CN111752034A - 液晶面板的制造方法以及液晶面板 - Google Patents

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坂井彰
川平雄一
小出贵子
长谷川雅浩
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Abstract

本发明的液晶面板包括：第一透明基材、依次层叠在第一透明基材的TFT层和第一取向膜、第二透明基材、依次层叠在第二透明基材上的彩色滤光片层、内嵌式相位差层和第二取向膜、被第一取向膜和第二取向膜夹持的液晶层、配置在第二透明基材的与彩色滤光片层侧相反的一侧的外挂式相位差层以及在其中夹入第一透明基材和外挂式相位差层而配置并具有相互正交的透射轴的一对直线偏光板，并且内嵌式相位差层包含第一反应性介晶层和第二反应性介晶层，对于第一反应性介晶层与第二反应性介晶层而言，材料波长色散互不相同，且慢轴配置成相互正交，在该制造液晶面板的方法中，在对第一反应性介晶层进行紫外线固化的工序中，紫外线的照度在40～90mW/cm2的范围内。

Description

液晶面板的制造方法以及液晶面板
技术领域
本发明涉及一种液晶面板的制造方法以及液晶面板。
背景技术
液晶显示装置是利用液晶组合物用于显示的显示装置，其代表性的显示方式是从背光源对在一对基板间封入液晶组合物而形成的液晶面板照射光，并对液晶组合物施加电压而使液晶分子的取向变化，由此控制透过液晶面板的光的量。这样的液晶显示装置具有薄型、轻量和低消耗电力的优点，因此，被利用于电视机、智能手机、平板PC、汽车导航等电子设备。在此种液晶显示装置中，有时以防止外部光映入、补偿色调、补偿视角等为目的使用相位差膜。
现有的液晶显示装置在室外等明亮场所使用时，存在如下现象：由于液晶显示装置的内部和表面所反射的外部光的影响而造成对比度降低，从而使显示品质降低。相对于此，通过在液晶面板的观察面侧安装相位差膜，可减低外部光的反射率，改善在室外视觉辨认度。为了有效地改善室外视觉辨认度，需要能够在宽带中满足λ/4条件的相位差膜。
此外，为了推进液晶显示装置的薄型化、构件数量的减少，期望在液晶面板内设置相位差膜层(也称为“内嵌式相位差层”)以替代在液晶面板中设置相位差。
公开了相位差膜的现有技术文献可以例举例如专利文献1和2。专利文献1中记载了一种用于有机EL的反色散膜以满足宽带λ/4条件，该反色散膜的特征是包含用于调节纤维素酯和所述纤维素酯的极化率的化合物。专利文献2中详细记载了表示反波长色散的光学膜的材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017-15845号公报专利文献2：日本专利特开2015-200877号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
近年来，随着对具有宽视角和高室外视觉辨认度的低反射液晶面板的需求，促进了具有内嵌式相位差层的液晶面板的研究和开发。根据本发明人的研究，当对具有内嵌式相位差层的液晶面板进行长期可靠性实验(条件例：60℃，90％RH，1000小时)时，在液晶面板的黑色显示中，产生外周部变白的显示缺陷。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于，提供一种长期可靠性良好且具有优异的低反射特性的液晶面板的制造方法以及可由该制造方法得到的液晶面板。
解决问题的方案
(1)本发明的一实施方式是制造下述液晶面板的制造方法，上述液晶面板包括：第一透明基材；TFT层和第一取向膜，其依次层叠在上述第一透明基材上；第二透明基材；依次层叠在上述第二透明基材上的彩色滤光片层；内嵌式相位差层和第二取向膜；液晶层，其被上述第一取向膜和上述第二取向膜夹持；外挂式相位差层，其配置在上述第二透明基材的与彩色滤光片层侧相反的一侧；以及一对直线偏光板，其中夹入上述第一透明基材和上述外挂式相位差层而配置，并具有相互正交的透射轴，并且上述内嵌式相位差层包含第一反应性介晶层和第二反应性介晶层，对于上述第一反应性介晶层与上述第二反应性介晶层而言，材料波长色散互不相同，且慢轴配置成相互正交，在上述制造方法中，在对上述第一反应性介晶层进行紫外线固化的工序中，紫外线的照度在40～90mW/cm2的范围内。
(2)本发明的一实施方式是根据上述液晶面板制造而成的液晶面板。
(3)另外，本发明的一实施方式是在上述(2)的构成的基础上，当以Re(450)表示针对波长为450nm的光的面内相位差，并以Re(550)表示针对波长为550nm的光的面内相位差时，上述第一反应性介晶层满足下式(1)，并且上述第二反应性介晶层满足下式(2)。
1.01≦Re(450)/Re(550)≦1.05 (1)
1.05≦Re(450)/Re(550)≦1.2 (2)
(4)另外，本发明的一实施方式是在上述(2)的构成的基础上，当以Re(450)表示针对波长为450nm的光的面内相位差，并以Re(550)表示针对波长为550nm的光的面内相位差时，上述内嵌式相位差层满足下式(3)。
