JP2007156054A - Liquid crystal device, method of manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus - Google Patents

Liquid crystal device, method of manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus Download PDF

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JP2007156054A JP2005350233A JP2005350233A JP2007156054A JP 2007156054 A JP2007156054 A JP 2007156054A JP 2005350233 A JP2005350233 A JP 2005350233A JP 2005350233 A JP2005350233 A JP 2005350233A JP 2007156054 A JP2007156054 A JP 2007156054A
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Yutaka Tsuchiya
豊 土屋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal device which is capable of preventing display defects caused by fluorinated acid and display defects caused by aggregation of particles in liquid crystal and is superior in durability to obtain excellent alignment characteristics for a long period of time. <P>SOLUTION: The liquid crystal device has liquid crystal held between a pair of substrates, and the liquid crystal contains fine particles 55 made of a basic oxide and a polymer network formed by polymerizing liquid crystalline monomers. It is preferable that a particles size of the fine particles is 5 to 100 nm and the liquid crystal contains 0.01 to 5 wt.% fine particles 55. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶装置、液晶装置の製造方法、並びに電子機器に関し、特に長期に渡って
優れた配向特性が得られる耐久性に優れた液晶装置に関する。
The present invention relates to a liquid crystal device, a method for manufacturing the liquid crystal device, and an electronic device, and more particularly, to a liquid crystal device excellent in durability capable of obtaining excellent alignment characteristics over a long period of time.

一般に、液晶プロジェクタ(投射型表示装置)のライトバルブや携帯電話等のディスプ
レイとして用いられる液晶装置には、一対の基板間に挟持された液晶の配向方向を制御す
る配向膜が設けられている。しかしながら、配向膜は、長期間の使用によって配向力が低
下してしまう。特に、高強度の光が照射される液晶プロジェクタでは、光源からの光や熱
によって配向膜に変性が生じやすいため、表示不良が生じやすく、耐久性が悪いことが問
題となっていた。
In general, a liquid crystal device used as a light valve of a liquid crystal projector (projection display device) or a display such as a mobile phone is provided with an alignment film that controls the alignment direction of liquid crystal sandwiched between a pair of substrates. However, the alignment force of the alignment film is reduced by long-term use. In particular, in a liquid crystal projector irradiated with high-intensity light, the alignment film is easily denatured by light and heat from a light source, so that display defects are likely to occur and durability is poor.

この問題を解決するために、例えば、無機配向膜を用いることにより、配向膜の耐光性
や耐熱性を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、この問
題を解決するため、表示欠陥が発生しないように、液晶中あるいは透明基板上に高吸水性
粒子を分散させて、液晶中の水分を高吸水性粒子に吸収させる技術が提案されている(例
えば、特許文献2参照)。また、液晶に対して所定量の粒子を含有させる技術として、特
許文献3には、水溶性ポリママトリックス中に液晶が分散されているポリマ分散型液晶フ
ィルムに、酸化マグネシウムの粒子を含有させる技術が提案されている。
特開平7−20468号公報 特開平6−167698号公報 特開平8−227070号公報
In order to solve this problem, for example, a technique for improving the light resistance and heat resistance of the alignment film by using an inorganic alignment film has been proposed (for example, see Patent Document 1). In order to solve this problem, a technique has been proposed in which superabsorbent particles are dispersed in liquid crystal or on a transparent substrate so that moisture in the liquid crystal is absorbed by superabsorbent particles so that display defects do not occur. (For example, refer to Patent Document 2). In addition, as a technique for containing a predetermined amount of particles in a liquid crystal, Patent Document 3 discloses a technique in which magnesium oxide particles are contained in a polymer-dispersed liquid crystal film in which liquid crystals are dispersed in a water-soluble polymer matrix. Proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-20468 JP-A-6-167698 JP-A-8-227070

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、液晶中にフッ素系置換基を導入した液晶
分子が含まれている場合、無機配向膜が、液晶の光分解物から生成されるフッ酸によって
浸食され、液晶装置の表示不良を起こすことが問題となっている。特に、SiOを主体
とする無機配向膜は、フッ酸に浸食されると液晶を配向させる能力が低下するため問題と
なっている。
また、特許文献2および特許文献3に記載の技術では、粒子が凝集しやすく、液晶中の
粒子が沈降して表示不良を生じさせるため、長期間使用することは困難であった。
However, in the technique described in Patent Document 1, when a liquid crystal molecule into which a fluorine-based substituent is introduced is included in the liquid crystal, the inorganic alignment film is eroded by hydrofluoric acid generated from a liquid crystal photolysis product, The problem is that display defects of liquid crystal devices occur. In particular, an inorganic alignment film mainly composed of SiO 2 has a problem because its ability to align liquid crystals is reduced when it is eroded by hydrofluoric acid.
Further, the techniques described in Patent Document 2 and Patent Document 3 are difficult to use for a long period of time because the particles tend to aggregate and the particles in the liquid crystal settle to cause display defects.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フッ酸に起因する表示不良や、液晶
中の粒子の凝集に起因する表示不良を防ぐことができ、長期に渡って優れた配向特性が得
られる耐久性に優れた液晶装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、長期に渡って優れた配向特性が得られる本発明の液晶装置を製造する
方法、および、本発明の液晶装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and can prevent display defects due to hydrofluoric acid and display defects due to aggregation of particles in liquid crystals, and has excellent alignment characteristics over a long period of time. An object is to provide a liquid crystal device having excellent durability.
It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing the liquid crystal device of the present invention that provides excellent alignment characteristics over a long period of time, and an electronic apparatus including the liquid crystal device of the present invention.

上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、一対の基板の間に液晶を挟持して
なる液晶装置であって、前記液晶中に、塩基性酸化物からなる微粒子と、液晶性モノマー
を重合してなる高分子ネットワークとが含まれていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal device of the present invention is a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and the liquid crystal includes fine particles made of a basic oxide and liquid crystal properties. And a polymer network obtained by polymerizing monomers.

本発明の液晶装置によれば、液晶中に、高分子ネットワークが含まれているので、塩基
性酸化物からなる微粒子が液晶中で凝集したり沈降したりすることが防がれ、微粒子が液
晶中に安定して分散しているものとなる。
また、塩基性酸化物からなる微粒子は、フッ酸を中和して吸収することができるもので
ある。そして、本発明の液晶装置では、安定して分散している塩基性酸化物からなる微粒
子によって、フッ酸が効果的に中和され吸収されるので、フッ酸に起因する表示不良が生
じにくい。したがって、本発明の液晶装置は、長期に渡って優れた配向特性が得られる耐
久性に優れたものとなる。
よって、本発明の液晶装置では、例えば、液晶中にフッ素系置換基を導入した液晶分子
が含まれていて、液晶装置がSiOを主体とする無機配向膜を備えたものである場合に
、液晶の光分解物からフッ酸が生成されたとしても、フッ酸による無機配向膜の浸食を防
ぐことができる。
According to the liquid crystal device of the present invention, since the liquid crystal contains a polymer network, the fine particles made of a basic oxide are prevented from agglomerating and settling in the liquid crystal, and the fine particles are liquid crystal. It will be stably dispersed inside.
The fine particles made of a basic oxide are capable of neutralizing and absorbing hydrofluoric acid. In the liquid crystal device of the present invention, hydrofluoric acid is effectively neutralized and absorbed by the fine particles of the basic oxide that are stably dispersed, so that display defects caused by hydrofluoric acid are unlikely to occur. Therefore, the liquid crystal device of the present invention has excellent durability that provides excellent alignment characteristics over a long period of time.
Therefore, in the liquid crystal device of the present invention, for example, when a liquid crystal molecule into which a fluorine-based substituent is introduced is included in the liquid crystal, and the liquid crystal device includes an inorganic alignment film mainly composed of SiO 2 , Even if hydrofluoric acid is generated from the photodecomposition product of liquid crystal, erosion of the inorganic alignment film due to hydrofluoric acid can be prevented.

また、上記の液晶装置においては、前記微粒子に前記高分子ネットワークが吸着されて
いるものとすることができる。
このような液晶装置とすることで、微粒子が液晶中で凝集したり沈降したりすることが
、より一層効果的に防がれ、微粒子が液晶中により一層安定して分散しているものとなる
In the above liquid crystal device, the polymer network may be adsorbed on the fine particles.
By using such a liquid crystal device, the fine particles can be more effectively prevented from aggregating and settling in the liquid crystal, and the fine particles are more stably dispersed in the liquid crystal. .

また、上記の液晶装置においては、前記微粒子が、前記液晶中に0.01wt%〜5w
t%含まれているものとすることができる。
このような液晶装置とすることで、微粒子が液晶中に含まれていることによる駆動電圧
の増大を十分に小さく抑えることができ、かつ、フッ酸を吸収する効果が十分に得られる
ものとなる。
In the liquid crystal device, the fine particles are contained in the liquid crystal in an amount of 0.01 wt% to 5 w.
t% may be included.
By using such a liquid crystal device, an increase in driving voltage due to the inclusion of fine particles in the liquid crystal can be suppressed sufficiently small, and an effect of absorbing hydrofluoric acid can be sufficiently obtained. .

また、上記の液晶装置においては、高分子ネットワークが、前記液晶中に0.1wt%
〜5wt%含まれているものとすることができる。
このような液晶装置とすることで、高分子ネットワークが液晶中に含まれていることに
よる可視光の不要散乱の増大や駆動電圧の増大を十分に小さく抑えることができ、かつ、
微粒子の分散安定性を向上させる効果が十分に得られ、フッ酸を吸収する効果が十分に得
られるものとなる。
In the above liquid crystal device, the polymer network is 0.1 wt% in the liquid crystal.
˜5 wt% may be included.
By setting it as such a liquid crystal device, it is possible to sufficiently suppress an increase in unnecessary scattering of visible light and an increase in driving voltage due to the polymer network being included in the liquid crystal, and
The effect of improving the dispersion stability of the fine particles is sufficiently obtained, and the effect of absorbing hydrofluoric acid is sufficiently obtained.

