JP5566109B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device.

従来、相対向する1対の基板に挟持された液晶セルに、負の誘電率異方性を有する液晶を封入した垂直配向モードの液晶表示装置(以下、PBT−LCDと略記することがある)が知られている(例えば特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a vertical alignment mode liquid crystal display device in which liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sealed in a liquid crystal cell sandwiched between a pair of opposing substrates (hereinafter sometimes abbreviated as PBT-LCD) Is known (see, for example, Patent Document 1).

前記PBT−LCDでは、前記1対の基板に設けられた電極に電圧を印加しないときには、前記液晶が前記基板に対して垂直方向に配列しており、クロスニコル配置の偏光板と組み合わせることにより、非常に良好な暗表示(ノーマリブラック)が得られる。また、前記PBT−LCDでは、前記1対の基板に設けられた電極に電圧を印加すると、前記液晶が倒れて前記基板に対して水平方向に配列し、明表示が行われる。   In the PBT-LCD, when no voltage is applied to the electrodes provided on the pair of substrates, the liquid crystal is arranged in a direction perpendicular to the substrate, and combined with a polarizing plate in a crossed Nicols arrangement, Very good dark display (normally black) is obtained. Further, in the PBT-LCD, when a voltage is applied to the electrodes provided on the pair of substrates, the liquid crystal is tilted and arranged in a horizontal direction with respect to the substrate, and a bright display is performed.

前記PBT−LCDでは、前記基板に対して垂直方向に、負の屈折率異方性を有する光学補償板を積層することにより、垂直配向した前記液晶の光学的異方性を補償することができ、非常に優れた視角特性を得ることができる。   In the PBT-LCD, the optical anisotropy of the vertically aligned liquid crystal can be compensated by laminating an optical compensation plate having a negative refractive index anisotropy in a direction perpendicular to the substrate. Very good viewing angle characteristics can be obtained.

しかしながら、前記PBT−LCDでは、室温付近の温度領域においては比較的レスポンスが速いものの、例えば0℃以下の低温領域では、レスポンスが著しく遅くなるという不都合がある。レスポンスが遅いと動画像に不明瞭な部分が生じたり、前の画像が残ってしまったりして、表示品質が著しく損なわれることになる。   However, although the PBT-LCD has a relatively fast response in a temperature range near room temperature, it has a disadvantage that the response is remarkably slow in a low temperature range of, for example, 0 ° C. or lower. If the response is slow, an unclear portion is generated in the moving image or the previous image remains, and the display quality is significantly impaired.

また、前記PBT−LCDは、−20℃付近の低温領域では、閾値及び電圧−透過率曲線が変化するので、温度に応じて駆動電圧を変える等の温度補償を行う必要があるという不都合がある。   Further, the PBT-LCD has a disadvantage that it is necessary to perform temperature compensation such as changing the driving voltage according to the temperature because the threshold value and the voltage-transmittance curve change in a low temperature region around −20 ° C. .

ところで、液晶表示装置の製造工程には、液晶表示装置の表示状態を検査する工程がある。このとき、偏光板保護フィルムを剥離すると静電気が発生し、該静電気により前記液晶表示装置が誤作動を起こすという問題がある。前記誤作動は、電極上で起きているものではないので、電荷が逃げることができず、長時間に亘って誤作動の状態で表示が保持される。この結果、検査の時間が著しく長くなったり、検査自体が困難になるという問題がある。   Incidentally, the manufacturing process of the liquid crystal display device includes a step of inspecting the display state of the liquid crystal display device. At this time, if the polarizing plate protective film is peeled off, static electricity is generated, and the liquid crystal display device malfunctions due to the static electricity. Since the malfunction does not occur on the electrode, the charge cannot escape and the display is maintained in the malfunction state for a long time. As a result, there is a problem that the inspection time is remarkably increased or the inspection itself becomes difficult.

前記静電気による不良が著しい場合、製品としても表示不良となることもある。前記静電気による不良の対策として、液晶材料や配向膜材料を変更したり、前記液晶材料や配向膜材料に導電性材料を添加すること等が考えられる。   When the failure due to the static electricity is significant, the product may become a display failure. As countermeasures against defects due to static electricity, it is conceivable to change the liquid crystal material or the alignment film material, or to add a conductive material to the liquid crystal material or the alignment film material.

しかしながら、前記対策では、PBT−LCDの表示性能や消費電流というPBT−LCDの特性に悪影響を与えるという不都合がある。   However, the above measures have a disadvantage that the PBT-LCD characteristics such as display performance and current consumption of the PBT-LCD are adversely affected.

また、従来、画素毎にスイッチング素子を備えたアクティブ駆動方式の液晶表示装置が知られている。前記アクティブ駆動方式の液晶表示装置において、前記スイッチング素子としては、例えば、薄層トランジスタ(TFT)等が用いられる(例えば特許文献2参照)。   Conventionally, an active drive type liquid crystal display device provided with a switching element for each pixel is known. In the active drive type liquid crystal display device, for example, a thin layer transistor (TFT) or the like is used as the switching element (see, for example, Patent Document 2).

前記スイッチング素子としてTFTを用いる液晶表示装置(以下、TFT−LCDと略記することがある)では、液晶層の抵抗値を高くして電圧保持率を高くすることにより、表示品質を高くすることができる。   In a liquid crystal display device using TFT as the switching element (hereinafter sometimes abbreviated as TFT-LCD), the display quality can be improved by increasing the resistance value of the liquid crystal layer and increasing the voltage holding ratio. it can.

前記液晶層の抵抗値を高くするには、液晶層中の液晶材料のイオン濃度を下げる必要がある。このために、例えば、前記液晶材料として不純物イオン濃度の低いフッ素系液晶を用いると共に、可溶性ポリイミドからなる配向膜を用いることが行われる。   In order to increase the resistance value of the liquid crystal layer, it is necessary to reduce the ion concentration of the liquid crystal material in the liquid crystal layer. For this purpose, for example, a fluorine-based liquid crystal having a low impurity ion concentration is used as the liquid crystal material, and an alignment film made of soluble polyimide is used.

しかしながら、前記TFT−LCDでは、表示の検査のために保護フィルムを外したり、使用者がパネル表面を布等で擦ったりすると、静電気により誤動作を起こし、該誤動作が解消するまでに長時間を要するという不都合がある。   However, in the TFT-LCD, if the protective film is removed for display inspection or the user rubs the panel surface with a cloth or the like, a malfunction occurs due to static electricity, and it takes a long time to eliminate the malfunction. There is an inconvenience.

前記TFT−LCDにおいて、前記誤動作の解消に長時間を要する理由は、前述のように液晶層の抵抗値が高いために、静電気の電荷が逃げ難くなるためと考えられる。前記電荷を逃がす方法としては、パネル表面に導電性材料を設け、該導電性材料をアースする方法等を挙げることができる。しかし、前記方法では、製造工程が増加してコスト増となる上、十分な効果を得ることができない。   In the TFT-LCD, it is considered that the reason why it takes a long time to eliminate the malfunction is that, since the resistance value of the liquid crystal layer is high as described above, it is difficult for static charges to escape. Examples of the method for releasing the charge include a method of providing a conductive material on the panel surface and grounding the conductive material. However, in the above method, the manufacturing process increases and the cost increases, and a sufficient effect cannot be obtained.

また、液晶表示装置の帯電防止方法として、液晶中に導電性の材料(ドーパント)を添加する方法がある。しかし、この方法は、単純マトリクス方式の液晶表示装置では有効であるが、電圧保持率を著しく低下させるため、TFT−LCDに適用することはできない。
特開2005−234254号公報 特開2007−171680号公報
Further, as an antistatic method for a liquid crystal display device, there is a method of adding a conductive material (dopant) into the liquid crystal. However, this method is effective in a simple matrix type liquid crystal display device, but it cannot be applied to a TFT-LCD because the voltage holding ratio is significantly reduced.
JP 2005-234254 A JP 2007-171680 A

本発明は、かかる不都合を解消して、−20〜0℃付近の低温領域においてもレスポンスに優れ、温度に応じて駆動電圧を変えて温度補償を行う必要が無く、しかも装置特性に悪影響を与えることなく、静電気による不良を解消することができる液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention eliminates such inconvenience, and is excellent in response even in a low temperature region around -20 to 0 ° C., does not need to perform temperature compensation by changing the driving voltage according to the temperature, and adversely affects the device characteristics. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device that can eliminate defects caused by static electricity.

かかる目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、第3族または第13族金属と、第3族または第13族金属以外の少なくとも1種の金属と、少なくとも1種の液晶分子とを含む第3族または第13族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合してなる混合液晶材料に添加してなる第3族または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶を用いることを特徴とする。 In order to achieve this object, the liquid crystal display device of the present invention includes a Group 3 or Group 13 metal, at least one metal other than the Group 3 or Group 13 metal, and at least one liquid crystal molecule. A Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal prepared by adding a Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particle to a mixed liquid crystal material obtained by mixing a plurality of types of liquid crystal molecules is used. It is characterized by that.

前記第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第3族金属と、第3族金属以外の少なくとも1種の金属と、少なくとも1種の液晶分子とを含む第3族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合してなる混合液晶材料に添加してなるものである。 The Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal is a Group 3 metal liquid crystal compatible particle containing a Group 3 metal, at least one metal other than the Group 3 metal, and at least one liquid crystal molecule. These are added to a mixed liquid crystal material obtained by mixing a plurality of types of liquid crystal molecules.

また、前記第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、第13族金属と、第13族金属以外の少なくとも1種の金属と、少なくとも1種の液晶分子とを含む第13族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合してなる混合液晶材料に添加してなるものである。 The Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal is a Group 13 metal liquid crystal compatible material containing a Group 13 metal , at least one metal other than the Group 13 metal, and at least one liquid crystal molecule. The particles are added to a mixed liquid crystal material obtained by mixing a plurality of types of liquid crystal molecules.

本発明の液晶表示装置は、前記第3族または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶が液晶セルに封入されていることにより、0℃以下の低温領域におけるレスポンスを高速化することができる。従って、本発明の液晶表示装置によれば、0℃以下の低温領域においても動画像に不明瞭な部分が生じたり、前の画像が残ったりすることを防止して、優れた表示品質を得ることができるという効果を奏することができる。   In the liquid crystal display device of the present invention, since the Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal is enclosed in a liquid crystal cell, the response in a low temperature region of 0 ° C. or lower can be accelerated. Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to prevent an unclear portion in a moving image or a previous image from remaining even in a low temperature region of 0 ° C. or lower, thereby obtaining excellent display quality. The effect that it is possible can be produced.

また、本発明の液晶表示装置によれば、前記液晶相溶性粒子含有液晶が前記第3族または第13族金属液晶相溶性粒子を含むことにより、−20〜0℃付近の低温領域においても周波数の相違による閾値依存性が小さくなる。従って、本発明の液晶表示装置によれば、−20〜0℃付近の低温領域においても、温度に応じて駆動電圧を変えて温度補償を行う必要が無いという効果を奏することができる。   Further, according to the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal contains the Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particles, so that the frequency can be reduced even in a low temperature region around -20 to 0 ° C. The threshold dependence due to the difference in the size is reduced. Therefore, according to the liquid crystal display device of the present invention, there is an effect that it is not necessary to perform temperature compensation by changing the driving voltage according to the temperature even in a low temperature region around −20 to 0 ° C.

さらに、本発明の液晶表示装置によれば、前記液晶相溶性粒子含有液晶が前記第3族または第13族金属液晶相溶性粒子を含むことにより、消費電流を増加させることなく、静電気による誤作動を解消することができる。   Furthermore, according to the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal contains the group 3 or group 13 metal liquid crystal compatible particles, thereby preventing malfunction due to static electricity without increasing current consumption. Can be eliminated.

前記第3族金属液晶相溶性粒子は、1種または2種以上の第3族金属を含むものであってもよく、1種または2種以上の第3族金属と共に、第3族金属以外の少なくとも1種の金属を含むものであってもよい。また、前記第13族金属液晶相溶性粒子は、1種または2種以上の第13族金属を含むものであってもよく、1種または2種以上の第13族金属と共に、第13族金属以外の少なくとも1種の金属を含むものであってもよい。前記液晶相溶性粒子は、複数種の金属を含む場合、該複数種の金属の粒子が、ランダムに分布するランダムアロイ構造を有してもよいし、1種の金属の粒子をシェルとし、他種の金属の粒子をコアとするコア−シェル構造を有してもよい。   The Group 3 metal liquid crystal compatible particles may contain one or more Group 3 metals, and may contain one or more Group 3 metals and other than Group 3 metals. It may contain at least one metal. In addition, the Group 13 metal liquid crystal compatible particles may contain one or more Group 13 metals, and together with one or more Group 13 metals, the Group 13 metals. It may contain at least one kind of metal other than. When the liquid crystal compatible particles include a plurality of kinds of metals, the plurality of kinds of metal particles may have a random alloy structure in which they are randomly distributed. You may have a core-shell structure which uses the particle | grains of a seed metal as a core.

一方、前記第3族金属液晶相溶性粒子または第13族金属液晶相溶性粒子が添加される前記混合液晶材料は、前記効果を奏するために、誘電率異方性が負であることが好ましい。   On the other hand, it is preferable that the mixed liquid crystal material to which the Group 3 metal liquid crystal compatible particles or the Group 13 metal liquid crystal compatible particles are added has a negative dielectric anisotropy in order to achieve the above effect.

また、前記第3族金属液晶相溶性粒子または第13族金属液晶相溶性粒子は、前記第3族金属イオンもしくは第13族金属イオンを単独で、または前記第3族金属イオンもしくは第13族金属イオンと、該第3族イオンもしくは該第13族イオン以外の少なくとも1種の金属イオンとの混合物を、前記混合液晶材料と反応させることにより生じたナノ粒子からなることが好ましい。   In addition, the Group 3 metal liquid crystal compatible particles or the Group 13 metal liquid crystal compatible particles may be the Group 3 metal ions or the Group 13 metal ions alone, or the Group 3 metal ions or the Group 13 metals. It is preferably composed of nanoparticles formed by reacting a mixture of ions and at least one metal ion other than the Group 3 ions or the Group 13 ions with the mixed liquid crystal material.

本発明において言及する「反応」とは、前記金属イオンと、反応系内に含まれるその他の物質が、物理的、化学的又は電気的に相互作用し、該金属イオンの周辺に液晶分子が集まることによって、該金属イオンを中心としたナノサイズの粒子を形成することを意味する。   The “reaction” referred to in the present invention means that the metal ions and other substances contained in the reaction system interact physically, chemically or electrically, and liquid crystal molecules gather around the metal ions. This means that nano-sized particles centered on the metal ions are formed.

この場合、前記ナノ粒子は、前記第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、0.02〜0.2重量%の範囲で含まれることが好ましい。   In this case, the nanoparticles are 0.02 to 0.2% by weight with respect to the total amount of liquid crystal contained in the Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal or the Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal. It is preferable to be included in the range.