0.85≦Re(450)/Re(550)≦0.95(3)
(5)另外，本发明的一实施方式是在上述(2)的构成的基础上，在上述第一反应性介晶层和上述第二反应性介晶层之间，具备至少一层有机层和/或无机层。
(6)另外，本发明的一实施方式是在上述(2)的构成的基础上，在上述第二反应性介晶层和上述第二取向膜之间，具备至少一层有机层和/或无机层。
有益效果
根据本发明，可以提供一种长期可靠性良好且具有优异的低反射特性的液晶面板的制造方法以及可由该制造方法得到的液晶面板。
附图说明
图1是示出第一实施方式的液晶面板的示意性剖视图。
图2是示出对反应性介晶层进行紫外线固化的工序中的紫外线照度与高温试验后的相位差保持率之间的关系的图表。
图3是示出比较例1的液晶面板的示意性剖视图。
图4是示出比较例2的液晶面板的示意性剖视图。
图5是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温高湿试验(60℃，90％RH)的相位差值的变化的图表。
图6是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温高湿试验(60℃，90％RH)的短波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。
图7是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温高湿试验(60℃，90％RH)的长波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。
图8是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温试验(85℃)的相位差值的变化的图表。
图9是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温试验(85℃)的短波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。
图10是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温试验(85℃)的长波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。本发明不限于下述的各实施方式中记载的内容，并且可以在满足本发明的构成的范围内适当地进行设计改变。
＜用语的定义＞
在本说明书中，“相位差层”是指至少对波长为550nm的光赋予10nm以上面内相位差的相位差层。即，波长为550nm的光是人类视见度最高波长的光。面内相位差被定义为R＝(ns-nf)×d。此处，ns表示相位差层的面内方向的主折射率nx及ny中较大者，nf表示相位差层的面内方向的主折射率nx及ny中较小者。如果没有特别说明，则主折射率是指针对波长为550nm的光的值。相位差层的面内慢轴是指与ns对应的方向的轴，面内快轴是指与nf对应的方向的轴。d表示相位差层的厚度。在本说明书中，如果没有特别说明，则“相位差”表示面内相位差。
本说明书中，“λ/4相位差层”表示至少对波长为550nm的光赋予1/4波长(137.5nm)的面内相位差的相位差层，如果赋予100nm以上、176nm以下的面内相位差即可。
在本说明书中，“相位差层的波长色散性”是指相位差层所赋予的相位差的绝对值与入射光的波长的相关关系。将在可见光区域中，即便入射光的波长变化，相位差层所赋予的相位差的绝对值也不变化的性质称为“平坦波长色散”。而且，将在可见光区域中，随着入射光的波长变大，相位差层所赋予的相位差的绝对值变小的性质称为“正波长色散，”将随着入射光的波长变大，相位差层所赋予的相位差的绝对值变大的性质称为“反波长色散”。
(第一实施方式)
图1是示出第一实施方式的液晶面板的示意性剖视图。如图1所述，第一实施方式的液晶显示装置，其自观察面侧朝向背面侧依次具有：第一直线偏光板51、外挂式相位差层60、第二透明基材22、彩色滤光片层23、第一反应性介晶层24、第二反应性介晶层25、第二取向膜21、液晶层30、第一取向膜41、TFT层42、第一透明基材43及第二直线偏光板52。在透射型或半透射型液晶显示装置的情况下，在第二直线偏光板52的背面侧配置向液晶层30照射光的背光源(未图示)。另外，外挂式相位差层60设于液晶单元的外部(比第二透明基材22更靠观察面侧)，因此称为“外挂式相位差层”。
作为第一直线偏光板51和第二直线偏光板52，例如可使用将碘络合物(或染料)等各向异性材料染色及吸附在聚乙烯醇(PVA，Polyvinyl Alcohol)膜上而后进行延伸取向而成的偏光元件(吸收型偏光板)等。此外，通常为了确保机械强度或耐湿热性，在PVA膜的两侧层压三乙酰纤维素(TAC，Triacetyl Cellulose)膜等保护膜以供实用。
第一直线偏光板51的透射轴与第二直线偏光板52的透射轴正交。根据此种构成，第一直线偏光板51与第二直线偏光板52配置成正交尼科尔棱镜(cross nicol)，因此在未施加电压时，能实现良好的黑显示状态。以下，将第二直线偏光板52的透射轴的方位定义为0°来进行说明。此时，优选将第一直线偏光板51的透射轴的方位设为90°。