また、上記の液晶装置においては、前記一対の基板の少なくとも一方の基板における前
記液晶側の面に、酸化ケイ素を主体とし、前記液晶の配向を制御する配向膜が備えられて
いるものとすることができる。
なお、本明細書において、「主体とする」とは、構成成分のうち最も含有量の多いこと
を言うものとする。このような液晶装置とすることで、耐光性や耐熱性に優れた配向膜を
備えたものとなる。
In the liquid crystal device described above, an alignment film that mainly includes silicon oxide and controls the alignment of the liquid crystal is provided on the liquid crystal side surface of at least one of the pair of substrates. Can do.
In the present specification, “mainly” means that the content is the highest among the constituent components. By using such a liquid crystal device, an alignment film having excellent light resistance and heat resistance is provided.

上記の目的を達成するために本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板の間に液晶を
挟持してなる液晶装置の製造方法であって、塩基性酸化物からなる微粒子と液晶性モノマ
ーとを液晶中に分散させる分散工程と、前記液晶性モノマーを重合させることによって高
分子ネットワークを形成する重合工程とを備えることを特徴とする。
本発明の液晶装置の製造方法によれば、安定して分散している塩基性酸化物からなる微
粒子によってフッ酸が効果的に中和され吸収され、長期に渡って優れた配向特性が得られ
る耐久性に優れた液晶装置を製造できる。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. And a polymerizing step of polymerizing the liquid crystalline monomer to form a polymer network.
According to the method for producing a liquid crystal device of the present invention, hydrofluoric acid is effectively neutralized and absorbed by fine particles made of a stably dispersed basic oxide, and excellent alignment characteristics can be obtained over a long period of time. A liquid crystal device having excellent durability can be manufactured.

また、上記の液晶装置の製造方法においては、前記分散工程の前に、前記微粒子に前記
液晶性モノマーを吸着させる方法とすることができる。
このような液晶装置の製造方法によれば、前記微粒子に吸着される高分子ネットワーク
の数を増加させることができるので、液晶中での微粒子の凝集や沈降をより効果的に抑制
でき、微粒子が液晶中により一層安定して分散している液晶装置を製造できる。
In the method for manufacturing a liquid crystal device, the liquid crystalline monomer can be adsorbed on the fine particles before the dispersion step.
According to such a method for manufacturing a liquid crystal device, the number of polymer networks adsorbed on the fine particles can be increased, so that aggregation and settling of the fine particles in the liquid crystal can be more effectively suppressed, and the fine particles A liquid crystal device that is more stably dispersed in the liquid crystal can be manufactured.

また、上記の液晶装置の製造方法においては、前記分散工程の前に、前記微粒子に重合
開始剤を吸着させる方法とすることができる。
このような液晶装置の製造方法によれば、微粒子の近傍に配置される高分子ネットワー
クの高分子鎖の数が多くなるとともに、前記微粒子に吸着される高分子ネットワークの数
を増加させることができるので、液晶中での微粒子の凝集や沈降をより効果的に抑制でき
、微粒子が液晶中により一層安定して分散している液晶装置を製造できる。
In the method for manufacturing the liquid crystal device, a method in which a polymerization initiator is adsorbed on the fine particles can be used before the dispersion step.
According to such a method for manufacturing a liquid crystal device, the number of polymer chains of the polymer network arranged in the vicinity of the fine particles can be increased, and the number of polymer networks adsorbed on the fine particles can be increased. Therefore, aggregation and sedimentation of the fine particles in the liquid crystal can be more effectively suppressed, and a liquid crystal device in which the fine particles are more stably dispersed in the liquid crystal can be manufactured.

上記の目的を達成するために本発明の電子機器は、上記いずれかの液晶装置を備えたこ
とを特徴とする。
このような電子機器によれば、長期に渡って良好な表示性能が得られる耐久性に優れ
た電子機器を提供できる。
In order to achieve the above object, an electronic apparatus according to the present invention includes any one of the above liquid crystal devices.
According to such an electronic device, it is possible to provide an electronic device with excellent durability that can provide good display performance over a long period of time.

以下、本発明の実施形態を例に挙げて説明する。なお、以降の説明では図面を用いて
各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示す
ために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合がある。
また、本実施の形態では、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)を画
素スイッチング素子として備えたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に挙げて説明す
る。この液晶装置は、例えば投射型表示装置のライトバルブ(光変調手段)として好適に
用いることができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described as an example. In the following description, various structures are illustrated using drawings, but the structures shown in these drawings may be shown with different dimensions from the actual structures in order to show the characteristic parts in an easy-to-understand manner. is there.
In this embodiment, an active matrix liquid crystal device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example. This liquid crystal device can be suitably used, for example, as a light valve (light modulation means) of a projection display device.

(液晶表示装置)
先ず、液晶装置100の構成について説明する。図1は、液晶装置100を各構成要
素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図2は、液晶装置100の図1中に示す
H−H’線に沿う断面図である。図3は、液晶装置100の画像表示領域においてマトリ
クス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示す図である。図
4は、液晶装置100の断面構造を拡大して示す図である。
(Liquid crystal display device)
First, the configuration of the liquid crystal device 100 will be described. FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal device 100 as viewed from the counter substrate side together with the respective components. FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal device 100 taken along the line HH ′ shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix in the image display region of the liquid crystal device 100. FIG. 4 is an enlarged view showing a cross-sectional structure of the liquid crystal device 100.

本実施形態の液晶表示装置100は、図1および図2に示すように、TFTアレイ基
板10と対向基板20とがシール材52によって貼り合わされ、このシール材52によっ
て区画された領域内に液晶50が封入されている。シール材52の形成領域の内側の領域
には、遮光性材料からなる遮光膜(周辺見切り)53が形成されている。シール材52の
外側の領域には、データ線駆動回路201および外部回路実装端子202がTFTアレイ
基板10の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する2辺に沿って走査線駆動回
路204が形成されている。TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域の両側
に設けられた走査線駆動回路204の間を接続するための複数の配線205が設けられて
いる。また、対向基板20の角部においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との
間で電気的導通をとるための基板間導通材206が配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment includes a TFT array substrate 10 and a counter substrate 20 bonded together by a sealing material 52, and a liquid crystal 50 in a region partitioned by the sealing material 52. Is enclosed. A light shielding film (peripheral parting) 53 made of a light shielding material is formed in a region inside the region where the sealing material 52 is formed. A data line driving circuit 201 and an external circuit mounting terminal 202 are formed along one side of the TFT array substrate 10 in a region outside the sealing material 52, and the scanning line driving circuit is formed along two sides adjacent to the one side. 204 is formed. On the remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 205 are provided for connecting between the scanning line driving circuits 204 provided on both sides of the image display area. In addition, an inter-substrate conductive material 206 for providing electrical continuity between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 is disposed at a corner portion of the counter substrate 20.

なお、液晶表示装置100においては、使用する液晶の種類、すなわち、TN(Twis
ted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード等の動作モードや、ノー
マリホワイトモード/ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定
の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
In the liquid crystal display device 100, the type of liquid crystal used, that is, TN (Twis
Depending on the operation mode such as ted Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode, and normally white mode / normally black mode, a retardation plate, a polarizing plate, etc. are arranged in a predetermined direction. Then, illustration is abbreviate | omitted.

このような液晶表示装置100の画像表示領域においては、図3に示すように、複数
のドット100aがマトリクス状に構成されているとともに、これらのドット100aの
各々には、画素スイッチング用のTFT30が形成されており、画素信号S1、S2、…
、Snを供給するデータ線6aがTFT30のソースに電気的に接続されている。また、
TFT30のゲートには走査線3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走
査線3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmをこの順に線順次で印加するように
構成されている。画素電極9は、TFT30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TFT30を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線6a
から供給される画素信号S1、S2、…、Snを各画素に所定のタイミングで書き込む。
このようにして画素電極9を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号S1、S2
、…、Snは、図2に示す対向基板20の対向電極21との間で一定期間保持される。ま
た、保持された画素信号S1、S2、…、Snがリークするのを防ぐために、画素電極9
と対向電極21との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量60が付加されている。符
号3bは蓄積容量60を構成する容量線である。
In such an image display area of the liquid crystal display device 100, as shown in FIG. 3, a plurality of dots 100a are arranged in a matrix, and each of these dots 100a has a pixel switching TFT 30. The pixel signals S1, S2,.
, Sn is electrically connected to the source of the TFT 30. Also,
The scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. ing. The pixel electrode 9 is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the data line 6a is turned on by turning on the TFT 30 as a switching element for a certain period.
, Sn supplied from the above are written to each pixel at a predetermined timing.
In this way, pixel signals S1, S2 of a predetermined level written to the liquid crystal through the pixel electrode 9
,..., Sn is held for a certain period with the counter electrode 21 of the counter substrate 20 shown in FIG. Further, in order to prevent the retained pixel signals S1, S2,..., Sn from leaking, the pixel electrode 9
A storage capacitor 60 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the electrode 21 and the counter electrode 21. Reference numeral 3 b denotes a capacity line constituting the storage capacity 60.

また、図4に示すように、TFTアレイ基板10の内面には、マトリクス状に配置さ
れたそれぞれの画素100aに対して、TFT30及びITO等の透明導電膜からなる画
素電極9が設けられている。実際には、データ線6a、走査線3a等の配線が形成されて
いるが、図4ではこれらの図示を省略している。また、TFTアレイ基板10の内面には
、これらTFT30や画素電極9を覆うように、液晶50の配向を制御する配向膜1が画
像表示領域全体に亘って設けられている。
Also, as shown in FIG. 4, on the inner surface of the TFT array substrate 10, pixel electrodes 9 made of a transparent conductive film such as TFT 30 and ITO are provided for each pixel 100a arranged in a matrix. . Actually, wirings such as the data line 6a and the scanning line 3a are formed, but these are not shown in FIG. An alignment film 1 for controlling the alignment of the liquid crystal 50 is provided on the inner surface of the TFT array substrate 10 so as to cover the TFT 30 and the pixel electrode 9 over the entire image display area.

