JP2003193056A - 液晶添加剤、液晶組成物、液晶装置、並びに投射型表示装置 - Google Patents

液晶添加剤、液晶組成物、液晶装置、並びに投射型表示装置

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JP2003193056A
JP2003193056A JP2001394019A JP2001394019A JP2003193056A JP 2003193056 A JP2003193056 A JP 2003193056A JP 2001394019 A JP2001394019 A JP 2001394019A JP 2001394019 A JP2001394019 A JP 2001394019A JP 2003193056 A JP2003193056 A JP 2003193056A
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crystal composition
additive
light
composition
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JP2001394019A
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Takeshi Obikawa
剛 帯川
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 液晶組成物に添加することにより、光照射に
よる液晶組成物の比抵抗低下を一層防止ないし抑制する
ことが可能な液晶添加剤と、その液晶添加剤を含む液晶
組成物、及びその液晶組成物を含む液晶装置を提供す
る。 【解決手段】 液晶層50は、ハロゲン元素を含む有機
成分を主体とし液晶相を形成可能な液晶成分と、その液
晶成分から発生し得るハロゲン化水素等の不純物を捕捉
することが可能な液晶添加剤としての有機アルカリ化合
物とを含む液晶組成物を含んでいる。有機アルカリ化合
物としては3級アミンが好ましい。3級アミンのうちで
もジエチルアニリンなどのアニリン誘導体がハロゲン化
水素等の酸を補足する能力が特に高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶添加剤、液晶
組成物、液晶装置、並びに投射型表示装置に関し、特
に、光照射による液晶組成物の比抵抗低下を防止ないし
抑制可能な液晶添加剤と、その液晶添加剤を含む液晶組
成物、それを備えた液晶装置、並びに投射型表示装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶組成物としてフッ素元素等の
ハロゲン元素を含む液晶化合物を主体として構成された
ものがある。このような液晶組成物は、粘度が低く、比
抵抗値高いため、特にアクティブマトリックス駆動用の
液晶装置に適している。具体的には、上記液晶組成物を
電極を含む一対の基板間に挟持した液晶層を含んだ液晶
装置として構成され、この液晶装置を液晶プロジェクタ
等の投射型表示装置に搭載される光変調手段や、携帯電
話等に搭載される直視型表示装置として用いている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フッ素
元素等のハロゲン元素を含む液晶化合物を主体とする液
晶組成物は、例えば過度の光照射(特に短波長の青色光
照射)により液晶組成物からハロゲン元素が光分解によ
り脱離し、脱離したハロゲン元素が水素と化合してハロ
ゲン化水素を発生する惧れがある。このようなハロゲン
化水素は、当該液晶組成物を上記のように液晶装置に適
用した場合、液晶層の比抵抗を低下させ、したがって液
晶層の電圧保持率を低下させてしまう要因となり得る。
このような電圧保持率の低下に基づき、例えば液晶装置
を表示装置として用いた場合、コントラストが低下し表
示不良に繋がる場合がある。
【0004】本発明の課題は、液晶組成物に添加するこ
とにより、光照射による液晶組成物の比抵抗低下を一層
防止ないし抑制することが可能な液晶添加剤と、その液
晶添加剤を含む液晶組成物、及びその液晶組成物を含む
液晶装置、並びにその液晶装置を備えた投射型表示装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶添加剤は、液晶組成物に添加して使用
される液晶添加剤であって、液晶組成物から発生する不
純物を捕捉することが可能な有機アルカリ化合物を主体
として構成されていることを特徴とする。このような液
晶添加剤によると、例えば液晶組成物から不純物が発生
した場合にも、有機アルカリ化合物がその不純物を捕捉
するとともに、不純物を捕捉した有機−不純物複合体は
有機塩であって液晶組成物に対する溶解度が高いため、
