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CN104662469B - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过适当地形成具有稳定的取向限制力的聚合物层而充分降低残影的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置的制造方法中，在具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在与具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，基底膜的成膜条件不同。

Description

液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。更详细来讲，在取向膜等的基底膜上设置有用于特性改善的聚合物层的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
液晶显示装置作为能够实现轻量、薄型、低耗电量的显示装置普及较广，成为能够实现智能手机、平板终端等的移动用途和各种显示器、大型电视等日常生活、业务中不可或缺的部件。在这样的液晶显示装置中，能够实现视野角扩大、对比度提高，显示品质得到进一步提高，并不断发展而具有更多的功能。
但是，现有的液晶显示装置，对液晶施加电场来控制液晶分子的排列，由此改变透过液晶层的光的偏振状态，调节通过偏光板的光的量而进行显示。
液晶显示装置的显示性能，因施加了电场时的液晶分子的排列状态和施加电场的大小和方向而受到影响。作为这样的液晶显示装置的显示模式，根据在不被施加电场时的液晶分子的排列状态和施加电场的方向而存在各种模式。
作为液晶显示装置的显示模式，能够列举使具有负的介电常数各向异性的液晶分子相对于基板面垂直取向的垂直取向(VA：Vertical Alignment)模式、使具有正或者负的介电常数各向异性的液晶分子与基板面平行地取向并对液晶层施加横电场的面内开关(IPS：In-Plane Switching)模式、条纹状电场开关(FFS：Fringe Field Switching)模式等。
其中，使用具有负的介电常数各向异性的液晶分子，作为取向限制用构造物设置有堤(肋)、电极的切口部(狭缝)的MVA(Multi-domain Vertical Alignment)模式，即使不对取向膜实施摩擦处理也能够将电场施加时的液晶取向方位控制成多方位，视角特性优良。但是，在现有的MVA模式的液晶显示装置中，突起的上方或者狭缝的上方成为液晶分子的取向分割的边界导致白显示时的透射率变低，在显示中能够看见暗线，因此存在改善的余地。
因此，作为获得能够高亮度且高速响应的液晶显示装置的方法，提出了使用利用聚合物的取向稳定化技术(以下也称为PS(Polymer Sustained)技术。)(例如参照专利文献1～8。)。其中，在使用聚合物的预倾角赋予技术(以下也称为PSA(Polymer SustainedAlignment)技术。)中，将由具有聚合性的单体、低聚物等的聚合性成分混合而成的液晶组成物封入基板间，对基板间施加电压在使液晶分子预倾(倾斜)的状态下使单体聚合，从而形成聚合物。由此，即使在变成不施加电压之后，也能够获得以规定的预倾角预倾的液晶分子，能够将液晶分子的取向方位规定在一定方向上。
作为使用聚合性单体的其它的液晶显示元件例如也能够列举高分子稳定化蓝相(Blue Phase)(例如参照非专利文献1和专利文献9。)等。
另外，作为提出聚合性单体自身公开有一种液晶显示元件，具有利用能够施加控制单元间隙的电压的一对基板，夹持通过电压的施加能够驱动的液晶层的构造，该液晶层含有控制液晶分子的倾斜的固化物，其中，该液晶分子，利用能量线或者热或者它们的组合，使由1种或者2种以上的液晶分子构成的液晶组成物(A)和1种或者2种以上的聚合性化合物聚合而形成，该聚合性化合物中的至少1种在分子内具有2个或者3个以上的聚合性官能团，并且，2个或者3个以上的聚合性官能团为2种以上的不同的官能团的聚合性化合物(A)(例如、专利文献10)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第4175826号说明书
专利文献2：专利第4237977号说明书
专利文献3：日本特开2005-181582号公报
专利文献4：日本特开2004-286984号公报
专利文献5：日本特开2009-102639号公报
专利文献6：日本特开2009-132718号公报
专利文献7：日本特开2010-33093号公报
专利文献8：美国专利第6177972号说明书
专利文献9：日本特开2006-348227号公报
专利文献10：日本特开2012-18215号公报
非专利文献
非专利文献1：H.Kikuchi，et al.、Nature Materials、1、64-68、2002
发明内容
发明要解决的技术问题
作为使液晶取向的技术具有：作为取向膜的材料使用对光具有活性的材料，对所形成的膜照射紫外线等的光线，使取向膜产生取向限制力的光取向技术。利用该技术，能够以不接触的方式对膜面进行取向处理，所以，能够抑制取向处理中的污染、垃圾等的产生，与摩擦处理不同，能够应用于大型的尺寸的面板。研究在VA模式的液晶显示装置、IPS模式的液晶显示装置等中应用该光取向技术，将液晶显示装置量产化。
本发明者们发现，该光取向技术尤其在使用使液晶分子在水平方向上取向的水平取向膜的情况下，存在液晶显示中残影发生较多的问题。尤其是，液晶显示装置尤其期望在常使用静止图像的用途(监视器等)的情况下降低残影。
残影的原因是因为，当对液晶单元的一部分持续施加电压时，即使在不施加该电压之后，液晶分子也在电压施加时的基板面内的方位角方向上继续取向(液晶分子的对基板面内的方位角方向的记忆)。这受到聚合物层的有无、成膜条件的影响。
在此，上述专利文献10中公开了利用含有聚合性化合物的液晶，来改善残影特性、预倾角的稳定性的液晶显示器(例如，专利文献10的表3等中公开了液晶分子由于在专利文献10中记载的聚合性化合物聚合而预倾。)。但是，没有关于取向膜的公开，关于残影也没有公开改善了液晶分子在电压施加时的基板面内的方位角方向上的继续取向。期望利用简单的方法更大地改善残影特性。
图2是表示本发明者们进行光取向处理制作的液晶单元的残影的情形的照片。在图2中可知，在作为交流电压(AC)施加部的区域X和作为无交流电压(AC)施加部的区域Y中，亮度差异变大，在区域X中，明显产生残影。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种通过适当地形成具有稳定的取向限制力的聚合物层，将残影充分降低的液晶显示装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明者们进行了导入以下工序的研究：在制作使用光取向处理的IPS模式等的液晶单元时，对液晶中添加聚合性单体，利用热或者光等使聚合性单体聚合而在构成与液晶层的界面的面上形成聚合物层的高分子稳定化(PS)工序。而且，发现能够利用PS技术形成稳定的聚合物层，还发现为了解决上述课题，促进用于进行PS化的聚合(以下也称为PS聚合。)反应是重要的。