外挂式相位差层60发挥作为λ/4相位差层的功能，并且第一直线偏光板51与外挂式相位差层60的组合发挥作为圆偏光板的功能。通过圆偏光板，可减少液晶显示装置的内部反射，因此可抑制外部光的反射(映入)。因此，即便在外部光强的明亮环境下，也可以进行高对比度的显示。
外挂式相位差层60的材料并无特别限定，外挂式相位差层60可贴附于第二透明基材22上而形成，因此可适宜地使用在液晶显示装置领域中所通常使用的进行了延伸处理的高分子膜(相位差膜)。高分子膜的材料例如可列举环烯烃聚合物、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚乙烯醇、降冰片烯、三醋酸纤维素、二酰基纤维素等，其中特别优选环烯烃聚合物。由环烯烃聚合物形成的相位差层具有如下优点：耐久性优异，长期暴露于高温环境或高温高湿环境时的相位差变化小。
另外，也可以与后述的第一反应性介晶层24以及第二反应性介晶层25同样地由光聚合性液晶材料(反应性介晶)形成外挂式相位差层60。作为由光聚合性液晶材料形成外挂式相位差层60的方法，可使用：在PET膜等平坦的基材膜上涂布光聚合性液晶材料而进行成膜后，经由接合剂或粘着剂将所获得的膜转印到第一直线偏光板51或第二透明基材22上，最后将基材膜剥离的方法；或在第二透明基材22的外侧(观察者侧的面)直接涂布光聚合性液晶材料而进行成膜的方法。
作为第二透明基材22和第一透明基材43，例如，可以使用玻璃基板、塑料基板。
彩色滤光片层23具有以下构成，即，红色滤光片23R、绿色滤光片23G及蓝色滤光片23B在面内排列，且由黑矩阵BM划分。红色滤光片23R、绿色滤光片23G、蓝色滤光片23B及黑矩阵BM例如由含有颜料的透明树脂构成。通常情况下，在所有的像素中配置红色滤光片23R、绿色滤光片23G及蓝色滤光片23B的组合，一面控制透过红色滤光片23R、绿色滤光片23G及蓝色滤光片23B的色光的量一面进行混色，由此在各像素中获得所期望的颜色。黑矩阵BM例如可使用黑色的感光性丙烯酸树脂。另外，红色滤光片23R、绿色滤光片23G及蓝色滤光片23B的厚度也可以不同。即，彩色滤光片层23的液晶层30侧的表面也可以不平坦。
第一反应性介晶层24和第二反应性介晶层25构成层叠型相位差层，并优选具有与表示单层的反波长色散的λ/4相位差层相同功能。“反应性介晶层”是指由固化的聚合性液晶(反应性介晶)制成的层。反应性介晶层例如可以通过以下方式形成：将聚合性液晶涂布在已进行取向处理的基底取向膜上，并通过烘烤、光照射等方法使其固化。被固化的聚合性液晶根据由取向处理而决定的取向膜的取向方位进行取向，并表现出相位差。此种反应性介晶层(涂覆相位差层)具有可以比由树脂膜构成的相位差层更薄的优点。
在本说明书中，将设于液晶单元的内部(比第二透明基材22更靠背面侧)的λ/4相位差层25称为“内嵌式相位差层”。内嵌式相位差层中也可以包含第一反应性介晶层24以及第二反应性介晶层25以外的层。例如，可以在第一反应性介晶层24与第二反应性介晶层25之间具有至少一层有机层和/或无机层。另外，也可以在第二反应性介晶层25和第二取向膜21之间，具备至少一层有机层和/或无机层。有机层以及无机层的具体例子可以例举涂覆层、SiO2层等。有机层和无机层具有抑制主要导致电压保持率(VHR)降低的、杂质从第一反应性介晶层24溶出到液晶层30中的效果。当第一反应性介晶层24为平坦波长色散的相位差层时尤其有效。
内嵌式相位差层与外挂式相位差层60组合使用。仅并入了外挂式相位差层60的圆偏光横向电场模式液晶不能进行黑色显示，但通过内嵌式相位差层对外挂式相位差层60进行光学补偿，能使两者在光学上成为实质上不存在的状态。由此，成为与现有的并不具有圆偏光的横向电场模式液晶光学等价的构成，因此可进行黑色显示。因此，优选对内嵌式相位差层与外挂式相位差层60进行相位差值及轴配置的设计，以使从背光源入射到液晶单元的光相互抵消相位差。具体地，优选内嵌式相位差层与外挂式相位差层60的波长色散相同。
第一反应性介晶层24与第二反应性介晶层25两者的面内相位差之差成为层叠型相位差板的相位差。因此，优选以使两者的面内相位差的绝对值及波长色散不同，且其之差在可见光区域的宽波长范围内成为λ/4的方式进行设定。通过改变第一反应性介晶层24与第二反应性介晶层25的相位差的平衡，可以调整层叠型相位差板的波长色散。
当以Re(450)表示针对波长为450nm的光的面内相位差，并以Re(550)表示针对波长为550nm的光的面内相位差时，内嵌式相位差层满足下式。
0.85≦Re(450)/Re(550)≦0.95
第一反应性介晶层24的优选为示出负折射率各向异性的负的相位差层。第一反应性介晶层24优选为针对波长为550nm的光的相位差的绝对值为300nm～500nm。更优选为350～450nm。
第二反应性介晶层25优选为示出正折射率各向异性的正的相位差层。第二反应性介晶层25优选为针对波长为550nm的光的相位差的绝对值为100nm～300nm。更优选为150～250nm。