液晶中からの析出等の問題も生じ難い。したがって、不
純物が発生した場合にも添加対象である液晶組成物の比
抵抗の低下を防止ないし抑制することが可能となる。
【0006】上記液晶組成物はハロゲン元素を含むもの
とすることができ、有機アルカリ化合物が、そのハロゲ
ン元素を含む液晶組成物から発生する不純物たるハロゲ
ン含有酸を捕捉可能に構成することができる。発生した
酸性不純物としてのハロゲン含有酸は、液晶成分の比抵
抗を大きく低下させ得るものであるが、本発明による
と、有機アルカリ化合物が中和する形でハロゲン含有酸
を確実に捕捉するため、そのような比抵抗低下を防止な
いし抑制することができる。なお、この場合もハロゲン
含有酸を捕捉した複合体(中和塩)は有機塩であるた
め、有機成分を主体とする液晶成分に対する溶解度が高
いものとなる。
【0007】有機アルカリ化合物は3級アミンとするこ
とができる。3級アミンは強い塩基であり、上記のよう
なハロゲン含有酸を捕捉する能力も高い上、有機化合物
を主体とする液晶組成物に対する溶解度が高く、さら
に、窒素原子に直接結合する水素原子を有していないた
め、自身の添加による液晶成分の比抵抗低下も防止ない
し抑制することが可能となる。また、3級アミンを有機
アルカリ化合物として用いると、添加による液晶組成物
のネマティック相と等方相との相転移温度、いわゆるク
リアーポイントの低下を抑制することが可能となる。
【0008】一方、有機アルカリ化合物は下記一般式
(1)で表されるものとすることができる。
【0009】
【化2】
【0010】このような一般式(1)で表される3級ア
ミンのうち、特に脂環を有するアミン、芳香環を有する
アニリン誘導体は、添加による上記液晶成分のクリアー
ポイント低下を一層抑制することが可能となるととも
に、特に環構造を備える液晶組成物に対する溶解性も高
いものとなる。さらに、アニリン誘導体は、強い有機塩
基で上述したハロゲン化水素等の酸を捕捉する能力が特
に高いものとなる。
【0011】次に、本発明の液晶組成物は、ハロゲン元
素を含み液晶相を形成し得る液晶化合物と、上記液晶添
加剤とを含むことを特徴とする。ハロゲン元素を含む液
晶化合物は、光照射(特に短波長の青色光照射)により
ハロゲン元素が光分解により脱離し、脱離したハロゲン
元素が水素と化合してハロゲン化水素を発生する惧れが
あり、このようなハロゲン化水素等の発生により液晶組
成物の比抵抗低下に繋がる可能性がある。しかしなが
ら、本発明においては、液晶組成物中に上述した液晶添
加剤が添加されているため、光照射により上記のような
ハロゲン化水素等の酸性不純物が発生した場合にも、そ
の酸性不純物を有機アルカリ化合物が中和により捕捉す
ることが可能となる。しかも、捕捉した有機アルカリ化
合物と酸性不純物との複合体は液晶組成物(例えば有機
化合物を主体とする)に対する溶解度が高いものである
ため、当該液晶組成物の比抵抗低下を防止ないし抑制す
ることが可能となる。
【0012】上記液晶添加剤の含有量は0.1〜5重量
%とすることができ、この場合、十分な比抵抗低下抑制
機能を実現可能な上、上述したクリアーポイントの低下
を抑制することが可能となる(例えば5℃以内に抑える
ことが好ましい)。液晶添加剤の含有量が0.1重量%
未満の場合、液晶組成物における比抵抗低下抑制機能が
十分に実現されない場合があり、液晶添加剤の含有量が
5重量%を超えると上記クリアーポイントが5℃を超え
て低下する場合がある。
【0013】次に、本発明の液晶装置は、互いに対向す
る一対の基板間に液晶層が挟持された構成を備える液晶
装置において、液晶層が上記液晶組成物を備えることを
特徴とする。この場合、液晶層を上記液晶組成物にて構
成したために、例えば光照射による液晶層における比抵
抗の低下を防止ないし抑制することが可能となる。特
に、例えば各基板の液晶層側に電極を備えるものとし、
該電極間の電圧変化に基づき液晶が駆動される場合に
は、液晶層における比抵抗の低下が防止ないし抑制され
ることにより、電圧保持率の低下を防止ないし抑制可能
となり、さらに、当該液晶装置を表示装置として用いた
場合には、電圧保持率低下の防止ないし抑制により、コ
ントラスト低下等の表示不良が生じ難いものとなる。し
たがって、光に対する安定性に優れた液晶装置を提供す
ることが可能となる。
【0014】さらに、このような本発明の液晶装置を備
えることにより、以下の本発明の投射型表示装置を提供
することができる。すなわち、本発明の投射型表示装置
は、光源と、その光源からの光を変調する本発明の液晶
装置からなる光変調手段と、光変調手段により変調され
た光を投射する投射手段とを備えたことを特徴とする。
このような投射型表示装置は、本発明の液晶装置を備え
たものであるので、光照射による液晶層の電圧保持率低