接着，本发明者们研究了例如到达在常使用静止图像的用途(监视器等的用途)中也能够适当应用的程度地充分解决上述课题的手段。而且，发现在两基板设置有基底膜和聚合物层的液晶显示装置中，在具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在与具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，使基底膜的成膜条件不同。
通过使光取向膜等的基底膜的成膜条件在一对基板间不同，由此能够容易地分开制作两基板间的聚合物层。具体而言，当在基板上形成光取向膜等的基底膜时，使得用于在具有梳齿电极基板等的有源元件的基板与玻璃基板等的对置基板之间获得基底膜的烧制时间、温度等的处理条件或者基底膜的膜厚等的条件不同，由此使要形成的聚合物层在具有有源元件的基板侧与对置基板侧不同。由此，想到能够适当地控制用于改善残影特性的聚合物层的层厚和/或者密度，能够更有效地在具有有源元件的基板侧形成聚合物层，能够彻底地解决上述技术问题，由此达成本发明。
即，根据本发明的一个方式是一种包括液晶单元的液晶显示装置的制造方法，该液晶单元包括：由具有有源元件的基板和与该具有有源元件的基板不同的基板构成的一对基板；和被夹持于该一对基板间的液晶层，该液晶显示装置的制造方法包括：在具有有源元件的基板上用光活性材料形成基底膜的工序；在与该具有有源元件的基板不同的基板上用光活性材料形成基底膜的工序；使两基板贴合的工序；和使单体聚合，在两基板的基底膜的液晶层侧形成对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层的工序，其中，在该具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在与该具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，基底膜的成膜条件不同。
优选：在上述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在与上述具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，各自在基板上涂敷光活性材料并对该光活性材料进行烧制而形成基底膜，相比于在与该具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序，在该具有有源元件的基板上形成基底膜的工序中的光活性材料的烧制时间长。
另外，优选：在上述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序之后且使上述两基板贴合的工序之前，将该具有有源元件的基板放置在大气中的时间，比在与上述具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序之后且使上述两基板贴合的工序之前，将与该具有有源元件的基板不同的基板放置在大气中的时间长。
优选：相比于在与所述具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序，在所述具有有源元件的基板上形成基底膜的工序中形成更薄的基底膜。
并且，优选：在形成上述聚合物层的工序中，相比于与上述具有有源元件的基板不同的基板的液晶层侧，在上述具有有源元件的基板的液晶层侧形成层厚厚且/或密度大的聚合物层。
优选：在形成上述聚合物层的工序中，使添加于液晶层中的单体聚合而形成聚合物层。
优选：上述单体包含选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基和环氧基中的至少一种。
优选：在形成上述聚合物层的工序中，将单体光聚合而形成聚合物层。
优选：在形成上述聚合物层的工序中，利用紫外线、可见光线或者它们双方使单体聚合而形成聚合物层。
优选：上述基底膜为利用紫外线、可见光线或者它们双方进行光取向处理而得到的光取向膜。
优选：上述基底膜是利用直线偏振光进行光取向处理而得到的光取向膜。
根据本发明的一个方式，一种包括液晶单元的液晶显示装置，该液晶单元包括一对基板和被夹持于该一对基板间的液晶层，其中，该一对基板由具有有源元件的基板和与该基板相对设置的对置基板构成，该具有有源元件的基板包括：形成在该具有有源元件的基板的液晶层侧的基底膜；和形成在该基底膜的液晶层侧，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层，该对置基板包括：形成在该对置基板的液晶层侧的基底膜；和形成在该基底膜的液晶层侧，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层，该具有有源元件的基板的基底膜和该对置基板的基底膜由光活性材料形成，该具有有源元件的基板的聚合物层和该对置基板的聚合物层通过使单体聚合而得到，与该对置基板的聚合物层相比，该具有有源元件的基板的聚合物层的层厚厚且/或密度大。
此外，本发明的液晶显示装置和本发明的液晶显示装置的制造方法中，各自分开制作两基板的聚合物层，而能够发挥本发明的效果，在这方面，与现有技术的对比中，发明所具有的技术上的意义共通。
优选：本发明的液晶显示装置，在对液晶层施加的电压为阈值以上时，有源矩阵基板侧的液晶分子比对置基板侧的液晶分子弹性变形大。
优选：上述具有有源元件的基板的基底膜和该对置基板的基底膜是使接近的液晶分子与该基底膜面实质上平行地取向的水平取向膜。
优选：上述具有有源元件的基板具有像素电极和共用电极。
优选：上述液晶层中，在具有有源元件的基板侧产生横向电场。
优选：上述具有有源元件的基板的基底膜比上述对置基板的基底膜薄。
优选：上述具有有源元件的基板的基底膜和该对置基板的基底膜，包含具有选自光致异构型的官能团、光交联型的官能团和光分解型的官能团中的至少一种的化合物。
优选：上述液晶层含有在分子构造中包含除苯环的共轭双键以外的双键的液晶分子。
优选：上述双键包含于烯基中。
优选：上述液晶层的取向型为IPS型、FFS型或者蓝相型。
利用本发明的液晶显示装置的制造方法得到的液晶显示装置优选的方式，与本发明的液晶显示装置优选的方式相同。
作为本发明的液晶显示装置及其制造方法，只要是以这样的构成要素作为必须而形成，就不被其它的构成要素特别限定。此外，将以下记载的本发明的各个优选方式组合2个以上而成的方式也是本发明的优选方式。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种通过适当地形成具有稳定的取向限制力的聚合物层而将残影充分降低的液晶显示装置。
附图说明
图1是实施例1的液晶单元的截面示意图。
图2是表示进行光取向处理制作而成的液晶单元的残影的情形的照片。
图3是比较例1的液晶单元的截面示意图。
图4是表示不对液晶层施加电压时的、横电场的显示模式的液晶单元的液晶分子的取向的示意图。
图5是表示对液晶层施加阈值以上的电压时的、横电场的显示模式的液晶单元的液晶分子的取向的示意图。
图6是表示实施例1和比较例1的残影率的图表。
图7是实施例2的液晶单元的截面示意图。
图8是比较例2的液晶单元的截面示意图。
图9是表示实施例2、比较例1和比较例2的残影率的图表。
图10是实施例3的液晶单元的截面示意图。
图11是比较例3的液晶单元的截面示意图。
图12是比较例4的液晶单元的截面示意图。
图13是表示实施例3、比较例3和比较例4的残影率的图表。
图14是实施例4的液晶单元的截面示意图。
图15是比较例5的液晶单元的截面示意图。
图16是比较例6的液晶单元的截面示意图。
图17是表示实施例4、比较例5和比较例6的残影率的图表。
具体实施方式