第一反应性介晶层24的慢轴和第二反应性介晶层25的慢轴正交。在此，“正交”是指两个慢轴之间的成角优选为90°(完全垂直)，但是两个慢轴之间的成角为87°～93°(实质上正交)即可。
在本说明书中，将第一反应性介晶层24的针对波长为λnm的光的面内相位差定义为“R1(λ)”，并将其绝对值定义为“|R1(λ)|”，将第二反应性介晶层24的针对波长为λnm的光的面内相位差定义为“R2(λ)”，并将其绝对值定义为“|R2(λ)|”。
第二反应性介晶层25优选为满足下式的正波长色散性的相位差层。
|R2(450)|＞|R2(550)|＞|R2(650)|
第二反应性介晶层25优选满足下式。
1.05＜R2(450)/R2(550)≦1.2
第二反应性介晶层25的R2(650)/R2(550)优选为0.85～0.99。
第一反应性介晶层24优选波长色散小于第二反应性介晶层25的波长色散，具体地，优选为平坦波长色散的相位差层，并优选满足下式。
1.01≦R1(450)/R1(550)≦1.05
第一反应性介晶层24的R1(650)/R1(550)优选为0.85～1.00。
第一反应性介晶层24和第二反应性介晶层25优选满足下式的关系。
|R2(550)|-|R1(550)|＞|R2(450)|-|R1(450)|
|R2(650)|-|R1(650)|＞|R2(550)|-|R1(550)|
上述|R2(450)|-|R1(450)|优选为90～135nm，上述|R2(550)|-|R1(550)|优选为115～160nm，上述|R2(650)|-|R1(650)|优选为140～185nm。
第一反应性介晶层24以及第二反应性介晶层25例如可以通过以下方式形成：将聚合性液晶涂布在已进行取向处理的基底取向膜上，并通过烘烤、紫外线照射等方法使其固化。
作为基底取向膜，可使用聚酰亚胺等在液晶显示面板领域中通常使用的材料。取向膜可通过如下方式而形成：在基材上涂布溶液，并通过烘烤、光照射等方法使其固化。取向膜的取向处理可使用摩擦、光照射等。
第一反应性介晶层24与第二反应性介晶层25的材料波长色散互不相同，优选为一个满足1.01≦Re(450)/Re(550)≦1.05，而另一个满足1.05＜Re(450)/Re(550)≦1.2。
作为在第一反应性介晶层24以及第二反应性介晶层25中使用的聚合性液晶优选使用具有光反应性基的液晶高分子(液晶性聚合物)，例如可列举：多用作液晶性高分子的液晶介晶成分的聚合物，其具有兼具联苯基、三联苯基、萘基、苯基苯甲酸酯基、偶氮苯基、它们的衍生物等(置换基)介晶基和肉桂酰基、查尔酮基、亚肉桂基、β-(2-苯基)丙烯酰基、肉桂酸基、它们的衍生物等光反应性基的结构的侧链，且在主链具有丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、硅氧烷等结构。上述聚合物可以是由单一重复单元构成的均聚物，也可以是由侧链结构不同的两种以上重复单元构成的共聚物。上述共聚物包括交替型、无规型、接枝型等任意共聚物。而且，在上述共聚物中，也可以是至少一个重复单元的侧链是兼具上述介晶基和上述光反应性基的结构的侧链，另一个重复单元的侧链并不具有上述介晶基、光反应性基。
另外，聚合性液晶可以包含光聚合引发剂等添加物。作为光聚合引发剂没有特别限定，可以使用公知的光聚合引发剂。
作为用于涂布聚合性液晶的溶剂，可列举甲苯、乙苯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、丙二醇甲醚、二丁醚、丙酮、甲基乙基酮、乙醇、丙醇、环己烷、环戊酮、甲基环己烷、四氢呋喃、二恶烷、环己酮、正己烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等。这些之中可以单独使用任一种，也可以同时使用两种以上。
第一反应性介晶层24以及第二反应性介晶层25例如可以以如下方法形成。首先，在彩色滤光片层23上形成基底取向膜，并进行摩擦、光照射等取向处理，确定取向方位。在经取向处理过的基底取向膜上涂布光聚合性液晶，并通过烘烤、光照射等方法使其固化。在光聚合性液晶的涂布中，能够优选使用狭缝涂布机或旋涂机等涂布装置。在以均匀的厚度进行涂布后，在70～100℃左右的温度下进行2分钟的预烘烤。其后，使用照射波长为313～365nm的光(紫外线)的曝光装置进行光固化处理。
被固化的光聚合性液晶根据基底取向膜的取向方位而进行取向，并发挥作为相位差层的功能。相位差层的相位差一般情况下由聚合性材料的双折射率Δn与相位差层的厚度d的积决定。
另外，在聚合性液晶自身为通过照射偏光紫外线等方法诱导取向的材料的情况下，可省略基底取向膜的形成。
而且，作为第一反应性介晶层24以及第二反应性介晶层25的形成方法，可使用在PET膜等基材膜上涂布聚合性液晶而进行成膜后，经由粘接剂(粘着剂或接合剂)将所获得的膜转印到彩色滤光片层23上的方法。在这种情况下，粘接剂层邻接配置于第一反应性介晶层24的观察面侧。
