液晶显示元件的半成品、液晶显示元件以及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种液晶显示元件的半成品、液晶显示元件以及显示装置。液晶显示元件包括：包括第一电极的第一基板、与第一基板相向配置且包括第二电极的第二基板、位于第一电极与第二电极之间的液晶层、位于第一基板与液晶层之间的第一无机层以及位于第一无机层与液晶层之间的第一聚合物层，其中液晶层包含液晶组合物，液晶组合物包括液晶分子。

Semi finished products of liquid crystal display elements, liquid crystal display elements and display devices

【技术实现步骤摘要】
液晶显示元件的半成品、液晶显示元件以及显示装置
本专利技术涉及一种液晶显示元件的半成品、液晶显示元件以及显示装置，尤其涉及一种适用于垂直取向及纵向电场的液晶显示元件的半成品、液晶显示元件以及显示装置。
技术介绍
液晶显示元件根据液晶分子的动作模式而被分类为相变(phasechange，PC)、扭转向列(twistednematic，TN)、超扭转向列(supertwistednematic，STN)、电控双折射(electricallycontrolledbirefringence，ECB)、光学补偿弯曲(opticallycompensatedbend，OCB)、共面切换(in-planeswitching，IPS)、垂直取向(verticalalignment，VA)、边缘场切换(fringefieldswitching，FFS)、电场感应光反应取向(field-inducedphoto-reactivealignment，FPA)等模式。根据元件的驱动方式而被分类为无源矩阵(passivematrix，PM)与有源矩阵(activematrix，AM)。PM被分类为静态式(static)、多路复用式(multiplex)等，AM被分类为薄膜晶体管(thinfilmtransistor，TFT)、金属-绝缘体-金属(metalinsulatormetal，MIM)等。TFT被分类为非晶硅(amorphoussilicon)及多晶硅(polycrystalsilicon)。后者依制造步骤而被分类为高温型与低温型。根据光源而被分类为利用自然光的反射型、利用背光的透射型、以及利用自然光与背光两者的半透射型。在通用的液晶显示元件中，液晶分子的垂直取向是通过聚酰亚胺取向膜来达成。但是，在聚酰亚胺取向膜的制作过程中，需要对聚酰亚胺膜实施取向处理，而在此过程中会产生对密封材与取向膜的不良情况的发生。因此，衍生出了各种无聚酰亚胺化(PI-less，PI-free)的技术。例如，在液晶介质添加各种添加剂来使液晶介质进行均匀取向的技术。其中，聚合物稳定取向(polymersustainedalignment，PSA)型的液晶显示元件中，使用含有聚合物的液晶组合物。首先，将添加有少量聚合性化合物的组合物注入至元件中。继而，一边对所述元件的基板之间施加电压，一边对组合物照射紫外线。聚合性化合物进行聚合而在组合物中生成聚合物的网眼结构。所述组合物中，可利用聚合物来控制液晶分子的取向，故元件的响应时间缩短。然而，这些技术仍存在面板有残像及液晶分子取向不良的问题。
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]本专利技术的课题在于提供一种液晶显示元件的半成品、液晶显示元件以及显示装置，其中所述液晶显示元件的半成品、液晶显示元件中设置无机层而无需设置聚酰亚胺膜，即可让液晶分子达到垂直取向的效果，进而改善面板有残像以及液晶分子取向不良的问题。[解决问题的技术手段]一种液晶显示元件的半成品，包括：第一基板，包括第一支撑基板及位于第一支撑基板上的第一电极；第二基板，与第一基板相向配置，第二基板包括第二支撑基板及位于第二支撑基板上的第二电极，第二电极面对第一电极；液晶层，位于第一基板中的第一电极与第二基板中的第二电极之间；以及第一无机层，位于第一基板与液晶层之间。液晶层包含液晶组合物，液晶组合物包括液晶分子及光聚合性单体。第一电极与第二电极之间产生纵向电场，以驱动液晶层中的液晶分子。液晶分子的长轴平行纵向电场的电场方向。