以下，列举实施方式参照附图对本发明更加详细地进行说明，但是本发明不仅限于这些实施方式。残影是指，当对液晶单元的一部分持续施加电压时，在之后改变显示时，在持续施加了电压的部分与没有施加电压的部分亮度不同。此外，空白玻璃基板是与配置有一对梳齿电极的梳齿电极基板区别表述的基板，在液晶层侧具有取向膜、聚合物层。对液晶层施加的电压的阈值是指例如当设定明状态的透射率为100％时提供0.5％的透射率的电压值。
实施方式1
实施方式1的液晶显示装置是包括液晶单元的显示装置，在该液晶单元中，与对置基板的聚合物层相比，具有有源元件的基板的聚合物层的层厚厚且/或密度大。实施方式1中，具有上述有源元件的基板的基底膜和与具有有源元件的基板不同的基板的基底膜的成膜条件不同，用于获得具有有源元件的基板的基底膜的烧制时间，比用于获得上述对置基板的基底膜的烧制时间长。例如，优选在对置基板中，将光活性材料烧制20分钟～60分钟而获得基底膜，在具有有源元件的基板中，将光活性材料烧制70分钟～200分钟而获得基底膜。另外，用于获得具有有源元件的基板的基底膜的烧制时间和用于获得对置基板的基底膜的烧制时间的差例如优选为30分钟以上。更加优选为40分钟以上。关于上述差的上限值例如优选为200分钟以下。此外，烧制温度例如能够为210℃～250℃。由此，能够使得具有有源元件的基板的基底膜上的聚合物层与对置基板的基底膜上的聚合物层相比层厚厚且/或密度大。由此，不用增加对液晶中添加的聚合性添加剂的量，或为了促进添加剂的反应而增加紫外线照射量，就能够发挥超过通过现有的PS技术得到的残影特性的改善效果的该效果。对液晶层施加的电压在阈值以上时，通过使液晶分子弹性变形较大的一侧的基板的聚合物层更厚等，能够很好地改善残影。其中，优选具有有源元件的基板的聚合物层比对置基板的聚合物层的层厚厚。
以下，对实施方式1的液晶显示装置进行详细述说。实施方式1的液晶显示装置包括：具有有源元件的基板；与具有有源元件的基板相对的对置基板；和被夹持于由具有有源元件的基板和对置基板构成的一对基板间的液晶层。具有有源元件的基板通常为有源矩阵基板。具有有源元件的基板具有以玻璃、树脂等为材料的绝缘性的透明基板，并且，具有形成在透明基板的液晶层侧的各种配线、像素电极(例如梳齿电极等)、TFT等。具有有源元件的基板例如优选具有像素电极和共用电极。另外，优选液晶层中在具有有源元件的基板侧产生横向电场。对置基板具有以玻璃等为材料的绝缘性的透明基板、和形成在透明基板的液晶层侧的彩色滤光片、黑矩阵、共用电极等。例如在IPS模式或者FFS模式的情况下，仅在具有有源元件的基板形成有电极，但是，在其它的模式的等的情况下，根据需要，在具有有源元件的基板和对置基板双方形成有电极。在IPS模式的情况下，像素电极和共用电极由一对梳齿电极形成，在相同层中相互交替地啮合配置。在FFS模式的情况下，像素电极和共用电极中的一方由梳齿电极或者带有狭缝的电极形成，另一方成为平板状的电极(无开口部的面状电极)。另外，像素电极和共用电极隔着绝缘膜配置在不同的层。此外，像素电极和共用电极优选为透明电极。例如，在一对基板中的一个基板具有彩色滤光片的情况下，为了使后述的单体聚合而进行的紫外线的照射需要从不具有彩色滤光片的另一个基板侧进行，所以上述另一个基板所具有的电极为透明，由此，能够有效地使单体聚合。作为电极材料，能够列举氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)、氧化铟锌(IZO：Indium Zinc Oxide)等的透光性的材料。
具有有源元件的基板包括：像素电极；形成在像素电极的液晶层侧的作为基底膜的取向膜；和形成在取向膜的液晶层侧，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层。另外，对置基板也包括：作为基底膜的取向膜；和形成在取向膜的液晶层侧，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层。本发明中，基底膜不仅包含具有使接近的液晶分子在一定的方向上取向的特性的取向膜，而且还包含不进行取向处理等而不具有取向特性的膜，但是，例如优选为使接近的液晶分子与该基底膜面实质上平行地取向的水平取向膜。
具有有源元件的基板具备取向膜(基底膜)，另外，对置基板也具备取向膜(基底膜)。取向膜为以聚酰亚胺(材料)、聚酰胺、聚乙烯醇、聚硅氧烷等为主要成分的膜，通过形成取向膜，能够使液晶分子在一定方向上取向。取向膜优选由光活性材料形成，例如适合使用包含具有光活性的官能团的化合物的材料。
通过在基底膜材料中使用光活性材料，例如如后述的方式对单体进行光聚合时，基底膜材料激发而对单体产生激发能量或者发生自由基的移动，因此，能够提高聚合物层形成的反应性。另外，能够实施通过照射一定条件的光来赋予取向特性的光取向处理。以下，也将具有能够通过光取向处理控制液晶的取向的性质的高分子膜称为光取向膜。
作为上述光活性材料，能够列举光致变色化合物材料、色素材料、荧光材料、磷光材料、光取向膜材料等。另外，上述光活性材料更优选包含选自三联苯衍射物、萘衍射物、菲衍射物、四苯衍射物、螺吡喃衍射物、螺嘧啶(Spiro Pyrimidine)衍射物、紫精衍射物、二芳基乙烯衍射物、蒽醌衍射物、偶氮苯衍射物、肉桂衍射物、查尔酮衍射物、肉桂酸衍射物、香豆素衍射物、芪类衍生物和蒽衍射物中的至少一种化学构造。此外，这些衍射物所含有的苯环可以为杂环。在此，“衍射物”可以被特定的原子或者官能团置换、和不仅作为1价还可作为2价以上的官能团被取入分子构造中。这些衍射物可以位于聚合物主链的分子构造中，也可以位于聚合物侧鎖的分子构造中，可以是单体也可以是低聚物。具有这些光活性的官能团的单体或者低聚物包含于基底膜材料中(优选3质量％以上)的情况下，构成基底膜的聚合物自身可以是光不活性。构成基底膜的聚合物，从耐热性的观点出发优选聚硅氧烷、聚酰胺酸或者聚酰亚胺(材料)。另外，构成上述基底膜的聚合物可以包含环丁烷骨架。
上述光活性材料更优选为光取向膜材料。光取向膜是因偏振光或者无偏振光(非偏振光)的照射而使膜产生各向异性，具有在液晶中产生取向限制力的性质的高分子膜。光取向膜材料只要具有上述的性质，可以为单一的高分子，还可以为包含其它分子的混合物。例如，可以为在包含能够光取向的官能团的高分子中包含添加剂等其它的低分子、或者光不活性的其它的高分子的方式。例如，可以在光不活性的高分子中混合有包含能够光取向的官能团的添加剂的方式。光取向膜材料选自产生光分解反应、光致异构化反应、或者光二聚反应的材料。与光分解反应相比，光致异构化反应和光二聚反应通常能够以长波长且较少的照射量进行取向，因此，批量生产性优良。发生光分解反应的代表的材料为包含具有环丁烷骨架的化合物的材料。
形成上述光取向膜的材料优选包含具有光致异构型、光二聚化型或者它们双方的官能团的化合物。发生光致异构化反应或者光二聚反应的代表的材料为偶氮苯衍射物、肉桂衍射物、查尔酮衍射物、肉桂酸衍射物、香豆素衍射物、二芳基乙烯衍射物、二苯乙烯衍射物和蒽衍射物。
另外，上述光致异构型或者光二聚化型的官能团优选为肉桂基或其衍射物。这些官能团反应性特别优良。这些官能团所包含的苯环可以为杂环。
上述基底膜优选为通过紫外线、可见光线或者它们双方进行光取向处理而得到的光取向膜。通过聚合物层的形成将取向固定，因此，在制造工序后，无需防止紫外线或者可见光线入射液晶层，制造工序的选择的范围变宽。另外，上述基底膜优选为利用偏振光或者无偏振光进行光取向处理而得到的光取向膜。由光取向膜对液晶分子赋予的预倾角的大小能够通过光的种类、光的照射时间、光的照射強度、光官能团的种类等进行调节。