前記ナノ粒子の含有量が、前記第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、0.2重量%を越えても静電気に対する効果は向上せず(飽和し、それ以上加えても効果に差が無くなる)、また粒子が凝集しやすくなるといった問題がある。粒子が凝集すると、表示に点欠陥として認識されるばかりでなく、凝集により液晶の比抵抗が著しく低下し、電圧保持率が低くなるという不都合が生じることがある。   Even if the content of the nanoparticles exceeds 0.2% by weight with respect to the total amount of liquid crystal contained in the Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal or Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal, There is a problem that the effect on the particle is not improved (saturates, and even if added more, there is no difference in the effect), and the particles tend to aggregate. When the particles are aggregated, they are not only recognized as point defects in the display, but there are cases where the specific resistance of the liquid crystal is remarkably lowered due to the aggregation and the voltage holding ratio is lowered.

また、本発明の液晶表示装置では、前記効果を奏するために、前記第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶が、基板に対して垂直方向に配向されていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, the Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal or the Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal is aligned in a direction perpendicular to the substrate in order to achieve the above effect. It is preferable.

また、本発明の液晶表示装置では、前記第3族金属は、スカンジウム、イットリウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることが好ましく、前記第13族金属は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, the Group 3 metal is preferably at least one metal selected from the group consisting of scandium, yttrium, terbium, gadolinium, neodymium, and cerium. The metal is preferably at least one metal selected from the group consisting of thallium, indium and gallium.

また、本発明の液晶表示装置は、スタティック駆動またはDUTY駆動を用いた液晶表示装置とすることができる。この場合、本発明の液晶表示装置は、キャラクター表示パネル、ドットマトリクス表示パネル、キャラクター・ドットマトリクス混在表示パネルからなる群から選択されるいずれか1種の表示パネルであってよい。   Further, the liquid crystal display device of the present invention can be a liquid crystal display device using static drive or DUTY drive. In this case, the liquid crystal display device of the present invention may be any one display panel selected from the group consisting of a character display panel, a dot matrix display panel, and a character / dot matrix mixed display panel.

本発明の液晶表示装置がスタティック駆動またはDUTY駆動を用いた液晶表示装置である場合、前記3族金属は、スカンジウムまたはイットリウムのいずれか1種の金属であり、前記第13族金属は、タリウムまたはガリウムのいずれか1種の金属であることが特に好ましい。   When the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device using static drive or DUTY drive, the Group 3 metal is any one of scandium and yttrium, and the Group 13 metal is thallium or It is particularly preferable that any one metal of gallium is used.

また、本発明の液晶表示装置は、アクティブ駆動を用いた液晶表示装置であってもよい。この場合、本発明の液晶表示装置は、前記第3族または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶が液晶セルに封入されていることにより、静電気による誤動作を極く短時間で解消できる上、電圧保持率を増大させて、優れた表示品質を得ることができる。   The liquid crystal display device of the present invention may be a liquid crystal display device using active driving. In this case, the liquid crystal display device of the present invention can eliminate malfunction due to static electricity in a very short time because the Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal is sealed in a liquid crystal cell. An excellent display quality can be obtained by increasing the voltage holding ratio.

また、本発明の液晶表示装置がアクティブ駆動を用いた液晶表示装置である場合、前記混合液晶材料は、少なくとも1E+13Ωcmの抵抗率を備えることが好ましい。   When the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device using active driving, the mixed liquid crystal material preferably has a resistivity of at least 1E + 13 Ωcm.

また、本発明の液晶表示装置がアクティブ駆動を用いた液晶表示装置である場合、前記第3族金属は、スカンジウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であり、前記第13族金属は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることが特に好ましい。   When the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device using active driving, the Group 3 metal is at least one metal selected from the group consisting of scandium, terbium, gadolinium, neodymium, and cerium. The group 13 metal is particularly preferably at least one metal selected from the group consisting of thallium, indium and gallium.

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

本発明の第1の実施形態の液晶表示装置は、図1に示すように、PBT−LCD(垂直配向液晶表示装置)1であり、1対の平行且つ透明なガラス基板2a,2bと、ガラス基板2a,2bの相対向する内側面に所定のパターンに設けられた透明電極膜3a,3bと、透明電極膜3a,3bの相対向する内側面の表示部に設けられた絶縁膜4a,4bと、絶縁膜4a,4bの相対向する内側面に透明電極膜3a,3bとほぼ同一のパターンで設けられた垂直配向膜5a,5bとを備える。透明電極膜3a,3bは、互いに直交するストライプ状に設けられている。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device of the first embodiment of the present invention is a PBT-LCD (vertical alignment liquid crystal display device) 1, which is a pair of parallel and transparent glass substrates 2a and 2b, glass Transparent electrode films 3a and 3b provided in a predetermined pattern on the inner surfaces facing each other of the substrates 2a and 2b, and insulating films 4a and 4b provided on the display portions on the inner surfaces facing each other of the transparent electrode films 3a and 3b. And vertical alignment films 5a and 5b provided in substantially the same pattern as the transparent electrode films 3a and 3b on the opposing inner surfaces of the insulating films 4a and 4b. The transparent electrode films 3a and 3b are provided in stripes orthogonal to each other.

液晶表示装置1では、ガラス基板2a、透明電極膜3a、絶縁膜4a、垂直配向膜5aにより上基板6aが形成されており、ガラス基板2b、透明電極膜3b、絶縁膜4b、垂直配向膜5bにより下基板6bが形成されている。そして、上下基板6a,6b間に挟持されて形成された液晶セル7に、液晶相溶性粒子含有液晶Lが上下基板6a,6bと垂直方向に配向するように封入されている。   In the liquid crystal display device 1, the upper substrate 6a is formed by the glass substrate 2a, the transparent electrode film 3a, the insulating film 4a, and the vertical alignment film 5a, and the glass substrate 2b, the transparent electrode film 3b, the insulating film 4b, and the vertical alignment film 5b. Thus, the lower substrate 6b is formed. A liquid crystal L containing liquid crystal compatible particles L is sealed in a liquid crystal cell 7 formed by being sandwiched between the upper and lower substrates 6a and 6b so as to be aligned in a direction perpendicular to the upper and lower substrates 6a and 6b.

垂直配向膜5a,5bは、液晶セル7に封入された液晶分子を一軸に配向し、上下基板6a,6b間の配向状態がアンチパラレル(反平行)状態になるように処理されている。液晶セル7は、シール剤層8により封止されており、シール剤層8の外側面には導通材パターン9が形成されている。また、ガラス基板2a,2bの外側面には、偏光板10a,10bが所定のパターン、例えばクロスニコル配置となるように貼りつけられている。   The vertical alignment films 5a and 5b are processed so that liquid crystal molecules sealed in the liquid crystal cell 7 are aligned uniaxially and the alignment state between the upper and lower substrates 6a and 6b is in an antiparallel (antiparallel) state. The liquid crystal cell 7 is sealed with a sealing agent layer 8, and a conductive material pattern 9 is formed on the outer surface of the sealing agent layer 8. Further, polarizing plates 10a and 10b are attached to the outer surfaces of the glass substrates 2a and 2b so as to have a predetermined pattern, for example, a crossed Nicol arrangement.

液晶表示装置1は、例えば、次のようにして製造することができる。   The liquid crystal display device 1 can be manufactured as follows, for example.

まず、ガラス基板2a,2b上に透明電極としてITO膜を蒸着法、スパッタ等により形成し、フォトリソ工程にて所望のパターンとすることにより透明電極膜3a,3bを形成する。次に、透明電極膜3a,3bが形成されたガラス基板2a,2b上の表示部に、フレキソ印刷にて絶縁膜4a,4bを形成する。   First, an ITO film is formed as a transparent electrode on the glass substrates 2a, 2b by vapor deposition, sputtering, or the like, and a transparent electrode film 3a, 3b is formed by forming a desired pattern in a photolithography process. Next, insulating films 4a and 4b are formed by flexographic printing on the display portions on the glass substrates 2a and 2b on which the transparent electrode films 3a and 3b are formed.

絶縁膜4a,4bは必ずしも形成する必要は無いが、上下の透明電極膜3a,3b間のショート防止のために、形成する事が望ましい。絶縁膜4a,4bは、フレキソ印刷に限らず、メタルマスクを用いた蒸着法、スパッタ等によって形成してもよい。   The insulating films 4a and 4b are not necessarily formed, but are desirably formed to prevent a short circuit between the upper and lower transparent electrode films 3a and 3b. The insulating films 4a and 4b are not limited to flexographic printing, and may be formed by vapor deposition using a metal mask, sputtering, or the like.

次に、絶縁膜4a,4b上に、互いにほぼ同じパターンの垂直配向膜(例えば、日産化学株式会社製、商品名:SE−1211)5a,5bを形成する。均一なモノドメイン配向を得る手法としては、それ自体公知の方法を採用することができる(例えば特許文献1参照)。   Next, vertical alignment films (for example, product name: SE-1211 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) 5a and 5b having substantially the same pattern are formed on the insulating films 4a and 4b. As a method for obtaining uniform monodomain alignment, a method known per se can be employed (see, for example, Patent Document 1).

次に、垂直配向膜5a,5bにラビング処理を行う。前記ラビング処理は、布を巻いた円筒状のロールを高速に回転させ、垂直配向膜5a,5b上を擦ることにより行うことができる。前記ラビング処理の結果、液晶セル7に封入された液晶分子を一軸に配向し、上下基板6a,6b間の配向状態がアンチパラレル(反平行)状態になるように処理することができる。   Next, a rubbing process is performed on the vertical alignment films 5a and 5b. The rubbing treatment can be performed by rotating a cylindrical roll wound with a cloth at high speed and rubbing the vertical alignment films 5a and 5b. As a result of the rubbing treatment, the liquid crystal molecules sealed in the liquid crystal cell 7 can be uniaxially oriented so that the alignment state between the upper and lower substrates 6a and 6b is in an antiparallel (antiparallel) state.

前記垂直配向膜5a,5bに配向処理を行う方法としては、前記ラビング処理に代えて、光配向法、イオンビーム配向法、プラズマビーム配向法、斜め蒸着法等を用いてもよい。   As a method for performing the alignment treatment on the vertical alignment films 5a and 5b, a photo-alignment method, an ion beam alignment method, a plasma beam alignment method, an oblique deposition method, or the like may be used instead of the rubbing treatment.

次に、上下基板6a,6bを貼り合わせるためのシール剤を、片側の基板6aまたは基板6bの内側面上に所定のパターンに印刷すると共に、他方の基板6bまたは基板6aの内側面にはギャップコントロール剤を乾式散布法にて散布する。そして、上下基板6a,6bを所定の位置で重ね合せてセル化し、プレスした状態で熱処理を行ってシール剤を硬化させることにより、シール剤層8を形成する。   Next, a sealant for bonding the upper and lower substrates 6a and 6b is printed in a predetermined pattern on the inner surface of the substrate 6a or the substrate 6b on one side, and a gap is formed on the inner surface of the other substrate 6b or the substrate 6a. Spray the control agent by dry spraying method. Then, the upper and lower substrates 6a and 6b are overlapped at predetermined positions to form cells, and heat treatment is performed in a pressed state to cure the sealant, thereby forming the sealant layer 8.

前記シール剤としては、例えば、熱硬化性シール剤(例えば、三井化学株式会社製、商品名:ES−7500)を用いることができる。前記熱硬化性シール剤は3.9μmの大きさのグラスファイバーを数重量%含んでいる。また、前記熱硬化性シール剤に代えて、光硬化性シール剤や光・熱併用型シール剤等を用いてもよい。   As the sealing agent, for example, a thermosetting sealing agent (for example, trade name: ES-7500, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) can be used. The thermosetting sealant contains several weight percent of glass fibers having a size of 3.9 μm. In place of the thermosetting sealant, a photocurable sealant or a combined light / heat type sealant may be used.

前記シール剤の印刷は、例えば、スクリーン印刷法により行うことができるが、ディスペンサ等を用いて行ってもよい。前記シール剤の印刷パターンは、上下基板6a,6b間に形成される液晶セル7に液晶相溶性粒子含有液晶Lを注入する際に、真空注入法を用いる場合は注入口を有するパターン、ODF法の場合は注入口の無い閉じられたパターンとする。前記ギャップコントロール剤としては、例えば、直径4μmのプラスチックボールを用いることができるが、シリカのボールを用いてもよい。   The sealing agent can be printed by, for example, a screen printing method, but may be performed using a dispenser or the like. A printing pattern of the sealant is a pattern having an injection port when the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal L is injected into the liquid crystal cell 7 formed between the upper and lower substrates 6a and 6b. In the case of, a closed pattern without an inlet is used. For example, a plastic ball having a diameter of 4 μm can be used as the gap control agent, but a silica ball may be used.

次に、シール剤層8の外側面の所定の位置に導通材を印刷し、導通材パターン9を形成する。前記導通材としては、例えば、前記熱硬化性シール剤に直径4.5μmのAuボール等を数重量%含むものを用いることができる。前記導通材の印刷は、例えば、スクリーン印刷により行うことができる。   Next, a conductive material is printed at a predetermined position on the outer surface of the sealant layer 8 to form a conductive material pattern 9. As the conductive material, for example, a material containing several weight percent of an Au ball having a diameter of 4.5 μm or the like in the thermosetting sealant can be used. The conductive material can be printed by, for example, screen printing.

次に、スクライバー装置によりガラス基板2a,2b上に傷をつけ、ブレイキングにより所定の大きさ・形に分割してセルを形成し、該セルに液晶相溶性粒子含有液晶Lを注入する。液晶相溶性粒子含有液晶Lの注入は、例えば、真空注入法により行うことができ、この場合には注入口をエンドシール剤にて封止する。   Next, the glass substrates 2a and 2b are scratched by a scriber device, and divided into predetermined sizes and shapes by breaking to form cells, and liquid crystal L containing liquid crystal compatible particles is injected into the cells. The liquid crystal L containing liquid crystal compatible particles can be injected by, for example, a vacuum injection method. In this case, the injection port is sealed with an end sealant.

その後、面取りと洗浄とを行い、ガラス基板2a,2bの外側面に、偏光板10a,10bを所定のパターン、例えば、ラビングに対し45°の角度を備えるクロスニコル配置となるように貼りつけることにより、図1に示す構成を備え、ノーマリブラックのPBT−LCD1を得ることができる。   Thereafter, chamfering and cleaning are performed, and the polarizing plates 10a and 10b are attached to the outer surfaces of the glass substrates 2a and 2b so as to have a predetermined pattern, for example, a crossed Nicol arrangement having an angle of 45 ° with respect to rubbing. Thus, a normally black PBT-LCD 1 having the configuration shown in FIG. 1 can be obtained.

尚、PBT−LCD1は、偏光板10a,10bに視角(光学)補償板を備えていてもよい。   Note that the PBT-LCD 1 may include viewing angle (optical) compensators on the polarizing plates 10a and 10b.

