫外线的照射。
＜特性评估2＞
对于实施例2及比较例5中制作的FFS模式的液晶面板，与实施例1-2及比较例3同样地进行所述特性评估。图11是表示实施例2及比较例5的VT特性的曲线图。图11中，实线表示实施例2，虚线表示比较例5。根据施加电压6.3V(白电压)与施加电压0V(黑电压)的透过率比算出对比度。而且，在施加0.5V与施加透过率最大的电压(6.3V)期间测定响应速度(τr及τd)。结果如下述表2所示。
[表2]
Figure BDA0002291989090000281
关于对比度、响应特性及VT特性，可确认，实施例2(无取向膜单元)与比较例5(聚酰亚胺系取向膜使用)无差别，通过针对所述化学式(1)所示的单体而在正型液晶材料中照射偏振紫外线，表现出充分的取向性及光电特性。
同样，实施例2(无取向膜单元)与比较例5(聚酰亚胺系取向膜使用)中初期及100小时后的VHR无差别，而且为99％以上的非常高的值，因此，通过针对所述化学式(1)所示的单体而在正型液晶材料中照射偏振紫外线，也可获得充分的可靠性。
＜实施例3＞
(液晶组成物的制备)
向与实施例2相同的正型液晶材料中，添加作为取向控制层形成用单体的所述化学式(1)所示的单体1.2重量％后，进行3分钟超声波处理，接着，在25℃环境下放置24小时，由此，使单体完全溶解于液晶材料中。
(液晶面板的制作)
利用以下方法实际制作FFS模式的液晶面板。首先，准备氧化铟锡制的层叠有具有FFS电极构造的像素电极、绝缘膜及共通电极而成的ITO基板、以及不具有电极的对向基板。在两块基板上由聚酰亚胺系取向膜材料形成取向膜后，未实施取向处理(摩擦等)。该取向膜无法使液晶化合物的取向一致。
接着，在所述ITO基板的取向膜上涂布密封材(积水化学工业株式会社制造的Photolec)，向被所述密封材包围的区域滴下以上述方式获得的液晶组成物，贴合对向基板而制作液晶面板。密封材也与对向基板的取向膜相接。
接着，一方面将液晶面板的温度加热至TNI以上(105℃)，一方面使用超高压水银灯(Ushio Inc.制造)，对于液晶面板从法线方向以10mW/cm2照射线性偏振紫外线(波长300～380nm)200秒(2J/cm2)，进行取向控制层的形成及密封材的硬化。硬化后的密封材的宽度为0.9mm。然后，使液晶面板的温度恢复室温，由此，制作出不具有取向膜的FFS模式的液晶面板。
＜特性评估3＞
针对实施例3中制作的FFS模式的液晶面板，与实施例1-2及比较例3同样地进行所述特性评估。图12是表示实施例2及实施例3的VT特性的曲线图。根据施加电压6.3V(白电压)与施加电压0V(黑电压)的透过率比算出对比度。而且，在施加0.5V与施加透过率最大的电压(6.3V)期间测定响应速度(τr及τd)。图11中，实线表示实施例2，虚线表示实施例3。结果如下述表3所示。
[表3]
Figure BDA0002291989090000301
具有未实施取向处理的聚酰亚胺系取向膜、且具有由所述化学式(1)所示的单体聚合而形成的取向控制层的实施例3中，可确认，对比度、响应特性及VT特性与实施例2(无取向膜单元)同等，即便具有无取向处理的聚酰亚胺系取向膜，也能通过针对所述化学式(1)所示的单体而在正型液晶材料中照射偏振紫外线，而表现出充分的取向性及光电特性。
同样，与实施例2(无取向膜单元)相比，初期及100小时后的VHR为略高的值，因此，即便在具有无取向处理的聚酰亚胺系取向膜时，也可获得充分的可靠性。
根据以上内容可确认，通过使用所述化学式(1)所示的单体，能制作FFS模式的液晶显示装置。所述单体可进行水平取向控制，因此也适用于横电场显示模式即IPS模式、及ECB模式的液晶显示装置。
＜制造例1＞
准备两块纵13mm、横35mm的无碱玻璃基板(以下，称为玻璃板)，不形成取向膜，而在一块玻璃板上以直径成为2mm的方式滴下密封材(积水化学工业株式会社制造的Photolec)，且将另一块玻璃板以长度方向正交的方式呈十字状进行贴合。然后，照射紫外线后进行加热，使密封材硬化，如图13所示制作粘合强度评估用样本，作为制造例1。图13是表示粘合强度评估用样本的概要图。
＜制造例2＞
准备两块纵13mm、横35mm的玻璃板，向两块玻璃板的表面涂布水平取向类型的含有聚酰胺酸的取向膜组成物。然后，在200℃下烧结40分钟，在所述玻璃板的表面形成聚酰亚胺系水平取向膜(摩擦用取向膜)。然后，对任一聚酰亚胺系水平取向膜都不实施摩擦处理，与制造例1同样地贴合两块玻璃板，使密封材硬化，制作出制造例2。
＜制造例3＞
准备两块纵13mm、横35mm的玻璃板，向两玻璃板的表面涂布水平光取向类型的含有聚酰胺酸的取向膜组成物。然后，在200℃下烧结40分钟，在所述玻璃板的表面形成聚酰亚胺系水平光取向膜。然后，对任一聚酰亚胺系水平光取向膜都不实施光取向处理，与制造例1同样地贴合两块玻璃板，使密封材硬化，制作出制造例3。
＜粘合强度试验＞
将制造例1、2及3配置在亮灯的背光源上，在以温度60℃、湿度90％放置100小时的高温高湿环境下进行老化试验。然后，测定高温高湿试验前后的粘合强度。如图13所示，关于所述粘合强度，对于以十字状贴合的两块玻璃板中的一方施加荷重(空心箭头)，测定出任一玻璃板与密封材剥离时的粘着力。结果如下述表4所示。
