[发明专利]液晶显示装置及其制造方法

说明书

本发明提供一种低余像且视角特性及显示对比度提高的高品质液晶显示装置。该液晶显示装置的特征在于，具有：具备像素电极和TFT且在像素上方形成有取向膜的TFT基板、和与所述TFT基板相对配置且在所述TFT基板侧的最外表面上形成有取向膜的对置基板，在所述TFT基板的取向膜与所述对置基板的取向膜之间夹持有液晶，所述取向膜是能够通过偏振光照射而赋予液晶取向限制力的材料，所述光取向膜的最外表面层具有液晶取向限制力，并且在所述光取向膜中几乎不存在光学各向异性。

技术领域

本发明涉及使视角特性及显示对比度提高的高品质液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

液晶显示装置因其显示品质高且超薄、轻巧、低耗电量等优点而用途广泛，在从手机用显示屏、数码相机用显示器等面向便携装置的显示器，到台式电脑用显示器、面向印刷和设计的显示器、医疗用监视器，甚至液晶电视等的各种用途中使用。随着其用途的扩大，对液晶显示装置要求进一步的高画质化和高品质化，尤其强烈要求由高透过率化实现的高亮度化和低耗电化。另外，随着液晶显示装置的普及，对于低成本也有了强烈要求。

通常，液晶显示装置的显示是通过如下来进行，即，向夹在一对基板间的液晶层的液晶分子施加电场而使液晶分子的取向方向变化，再通过由此产生的液晶层的光学特性的变化来进行显示。对于无电场施加时的液晶分子的取向方向，由对聚酰亚胺薄膜的表面实施了摩擦处理而得到的取向膜来限定。以往，在每个像素内均具有薄膜晶体管(TFT)等开关元件的有源驱动型液晶显示装置中，在夹持液晶层的一对基板上分别设置电极，设定成对液晶层施加的电场的方向相对于基板面大致垂直、即形成所谓的纵向电场，并利用构成液晶层的液晶分子的光旋光性来进行显示。作为纵向电场方式的代表性的液晶显示装置，已知扭曲向列(TN:Twisted Nematic)方式和垂直取向(VA:Vertical Alignment)方式。

在TN方式和VA方式的液晶显示装置中，视角窄是重大课题之一。于是，作为实现广视角化的显示方式，已知IPS(平面切换、In-Plane Switching)方式和FFS(边缘电场切换、Fringe-Field Switching)方式。IPS方式及FFS方式是在一对基板中的一方上形成梳齿状的电极、且产生的电场具有与该基板面大致平行的成分的、所谓横向电场方式的显示方式，其使构成液晶层的液晶分子在与基板大致平行的平面内旋转动作，并利用液晶层的双折射性来进行显示。通过液晶分子的平面内转换，与以往的TN方式相比具有视角宽且低负载电容等优点，有望作为代替TN方式的新型液晶显示装置，近年来正在迅速发展。

液晶显示元件根据电场的有无来控制液晶层中的液晶分子的取向状态。即，使设于液晶层外部的上下的偏振片成为完全正交的状态，并根据中间的液晶分子的取向状态产生相位差以形成明暗的状态。为了控制未对液晶施加电场的状态下的取向状态，在基板表面上形成称为取向膜的高分子薄膜，通过在其高分子的排列方向上由界面上的高分子链与液晶分子的范德瓦尔斯力(Van der Waals'forces)进行的分子间相互作用来排列液晶分子而实现。该作用也被称为取向限制力或液晶取向功能的赋予、取向处理。

对于液晶显示器的取向膜，多使用聚酰亚胺。其形成方法是将聚酰亚胺的前体即聚酰胺酸溶解在各种溶剂中，然后通过旋涂或印刷将其涂敷到基板上，并以200℃以上的高温对基板进行加热，从而除去溶剂并使聚酰胺酸以酰亚胺化闭环反应成为聚酰亚胺。此时的膜厚为100nm左右的薄膜。通过用摩擦布沿一定方向摩擦该聚酰亚胺薄膜的表面，而使表面的聚酰亚胺高分子链沿该方向取向，实现表面高分子的各向异性很高的状态。然而，由于存在因摩擦而产生静电或异物、因基板表面的凹凸不平而造成摩擦不均匀等问题，所以正逐渐开始采用一种无需与摩擦布接触的、利用偏振后的光控制分子取向的光取向法。