在本专利技术的一实施例中，所述的液晶显示元件的半成品，还包括第二无机层。第二无机层位于第二基板与液晶层之间，且第二无机层覆盖于第二基板的第二电极上。在本专利技术的一实施例中，所述的液晶显示元件的半成品不包括含有聚酰亚胺的取向膜。在本专利技术的一实施例中，所述的液晶显示元件的半成品，其中以液晶组合物为100重量％计，光聚合性单体的含量为0.01重量％～5.0重量％。本专利技术另提供一种液晶显示元件，其是对如所述液晶显示元件的半成品进行光处理步骤而制得。本专利技术还提供一种液晶显示元件，包括：第一基板，包括第一支撑基板及位于第一支撑基板上的第一电极；第二基板，与第一基板相向配置，第二基板包括第二支撑基板及位于第二支撑基板上的第二电极，第二电极面对第一电极；液晶层，位于第一电极与第二电极之间，其中液晶层包含液晶组合物，液晶组合物包括液晶分子；第一无机层，位于第一基板与液晶层之间；以及第一聚合物层，位于第一无机层与液晶层之间，且覆盖在第一无机层上。第一电极与第二电极之间产生纵向电场，以驱动液晶层中的液晶分子。液晶分子的长轴平行纵向电场的电场方向。在本专利技术的一实施例中，所述的第一无机层的材料为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。在本专利技术的一实施例中，所述的液晶显示元件，还包括第二无机层，第二无机层位于第二电极与液晶层之间，且第二无机层覆盖于第二电极上。在本专利技术的一实施例中，所述的液晶显示元件，还包括第二聚合物层，位于第二无机层与液晶层之间，且覆盖在第二无机层上。在本专利技术的一实施例中，所述的液晶显示元件，还包括第二聚合物层，位于第二支撑基板与液晶层之间，且覆盖在第二电极上。在本专利技术的一实施例中，所述的第二无机层的材料为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。在本专利技术的一实施例中，所述的第一电极包括多个导电图案，多个导电图案彼此电性连接，并且间隔排列于第一支撑基板上。在本专利技术的一实施例中，所述的第一无机层覆盖于多个导电图案以及第一支撑基板经由多个导电图案所曝露出的部分上。在本专利技术的一实施例中，所述的多个导电图案中的任一个导电图案的宽度为2μm～10μm。在本专利技术的一实施例中，所述的多个导电图案中的任两个相邻的导电图案之间的距离为2μm～10μm。在本专利技术的一实施例中，所述的液晶显示元件不包括含有聚酰亚胺的取向膜。本专利技术还提供一种显示装置，其包括：如所述的液晶显示元件以及位于液晶显示元件的一侧的背光。[专利技术的效果]本专利技术的第一优点在于：液晶显示元件的半成品通过含有无机层并且液晶层包含含有光聚合性单体的液晶组合物，因此在后续工艺中，可以在无机层上形成聚合物层，而使液晶显示元件在没有设置聚酰亚胺膜的情况下，即可让液晶分子达到垂直取向的效果，并且不仅大幅改善残像以及取向不良的问题，也可提升扩散性及取向均匀性。本专利技术的第二优点在于：液晶显示元件含有无机层并且在无机层上形成聚合物层，而使液晶显示元件在没有设置聚酰亚胺膜的情况下，即可让液晶分子达到垂直取向的效果，并且不仅大幅改善残像以及取向不良的问题，也可提升扩散性及取向均匀性。为让本专利技术的所述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的第一实施方式的一种液晶显示元件的半成品的局部剖面示意图。图2是依照本专利技术的第一实施方式的一种液晶显示元件的局部剖面示意图。图3是依照本专利技术的第二实施方式的一种液晶显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液晶显示元件的半成品，包括：/n第一基板，包括第一支撑基板及位于所述第一支撑基板上的第一电极；/n第二基板，与所述第一基板相向配置，所述第二基板包括第二支撑基板及位于所述第二支撑基板上的第二电极，所述第二电极面对所述第一电极；/n液晶层，位于所述第一基板中的所述第一电极与所述第二基板中的所述第二电极之间，其中所述液晶层包含液晶组合物，所述液晶组合物包括液晶分子及光聚合性单体；以及/n第一无机层，位于所述第一基板与所述液晶层之间；/n其中所述第一电极与所述第二电极之间产生纵向电场，以驱动所述液晶层中的所述液晶分子，/n所述液晶分子的长轴平行所述纵向电场的电场方向。/n