在上述基底膜通过光取向处理形成且上述聚合物层通过光聚合形成的情况下，优选它们使用相同的光同时形成。由此，能够获得制造效率高的液晶显示装置。
优选在PS聚合工序前，液晶层中存在聚合性单体。而且，在通过PS聚合工序，聚合性单体开始聚合，在取向膜上形成聚合物层，提高取向膜所具有的取向限制力。聚合性单体可以将多种混合使用。
聚合物层能够通过将包含液晶材料和聚合性单体的液晶组成物注入具有有源元件的基板与对置基板之间，对液晶层进行一定量的光的照射或者加热，使聚合性单体聚合而形成。此外，此时，通过在对液晶层施加有阈值以上的电压的状态下进行聚合，形成具有沿着液晶分子的初始倾斜的形状的聚合物层，所以能够进一步获得取向稳定性高的聚合物层。此外，液晶组成物中可以根据需要添加聚合开始剂。
另外，上述聚合物层可以为使用与构成光取向膜的材料混合后的单体聚合形成的层、和/或使用涂敷在光取向膜上的单体聚合形成的层。
形成上述聚合物层的单体的聚合性官能团优选为丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基或者环氧基。换言之，上述聚合物层优选在具有选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基和环氧基中的至少1种的单体中包含现有的单体单位。尤其是，优选丙烯酸酯基或者甲基丙烯酸酯基。丙烯酸酯基或者甲基丙烯酸酯基的自由基生成概率高，对于制造上的周期缩短是有效的。另外，上述单体优选为通过光的照射开始聚合反应(光聚合)的单体、或者通过加热开始聚合反应(热聚合)的单体。
即，上述聚合物层优选通过光聚合形成或者通过热聚合形成。尤其优选光聚合，由此，能够在常温下且容易地开始聚合反应。光聚合所用的光优选为紫外线、可见光线、或者它们双方。另外，光聚合所用的光优选无偏振光(非偏振光)或者直线偏振光。在照射光为无偏振光的情况下，不需要偏光板等的部件，因此能够利用更简单的装置进行曝光，实际的制造变得更加容易。另外，照度大，因此，具有能够缩短周期时间的优点。另一方，在无偏振光照射中，例如在使用已取向处理过的光取向膜的情况下，降低光配向膜的取向度，虽然较少但是具有导致对比度降低的缺点。从而，在光聚合中使用直线偏振光进行照射，由此，能够维持光取向膜的取向度并提高聚合物的取向性，能够提高对比度。如上述方式，光聚合应适当选择使用无偏振光还是使用直线偏振光。
上述单体所具有的聚合性官能团的数量优选为2个以上。聚合性官能团的数量越增加，反应效率变得越高，因此，能够利用短时间的光照射进行聚合。但是，在单体中的聚合性官能团的数量过多的情况下，分子量变大，难以溶解于液晶中，当考虑这点时，更加优选上述单体所具有的聚合性官能团的数量为4个以下。
本发明中，用于形成聚合物层的聚合反应无特别限定，包含：双官能性的单量体形成新的键并且阶段性地进行高分子量化的逐次聚合；和从少量的催化剂(例如开始剂)产生的活性种与单量体相继结合并连锁地成长的连锁聚合。作为上述逐次聚合能够列举缩聚、加聚等。作为上述连锁聚合能够列举自由基聚合、离子聚合(阴离子聚合、阳离子聚合等)等。
上述聚合物层形成在进行了取向处理的基底膜、即取向膜上，由此，能够提高取向膜的取向限制力。如上所述，具有有源元件的基板的基底膜上的聚合物层与对置基板的基底膜上的聚合物层相比层厚厚且/或密度大，由此，能够较大地降低显示的残影的发生，能够较大地改善显示品质。此外，在对液晶层施加阈值以上的电压，在液晶分子预倾取向的状态下使单体聚合而形成聚合物层的情况下，上述聚合物层形成为具有使液晶分子预倾取向的构造。
添加至液晶层中的单体相对于构成上述液晶层的组成物整体的浓度，优选为0.15质量％以上。更优选为0.2质量％以上。如后文所述，根据本发明者们的研究，在单体浓度不到0.15质量％的情况下，PS工序的残影降低效果较小，另一方面，以0.15质量％为界，进一步以0.2质量％为界，在为其以上的浓度的情况下，残影进一步被降低。此外，上述单体具有多种的情况下，将它们相加而得到的单体的总量为浓度的基准。
添加至液晶层中的单体相对于构成上述液晶层的组成物整体的浓度优选为0.6质量％以下。由此，能够使对比度比充分优良。此外，在上述单体具有多种的情况下，将它们相加而得到的单体的总量为浓度的基准。
上述基底膜优选为使接近的液晶分子与基底膜面实质上平行地取向的水平取向膜。对于在对光活性材料进行光照射时的从取向膜向单体的激发能量的传递，与垂直取向膜相比，在水平取向膜中能够有效地进行，因此，能够进一步形成稳定的聚合物层。所以，PS工序在对利用光活性材料形成的取向膜进行且在该取向膜为水平取向膜的情况下进行，由此，激发能量的传递显著提高，能够较大地降低残影的产生。另外，伴随于此，上述液晶层的取向型适合采用能够使用水平取向膜的IPS型、FFS型、OCB型、TN(Twisted Nematic：扭曲向列)型、STN(Super Twisted Nematic：超扭曲向列)型、FLC型、PDLC型或者PNLC型。另外，也适合于不需要形成取向膜的蓝相型。优选为IPS型、FFS型或者蓝相型。
此外，对于取向膜和聚合性单体的激发能量的传递，并不必需为作为光取向的机制的光致异构、光交联，能够进行光激发即可。
上述取向型也适用于为了改善视野角特性而在上述一对基板的至少一方形成有多畴构造的方式。多畴构造是在不施加电压时或者施加电压时的任一者或者在其两者时液晶分子的取向方式(例如OCB中的弯曲方向、TN和STN中的扭曲方向)或者取向方向不同的区域存在多个的构造。为了实现多畴构造，需要进行主动地将电极图形化为适当的方式或者对光活性材料的光照射使用光掩模等处理的任一者或者其两者的处理。
并且，上述一对基板中的至少一个基板可以具有将基板面平坦化的平坦化层。通过设置平坦化层，能够消除下层的偏差和膜厚差，有助于对比度比的提高。此外，上述平坦化层在使用形成有电极的基板的情况下，通常形成在电极下(与液晶层侧相反一侧)。
在液晶层中充填具有通过被施加一定电压而在特定的方向上取向的特性的液晶材料。对于液晶层内的液晶分子，通过施加阈值以上的电压来控制其取向性。
液晶层含有在分子构造中包含除苯环的共轭双键以外的多重键的液晶分子。液晶分子可以为具有正的介电常数各向异性的液晶分子(正型)和具有负的介电常数各向异性的液晶分子(负型)中的任一者。上述液晶分子优选在液晶层中具有高对称性的向列液晶分子。作为上述液晶分子所具有的骨架能够列举具有2个环构造和与该环构造结合的基呈直线地相连的构造。
上述多重键不包含苯环的共轭双键。这是因为苯环反应性不足。此外，在本发明中，液晶分子只要具有除苯环的共轭双键以外的多重键，则也还可以具有苯环的共轭双键，该键并不是必须除去。另外，在本发明中，液晶层所包含的液晶分子可以为将多个种类混合而成的液晶分子。为了确保可靠性、提高响应速度、并且调整液晶相温度区域、弹性常数、介电常数各向异性和折射率各向异性，可以使液晶材料为多个液晶分子的混合物。
上述多重键优选为双键(双重键)，优选包含于酯基或者烯基中。上述多重键与三重键相比，双键的反应性优良。此外，上述多重键可以为三重键，但是在该情况下，上述三重键优选包含于氰基中。并且，上述液晶分子优选上述多重键具有两种类以上。
实施方式1的液晶显示装置中，在具有有源元件的基板的背面侧(与液晶层相反一侧)、和对置基板的观察面侧(与液晶层相反一侧)安装有直线偏光板。对于这些直线偏光板还可以配置有相位差板，构成圆偏光板。
