JP2002221725A - 液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶層中に溶出される不純物を原因とする焼
き付き現象を防止する一方、液晶層中の水分による配向
膜の加水分解を原因とする画像の白ずみ（黒ずみ）を防
止して、液晶表示素子の表示品位向上を図る。 【解決手段】 カラーフィルタ層２０上にマトリクス状
に配列される画素電極２１を有するアレイ基板１１表面
及び、コモン電極２６を有する対向基板１２表面に、表
面エネルギーが５１〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲の配向膜
２３、２７を成膜して、この配向膜２３、２７を対向配
置してなる両基板１１、１２の間隙に液晶組成物１６を
封入する。
き付き現象を防止する一方、液晶層中の水分による配向
膜の加水分解を原因とする画像の白ずみ（黒ずみ）を防
止して、液晶表示素子の表示品位向上を図る。 【解決手段】 カラーフィルタ層２０上にマトリクス状
に配列される画素電極２１を有するアレイ基板１１表面
及び、コモン電極２６を有する対向基板１２表面に、表
面エネルギーが５１〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲の配向膜
２３、２７を成膜して、この配向膜２３、２７を対向配
置してなる両基板１１、１２の間隙に液晶組成物１６を
封入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に係
り、特に基板上に樹脂層を有する場合の、表示むらや白
ずみあるいは黒ずみによる表示品位の劣化を抑え、高画
質の画像を得る液晶表示素子に関する。
り、特に基板上に樹脂層を有する場合の、表示むらや白
ずみあるいは黒ずみによる表示品位の劣化を抑え、高画
質の画像を得る液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラー液晶表示素子にあっては、駆動素
子により駆動される複数の画素電極を有するアレイ基板
あるいは対向電極を有する対向基板のいずれか一方に樹
脂層であるカラーフィルタ層を有しており、両基板を対
向配置してなる間隙に液晶組成物を封入して成ってい
る。そして従来、両基板間に封入される液晶組成物の液
晶分子を均一に配向させるため、両基板表面の液晶組成
物と接触する面上にはそれぞれ配向膜が成膜されてい
る。
子により駆動される複数の画素電極を有するアレイ基板
あるいは対向電極を有する対向基板のいずれか一方に樹
脂層であるカラーフィルタ層を有しており、両基板を対
向配置してなる間隙に液晶組成物を封入して成ってい
る。そして従来、両基板間に封入される液晶組成物の液
晶分子を均一に配向させるため、両基板表面の液晶組成
物と接触する面上にはそれぞれ配向膜が成膜されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記樹脂
層であるカラーフィルタ層等が形成される液晶表示素子
にあっては、樹脂材料に起因してカラーフィルタ層に含
まれる不純物が液晶層に溶出して焼き付き現象を発生
し、表示不良を生じ表示品位を著しく低下するという問
題を有していた。一方、液晶表示素子にあっては、液晶
層中に含まれる水分あるいは外部から侵入される水分に
より、液晶層と直接接触する配向膜が加水分解される事
に起因して、白ずみ（黒ずみ）を発生し、表示不良を生
じ、これによっても表示品位を低下するという問題を有
していた。
層であるカラーフィルタ層等が形成される液晶表示素子
にあっては、樹脂材料に起因してカラーフィルタ層に含
まれる不純物が液晶層に溶出して焼き付き現象を発生
し、表示不良を生じ表示品位を著しく低下するという問
題を有していた。一方、液晶表示素子にあっては、液晶
層中に含まれる水分あるいは外部から侵入される水分に
より、液晶層と直接接触する配向膜が加水分解される事
に起因して、白ずみ（黒ずみ）を発生し、表示不良を生
じ、これによっても表示品位を低下するという問題を有
していた。
【０００４】そこで本発明は上記課題を除去するもので
あり、液晶層中への不純物の溶出や水分の混入にかかわ
らず、これらを起因とする表示不良の発生を防止して、
表示品位の高い液晶表示素子を提供することを目的とす
る。
あり、液晶層中への不純物の溶出や水分の混入にかかわ
らず、これらを起因とする表示不良の発生を防止して、
表示品位の高い液晶表示素子を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、少なくともいずれか一方に電極
を有し対向配置される一対の基板と、この一対の基板の
少なくともいずれか一方に形成される樹脂層と、前記一
対の基板表面にそれぞれ成膜される表面エネルギーが５
１〜６０ｄｙｎ／ｃｍの配向膜と、この配向膜を対向配
置してなる前記一対の基板の間隙に封入される液晶組成
物とを設けるものである。