下に基づく表示不良が生じにくく、表示品質を長期に渡
って維持することが可能となる。
【0015】なお、本明細書において、「主体とする」
成分とは、構成成分のうち最も含有量の多い成分のこと
を言うものとする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態につ
いて図面を参照しつつ説明する。 [液晶装置]以下に示す本実施形態の液晶装置は、スイ
ッチング素子としてTFT(Thin-Film Transistor)素
子を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置で
ある。また、本実施形態の液晶装置は、本発明に係る液
晶組成物を備えた液晶層を有しており、液晶組成物が本
発明に係る液晶添加剤を含有したものとなっている。
【0017】図1は本実施形態の透過型液晶装置の画像
表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画
素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図で
ある。図2はデータ線、走査線、画素電極等が形成され
たTFTアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を
示す平面図である。図3は本実施形態の透過型液晶装置
の構造を示す断面図であって、図2のA−A’線断面図
である。なお、図3においては、図示上側が光入射側、
図示下側が視認側(観察者側)である場合について図示
している。また、各図においては、各層や各部材を図面
上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材
毎に縮尺を異ならせてある。
【0018】本実施形態の透過型液晶装置において、図
1に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状
に配置された複数の画素には、画素電極9と当該画素電
極9への通電制御を行うためのスイッチング素子である
TFT素子30がそれぞれ形成されており、画像信号が
供給されるデータ線6aが当該TFT素子30のソース
に電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画
像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給
されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線6aに対
してグループ毎に供給される。
【0019】また、走査線3aがTFT素子30のゲー
トに電気的に接続されており、複数の走査線3aに対し
て走査信号G1、G2、…、Gmが所定のタイミングで
パルス的に線順次で印加される。また、画素電極9はT
FT素子30のドレインに電気的に接続されており、ス
イッチング素子であるTFT素子30を一定期間だけオ
ンすることにより、データ線6aから供給される画像信
号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込
む。
【0020】画素電極9を介して液晶に書き込まれた所
定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、後述する
共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加さ
れる電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化する
ことにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここ
で、保持された画像信号がリークすることを防止するた
めに、画素電極9と共通電極との間に形成される液晶容
量と並列に蓄積容量70が付加されている。
【0021】次に、図2に基づいて、本実施形態の透過
型液晶装置の平面構造について説明する。図2に示すよ
うに、TFTアレイ基板上に、インジウム錫酸化物(以
下、「ITO」と略す。)等の透明導電性材料からなる
矩形状の画素電極9(点線部9Aにより輪郭を示す)が
複数、マトリクス状に設けられており、画素電極9の縦
横の境界に各々沿ってデータ線6a、走査線3a及び容
量線3bが設けられている。本実施形態において、各画
素電極9及び各画素電極9を囲むように配設されたデー
タ線6a、走査線3a、容量線3b等が形成された領域
が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表
示を行うことが可能な構造になっている。
【0022】データ線6aは、TFT素子30を構成す
る例えばポリシリコン膜からなる半導体層1aのうち、