対向基板20の内面には、遮光膜23が設けられている。遮光膜23は、TFT30
や配線等(データ線6a、走査線3a等)が形成される各画素100aの縁に沿って、格
子状に設けられている。遮光膜23によって照明光が遮られる領域が非照明領域であり、
遮光膜23の開口部を通して照明光が透過する領域が照明領域である。対向基板20の内
面には、ITO等の透明導電膜からなる対向電極21が遮光膜23を覆うように全面に設
けられており、さらに対向電極21を覆うように、液晶50の配向を制御する配向膜2が
画像表示領域全体に亘って設けられている。
A light shielding film 23 is provided on the inner surface of the counter substrate 20. The light shielding film 23 is a TFT 30
And wirings (data lines 6a, scanning lines 3a, etc.) are provided in a grid pattern along the edge of each pixel 100a. The area where the illumination light is blocked by the light shielding film 23 is a non-illumination area,
An area where the illumination light is transmitted through the opening of the light shielding film 23 is an illumination area. A counter electrode 21 made of a transparent conductive film such as ITO is provided on the entire inner surface of the counter substrate 20 so as to cover the light shielding film 23, and the orientation of the liquid crystal 50 is controlled so as to cover the counter electrode 21. The alignment film 2 is provided over the entire image display area.

配向膜1,2は、無機材料成分である酸化ケイ素(シリカ)を主体として構成されてい
る。配向膜1,2は、酸化ケイ素の斜方蒸着膜であって、所定方向に配向した柱状構造物
からなる表面1a,2aを備えたものである。
The alignment films 1 and 2 are mainly composed of silicon oxide (silica) which is an inorganic material component. The alignment films 1 and 2 are obliquely deposited films of silicon oxide and have surfaces 1a and 2a made of columnar structures oriented in a predetermined direction.

また、配向膜1,2は、配向膜形成用液体(ゾル溶液)を用いて、ゾル・ゲル法によっ
て形成されたものとすることができる。この場合、配向膜1,2は、例えばイオンビーム
エッチングなどの指向性を有するビームの照射によってエッチング処理されることにより
、一軸配向性に優れた微細な配向構造(凹凸構造)の表面1a,2aを備えたものとする
ことができる。
なお、イオンビームエッチングの用いるイオン源としては、例えばNe、Ar、Kr
、Xe等の不活性ガスや、CHF、CF等のフロン系のガス、塩素系のガス等を用い
ることができる。このうち、一般的には安価で効率の良いArを用いるのが好ましい。A
rは、不活性ガスであるのでイオン源が簡単で腐食対策なしで使用可能である。また、フ
ロン系のガスは、FラジカルでSiOを選択的にエッチングできる上に、コンタミの発
生が少ない。
The alignment films 1 and 2 may be formed by a sol-gel method using an alignment film forming liquid (sol solution). In this case, the alignment films 1 and 2 are etched by irradiation with a beam having directivity such as ion beam etching, for example, so that the surfaces 1a and 2a of the fine alignment structure (uneven structure) excellent in uniaxial alignment are obtained. Can be provided.
As ion sources used for ion beam etching, for example, Ne, Ar, Kr
An inert gas such as Xe, a fluorocarbon gas such as CHF 3 or CF 4 , a chlorine gas, or the like can be used. Of these, it is generally preferable to use inexpensive and efficient Ar. A
Since r is an inert gas, the ion source is simple and can be used without countermeasures against corrosion. Further, the chlorofluorocarbon gas can selectively etch SiO 2 with F radicals and generates less contamination.

これらの基板10,20の間には、液晶50が保持されている。本実施形態の液晶表
示装置100においては、液晶50中に、塩基性酸化物からなる微粒子と、高分子ネット
ワークとが含まれている。
図5は、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶中の高分子ネットワークを説明する
ための模式図である。図5において符号51は、液晶分子を示している。液晶50中の高
分子ネットワークは、液晶性モノマーを重合してなる高分子鎖54からなる。高分子鎖5
4は、液晶に配向している配向部分54aと、高分子ネットワークの結合を形成している
結合部分54bとから構成されている。
A liquid crystal 50 is held between the substrates 10 and 20. In the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the liquid crystal 50 includes fine particles made of a basic oxide and a polymer network.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a polymer network in the liquid crystal constituting the liquid crystal display device of the present embodiment. In FIG. 5, the code | symbol 51 has shown the liquid crystal molecule. The polymer network in the liquid crystal 50 includes polymer chains 54 obtained by polymerizing liquid crystal monomers. Polymer chain 5
4 includes an alignment portion 54a that is aligned with the liquid crystal and a bonding portion 54b that forms a bond of the polymer network.

また、図6は、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶中の微粒子と高分子ネットワ
ークとの関係を説明するための模式図である。なお、図6においては、図面を見やすくす
るため、液晶分子の記載を省略して示している。図6において符号54cは、高分子ネッ
トワークを構成する高分子鎖54のうち、高分子鎖54の末端に配置された配向部分54
aが、液晶50中の微粒子55の表面55aに吸着されている吸着高分子鎖を示している
。吸着高分子鎖54cは、微粒子55が液晶中で凝集したり沈降したりすることを効果的
に防ぎ、液晶50中における微粒子55の分散安定性を向上させるものである。したがっ
て、液晶50中における微粒子55の分散安定性を向上させるためには、吸着高分子鎖5
4cの数が多いほど望ましい。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the fine particles in the liquid crystal constituting the liquid crystal display device of the present embodiment and the polymer network. In FIG. 6, the liquid crystal molecules are not shown for easy viewing of the drawing. In FIG. 6, reference numeral 54 c denotes an oriented portion 54 arranged at the end of the polymer chain 54 among the polymer chains 54 constituting the polymer network.
a indicates an adsorbed polymer chain adsorbed on the surface 55 a of the fine particle 55 in the liquid crystal 50. The adsorbing polymer chain 54c effectively prevents the fine particles 55 from aggregating and settling in the liquid crystal, and improves the dispersion stability of the fine particles 55 in the liquid crystal 50. Therefore, in order to improve the dispersion stability of the fine particles 55 in the liquid crystal 50, the adsorbed polymer chain 5
The larger the number of 4c, the better.

高分子ネットワークは、液晶50中に0.1wt%〜5wt%含まれていることが望ま
しく、0.1wt%〜3wt%含まれていることがより望ましい。液晶50中に含まれる
高分子ネットワークが0.1wt%未満であると、液晶50中における微粒子55の分散
安定性を向上させる効果が十分に得られない恐れが生じる。また、3wt%を越える高分
子ネットワークが液晶50中に含まれていると、高分子ネットワークが液晶中に含まれて
いることによる可視光の不要散乱の増大が顕著となり、透過率が低いものとなるため望ま
しくない。さらに、5wt%を越える高分子ネットワークが液晶50中に含まれていると
、高分子ネットワークが液晶中に含まれていることによる駆動電圧の増大が顕著となるた
め望ましくない。
なお、液晶50中の高分子ネットワークの含有量は、高分子ネットワークの原料である
液晶性モノマーの重合前の液晶50中の含有量(濃度)と同じである。
The polymer network is preferably contained in the liquid crystal 50 in an amount of 0.1 wt% to 5 wt%, and more preferably 0.1 wt% to 3 wt%. If the polymer network contained in the liquid crystal 50 is less than 0.1 wt%, the effect of improving the dispersion stability of the fine particles 55 in the liquid crystal 50 may not be sufficiently obtained. In addition, if a polymer network exceeding 3 wt% is included in the liquid crystal 50, an increase in unnecessary scattering of visible light due to the polymer network being included in the liquid crystal becomes remarkable, and the transmittance is low. This is not desirable. Furthermore, if a polymer network exceeding 5 wt% is included in the liquid crystal 50, an increase in driving voltage due to the polymer network being included in the liquid crystal becomes remarkable, which is not desirable.
The content of the polymer network in the liquid crystal 50 is the same as the content (concentration) in the liquid crystal 50 before polymerization of the liquid crystalline monomer that is a raw material of the polymer network.

高分子鎖54としては、下記一般式(1)(2)(3)に示される液晶性モノマーのい
ずれか1種もしくは複数種を重合してなるものを用いることができる。
As the polymer chain 54, one obtained by polymerizing any one or plural kinds of liquid crystalline monomers represented by the following general formulas (1), (2), and (3) can be used.

Figure 2007156054
Figure 2007156054

Figure 2007156054
Figure 2007156054

Figure 2007156054
Figure 2007156054

なお、上記化1に示した一般式(1)で表される化合物としては、具体的には、表1又
は表2に示す化合物M1〜M25(ロディック株式会社のUVキュアラブル液晶)等を例
示することができる。また、上記化2に示した一般式(2)で表される化合物としては、
具体的には、表3又は表5に示す化合物M26〜M33、M38〜M45等を例示するこ
とができる。上記化3に示した一般式(3)で表される化合物としては、具体的には、表
4又は表6に示す化合物M34〜M37、M46〜M51等を例示することができる。
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) shown in Chemical Formula 1 include compounds M1 to M25 (UV curable liquid crystal manufactured by Rodick Co., Ltd.) shown in Table 1 or Table 2. be able to. Moreover, as a compound represented by General formula (2) shown in the said Chemical formula 2,
Specifically, compounds M26 to M33, M38 to M45 and the like shown in Table 3 or Table 5 can be exemplified. Specific examples of the compound represented by the general formula (3) shown in Chemical Formula 3 include compounds M34 to M37 and M46 to M51 shown in Table 4 or Table 6.

Figure 2007156054
Figure 2007156054

Figure 2007156054
Figure 2007156054

Figure 2007156054
Figure 2007156054

Figure 2007156054
Figure 2007156054

Figure 2007156054
Figure 2007156054

Figure 2007156054
Figure 2007156054

また、上記表1および表2以外にも例えば下記化4の一般式(A)で表される液晶性モ
ノマーを1種もしくは複数種組み合わせて使用することもできる。
In addition to Table 1 and Table 2, for example, liquid crystalline monomers represented by the general formula (A) of the following chemical formula 4 may be used alone or in combination.