するための手段として、少なくともいずれか一方に電極
を有し対向配置される一対の基板と、この一対の基板の
少なくともいずれか一方に形成される樹脂層と、前記一
対の基板表面にそれぞれ成膜される表面エネルギーが５
１〜６０ｄｙｎ／ｃｍの配向膜と、この配向膜を対向配
置してなる前記一対の基板の間隙に封入される液晶組成
物とを設けるものである。
【０００６】上記構成により本発明は、樹脂層から生じ
る不純物が配向膜の所定箇所に集中するのを防止するこ
とにより焼き付きの発生を防止する一方、配向膜への水
分の付着を防止することにより白ずみ（黒ずみ）の発生
を防止して、表示品位の良い、信頼性の高い液晶表示素
子を得るものである。
る不純物が配向膜の所定箇所に集中するのを防止するこ
とにより焼き付きの発生を防止する一方、配向膜への水
分の付着を防止することにより白ずみ（黒ずみ）の発生
を防止して、表示品位の良い、信頼性の高い液晶表示素
子を得るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】先ず本発明の原理について述べ
る。不純物あるいは水分により液晶表示素子に表示不良
を発生する原因を調べるため、カラーフィルタ層が形成
される液晶表示素子に１０ｍｍ角の白黒チェッカー画像
を１０００時間表示して、信頼性試験を行いポリイミド
配向膜の表面エネルギーと、焼き付きの発生及び白ずみ
・黒ずみの発生との関係を調べたところ、図１に示す試
験結果を得られた。
る。不純物あるいは水分により液晶表示素子に表示不良
を発生する原因を調べるため、カラーフィルタ層が形成
される液晶表示素子に１０ｍｍ角の白黒チェッカー画像
を１０００時間表示して、信頼性試験を行いポリイミド
配向膜の表面エネルギーと、焼き付きの発生及び白ずみ
・黒ずみの発生との関係を調べたところ、図１に示す試
験結果を得られた。
【０００８】即ち、ポリイミド配向膜の表面エネルギー
が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下であると、表示時間が１０００
時間に達する前に液晶表示素子は焼き付き現象による表
示不能となる画素を生じ表示品位を著しく低下してしま
う。一方、ポリイミド配向膜の表面エネルギーが６０ｄ
ｙｎ／ｃｍを超えると、表示時間が１０００時間に達す
る前に液晶表示素子の表示に白ずみ（黒ずみ）を生じ表
示品位を著しく低下してしまう。
が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下であると、表示時間が１０００
時間に達する前に液晶表示素子は焼き付き現象による表
示不能となる画素を生じ表示品位を著しく低下してしま
う。一方、ポリイミド配向膜の表面エネルギーが６０ｄ
ｙｎ／ｃｍを超えると、表示時間が１０００時間に達す
る前に液晶表示素子の表示に白ずみ（黒ずみ）を生じ表
示品位を著しく低下してしまう。
【０００９】これは、液晶表示素子にカラーフィルタ層
を設けると、カラーフィルタ層に含まれる不純物が液晶
層中に溶出され、液晶表示素子に成膜されるポリイミド
配向膜の表面エネルギーが低いと、電圧印加前にあって
は図２（ａ）に示すようにカラーフィルタ層から溶出さ
れた不純物１が液晶層２中に分散されて浮遊した状態を
呈するものの、画像表示時に電圧が印加されると、図２
（ｂ）に示すように電圧印加部分の配向膜３上に局所的
に不純物が集中してしまい、焼き付きを発生する原因と
なる。
を設けると、カラーフィルタ層に含まれる不純物が液晶
層中に溶出され、液晶表示素子に成膜されるポリイミド
配向膜の表面エネルギーが低いと、電圧印加前にあって
は図２（ａ）に示すようにカラーフィルタ層から溶出さ
れた不純物１が液晶層２中に分散されて浮遊した状態を
呈するものの、画像表示時に電圧が印加されると、図２
（ｂ）に示すように電圧印加部分の配向膜３上に局所的
に不純物が集中してしまい、焼き付きを発生する原因と
なる。
【００１０】そこでこの焼き付きを防止する目的で配向
膜の表面エネルギーを高くすると、図３に示すように液
晶層２中に溶出された不純物１は配向膜３の表面にほぼ
均一にトラップされ、電圧印加時においても局所的に集
中する事が無く、従って焼き付き現象は発生しない。し
かしながら、表面エネルギーの高い配向膜３は、液晶層
２中に含まれあるいは外部から侵入した水分もトラップ
してしまう。このためトラップした水分により配向膜３
表面の加水分解を生じ、図１に示すように、配向膜の表
面エネルギーが６０ｄｙｎ／ｃｍを超えると、長時間使
用する間に白ずみ（黒ずみ）を発生する事となる。
膜の表面エネルギーを高くすると、図３に示すように液
晶層２中に溶出された不純物１は配向膜３の表面にほぼ
均一にトラップされ、電圧印加時においても局所的に集
中する事が無く、従って焼き付き現象は発生しない。し
かしながら、表面エネルギーの高い配向膜３は、液晶層
２中に含まれあるいは外部から侵入した水分もトラップ
してしまう。このためトラップした水分により配向膜３
