JP2005338468A - ネマティック液晶表示素子の表示不良解決方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 対向する一対の基板の対向面に配向膜を有するネマチック液晶表示素子において、該配向膜にエーテル結合を有する有機化合物を付着させることによるネマチック液晶表示素子の表示不良解決方法。本発明の表示不良解決方法は、ネマティック液晶表示素子の製造において液晶の注入工程で発生するの表示不良を抑えることが可能であるため、ネマチック液晶表示素子の特性改善及び効率的な製造に有用である。
【選択図】 なし
Description
又、エーテル結合を有する有機化合物は、25℃、1atmの雰囲気下において結晶相、液晶相、ガラス、準安定相のいずれの相で存在しても良いが、−30℃以上から120℃までの温度範囲において液晶相を示す化合物を用いることが好ましく、比誘電率の絶対値が10以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましい。
エーテル結合を有する有機化合物は具体的には一般式(I)
A及びBはそれぞれ独立して、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキセニレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、3,3’-スピロビシクロブチレン基又はビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基を表し、
Z1及びZ2はそれぞれ独立して単結合、炭素原子数2から12の直鎖状又は分岐状アルキレン基、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−を表すが、該アルキレン基中の一つ以上の−CH2−は酸素原子が相互に隣接しないものとして酸素原子により置換されていても良く、
nは1から3の整数を表すが、R1、R2、Z1及びZ2の少なくとも一つは基中に酸素原子を有し、B及びZ2が複数存在する場合は同一であっても異なっていても良い。)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物は、さらに具体的には以下の式(2)から式(6)で表される化合物が特に好ましい。
浸漬によりエーテル結合を有する有機化合物を付着させる場合、基板の片面をコーティングしエーテル結合を有する有機化合物を付着させた後剥離する方法が好ましく、この場合浸漬時間は30分以内であることが好ましく、10分以内であることがより好ましい。浸漬した後、溶媒を除去する方法には、加熱乾燥、真空乾燥又は気体噴射による方法がある。中でも、浸漬した後、すぐに窒素ガス又はアルゴンガスなどの不活性ガスをエアーナイフ又はエアーガンなどにより、勢いよく吹き付け溶媒を除去した後、1.3から1.3×103Paの真空状態、好ましくは1.3から6.7×102Paで完全に溶媒を除去することが好ましい。
本発明の方法は、ネマチック液晶表示素子の液晶材料注入方法が真空注入法および滴下工法のいずれの場合にも適用できるが、滴下工法に適用することが一番好ましい。
本発明の方法は、ネマチック液晶表示素子がTN方式又はSTN方式又はIPS方式又はVA方式のいずれの場合にも適用できるが、VA方式に適用することが一番好ましい。
実施例中、測定した焼き付き値は次式より算出した。
A2a:セグメント2、120分後、駆動電圧印加時の透過率
A2i:セグメント2、初期の駆動電圧印加時の透過率
A1i:セグメント1、初期の駆動電圧印加時の透過率
常識より、焼き付き値=1のときは焼き付きが生じていないと判断でき、焼き付き値<1のときは焼き付きが生じたと判断される。
(実施例1)
ITO透明電極付ガラス基板を2枚用意した(以下、基板A、基板Bと称する)。
スピンコートにより透明電極面に垂直配向膜を約100nmの厚さで塗布した。塗布した配向膜は80℃で5分焼成した後、さらに220℃で2時間焼成した。
エーテル結合を有する有機有機化合物として式(2)
ガラス基板上B1'に、マイクロシリンジを用いて、下記ネマティック液晶組成物A
作製した液晶表示素子1の印加電圧を変化させ、液晶表示素子1を直交ニコル下で観察した。作成した液晶表示素子1は表示不良が無く均一な配向を有していた。
実施例1で作成した表示不良防止剤1において、式(2)で表されるエーテル結合を有する有機化合物の濃度を、0.2質量%に変更した表示不良防止剤2を調製し、実施例1と同様にして液晶表示素子2を作製した。液晶表示素子2の印加電圧を変化させ、液晶セルを直交ニコル下で観察した。液晶表示素子2は表示不良が無く均一な配向を有していた。
(実施例3から6)
エーテル結合を有する有機有機化合物として式(3)から式(6)
エーテル結合を有する有機化合物として、式(2)で表される化合物の0.2質量%ヘキサン溶液からなる表示不良防止剤7及び0.2質量%ベンゼン溶液からなる表示不良防止剤8を各々調製し、以下、実施例1と同様にして液晶表示素子7及び8を作製した。液晶表示素子7及び8の印加電圧を変化させ、液晶セルを直交ニコル下で観察した結果、実施例1と同様に均一な配向を有する液晶表示素子が実現できた。
(実施例9)
実施例1と同様にして作製した2枚の配向膜付ガラス基板(ガラス基板A、ガラス基板B)を、表示不良防止剤2を用いて実施例1と同様の方法で配向膜表面処理した(ガラス基板A2'、ガラス基板B2')。ガラス基板B2'に、下記に示すVA用ネマティック液晶組成物B
櫛歯IPS電極付ガラス基板及び対向ガラス基板にそれぞれスピンコート法でポリイミド配向膜を塗布した。塗布した配向膜は80℃で5分焼成した後、さらに180℃で1時間焼成した。
表示不良防止剤1を用いて実施例1と同様にして配向膜付きガラス基板の配向膜表面処理を行った櫛場IPS電極付ガラス基板に、下記に示すIPS用ネマティック液晶組成物C
実施例1と同様のITO透明電極付ガラス基板を2枚用意した(ガラス基板A、ガラス基板B)。