Figure 2007156054
Figure 2007156054

なお上記一般式(A)において、Y1 およびY2 は、メタクリレート基、アクリレー
ト基、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、フッ素原子、シアノ基のいずれかを示すが
、Y1 およびY2 の少なくとも一方はメタクリレート基またはアクリレート基のいずれ
かを示し、A1 は存在せずその両側のベンゼン環同士が単結合で直結しているか、また
はA1 は下記化5の一般式(B)乃至(E)のいずれかの基または酸素原子、あるいは
硫黄原子のいずれかを示し、A1 の両側のベンゼン環の水素原子はすべて水素原子であ
るか、または少なくとも1つの水素原子がハロゲン原子によって置換されているものであ
ってもよい。
In the general formula (A), Y1 and Y2 each represent a methacrylate group, an acrylate group, a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a fluorine atom, or a cyano group, and at least one of Y1 and Y2 is a methacrylate group. Or an acrylate group, A1 is not present and benzene rings on both sides thereof are directly connected by a single bond, or A1 is a group represented by any one of the following general formulas (B) to (E) Or an oxygen atom or a sulfur atom, and all the hydrogen atoms of the benzene rings on both sides of A1 may be hydrogen atoms, or at least one hydrogen atom may be substituted with a halogen atom. .

Figure 2007156054
Figure 2007156054

本発明に用いられる液晶性モノマーとしては、上記以外にもそれ自身が液晶相を持つも
のであるか、またはそれ自身は液晶相を持たないが、液晶と混合してもその液晶相を崩さ
ないものを用いることができる。
In addition to the above, the liquid crystalline monomer used in the present invention has a liquid crystal phase itself, or does not have a liquid crystal phase itself, but does not break the liquid crystal phase even when mixed with liquid crystal. Things can be used.

ここで、図7および図8を用いて、本実施形態の液晶表示装置を構成する高分子鎖の配
向部分と結合部分について、液晶性モノマーを重合してなる高分子鎖の一例を示して説明
する。
図7(a)に示すn個の液晶性モノマーは、図7(c)に示す模式図においては符号5
4dで示されるものである。n個の液晶性モノマー54dを重合すると、図7(b)に示
す高分子鎖が得られる。図7(b)に示す高分子鎖は、図7(c)において符号54で示
され、図7(b)および図7(c)において高分子鎖54の配向部分は、符号54aで示
され、図7(b)および図7(c)において高分子鎖54の結合部分は、符号54bで示
される。
図7に示す高分子鎖54では、配向部分54aの数と結合部分54bの数は、同じとな
っている。
Here, with reference to FIG. 7 and FIG. 8, an example of a polymer chain obtained by polymerizing a liquid crystalline monomer is described with respect to the alignment portion and the binding portion of the polymer chain constituting the liquid crystal display device of the present embodiment. To do.
The n liquid crystalline monomers shown in FIG. 7A are denoted by reference numeral 5 in the schematic diagram shown in FIG.
This is indicated by 4d. When n liquid crystalline monomers 54d are polymerized, a polymer chain shown in FIG. 7B is obtained. The polymer chain shown in FIG. 7 (b) is denoted by reference numeral 54 in FIG. 7 (c), and the orientation portion of the polymer chain 54 is denoted by reference numeral 54a in FIGS. 7 (b) and 7 (c). 7 (b) and 7 (c), the binding portion of the polymer chain 54 is indicated by reference numeral 54b.
In the polymer chain 54 shown in FIG. 7, the number of orientation portions 54a and the number of coupling portions 54b are the same.

また、図8(a)に示すn個の液晶性モノマーは、図8(c)に示す模式図においては
符号54dで示されるものである。n個の液晶性モノマー54dを重合すると、図8(b
)に示す高分子鎖が得られる。図8(b)に示す高分子鎖は、図8(c)において符号5
4で示され、図8(b)および図8(c)において高分子鎖54の配向部分は、符号54
aで示され、図8(b)および図8(c)において高分子鎖54の結合部分は、符号54
bで示される。
図8に示す高分子鎖54では、配向部分54aの数1つに対して結合部分54bの数は
2つとなっている。したがって、図8(c)に示す例では、図7(c)に示した例よりも
、結合部分54bの密度が高くなり、液晶50中における微粒子55の分散安定性を効果
的に向上させることができる。
Further, the n liquid crystalline monomers shown in FIG. 8A are indicated by reference numeral 54d in the schematic diagram shown in FIG. 8C. When n liquid crystalline monomers 54d are polymerized, FIG.
) Is obtained. The polymer chain shown in FIG. 8B is denoted by reference numeral 5 in FIG.
In FIG. 8B and FIG. 8C, the orientation portion of the polymer chain 54 is denoted by reference numeral 54.
In FIG. 8B and FIG. 8C, the binding portion of the polymer chain 54 is denoted by reference numeral 54.
Indicated by b.
In the polymer chain 54 shown in FIG. 8, the number of coupling portions 54b is two with respect to the number of orientation portions 54a. Therefore, in the example shown in FIG. 8C, the density of the coupling portion 54b is higher than in the example shown in FIG. 7C, and the dispersion stability of the fine particles 55 in the liquid crystal 50 is effectively improved. Can do.

また、塩基性酸化物からなる微粒子55としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カ
ルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムの中から選ばれるアルカリ土類金属のうち
の少なくとも1つを主体として用いることができる。特に、微粒子55が、酸化マグネシ
ウムおよび/または酸化カルシウムである場合、フッ酸を効率良く中和・吸収することが
でき、配向膜1,2の液晶50を配向させる能力が低下するのを効果的に防ぐことができ
る。また、微粒子55としては、高分子鎖54が吸着しやすく、吸着高分子鎖54cの形
成を促進できるとともに、フッ酸の吸収を促進できるものとするために、表面が多孔質で
表面積の大きいものとすることが望ましい。
Further, as the fine particles 55 made of a basic oxide, for example, at least one of alkaline earth metals selected from magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide can be mainly used. In particular, when the fine particles 55 are magnesium oxide and / or calcium oxide, hydrofluoric acid can be efficiently neutralized and absorbed, and the ability to align the liquid crystal 50 of the alignment films 1 and 2 is effectively reduced. Can be prevented. The fine particles 55 are porous and have a large surface area so that the polymer chains 54 can be easily adsorbed, can promote the formation of the adsorbed polymer chains 54c, and can promote the absorption of hydrofluoric acid. Is desirable.

塩基性酸化物からなる微粒子55の粒径は、5nm〜100nmとすることが望ましく
、平均粒径が30〜50nm程度であることがより好ましい。微粒子55の粒径が5nm
未満であると、微粒子55がフッ酸を吸収する効果が十分に得られない恐れが生じる。ま
た、微粒子55の粒径が100nmを越えると、微粒子55およびその周囲の高分子ネッ
トワークが液晶中に含まれていることによる可視光の不要散乱の増大が顕著となるため望
ましくない。
The particle size of the fine particles 55 made of a basic oxide is preferably 5 nm to 100 nm, and more preferably about 30 to 50 nm in average particle size. The particle size of the fine particles 55 is 5 nm.
If it is less than this, there is a possibility that the effect of the fine particles 55 not sufficiently absorbing hydrofluoric acid cannot be obtained. On the other hand, if the particle size of the fine particles 55 exceeds 100 nm, the increase in unnecessary scattering of visible light due to the inclusion of the fine particles 55 and the surrounding polymer network in the liquid crystal becomes remarkable.

微粒子55は、液晶50中に0.01wt%〜5wt%含まれていることが望ましい。
液晶50中に含まれる微粒子55が0.01wt%未満であると、微粒子55がフッ酸を
吸収する効果が十分に得られない恐れが生じる。また、5wt%を越える微粒子55が液
晶50中に含まれていると、微粒子55が液晶中に含まれていることによる駆動電圧の増
大が顕著となるため望ましくない。
The fine particles 55 are desirably contained in the liquid crystal 50 by 0.01 wt% to 5 wt%.
If the fine particles 55 contained in the liquid crystal 50 are less than 0.01 wt%, the fine particles 55 may not be sufficiently effective in absorbing hydrofluoric acid. In addition, if the fine particles 55 exceeding 5 wt% are included in the liquid crystal 50, an increase in driving voltage due to the inclusion of the fine particles 55 in the liquid crystal becomes remarkable, which is not desirable.

液晶50を構成する液晶材料としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶など配向し
得るものであればいかなる液晶材料を用いても構わないが、TN型液晶パネルの場合、ネ
マチック液晶を形成させるものが好ましい。ネマチック液晶としては、例えば、フェニル
シクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液
晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液
晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミ
ジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等が挙げられる。さらに、
これらネマチック液晶の分子にモノフルオロ基、ジフルオロ基、トリフルオロ基、トリフ
ルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基などのフッ素系置換基
を導入した液晶分子も含まれる。液晶材料がフッ素系置換基を導入した液晶分子を含む場
合、アクティブマトリクスに適切な高い電圧保持特性と、低駆動電圧を実現する高い誘電
率異方性が得られるため好ましい。
As the liquid crystal material constituting the liquid crystal 50, any liquid crystal material may be used as long as it can be aligned such as nematic liquid crystal and smectic liquid crystal. However, in the case of a TN type liquid crystal panel, a liquid crystal material that forms nematic liquid crystal is preferable. Examples of nematic liquid crystals include phenylcyclohexane derivative liquid crystals, biphenyl derivative liquid crystals, biphenylcyclohexane derivative liquid crystals, terphenyl derivative liquid crystals, phenyl ether derivative liquid crystals, phenyl ester derivative liquid crystals, bicyclohexane derivative liquid crystals, azomethine derivative liquid crystals, azoxy derivative liquid crystals, and pyrimidines. Derivative liquid crystals, dioxane derivative liquid crystals, cubane derivative liquid crystals, and the like can be given. further,
These nematic liquid crystal molecules also include liquid crystal molecules in which a fluorine-based substituent such as a monofluoro group, difluoro group, trifluoro group, trifluoromethyl group, trifluoromethoxy group, or difluoromethoxy group is introduced. It is preferable that the liquid crystal material includes liquid crystal molecules into which a fluorine-based substituent is introduced because high voltage holding characteristics suitable for the active matrix and high dielectric anisotropy for realizing a low driving voltage can be obtained.