【技术特征摘要】
20181130 TW 1071428311.一种液晶显示元件的半成品，包括：
第一基板，包括第一支撑基板及位于所述第一支撑基板上的第一电极；
第二基板，与所述第一基板相向配置，所述第二基板包括第二支撑基板及位于所述第二支撑基板上的第二电极，所述第二电极面对所述第一电极；
液晶层，位于所述第一基板中的所述第一电极与所述第二基板中的所述第二电极之间，其中所述液晶层包含液晶组合物，所述液晶组合物包括液晶分子及光聚合性单体；以及
第一无机层，位于所述第一基板与所述液晶层之间；
其中所述第一电极与所述第二电极之间产生纵向电场，以驱动所述液晶层中的所述液晶分子，
所述液晶分子的长轴平行所述纵向电场的电场方向。


2.根据权利要求1所述的液晶显示元件的半成品，其中所述第一无机层的材料为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。


3.根据权利要求1所述的液晶显示元件的半成品，还包括第二无机层，所述第二无机层位于所述第二基板与所述液晶层之间，且所述第二无机层覆盖于所述第二基板的所述第二电极上。


4.根据权利要求3所述的液晶显示元件的半成品，其中所述第二无机层的材料为二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。


5.根据权利要求1所述的液晶显示元件的半成品，其中所述第一电极包括多个导电图案，所述多个导电图案彼此电性连接，并且间隔排列于所述第一支撑基板上。


6.根据权利要求5所述的液晶显示元件的半成品，其中所述第一无机层覆盖于所述多个导电图案以及所述第一支撑基板经由所述多个导电图案所曝露出的部分上。


7.根据权利要求5所述的液晶显示元件的半成品，其中所述多个导电图案中的任一个导电图案的宽度为2μm～10μm。


8.根据权利要求5所述的液晶显示元件的半成品，其中所述多个导电图案中的任两个相邻的导电图案之间的距离为2μm～10μm。


9.根据权利要求1所述的液晶显示元件的半成品，其中所述液晶显示元件的半成品不包括含有聚酰亚胺的取向膜。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的液晶显示元件的半成品，其中以所述液晶组合物为100重量％计，所述光聚合性单体的含量为0.01重量％～5.0重量％。


11.根据权利要求1所述的液晶显示元件的半成品，其中所述光聚合性单体包括式(3)、式(4)及式(5)所表示的化合物中的至少一者，






式(3)及式(4)中，R5为氢、氟、氯、碳数1至25的烷基或-Sp3-P3，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-NR0-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-或碳数3至8的亚环烷基取代，而且至少一个三级碳(>CH-)可经氮(>N-)取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代，此处，R0为氢或碳数1至12的烷基；R6为式(A1)至式(A4)所表示的基；R7为氢或碳数1至15的烷基，所述烷基中，至少一个-CH2-可经-O-或-S-取代，至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；R8为式(A5)及式(A6)所表示的基；环F、环G、环I及环J为1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、1,4-亚苯基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基或吡啶-2,5-二基，这些环中，至少一个氢可经氟、氯、碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟或氯取代的碳数1至12的烷基取代；Z4及Z5为单键或碳数1至10的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-、-C(CH3)＝CH-、-CH＝C(CH3)-或-C(CH3)＝C(CH3)-取代，这些基中，至少一个氢可经氟或氯取代；Sp1、Sp2及Sp3为单键或碳数1至10的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-COO-、-OCO-或-OCOO-取代，而且至少一个-CH2CH2-可经-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基中，至少一个氢可经氟、氯、-OCO-CH＝CH2或-OCO-C(CH3)＝CH2取代；P1、P2及P3为聚合性基；d及g为0、1、2、3或4；e及f为0、1、2、3或4；此处，式(3)中，在e与f之和为0的情况下，R5为-Sp3-P3；



式(A1)至式(A4)中，Sp4及Sp6为单键或碳数1至20的亚烷基，所述亚烷基中，至少一个-CH2-可经-O-、-S-、-NH-、-N(R0)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R0)-CO-O-、-O-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-N(R0)-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，这些基中，至少一个氢可经氟、氯或-CN取代，此处，R0为氢或碳数1至12的烷基；Sp5为>CR0-或>N-；X1为-OR0、-COOH、-N(R0)2、-SR0、



X2为-O-、-CO-、-NR0-、-S-或单键；环K为碳数6至25的芳香族基或碳数3至25的脂环式基，这些基可为缩合环，这些基中，一个至三个氢可经RL取代；RL为-OH、-(CH2)i-OH、氟、氯、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R0)2、-C(＝O)R0、-N(R0)2、-(CH2)i-N(R0)2、-SH、-SR0、碳数6至20的芳基、碳数6至20的杂芳基、碳数1至25的烷基、碳数1至25的烷氧基、碳数2至25的烷基羰基、碳数2至25的烷氧基羰基、碳数2至25的烷基羰氧基或碳数2至25的烷氧基羰氧基，这些基中，至少一个氢可经...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄名鸿，宋依霖，姜俊宏，
申请(专利权)人：台湾捷恩智股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71