表面の加水分解を生じ、図１に示すように、配向膜の表
面エネルギーが６０ｄｙｎ／ｃｍを超えると、長時間使
用する間に白ずみ（黒ずみ）を発生する事となる。
【００１１】従って本発明は、配向膜の表面エネルギー
を５１〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲にコントロールするこ
とによって、焼き付きと白ずみ（黒ずみ）のそれぞれの
原因による表示不良の発生を防止するものである。
を５１〜６０ｄｙｎ／ｃｍの範囲にコントロールするこ
とによって、焼き付きと白ずみ（黒ずみ）のそれぞれの
原因による表示不良の発生を防止するものである。
【００１２】尚、配向膜の表面エネルギーは、配向膜上
に水滴を滴下し、水滴と配向膜との接触角度を測定する
方法で測定値を得ている。
に水滴を滴下し、水滴と配向膜との接触角度を測定する
方法で測定値を得ている。
【００１３】次に上記原理に基づき本発明を図４に示す
実施の形態を参照して説明する。図４は、アレイ基板１
１及び対向基板１２をスペーサ１３を介して対向配置
し、熱硬化型エポキシ系接着剤ＥＳ−５５０（三井東圧
化学（株）社製）を用いたシール剤１４にて周囲を接着
して成る間隙に注入口から液晶組成物１６を注入後、注
入口を封止し、更にアレイ基板１１及び対向基板１２そ
れぞれに偏光板１１ａ、１２ａを貼り付けてなる液晶表
示素子１０を示す概略断面図である。
実施の形態を参照して説明する。図４は、アレイ基板１
１及び対向基板１２をスペーサ１３を介して対向配置
し、熱硬化型エポキシ系接着剤ＥＳ−５５０（三井東圧
化学（株）社製）を用いたシール剤１４にて周囲を接着
して成る間隙に注入口から液晶組成物１６を注入後、注
入口を封止し、更にアレイ基板１１及び対向基板１２そ
れぞれに偏光板１１ａ、１２ａを貼り付けてなる液晶表
示素子１０を示す概略断面図である。
【００１４】アレイ基板１１は、ガラス基板１７上の図
示しない走査線及び信号線の交点近傍に液晶駆動用の薄
膜トランジスタ（以下ＴＦＴと略称する。）素子１８を
有している。ＴＦＴ素子１８の上にはＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の着色層２０ａ、２０ｂ、２０ｃがス
トライプ状に配置されてなるカラーフィルタ層２０が配
置されている。
示しない走査線及び信号線の交点近傍に液晶駆動用の薄
膜トランジスタ（以下ＴＦＴと略称する。）素子１８を
有している。ＴＦＴ素子１８の上にはＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の着色層２０ａ、２０ｂ、２０ｃがス
トライプ状に配置されてなるカラーフィルタ層２０が配
置されている。
【００１５】カラーフィルタ層２０上であって図示しな
い走査線及び信号線で囲まれる領域に、複数の画素電極
２１がマトリクス状にパターン形成されていて、画素電
極２１はカラーフィルタ層２０に形成されるスルーホー
ル２２を介してＴＦＴ素子１８のソース電極（図示せ
ず）に接続し、ＴＦＴ素子１８により駆動される。更に
画素電極２１上には表面エネルギー５３．５ｄｙｎ／ｃ
ｍの配向膜２３が成膜されている。
い走査線及び信号線で囲まれる領域に、複数の画素電極
２１がマトリクス状にパターン形成されていて、画素電
極２１はカラーフィルタ層２０に形成されるスルーホー
ル２２を介してＴＦＴ素子１８のソース電極（図示せ
ず）に接続し、ＴＦＴ素子１８により駆動される。更に
画素電極２１上には表面エネルギー５３．５ｄｙｎ／ｃ
ｍの配向膜２３が成膜されている。
【００１６】対向基板１２は、ガラス基板２４上にＩＴ
Ｏからなるコモン電極２６が形成され、コモン電極２６
上に表面エネルギー５３．５ｄｙｎ／ｃｍの配向膜２７
が成膜されている。
Ｏからなるコモン電極２６が形成され、コモン電極２６
上に表面エネルギー５３．５ｄｙｎ／ｃｍの配向膜２７
が成膜されている。
【００１７】次に液晶表示素子１０の製造方法について
述べる。アレイ基板１１は、通常のフォトリソグラフィ
工程によるパターニングを繰り返してガラス基板１７上
にＴＦＴ素子１８を形成する。次いで着色層材料とし
て、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂
レジストＣＲ−２０００（富士ハントテクノロジー
（株）製）をスピンナーにて全面塗布し、フォトマスク
を介し赤を着色したい部分に３５６ｎｍの波長の光を１
００ｍＪ／ｃｍ２照射後、ＫＯＨの１％ 水溶液で１０
秒間現像してＲ（赤）２２ａの着色層２０ａを形成す
る。
述べる。アレイ基板１１は、通常のフォトリソグラフィ
工程によるパターニングを繰り返してガラス基板１７上
にＴＦＴ素子１８を形成する。次いで着色層材料とし
て、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂
レジストＣＲ−２０００（富士ハントテクノロジー
（株）製）をスピンナーにて全面塗布し、フォトマスク