实施方式1的液晶显示装置可以为透过型、反射型和反射透过两用型中的任一者。当采用透过型或者反射透过两用型时，实施方式1的液晶显示装置还具有背光源。背光源配置在液晶单元的背面侧，配置成光以具有有源元件的基板、液晶层和对置基板的顺序透过。当采用反射型或者反射透过两用型时，具有有源元件的基板具有用于反射外光的反射板。另外，至少在用于显示反射光的区域中，对置基板的偏光板需要为圆偏光板。
实施方式1的液晶显示装置可以为单色显示器、场顺序彩色方式，在该情况下，不需要配置彩色滤光片。
实施方式1的液晶显示装置是具备液晶单元的显示装置，能够适当用于TV面板、数字标牌、医疗用监视器、电子书、PC用监视器、携带终端用面板等。此外，IPS模式、FFS模式的视野角特性好的液晶面板能够适当用于常使用静止图像的监视器、数字标牌。
将实施方式1的液晶显示装置分解，进行使用气相色谱法质谱法联用(GC-MS：GasChromatograph Mass Spectrometry)、飞行时间质谱法(TOF-SIMS：Time-of-FrightSecondary Ion Mass Spectrometry)等的化学分析，能够确认取向膜的成分的解析、聚合物层中存在的单体的成分的解析等。另外，通过STEM(Scanning Transmission ElectronMicroscope：扫描型透过电子显微镜)、SEM(Scanning Electron Microscope：扫描型电子显微镜)等的显微镜观察，能够确认包含取向膜、聚合物层的液晶单元的截面形状。以下，表示实际制作实施方式1的液晶显示装置所具备的液晶单元的实施例。
实施例1
图1是实施例1的液晶单元的截面示意图。
如图1所示，实施例1的液晶单元包括：作为具有有源元件的基板的梳齿电极基板10；作为与梳齿电极基板10相对的对置基板的空白玻璃基板20；和被夹持于由梳齿电极基板10和空白玻璃基板20形成的一对基板间的液晶层30。梳齿电极基板10具有以玻璃为材料的绝缘性的透明基板11，并且，具备形成在透明基板11的液晶层侧的各种配线、作为像素电极和共用电极的一对梳齿电极、和TFT等。空白玻璃基板20具有以玻璃等为材料的绝缘性的透明基板21和形成在透明基板21的液晶层侧的彩色滤光片、黑矩阵。
在实施例1中，准备在表面设置作为透明电极的一对梳齿电极的玻璃基板(以下也将整体称为梳齿电极基板。)和空白玻璃基板(对置基板)，利用旋涂法将作为水平取向膜的材料的聚乙烯醇肉桂溶液涂敷在各自的基板上。梳齿电极的共用电极和像素电极彼此大致平行地延伸并且各自形成为锯齿状。由此，在施加电场时的电场矢量与电极的长边方向大致正交，因此，形成有多畴构造，能够获得良好的视野角特性。作为梳齿电极的材料使用IZO。另外，梳齿电极的电极宽度L为3μm，电极间距离S为9μm。聚乙烯醇肉桂溶液是在N-甲基-2-吡咯烷酮与乙二醇单丁基醚等量地混合而成的溶剂中溶解聚乙烯醇肉桂使其成为整体的3质量％而调制得到。
在利用旋涂法涂敷聚乙烯醇肉桂溶液后，在90℃下进行一分钟时间的预干燥，接着，一边进行氮气吹扫，一边将空白玻璃基板在230℃下烧制40分钟获得取向膜23，将带梳齿电极的玻璃基板在230℃下烧制90分钟获得取向膜13。所得到的取向膜13、23的膜厚各自为100nm。
接着，对各基板的表面从各个基板的法线方向照射直线偏振光紫外线作为液晶取向处理，使得直线偏振光紫外线在波长313nm中成为5J/cm2。此外，此时的梳齿电极的长度方向和偏振光方向所成的角为15°。由此，液晶分子在无施加电压时在与偏振光紫外线的偏振光方向大致正交的方向上具有取向性，在施加阈值以上的电压时，在与梳齿电极的长度方向大致正交的方向上具有取向性。
接着，使用丝网版在梳齿电极基板上印刷热固化性密封材料(HC1413EP：三井化学社制)。并且，为了使液晶层的厚度为3.5μm，而在空白玻璃基板上散布有3.5μm直径的珠(PF-35S：日本电玻璃社制)。而且，将这两种基板调整配置使得所照射的紫外线的偏振光方向在各基板一致，将这两种基板以取向膜成为单元的内侧的方式贴合。
接着，将贴合而成的基板在0.5kgf/cm2的压力下进行加压，并且，在氮气吹扫后的炉内在130℃下加热60分钟，使密封材料固化。
对利用以上的方法制作而成的单元在真空下注入包含液晶材料和单体的液晶组成物。作为液晶材料，使用对市场销售的液晶材料(MLC6610：德国默克公司(Merck Japan)制)100质量％添加5质量％的液晶性分子反式-4-丙基-4'-乙烯基-1，1'-联环己烷，并且，作为液晶添加剂(单体)，添加有0.3质量％的聚合性添加剂联苯-4，4'-二基双(2-甲基丙烯酸酯)。
注入了液晶组成物的单元的注入口用紫外线固化树脂(TB3026E：三键公司制)封闭，通过照射紫外线而封闭。在封闭时所照射的紫外线为365nm，像素部遮光而将紫外线的影响尽可能消除。之后，使电极间短路，也对玻璃基板的表面进行除电处理，使得液晶取向不被外场扰乱。
接着，为了消除液晶分子的流动取向，将液晶单元在130℃下加热40分钟，进行使液晶层为各向同性相的再取向处理。由此，能够获得在与向取向膜照射的紫外线的偏振光方向垂直的方向上且在基板面内单轴取向的液晶单元。
接着，为了对该液晶单元进行PS处理，利用背光源(FHF32BLB：東芝公司制)照射0.3J/cm2的无偏振光紫外线。由此，作为液晶添加剂的联苯-4，4'-二基双(2-甲基-开平烯酸)的聚合进行。由此，获得聚合物层15、25。所获得的梳齿电极基板10的聚合物层15与同时获得的空白玻璃基板20的聚合物层25相比厚度厚且/或密度高。利用以上的方法，制作进行了PS处理的IPS单元，如后文所述进行残影评价。
图2是表示进行光取向处理制作出的液晶单元的残影的情形的照片。
残影的评价方法如以下所述。
制作能够施加两个不同的电压的区域X和区域Y，单元存在能够施加两个不同的电压的区域X和区域Y。对区域X施加方波6V、30Hz的交流电流(AC)，区域Y不施加AC(无任何施加)。在经过了6个小时之后，对两个区域X和区域Y施加方波2V、30Hz的交流电流，测定区域X的亮度T(x)和区域Y的T(y)。成为残影指标的ΔT(x，y)(％)如下述的式所示。
ΔT(x，y)＝(|T(x)-T(y)|/T(y))×100
比较例1
图3是比较例1的液晶单元的截面示意图。
比较例1的IPS型的液晶单元是在用于获得取向膜113、123的烧制时间中在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧在相同条件的230℃下用40分钟制作而成之外，其它与实施例1同样地制作而成。得到的梳齿电极基板110的聚合物层115为与同时得到的空白玻璃基板120的聚合物层125相同程度的厚度，为相同程度的密度。
作为一般的考虑方法，由于延长用于获得取向膜的烧制时间，因此产生因热导致的键的分解。因此，认为聚合物层的形成也受到阻碍，残影特性恶化。但是，与一般的考虑方法相反，利用本发明，能够改善残影特性。
在梳齿电极基板和空白玻璃基板用于获得各自的取向膜的烧制时间相同的情况下，聚合性单体因光照射而被激发，在聚合后向界面移动时，在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧相同程度移动。因此，在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧形成有相同程度的层厚、相同程度的密度的聚合物层。
另一方面，在实施例1的梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧用户获得取向膜的烧制时间不同的情况下，与烧制时间相同的情况相同，聚合性单体因光照射而被激发，在聚合后向界面移动，但是，此时，在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧取向膜-液晶的界面的状态不同，所以，认为聚合物层在梳齿电极侧和毛坯玻璃侧以层厚和/或密度不同的状态形成。