在本实施方式中，在对第一反应性介晶24进行紫外线固化的工序中，紫外线的照度设为40～90mW/cm2的范围内。这使得可以同时实现良好的长期可靠性(条件：60℃，90％RH和85℃，干燥)和优异的低反射特性。紫外线的照度可以使用通过在355nm至375nm的波长范围内以1nm的步长积分而获得的值。
根据本发明人的研究，当进行高温高湿试验(条件：60℃，90％RH，1000小时)时，若液晶面板的外周部的反应性介晶层因从液晶层30侵入的水分而劣化，则减小了反应性介晶层的相位差，并且导致在内嵌式相位差层和外挂式相位差层60之间的相位差不匹配。其结果是，在液晶面板的黑色显示中，出现外周部变为白色的显示缺陷。另外，即使在高温测试(条件：85℃，干燥，1000小时)中，但也会出现不同或相同程度的显示缺陷。针对于此，本发明人发现，通过在对反应性介晶层进行紫外线固化的工序中增大紫外线照度，可以防止高温高湿试验和高温试验中的显示缺陷。图2是示出对反应性介晶层进行紫外线固化的工序中的紫外线照度与高温试验后的相位差保持率之间的关系的图表。在图2的区域A中，可以获得良好的耐热性，但是在区域B中，相位差大大减小。
由于平坦波长色散相位差层倾向于具有比正波长色散相位差层更低的耐水性，因此当第一反应性介晶24是平坦波长色散相位差层时，在对第一反应性介晶层24进行紫外线固化的工序中，紫外线的照度优选设为40～90mW/cm2的范围内。
第一取向膜41及第二取向膜21具有控制液晶层30中所含的液晶分子取向的功能，在对液晶层30的施加电压不足阈值电压(包括未施加电压)时，主要通过第一取向膜41及第二取向膜21的作用进行控制，以使液晶层30中的液晶分子的长轴相对于第一取向膜41及第二取向膜21而朝向水平方向。第一取向膜41及第二取向膜21是进行了用以控制液晶取向的取向处理的层，可使用在聚酰亚胺等在液晶显示装置领域中通常使用的取向膜。第一取向膜41及第二取向膜21的材料例如可列举具有聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚硅氧烷等主链的聚合物，可使用使用在主链或侧链具有光反应部位(官能基)的光取向膜材料。
液晶层30含有在未施加电压时水平取向的液晶分子，对液晶层30施加电压，根据所施加的电压使液晶分子的取向状态变化，由此来控制光的透过量。液晶层30中的液晶分子在设于TFT层42的一对电极间未施加电压的状态(未施加电压时)下，由于第一取向膜41及第二取向膜21的控制力而水平取向，在一对电极间施加电压的状态(未施加电压时)下，与液晶层30内所产生的横向电场相应地在面内方向旋转。液晶层30由空间件31规定。
上述液晶分子由下述式所定义的介电常数各向异性(Δε)可具有正值也可具有负值。
Δε＝(长轴方向的介电常数)－(短轴方向的介电常数)
TFT层42是设置有用以切换液晶显示装置的像素的开/关的开关元件即薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)的层，其包含与TFT连接的配线或电极、用以将它们电分离的绝缘膜等。
本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式可列举FFS(边缘场切换，FringeField Switching)、IPS(面内切换，In-Plane-Switching)模式等横向电场模式。作为横向电场用的TFT层42优选包含通过施加电使液晶层30产生横向电场的一对电极。
在本实施方式的液晶显示装置的液晶驱动模式为FFS模式的情况下，TFT层42在第一透明基材43的液晶层30侧的表面上具备：共用电极(面状电极)、覆盖共用电极的绝缘膜及配置于绝缘膜的液晶层30侧的表面上的像素电极(梳齿电极)。根据此种构成，通过对构成一对电极的共通电极及像素电极之间施加电压，能使液晶层30中产生横向电场(边缘电场)。因此，通过调整对共用电极与像素电极之间所施加的电压，能控制液晶层30中的液晶的取向。另外，为了可个别地控制透过红色滤光片23R、绿色滤光片23G及蓝色滤光片23B的色光的量，像素电极包含红色用像素电极、绿色用像素电极及蓝色用像素电极。
作为共用电极和像素电极的材料可以例举，例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。作为绝缘膜的材料可以例举，例如，有机绝缘膜、氮化物膜等。
在用于IPS模式的情况下，TFT层42具有公共电极用梳齿电极和像素电极用梳齿电极的组合作为一对电极，并可通过对该一对梳齿电极之间施加电压使液晶层30中产生横向电场，从而控制液晶层30中的液晶分子的取向。
此外，本实施方式的液晶显示装置也可包含其他构成构件，例如通过在第一直线偏光板51的观察面侧设置抗反射膜，可进一步降低液晶显示面板的内部反射率。作为抗反射膜，优选使用具有蛾眼状的表面结构的蛾眼膜。
而且，也可以在第二透明基材22的观察面侧设置透明电极。通过设置此种透明电极，可防止由于带电引起的不良。而且，触摸屏的传感器还可以设于第二透明基材22的观察面侧。
以下虽揭示实施例和比较例，并对本发明进行更详细的说明，但是本发明不仅限定于这些实施例。
＜实施例1＞