を介し赤を着色したい部分に３５６ｎｍの波長の光を１
００ｍＪ／ｃｍ２照射後、ＫＯＨの１％ 水溶液で１０
秒間現像してＲ（赤）２２ａの着色層２０ａを形成す
る。
【００１８】同様にしてＧ（緑）、Ｂ（青）の着色層２
０ｂ、２０ｃを形成する。Ｇ（緑）、Ｂ（青）の着色層
２０ｂ、２０ｃの着色層材料としてはいずれも富士ハン
トテクノロジー（株）製の、緑色、青色の顔料を分散さ
せた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストＣＧ−２００
０，ＣＢ−２０００を用いた。カラーフィルタ層２０形
成後、スパッタ法にてＩＴＯ膜を１５００オングストロ
ームの厚さに成膜して、フォトリソグラフィ工程によっ
てパターン形成し、カラーフィルタ層２０上にマトリク
ス配列される画素電極２１を形成後、この上に配向膜２
３を塗布する。
０ｂ、２０ｃを形成する。Ｇ（緑）、Ｂ（青）の着色層
２０ｂ、２０ｃの着色層材料としてはいずれも富士ハン
トテクノロジー（株）製の、緑色、青色の顔料を分散さ
せた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストＣＧ−２００
０，ＣＢ−２０００を用いた。カラーフィルタ層２０形
成後、スパッタ法にてＩＴＯ膜を１５００オングストロ
ームの厚さに成膜して、フォトリソグラフィ工程によっ
てパターン形成し、カラーフィルタ層２０上にマトリク
ス配列される画素電極２１を形成後、この上に配向膜２
３を塗布する。
【００１９】一方対向基板１２は、ガラス基板２４上に
スパッタ法にてＩＴＯ膜を１５００オングストロームの
厚さに成膜してコモン電極２６を形成後、この上に配向
膜２７を塗布する。
スパッタ法にてＩＴＯ膜を１５００オングストロームの
厚さに成膜してコモン電極２６を形成後、この上に配向
膜２７を塗布する。
【００２０】次に配向膜２３、２７について述べる。ア
レイ基板１１側の画素電極２１上及び対向基板１２側の
コモン電極２６上にそれぞれポリイミド配向膜材料とし
てＳＥ−７４９２（日産化学工業（株）社製）を滴下
し、スピンコートにより全面に５００オングストローム
の厚さとなるように塗布する。更にそれぞれを１８０℃
で１時間焼成処理して、表面エネルギー５３．５ｄｙｎ
／ｃｍの配向膜２３、２７を得る。
レイ基板１１側の画素電極２１上及び対向基板１２側の
コモン電極２６上にそれぞれポリイミド配向膜材料とし
てＳＥ−７４９２（日産化学工業（株）社製）を滴下
し、スピンコートにより全面に５００オングストローム
の厚さとなるように塗布する。更にそれぞれを１８０℃
で１時間焼成処理して、表面エネルギー５３．５ｄｙｎ
／ｃｍの配向膜２３、２７を得る。
【００２１】表面エネルギーは、配向膜の材料、プロセ
ス条件等により変化し、例えば焼成温度が高く、焼成時
間が長いと表面エネルギーは高くなる。本実施の形態に
おいては、上記の材料と、プロセス条件を選択する事に
より表面エネルギーを制御した。
ス条件等により変化し、例えば焼成温度が高く、焼成時
間が長いと表面エネルギーは高くなる。本実施の形態に
おいては、上記の材料と、プロセス条件を選択する事に
より表面エネルギーを制御した。
【００２２】この後、配向膜２３、２７をラビングによ
り配向処理し、アレイ基板１１の配向膜２３の周辺に沿
ってシール剤１４を印刷塗布し、アレイ基板１１からコ
モン電極２６に電圧を印加するためのトランスファ材
（図示せず）をシール剤１４周辺に形成する一方、対向
基板１２にスペーサ１３を散布した後、アレイ基板１１
及び対向基板１２を、配向膜２３、２７のそれぞれのラ
ビング方向が90°となるよう対向配置し、シール剤１４
を加熱硬化させて貼り合わせ液晶セルを形成する。
り配向処理し、アレイ基板１１の配向膜２３の周辺に沿
ってシール剤１４を印刷塗布し、アレイ基板１１からコ
モン電極２６に電圧を印加するためのトランスファ材
（図示せず）をシール剤１４周辺に形成する一方、対向
基板１２にスペーサ１３を散布した後、アレイ基板１１
及び対向基板１２を、配向膜２３、２７のそれぞれのラ
ビング方向が90°となるよう対向配置し、シール剤１４
を加熱硬化させて貼り合わせ液晶セルを形成する。
【００２３】次に液晶セルの間隙に液晶組成物１６とし
て、ＺＬＩ−１５６５（Ｅ．メルク社製）にカイラル材
を０．１ｗｔ％添加したものを注入し、この後注入口
（図示せず）を紫外線硬化樹脂で封止後、アレイ基板１
１及び対向基板１２に偏光板１１ａ、１２ａを貼り付け
て液晶表示素子１０を完成する。
て、ＺＬＩ−１５６５（Ｅ．メルク社製）にカイラル材
を０．１ｗｔ％添加したものを注入し、この後注入口
（図示せず）を紫外線硬化樹脂で封止後、アレイ基板１
１及び対向基板１２に偏光板１１ａ、１２ａを貼り付け
て液晶表示素子１０を完成する。
【００２４】こうして作製した液晶表示素子１０を高温
高湿度（５０℃、８０％）条件で１０ｍｍ角の白黒チェ
ッカー画像を用いて１０００時間連続画像表示試験をお
こなったが、焼き付き及び白ずみ（黒ずみ）の発生は皆