[表4]
Figure BDA0002291989090000311
根据表4的结果可知，形成有聚酰亚胺系水平取向膜(摩擦用取向膜)的制造例2中的初期的粘合强度为2.6kgf/mm，与未形成取向膜的制造例1中的粘合强度(2.8kgf/mm)程度形同，而制造例2中的高温高湿试验后的粘合强度为1.5kgf/mm，明显下降。形成有聚酰亚胺系水平光取向膜的制造例3中的初期的粘合强度为1.0kgf/mm，值低于制造例1及2。制造例3中的高温高湿试验后的粘合强度进一步下降，为0.2kgf/mm以下。未形成取向膜的制造例1中的初期的粘合强度高，为2.8kgf/mm，高温高湿试验后的粘合强度也未下降，仍维持为2.8kgf/mm这样较高的值。根据以上结果可知，即便通过窄边框化而使密封材的宽度变窄，但为了维持高粘合强度，作为液晶显示装置的基板，有效的是使用不具有现有的取向膜(可为水平取向膜、垂直取向膜)的基板。
[附注]
本发明的一形态可为一种液晶显示装置，其特征在于，具有：液晶层，含有液晶材料；密封材，配置成当平面观察时包围所述液晶层；一对基板，夹持所述液晶层；及取向控制层，配置成在当平面观察时被所述密封材包围的区域内与所述液晶层相接；所述取向控制层中，使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向，且含有由至少一种单体聚合而成的聚合物，所述至少一种单体包含下述化学式(1)所示的单体。所述液晶显示装置中，可不经由现有的取向膜，而是利用密封材使一对基板可彼此接合，因此能提高基板间的剥离强度。而且，下述化学式(1)所示的单体(单体(1))具有偶氮苯基，吸收偏振紫外线后能体现出取向限制力，因此，与照射无偏振的光时相比，能降低照射在液晶层的光照射强度。
[化12]
Figure BDA0002291989090000331
(式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。)
本发明的一形态中，所述液晶材料可具有正介电常数异向性。由此，容易利用具有下述化学式(2)或(3)所示的构造的液晶化合物。
本发明的一形态中，所述液晶材料可含有具有下述化学式(2)所示的构造的液晶化合物、及具有下述化学式(3)所示的构造的液晶化合物中的至少一方。由此，能提高单体(1)对于液晶材料的溶解性。
[化13]
Figure BDA0002291989090000332
(式中，苯环具有的至少一个氢原子也可被卤素原子取代，n是1～3的整数。)
[化14]
Figure BDA0002291989090000333
(式中，苯环及环己烷环具有的至少一个氢原子也可被卤素原子取代，n是1～3的整数。)
本发明的一形态中，具有所述化学式(2)所示的构造的液晶化合物可为下述化学式(2-1)～(2-3)中的任一个所示的化合物，具有所述化学式(3)所示的构造的液晶化合物可为下述化学式(3-1)～(3-4)中的任一个所示的化合物。
[化15]
Figure BDA0002291989090000341
(式中，R0是碳数1～12的饱和烷基。)
[化16]
Figure BDA0002291989090000342
(式中，R0是碳数1～12的饱和烷基。)
本发明的一形态中，所述液晶材料可含有具有烯基的液晶化合物。通过含有具有烯基的液晶化合物，能提高液晶材料的响应性能，实现高速化。
本发明的一形态中，所述具有烯基的液晶化合物可为下述化学式(4-1)～(4-4)中的任一个所示的化合物。
[化17]
Figure BDA0002291989090000351
(式中，m及n相同或不同，是1～6的整数。)
本发明的一形态中，所述液晶显示装置可具有设在所述取向控制层与所述一对基板的至少一方之间且含有聚酰亚胺的取向膜。
本发明的一形态中，所述液晶显示装置可为横电场型显示模式。
本发明的另一形态可为一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，具有如下步骤：将含有液晶材料及至少一种单体的液晶组成物密封在由密封材接合的一对基板间而形成液晶层；及对所述液晶层照射偏振紫外线，在所述一对基板与所述液晶层之间形成由所述至少一种单体聚合而成的取向控制层；所述至少一种单体含有下述化学式(1)所示的单体，所述取向控制层使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向。
[化18]
Figure BDA0002291989090000361
(式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。)
本发明的一形态中，所述液晶材料可具有正介电常数异向性。由此，可容易地利用具有所述化学式(2)或(3)所示的构造的液晶化合物。
本发明的一形态中，所述液晶显示装置的制造方法可还具有如下步骤：在所述一对基板的至少一方上，形成含有聚酰亚胺的取向膜。