本実施形態のPBT−LCD1において、液晶セル7に封入される液晶相溶性粒子含有液晶Lは、第3族金属液晶相溶性粒子または第13族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合してなる混合液晶材料に添加してなるものである。前記第3族金属液晶相溶性粒子は、1種または2種以上の第3族金属を含むものであってもよく、1種または2種以上の第3族金属と共に、第3族金属以外の少なくとも1種の金属を含むものであってもよい。また、前記第13族金属液晶相溶性粒子は、1種または2種以上の第13族金属を含むものであってもよく、1種または2種以上の第13族金属と共に、第13族金属以外の少なくとも1種の金属を含むものであってもよい。   In the PBT-LCD 1 of the present embodiment, the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal L enclosed in the liquid crystal cell 7 is a Group 3 metal liquid crystal compatible particle or Group 13 metal liquid crystal compatible particle, and a plurality of types of liquid crystal molecules. It is added to a mixed liquid crystal material obtained by mixing. The Group 3 metal liquid crystal compatible particles may contain one or more Group 3 metals, and may contain one or more Group 3 metals and other than Group 3 metals. It may contain at least one metal. In addition, the Group 13 metal liquid crystal compatible particles may contain one or more Group 13 metals, and together with one or more Group 13 metals, the Group 13 metals. It may contain at least one kind of metal other than.

前記液晶相溶性粒子は、少なくとも1種の液晶分子と、有機溶媒と、第3族金属塩もしくは第13族金属塩または、第3族金属塩もしくは第13族金属塩とそれ以外の1種もしくは複数種の金属塩とを混合して、得られた混合溶液を加熱還流下に反応させ、ナノ粒子を生成させることによって得ることができる。本実施形態において、前記「反応」とは、前記金属イオンと、反応系内に含まれるその他の物質が、物理的、化学的または電気的に相互作用し、該金属イオンの周辺に液晶分子が集まることによって、該金属イオンを中心としたナノサイズの粒子を形成することを意味する。   The liquid crystal compatible particles include at least one liquid crystal molecule, an organic solvent, a Group 3 metal salt or a Group 13 metal salt, a Group 3 metal salt or a Group 13 metal salt, and one other type or It can be obtained by mixing a plurality of kinds of metal salts and reacting the resulting mixed solution under heating to reflux to produce nanoparticles. In the present embodiment, the “reaction” means that the metal ion and other substances contained in the reaction system interact physically, chemically or electrically, and liquid crystal molecules are formed around the metal ion. By gathering, it means forming nano-sized particles centered on the metal ions.

前記液晶相溶性粒子を得るために用いられる前記液晶分子としては、例えば、4'-n-ペンチル-4-シアノビフェニル、4'-n-ヘキシルオキシ-4-シアノビフェニル等のシアノビフェニル類;4-(trans-4-n-ペンチルシクロヘキシル)ベンゾニトリル等のシクロヘキシルベンゾニトリル類;4'-n-ペンチル-4-エトキシ-2,3-ジフルオロビフェニル、1-エトキシ-2,3-ジフルオロ-4-(trans-4-n-ペンチルシクロヘキシル)ベンゼン等のフルオロベンゼン類;4-ブチル安息香酸(4-シアノフェニル)、4-ヘプチル安息香酸(4-シアノフェニル)等のフェニルエステル類;4-カルボキシフェニルエチルカーボネート、4-カルボキシフェニル-n-ブチルカーボネート等の炭酸エステル類;4-(4-n-ペンチルフェニルエチニル)シアノベンゼン、4-(4-n-ペンチルフェニルエチニル)フルオロベンゼン等のフェニルアセチレン類;2-(4-シアノフェニル)-5-n-ペンチルピリミジン、2-(4-シアノフェニル)-5-n-オクチルピリミジン等のフェニルピリミジン類;4,4'-ビス(エトキシカルボニル)アゾベンゼン等のアゾベンゼン類;4,4’-アゾキシアニソール、4,4'-ジヘキシルアゾキシベンゼン等のアゾキシベンゼン類;N-(4-メトキシベンジリデン)-4-n-ブチルアニリン、N-(4-エトキシベンジリデン)-4-n-ブチルアニリン等のシッフ塩基類;N,N'-ビスベンジリデンベンジジン等のベンジジン類;コレステリルアセテート、コレステリルベンゾエート等のコレステリルエステル類;ポリ(4-フェニレンテレフタルアミド)等の液晶高分子類を挙げることができる。尚、これらの液晶分子は、いずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。前記液晶分子は、複数種の液晶分子混合物として用いるときは、市販品をそのまま用いることができる。   Examples of the liquid crystal molecules used to obtain the liquid crystal compatible particles include cyanobiphenyls such as 4′-n-pentyl-4-cyanobiphenyl and 4′-n-hexyloxy-4-cyanobiphenyl; cyclohexylbenzonitriles such as-(trans-4-n-pentylcyclohexyl) benzonitrile; 4'-n-pentyl-4-ethoxy-2,3-difluorobiphenyl, 1-ethoxy-2,3-difluoro-4- fluorobenzenes such as (trans-4-n-pentylcyclohexyl) benzene; phenyl esters such as 4-butylbenzoic acid (4-cyanophenyl) and 4-heptylbenzoic acid (4-cyanophenyl); 4-carboxyphenyl Carbonates such as ethyl carbonate and 4-carboxyphenyl-n-butyl carbonate; phenyls such as 4- (4-n-pentylphenylethynyl) cyanobenzene and 4- (4-n-pentylphenylethynyl) fluorobenzene Ruacetylenes; phenyl pyrimidines such as 2- (4-cyanophenyl) -5-n-pentylpyrimidine and 2- (4-cyanophenyl) -5-n-octylpyrimidine; 4,4′-bis (ethoxycarbonyl) ) Azobenzenes such as azobenzene; azoxybenzenes such as 4,4′-azoxyanisole, 4,4′-dihexylazoxybenzene; N- (4-methoxybenzylidene) -4-n-butylaniline, N— Schiff bases such as (4-ethoxybenzylidene) -4-n-butylaniline; benzidines such as N, N′-bisbenzylidenebenzidine; cholesteryl esters such as cholesteryl acetate and cholesteryl benzoate; poly (4-phenylene terephthalamide) ) And the like. These liquid crystal molecules may be used alone or in combination of two or more. When the liquid crystal molecules are used as a mixture of a plurality of types of liquid crystal molecules, commercially available products can be used as they are.

前記液晶相溶性粒子を得るために用いられる有機溶媒としては、前記反応を阻害しないものならば特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等のエステル類;N,N’−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;N,N’−ジメチルイミダゾリジノン等の尿素類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;スルホラン等のスルホン類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類を挙げることができるが、好ましくはニトリル類、エーテル類、芳香族炭化水素類を挙げることができ、さらに好ましくはエーテル類を挙げることができる。尚、前記有機溶媒は、前記有機溶媒のいずれか1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The organic solvent used for obtaining the liquid crystal compatible particles is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction. For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc. Ketones; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and methyl propionate; amides such as N, N′-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; N, N′— Ureas such as dimethyl imidazolidinone; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; Sulfones such as sulfolane; Nitriles such as acetonitrile and propionitrile; Ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; Hexa Aliphatic hydrocarbons such as heptane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene can be mentioned, preferably nitriles, ethers and aromatic hydrocarbons can be mentioned, More preferred are ethers. In addition, as for the said organic solvent, any 1 type of the said organic solvent may be used independently, and 2 or more types may be mixed and used for it.

前記有機溶媒の使用量は、前記液晶分子1gに対して、好ましくは10〜500mlの範囲である。   The amount of the organic solvent used is preferably in the range of 10 to 500 ml with respect to 1 g of the liquid crystal molecules.

前記第3族金属としては、スカンジウム、イットリウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属を挙げることができる。また、前記第13族金属としては、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属を挙げることができる。   Examples of the Group 3 metal include at least one metal selected from the group consisting of scandium, yttrium, terbium, gadolinium, neodymium, and cerium. The group 13 metal may include at least one metal selected from the group consisting of thallium, indium, and gallium.

第3族金属または第13族金属以外の金属しては、例えば、遷移金属を挙げることができる。前記遷移金属は、そのイオンとして、好ましくはRb、Cs、Sr2+、Ba2+、La3+、Sm3+、Eu2+、Eu3+、Yb3+、Ti、Ti2+、Ti3+、Ti4+、Zr4+、V3+、V4+、Nb3+、Nb4+、Nb5+、Mo3+、Mo5+、Mo6+、W4+、W6+、Mn2+、Mn3+、Mn4+、Au、Au3+、Ag、Cu、Cu2+、Ru2+、Ru3+、Ru4+、Rh、Rh2+、Rh3+、Pd2+、Pd4+、Os4+、Ir、Ir3+、Ir4+、Pt2+、Pt4+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Ni2+、Zn2+、Al3+及びBi3+からなる群から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。Examples of metals other than Group 3 metals or Group 13 metals include transition metals. The transition metal preferably has Rb + , Cs + , Sr 2+ , Ba 2+ , La 3+ , Sm 3+ , Eu 2+ , Eu 3+ , Yb 3+ , Ti + , Ti 2+ , Ti 3+ , Ti 4+ , Zr 4+, V 3+, V 4+ , Nb 3+, Nb 4+, Nb 5+, Mo 3+, Mo 5+, Mo 6+, W 4+, W 6+, Mn 2+, Mn 3+, Mn 4+, Au +, Au 3+, Ag + , Cu +, Cu 2+, Ru 2+, Ru 3+, Ru 4+, Rh +, Rh 2+, Rh 3+, Pd 2+, Pd 4+, Os 4+, Ir +, Ir 3+, Ir 4+, Pt 2+, Pt 4+, Fe There may be mentioned at least one selected from the group consisting of 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Co 3+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Al 3+ and Bi 3+ .

前記金属の塩を形成する対イオンとしては、例えば、ヒドリドイオン、ハロゲンイオン、ハロゲン酸イオン、過ハロゲン酸イオン、置換されていてもよいカルボン酸イオン、アセチルアセトナートイオン、炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン等を挙げることができる。尚、前記金属の塩は、例えば、一酸化炭素、トリフェニルホスフィン、p−シメン等の中性の配位子が配位していてもよい。   Examples of the counter ion forming the metal salt include hydride ion, halogen ion, halogenate ion, perhalogenate ion, optionally substituted carboxylate ion, acetylacetonate ion, carbonate ion, sulfate ion, Examples thereof include nitrate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion and the like. The metal salt may be coordinated with a neutral ligand such as carbon monoxide, triphenylphosphine, or p-cymene.

第3族金属塩もしくは第13族金属塩または、第3族金属塩もしくは第13族金属塩と該第3族金属塩もしくは第13族金属塩以外の少なくとも1種の金属塩とは、有機溶媒に溶解させた溶液として用いることが好ましい。前記金属塩を溶解する有機溶媒としては、例えば、前記液晶相溶性粒子を得るために用いられる前記有機溶媒を挙げることができる。前記有機溶媒の使用量は、前記金属塩を完全に溶解させることができる量ならば特に制限されない。   Group 3 metal salt or Group 13 metal salt, or Group 3 metal salt or Group 13 metal salt and at least one metal salt other than Group 3 metal salt or Group 13 metal salt are organic solvents. It is preferable to use it as a solution dissolved in. As an organic solvent which melt | dissolves the said metal salt, the said organic solvent used in order to obtain the said liquid crystal compatible particle can be mentioned, for example. The amount of the organic solvent used is not particularly limited as long as it can dissolve the metal salt completely.

前記混合溶液の加熱還流時の還流温度(反応温度)は、特に制限されないが、好ましくは40〜100℃の範囲の温度である。また、前記混合溶液の加熱還流時の反応圧力は加圧、常圧または減圧のいずれでもよい。   The reflux temperature (reaction temperature) at the time of heating and refluxing the mixed solution is not particularly limited, but is preferably a temperature in the range of 40 to 100 ° C. Further, the reaction pressure at the time of heating and refluxing the mixed solution may be any of pressurization, normal pressure, and reduced pressure.

液晶相溶性粒子含有液晶Lは、前述のようにして得られた前記液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合してなる前記混合液晶材料に添加して攪拌し、得られた混合物を減圧下で濃縮し、さらに真空乾燥することによって、得ることができる。前述のようにして得られた液晶相溶性粒子含有液晶Lは、ツイスト角を調整するために、カイラル剤を添加してもよい。   Liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal L is prepared by adding the liquid crystal compatible particles obtained as described above to the mixed liquid crystal material obtained by mixing a plurality of types of liquid crystal molecules, and stirring the resulting mixture. It can be obtained by concentrating under reduced pressure and further vacuum drying. The liquid crystal L containing liquid crystal compatible particles obtained as described above may contain a chiral agent in order to adjust the twist angle.

以上の構成を備える本実施形態のPBT−LCD1は、好ましくは、スタティック駆動またはDUTY駆動を用いた液晶表示装置とすることができる。この場合、本実施形態のPBT−LCD1は、キャラクター表示パネル、ドットマトリクス表示パネル、キャラクター・ドットマトリクス混在表示パネルからなる群から選択されるいずれか1種の表示パネルであってよい。   The PBT-LCD 1 of the present embodiment having the above configuration can be preferably a liquid crystal display device using static drive or DUTY drive. In this case, the PBT-LCD 1 of this embodiment may be any one display panel selected from the group consisting of a character display panel, a dot matrix display panel, and a character / dot matrix mixed display panel.

本実施形態のPBT−LCD1がスタティック駆動またはDUTY駆動を用いた液晶表示装置である場合、前記3族金属は、スカンジウムまたはイットリウムのいずれか1種の金属であり、前記第13族金属は、タリウムまたはガリウムのいずれか1種の金属であることが特に好ましい。   When the PBT-LCD 1 of this embodiment is a liquid crystal display device using static drive or DUTY drive, the Group 3 metal is any one of scandium or yttrium, and the Group 13 metal is thallium. It is particularly preferable that any one metal of gallium is used.

本実施形態のPBT−LCD1では、前記液晶相溶性粒子含有液晶Lを備えることにより、例えば0℃以下の低温領域でのレスポンスが高速化される。従って、本実施形態のPBT−LCD1によれば、0℃以下の低温領域においても動画像に不明瞭な部分が生じたり、前の画像が残ったりすることを防止して、優れた表示品質を得ることができる。   In the PBT-LCD 1 of this embodiment, by providing the liquid crystal L containing the liquid crystal compatible particles, the response in a low temperature region of, for example, 0 ° C. or less is accelerated. Therefore, according to the PBT-LCD 1 of the present embodiment, it is possible to prevent an unclear portion in a moving image or a previous image from remaining even in a low temperature region of 0 ° C. or lower, and to achieve excellent display quality. Can be obtained.