無で有り、良好な表示画像を得られた。
高湿度（５０℃、８０％）条件で１０ｍｍ角の白黒チェ
ッカー画像を用いて１０００時間連続画像表示試験をお
こなったが、焼き付き及び白ずみ（黒ずみ）の発生は皆
無で有り、良好な表示画像を得られた。
【００２５】この様に構成すれば、配向膜２３、２７の
表面エネルギーが５３．５ｄｙｎ／ｃｍと高い事から、
カラーフィルタ層２２から液晶組成物１６中に溶出した
不純物は配向膜２３、２７にほぼ均等にトラップされる
ので、長時間の画像表示にかかわらず、焼き付き現象を
防止出来る。また配向膜２３、２７の表面エネルギーは
高過ぎず、配向膜２３、２７を加水分解する程には液晶
組成物１６中の水分をトラップしないので、高温高湿度
での条件下においても白ずみ（黒ずみ）の発生を防止出
来る。従って、液晶表示素子１０は、不純物が溶出され
るカラーフィルタ層２２を設けるにもかかわらず、不純
物による悪影響を受ける事無く、焼き付きや白ずみ（黒
ずみ）による表示不良を防止して、高い表示品位を得ら
れる。
表面エネルギーが５３．５ｄｙｎ／ｃｍと高い事から、
カラーフィルタ層２２から液晶組成物１６中に溶出した
不純物は配向膜２３、２７にほぼ均等にトラップされる
ので、長時間の画像表示にかかわらず、焼き付き現象を
防止出来る。また配向膜２３、２７の表面エネルギーは
高過ぎず、配向膜２３、２７を加水分解する程には液晶
組成物１６中の水分をトラップしないので、高温高湿度
での条件下においても白ずみ（黒ずみ）の発生を防止出
来る。従って、液晶表示素子１０は、不純物が溶出され
るカラーフィルタ層２２を設けるにもかかわらず、不純
物による悪影響を受ける事無く、焼き付きや白ずみ（黒
ずみ）による表示不良を防止して、高い表示品位を得ら
れる。
【００２６】一方これに対して（比較例１）について述
べる。この（比較例１）は、前記実施の形態における表
面エネルギーが５３．５ｄｙｎ／ｃｍの配向膜２３、２
７に変えて、表面エネルギーが５０．４ｄｙｎ／ｃｍと
低い配向膜を画素電極及びコモン電極表面に成膜するも
のであり、他は前記実施の形態と全く同様とする。この
（比較例１）の表面エネルギーが５０．４ｄｙｎ／ｃｍ
の配向膜は、ポリイミド配向膜材料であるＳＥ−７４９
２（日産化学工業（株）社製）を画素電極及びコモン電
極表面に塗布後、２２０℃で１時間焼成処理して得るも
のである。
べる。この（比較例１）は、前記実施の形態における表
面エネルギーが５３．５ｄｙｎ／ｃｍの配向膜２３、２
７に変えて、表面エネルギーが５０．４ｄｙｎ／ｃｍと
低い配向膜を画素電極及びコモン電極表面に成膜するも
のであり、他は前記実施の形態と全く同様とする。この
（比較例１）の表面エネルギーが５０．４ｄｙｎ／ｃｍ
の配向膜は、ポリイミド配向膜材料であるＳＥ−７４９
２（日産化学工業（株）社製）を画素電極及びコモン電
極表面に塗布後、２２０℃で１時間焼成処理して得るも
のである。
【００２７】この表面エネルギーが５０．４ｄｙｎ／ｃ
ｍの配向膜を有する（比較例１）の液晶表示素子を、前
記実施の形態と同様にして、高温高湿度（５０℃、８０
％）条件で１０ｍｍ角の白黒チェッカー画像を用いて１
０００時間連続画像表示試験をおこなった所、配向膜の
表面エネルギーが低いため、約１１０時間程で焼き付き
現象による表示不良を発生し、表示品位が著しく劣って
しまった。
ｍの配向膜を有する（比較例１）の液晶表示素子を、前
記実施の形態と同様にして、高温高湿度（５０℃、８０
％）条件で１０ｍｍ角の白黒チェッカー画像を用いて１
０００時間連続画像表示試験をおこなった所、配向膜の
表面エネルギーが低いため、約１１０時間程で焼き付き
現象による表示不良を発生し、表示品位が著しく劣って
しまった。
【００２８】次に（比較例２）について述べる。この
（比較例２）は、前記実施の形態における表面エネルギ
ーが５３．５ｄｙｎ／ｃｍの配向膜２３、２７に変え
て、表面エネルギーが６２ｄｙｎ／ｃｍと高い配向膜を
画素電極及びコモン電極表面に成膜するものであり、他
は前記実施の形態と全く同様とする。この（比較例２）
の表面エネルギーが６２ｄｙｎ／ｃｍの配向膜は、ポリ
イミド配向膜材料であるＳＥ−７４９２（日産化学工業
（株）社製）を画素電極及びコモン電極表面に塗布後、
１５０℃で１時間焼成処理して得るものである。この表
面エネルギーが６２ｄｙｎ／ｃｍの配向膜を有する（比
較例２）の液晶表示素子を、前記実施の形態と同様にし
て、高温高湿度（５０℃、８０％）条件で１０ｍｍ角の
白黒チェッカー画像を用いて１０００時間連続画像表示
試験をおこなった所、焼き付き現象は発生しなかったも
のの、配向膜の表面エネルギーが高過ぎる事から、水分
の侵入し易い注入口部分での水分のトラップが多くな
り、この水分により配向膜が加水分解されてしまい、約
７００時間程で液晶組成物の注入口部分に白ずみ（黒ず
み）を発生し、表示不良により、表示品位が著しく劣っ
てしまった。
（比較例２）は、前記実施の形態における表面エネルギ