图4是表示在不对液晶层施加电压时(Voff时)的、横电场的显示模式的液晶单元的液晶分子的取向的示意图。图5是表示对液晶层施加阈值以上的电压时(Von时)的、横电场的显示模式的液晶单元的液晶分子的取向的示意图。
在IPS等的横电场的显示模式中，电极位于一侧的基板，当施加电压时梳齿电极基板侧(具有有源元件的基板侧)的液晶分子LC加大动作。而且，持续施加电压使液晶分子LC的朝向不能返回，因此产生残影。所以，为了改善残影，需要增强梳齿电极侧的取向限制力。
在实施例1的情况下，能够在梳齿电极基板侧有效地形成聚合物层，因此，能够增强梳齿电极基板侧的取向限制力，能够提高残影特性的改善效果。
图6是表示实施例1和比较例1的残影率的图表。
比较实施例1和比较例1的结果，能够确认实施例1在残影率的评价和观看显示的眼睛的目视评价方面进行了改善。
如以上所述，为了改善残影特性，具有增加对液晶中添加的光聚合性单体的量或者增加用于使光聚合性单体反应的紫外线照射量的方案，利用本发明，不增加对液晶中添加的光聚合性单体的量，就能够形成残影特性得到有效改善的聚合物层。因此，能够在降低了材料量的情况下实现残影特性的改善。另外，不增加用于使光聚合性单体的紫外线照射量，就能够形成残影特性得到有效改善的聚合物层，因此，能够在抑制(降低)了生产工序的操作时间(周期时间)的情况下实现残影特性的改善。
实施例2
图7是实施例2的液晶单元的截面示意图。
实施例2的液晶单元，将涂敷有与实施例1同样调制成的聚乙烯醇肉桂溶液的空白玻璃基板和梳齿电极基板一起在90℃下预烧制1分钟后，将空白玻璃基板在230℃下烧制40分钟获得取向膜223，将梳齿电极基板在230℃下烧制180分钟获得取向膜213，除此之外，与实施例1的液晶单元同样地制作而成。所得到的梳齿电极基板210的聚合物层215与同时得到的空白玻璃基板220的聚合物层225相比厚且/或密度高。
比较例2
图8是比较例2的液晶单元的截面示意图。
作为比较例2，对于用于获得取向膜的烧制时间而言，将空白玻璃基板在230℃下烧制180分钟获得取向膜323，将梳齿电极基板在230℃下烧制40分钟获得取向膜313，除此之外，与实施例1同样地制作而成。所获得的梳齿电极基板310的聚合物层315与同时获得的空白玻璃基板320的聚合物层325相比薄且/或密度低。
与实施例1时同样，用于获得取向膜的烧制时间在两基板不同，因此，聚合物层在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧以层厚和/或者密度不同的状态形成。与实施例1相比用于获得梳齿电极基板的取向膜的烧制时间长的实施例2的情况下，聚合物层也形成为有利于残影特性的改善的状态。
图9是表示实施例2、比较例1和比较例2的残影率的图表。
比较实施例2和比较例1的结果，能够确认实施例2在残影率的评价和利用目视进行的显示的评价方面进行了改善。
如以上所述，比用于获得实施例1的梳齿电极基板的取向膜的烧制时间90分钟长的该烧制时间为180分的实施例2中，也能够获得残影特性的改善效果。实施例2与实施例1相同，能够降低材料量或者在抑制了生产工序的作业时间的状态下实现残影特性的改善。
另一方面，在与实施例2相反的烧制时间条件下，用于获得梳齿电极基板的取向膜的烧制时间，比用于获得空白玻璃基板的取向膜的烧制时间短。关于比较例2，与实施例2的烧制时间在两基板间相同的比较例1相比残影特性恶化。当将其与在实施例1中说明的机制比较时，在实施例2中，液晶分子的动作(弹性变形)大的梳齿电极基板侧高效地形成聚合物层，另一方面，在比较例2中，在空白玻璃基板侧聚集光聚合性单体，所以，梳齿电极基板侧的聚合物层薄，其结果是认为，液晶分子的动作大的梳齿电极基板侧的液晶分子的取向限制力变弱，对残影特性起到不利的作用。
实施方式2
实施方式2的液晶显示装置是具有液晶单元的显示装置，该液晶单元中，具有有源元件的基板的聚合物层与作为与具有有源元件的基板不同的基板的对置基板的聚合物层相比层厚厚且/或密度大。实施方式2中，上述具有有源元件的基板的基底膜和对置基板的基底膜的成膜条件不同。具体而言，在形成有具有有源元件的基板的基底膜之后且使上述两基板贴合的工序之前，将具有该有源元件的基板放置在大气中的时间，比在形成有对置基板的基底膜后且使上述两基板贴合的工序之前，将该对置基板放置在大气中的时间长。例如，优选将具有该有源元件的基板放置在大气中的时间为40小时～56小时，将该对置基板放置在大气中的时间为16小时～32小时。另外，将具有有源元件的基板放置在大气中的时间和将对置基板放置在大气中的时间之差例如优选为18小时以上。关于上述差的上限值例如优选为30小时以下。由此，能够使具有有源元件的基板的基底膜上的聚合物层与对置基板的基底膜上的聚合物层相比层厚厚且/或密度大。在对液晶层施加的电压在阈值以上时，使得液晶分子弹性变形更大一侧的基板的聚合物层更厚，由此能够适当改善残影。其它的实施方式2的适当的构成与实施方式1中上述的适当的构成相同。以下，表示实际制作实施方式2的液晶显示装置所具有的液晶单元的实施例。
实施例3
图10是实施例3的液晶单元的截面示意图。
实施例3中，将涂敷有与实施例1同样调制成的聚乙烯醇肉桂溶液的梳齿电极基板和空白玻璃基板一起在90℃下预烧制1分钟后，将梳齿电极基板和空白玻璃基板在230℃下烧制40分钟。取向膜413、423的膜厚制作为100nm。照射紫外线，之后将具有取向膜413的梳齿电极基板在空气中放置48小时，将另一方的具有取向膜423的空白玻璃基板放置24小时之后进行密封材料印刷、珠散布，并进行贴合。除此之外，实施例3的液晶单元与实施例1的液晶单元同样地制作而成。所得到的梳齿电极基板410的聚合物层415与同时得到的空白玻璃基板420的聚合物层425相比厚且/或密度高。
比较例3
图11是比较例3的液晶单元的截面示意图。
作为比较例3的液晶单元，对于取向膜的空气中放置时间，为与具有取向膜513的梳齿电极基板和具有取向膜523的空白玻璃基板相同条件的24小时，采用具有对称的取向膜的单元，除此之外，与实施例3的液晶单元同样地制作而成。所得到的梳齿电极基板510的聚合物层515为与同时得到的空白玻璃基板520的聚合物层525相同程度的厚度，为相同程度的密度。
比较例4
图12是比较例4的液晶单元的截面示意图。
作为比较例4，对于取向膜的空气中放置时间，具有取向膜623的空白玻璃基板侧为48小时，具有取向膜613的梳齿电极基板侧为24小时，除此之外，与实施例3的液晶单元同样地制作而成。所得到的梳齿电极基板610的聚合物层615与同时得到的空白玻璃基板620的聚合物层625相比薄且/或密度低。
图13是表示实施例3、比较例3和比较例4的残影率的图表。
作为一般的考虑方法，通过增加空气中放置时间，利用空气中所包含的水分进行对聚合物中的吸湿，由此，取向膜劣化。所以，认为聚合物层的形成也受到阻碍，因此，残影特性恶化。但是，与一般的考虑方法相反，利用本发明能够改善残影特性。
在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧取向膜的空气中放置时间相同的情况下，聚合性单体因光照射而被激发，在聚合后向界面移动时，向梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧扩散的概率相等。因此，聚合物层在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧形成有相同程度的层厚。