後述のソース領域にコンタクトホール5を介して電気的
に接続されており、画素電極9は、半導体層1aのう
ち、後述のドレイン領域にコンタクトホール8を介して
電気的に接続されている。また、半導体層1aのうち、
後述のチャネル領域(図中左上がりの斜線の領域)に対
向するように走査線3aが配置されており、走査線3a
はチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能
する。
【0023】容量線3bは、走査線3aに沿って略直線
状に伸びる本線部(すなわち、平面的に見て、走査線3
aに沿って形成された第1領域)と、データ線6aと交
差する箇所からデータ線6aに沿って前段側(図中上向
き)に突出した突出部(すなわち、平面的に見て、デー
タ線6aに沿って延設された第2領域)とを有する。そ
して、図2中、右上がりの斜線で示した領域には、複数
の第1遮光膜11aが設けられている。
【0024】次に、図3に基づいて、本実施形態の透過
型液晶装置の断面構造について説明する。図3に示すよ
うに、本実施形態の透過型液晶装置においては、TFT
アレイ基板10と、これに対向配置される対向基板20
との間に液晶層50が挟持されている。TFTアレイ基
板10は、石英等の透光性材料からなる基板本体10A
とその液晶層50側表面に形成されたTFT素子30、
画素電極9、配向膜40を主体として構成されており、
対向基板20はガラスや石英等の透光性材料からなる基
板本体20Aとその液晶層50側表面に形成された共通
電極21と配向膜60とを主体として構成されている。
【0025】TFTアレイ基板10において、基板本体
10Aの液晶層50側表面には画素電極9が設けられ、
各画素電極9に隣接する位置に、各画素電極9をスイッ
チング制御する画素スイッチング用TFT素子30が設
けられている。画素スイッチング用TFT素子30は、
LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、走
査線3a、当該走査線3aからの電界によりチャネルが
形成される半導体層1aのチャネル領域1a’、走査線
3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜2、デー
タ線6a、半導体層1aの低濃度ソース領域1b及び低
濃度ドレイン領域1c、半導体層1aの高濃度ソース領
域1d及び高濃度ドレイン領域1eを備えている。
【0026】また、上記走査線3a上、ゲート絶縁膜2
上を含む基板本体10A上には、高濃度ソース領域1d
へ通じるコンタクトホール5、及び高濃度ドレイン領域
1eへ通じるコンタクトホール8が開孔した第2層間絶
縁膜4が形成されている。つまり、データ線6aは、第
2層間絶縁膜4を貫通するコンタクトホール5を介して
高濃度ソース領域1dに電気的に接続されている。さら
に、データ線6a上及び第2層間絶縁膜4上には、高濃
度ドレイン領域1eへ通じるコンタクトホール8が開孔
した第3層間絶縁膜7が形成されている。つまり、高濃
度ドレイン領域1eは、第2層間絶縁膜4及び第3層間
絶縁膜7を貫通するコンタクトホール8を介して画素電
極9に電気的に接続されている。
【0027】また、本実施形態では、ゲート絶縁膜2を
走査線3aに対向する位置から延設して誘電体膜として
用い、半導体膜1aを延設して第1蓄積容量電極1fと
し、更にこれらに対向する容量線3bの一部を第2蓄積
容量電極とすることにより、蓄積容量70が構成されて
いる。
【0028】また、TFTアレイ基板10の基板本体1
0Aの液晶層50側表面において、各画素スイッチング
用TFT素子30が形成された領域には、TFTアレイ
基板10を透過し、TFTアレイ基板10の図示下面
(TFTアレイ基板10と空気との界面)で反射され
て、液晶層50側に戻る戻り光が、少なくとも半導体層
1aのチャネル領域1a’及び低濃度ソース、ドレイン
領域1b、1cに入射することを防止するための第1遮
光膜11aが設けられている。また、第1遮光膜11a
と画素スイッチング用TFT素子30との間には、画素
スイッチング用TFT素子30を構成する半導体層1a
を第1遮光膜11aから電気的に絶縁するための第1層
間絶縁膜12が形成されている。さらに、図2に示した
ように、TFTアレイ基板10に第1遮光膜11aを設
けるのに加えて、コンタクトホール13を介して第1遮
光膜11aは、前段あるいは後段の容量線3bに電気的
に接続するように構成されている。
【0029】また、TFTアレイ基板10の液晶層50
側最表面、すなわち、画素電極9及び第3層間絶縁膜7
上には、電圧無印加時における液晶層50内の液晶分子
の配向を制御する配向膜40が形成されている。
【0030】他方、対向基板20には、基板本体20A
の液晶層50側表面であって、データ線6a、走査線3