ーが５３．５ｄｙｎ／ｃｍの配向膜２３、２７に変え
て、表面エネルギーが６２ｄｙｎ／ｃｍと高い配向膜を
画素電極及びコモン電極表面に成膜するものであり、他
は前記実施の形態と全く同様とする。この（比較例２）
の表面エネルギーが６２ｄｙｎ／ｃｍの配向膜は、ポリ
イミド配向膜材料であるＳＥ−７４９２（日産化学工業
（株）社製）を画素電極及びコモン電極表面に塗布後、
１５０℃で１時間焼成処理して得るものである。この表
面エネルギーが６２ｄｙｎ／ｃｍの配向膜を有する（比
較例２）の液晶表示素子を、前記実施の形態と同様にし
て、高温高湿度（５０℃、８０％）条件で１０ｍｍ角の
白黒チェッカー画像を用いて１０００時間連続画像表示
試験をおこなった所、焼き付き現象は発生しなかったも
のの、配向膜の表面エネルギーが高過ぎる事から、水分
の侵入し易い注入口部分での水分のトラップが多くな
り、この水分により配向膜が加水分解されてしまい、約
７００時間程で液晶組成物の注入口部分に白ずみ（黒ず
み）を発生し、表示不良により、表示品位が著しく劣っ
てしまった。
【００２９】尚本発明は上記実施の形態に限られるもの
で無く、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば、配向膜は表面エネルギーが５１〜６０ｄｙ
ｎ／ｃｍを有するものであればその原材料は限定されな
いし、焼成温度や焼成時間等の製造過程も任意である。
で無く、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であっ
て、例えば、配向膜は表面エネルギーが５１〜６０ｄｙ
ｎ／ｃｍを有するものであればその原材料は限定されな
いし、焼成温度や焼成時間等の製造過程も任意である。
【００３０】又液晶表示素子の構造も任意であり、スペ
ーサも、アレイ基板あるいは対向基板のいずれかに柱状
スペーサを設ける等しても良い。その際のスペーサの材
質として、着色層に用いたのと同じ樹脂層を使用しても
良いし、着色層とは別に透明あるいは黒色等の材料を用
いる等任意である。更に着色層を対向基板側に設ける等
しても良い。又カラーフィルタ層を対向基板側に設ける
等しても良い。但しカラーフィルタ層を対向基板側に設
けた場合は、カラーフィルタ層は一体的なコモン電極に
被覆され、液晶層側への不純物の溶出が、比較的低減さ
れるのに比し、上記実施の形態のように、アレイ基板側
にカラーフィルタ層を設けると、パターン形成された画
素電極間の間隙から、カラーフィルタ層の不純物が液晶
層側に多く溶出し、焼き付き現象を生じ易い事から、本
発明の配向膜が焼き付き防止により効果を奏する。
ーサも、アレイ基板あるいは対向基板のいずれかに柱状
スペーサを設ける等しても良い。その際のスペーサの材
質として、着色層に用いたのと同じ樹脂層を使用しても
良いし、着色層とは別に透明あるいは黒色等の材料を用
いる等任意である。更に着色層を対向基板側に設ける等
しても良い。又カラーフィルタ層を対向基板側に設ける
等しても良い。但しカラーフィルタ層を対向基板側に設
けた場合は、カラーフィルタ層は一体的なコモン電極に
被覆され、液晶層側への不純物の溶出が、比較的低減さ
れるのに比し、上記実施の形態のように、アレイ基板側
にカラーフィルタ層を設けると、パターン形成された画
素電極間の間隙から、カラーフィルタ層の不純物が液晶
層側に多く溶出し、焼き付き現象を生じ易い事から、本
発明の配向膜が焼き付き防止により効果を奏する。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
向膜の表面エネルギーを適正な範囲にコントロールして
いる事から、液晶層に溶出される不純物による焼き付き
現象の発生を防止する一方、水分による配向膜の加水分
解による画像の白ずみ（黒ずみ）の発生を防止して、表
示不良を防止し、良好な表示品位を有する液晶表示素子
を得られる。
向膜の表面エネルギーを適正な範囲にコントロールして
いる事から、液晶層に溶出される不純物による焼き付き
現象の発生を防止する一方、水分による配向膜の加水分
解による画像の白ずみ（黒ずみ）の発生を防止して、表
示不良を防止し、良好な表示品位を有する液晶表示素子
を得られる。
【図１】本発明の原理となる配向膜の表示エネルギーに
依存する表示不良の発生状態を示すグラフである。
依存する表示不良の発生状態を示すグラフである。
【図２】本発明の原理で述べる焼き付き発生の原因を示
し、（ａ）はその電圧印加前の不純物の浮遊状態を示
し、（ｂ）はその電圧印加部分への不純物の集中を示す
説明図である。
し、（ａ）はその電圧印加前の不純物の浮遊状態を示
し、（ｂ）はその電圧印加部分への不純物の集中を示す
説明図である。
【図３】本発明の原理で述べる表面エネルギーの高い配
向膜による不純物のトラップ状態を示す説明図である。
向膜による不純物のトラップ状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における液晶表示素子を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