实施例1的液晶面板具有图1所示的构成。实施例1内嵌式相位差层是具有第一基底取向膜(未图示)、第一反应性介晶层(RM)24、第二基底取向膜(未图示)以及第二反应性介晶层(RM)25的四层结构。第一基底取向膜和第二基底取向膜均为经取向处理过的聚酰亚胺膜。第一反应性介晶层24是表示平坦波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝400nm、Re(450)/Re(550)＝1.03的特性。第二反应性介晶层25是表示正波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝260nm、Re(450)/Re(550)＝1.10的特性。而且，在将第二直线偏光板52的透射轴定义为0°方位时，第一反应性介晶层24的慢轴为+45°方位、第二反应性介晶层25的慢轴为-45°方位、第一反应性介晶层24的慢轴与第二反应性介晶层25的慢轴相互正交。通过组合这样的第一反应性介晶层24与第二反应性介晶层25，能得到表示反波长色散的宽视角的λ/4板，具体得到如下特性：Re(550)＝140nm、Re(450)/Re(550)＝0.90。
第一反应性介晶层24以及第二反应性介晶层25均可以由聚合性液晶形成。实施例1的内嵌式相位差层可通过如下方法制作。
(步骤1)
在彩色滤光片层23上涂布表示光取向性的取向膜组合物后，照射偏光UV进行光取向处理，并形成了第一基底取向膜。
(步骤2)
在第一基底取向膜上涂布由丙烯酸单体组成的反应性介晶(聚合性液晶)，照射主播长为365nm的偏光紫外线来使其固化而形成第一反应性介晶层24。将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为40mW/cm2。
(步骤3)
在第一反应性介晶层24上涂布表示光取向性的取向膜组合物后，照射偏光UV进行光取向处理，并形成了第二基底取向膜。
(步骤4)
在第二基底取向膜上涂布聚合性液晶，使其固化以形成第二反应性介晶层25。将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为20mW/cm2。
通过以上步骤完成了层叠了第一基底取向膜、第一反应性介晶层24、第二基底取向膜以及第二反应性介晶层25的层叠型的内嵌式相位差层。
＜比较例1＞
图3是表示比较例1的液晶面板的剖面示意图。比较例1的内嵌式相位差层是具有第一基底取向膜(未图示)和第一反应性介晶层24的两层结构。第一反应性介晶层24是表示平坦波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝140nm、Re(450)/Re(550)＝1.03的特性。而且，在将第二直线偏光板52的透射轴定义为0°方位时，第一反应性介晶层24的慢轴为+45°方位。在比较例1中，在形成第一反应性介晶层24时，将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为20mW/cm2。
＜比较例2＞
图4是表示比较例2的液晶面板的剖面示意图。比较例2的内嵌式相位差层是具有第一基底取向膜(未图示)和第一反应性介晶层24的两层结构。第一反应性介晶层24是表示正波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝140nm、Re(450)/Re(550)＝1.10的特性。而且，在将第二直线偏光板52的透射轴定义为0°方位时，第一反应性介晶层24的慢轴为+45°方位。在比较例2中，在形成第一反应性介晶层24时，将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为20mW/cm2。
＜比较例3＞
比较例3的液晶面板具有图1所示的构成。比较例3内嵌式相位差层是具有第一基底取向膜(未图示)、第一反应性介晶层24、第二基底取向膜(未图示)以及第二反应性介晶层25的四层结构。第一反应性介晶层24是表示正波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝160nm、Re(450)/Re(550)＝1.10的特性。第二反应性介晶层25是表示平坦波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝300nm、Re(450)/Re(550)＝1.03的特性。而且，在将第二直线偏光板52的透射轴定义为0°方位时，第一反应性介晶层24的慢轴为+45°方位、第二反应性介晶层25的慢轴为-45°方位、第一反应性介晶层24的慢轴与第二反应性介晶层25的慢轴相互正交。通过组合这样的第一反应性介晶层24与第二反应性介晶层25，得到表示反波长色散的宽视角的λ/4板，具体得到如下特性：Re(550)＝140nm、Re(450)/Re(550)＝0.95。另外，内嵌式相位差层的相位差和慢轴备设为140nm(＝300nm-160nm)和-45°方位，相对于此，外挂式相位差层60的相位差和慢轴通过设为140nm和+45°方位，使内嵌式相位差层和外挂式相位差层60成为相位差相互补偿的关系。这样的设计适用于实施例和比较例的两层的内嵌式相位差层。