また、本実施形態のPBT−LCD1は、前記液晶相溶性粒子含有液晶Lを備えることにより、周波数の違いによる閾値の温度依存性が低くなる。従って、本実施形態のPBT−LCD1は、前記駆動回路の温度補償が不要になり、低コスト化を図ることができると共に、DUTY駆動において周波数により閾値が変わることによる不均一な表示の発生を防止することができる。   In addition, the PBT-LCD 1 of the present embodiment includes the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal L so that the temperature dependence of the threshold due to the difference in frequency is reduced. Therefore, the PBT-LCD 1 of the present embodiment does not require temperature compensation of the drive circuit, can reduce the cost, and prevents the occurrence of non-uniform display due to the threshold value changing depending on the frequency in DUTY drive. can do.

また、本実施形態のPBT−LCD1は、前記液晶相溶性粒子含有液晶Lを備えることにより、液晶表示装置の表示状態を検査する工程における静電気による誤作動の発生を防止することができる。特に、液晶相溶性粒子含有液晶Lが、スカンジウム単独からなる金属粒子または少なくともスカンジウムを含む複数の金属粒子からなる液晶相溶性粒子を、マトリクス液晶となる少なくとも1種の液晶分子中に含む場合には、前記静電気による誤作動を一瞬たりとも発生させないようにすることができる。しかも、液晶相溶性粒子含有液晶Lが、スカンジウム単独からなる金属粒子または少なくともスカンジウムを含む複数の金属粒子からなる液晶相溶性粒子を、マトリクス液晶となる少なくとも1種の液晶分子中に含む場合には、消費電流の増大を防止することができる。   Moreover, the PBT-LCD 1 of the present embodiment can prevent the occurrence of malfunction due to static electricity in the step of inspecting the display state of the liquid crystal display device by including the liquid crystal L containing the liquid crystal compatible particles. In particular, in the case where the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal L includes metal particles composed of scandium alone or liquid crystal compatible particles composed of a plurality of metal particles containing at least scandium in at least one liquid crystal molecule serving as a matrix liquid crystal. The malfunction due to static electricity can be prevented from occurring even for a moment. In addition, when the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal L contains the metal particles made of scandium alone or the liquid crystal compatible particles made of a plurality of metal particles containing at least scandium in at least one kind of liquid crystal molecules serving as the matrix liquid crystal. Thus, an increase in current consumption can be prevented.

さらに、本実施形態のPBT−LCD1は、液晶相溶性粒子含有液晶Lに含まれる前記液晶相溶性粒子がナノ粒子であることにより、優れた表示品位を得ることができる。これは、前記ナノ粒子が光の波長より小さい粒子であって、PBT−LCD1の光学特性に悪影響を与えることが無いためである。   Furthermore, the PBT-LCD 1 of this embodiment can obtain excellent display quality because the liquid crystal compatible particles contained in the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal L are nanoparticles. This is because the nanoparticles are particles smaller than the wavelength of light and do not adversely affect the optical characteristics of the PBT-LCD 1.

本発明の第2の実施形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄層トランジスタ(TFT)を備えるアクティブ駆動方式の液晶表示装置(TFT−LCD)である。前記TFT−LCDは、上下1対の基板間に液晶セルが挟持された構成を備え、例えば上基板の該液晶セル側に共通電極を備え、下基板の該液晶セル側にはそれぞれTFTを有する画素電極を備えている。前記共通電極及び画素電極は、前記液晶セル側にそれぞれ配向膜を備えている。一方、前記各基板の前記液晶セルと反対側の面には、偏光板が配設されている。   The liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention is an active drive type liquid crystal display device (TFT-LCD) including a thin layer transistor (TFT) as a switching element. The TFT-LCD includes a configuration in which a liquid crystal cell is sandwiched between a pair of upper and lower substrates. For example, the TFT-LCD includes a common electrode on the liquid crystal cell side of the upper substrate, and each has a TFT on the liquid crystal cell side of the lower substrate. A pixel electrode is provided. Each of the common electrode and the pixel electrode includes an alignment film on the liquid crystal cell side. On the other hand, a polarizing plate is disposed on the surface of each substrate opposite to the liquid crystal cell.

尚、前記上基板と前記共通電極との間には、ブラックマスク及びカラーフィルタが形成されていてもよい。   A black mask and a color filter may be formed between the upper substrate and the common electrode.

本実施形態のTFT−LCDにおいて、前記液晶セルに封入される液晶相溶性粒子含有液晶は、第3族金属液晶相溶性粒子または第13族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合してなる混合液晶材料に添加してなるものである。前記第3族金属液晶相溶性粒子は、1種または2種以上の第3族金属を含むものであってもよく、1種または2種以上の第3族金属と共に、第3族金属以外の少なくとも1種の金属を含むものであってもよい。また、前記第13族金属液晶相溶性粒子は、1種または2種以上の第13族金属を含むものであってもよく、1種または2種以上の第13族金属と共に、第13族金属以外の少なくとも1種の金属を含むものであってもよい。   In the TFT-LCD of this embodiment, the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal sealed in the liquid crystal cell is a group 3 metal liquid crystal compatible particle or a group 13 metal liquid crystal compatible particle mixed with a plurality of types of liquid crystal molecules. This is added to the mixed liquid crystal material. The Group 3 metal liquid crystal compatible particles may contain one or more Group 3 metals, and may contain one or more Group 3 metals and other than Group 3 metals. It may contain at least one metal. In addition, the Group 13 metal liquid crystal compatible particles may contain one or more Group 13 metals, and together with one or more Group 13 metals, the Group 13 metals. It may contain at least one kind of metal other than.

前記第3族金属液晶相溶性粒子、第13族金属液晶相溶性粒子、第3族金属液晶相溶性粒子含有液晶、第3族金属液晶相溶性粒子含有液晶は、いずれも前記第1の実施形態の場合と全く同一にして得ることができる。ただし、本実施形態のTFT−LCDでは、前記第3族金属液晶相溶性粒子含有液晶または、第3族金属液晶相溶性粒子含有液晶に用いる前記混合液晶材料は、少なくとも1E+13Ωcmの抵抗率を備えていることが好ましい。   The Group 3 metal liquid crystal compatible particles, Group 13 metal liquid crystal compatible particles, Group 3 metal liquid crystal compatible particle-containing liquid crystals, and Group 3 metal liquid crystal compatible particle-containing liquid crystals are all used in the first embodiment. Can be obtained exactly the same as in the case of. However, in the TFT-LCD of the present embodiment, the Group 3 metal liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal or the mixed liquid crystal material used for the Group 3 metal liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal has a resistivity of at least 1E + 13 Ωcm. Preferably it is.

また、前記液晶セルにおいて、前記第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶または前記第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、基板に対して垂直に配向されていることが好ましい。   In the liquid crystal cell, the Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal or the Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal is preferably aligned perpendicular to the substrate.

本実施形態のアクティブ駆動方式のTFT−LCDでは、前記前記3族金属は、スカンジウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であり、前記第13族金属は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることが特に好ましい。   In the active drive type TFT-LCD of this embodiment, the Group 3 metal is at least one metal selected from the group consisting of scandium, terbium, gadolinium, neodymium, and cerium, and the Group 13 metal is Particularly preferred is at least one metal selected from the group consisting of thallium, indium and gallium.

以上の構成を備える本実施形態のTFT−LCDは、工程数を増加させることなく製造することができ、静電気による誤動作を短時間で確実に解消することができ、液晶テレビ、ノートパソコン、携帯電話、DSC用表示パネル、自動車用表示パネル等の用途に用いることができる。   The TFT-LCD of the present embodiment having the above-described configuration can be manufactured without increasing the number of processes, can reliably eliminate malfunction due to static electricity in a short time, and can be used for liquid crystal televisions, notebook computers, mobile phones. It can be used for applications such as DSC display panels and automobile display panels.

次に、本発明の実施例及び比較例を示す。   Next, examples and comparative examples of the present invention are shown.

本実施例では、まず、次のようにして、液晶相溶性粒子含有液晶Lを調製した。   In this example, first, a liquid crystal L containing liquid crystal-compatible particles was prepared as follows.

攪拌装置、温度計、還流冷却器及び滴下漏斗を備えた内容積500mlのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)0.800g、テトラヒドロフラン144ml及び2−プロパノール40mlを加え、次に、0.01mol/lスカンジウム(III)アセチルアセトナートのテトラヒドロフラン溶液16.0ml(スカンジウム原子として0.160mmolを含む)を添加し、加熱還流下(内温69℃)で8時間反応させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、無色の均一な液晶相溶性スカンジウムナノ粒子分散液200mlを得た。前記液晶相溶性スカンジウムナノ粒子分散液を透過型電子顕微鏡により分析した結果、液晶相溶性スカンジウムナノ粒子の中心金属の粒子径は、1〜5nmで均一であった。   In a glass container having an internal volume of 500 ml equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and dropping funnel, 0.800 g of a mixture of plural kinds of liquid crystal molecules (liquid crystal with negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Merck) Then, 144 ml of tetrahydrofuran and 40 ml of 2-propanol were added, and then 16.0 ml of a 0.01 mol / l scandium (III) acetylacetonate tetrahydrofuran solution (containing 0.160 mmol as scandium atoms) was added under heating and reflux ( The reaction was performed at an internal temperature of 69 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 200 ml of a colorless and uniform liquid crystal-compatible scandium nanoparticle dispersion. As a result of analyzing the liquid crystal compatible scandium nanoparticle dispersion with a transmission electron microscope, the particle diameter of the central metal of the liquid crystal compatible scandium nanoparticles was 1 to 5 nm.

次に、内容積300mlのガラス製容器に、前記複数種の液晶分子混合物4.44gと、本実施例で調製した液晶相溶性スカンジウムナノ粒子分散液139ml(全金属量として5.00mgを含む)とを加えて撹拌後、得られた混合物を減圧下で濃縮、真空乾燥して、液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶5.00gを得た。   Next, in a glass container having an internal volume of 300 ml, 4.44 g of the plurality of types of liquid crystal molecule mixture and 139 ml of the liquid crystal compatible scandium nanoparticle dispersion prepared in this example (including 5.00 mg as the total amount of metal) After stirring and concentrating, the obtained mixture was concentrated under reduced pressure and vacuum-dried to obtain 5.00 g of liquid crystal-compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal.

次に、本実施例で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶)Lを用いて、図1に示すPBT−LCD1を作製し特性を評価した。   Next, using the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in this example, a PBT-LCD 1 shown in FIG. 1 was prepared and the characteristics were evaluated.

PBT−LCD1の作製は、次のようにして行った。まず、ガラス基板2a,2b上に透明電極としてITO膜を形成し、フォトリソ工程にて所望のパターンとすることにより透明電極膜3a,3bを形成した。次に、透明電極膜3a,3bが形成されたガラス基板2a,2b上の表示部に、フレキソ印刷にて絶縁膜4a,4bを形成した。   The PBT-LCD 1 was manufactured as follows. First, an ITO film was formed as a transparent electrode on the glass substrates 2a and 2b, and the transparent electrode films 3a and 3b were formed by forming a desired pattern in a photolithography process. Next, insulating films 4a and 4b were formed by flexographic printing on the display portions on the glass substrates 2a and 2b on which the transparent electrode films 3a and 3b were formed.

次に、絶縁膜4a,4b上に、液晶配向材(日産化学株式会社製、商品名:SE−1211)を用いて、互いにほぼ同じパターンの垂直配向膜5a,5bを形成した。次に、布を巻いた円筒状のロールを高速に回転させ、垂直配向膜5a,5b上を擦ることにより、ラビング処理を行い、液晶セル7に封入された液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶が一軸に配向され、上下基板6a,6b間の配向状態がアンチパラレル(反平行状態)になるようにした。   Next, on the insulating films 4a and 4b, vertical alignment films 5a and 5b having substantially the same pattern were formed using a liquid crystal alignment material (trade name: SE-1211 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.). Next, a cylindrical roll wound with a cloth is rotated at high speed, and rubbing treatment is performed by rubbing on the vertical alignment films 5a and 5b, whereby the liquid crystal containing scandium nanoparticle-containing liquid crystal sealed in the liquid crystal cell 7 is obtained. The alignment between the upper and lower substrates 6a and 6b is anti-parallel (anti-parallel).

次に、熱硬化性シール剤(三井化学株式会社製、商品名:ES−7500)を上基板6aの内側面上に、スクリーン印刷法により注入口を有するパターンに印刷すると共に、ギャップコントロール剤として、直径4μmのプラスチックボールを下基板6bの内側面に乾式散布法にて散布した。前記熱硬化性シール剤は、3.9μmの大きさのグラスファイバーを1〜5重量%含有している。そして、上下基板6a,6bを所定の位置で重ね合せてセル化し、プレスした状態で熱処理を行ってシール剤を硬化させることにより、シール剤層8を形成した。   Next, a thermosetting sealant (trade name: ES-7500, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) is printed on the inner surface of the upper substrate 6a in a pattern having an inlet by a screen printing method, and as a gap control agent. Then, plastic balls having a diameter of 4 μm were sprayed on the inner surface of the lower substrate 6b by a dry spraying method. The thermosetting sealant contains 1 to 5% by weight of glass fiber having a size of 3.9 μm. Then, the upper and lower substrates 6a and 6b were superposed at predetermined positions to form a cell, and heat treatment was performed in a pressed state to cure the sealant, thereby forming the sealant layer 8.

次に、シール剤層8の外側面の所定の位置に導通材をスクリーン印刷法により印刷し、導通材パターン9を形成した。前記導通材としては、前記熱硬化性シール剤に直径4.5μmのAuボールを1〜5重量%含有させたものを用いた。   Next, a conductive material was printed at a predetermined position on the outer surface of the sealant layer 8 by a screen printing method to form a conductive material pattern 9. As the conductive material, a material containing 1 to 5% by weight of Au balls having a diameter of 4.5 μm in the thermosetting sealant was used.

次に、スクライバー装置によりガラス基板2a,2b上に傷をつけ、ブレイキングにより所定の大きさ・形に分割してセルを形成して、真空注入法により、該セルに液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶)Lを注入し、注入口(2箇所)をエンドシール剤にて封止した。   Next, the glass substrates 2a and 2b are scratched by a scriber device, and cells are formed by breaking into predetermined sizes and shapes, and liquid crystal-compatible liquid crystals containing liquid crystal compatible particles ( Liquid crystal-compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal) L was injected, and the injection ports (two locations) were sealed with an end sealant.

その後、面取りと洗浄とを行い、ガラス基板2a,2bの外側面に、偏光板10a,10bを所定のパターン(ラビングに対して45°の角度を有するクロスニコル配置)で貼りつけることにより、図1に示す構成を備え、セル厚4μm、アンチパラレル配向、ノーマリブラックのPBT−LCD1を形成した。   Thereafter, chamfering and cleaning are performed, and the polarizing plates 10a and 10b are attached to the outer surfaces of the glass substrates 2a and 2b in a predetermined pattern (crossed Nicol arrangement having an angle of 45 ° with respect to the rubbing). The PBT-LCD 1 having the configuration shown in FIG. 1 and having a cell thickness of 4 μm, anti-parallel alignment, and normally black was formed.