１０…液晶表示素子 １１…アレイ基板 １１ａ…偏光板 １２…対向基板 １２ａ…偏光板 １３…スペーサ １４…シール剤 １６…液晶組成物 １７…ガラス基板 １８…ＴＦＴ素子 ２０…カラーフィルタ層 ２１…画素電極 ２３…配向膜 ２６…コモン電極 ２７…配向膜
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくともいずれか一方に電極を有し対
向配置される一対の基板と、 この一対の基板の少なくともいずれか一方に形成される
樹脂層と、 前記一対の基板表面にそれぞれ成膜される表面エネルギ
ーが５１〜６０ｄｙｎ／ｃｍの配向膜と、 この配向膜を対向配置してなる前記一対の基板の間隙に
封入される液晶組成物とを具備することを特徴とする液
晶表示素子。 - 【請求項２】 前記樹脂層がカラーフィルタ層である事
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記一対の基板の前記樹脂層を有する側
の基板が、前記樹脂層の上方に複数の駆動素子により駆
動される複数の画素電極を配置し、前記複数の画素電極
の上方に前記配向膜を成膜してなるアレイ基板である事
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2001017124A JP4625584B2 (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 液晶表示素子 |
| TW091100614A TWI314227B (ja) | 2001-01-25 | 2002-01-16 | |
| US10/050,038 US6881455B2 (en) | 2001-01-25 | 2002-01-17 | Liquid crystal display element |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001017124A JP4625584B2 (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 液晶表示素子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002221725A true JP2002221725A (ja) | 2002-08-09 |
| JP4625584B2 JP4625584B2 (ja) | 2011-02-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001017124A Expired - Fee Related JP4625584B2 (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 液晶表示素子 |
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| KR (1) | KR100463793B1 (ja) |
| TW (1) | TWI314227B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8176632B2 (en) | 2007-01-22 | 2012-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Regenerated elastic roller manufacturing process, regenerated elastic roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
| JPWO2010070960A1 (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-24 | シャープ株式会社 | 液晶パネルおよび液晶表示装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070014281A (ko) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
| TW200720733A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-01 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | Liquid crystal display panel and fabricating method thereof and sealant of liquid crystal display panel |