另一方面，如实施例3的方式，在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧取向膜的空气中放置时间不同的情况下，与放置时间相同的情况同样，聚合性单体因光照射而被激发，在聚合后向界面移动时，但此时，由于在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧，取向膜与液晶的界面的状态不同，因此扩散的概率不同，所以聚合物层在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧以层厚不同的状态形成。
比较后的结果，能够确认实施例3在残影率的评价和显示的评价(外观的目视评价)方面进行了改善。
以上，与实施例1同样，能够在抑制了材料量的状态下或者抑制了生产工序的作业时间的情况下实现残影特性的改善。
另一方面，关于在与实施例3相反的放置时间条件下使梳齿电极基板的放置时间比空白玻璃基板的放置时间短的比较例4，与实施例3的放置时间条件在两基板间相同的比较例3相比，残影特性恶化。这被认为是，与在实施例1中说明的机制相比时，在实施例3中，在液晶分子的动作(弹性变形)大的梳齿电极基板侧高效地形成聚合物层，另一方面，在比较例4中，光聚合性单体聚集在空白玻璃基板侧，因此，梳齿电极基板侧的聚合物层薄，其结果是，液晶分子的动作大的梳齿电极基板侧的液晶分子的取向限制力减弱，对残影特性起到不利的作用。
实施方式3
实施方式3的液晶显示装置是具有液晶单元的显示装置，该液晶单元中，具有有源元件的基板的聚合物层与对置基板的聚合物层相比层厚厚且/或密度大。实施方式3中，上述具有有源元件的基板的基底膜和与具有有源元件的基板不同的基板的基底膜的成膜条件不同。具体而言，具有有源元件的基板的基底膜比上述对置基板的基底膜薄。例如，优选具有有源元件的基板的基底膜为70nm～90nm，对置基板的基底膜为110nm～130nm。另外，具有有源元件的基板的基底膜的膜厚和对置基板的基底膜的膜厚之间的差例如优选为30nm以上。上述差的上限值例如优选为50nm以下。由此，能够使具有有源元件的基板的基底膜上的聚合物层与对置基板的基底膜上的聚合物层相比层厚厚且/或密度大。在对液晶层施加的电压在阈值以上时，使液晶分子弹性变形更大一侧的基板的聚合物层更厚，由此能够适当改善残影。其它的实施方式3的适当的构成与实施方式1中上述的适当的构成相同。以下，表示实际制作实施方式3的液晶显示装置所具有的液晶单元的实施例。
实施例4
图14是实施例4的液晶单元的截面示意图。
将涂敷有与实施例1同样调制成的聚乙烯醇肉桂溶液的梳齿电极基板和空白玻璃基板一起在90℃下预烧制1分钟之后，将梳齿电极基板和空白玻璃基板一起在230℃下烧制40分钟获得取向膜713、723。梳齿电极基板710侧的取向膜713的膜厚为80nm空白玻璃基板720侧的取向膜723的膜厚为120nm除此之外，实施例4的单元与实施例1的液晶单元同样地制作而成。所得到的梳齿电极基板710的聚合物层715与同时得到的空白玻璃基板720的聚合物层725相比厚且/或密度高。
比较例5
图15是比较例5的液晶单元的截面示意图。
作为比较例5，梳齿电极基板810侧的取向膜813的膜厚为80nm空白玻璃基板820侧的取向膜823的膜厚为80nm形成在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧膜厚没有差的液晶单元，除此之外，比较例5的液晶单元与实施例4的液晶单元同样地制作而成。所得到的梳齿电极基板810的聚合物层815为与同时得到的空白玻璃基板820的聚合物层825相同程度的厚度，为相同程度的密度。
比较例6
图16是比较例6的液晶单元的截面示意图。
作为比较例6，梳齿电极基板910侧的取向膜913的膜厚为120nm空白玻璃基板920侧的取向膜923的膜厚为80nm如上述方式在梳齿电极基板910侧和空白玻璃基板920侧取向膜的膜厚之差大，并且设为与实施例4相反的条件，除此之外，比较例6的液晶单元与实施例4的液晶单元同样地制作而成。所得到的梳齿电极基板910的聚合物层915与同时得到的空白玻璃基板920的聚合物层925相比薄且/或密度低。
在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧取向膜的膜厚相同的情况下，聚合性单体因光照射而被激发，在聚合后向界面移动时，向梳齿电极侧和空白玻璃基板侧扩散的概率相同。因此，聚合物层在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧以相同程度的层厚形成。
另一方，在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧取向膜的膜厚不同的情况下，与膜厚相同的情况同样，聚合性单体因光照射而被激发，在聚合后向界面移动，但是，此时，由于在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧取向膜与液晶的界面的状态不同，因此扩散的概率不同，所以聚合物层在梳齿电极基板侧和空白玻璃基板侧以层厚不同的状态形成。
图17是表示实施例4、比较例5和比较例6的残影率的图表。
比较后的结果，能够确认实施例4在残影率的评价和显示的评价(外观的目视评价)方面进行了改善。
以上，与实施例1同样，能够在抑制了材料量的情况下或者抑制了生产工序的作业时间的情况下实现残影特性的改善。
另一方面，关于在与实施例4相反的放置时间条件下使梳齿电极基板侧的取向膜的膜厚比空白玻璃基板侧的取向膜的膜厚厚的比较例6，与实施例4的放置时间条件在两基板间相同的比较例5相比，残影特性恶化。这被认为是，与在实施例1中说明的机制相比时，在实施例4中，液晶分子的动作大的梳齿电极基板侧高效地形成聚合物层，另一方面，在比较例6中，光聚合性单体聚集在空白玻璃基板侧，因此，梳齿电极基板侧的聚合物层薄，其结果是，液晶分子的动作大的梳齿电极基板侧的液晶分子的取向限制力减弱，对残影特性起到不利的作用。
机制
以下说明上述实施方式中共通的机制。通过使烧制时间更长或使放置时间更长，对具有有源元件的基板造成损害。另外，使膜厚变薄，在为相同的烧制时间时薄的一方的损害变得更大。
因造成损害，取向膜进一步分解。由此，自由基的产生变多。
由于该产生的自由基，与造成了损害的基板、本发明中为具有有源元件的基板侧的取向膜接近的单体进一步被激发。
因此，单体容易集中在具有有源元件的基板侧。
从而，认为具有有源元件的基板侧的聚合物层的聚合度变高或者聚合物层变厚。
其它的实施方式
在上述的实施例中，对IPS型的液晶单元进行了说明，但是本发明能够很好地应用于IPS型的液晶显示装置并且能够很好地应用于其它的液晶显示装置，尤其能够使用水平取向膜的FFS型、OCB型、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、FLC型、PDLC型或者PNLC型的液晶显示装置。
另外，本发明能够分别应用于：对原本不需要取向处理的高分子稳定化蓝相(BP)型显示装置进行的用于扩宽BP温度区域的高分子稳定化处理；利用进行肋、狭缝进行液晶取向的MVA方式、PVA(Patterned Vertical Alignment)方式等的显示装置中的、为了改善残留电荷特性而进行的PS处理等。即，不仅残影改善的目的，如果在液晶层中利用聚合性单体形成高分子是必须的用途，则也能够应用本发明。作为实施取向处理的情况的取向处理的方法，能够列举摩擦处理、光取向处理等。在容易获得优良的视角特性的方面，优选光取向处理，但是，例如也可以通过摩擦等光取向处理以外进行取向处理。