a、画素スイッチング用TFT素子30の形成領域に対
向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域
に、入射光が画素スイッチング用TFT素子30の半導
体層1aのチャネル領域1a’や低濃度ソース領域1
b、低濃度ドレイン領域1cに侵入することを防止する
ための第2遮光膜23が設けられている。さらに、第2
遮光膜23が形成された基板本体20Aの液晶層50側
には、そのほぼ全面に渡って、ITO等からなる共通電
極21が形成され、その液晶層50側には、電圧無印加
時における液晶層50内の液晶分子の配向を制御する配
向膜60が形成されている。
【0031】本実施形態においては、液晶層50を構成
する液晶組成物に特徴がある。すなわち、液晶層50
は、ハロゲン元素を含む有機成分を主体とし、液晶相を
形成する液晶成分と、その液晶成分から発生し得るハロ
ゲン化水素等の不純物を捕捉することが可能な液晶添加
剤とを含む液晶組成物を含んでいる。具体的には、液晶
添加剤としてジエチルアニリンを主体とするものを用い
ている。
【0032】このような液晶添加剤を含む液晶組成物に
よると、例えば過度の光照射により液晶成分からハロゲ
ン化水素等の不純物が発生した場合、液晶添加剤が中和
の形にて不純物を捕捉することが可能で、不純物による
液晶組成物の比抵抗低下を防止ないし抑制することが可
能となる。したがって、本実施形態の透過型液晶表示装
置において、光照射等に基づき液晶成分由来(ハロゲン
元素由来)の不純物が液晶層50内で発生した場合に
も、電圧保持率の低下を防止ないし抑制することがで
き、ひいては表示装置におけるコントラスト低下等の表
示不良の発生を防止ないし抑制することが可能となる。
なお、液晶組成物中における液晶添加剤の含有量は、液
晶組成物の比抵抗低下抑制機能の実現と、液晶組成物の
ネマティック相−等方相転移温度(クリアーポイント)
の低下度合いを考慮すると、0.1〜5重量%とするの
が好ましい。
【0033】このように本実施形態の液晶装置における
液晶層50に採用した液晶組成物への液晶添加剤として
は、ジエチルアニリン等の有機アルカリ化合物を採用す
ることが好ましいが、ジエチルアニリン以外にも下記一
般式(1)に示す3級アミンを主体とするものを採用す
ることも可能である。
【0034】
【化3】
【0035】ここで、有機アルカリ化合物の中でも3級
アミンは強い塩基であり、液晶成分から発生し得るハロ
ゲン化水素等の不純物を捕捉する能力も高い上、有機成
分を主体とする液晶組成物に対する溶解度が高いため、
液晶組成物の比抵抗低下を一層防止ないし抑制できるも
のとなる。さらに、窒素原子に直接結合する水素原子を
有していないため、自身の添加による液晶組成物の比抵
抗低下も防止ないし抑制するものとなる。
【0036】また、有機アルカリ化合物の中でも脂環式
ないし芳香環式アミンは、添加による上記液晶成分のク
リアーポイント低下を一層抑制することが可能となると
ともに、特に環構造を備える液晶組成物に対する溶解性
も高いものとなる。さらに、芳香環式アミンであるアニ
リン誘導体は、強い塩基で上述したハロゲン化水素等の
酸を捕捉する能力が特に高いものとなる。
【0037】以上、本発明の一実施形態としての液晶装
置を説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求
項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に
置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有す
る知識に基づく改良を適宜付加することができる。例え
ば、本実施形態では、TFT素子を用いたアクティブマ
トリクス型液晶装置についてのみ説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、TFD(Thin-Film Di
ode)素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置や
パッシブマトリクス型液晶装置等にも適用可能である。
また、本実施形態では、透過型液晶装置についてのみ説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反
射型や半透過反射型の液晶装置にも適用可能である。こ
のように、本発明は、いかなる構造の液晶装置にも適用
することができる。
【0038】[電子機器]上記実施の形態の液晶装置を
備えた電子機器の例について説明する。図4(a)は、
携帯電話の一例を示した斜視図である。図4(a)にお
いて、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は