スピンコートにより透明電極面にTN用ポリイミド配向膜を塗布した。塗布した配向膜は80℃で5分焼成した後、さらに180℃で1時間焼成した(ガラス基板ATN、ガラス基板BTN)。
ガラス基板BTNを、表示不良防止剤1を用いて実施例1と同様で配向膜表面処理した(ガラス基板BTN1')。ガラス基板BTN1'に、下記に示すTN用ネマティック液晶組成物D
(実施例11)
焼き付き測定用液晶セル(2セグメントの電極部位をもつ)の注入口から、表示不良防止剤1を充填した後10分間放置した。真空乾燥を2時間行い、溶媒を除去した後、TFT液晶組成物E
(実施例12)
保持率測定用液晶セルの注入口から、表示不良防止剤1を充填した後10分間放置した。真空乾燥を2時間行い、溶媒を除去した後、TFT液晶組成物Eを真空注入し、実施例12の保持率測定用液晶セル1を作製し、保持率測定を行った(東陽テクニカ VHR-1A、80℃)。この表示素子の保持率は90.0%であった。
(比較例2)
保持率測定用液晶セルの注入口から、TFT液晶組成物Eを真空注入し、比較例2の保持率測定用液晶セル2を作製し、保持率測定を行った(東陽テクニカ VHR-1A、80℃)。比較例2の表示素子の保持率は82.6%であり実施例12の90.0%に較べ悪化してしまった。さらに、比較例2の表示素子は保持率低下による表示不良が観察された。
Claims (20)
- 対向する一対の基板の対向面に配向膜を有するネマチック液晶表示素子において、該配向膜にエーテル結合を有する有機化合物を付着させることによるネマチック液晶表示素子の表示不良解決方法。
- エーテル結合を有する有機化合物の分子量が180から500である請求項1記載の方法。
- エーテル結合を有する有機化合物の20℃における比誘電率の絶対値が10以下の範囲である請求項1記載の方法。
- エーテル結合を有する有機化合物が一般式(I)
A及びBはそれぞれ独立して、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキセニレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、3,3'-スピロビシクロブチレン基又はビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基を表し、
Z1及びZ2はそれぞれ独立して単結合、炭素原子数2から12の直鎖状又は分岐状アルキレン基、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−を表すが、該アルキレン基中の一つ以上の−CH2−は酸素原子が相互に隣接しないものとして酸素原子により置換されていても良く、
nは1から3の整数を表すが、R1、R2、Z1及びZ2の少なくとも一つは基中に酸素原子を有し、B及びZ2が複数存在する場合は同一であっても異なっていても良い。)で表される化合物である請求項1記載の方法。 - 一般式(I)においてnが1を表す請求項4記載の方法。
- エーテル結合を有する有機化合物の付着方法が、浸漬、スピンコート、噴霧、蒸着又は印刷である請求項1記載の方法。
- 浸漬、スピンコート又は噴霧において、エーテル結合を有する有機化合物の有機溶媒溶液を用いる請求項6記載の方法。
- 有機溶媒溶液中のエーテル結合を有する有機化合物の濃度が5質量%以下である請求項7記載の方法。
- 有機溶媒が炭化水素系有機溶媒を用いる請求項8記載の方法。
- 配向膜が有機物、無機物又は有機物及び無機物の複合材である請求項1記載の方法。
- 配向膜による液晶分子の配向方向が、基板面に対し垂直方向である請求項1記載の方法。
- 配向膜による液晶分子の配向方向が、基板面に対し水平方向である請求項1記載の方法。
- ネマチック液晶表示素子の液晶材料注入方法が滴下工法である請求項1記載の方法。
- ネマチック液晶表示素子がTN方式、STN方式、IPS方式又はVA方式である請求項1記載の方法。
- 透明電極を有する一対の基板に液晶を狭持した構造を有し、対向する一対の基板の対向面の少なくとも一方に配向膜を有するネマチック液晶表示素子の製造において、該液晶を注入する前に該配向膜に有機溶媒に溶解させた請求項4記載の一般式(I)で表される化合物を塗布する工程を有することを特徴とする当該製造方法。
- 溶媒にエーテル結合を有する有機化合物を溶解させた溶液からなるネマティック液晶表示素子の表示不良防止剤。
- エーテル結合を有する有機化合物の分子量が180から500である請求項16記載の表示不良防止剤。
- エーテル結合を有する有機化合物が一般式(I)
A及びBはそれぞれ独立して、トランス-1,4-シクロヘキシレン基、1,4-フェニレン基、トランス-1,4-シクロヘキセニレン基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、3,3’-スピロビシクロブチレン基又はビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基を表し、
Z1及びZ2はそれぞれ独立して単結合、炭素原子数2から12の直鎖状又は分岐状アルキレン基、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−を表すが、該アルキレン基中の一つ以上の−CH2−は酸素原子が相互に隣接しないものとして酸素原子により置換されていても良く、
nは1から3の整数を表すが、R1、R2、Z1及びZ2の少なくとも一つは基中に酸素原子を有し、B及びZ2が複数存在する場合は同一であっても異なっていても良い。)'で表される化合物である請求項16記載の表示不良防止剤。 - 20℃における比誘電率の絶対値が10以下の範囲である請求項16記載の表示不良防止剤。
- 有機溶媒溶液中のエーテル結合を有する有機化合物の濃度が10質量%以下である請求項16記載の表示不良防止剤。
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