本実施形態の液晶装置100では、フッ素系置換基を導入した液晶分子の光分解物から
フッ酸が生成されたとしても、液晶50中に含まれる塩基性酸化物からなる微粒子55が
フッ酸を中和して吸収するので、フッ酸によって配向膜1,2が浸食されることが防がれ
る。したがって、本発明によれば、良好な配向特性と高い信頼性とを兼ね備えた液晶装置
100を実現できる。
In the liquid crystal device 100 of this embodiment, even if hydrofluoric acid is generated from a photodecomposition product of liquid crystal molecules into which a fluorine-based substituent has been introduced, the fine particles 55 made of a basic oxide contained in the liquid crystal 50 do not contain hydrofluoric acid. Since neutralization and absorption are performed, the alignment films 1 and 2 are prevented from being eroded by hydrofluoric acid. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize the liquid crystal device 100 having both good alignment characteristics and high reliability.

(液晶装置の製造方法)
次に、上述した液晶装置100の製造方法について説明する。
上述した液晶装置100は、TFTアレイ基板10の表面に配向膜1を形成したものと
、対向基板20の表面に配向膜2を形成したものとを枠状に設けたシール材52を介して
貼り合わせ、そのシール材52の枠内に液晶を充填した後、基板10,20の外面側に必
要に応じて偏光板等を貼着することによって作製することができる。
(Manufacturing method of liquid crystal device)
Next, a method for manufacturing the above-described liquid crystal device 100 will be described.
The liquid crystal device 100 described above is formed by sticking the one in which the alignment film 1 is formed on the surface of the TFT array substrate 10 and the one in which the alignment film 2 is formed on the surface of the counter substrate 20 via the sealing material 52 provided in a frame shape. In addition, after filling the frame of the sealing material 52 with liquid crystal, it can be produced by sticking a polarizing plate or the like to the outer surfaces of the substrates 10 and 20 as necessary.

以下に、上述した液晶装置100を構成する液晶50を形成する工程について詳細に説
明する。液晶装置100を構成する液晶50を形成するには、まず、微粒子55と液晶性
モノマーとを液晶中に分散させる(分散工程)。
そして、得られた微粒子55と液晶性モノマーとが分散された液晶を、シール材52の
枠内に充填し、液晶性モノマーを重合させることによって高分子ネットワークを形成する
(重合工程)。
Below, the process of forming the liquid crystal 50 which comprises the liquid crystal device 100 mentioned above is demonstrated in detail. In order to form the liquid crystal 50 constituting the liquid crystal device 100, first, the fine particles 55 and the liquid crystalline monomer are dispersed in the liquid crystal (dispersing step).
Then, the obtained liquid crystal in which the fine particles 55 and the liquid crystalline monomer are dispersed is filled in a frame of the sealing material 52, and the liquid crystalline monomer is polymerized to form a polymer network (polymerization step).

液晶性モノマーの重合方法は、液晶性モノマーの種類などによって決定することができ
、特に限定されないが、例えば、紫外線(UV)を照射する方法などによって行なうこと
ができる。
なお、高分子ネットワークを構成する配向部分54aは、配向膜1、2に施された配向
規制処理により液晶分子51とともに配向する。
The polymerization method of the liquid crystalline monomer can be determined depending on the type of the liquid crystalline monomer and is not particularly limited, and can be performed by, for example, a method of irradiating ultraviolet rays (UV).
The alignment portion 54a constituting the polymer network is aligned together with the liquid crystal molecules 51 by the alignment regulating process applied to the alignment films 1 and 2.

このようにして得られた液晶装置100は、図6に示すように、液晶50中に、塩基性
酸化物からなる微粒子55と、液晶性モノマーを重合してなる高分子ネットワークとが含
まれ、液晶50中の微粒子55の表面55aに配向部分54aが吸着されている吸着高分
子鎖54cが形成されているので、液晶50中において微粒子55に高分子ネットワーク
が吸着されたものとなる。
なお、吸着高分子鎖54cは、液晶50中に微粒子55と高分子鎖54とが含まれてい
ることにより形成されるものであるが、例えば、以下に示す方法により数を多くすること
ができる。
As shown in FIG. 6, the liquid crystal device 100 thus obtained includes, in the liquid crystal 50, fine particles 55 made of a basic oxide and a polymer network obtained by polymerizing a liquid crystalline monomer. Since the adsorbed polymer chain 54c in which the alignment portion 54a is adsorbed is formed on the surface 55a of the fine particle 55 in the liquid crystal 50, the polymer network is adsorbed on the fine particle 55 in the liquid crystal 50.
The adsorbed polymer chain 54c is formed by including the fine particles 55 and the polymer chain 54 in the liquid crystal 50. For example, the number of adsorbed polymer chains 54c can be increased by the following method. .

図9〜図11は、液晶中の微粒子と高分子ネットワークとの関係を説明するための模式
図である。なお、図9〜図11においては、図面を見やすくするため、液晶分子の記載を
省略して示している。
図9は、上述した分散工程の前に、微粒子55に液晶性モノマーを吸着させた場合の模
式図である。この場合、微粒子55に予め吸着された液晶性モノマーを起点として開始さ
れる液晶性モノマーの重合が生じやすくなり、微粒子55に高分子ネットワークが吸着さ
れやすくなるので、図6に示す例と比較して、微粒子55に吸着される高分子ネットワー
クの数を増加させることができる。すなわち、図9に示す例では、図6に示す例と比較し
て、吸着高分子鎖54cの数が多くなる。
9 to 11 are schematic diagrams for explaining the relationship between the fine particles in the liquid crystal and the polymer network. Note that in FIG. 9 to FIG. 11, liquid crystal molecules are not shown for easy viewing of the drawings.
FIG. 9 is a schematic view when the liquid crystalline monomer is adsorbed to the fine particles 55 before the dispersion step described above. In this case, polymerization of the liquid crystalline monomer starting from the liquid crystalline monomer preliminarily adsorbed on the fine particles 55 is likely to occur, and the polymer network is likely to be adsorbed to the fine particles 55. Therefore, as compared with the example shown in FIG. Thus, the number of polymer networks adsorbed on the fine particles 55 can be increased. That is, in the example shown in FIG. 9, the number of adsorbed polymer chains 54c is larger than that in the example shown in FIG.

また、図10は、上述した分散工程の前に、微粒子55に重合開始剤を吸着させた場合
の模式図である。この場合、図10に示すように、微粒子55に吸着された重合開始剤5
7を起点として開始される液晶性モノマーの重合が生じやすくなり、微粒子55に高分子
ネットワークが吸着されやすくなるので、図6に示す例と比較して、微粒子55に吸着さ
れる高分子ネットワークの数を増加させることができる。すなわち、図10に示す例にお
いても、図6に示す例と比較して、吸着高分子鎖54cの数が多くなる。また、図10に
示す例では、微粒子55に吸着された重合開始剤57によって、図6に示す例と比較して
、微粒子55の近傍に配置される高分子鎖54の数が多くなるため、液晶50中における
微粒子55の分散安定性をより一層効果的に向上させることができる。
FIG. 10 is a schematic diagram when the polymerization initiator is adsorbed on the fine particles 55 before the dispersion step described above. In this case, as shown in FIG. 10, the polymerization initiator 5 adsorbed on the fine particles 55.
Since the polymerization of the liquid crystalline monomer starting from 7 is likely to occur and the polymer network is easily adsorbed to the fine particles 55, the polymer network adsorbed to the fine particles 55 is compared with the example shown in FIG. The number can be increased. That is, in the example shown in FIG. 10 as well, the number of adsorbed polymer chains 54c increases compared to the example shown in FIG. Further, in the example shown in FIG. 10, the number of polymer chains 54 arranged in the vicinity of the fine particles 55 is increased by the polymerization initiator 57 adsorbed on the fine particles 55 as compared with the example shown in FIG. The dispersion stability of the fine particles 55 in the liquid crystal 50 can be further effectively improved.

ここで用いられる重合開始剤としては、例えばベンゾフェノンおよびその誘導体、有機
過酸化物などを用いることができる。
また、分散工程の前に微粒子55に吸着させる重合開始剤の使用量としては、微粒子5
5の粒径や表面形状などによって異なるが、微粒子55の表面積のうち10%以上90%
以下を被覆できる量が好ましい。この範囲より少ないと分散安定化効果が現れにくく、多
いとフッ酸吸着可能量が不足し信頼性向上効果が薄くなる。
As a polymerization initiator used here, benzophenone and its derivative (s), an organic peroxide, etc. can be used, for example.
The amount of the polymerization initiator that is adsorbed on the fine particles 55 before the dispersion step is as follows.
5 to 90% of the surface area of the fine particles 55, depending on the particle size and surface shape of 5
An amount capable of coating the following is preferred. If it is less than this range, the effect of stabilizing the dispersion is not likely to appear.

また、図11は、上述した分散工程の前に、微粒子55に液晶性モノマーおよび重合開
始剤を吸着させた場合の模式図である。この場合、予め微粒子55に吸着された液晶性モ
ノマーと重合開始剤57の相乗効果によって、微粒子55に高分子ネットワークが吸着さ
れやすくなるので、図6に示す例と比較して、微粒子55に吸着される高分子ネットワー
クの数を増加させることができる。また、図11に示す例においても、微粒子55に吸着
された重合開始剤57によって、図6に示す例と比較して、微粒子55の近傍に配置され
る高分子鎖54の数が多くなるため、液晶50中における微粒子55の分散安定性をより
一層効果的に向上させることができる。
Further, FIG. 11 is a schematic view when the liquid crystalline monomer and the polymerization initiator are adsorbed to the fine particles 55 before the dispersion step described above. In this case, the polymer network is easily adsorbed by the fine particles 55 due to the synergistic effect of the liquid crystalline monomer previously adsorbed by the fine particles 55 and the polymerization initiator 57, so that the adsorbed by the fine particles 55 compared to the example shown in FIG. The number of polymer networks that are made can be increased. Also in the example shown in FIG. 11, the number of polymer chains 54 arranged in the vicinity of the fine particles 55 is increased by the polymerization initiator 57 adsorbed on the fine particles 55 as compared with the example shown in FIG. In addition, the dispersion stability of the fine particles 55 in the liquid crystal 50 can be further effectively improved.