上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示してい
る。
【0039】図4(b)は、ワープロ、パソコンなどの
携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図4
(b)において、符号600は情報処理装置、符号60
1はキーボードなどの入力部、符号603は情報処理装
置本体、符号602は上記実施形態の液晶装置を用いた
液晶表示部を示している。
【0040】図4(c)は、腕時計型電子機器の一例を
示した斜視図である。図4(c)において、符号700
は時計本体を示し、符号701は上記実施形態の液晶装
置を用いた液晶表示部を示している。
【0041】このように図4に示す電子機器は、表示部
に上述の本発明の一例たる液晶装置を適用したものであ
るので、例えば過度の光照射による液晶層における電圧
保持率低下等が発生し難く、表示品質を長期に渡って維
持することが可能となる。
【0042】[投射型表示装置]次に、上記実施形態の
液晶装置を光変調手段として備えた投射型表示装置の構
成について、図5を参照して説明する。図5は、上記実
施形態の液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示
装置の要部を示す概略構成図である。図5において、8
10は光源、813、814はダイクロイックミラー、
815、816、817は反射ミラー、818は入射レ
ンズ、819はリレーレンズ、820は出射レンズ、8
22、823、824は液晶光変調装置、825はクロ
スダイクロイックプリズム、826は投写レンズを示
す。
【0043】光源810はメタルハライド等のランプ8
11とランプの光を反射するリフレクタ812とからな
る。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー813
は、光源810からの光束のうちの赤色光を透過させる
とともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色
光は反射ミラー817で反射されて、上述の本発明の一
例たる液晶装置を備えた赤色光用液晶光変調装置822
に入射される。
【0044】一方、ダイクロイックミラー813で反射
された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイック
ミラー814によって反射され、上述の本発明の一例た
る液晶装置を備えた緑色光用液晶光変調装置823に入
射される。なお、青色光は第2のダイクロイックミラー
814も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色
光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ8
18、リレーレンズ819、出射レンズ820を含むリ
レーレンズ系からなる導光手段821が設けられ、これ
を介して青色光が上述の本発明の一例たる液晶装置を備
えた青色光用液晶光変調装置824に入射される。
【0045】各光変調装置により変調された3つの色光
はクロスダイクロイックプリズム825に入射する。こ
のプリズムは4つの直角プリズムが貼り合わされ、その
内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘
電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電
体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像
を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系で
ある投写レンズ826によってスクリーン827上に投
写され、画像が拡大されて表示される。
【0046】上記構造を有する投射型表示装置は、上述
の本発明の一例たる液晶装置を備えたものであるので、
例えば過度の光照射による電圧保持率の低下等が発生し
難く、表示品質を長期に渡って維持することが可能な表
示装置となる。なかでも、青色光用液晶光変調装置82
4は、波長の短い光が照射されるため、本実施形態の液
晶装置を採用することで、光照射による表示不良発生の
抑制効果が最も顕著となり得る。
【0047】
【実施例】次に、本発明に係る実施例、及び比較例につ
いて説明する。なお、各実施例及び比較例について表1
に示す添加剤を用いた。
【0048】
【表1】
【0049】(実施例1)液晶配向膜用のポリイミド溶
液を、電極やTFT素子等の配向膜以外の必要な要素を
形成したガラス基板(プレ基板)、及び対向基板上に、
スピンナーで塗布し、180℃で1時間焼成して膜厚6
0nmのポリイミド塗膜を形成した。この塗膜をナイロ