在比较例3中，在形成第一反应性介晶层24的步骤2中，将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为20mW/cm2，并在形成第二反应性介晶层25的步骤4中，将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为20mW/cm2。
＜比较例4＞
比较例4的液晶面板具有图1所示的构成。比较例4内嵌式相位差层是具有第一基底取向膜(未图示)、第一反应性介晶层24、第二基底取向膜(未图示)以及第二反应性介晶层25的四层结构。第一反应性介晶层24是表示平坦波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝300nm、Re(450)/Re(550)＝1.03的特性。第二反应性介晶层25是表示正波长色散的相位差层，具体表示Re(550)＝160nm、Re(450)/Re(550)＝1.10的特性。而且，在将第二直线偏光板52的透射轴定义为0°方位时，第一反应性介晶层24的慢轴为+45°方位、第二反应性介晶层25的慢轴为-45°方位、第一反应性介晶层24的慢轴与第二反应性介晶层25的慢轴相互正交。通过组合这样的第一反应性介晶层24与第二反应性介晶层25，得到表示反波长色散的宽视角的λ/4板，具体得到如下特性：Re(550)＝140nm、Re(450)/Re(550)＝0.95。
在比较例4中，在形成第一反应性介晶层24的步骤2中，将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为20mW/cm2，并在形成第二反应性介晶层25的步骤4中，将照射到聚合性液晶的紫外线的照度设为20mW/cm2。
<实施例2以及比较例5、6>
在实施例2以及比较例5、6中，除了在形成第一反应性介晶层24的步骤2将照射到聚合性液晶的紫外线的照度变更为如下表1中所示以外，以与实施例1相同的方式制作液晶面板。
[表1]
Figure BDA0002425755970000181
＜评价试验＞
(1)将实施例和比较例中制作的液晶面板在60℃，90％RH的高温高湿环境下放置1000小时，并确认了内嵌式相位差层的相位差的变化。其结果示于下述表2以及图5～7。图5是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温高湿试验(60℃，90％RH)的相位差值的变化的图表。图6是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温高湿试验(60℃，90％RH)的短波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。图7是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温高湿试验(60℃，90％RH)的长波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。
[表2]
Figure BDA0002425755970000191
在90％RH环境下，空气中的大部分水分从液晶层浸入到液晶面板内，并向内嵌式相位差层扩散。其结果是，在由平坦波长色散反应性介晶构成的比较例1的内嵌式相位差层中，在1000小时后，相位差显著减小(140nm→105nm)。因此，无法消除外挂式相位差层的相位差(140nm)，并降低了液晶面板的显示品质。
同样地，在比较例3的内嵌式相位差层中，构成第二反应性介晶层的平坦波长色散反应性介晶的相位差显著减小(160nm→120nm)。其结果是，通过从第一反应性介晶层的相位差(300nm)中减去第二反应性介晶层的相位差(300nm)而获得的内嵌式相位差层的相位差为180nm，并且大大偏离了在高温高湿试验前的相位差(140nm)。
另一方面，在实施例1、2以及比较例4～6中，由于与液晶层接触的一侧的第二反应性介晶层25为耐湿性高的正波长色散反应性介晶，因此水分没有到达平坦波长色散反应性介晶，而不会产生平坦波长色散反应性介晶的相位差的减小。因此，在实施例1、2以及比较例4～6的内嵌式相位差层中，在高温高湿试验前后，相位差没有变化。
(2)将实施例和比较例中制作的液晶面板在85℃的高温环境下放置1000小时，并确认了内嵌式相位差层的相位差的变化。其结果示于下述表3以及图8～10。图8是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温试验(85℃)的相位差值的变化的图表。图9是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温试验(85℃)的短波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。图10是示出实施例和比较例的内嵌式相位差层通过高温试验(85℃)的长波长侧的相位差的波长色散的变化的图表。
[表3]