次に、LCD評価装置(大塚電子株式会社製、商品名:LCD−5200)を用いて、本実施例で作製したPBT−LCD1の電圧−透過率特性(スタティック駆動、温度依存性)と、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性とを、100Hz、300Hz、1000Hzの各周波数について、それぞれ室温(25℃)、0℃、−20℃、−30℃で測定した。   Next, using an LCD evaluation apparatus (trade name: LCD-5200, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the voltage-transmittance characteristics (static drive, temperature dependence) of the PBT-LCD 1 manufactured in this example, and 1 The response characteristics with / 4 DUTY drive were measured at room temperature (25 ° C.), 0 ° C., −20 ° C., and −30 ° C. for each frequency of 100 Hz, 300 Hz, and 1000 Hz.

前記測定の結果のうち、各周波数における電圧−透過率特性の温度依存性を図2〜4に示す。ここで、図2は周波数100Hzでの測定結果、図3は周波数300Hzでの測定結果、図4は周波数1000Hzでの測定結果である。   Of the measurement results, the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristics at each frequency is shown in FIGS. 2 shows a measurement result at a frequency of 100 Hz, FIG. 3 shows a measurement result at a frequency of 300 Hz, and FIG. 4 shows a measurement result at a frequency of 1000 Hz.

また、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性を表1に示す。表1において、前記レスポンス特性は、最適電圧でのレスポンス時間と、立ち上がり時間及び立ち下がり時間をほぼそろえたときのレスポンス時間とを示す。尚、液晶表示装置においては、低温時のレスポンスが遅くなることが最大の課題であるので、表1に示すレスポンス特性は、−20℃、−30℃の低温領域での測定結果である。   Table 1 shows the response characteristics in 1/4 DUTY driving. In Table 1, the response characteristics indicate the response time at the optimum voltage and the response time when the rise time and the fall time are substantially aligned. In the liquid crystal display device, since the biggest problem is that the response at a low temperature is delayed, the response characteristics shown in Table 1 are measurement results in a low temperature region of −20 ° C. and −30 ° C.

本実施例では、まず、次のようにして、液晶相溶性粒子含有液晶Lを調製した。   In this example, first, a liquid crystal L containing liquid crystal-compatible particles was prepared as follows.

攪拌装置、温度計、還流冷却器及び滴下漏斗を備えた内容積500mlのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)0.800g、テトラヒドロフラン144ml及び2−プロパノール40mlを加え、次に、0.01mol/lイットリウム(III)アセチルアセトナートのテトラヒドロフラン溶液16.0ml(イットリウム原子として0.160mmolを含む)を添加し、加熱還流下(内温69℃)で8時間反応させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、無色の均一な液晶相溶性イットリウムナノ粒子分散液200mlを得た。前記液晶相溶性スカンジウムナノ粒子分散液を透過型電子顕微鏡により分析した結果、液晶相溶性イットリウムナノ粒子の中心金属の粒子径は、1〜5nmで均一であった。   In a glass container having an internal volume of 500 ml equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and dropping funnel, 0.800 g of a mixture of plural kinds of liquid crystal molecules (liquid crystal with negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Merck) Then, 144 ml of tetrahydrofuran and 40 ml of 2-propanol were added, and then 16.0 ml of a 0.01 mol / l yttrium (III) acetylacetonate tetrahydrofuran solution (containing 0.160 mmol as an yttrium atom) was added under heating and reflux ( The reaction was performed at an internal temperature of 69 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 200 ml of a colorless uniform liquid crystal compatible yttrium nanoparticle dispersion. As a result of analyzing the liquid crystal-compatible scandium nanoparticle dispersion with a transmission electron microscope, the particle diameter of the central metal of the liquid crystal-compatible yttrium nanoparticles was 1 to 5 nm.

次に、内容積300mlのガラス製容器に、前記複数種の液晶分子混合物4.71gと、本実施例で調製した液晶相溶性イットリウムナノ粒子分散液70.3ml(全金属量として5.00mgを含む)とを加えて撹拌後、得られた混合物を減圧下で濃縮、真空乾燥して、液晶相溶性イットリウムナノ粒子含有液晶5.00gを得た。   Next, in a glass container having an internal volume of 300 ml, 4.71 g of the liquid crystal molecule mixture and 70.3 ml of the liquid crystal-compatible yttrium nanoparticle dispersion prepared in this example (with 5.00 mg as the total amount of metal). The resulting mixture was concentrated under reduced pressure and vacuum dried to obtain 5.00 g of liquid crystal-compatible yttrium nanoparticle-containing liquid crystal.

次に、本実施例で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性イットリウムナノ粒子含有液晶)Lを用いた以外は、実施例1と全く同一にして図1に示す構成を備えるPBT−LCD1を作製した。   Next, except that the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible yttrium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in this example was used, a PBT- having the same configuration as that shown in FIG. LCD1 was produced.

次に、実施例1と全く同一にして、本実施例で作製したPBT−LCD1の電圧−透過率特性(スタティック駆動、温度依存性)と、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性とを、100Hz、300Hz、1000Hzの各周波数について、それぞれ室温(25℃)、0℃、−20℃、−30℃で測定した。   Next, the voltage-transmittance characteristics (static drive, temperature dependence) of the PBT-LCD 1 manufactured in this example, exactly the same as in Example 1, and the response characteristics in 1/4 DUTY drive are 100 Hz, Each frequency of 300 Hz and 1000 Hz was measured at room temperature (25 ° C.), 0 ° C., −20 ° C., and −30 ° C., respectively.

前記測定の結果のうち、各周波数における電圧−透過率特性の温度依存性を図5〜7に示す。ここで、図5は周波数100Hzでの測定結果、図6は周波数300Hzでの測定結果、図7は周波数1000Hzでの測定結果である。   Of the measurement results, the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristics at each frequency is shown in FIGS. Here, FIG. 5 shows measurement results at a frequency of 100 Hz, FIG. 6 shows measurement results at a frequency of 300 Hz, and FIG. 7 shows measurement results at a frequency of 1000 Hz.

また、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性を表2に示す。表2において、前記レスポンス特性は、最適電圧でのレスポンス時間と、立ち上がり時間及び立ち下がり時間をほぼそろえたときのレスポンス時間とを示す。尚、液晶表示装置においては、低温時のレスポンスが遅くなることが最大の課題であるので、表2に示すレスポンス特性は、−20℃、−30℃の低温領域での測定結果である。
〔比較例1〕
本比較例では、液晶相溶性粒子(液晶相溶性スカンジウムナノ粒子または液晶相溶性イットリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)を用いた以外は、実施例1と全く同一にして図1に示す構成を備えるPBT−LCD1を作製した。
Table 2 shows the response characteristics in the 1/4 DUTY drive. In Table 2, the response characteristics indicate the response time at the optimum voltage and the response time when the rise time and the fall time are substantially aligned. In the liquid crystal display device, since the biggest problem is that the response at low temperature is delayed, the response characteristics shown in Table 2 are measurement results in a low temperature region of −20 ° C. and −30 ° C.
[Comparative Example 1]
In this comparative example, a plurality of types of liquid crystal molecule mixture (liquid crystal having negative dielectric anisotropy (Δε) made by Merck) containing no liquid crystal compatible particles (liquid crystal compatible scandium nanoparticles or liquid crystal compatible yttrium nanoparticles) are used. A PBT-LCD 1 having the configuration shown in FIG.

次に、実施例1と全く同一にして、本比較例で作製したPBT−LCD1の電圧−透過率特性(スタティック駆動、温度依存性)と、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性とを、100Hz、300Hz、1000Hzの各周波数について、それぞれ室温(25℃)、0℃、−20℃、−30℃で測定した。   Next, the voltage-transmittance characteristics (static drive, temperature dependence) of the PBT-LCD 1 manufactured in this comparative example, exactly the same as in Example 1, and the response characteristics in 1/4 DUTY drive are 100 Hz, Each frequency of 300 Hz and 1000 Hz was measured at room temperature (25 ° C.), 0 ° C., −20 ° C., and −30 ° C., respectively.

前記測定の結果のうち、各周波数における電圧−透過率特性の温度依存性を図8〜10に示す。ここで、図8は周波数100Hzでの測定結果、図9は周波数300Hzでの測定結果、図10は周波数1000Hzでの測定結果である。   Of the measurement results, the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristics at each frequency is shown in FIGS. 8 shows a measurement result at a frequency of 100 Hz, FIG. 9 shows a measurement result at a frequency of 300 Hz, and FIG. 10 shows a measurement result at a frequency of 1000 Hz.

また、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性を表1,2に示す。表1,2において、前記レスポンス特性は、最適電圧でのレスポンス時間と、立ち上がり時間及び立ち下がり時間をほぼそろえたときのレスポンス時間とを示す。   Tables 1 and 2 show the response characteristics in the 1/4 duty driving. In Tables 1 and 2, the response characteristics indicate the response time at the optimum voltage and the response time when the rise time and the fall time are substantially aligned.

Figure 0005566109
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図2〜7から、実施例1,2のPBT−LCD1によれば、温度によらず電圧−透過率特性がほぼ一致していることが明らかである。これに対して、図8〜10から、比較例1のPBT−LCD1によれば、温度により電圧−透過率特性が変化することが明らかである。温度により閾値やシャープネスが変化すると、温度によって駆動電圧を変える必要が生じたり、表示の見え方が変化する。しかし、実施例1,2のPBT−LCD1によれば、温度によって駆動電圧を変える必要が無く、表示の見え方が変化することも無いので、温度に対して優れた特性を備えていることが明らかである。   2 to 7, it is clear that according to the PBT-LCD 1 of Examples 1 and 2, the voltage-transmittance characteristics are almost the same regardless of the temperature. On the other hand, it is clear from FIGS. 8 to 10 that, according to the PBT-LCD 1 of Comparative Example 1, the voltage-transmittance characteristics change with temperature. When the threshold value and sharpness change with temperature, it becomes necessary to change the drive voltage depending on the temperature, or the appearance of the display changes. However, according to the PBT-LCD 1 of the first and second embodiments, it is not necessary to change the driving voltage depending on the temperature, and the appearance of the display does not change. it is obvious.

また、表1,2から、実施例1,2のPBT−LCD1によれば、比較例1のPBT−LCD1よりも、立ち上がり時間(Rise)、立ち下がり時間(Decay)が高速であることが明らかである。   From Tables 1 and 2, it is clear that the rise time (Rise) and the fall time (Decay) are faster in the PBT-LCD 1 in Examples 1 and 2 than in the PBT-LCD 1 in Comparative Example 1. It is.

本実施例では、まず、ITO電極パターン(キャラクタータイプ)が形成された基板を用いて垂直配向セル(空セル)を作製し、該セルに実施例1で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶)Lを注入し、偏光板を貼り付けることにより評価用セルを作製した。次に、静電気試験機(株式会社ノイズ研究所製、商品名:SEE−200AX)を用い、厚さ5mmのベーク板からなる絶縁板上に本実施例で作製した評価用セルを置き、該評価用セルの表示エリア中央部に1秒、1回の接触放電を行った。そして、静電気帯電により作動した液晶が、全面完全に戻るまでの時間を戻り時間として測定した。結果を表3に示す。   In this example, first, a vertically aligned cell (empty cell) was prepared using a substrate on which an ITO electrode pattern (character type) was formed, and the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal (Example 1) obtained in Example 1 was used in the cell. A liquid crystal-compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal) L was injected, and a polarizing plate was attached to prepare an evaluation cell. Next, using an electrostatic test machine (trade name: SEE-200AX, manufactured by Noise Research Institute Co., Ltd.), the evaluation cell prepared in this example was placed on an insulating plate made of a 5 mm thick bake plate, and the evaluation was performed. The contact discharge was performed once for 1 second in the center of the display area of the cell for use. The time until the liquid crystal operated by electrostatic charging completely returned to the entire surface was measured as the return time. The results are shown in Table 3.

また、本実施例で作製した評価用セルの消費電流(初期)を測定した。前記消費電流は、前記評価用セルに流れる電流であり、該評価用セルの抵抗の逆数である。結果を表4に示す。   Further, the current consumption (initial) of the evaluation cell produced in this example was measured. The consumption current is a current flowing through the evaluation cell and is the reciprocal of the resistance of the evaluation cell. The results are shown in Table 4.

本実施例では、セルに実施例2で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性イットリウムナノ粒子含有液晶)Lを注入した以外は、実施例3と全く同一にして評価用セルを作製した。次に、実施例3と全く同一にして、本実施例で作製した評価用セルにおいて静電気帯電により作動した液晶が、全面完全に戻るまでの時間を戻り時間として測定した。結果を表3に示す。
〔比較例2〕
本比較例では、セルに液晶相溶性粒子(液晶相溶性スカンジウムナノ粒子または液晶相溶性イットリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)を注入した以外は、実施例3と全く同一にして評価用セルを作製した。次に、実施例3と全く同一にして、本比較例で作製した評価用セルにおいて静電気帯電により作動した液晶が、全面完全に戻るまでの時間を戻り時間として測定した。結果を表3に示す。
In this example, a cell for evaluation was produced in the same manner as in Example 3 except that the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible yttrium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in Example 2 was injected into the cell. did. Next, in exactly the same manner as in Example 3, the time until the liquid crystal operated by electrostatic charging in the evaluation cell produced in this example returned completely was measured as the return time. The results are shown in Table 3.
[Comparative Example 2]
In this comparative example, the cell has a liquid crystal molecule mixture (Merck's dielectric anisotropy (Δε)) that does not contain any liquid crystal compatible particles (liquid crystal compatible scandium nanoparticles or liquid crystal compatible yttrium nanoparticles) at all. An evaluation cell was produced in the same manner as in Example 3 except that the liquid crystal was injected. Next, in exactly the same manner as in Example 3, the time until the liquid crystal operated by electrostatic charging in the evaluation cell produced in this comparative example completely returned was measured as the return time. The results are shown in Table 3.

また、本比較例で作製した評価用セルの消費電流(初期)を測定した。結果を表4に示す。   Moreover, the consumption current (initial stage) of the evaluation cell produced in this comparative example was measured. The results are shown in Table 4.