本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、安定して分散している微粒子55によって
フッ酸が効果的に中和され吸収され、長期に渡って優れた配向特性が得られる耐久性に優
れた液晶装置100を製造できる。
According to the method for manufacturing a liquid crystal device of the present embodiment, hydrofluoric acid is effectively neutralized and absorbed by the finely dispersed fine particles 55, and excellent durability can be obtained over a long period of time. The liquid crystal device 100 can be manufactured.

[投射型表示装置]
次に、本発明の電子機器の具体例として図12に示す投射型表示装置について説明する

図12は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。この投射型表示装置は、上述
した各実施形態に係る液晶装置を、光変調手段として備えたものである。
[Projection type display device]
Next, a projection display device shown in FIG. 12 will be described as a specific example of the electronic apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a main part of the projection display device. This projection type display device includes the liquid crystal device according to each of the above-described embodiments as light modulation means.

この投射型液晶表示装置は、図12に示すように、光源810と、ダイクロイックミラ
ー813、814と、反射ミラー815、816、817と、入射レンズ818と、リレ
ーレンズ819と、出射レンズ820と、本発明の液晶装置からなる光変調手段822、
823、824と、クロスダイクロイックプリズム825と、投射レンズ826とを備え
ている。
As shown in FIG. 12, the projection type liquid crystal display device includes a light source 810, dichroic mirrors 813 and 814, reflection mirrors 815, 816 and 817, an incident lens 818, a relay lens 819, an exit lens 820, Light modulating means 822 comprising the liquid crystal device of the present invention,
823, 824, a cross dichroic prism 825, and a projection lens 826.

光源810は、メタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ8
12とからなる。ダイクロイックミラー813は、光源810からの白色光に含まれる赤
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、赤色光用光変調手段822に入射される。また、ダイクロイックミ
ラー813で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー814によって反射され、緑色
光用光変調手段823に入射される。さらに、ダイクロイックミラー813で反射された
青色光は、ダイクロイックミラー814を透過する。青色光に対しては、長い光路による
光損失を防ぐため、入射レンズ818、リレーレンズ819および出射レンズ820を含
むリレーレンズ系からなる導光手段821が設けられている。この導光手段821を介し
て、青色光が青色光用光変調手段824に入射される。なお、上記各光変調手段822,
823,824には、上記各実施形態の液晶装置が採用されている。
The light source 810 includes a lamp 811 such as a metal halide and a reflector 8 that reflects the light of the lamp.
Twelve. The dichroic mirror 813 transmits red light contained in white light from the light source 810 and reflects blue light and green light. The transmitted red light is reflected by the reflection mirror 817 and is incident on the light modulation means 822 for red light. The green light reflected by the dichroic mirror 813 is reflected by the dichroic mirror 814 and is incident on the light modulating means 823 for green light. Further, the blue light reflected by the dichroic mirror 813 passes through the dichroic mirror 814. For blue light, in order to prevent light loss due to a long optical path, a light guide means 821 comprising a relay lens system including an incident lens 818, a relay lens 819, and an exit lens 820 is provided. Blue light is incident on the light modulating means 824 for blue light through the light guiding means 821. Each of the light modulation means 822
The liquid crystal device of each of the above embodiments is adopted for 823,824.

各光変調手段により変調された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。このクロスダイクロイックプリズム825は4つの直角プリズムを貼り合わせ
たものであり、その界面には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X字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により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、投射光学系である投射レンズ826に
よってスクリーン827上に投影され、画像が拡大されて表示される。
The three color lights modulated by the respective light modulation means are incident on the cross dichroic prism 825. The cross dichroic prism 825 is formed by bonding four right-angle prisms. A dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in an X shape at the interface. Yes. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 827 by the projection lens 826 which is a projection optical system, and the image is enlarged and displayed.

この投射型表示装置には、上記各実施形態の液晶装置が採用されているので、高強度の
光照射を行なっても、長期に渡って良好な表示性能が得られる。
Since this projection type display device employs the liquid crystal device of each of the above embodiments, good display performance can be obtained over a long period of time even when high intensity light irradiation is performed.

以上、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの
例に限定されないことは言うまでもない。すなわち、上述した例において示した各構成部
材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設
計要求等に基づき種々の変更が可能である。
また、本発明の液晶装置は、投射型表示装置の光変調手段に限らず、電子ブック、パー
ソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるい
はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳
、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネ
ルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれにおいても信
頼性が高く長期に渡って良好な表示性能が得られる電子機器を提供することができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring drawings, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these examples. That is, the various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
The liquid crystal device of the present invention is not limited to the light modulation means of the projection display device, but is an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, It can be suitably used as an image display means for pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices equipped with touch panels, etc., all of which are highly reliable and have a good display over the long term An electronic device with high performance can be provided.

次に、本発明による液晶装置およびその製造方法ならびに該液晶装置を電子機器に適用
した具体的な実施例について説明する。
〔実験例1〕
電極やTFTなど配向膜1以外の必要な要素が形成された高温ポリシリコンTFTアレ
イ基板と、配向膜以外の必要な要素が形成された対向基板とを用意し、TFTアレイ基板
および対向基板の表面に、酸化ケイ素(シリカ)を主体とする斜方蒸着膜からなる配向膜
を形成した。
次いで、配向膜の形成されたTFTアレイ基板と、配向膜の形成された対向基板とを、
配向膜の形成された面同士を対向させて3ミクロンのギャップでシール材を介して張り合
わせて空パネルを作製した。このようにして作成した空パネルを複数用意し、空パネル内
に以下に示す(液晶1)の液晶を充填し、ブラックライトを用いて紫外線(UV)を照射
して液晶性モノマーを重合させることによって高分子ネットワークを形成して、複数の垂
直配向ECBモードの液晶パネルを得た。
Next, a liquid crystal device according to the present invention, a method for manufacturing the same, and specific examples in which the liquid crystal device is applied to an electronic device will be described.
[Experimental Example 1]
A high-temperature polysilicon TFT array substrate on which necessary elements other than the alignment film 1 such as electrodes and TFTs are formed, and a counter substrate on which necessary elements other than the alignment film are formed, and the surfaces of the TFT array substrate and the counter substrate are prepared. In addition, an alignment film made of an oblique vapor deposition film mainly composed of silicon oxide (silica) was formed.
Next, the TFT array substrate on which the alignment film is formed and the counter substrate on which the alignment film is formed are
The surfaces on which the alignment films are formed face each other and are bonded together with a sealant at a gap of 3 microns to produce an empty panel. Prepare a plurality of empty panels prepared in this way, fill the empty panel with the liquid crystal (liquid crystal 1) shown below, and irradiate ultraviolet rays (UV) with black light to polymerize the liquid crystalline monomer. By forming a polymer network, a plurality of vertically aligned ECB mode liquid crystal panels were obtained.

(液晶1)
液晶:MX001190(メルク社製)
液晶性モノマー:図7(a)に記載の液晶性モノマー
微粒子:平均粒径50nmの高純度マグネシア(宇部興産社製)
微粒子に液晶性モノマーを吸着させた後、微粒子および液晶性モノマーを液晶中に分散
させて使用した。
液晶中の液晶性モノマーの含有量(濃度):0.5wt%
液晶中の微粒子の含有量(濃度):0wt%〜7wt%
(Liquid crystal 1)
Liquid crystal: MX001190 (Merck)
Liquid crystalline monomer: Liquid crystalline monomer shown in FIG. 7A Fine particles: High-purity magnesia with an average particle size of 50 nm (manufactured by Ube Industries)
After the liquid crystalline monomer was adsorbed on the fine particles, the fine particles and the liquid crystalline monomer were dispersed in the liquid crystal and used.
Content (concentration) of liquid crystalline monomer in liquid crystal: 0.5 wt%
Content (concentration) of fine particles in liquid crystal: 0 wt% to 7 wt%

このようにして得られた液晶パネルにおける飽和電圧を以下に示すようにして調べた。
光源にハロゲン照明を用い、クロスニコルに配置した2枚の偏光板でパネルを挟持しノ
ーマリブラックモードになるよう配置し、検出器には照度計を用いた測定系を準備した。
次に上下基板間に所定の電位差(パネルの駆動電圧に相当)が生じる様にTFT素子を駆
動し、その電位差(パネルの駆動電圧に相当)におけるパネルの透過照度を測定し、0V
を印加したときの照度を0%、6Vを印加したときの照度を100%として、その90%
の照度のときの上下基板間の電位差(パネルの駆動電圧に相当)を飽和電圧とした。
その結果を図13(a)に示す。なお図13(a)において6V以上の飽和電圧につい
ては外挿して示してある。
The saturation voltage in the liquid crystal panel thus obtained was examined as follows.
A halogen illumination was used as a light source, a panel was sandwiched between two polarizing plates arranged in crossed Nicols so as to be in a normally black mode, and a measurement system using an illuminometer was prepared as a detector.
Next, the TFT element is driven so that a predetermined potential difference (corresponding to the panel driving voltage) is generated between the upper and lower substrates, and the transmitted illuminance of the panel at the potential difference (corresponding to the panel driving voltage) is measured.
90% of the illuminance when 0V is applied and the illuminance when 6V is applied is 100%.
The potential difference between the upper and lower substrates (corresponding to the panel drive voltage) at an illuminance of 2 was defined as the saturation voltage.
The result is shown in FIG. In FIG. 13A, a saturation voltage of 6 V or more is extrapolated.