本发明的另一形态中，所述形成取向控制层的步骤中，可对于所述液晶层一面以所述液晶材料的向列相-等向性相转移点以上、140℃以下的温度进行加热，一面照射偏振紫外线。
以上所述的本发明的各形态可在不脱离本发明宗旨的范围内适当组合。
附图标记说明
10、20 基板
11、21 透明基板
12 黑矩阵
13 彩色滤光片
14 保护层
22 共通电极
23 绝缘层
24 像素电极
30 液晶层
31 液晶化合物(液晶分子)
40 密封材
50 取向控制层
60 偏光板
70 背光源
80 取向膜
100 液晶显示装置

Claims (12)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，具有：
液晶层，含有液晶材料；
密封材，配置成当平面观察时包围所述液晶层；
一对基板，夹持所述液晶层；及
取向控制层，配置成在当平面观察时被所述密封材包围的区域内与所述液晶层相接；
所述取向控制层中，使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向，且含有由至少一种单体聚合而成的聚合物，
所述至少一种单体包含下述化学式(1)所示的单体，
[化1]
Figure FDA0002291989080000011
式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶材料具有正介电常数异向性。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶材料含有具有下述化学式(2)所示的构造的液晶化合物、及具有下述化学式(3)所示的构造的液晶化合物中的至少一方，
[化2]
Figure FDA0002291989080000012
式中，苯环具有的至少一个氢原子也可被卤素原子取代，n是1～3的整数，
[化3]
Figure FDA0002291989080000021
式中，苯环及环己烷环具有的至少一个氢原子也可被卤素原子取代，n是1～3的整数。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：
具有所述化学式(2)所示的构造的液晶化合物是下述化学式(2-1)～(2-3)中的任一个所示的化合物，
具有所述化学式(3)所示的构造的液晶化合物是下述化学式(3-1)～(3-4)中的任一个所示的化合物，
[化4]
Figure FDA0002291989080000022
式中，R0是碳数1～12的饱和烷基，
[化5]
Figure FDA0002291989080000031
式中，R0是碳数1～12的饱和烷基。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶材料含有具有烯基的液晶化合物。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述具有烯基的液晶化合物是下述化学式(4-1)～(4-4)中的任一个所示的化合物，
[化6]
式中，m及n相同或不同，是1～6的整数。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
具有取向膜，所述取向膜设在所述取向控制层与所述一对基板的至少一方之间且含有聚酰亚胺。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：所述液晶显示装置是横电场型显示模式。
9.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于，具有如下步骤：
将含有液晶材料及至少一种单体的液晶组成物密封在由密封材接合的一对基板间而形成液晶层的步骤；及
对所述液晶层照射偏振紫外线，在所述一对基板与所述液晶层之间形成由所述至少一种单体聚合而成的取向控制层的步骤，
所述至少一种单体含有下述化学式(1)所示的单体，
所述取向控制层使所述液晶材料中的液晶化合物相对于所述基板面沿水平方向取向，
[化7]
Figure FDA0002291989080000051
式中，亚苯基具有的至少一个氢原子相同或不同，且也可被卤素原子、甲基、乙基或丙基取代。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：所述液晶材料具有正介电常数异向性。
11.根据权利要求9或10所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于还具有如下步骤：在所述一对基板的至少一方之上，形成含有聚酰亚胺的取向膜的步骤。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在形成所述取向控制层的步骤中，对于所述液晶层一面以所述液晶材料的向列相-等向性相转移点以上、140℃以下的温度进行加热，一面照射偏振紫外线。
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