Figure 0005566109
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表3から、液晶相溶性粒子含有液晶Lを備えた実施例3,4の評価用セルによれば、液晶相溶性粒子を全く含有しない複数種の液晶分子混合物を備えた比較例2の評価用セルに比較して、戻り時間が短く、静電気による誤作動の発生防止に優れた効果を奏することが明らかである。特に、実施例1で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶)Lを備えた実施例3の評価用セルによれば、高電圧を印加しても一瞬たりとも作動する様子が見られず、静電気による誤作動の発生を防止できることが明らかである。また、実施例2で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性イットリウムナノ粒子含有液晶)Lを備えた実施例4の評価用セルによっても、実用上必要とされる+10kVの印加電圧に対して30s以内という戻り時間の要求特性を十分に満たしていることが明らかである。   From Table 3, according to the evaluation cell of Examples 3 and 4 provided with the liquid crystal L containing liquid crystal compatible particles L, for evaluation of Comparative Example 2 provided with a mixture of plural kinds of liquid crystal molecules containing no liquid crystal compatible particles. It is clear that the return time is shorter than that of the cell, and the effect of preventing malfunction due to static electricity is obtained. In particular, according to the evaluation cell of Example 3 provided with the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in Example 1, even when a high voltage is applied, It is clear that the operation is not seen and the occurrence of malfunction due to static electricity can be prevented. Further, the evaluation cell of Example 4 provided with the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible yttrium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in Example 2 can be applied to an applied voltage of +10 kV that is practically required. On the other hand, it is apparent that the required characteristic of the return time within 30 s is sufficiently satisfied.

次に、表4から、実施例1で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶)Lを備えた実施例3の評価用セルによれば、液晶相溶性粒子を全く含有しない複数種の液晶分子混合物を備えた比較例2の評価用セルと同等の消費電流であり、静電気による誤作動の発生を防止できるにも関わらず、消費電流が増大しないことが明らかである。   Next, from Table 4, according to the evaluation cell of Example 3 provided with the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in Example 1, the liquid crystal-compatible particles were The current consumption is the same as that of the evaluation cell of Comparative Example 2 having a plurality of liquid crystal molecule mixtures not contained at all, and it is clear that the current consumption does not increase even though the occurrence of malfunction due to static electricity can be prevented. is there.

本実施例では、まず、次のようにして、液晶相溶性粒子含有液晶Lを調製した。   In this example, first, a liquid crystal L containing liquid crystal-compatible particles was prepared as follows.

攪拌装置、温度計、還流冷却器及び滴下漏斗を備えた内容積500mlのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)0.800g、テトラヒドロフラン144ml及び2−プロパノール40mlを加え、次に、0.01mol/lタリウム(I)アセチルアセトナートのテトラヒドロフラン溶液16.0ml(タリウム原子として0.160mmolを含む)を添加し、加熱還流下(内温69℃)で8時間反応させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、無色の均一な液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液200mlを得た。前記液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液を透過型電子顕微鏡により分析した結果、液晶相溶性タリウムナノ粒子の中心金属の粒子径は、1〜5nmで均一であった。   In a glass container having an internal volume of 500 ml equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and dropping funnel, 0.800 g of a mixture of plural kinds of liquid crystal molecules (liquid crystal with negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Merck) Then, 144 ml of tetrahydrofuran and 40 ml of 2-propanol were added, and then 16.0 ml of a 0.01 mol / l thallium (I) acetylacetonate tetrahydrofuran solution (containing 0.160 mmol as a thallium atom) was added and heated under reflux ( The reaction was performed at an internal temperature of 69 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 200 ml of a colorless and uniform liquid crystal-compatible thallium nanoparticle dispersion. As a result of analyzing the liquid crystal compatible thallium nanoparticle dispersion with a transmission electron microscope, the particle diameter of the central metal of the liquid crystal compatible thallium nanoparticle was 1 to 5 nm.

次に、内容積100mlのガラス製容器に、前記複数種の液晶分子混合物4.87gと、本実施例で調製した液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液30.6ml(全金属量として5.00mgを含む)とを加えて撹拌後、得られた混合物を減圧下で濃縮、真空乾燥して、液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶5.00gを得た。   Next, in a glass container having an internal volume of 100 ml, 4.87 g of the liquid crystal molecule mixture of plural types and 30.6 ml of the liquid crystal-compatible thallium nanoparticle dispersion prepared in this example (with 5.00 mg as the total amount of metal) The resulting mixture was concentrated under reduced pressure and dried under vacuum to obtain 5.00 g of liquid crystal-compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal.

次に、本実施例で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶)Lを用いて、図1に示すPBT−LCD1を作製し、LCD評価装置(大塚電子株式会社製、商品名:LCD−5200)を用いて、本実施例で作製したPBT−LCD1の電圧−透過率特性(スタティック駆動、周波数依存性)と、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性とを、100Hz、300Hz、1000Hzの各周波数について、それぞれ室温(25℃)、0℃、−20℃、−30℃で測定した。   Next, using the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in this example, a PBT-LCD 1 shown in FIG. 1 was prepared, and an LCD evaluation apparatus (Otsuka Electronics Co., Ltd.) was produced. (Product name: LCD-5200), the voltage-transmittance characteristics (static drive, frequency dependence) of the PBT-LCD 1 manufactured in this example and the response characteristics in 1/4 DUTY drive are set to 100 Hz. , 300 Hz, and 1000 Hz were measured at room temperature (25 ° C.), 0 ° C., −20 ° C., and −30 ° C., respectively.

前記測定の結果のうち、各温度における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を図11〜14に示す。ここで、図11は室温(25℃)での測定結果、図12は0℃での測定結果、図13は−20℃での測定結果、図14は−30℃での測定結果である。また、図11〜14からわかる閾値及び閾値の周波数依存性とシャープネス値とを表5に示す。   Of the measurement results, the driving frequency dependence of the voltage-transmittance characteristics at each temperature is shown in FIGS. Here, FIG. 11 shows the measurement results at room temperature (25 ° C.), FIG. 12 shows the measurement results at 0 ° C., FIG. 13 shows the measurement results at −20 ° C., and FIG. 14 shows the measurement results at −30 ° C. In addition, Table 5 shows threshold values and frequency dependence of the threshold values and sharpness values that can be seen from FIGS.

次に、前記測定の結果のうち、各周波数における電圧−透過率特性の温度依存性を図15〜17に示す。ここで、図15は100Hzでの測定結果、図16は300Hzでの測定結果、図17は1000Hzでの測定結果である。   Next, of the measurement results, the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristics at each frequency is shown in FIGS. Here, FIG. 15 shows the measurement result at 100 Hz, FIG. 16 shows the measurement result at 300 Hz, and FIG. 17 shows the measurement result at 1000 Hz.

次に、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性を表6に示す。表6において、前記レスポンス特性は、最適電圧でのレスポンス時間と、立ち上がり時間及び立ち下がり時間をほぼそろえたときのレスポンス時間とを示す。
〔比較例3〕
本比較例では、液晶相溶性粒子(液晶相溶性タリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)を用いた以外は、実施例5と全く同一にして図1に示す構成を備えるPBT−LCD1を作製した。
Next, Table 6 shows response characteristics in 1/4 DUTY driving. In Table 6, the response characteristics indicate the response time at the optimum voltage and the response time when the rise time and the fall time are substantially aligned.
[Comparative Example 3]
In this comparative example, except that a plurality of kinds of liquid crystal molecule mixture (liquid crystal having negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Merck) containing no liquid crystal compatible particles (liquid crystal compatible thallium nanoparticles) was used. A PBT-LCD 1 having the structure shown in FIG.

次に、実施例5と全く同一にして、本比較例で作製したPBT−LCD1の電圧−透過率特性(スタティック駆動、周波数依存性)と、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性とを、100Hz、300Hz、1000Hzの各周波数について、それぞれ室温(25℃)、0℃、−20℃、−30℃で測定した。   Next, the voltage-transmittance characteristics (static drive, frequency dependence) of the PBT-LCD 1 manufactured in this comparative example, exactly the same as in Example 5, and the response characteristics in 1/4 DUTY drive are 100 Hz, Each frequency of 300 Hz and 1000 Hz was measured at room temperature (25 ° C.), 0 ° C., −20 ° C., and −30 ° C., respectively.

前記測定の結果のうち、各温度における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を図18〜21に示す。ここで、図18は室温(25℃)での測定結果、図19は0℃での測定結果、図20は−20℃での測定結果、図21は−30℃での測定結果である。また、図18〜21からわかる閾値及び閾値の周波数依存性とシャープネス値とを表5に示す。   Of the measurement results, the driving frequency dependence of the voltage-transmittance characteristics at each temperature is shown in FIGS. Here, FIG. 18 shows the measurement results at room temperature (25 ° C.), FIG. 19 shows the measurement results at 0 ° C., FIG. 20 shows the measurement results at −20 ° C., and FIG. 21 shows the measurement results at −30 ° C. In addition, Table 5 shows threshold values, frequency dependence of the threshold values, and sharpness values that can be seen from FIGS.

次に、前記測定の結果のうち、各周波数における電圧−透過率特性の温度依存性を図22〜24に示す。ここで、図22は100Hzでの測定結果、図23は300Hzでの測定結果、図24は1000Hzでの測定結果である。   Next, among the measurement results, the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristics at each frequency is shown in FIGS. Here, FIG. 22 shows the measurement result at 100 Hz, FIG. 23 shows the measurement result at 300 Hz, and FIG. 24 shows the measurement result at 1000 Hz.

次に、1/4DUTY駆動でのレスポンス特性を表6に示す。表6において、前記レスポンス特性は、最適電圧でのレスポンス時間と、立ち上がり時間及び立ち下がり時間をほぼそろえたときのレスポンス時間とを示す。   Next, Table 6 shows response characteristics in 1/4 DUTY driving. In Table 6, the response characteristics indicate the response time at the optimum voltage and the response time when the rise time and the fall time are substantially aligned.

Figure 0005566109
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図11〜14から、実施例5のPBT−LCD1によれば、電圧印加に伴って透過率が増大しており、電圧によりPBT−LCD1の透過率を制御可能であり、駆動周波数を変えても透過率曲線はほぼ完全に一致していることが明らかである。   From FIG. 11 to FIG. 14, according to the PBT-LCD 1 of Example 5, the transmittance increases with voltage application, the transmittance of the PBT-LCD 1 can be controlled by the voltage, and the drive frequency is changed. It is clear that the transmission curves are almost perfectly consistent.

また、図18〜21から、比較例3のPBT−LCD1によっても、実施例5の場合と同様に、電圧印加に伴って透過率が増大しており、電圧によりPBT−LCD1の透過率を制御可能であり、駆動周波数を変えても透過率曲線はほぼ完全に一致していることが明らかである。   18 to 21, the PBT-LCD 1 of Comparative Example 3 also increases the transmittance with voltage application, as in Example 5, and the transmittance of the PBT-LCD 1 is controlled by the voltage. It is apparent that the transmittance curves are almost perfectly matched even when the drive frequency is changed.

一方、表5から、実施例5のPBT−LCD1によれば、室温(25℃)、0℃及び−20℃において、比較例3のPBT−LCD1よりも閾値が低いことが明らかである。従って、前記実施例5のPBT−LCD1によれば、低電圧化することができ、省電力を図ることができる。   On the other hand, it is clear from Table 5 that the threshold value of the PBT-LCD 1 of Example 5 is lower than that of the PBT-LCD 1 of Comparative Example 3 at room temperature (25 ° C.), 0 ° C. and −20 ° C. Therefore, according to the PBT-LCD 1 of the fifth embodiment, the voltage can be reduced and the power can be saved.

ここで、DUTY駆動する場合には、スタティック駆動に比べて高い駆動電圧が必要になり、高価な駆動回路(ドライバー)が必要になる。また、PBT−LCD1に使用できる液晶材料では、Δεの高い液晶材料が少なく、低電圧化が望まれる。従って、前記実施例5のPBT−LCD1は、高価な駆動回路が不要であり、Δεの高い液晶材料の代替となり得る点でも有利である。   Here, in the case of DUTY driving, a driving voltage higher than that of static driving is required, and an expensive driving circuit (driver) is required. In addition, among the liquid crystal materials that can be used for the PBT-LCD 1, there are few liquid crystal materials having a high Δε, and a reduction in voltage is desired. Therefore, the PBT-LCD 1 of the fifth embodiment is advantageous in that it does not require an expensive driving circuit and can be substituted for a liquid crystal material having a high Δε.

また、表5から、室温(25℃)及び0℃では、前記実施例5のPBT−LCD1の方が、シャープネスにおいても優れていることが明らかである。前記実施例5のPBT−LCD1は、シャープネスにおいて優れていることにより、最大コントラストが向上すると共に、高DUTY駆動において著しく優れた表示品質を得ることができる。   Also, from Table 5, it is clear that the PBT-LCD 1 of Example 5 is superior in sharpness at room temperature (25 ° C.) and 0 ° C. Since the PBT-LCD 1 of the fifth embodiment is excellent in sharpness, the maximum contrast is improved, and a remarkably excellent display quality can be obtained in high DUTY driving.

次に、−30℃では、比較例3のPBT−LCD1の方が閾値が低く、シャープネスも優れており、前記実施例5のPBT−LCD1よりも優れた性能を備えているように思われる。しかし、見方を変えると、前記実施例5のPBT−LCD1は、温度に拘わらず閾値及びシャープネスがほとんど変わらないのに対して、前記比較例3のPBT−LCD1は、閾値及びシャープネスに温度依存性があり、−30℃でのみ優れた特性を示していると言うこともできる。   Next, at −30 ° C., the PBT-LCD 1 of Comparative Example 3 has a lower threshold and excellent sharpness, and seems to have performance superior to that of the PBT-LCD 1 of Example 5. However, from a different point of view, the PBT-LCD 1 of Example 5 has almost the same threshold and sharpness regardless of temperature, whereas the PBT-LCD 1 of Comparative Example 3 has temperature dependency on the threshold and sharpness. It can also be said that excellent properties are exhibited only at −30 ° C.

そこで、次に温度依存性を比較すると、図18〜21から、前記実施例5のPBT−LCD1では、電圧−透過率特性は各周波数毎にほぼ一致しており、温度に拘わらないことが明らかである。   Therefore, when the temperature dependence is compared next, it is clear from FIGS. 18 to 21 that in the PBT-LCD 1 of Example 5, the voltage-transmittance characteristics are almost the same for each frequency and do not depend on the temperature. It is.

一方、図22〜24から、前記比較例3のPBT−LCD1では、電圧−透過率特性が温度により変化していることが明らかである。   On the other hand, from FIGS. 22 to 24, it is clear that in the PBT-LCD 1 of Comparative Example 3, the voltage-transmittance characteristics change with temperature.

温度によって閾値やシャープネスが変化すると、温度に応じて駆動電圧を変える必要が生じたり、表示の見え方が変化する。しかし、前記実施例5のPBT−LCD1によれば、前述のように温度依存性がほとんど認められないので、温度に応じて駆動電圧を変える必要が無く、優れた表示品質を得ることができる。   When the threshold value or sharpness changes depending on the temperature, it becomes necessary to change the drive voltage according to the temperature, or the appearance of the display changes. However, according to the PBT-LCD 1 of the fifth embodiment, since temperature dependence is hardly recognized as described above, it is not necessary to change the driving voltage according to the temperature, and excellent display quality can be obtained.