図13(a)は、液晶パネルの飽和電圧と液晶中の微粒子の含有量との関係を示したグ
ラフである。図13(a)に示すように、液晶中の微粒子の含有量が5wt%を越えると
、液晶パネルの飽和電圧が6Vを越え、微粒子が液晶中に含まれていることによる駆動電
圧の増大が顕著となり、TFT素子での駆動が困難になることが確認できた。
FIG. 13A is a graph showing the relationship between the saturation voltage of the liquid crystal panel and the content of fine particles in the liquid crystal. As shown in FIG. 13A, when the content of the fine particles in the liquid crystal exceeds 5 wt%, the saturation voltage of the liquid crystal panel exceeds 6 V, and the drive voltage increases due to the inclusion of the fine particles in the liquid crystal. It became conspicuous, and it was confirmed that driving with TFT elements became difficult.

〔実験例2〕
実験例1と同様にして得られた液晶パネルにおける相対耐久性を以下に示すようにして
調べた。
なおこの場合の相対耐久性とは、モノマー濃度0%で粒子濃度が0%のパネルの光熱表
示不良の発生までの時間を基準にしてパーセンテージ表示した。光熱表示不良試験は、1
20W UHPランプの420nmから500nmの波長域の光を用いて、照度3000m
W/cm2、60℃で行った。
その結果を図13(b)に示す。
[Experimental example 2]
The relative durability of the liquid crystal panel obtained in the same manner as in Experimental Example 1 was examined as follows.
The relative durability in this case was expressed as a percentage based on the time until the occurrence of poor photothermal display of a panel having a monomer concentration of 0% and a particle concentration of 0%. Photothermal display failure test is 1
Illuminance of 3000m using 20W UHP lamp light in the wavelength range of 420nm to 500nm
The measurement was performed at W / cm 2 and 60 ° C.
The result is shown in FIG.

図13(b)は、液晶パネルの相対耐久性と液晶中の微粒子の含有量との関係を示した
グラフである。図13(b)に示すように、液晶中の微粒子の含有量が0.01wt%未
満であると、液晶中に微粒子を含有させたことによる耐久性向上の効果が十分に得られな
いことが確認できた。
FIG. 13B is a graph showing the relationship between the relative durability of the liquid crystal panel and the content of fine particles in the liquid crystal. As shown in FIG. 13B, if the content of the fine particles in the liquid crystal is less than 0.01 wt%, the durability improvement effect due to the inclusion of the fine particles in the liquid crystal may not be sufficiently obtained. It could be confirmed.

〔実験例3〕
実験例1と同様にして作成した空パネルを複数用意し、空パネル内に以下に示す(液晶
2)の液晶を充填し、複数の液晶パネルを得た。
(液晶2)
液晶:MX001190(メルク社製)
液晶性モノマー:図7(a)に記載の液晶性モノマー
微粒子:平均粒径50nmの高純度マグネシア(宇部興産社製)
微粒子に液晶性モノマーを吸着させた後、微粒子および液晶性モノマーを液晶中に分散
させて使用した。
液晶中の液晶性モノマーの含有量(濃度):0wt%〜7wt%
液晶中の微粒子の含有量(濃度):0.5wt%
[Experimental Example 3]
A plurality of empty panels prepared in the same manner as in Experimental Example 1 were prepared, and the liquid crystal of (Liquid Crystal 2) shown below was filled in the empty panel to obtain a plurality of liquid crystal panels.
(Liquid crystal 2)
Liquid crystal: MX001190 (Merck)
Liquid crystalline monomer: Liquid crystalline monomer shown in FIG. 7A Fine particles: High-purity magnesia with an average particle size of 50 nm (manufactured by Ube Industries)
After the liquid crystalline monomer was adsorbed on the fine particles, the fine particles and the liquid crystalline monomer were dispersed in the liquid crystal and used.
Content (concentration) of liquid crystalline monomer in liquid crystal: 0 wt% to 7 wt%
Content (concentration) of fine particles in liquid crystal: 0.5 wt%

このようにして得られた液晶パネルにおける飽和電圧を実験例1と同様にして調べた。
その結果を図14に示す。なお図14において6V以上の飽和電圧については外挿して
示してある。
The saturation voltage in the liquid crystal panel thus obtained was examined in the same manner as in Experimental Example 1.
The result is shown in FIG. In FIG. 14, a saturation voltage of 6 V or more is extrapolated.

図14は、液晶パネルの飽和電圧と液晶中の液晶性モノマーの含有量との関係を示した
グラフである。図14に示すように、液晶中の液晶性モノマーの含有量が5wt%を越え
ると、液晶パネルの飽和電圧が6Vを越え、液晶性モノマーが液晶中に含まれていること
による駆動電圧の増大が顕著となり、TFT素子での駆動が困難になることが確認できた
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the saturation voltage of the liquid crystal panel and the content of the liquid crystalline monomer in the liquid crystal. As shown in FIG. 14, when the content of the liquid crystal monomer in the liquid crystal exceeds 5 wt%, the saturation voltage of the liquid crystal panel exceeds 6 V, and the drive voltage increases due to the liquid crystal monomer being contained in the liquid crystal. As a result, it was confirmed that driving with a TFT element becomes difficult.

〔実験例4〕
実験例3と同様にして得られた液晶パネルにおける相対透過率を以下に示すようにして
調べた。
ここでの相対透過率とは、液晶中に液晶性モノマーが含まれないときの透過照度を10
0%とした場合の透過率を意味する。
光源にハロゲン照明を用い、クロスニコルに配置した2枚の偏光板でパネルを挟持しノ
ーマリブラックモードになるよう配置し、検出器には照度計を用いた測定系を準備した。
次に上下基板間に所定の6Vを印加した際のパネルの透過照度を測定した。
その結果を図15に示す。
[Experimental Example 4]
The relative transmittance of the liquid crystal panel obtained in the same manner as in Experimental Example 3 was examined as follows.
Here, the relative transmittance is 10 when the liquid crystal monomer is not contained in the liquid crystal.
It means the transmittance when it is 0%.
A halogen illumination was used as a light source, a panel was sandwiched between two polarizing plates arranged in crossed Nicols so as to be in a normally black mode, and a measurement system using an illuminometer was prepared as a detector.
Next, the transmitted illuminance of the panel when a predetermined 6 V was applied between the upper and lower substrates was measured.
The result is shown in FIG.

図15は、液晶パネルの相対透過率と液晶中の液晶性モノマーの含有量との関係を示し
たグラフである。図15に示すように、液晶中の液晶性モノマーの含有量が3wt%を越
えると、液晶パネルの相対透過率が90%未満となり、液晶性モノマーが液晶中に含まれ
ていることによる透過率の低下が顕著となることが確認できた。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the relative transmittance of the liquid crystal panel and the content of the liquid crystalline monomer in the liquid crystal. As shown in FIG. 15, when the content of the liquid crystal monomer in the liquid crystal exceeds 3 wt%, the relative transmittance of the liquid crystal panel becomes less than 90%, and the transmittance due to the liquid crystal monomer being contained in the liquid crystal. It was confirmed that the decrease in the temperature was remarkable.

〔実験例5〕
実験例3と同様にして得られた液晶パネルにおける相対安定性を以下に示すようにして
調べた。
パネルを60℃の恒温層に放置して目視観察を行い、凝集・沈降による表示不良の発生
間での時間を測定した。ここではモノマー濃度0%のときの凝集・沈降による表示不良の
発生間での時間を基準とした。
その結果を図16に示す。
[Experimental Example 5]
The relative stability of the liquid crystal panel obtained in the same manner as in Experimental Example 3 was examined as follows.
The panel was allowed to stand in a constant temperature layer at 60 ° C. and visually observed, and the time between occurrences of display defects due to aggregation / sedimentation was measured. Here, the time between occurrences of display defects due to aggregation / sedimentation when the monomer concentration was 0% was used as a reference.
The result is shown in FIG.

図16は、液晶パネルの相対安定性と液晶中の液晶性モノマーの含有量との関係を示し
たグラフである。図16に示すように、液晶中の液晶性モノマーの含有量が0.1wt%
未満であると、液晶中に液晶性モノマーを含有させたことによる安定性向上の効果が十分
に得られないことが確認できた。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the relative stability of the liquid crystal panel and the content of the liquid crystalline monomer in the liquid crystal. As shown in FIG. 16, the content of the liquid crystal monomer in the liquid crystal is 0.1 wt%.
It was confirmed that the stability improvement effect due to the inclusion of the liquid crystalline monomer in the liquid crystal could not be sufficiently obtained when the ratio was less than 1.

〔実験例6〕
実験例1と同様にして作成した空パネルを複数用意し、空パネル内に以下に示す(液晶
3〜液晶5)の液晶を充填し、複数の液晶パネルを得た。
[Experimental Example 6]
A plurality of empty panels prepared in the same manner as in Experimental Example 1 were prepared, and the liquid crystal of (Liquid Crystal 3 to Liquid Crystal 5) shown below was filled in the empty panel to obtain a plurality of liquid crystal panels.