ン布を巻き付けたラビングマシンでラビング処理した。
さらに、このラビング処理した基板(プレ基板)の外周
に直径4μmのSiO2球入りエポキシ接着剤をスクリ
ーン印刷し、もう一枚のラビング処理した基板(対向基
板)をポリイミド膜面が対峙するように、さらにラビン
グ方向が90°となるように重ね合わせて圧着し、接着
剤を硬化させて液晶用セルを作製した。
【0050】一方、市販のTFT用液晶混合物(メルク
社製、MLC−6849−00)に、実施例1の添加剤
として表1に示すトリブチルアミンを2wt%添加し、
本発明に係る液晶組成物(1)を作製した。この液晶組
成物(1)を上記液晶用セルに注入し、注入口をアクリ
ル接着剤で封止して液晶パネルを得た。なお、液晶組成
物(1)のネマティック相−等方相転移温度(クリアー
ポイント)を観察したところ、86℃であった。
【0051】この液晶パネルを青色光を照射できる加速
試験にセットして青色光を連続照射し、電圧保持率が9
5%となる照射時間を測定したところ400時間であっ
た。
【0052】(実施例2)実施例1と同様の市販のTF
T用液晶混合物(メルク社製、MLC−6849−0
0)に、実施例2の添加剤として表1に示すジエチルア
ニリンを2wt%添加し、本発明に係る液晶組成物
(2)を作製した。この液晶組成物(2)を実施例1と
同様の液晶用セルに注入し、注入口をアクリル接着剤で
封止して液晶パネルを得た。なお、液晶組成物(2)の
ネマティック相−等方相転移温度(クリアーポイント)
を観察したところ、87℃であった。
【0053】この液晶パネルを青色光を照射できる加速
試験にセットして青色光を連続照射し、電圧保持率が9
5%となる照射時間を測定したところ450時間であっ
た。
【0054】(実施例3)実施例1と同様の市販のTF
T用液晶混合物(メルク社製、MLC−6849−0
0)に、実施例3の添加剤として表1に示す4−ペンチ
ル−4’−ジエチルアミノビフェニルを1wt%添加
し、本発明に係る液晶組成物(3)を作製した。この液
晶組成物(3)を実施例1と同様の液晶用セルに注入
し、注入口をアクリル接着剤で封止して液晶パネルを得
た。なお、液晶組成物(3)のネマティック相−等方相
転移温度(クリアーポイント)を観察したところ、89
℃であった。
【0055】この液晶パネルを青色光を照射できる加速
試験にセットして青色光を連続照射し、電圧保持率が9
5%となる照射時間を測定したところ350時間であっ
た。
【0056】(実施例4)実施例1と同様の市販のTF
T用液晶混合物(メルク社製、MLC−6849−0
0)に、実施例4の添加剤として表1に示す4−ペンチ
ル−4’−ジエチルアミノビフェニルを5wt%添加
し、本発明に係る液晶組成物(4)を作製した。この液
晶組成物(4)を実施例1と同様の液晶用セルに注入
し、注入口をアクリル接着剤で封止して液晶パネルを得
た。なお、液晶組成物(4)のネマティック相−等方相
転移温度(クリアーポイント)を観察したところ、86
℃であった。
【0057】この液晶パネルを青色光を照射できる加速
試験にセットして青色光を連続照射し、電圧保持率が9
5%となる照射時間を測定したところ450時間であっ
た。
【0058】(実施例5)実施例1と同様の市販のTF
T用液晶混合物(メルク社製、MLC−6849−0
0)に、実施例5の添加剤として表1に示す4−ペンチ
ル−4’−ジエチルアミノビフェニルを7wt%添加
し、本発明に係る液晶組成物(5)を作製した。この液
晶組成物(5)を実施例1と同様の液晶用セルに注入
し、注入口をアクリル接着剤で封止して液晶パネルを得
た。なお、液晶組成物(5)のネマティック相−等方相
転移温度(クリアーポイント)を観察したところ、83
℃であった。
【0059】この液晶パネルを青色光を照射できる加速
試験にセットして青色光を連続照射し、電圧保持率が9
5%となる照射時間を測定したところ500時間であっ
た。
【0060】(比較例1)実施例1と同様の市販のTF
T用液晶混合物(メルク社製、MLC−6849−0
0)を、添加剤を添加せず実施例1と同様の液晶用セル
に注入し、注入口をアクリル接着剤で封止して液晶パネ
ルを得た。なお、添加剤を含まない液晶混合物のネマテ
ィック相−等方相転移温度(クリアーポイント)を観察
したところ、91℃であった。
【0061】この液晶パネルを青色光を照射できる加速
試験にセットして青色光を連続照射し、電圧保持率が9
5%となる照射時間を測定したところ250時間であっ
た。
【0062】以上の結果から、実施例1〜5の添加剤を
含む液晶組成物(1)〜(5)のクリアーポイントは8
3〜89℃であって、通常時の使用環境下、例えば屋内
外における使用環境下において安定して駆動する液晶層
を形成することが可能となる。特に、実施例1〜4の液
晶組成物(1)〜(4)は、比較例1の添加剤を含まな