| KR101348760B1 (ko) * | 2007-01-20 | 2014-01-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 이온 포착 구조를 구비한 액정표시패널 및 이를 포함한액정표시장치 |
| KR20130140325A (ko) * | 2012-06-14 | 2013-12-24 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 패널 및 이의 제조 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH09311338A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-12-02 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 液晶配向剤 |
| JPH1096931A (ja) * | 1996-09-24 | 1998-04-14 | Toshiba Corp | 液晶配向膜およびその製造方法 |
| JP2000171784A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-23 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2109123B (en) * | 1981-09-14 | 1986-03-19 | Sharp Kk | Colour liquid crystal display devices |
| EP0368260B1 (en) * | 1988-11-10 | 1995-01-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid crystal display device and color filter for use with the liquid crystal display device and method of making the color filter |
| US5629056A (en) * | 1992-09-01 | 1997-05-13 | Fujitsu Limited | Liquid crystal display panel and process for producing the same |
| JPH07152037A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Chisso Corp | 液晶配向膜及び液晶表示素子 |
| DE69529364T2 (de) * | 1994-05-09 | 2003-10-16 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Flüssigkristallorientierungsschicht |
| JPH11119225A (ja) | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 液晶配向膜 |
| JPH11287979A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 液晶素子 |
| TWI283783B (en) * | 1999-12-09 | 2007-07-11 | Jsr Corp | Liquid crystal alignment film and liquid crystal display device |
-
2001
- 2001-01-25 JP JP2001017124A patent/JP4625584B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-01-16 TW TW091100614A patent/TWI314227B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-01-17 US US10/050,038 patent/US6881455B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-24 KR KR10-2002-0004124A patent/KR100463793B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020098299A1 (en) | 2002-07-25 |
| US6881455B2 (en) | 2005-04-19 |
| JP4625584B2 (ja) | 2011-02-02 |
| KR20020062847A (ko) | 2002-07-31 |
| TWI314227B (ja) | 2009-09-01 |
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