(液晶3)
液晶:MX001190(メルク社製)
液晶性モノマー:図7(a)に記載の液晶性モノマー
微粒子:平均粒径50nmの高純度マグネシア(宇部興産社製)
微粒子に重合開始剤および液晶性モノマーを吸着させずに、微粒子と液晶性モノマーと
を液晶中に分散させて使用した。
液晶中の液晶性モノマーの含有量(濃度):0.5wt%
液晶中の微粒子の含有量(濃度):0wt%〜7wt%
(Liquid crystal 3)
Liquid crystal: MX001190 (Merck)
Liquid crystalline monomer: Liquid crystalline monomer shown in FIG. 7A Fine particles: High-purity magnesia with an average particle size of 50 nm (manufactured by Ube Industries)
The fine particles and the liquid crystalline monomer were dispersed in the liquid crystal without adsorbing the polymerization initiator and the liquid crystalline monomer on the fine particles.
Content (concentration) of liquid crystalline monomer in liquid crystal: 0.5 wt%
Content (concentration) of fine particles in liquid crystal: 0 wt% to 7 wt%

(液晶4)
液晶:MX001190(メルク社製)
液晶性モノマー:図7(a)に記載の液晶性モノマー
微粒子:平均粒径50nmの高純度マグネシア(宇部興産社製)
重合開始剤:ベンゾフェノン
微粒子に重合開始剤を真空蒸着法によって吸着させた後、微粒子に液晶性モノマーを吸
着させずに、同微粒子および重合開始剤と、液晶性モノマーとを液晶中に分散させて使用
した。
液晶中の液晶性モノマーの含有量(濃度):0.5wt%
液晶中の微粒子の含有量(濃度):0wt%〜7wt%
(Liquid crystal 4)
Liquid crystal: MX001190 (Merck)
Liquid crystalline monomer: Liquid crystalline monomer shown in FIG. 7A Fine particles: High-purity magnesia with an average particle size of 50 nm (manufactured by Ube Industries)
Polymerization initiator: Benzophenone After the polymerization initiator is adsorbed to the fine particles by vacuum deposition, the fine particles, the polymerization initiator, and the liquid crystalline monomer are dispersed in the liquid crystal without adsorbing the liquid crystalline monomer to the fine particles. used.
Content (concentration) of liquid crystalline monomer in liquid crystal: 0.5 wt%
Content (concentration) of fine particles in liquid crystal: 0 wt% to 7 wt%

(液晶5)
液晶:MX001190(メルク社製)
液晶性モノマー:図7(a)に記載の液晶性モノマー
微粒子:平均粒径50nmの高純度マグネシア(宇部興産社製)
微粒子に重合開始剤を真空蒸着法によって吸着させた後、同微粒子に液晶性モノマーを
真空蒸着法によって吸着させ、その後、同微粒子と重合開始剤とを液晶中に分散させて使
用した。
液晶中の液晶性モノマーの含有量(濃度):0.5wt%
液晶中の微粒子の含有量(濃度):0wt%〜7wt%
(Liquid crystal 5)
Liquid crystal: MX001190 (Merck)
Liquid crystalline monomer: Liquid crystalline monomer shown in FIG. 7A Fine particles: High-purity magnesia with an average particle size of 50 nm (manufactured by Ube Industries)
After the polymerization initiator was adsorbed on the fine particles by vacuum vapor deposition, the liquid crystalline monomer was adsorbed on the fine particles by vacuum vapor deposition, and then the fine particles and the polymerization initiator were dispersed in the liquid crystal and used.
Content (concentration) of liquid crystalline monomer in liquid crystal: 0.5 wt%
Content (concentration) of fine particles in liquid crystal: 0 wt% to 7 wt%

そして、(液晶1)(液晶3〜液晶5)の液晶を備えた液晶パネルにおける相対耐久性
を実験例2と同様にして調べた。その結果を図17に示す。
図17は、液晶パネルの相対耐久性と液晶中の微粒子の含有量との関係を示したグラフ
である。図17に示すように、微粒子に液晶性モノマーを吸着させない(液晶3)と比較
して、(液晶1)(液晶4)(液晶5)では、相対耐久性が優れていることがわかる。ま
た、相対耐久性は、微粒子に重合開始剤を吸着させたもの(液晶4)よりも、微粒子に液
晶性モノマーを吸着させたもの(液晶1)の方が優れていること、さらに微粒子に液晶性
モノマーおよび重合開始剤を吸着させたもの(液晶5)の方がより一層優れていることが
確認できた。
And the relative durability in the liquid crystal panel provided with the liquid crystal of (Liquid Crystal 1) (Liquid Crystal 3 to Liquid Crystal 5) was examined in the same manner as in Experimental Example 2. The result is shown in FIG.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the relative durability of the liquid crystal panel and the content of fine particles in the liquid crystal. As shown in FIG. 17, it can be seen that (Liquid Crystal 1), (Liquid Crystal 4) and (Liquid Crystal 5) are superior in relative durability as compared with (Liquid Crystal 3) in which no liquid crystalline monomer is adsorbed to the fine particles. In addition, relative durability is superior to the liquid crystal monomer adsorbed with the liquid crystal monomer (liquid crystal 1) than the liquid crystal monomer adsorbed with the polymerization initiator (liquid crystal 4). It was confirmed that the liquid adsorbed with the polymerizable monomer and the polymerization initiator (liquid crystal 5) was more excellent.

図1は、液晶装置100を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal device 100 as viewed from the counter substrate side together with the components. 図2は、液晶装置100の図1中に示すH−H’線に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal device 100 taken along line H-H ′ shown in FIG. 1. 図3は、液晶装置100の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix in the image display region of the liquid crystal device 100. 図4は、液晶装置100の断面構造を拡大して示す図である。FIG. 4 is an enlarged view showing a cross-sectional structure of the liquid crystal device 100. 図5は、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶中の高分子ネットワークを説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a polymer network in the liquid crystal constituting the liquid crystal display device of the present embodiment. 図6は、本実施形態の液晶表示装置を構成する液晶中の微粒子と高分子ネットワークとの関係を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the fine particles in the liquid crystal and the polymer network constituting the liquid crystal display device of the present embodiment. 図7は、高分子鎖の配向部分と結合部分を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an alignment portion and a binding portion of a polymer chain. 図8は、高分子鎖の配向部分と結合部分を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an alignment portion and a binding portion of a polymer chain. 図9は、上述した分散工程の前に、微粒子55に液晶性モノマーを吸着させた場合の模式図である。FIG. 9 is a schematic view when the liquid crystalline monomer is adsorbed to the fine particles 55 before the dispersion step described above. 図10は、上述した分散工程の前に、微粒子55に重合開始剤を吸着させた場合の模式図である。FIG. 10 is a schematic view when the polymerization initiator is adsorbed on the fine particles 55 before the dispersion step described above. 図11は、分散工程の前に、微粒子に液晶性モノマーおよび重合開始剤を吸着させた場合の模式図である。FIG. 11 is a schematic view when the liquid crystalline monomer and the polymerization initiator are adsorbed on the fine particles before the dispersion step. 図12は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a main part of the projection display device. 図13は、液晶パネルの飽和電圧または相対耐久性と液晶中の微粒子の含有量との関係を示したグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the saturation voltage or relative durability of the liquid crystal panel and the content of fine particles in the liquid crystal. 図14は、液晶パネルの飽和電圧と液晶中の液晶性モノマーの含有量との関係を示したグラフである。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the saturation voltage of the liquid crystal panel and the content of the liquid crystalline monomer in the liquid crystal. 図15は、液晶パネルの相対透過率と液晶中の液晶性モノマーの含有量との関係を示したグラフである。FIG. 15 is a graph showing the relationship between the relative transmittance of the liquid crystal panel and the content of the liquid crystalline monomer in the liquid crystal. 図16は、液晶パネルの相対安定性と液晶中の液晶性モノマーの含有量との関係を示したグラフである。FIG. 16 is a graph showing the relationship between the relative stability of the liquid crystal panel and the content of the liquid crystalline monomer in the liquid crystal. 図17は、液晶パネルの相対耐久性と液晶中の微粒子の含有量との関係を示したグラフである。FIG. 17 is a graph showing the relationship between the relative durability of the liquid crystal panel and the content of fine particles in the liquid crystal.

符号の説明Explanation of symbols

1、2…配向膜、10…TFTアレイ基板、20…対向基板、52…シール材、50…
液晶、51…液晶分子、54…高分子鎖、54a…配向部分、54b…結合部分、54c
…吸着高分子鎖、55…微粒子、57…重合開始剤、100…液晶装置。

1, 2 ... Alignment film, 10 ... TFT array substrate, 20 ... Counter substrate, 52 ... Sealing material, 50 ...
Liquid crystal, 51 ... liquid crystal molecule, 54 ... polymer chain, 54a ... orientation part, 54b ... bonding part, 54c
... adsorption polymer chain, 55 ... fine particles, 57 ... polymerization initiator, 100 ... liquid crystal device.

Claims (9)

一対の基板の間に液晶を挟持してなる液晶装置であって、
前記液晶中に、塩基性酸化物からなる微粒子と、液晶性モノマーを重合してなる高分子
ネットワークとが含まれていることを特徴とする液晶装置。
A liquid crystal device having a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates,
The liquid crystal device, wherein the liquid crystal includes fine particles made of a basic oxide and a polymer network obtained by polymerizing a liquid crystalline monomer.
前記微粒子に前記高分子ネットワークが吸着されていることを特徴とする請求項1に記
載の液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer network is adsorbed on the fine particles.
前記微粒子が、前記液晶中に0.01wt%〜5wt%含まれていることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the fine particles are contained in the liquid crystal in an amount of 0.01 wt% to 5 wt%.
前記高分子ネットワークが、前記液晶中に0.1wt%〜5wt%含まれていることを
特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の液晶装置。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer network is contained in the liquid crystal in an amount of 0.1 wt% to 5 wt%.
前記一対の基板の少なくとも一方の基板における前記液晶側の面に、酸化ケイ素を主体
とし、前記液晶の配向を制御する配向膜が備えられていることを特徴とする請求項1〜請
求項4のいずれかに記載の液晶装置。
5. The alignment film according to claim 1, wherein an alignment film mainly comprising silicon oxide and controlling alignment of the liquid crystal is provided on the liquid crystal side surface of at least one of the pair of substrates. The liquid crystal device according to any one of the above.
一対の基板の間に液晶を挟持してなる液晶装置の製造方法であって、
塩基性酸化物からなる微粒子と液晶性モノマーとを液晶中に分散させる分散工程と、
前記液晶性モノマーを重合させることによって高分子ネットワークを形成する重合工程
とを備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates,
A dispersion step of dispersing fine particles comprising a basic oxide and a liquid crystalline monomer in the liquid crystal;
And a polymerization step of forming a polymer network by polymerizing the liquid crystalline monomer.
前記分散工程の前に、前記微粒子に前記液晶性モノマーを吸着させることを特徴とする
請求項6に記載の液晶装置の製造方法。
The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 6, wherein the liquid crystalline monomer is adsorbed to the fine particles before the dispersion step.
前記分散工程の前に、前記微粒子に重合開始剤を吸着させることを特徴とする請求項6
または請求項7に記載の液晶装置の製造方法。
The polymerization initiator is adsorbed on the fine particles before the dispersing step.
A method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 7.
請求項1〜請求項5のいずれかに記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。

An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.

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