い液晶混合物と比して分かるように、添加剤の添加によ
るクリアーポイントの変化が5℃以下であって、添加剤
の添加量を5wt%以下とすることで、通常時の使用環
境下において一層安定性に優れた液晶層を形成すること
が可能となる。
【0063】また、実施例1〜5の添加剤を含む液晶組
成物(1)〜(5)と、比較例1とにおいて、電圧保持
率が95%となる光照射時間を比較すると、添加剤の添
加により光照射に基づく電圧保持率の低下が抑制されて
いることが分かる。さらに、実施例1と実施例2を比較
すると、環状鎖を含む有機アルカリ化合物からなる添加
剤を添加することにより、光照射に基づく電圧保持率の
低下を一層抑制することが可能となることが分かる。な
お、添加剤の添加による電圧保持率の低下抑制機能を考
慮すると、添加剤の添加量は少なくとも0.1wt%と
することが好ましい。
【0064】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の液
晶添加剤によれば、該添加剤を添加することによる液晶
組成物のクリアーポイントの低下が少なく、過度の光照
射等により液晶組成物中に液晶成分から分解した不純物
が発生した場合に、当該添加剤がその不純物を捕捉し、
しかも補足した添加剤−不純物複合体は液晶組成物に対
する溶解性が高くて析出しずらいものとなるため、不純
物発生による液晶組成物の比抵抗値低下を防止ないし抑
制することが可能となる。また、このような本発明の液
晶添加剤を含有する液晶組成物を液晶層に含む液晶装置
は、光照射により表示不良が一層生じ難いものとなる。
さらに、本発明の液晶装置を備えることにより、表示特
性に優れた投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態たる液晶装置におけるス
イッチング素子、信号線等の等価回路図。
【図2】 図1の液晶装置のTFTアレイ基板の相隣接
する複数の画素群の構造を示す平面図。
【図3】 図1の液晶装置についてその要部の構造を示
す断面図。
【図4】 本発明に係る電子機器について幾つかの例を
示す斜視図。
【図5】 本発明に係る投射型表示装置についての一例
を示す図。
【符号の説明】
10 TFTアレイ基板 20 対向基板 10A、20A 基板本体 50 液晶層

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶組成物に添加して使用される液晶添
    加剤であって、前記液晶組成物から発生する不純物を捕
    捉することが可能な有機アルカリ化合物を主体として構
    成されていることを特徴とする液晶添加剤。
  2. 【請求項2】 前記液晶組成物がハロゲン元素を含むも
    のとされ、前記有機アルカリ化合物は、前記ハロゲン元
    素を含む液晶組成物から発生する不純物たるハロゲン含
    有酸を捕捉可能であることを特徴とする請求項1に記載
    の液晶添加剤。
  3. 【請求項3】 前記有機アルカリ化合物が3級アミンで
    あることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶添加
    剤。
  4. 【請求項4】 前記有機アルカリ化合物が下記一般式
    (1)で表される化合物であることを特徴とする請求項
    1ないし3のいずれか1項に記載の液晶添加剤。 【化1】
  5. 【請求項5】 前記有機アルカリ化合物がアニリン誘導
    体であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか
    1項に記載の液晶添加剤。
  6. 【請求項6】 ハロゲン元素を含む液晶組成物と、請求
    項1ないし5のいずれか1項に記載の液晶添加剤とを含
    むことを特徴とする液晶組成物。
  7. 【請求項7】 前記液晶組成物から、前記ハロゲン元素
    に由来するハロゲン化水素が前記不純物として発生し得
    ることを特徴とする請求項6に記載の液晶組成物。
  8. 【請求項8】 前記液晶添加剤の含有量が0.1〜5重
    量%とされていることを特徴とする請求項7に記載の液
    晶組成物。
  9. 【請求項9】 互いに対向する一対の基板間に液晶層が
    挟持された構成を備える液晶装置において、前記液晶層
    が請求項6ないし8のいずれか1項に記載の液晶組成物
    を備えることを特徴とする液晶装置。
  10. 【請求項10】 光源と、前記光源からの光を変調する
    請求項9に記載の液晶装置からなる光変調手段と、前記
    光変調手段により変調された光を投射する投射手段とを
    備えたことを特徴とする投射型表示装置。
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