次に、レスポンス特性を比較すると、表6から、25℃及び0℃では、立ち上がり時間、立ち下がり時間とも、前記比較例3のPBT−LCD1の方が、レスポンスが高速であることが明らかである。しかし、−20℃では、逆転し、立ち上がり時間、立ち下がり時間とも、前記実施例5のPBT−LCD1の方が、レスポンスが高速であることが明らかである。   Next, comparing the response characteristics, it is clear from Table 6 that at 25 ° C. and 0 ° C., the rise time and fall time of the PBT-LCD 1 of Comparative Example 3 are faster in response. . However, at −20 ° C., the rotation is reversed, and it is clear that the PBT-LCD 1 of Example 5 has a faster response in both the rise time and fall time.

PBT−LCD1においては、低温領域でレスポンスが遅くなることが最大の問題点である。前記実施例5のPBT−LCD1も低温になるほどレスポンスは遅くなるものの、レスポンスが遅くなる変化量は比較例3のPBT−LCD1のような従来の液晶表示装置に比較して緩やかである。従って、前記実施例5のPBT−LCD1によれば、低温領域でのレスポンスの低速化が改善されていることが明らかである。   In the PBT-LCD 1, the biggest problem is that the response is slow in a low temperature region. Although the response of the PBT-LCD 1 of the fifth embodiment also becomes slower as the temperature becomes lower, the amount of change at which the response becomes slower is slower than that of the conventional liquid crystal display device such as the PBT-LCD 1 of the third comparative example. Therefore, according to the PBT-LCD 1 of Example 5, it is apparent that the response speed reduction in the low temperature region is improved.

本実施例では、まず、次のようにして、液晶相溶性粒子含有液晶Lを調製した。   In this example, first, a liquid crystal L containing liquid crystal-compatible particles was prepared as follows.

攪拌装置、温度計、還流冷却器及び滴下漏斗を備えた内容積100mlのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)0.200g、テトラヒドロフラン36ml及び2−プロパノール10mlを加え、次に、0.010mol/lガリウム(III)アセチルアセトナートのテトラヒドロフラン溶液4.0ml(ガリウム原子として0.040mmolを含む)を添加し、65〜75℃で7時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、無色の均一な液晶相溶性ガリウムナノ粒子分散液50mlを得た。   In a glass container having an internal volume of 100 ml equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel, 0.200 g of a mixture of plural kinds of liquid crystal molecules (liquid crystal having negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Merck) 36 ml of tetrahydrofuran and 10 ml of 2-propanol were added, and then 4.0 ml of 0.010 mol / l gallium (III) acetylacetonate in tetrahydrofuran (containing 0.040 mmol as gallium atoms) was added, and the temperature was 65 to 75 ° C. And stirred for 7 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 50 ml of a colorless and uniform liquid crystal-compatible gallium nanoparticle dispersion.

次に、前記複数種の液晶分子混合物464mgに、本実施例で調製した液晶相溶性ガリウムナノ粒子分散液8.96mlを加えて撹拌後、得られた混合物を減圧下で濃縮、乾燥して、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶500mgを得た。   Next, 8.64 ml of the liquid crystal-compatible gallium nanoparticle dispersion prepared in this example was added to 464 mg of the liquid crystal molecule mixture, and the resulting mixture was concentrated and dried under reduced pressure. 500 mg of liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal was obtained.

次に、本実施例で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶)Lを用いて、図1に示すPBT−LCD1を作製し、LCD評価装置(大塚電子株式会社製、商品名:LCD−5200)を用いて、本実施例で作製したPBT−LCD1の電圧−透過率特性(温度依存性)を、駆動周波数が100Hz、300Hz、1000Hzの場合について、それぞれ25℃、0℃、−20℃、−30℃で測定した。結果を図25〜27に示す。ここで、図25は駆動周波数100Hzでの測定結果、図26は駆動周波数300Hzでの測定結果、図27は駆動周波数1000Hzでの測定結果である。
〔比較例4〕
本比較例では、液晶相溶性粒子(液晶相溶性ガリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)を用いた以外は、実施例6と全く同一にして図1に示す構成を備えるPBT−LCD1を作製した。
Next, using the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in this example, a PBT-LCD 1 shown in FIG. 1 was prepared, and an LCD evaluation apparatus (Otsuka Electronics Co., Ltd.) was produced. (Product name: LCD-5200), and the voltage-transmittance characteristics (temperature dependence) of the PBT-LCD 1 manufactured in this example are 25 ° C. when the drive frequencies are 100 Hz, 300 Hz, and 1000 Hz, respectively. , 0 ° C., −20 ° C., and −30 ° C. The results are shown in FIGS. Here, FIG. 25 shows a measurement result at a driving frequency of 100 Hz, FIG. 26 shows a measurement result at a driving frequency of 300 Hz, and FIG. 27 shows a measurement result at a driving frequency of 1000 Hz.
[Comparative Example 4]
In this comparative example, except that a plurality of types of liquid crystal molecule mixture (liquid crystal having negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Merck) containing no liquid crystal compatible particles (liquid crystal compatible gallium nanoparticles) was used, A PBT-LCD 1 having the structure shown in FIG.

次に、実施例6と全く同一にして、本比較例で作製したPBT−LCD1の電圧−透過率特性(温度依存性)を、駆動周波数が100Hz、300Hz、1000Hzの場合について、それぞれ25℃、0℃、−20℃、−30℃で測定した。結果を図28〜30に示す。ここで、図28は駆動周波数100Hzでの測定結果、図29は駆動周波数300Hzでの測定結果、図30は駆動周波数1000Hzでの測定結果である。   Next, the voltage-transmittance characteristics (temperature dependence) of the PBT-LCD 1 manufactured in this comparative example, exactly the same as in Example 6, are 25 ° C. for the driving frequencies of 100 Hz, 300 Hz, and 1000 Hz, respectively. It measured at 0 degreeC, -20 degreeC, and -30 degreeC. The results are shown in FIGS. Here, FIG. 28 shows a measurement result at a driving frequency of 100 Hz, FIG. 29 shows a measurement result at a driving frequency of 300 Hz, and FIG. 30 shows a measurement result at a driving frequency of 1000 Hz.

図25〜27から、実施例6のPBT−LCD1によれば、電圧−透過率特性は温度に依らずほぼ一致していることが明らかである。一方、図28〜30から、比較例4のPBT−LCD1によれば、電圧−透過率特性は温度により変化しており、温度により閾値やシャープネスが変わるので、温度により駆動電圧を変える必要が生じたり、表示の見え方が変化することが明らかである。実施例6のPBT−LCD1によれば、このような現象が起きにくく、温度に対しても優れた特性を備えることが明らかである。   From FIG. 25 to FIG. 27, according to the PBT-LCD 1 of Example 6, it is clear that the voltage-transmittance characteristics are almost the same regardless of the temperature. On the other hand, according to the PBT-LCD 1 of Comparative Example 4 from FIGS. 28 to 30, the voltage-transmittance characteristics change with temperature, and the threshold voltage and sharpness change with temperature. Therefore, it is necessary to change the driving voltage with temperature. It is clear that the appearance of the display changes. According to the PBT-LCD 1 of Example 6, it is clear that such a phenomenon hardly occurs and has excellent characteristics with respect to temperature.

次に、実施例6及び比較例4のPBT−LCD1の電圧保持率を測定したところ、実施例6のPBT−LCD1は92.5%であり、比較例4のPBT−LCD1は97.2%であって、液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶)Lを用いことにより電圧保持率が低下している。しかしながら、実施例6のPBT−LCD1は、電圧保持率の低下による表示に対する影響は無く、駆動周波数を50Hz以下にして駆動しても、表示が不均一になる等の不具合は特に観察されず、良好な表示状態を示した。   Next, when the voltage holding ratio of the PBT-LCD 1 of Example 6 and Comparative Example 4 was measured, the PBT-LCD 1 of Example 6 was 92.5%, and the PBT-LCD 1 of Comparative Example 4 was 97.2%. However, the voltage holding ratio is lowered by using the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal) L. However, the PBT-LCD 1 of Example 6 has no influence on the display due to the decrease in the voltage holding ratio, and even when driven at a drive frequency of 50 Hz or less, there is no particular problem such as non-uniform display. A good display state was shown.

本実施例では、まず、ITO電極パターン(キャラクタータイプ)が形成された基板を用いて垂直配向セル(空セル)を作製し、該セルに実施例6で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶)Lを注入し、偏光板を貼り付けることにより評価用セルを作製した。次に、静電気試験機(株式会社ノイズ研究所製、商品名:SEE−200AX)を用い、厚さ5mmのベーク板からなる絶縁板上に本実施例で作製した評価用セルを置き、該評価用セルの表示エリア中央部に1秒、1回の接触放電を行った。そして、静電気帯電により作動した液晶が、全面完全に戻るまでの時間を戻り時間として測定した。測定は温度22℃、湿度36%、容量150pF、抵抗330Ωで行った。結果を表7に示す。
〔比較例5〕
本比較例では、液晶相溶性粒子(液晶相溶性ガリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物(メルク社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)を用いた以外は、実施例7と全く同一にして評価用セルを作製した。次に、実施例7と全く同一にして、本比較例で作製した評価用セルの前記戻り時間を測定した。結果を表7に示す。
In this example, first, a vertically aligned cell (empty cell) was prepared using a substrate on which an ITO electrode pattern (character type) was formed, and the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal (Example 6) obtained in Example 6 was used in the cell. A liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal) L was injected, and a polarizing plate was attached to prepare an evaluation cell. Next, using an electrostatic test machine (trade name: SEE-200AX, manufactured by Noise Research Institute Co., Ltd.), the evaluation cell prepared in this example was placed on an insulating plate made of a 5 mm thick bake plate, and the evaluation was performed. The contact discharge was performed once for 1 second in the center of the display area of the cell for use. The time until the liquid crystal operated by electrostatic charging completely returned to the entire surface was measured as the return time. The measurement was performed at a temperature of 22 ° C., a humidity of 36%, a capacity of 150 pF, and a resistance of 330Ω. The results are shown in Table 7.
[Comparative Example 5]
In this comparative example, except that a plurality of types of liquid crystal molecule mixture (liquid crystal having negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Merck) containing no liquid crystal compatible particles (liquid crystal compatible gallium nanoparticles) was used, An evaluation cell was fabricated in exactly the same manner as in Example 7. Next, the return time of the evaluation cell produced in this comparative example was measured exactly as in Example 7. The results are shown in Table 7.

Figure 0005566109
Figure 0005566109

本実施例では、まず、次のようにして、液晶相溶性粒子含有液晶Lを調製した。   In this example, first, a liquid crystal L containing liquid crystal-compatible particles was prepared as follows.

攪拌装置、温度計、還流冷却器及び滴下漏斗を備えた内容積500mlのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物(大日本インキ工業株式会社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)0.800g、テトラヒドロフラン144ml及び2−プロパノール40.0mlを加え、次に、0.0100mol/lガリウム(III)アセチルアセトナートのテトラヒドロフラン溶液16.0ml(ガリウム原子として0.160mmolを含む)を添加し、65〜75℃で7時間加熱攪拌した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、無色の均一な液晶相溶性ガリウムナノ粒子分散液200mlを得た。   In a glass container with an internal volume of 500 ml equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and dropping funnel, a liquid crystal molecule mixture of plural types (a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) ) 0.800 g, 144 ml of tetrahydrofuran and 40.0 ml of 2-propanol were added, and then 16.0 ml of 0.0100 mol / l gallium (III) acetylacetonate in tetrahydrofuran (containing 0.160 mmol as gallium atoms) was added. And heated and stirred at 65 to 75 ° C. for 7 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature to obtain 200 ml of a colorless and uniform liquid crystal-compatible gallium nanoparticle dispersion.

次に、前記複数種の液晶分子混合物7.42gに、本実施例で調製した液晶相溶性ガリウムナノ粒子分散液144mlを加えて撹拌後、得られた混合物を減圧下で濃縮、乾燥して、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶8.00gを得た。   Next, 144 ml of the liquid crystal compatible gallium nanoparticle dispersion prepared in this example was added to 7.42 g of the liquid crystal molecule mixture of plural types, and the resulting mixture was concentrated and dried under reduced pressure. 8.00 g of liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal was obtained.

次に、ITO電極パターン(キャラクタータイプ)が形成された基板を用いて垂直配向セル(空セル)を作製し、該セルに本実施例で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶)Lを注入し、偏光板を貼り付けることにより評価用セルを作製した。次に、静電気試験機(株式会社ノイズ研究所製、商品名:SEE−200AX)を用い、厚さ5mmのベーク板からなる絶縁板上に本実施例で作製した評価用セルを置き、該評価用セルの表示エリア中央部に1秒、1回の接触放電を行った。そして、静電気帯電により作動した液晶が、全面完全に戻るまでの時間を戻り時間として測定した。測定は温度23℃、湿度48%、容量150pF、抵抗330Ωで行った。結果を表8に示す。
〔比較例6〕
本比較例では、液晶相溶性粒子(液晶相溶性ガリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物(大日本インキ工業株式会社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)を用いた以外は、実施例8と全く同一にして評価用セルを作製した。次に、実施例8と全く同一にして、本比較例で作製した評価用セルの前記戻り時間を測定した。結果を表8に示す。
Next, a vertical alignment cell (empty cell) was prepared using a substrate on which an ITO electrode pattern (character type) was formed, and the liquid crystal compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal compatible gallium) obtained in this example was used in the cell. Nanoparticle-containing liquid crystal) L was injected, and a polarizing plate was attached to prepare an evaluation cell. Next, using an electrostatic test machine (trade name: SEE-200AX, manufactured by Noise Research Institute Co., Ltd.), the evaluation cell prepared in this example was placed on an insulating plate made of a 5 mm thick bake plate, and the evaluation was performed. The contact discharge was performed once for 1 second in the center of the display area of the cell for use. The time until the liquid crystal operated by electrostatic charging completely returned to the entire surface was measured as the return time. The measurement was performed at a temperature of 23 ° C., a humidity of 48%, a capacity of 150 pF, and a resistance of 330Ω. The results are shown in Table 8.
[Comparative Example 6]
In this comparative example, a liquid crystal molecule mixture containing no liquid crystal compatible particles (liquid crystal compatible gallium nanoparticles) (liquid crystal with negative dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd.) is used. An evaluation cell was produced in exactly the same manner as in Example 8 except that the above was used. Next, the return time of the evaluation cell produced in this comparative example was measured exactly as in Example 8. The results are shown in Table 8.