在上述实施例中，对具有有源元件的基板为具有由像素电极和共用电极形成的一对梳齿电极的基板的液晶单元进行了说明，但是，如FFS模式的液晶单元的方式，在具有有源元件的基板侧为具有像素电极和与像素电极相对的共用电极(对置电极)的基板的液晶单元中也能够很好地应用本发明。此外，这样的具有有源元件的基板产生横向电场(与基板主面平行的方向的电场或者边缘电场)。
此外，TFT的半导体层可以使用氧化物半导体IGZO(氧铟镓锌物)。另外，也可以使用非晶硅TFT。
在各实施方式中记载的技术的特征，能够彼此组合，通过组合，能够形成新的技术的特征。例如，可以用于获得具有有源元件的基板的取向膜的烧制时间比用于获得对置基板的取向膜的烧制时间长，并且，具有有源元件的基板的取向膜在大气中的放置时间比对置基板的取向膜在大气中的放置时间长，且/或具有有源元件的基板的取向膜比对置基板的取向膜薄。
附图标记说明
10、110、210、310、410、510、610、710、810、910：梳齿电极基板
11、21、111、121、211、221、311、321、411、421、511、521、611、621、711、721、811、821、911、921：透明基板
13、113、213、313、413、513、613、713、813、913：(梳齿电极基板侧的)取向膜
15、25、115、125、215、225、315、325、415、425、515、525、615、625、715、725、815、825、915、925：聚合物层(PS层)
20、120、220、320、420、520、620、720、820、920：空白玻璃基板
23、123、223、323、423、523、623、723、823、923：(空白玻璃基板侧的)取向膜
30、130、230、330、430、530、630、730、830、930：液晶层
LC：液晶分子

Claims (16)

1.一种包括液晶单元的液晶显示装置的制造方法，该液晶单元包括：由具有有源元件的基板和与该具有有源元件的基板不同的基板构成的一对基板；和被夹持于该一对基板间的液晶层，该液晶显示装置的制造方法的特征在于，包括：
在具有有源元件的基板上用光活性材料形成基底膜的工序；
在与该具有有源元件的基板不同的基板上用光活性材料形成基底膜的工序；
使两基板贴合的工序；和
使单体聚合，在两基板的基底膜的液晶层侧形成对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层的工序，
在该具有有源元件的基板上形成基底膜的工序和在与该具有有源元件的基板不同的基板上形成基底膜的工序中，基底膜的成膜条件不同，
在形成该聚合物层的工序中，相比于与该具有有源元件的基板不同的基板的液晶层侧，在该具有有源元件的基板的液晶层侧形成层厚更厚且/或密度大的聚合物层，
该具有有源元件的基板的基底膜比与该具有有源元件的基板不同的基板的基底膜薄。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在形成所述聚合物层的工序中，使添加于液晶层中的单体聚合而形成聚合物层。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述单体包含选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、乙烯基、乙烯氧基和环氧基中的至少一种。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在形成所述聚合物层的工序中，将单体光聚合而形成聚合物层。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在形成所述聚合物层的工序中，利用紫外线、可见光线或者它们双方使单体聚合而形成聚合物层。
6.如权利要求1或5所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述基底膜为利用紫外线、可见光线或者它们双方进行光取向处理而得到的光取向膜。
7.如权利要求1或5所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述基底膜是利用直线偏振光进行光取向处理而得到的光取向膜。
8.一种包括液晶单元的液晶显示装置，该液晶单元包括一对基板和被夹持于该一对基板间的液晶层，该液晶显示装置的特征在于：
该一对基板由具有有源元件的基板和与该基板相对设置的对置基板构成，
该具有有源元件的基板包括：形成在该具有有源元件的基板的液晶层侧的基底膜；和形成在该基底膜的液晶层侧，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层，
该对置基板包括：形成在该对置基板的液晶层侧的基底膜；和形成在该基底膜的液晶层侧，对接近的液晶分子进行取向控制的聚合物层，
该具有有源元件的基板的基底膜和该对置基板的基底膜由光活性材料形成，
该具有有源元件的基板的聚合物层和该对置基板的聚合物层通过使单体聚合而得到，
与该对置基板的聚合物层相比，该具有有源元件的基板的聚合物层的层厚更厚且/或密度大，
该具有有源元件的基板的基底膜比该对置基板的基底膜薄。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶显示装置，在对液晶层施加的电压为阈值以上时，有源矩阵基板侧的液晶分子比对置基板侧的液晶分子弹性变形大。
10.如权利要求8或9所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述具有有源元件的基板的基底膜和该对置基板的基底膜是使接近的液晶分子与该基底膜面实质上平行地取向的水平取向膜。
11.如权利要求8或9所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述具有有源元件的基板具有像素电极和共用电极。
12.如权利要求8或9所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层中，在具有有源元件的基板侧产生横向电场。
13.如权利要求8或9所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述具有有源元件的基板的基底膜和所述对置基板的基底膜，包含具有选自光致异构型的官能团、光交联型的官能团和光分解型的官能团中的至少一种的化合物。
14.如权利要求8或9所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层含有在分子构造中包含除苯环的共轭双键以外的双键的液晶分子。
15.如权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述双键包含于烯基中。
16.如权利要求8、9或15所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述液晶层的取向型为IPS型、FFS型或者蓝相型。
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