Figure BDA0002425755970000201
平坦波长色散反应性介晶的耐热性低，在由平坦波长色散反应性介晶构成的比较例1的内嵌式相位差层中，在1000小时后，相位差显著降低(140nm→129nm)。同样地，比较例3～5中的内嵌式相位差层中，平坦波长色散反应性介晶的相位差显著降低，结果是内嵌式相位差层的相位差大大偏离了在高温试验前的相位差(140nm)。
另一方面，在实施例1和2中，由于提高了平坦波长色散反应性介晶固化时的照度，所以可以提高内嵌式相位差层的耐热性。因此，在实施例1和2的内嵌式相位差层中，在高温试验前后，相位差没有变化。
(3)将装有实施例1、2和比较例6的液晶面板的液晶显示装置置于70℃的恒温槽内，在背光源亮灯的状态下，以60Hz的频率持续施加5V的电压。在初始及1000小时之后，以1Hz的频率施加1V的电压，测量电压保持率(VHR)，并且确认电压保持率随时间的变化。在表4中示出结果。
[表4]
VHR试验 实施例1 实施例2 比较例6
初始 94％ 94％ 92％
1000小时后 92％ 90％ 84％
实施例1和2的液晶面板在1000小时后的电压保持率为90％以上，而比较例6的液晶面板在1000小时后的电压保持率降低至84％。在比较例6中，可推断原因为由于反应性介晶固化时的照度太高，从而从彩色滤光片层、基底取向膜等产生杂质，导致电压保持率降低。
(4)评价结果的总结
如上所述，实施例1和2的内嵌式相位差层在60℃、90％RH下经1000小时的高温高湿试验中，以及在85℃下经1000小时的高温试验中相位差均无变化，且波长色散性也能够接近设计目标(Re(450)/Re(550)＝0.82、Re(650)/Re(550)＝1.18)。另一方面，在比较例1和3的内嵌式相位差层中，相位差在高温高湿试验和高温试验中均发生了改变。此外，在比较例2的内嵌式相位差层中，尽管在高温高湿试验和高温试验中相位差均未变化，但是波长色散性大大偏离了设计目标，并且抗反射特性劣化。在比较例4和5的内嵌式相位差层中，相位差在高温高湿试验中未变化，但是相位差在高温试验中发生了改变。
在比较例6的内嵌式相位差层中，尽管在高温高湿试验和高温试验中相位差均未变化并且波长色散接近设计目标，但是经1000小时后的电压保持率(VHR)小于90％，并且容易引起烧屏等的显示不良。
附图标记说明
21：第二取向膜
22：第二透明基材
23：彩色滤光片层
23B：蓝色滤光片
23G：绿色滤光片
23R：红色滤光片
24：第一反应性介晶层
25：第二反应性介晶层
30：液晶层
31：空间件
41：第一取向膜
42：TFT层
43：第一透明基材
51：第一直线偏光板
52：第二直线偏光板
60：外挂式相位差层
BM：黑矩阵

Claims (6)

1.一种液晶面板的制造方法，其为制造下述液晶面板的方法，所述液晶面板包括：
第一透明基材；
TFT层和第一取向膜，其依次层叠在所述第一透明基材上；
第二透明基材；依次层叠在所述第二透明基材上的彩色滤光片层；内嵌式相位差层和第二取向膜；
液晶层，其被所述第一取向膜和所述第二取向膜夹持；
外挂式相位差层，其配置在所述第二透明基材的与彩色滤光片层侧相反的一侧；以及
一对直线偏光板，其中夹入所述第一透明基材和所述外挂式相位差层而配置，并具有相互正交的透射轴，并且
所述内嵌式相位差层包含第一反应性介晶层和第二反应性介晶层，对于所述第一反应性介晶层与所述第二反应性介晶层而言，材料波长色散互不相同，且慢轴配置成相互正交，
所述制造方法的特征在于，
在对所述第一反应性介晶层进行紫外线固化的工序中，紫外线的照度在40～90mW/cm2的范围内。
2.一种液晶面板，其特征在于，
其由权利要求1所述的液晶面板的制造方法制造而成。
3.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，
当以Re(450)表示针对波长为450nm的光的面内相位差，并以Re(550)表示针对波长为550nm的光的面内相位差时，所述第一反应性介晶层满足下式(1)，并且所述第二反应性介晶层满足下式(2)。
1.01≦Re(450)/Re(550)≦1.05 (1)
1.05≦Re(450)/Re(550)≦1.2 (2)
4.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，
当以Re(450)表示针对波长为450nm的光的面内相位差，并以Re(550)表示针对波长为550nm的光的面内相位差时，所述内嵌式相位差层满足下式(3)。
0.85≦Re(450)/Re(550)≦0.95 (3)
5.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，
在所述第一反应性介晶层和所述第二反应性介晶层之间，具备至少一层有机层和/或无机层。
6.根据权利要求2所述的液晶面板，其特征在于，
在所述第二反应性介晶层和所述第二取向膜之间，具备至少一层有机层和/或无机层。
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