Figure 0005566109
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本実施例では、実製品のPBT−LCDに、本実施例で得られた液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶)Lを注入し、評価用セルを作製した。次に、実施例8における接触放電に代えて偏光板保護フィルムを剥離した以外は実施例8と全く同一にして、該PBT−LCDの前記戻り時間を測定した。結果を表9に示す。
〔比較例7〕
本比較例では、実際のPBT−LCDに、液晶相溶性粒子(液晶相溶性ガリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物(大日本インキ工業株式会社製 誘電率異方性(Δε)が負の液晶)を注入し、評価用セルを作製した。次に、実施例8における接触放電に代えて偏光板保護フィルムを剥離した以外は実施例8と全く同一にして、該PBT−LCDの前記戻り時間を測定した。結果を表9に示す。
In this example, the liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal) L obtained in this example was injected into an actual product PBT-LCD to produce an evaluation cell. Next, the return time of the PBT-LCD was measured in the same manner as in Example 8 except that the polarizing plate protective film was peeled off instead of the contact discharge in Example 8. The results are shown in Table 9.
[Comparative Example 7]
In this comparative example, an actual PBT-LCD contains a plurality of types of liquid crystal molecule mixtures containing no liquid crystal compatible particles (liquid crystal compatible gallium nanoparticles) (dielectric anisotropy (Δε) manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.). Was injected to prepare an evaluation cell. Next, the return time of the PBT-LCD was measured in the same manner as in Example 8 except that the polarizing plate protective film was peeled off instead of the contact discharge in Example 8. The results are shown in Table 9.

Figure 0005566109
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表8,9から、液晶相溶性粒子含有液晶(液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶)Lを用いた実施例8,9のPBT−LCDは、液晶相溶性粒子(液晶相溶性ガリウムナノ粒子)を全く含有しない複数種の液晶分子混合物を用いた比較例6,7のPBT−LCDに比較して前記戻り時間が短く、液晶相溶性ガリウムナノ粒子が静電気対策に有効であることが明らかである。   From Tables 8 and 9, the PBT-LCDs of Examples 8 and 9 using liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal (liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal) L are liquid crystal-compatible particles (liquid crystal-compatible gallium nanoparticles). It is clear that the return time is shorter than the PBT-LCDs of Comparative Examples 6 and 7 using a plurality of kinds of liquid crystal molecule mixtures which are not contained at all, and the liquid crystal compatible gallium nanoparticles are effective for countermeasures against static electricity.

実施例9及び比較例7で、偏光板保護フィルムを剥離したときに、1回目の戻り時間が長いのは、1回目は初めて偏光板から保護フィルムを剥離する場合であり、保護フィルムの密着性が高く静電気が発生しやすいためと考えられる。実製品のPBT−LCD製造におけるセル検査では検査前に何度か保護フィルムを剥がす工程があった後に行われることが多い。従って2回目以降の測定結果を実際の戻り時間と見ることができる。事実上、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いたPBT−LCDの検査工程における戻り時間短縮効果は、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いない場合の概ね10倍以上であることが明らかである。   In Example 9 and Comparative Example 7, when the polarizing plate protective film was peeled off, the first return time was long when the protective film was peeled from the polarizing plate for the first time. This is thought to be due to the high level of static electricity. In cell inspection in the production of PBT-LCD as a real product, it is often performed after several steps of peeling off the protective film before inspection. Therefore, the measurement result after the second time can be regarded as the actual return time. In fact, it is apparent that the effect of shortening the return time in the inspection process of the PBT-LCD using the liquid crystal compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal is about 10 times or more that when the liquid crystal compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal is not used. is there.

また、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いたPBT−LCDは、実製品においてPBT−LCD画面をナイロン布などで拭いた場合の表示誤動作の戻り時間に対しても同様の効果を期待することができる。特に、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いたPBT−LCDは、印加電圧が+8kVまでの静電気に対しては誤動作しないことが表8から明らかであり、実製品に対しても大きな効果があることが明らかである。   In addition, PBT-LCD using liquid crystal compatible gallium nanoparticles-containing liquid crystal is expected to have the same effect on the return time of display malfunction when the PBT-LCD screen is wiped with nylon cloth etc. in the actual product. Can do. In particular, it is clear from Table 8 that PBT-LCD using liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal does not malfunction for static electricity up to an applied voltage of +8 kV, and has a great effect on actual products. It is clear.

次に、実施例9及び比較例7のPBT−LCDの電圧保持率を、室温で、それぞれ2〜8回測定した。結果を表10に示す。   Next, the voltage holding ratios of the PBT-LCDs of Example 9 and Comparative Example 7 were measured 2 to 8 times at room temperature. The results are shown in Table 10.

Figure 0005566109
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表10から、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いたPBT−LCDは、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いない場合に比較して、電圧保持率がわずかに低いことが明らかである。しかしながら、液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いたPBT−LCDは、電圧保持率の低下による表示に対する影響は無く、駆動周波数を50Hz以下にして駆動しても、表示が不均一になる等の不具合は特に観察されず、良好な表示状態を示した。   From Table 10, it is clear that PBT-LCD using liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal has a slightly lower voltage holding ratio than the case where liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal is not used. However, the PBT-LCD using the liquid crystal containing liquid crystal compatible gallium nanoparticles has no influence on the display due to the decrease in the voltage holding ratio, and the display becomes non-uniform even when driven at a driving frequency of 50 Hz or less. The defect was not particularly observed and showed a good display state.

本実施例では、まず、次のようにして、液晶相溶性粒子含有液晶を調製した。   In this example, first, a liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal was prepared as follows.

撹拌装置、温度計、還流冷却器及び滴下漏斗を備えた内容積500mlのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物(メルク社製、商品名:M6)1.2g、テトラヒドロフラン240ml及び2−プロパノール60mlを加えた。前記複数種の液晶分子混合物(メルク社製、商品名:M6)は、Δn:約0.157、Δε:約−3.0、抵抗率:約5E+13Ωcmである。   In a glass container having an internal volume of 500 ml equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel, 1.2 g of a mixture of plural kinds of liquid crystal molecules (Merck, trade name: M6), 240 ml of tetrahydrofuran and 2-propanol 60 ml was added. The plurality of kinds of liquid crystal molecule mixture (trade name: M6, manufactured by Merck & Co.) have Δn: about 0.157, Δε: about −3.0, and resistivity: about 5E + 13 Ωcm.

次に、前記ガラス製容器に、0.01モル/lタリウム(I)アセチルアセトナートのテトラヒドロフラン溶液72.0ml(タリウム原子として0.240ミリモル)を混合し、得られた混合物を60℃の温度で7時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応液を1時間で室温まで冷却し、第13族金属液晶相溶性粒子としての液晶相溶性タリウムナノ粒子が分散している液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液を得た。   Next, 72.0 ml of a 0.01 mol / l thallium (I) acetylacetonate tetrahydrofuran solution (0.240 mmol as thallium atoms) was mixed into the glass container, and the resulting mixture was heated to a temperature of 60 ° C. For 7 hours with stirring. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature in 1 hour to obtain a liquid crystal-compatible thallium nanoparticle dispersion liquid in which liquid crystal-compatible thallium nanoparticles as Group 13 metal liquid crystal compatible particles were dispersed.

次に、内容積1000mlのガラス製容器に、前記複数種の液晶分子混合物(メルク社製、商品名:M6)38.98gと、本実施例で調製した前記液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液245mlとを加えて攪拌した。その後、減圧下で濃縮した後、真空ポンプで乾燥して、第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶40.03gを得た。   Next, in a glass container with an internal volume of 1000 ml, 38.98 g of the liquid crystal molecule mixture (trade name: M6, manufactured by Merck & Co.) and 245 ml of the liquid crystal-compatible thallium nanoparticle dispersion prepared in this example. And stirred. Then, after concentrating under reduced pressure, it dried with the vacuum pump and obtained liquid crystal compatible thallium nanoparticle containing liquid crystal 40.03g as a group 13 metal liquid crystal compatible particle addition liquid crystal.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を用いて、次のようにしてTFT−LCDを製造した。   Next, using the liquid crystal-compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example, a TFT-LCD was manufactured as follows.

まず、上基板となる無アルカリガラス(白板ガラス)基板の表面に、共通電極として、インジウムスズオキサイド(ITO)からなる透明膜を形成した。前記透明膜は、CVD、蒸着、スパッタリング等により形成することができる。このとき、前記透明膜は、ステンレス等でできたメタルマスクを用いて所定の位置にのみ形成されるようにしてもよい。   First, a transparent film made of indium tin oxide (ITO) was formed as a common electrode on the surface of a non-alkali glass (white plate glass) substrate serving as an upper substrate. The transparent film can be formed by CVD, vapor deposition, sputtering, or the like. At this time, the transparent film may be formed only at a predetermined position using a metal mask made of stainless steel or the like.

本実施例では、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)モードとするために、前記共通電極の所定の位置に、フォトリソグラフィーを用いたパターニングにより、5〜20μm程度の幅で、ITOからなる透明膜が形成されていないライン状のスリットを設けた。   In this embodiment, in order to set the MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode, a transparent film made of ITO having a width of about 5 to 20 μm is formed at a predetermined position of the common electrode by patterning using photolithography. Line-shaped slits that were not formed were provided.

前記パターニングは、まず、ロールコーターまたはスリットコーターを用いて、前記透明膜上にフォトレジスト材料(例えば、東京応化工業株式会社製ポジレジスト、商品名:OFPR−800)を数μmの厚さに塗布した。次に、前記フォトレジスト材料に対して、ホットプレートを用いて110℃の温度で3分間のプリベーク処理を行った後、所定のパターンを形成したフォトマスクを用い、露光機にて紫外線を100mJ/cmの強度で照射した。次に、アルカリ溶液(例えば、1重量%−水酸化カリウム水溶液)を用いて現像を行い、ホットプレートを用いて130℃の温度で3分間のポストベーク処理を行った。次に、ITO用エッチャント(例えば、関東化学株式会社製ITOシリーズ(商品名:ITO−02、ITO−06N、ITO−07N)等の硝酸・塩酸系、第二塩化鉄(FeCl)系等)を用い、ウェットエッチングにより前記透明膜のエッチングを行った後、強アルカリ溶液(例えば、3重量%−水酸化カリウム水溶液)を用いて、前記フォトレジスト材料を除去した。For the patterning, first, using a roll coater or a slit coater, a photoresist material (for example, a positive resist manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., trade name: OFPR-800) is applied to a thickness of several μm on the transparent film. did. Next, the photoresist material is pre-baked for 3 minutes at a temperature of 110 ° C. using a hot plate, and then is irradiated with ultraviolet rays of 100 mJ / mm using an exposure machine using a photomask having a predetermined pattern. Irradiated with an intensity of cm 2 . Next, development was performed using an alkaline solution (for example, 1 wt% -potassium hydroxide aqueous solution), and post-baking treatment was performed at a temperature of 130 ° C. for 3 minutes using a hot plate. Next, an etchant for ITO (for example, an ITO series manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. (trade names: ITO-02, ITO-06N, ITO-07N), etc., nitric acid / hydrochloric acid system, ferric chloride (FeCl 3 ) system, etc.) After the transparent film was etched by wet etching, the photoresist material was removed using a strong alkali solution (for example, 3 wt% potassium hydroxide aqueous solution).

上述のパターニングにより、後述の画素電極と相関が取れるように配置された前記スリットを形成した。この場合、前記スリットは、例えば、前記画素電極の中央に対向する位置に1つだけ設けられてもよく、前記画素電極に対向する位置に複数設けられてもよい。上述の手順により得られた上基板を、以下、共通電極基板と記載する。   By the patterning described above, the slits arranged so as to correlate with pixel electrodes described later were formed. In this case, for example, only one slit may be provided at a position facing the center of the pixel electrode, or a plurality of slits may be provided at a position facing the pixel electrode. The upper substrate obtained by the above procedure is hereinafter referred to as a common electrode substrate.

尚、前記MVAモードとするために、透明電極に前記スリットを備える構成は公知である(例えば特開平7−234414号公報参照)。また、前記MVAモードとするためには、透明電極に突起部を設けてもよく、該突起を備える構成についても公知である(例えば特開平10−186330号公報参照)。   In addition, in order to set it as the said MVA mode, the structure which equips the transparent electrode with the said slit is well-known (for example, refer Unexamined-Japanese-Patent No. 7-234414). Moreover, in order to set it as the said MVA mode, a projection part may be provided in a transparent electrode and the structure provided with this protrusion is also well-known (for example, refer Unexamined-Japanese-Patent No. 10-186330).

次に、下基板となる無アルカリガラス(白板ガラス)基板上に、次のようにしてTFTを形成した。   Next, a TFT was formed on the non-alkali glass (white plate glass) substrate serving as the lower substrate as follows.

まず、前記ガラス基板上に、ゲート電極材料として、金属膜を形成した。前記金属膜はMo、Ta、Al、Cr等からなり、スパッタリング、真空蒸着等により形成することができる。   First, a metal film was formed on the glass substrate as a gate electrode material. The metal film is made of Mo, Ta, Al, Cr, or the like, and can be formed by sputtering, vacuum deposition, or the like.

次に、前記金属膜に対して、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを行うことにより、ゲート電極及びゲートラインを形成した。前記金属膜に対するエッチングは、ウェットエッチングにより行うことができ、エッチャントとしては、関東化学株式会社製KSMF−100(商品名)、KSMF−200(商品名)シリーズ、混酸系等を用いることができる。   Next, a gate electrode and a gate line were formed by patterning the metal film using photolithography. Etching of the metal film can be performed by wet etching. As the etchant, KSMF-100 (trade name), KSMF-200 (trade name) series, mixed acid, etc. manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. can be used.

次に、前記無アルカリガラス基板上に、前記ゲート電極及びゲートラインを被覆するように、ゲート絶縁膜を形成した。前記ゲート絶縁膜は、SiN、SiO、TaO等からなり、プラズマCVD、陽極酸化、スパッタリング等により形成することができる。Next, a gate insulating film was formed on the alkali-free glass substrate so as to cover the gate electrode and the gate line. The gate insulating film is made of SiN x , SiO 2 , TaO x or the like, and can be formed by plasma CVD, anodic oxidation, sputtering, or the like.

次に、前記ゲート絶縁膜上に、アモルファスSi膜と、n:アモルファスSi膜とを形成した。前記アモルファスSi膜と、前記n:アモルファスSi膜とは、プラズマCVDにより形成することができる。Next, an amorphous Si film and an n + : amorphous Si film were formed on the gate insulating film. The amorphous Si film and the n + : amorphous Si film can be formed by plasma CVD.

次に、前記アモルファスSi膜と、前記n:アモルファスSi膜とに対して、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを行うことにより、前記ゲート電極上のソース・ドレイン電極(後述)が形成される領域を被覆するアモルファスSiアイランドを形成した。前記パターニングにおけるエッチングは、ドライエッチングにより行った。前記ドライエッチングは、CFとOとの混合ガス、CFガス、CClガス、SFガス等を用いて行うことができる。尚、前記ドライエッチングは選択性の面から、リアクティブイオンエッチング(RIE)により行うことが好ましい。Next, patterning using photolithography is performed on the amorphous Si film and the n + : amorphous Si film to form regions where source / drain electrodes (described later) are formed on the gate electrode. A covering amorphous Si island was formed. Etching in the patterning was performed by dry etching. The dry etching can be performed using a mixed gas of CF 4 and O 2 , CF 4 gas, CCl 4 gas, SF 6 gas, or the like. The dry etching is preferably performed by reactive ion etching (RIE) from the viewpoint of selectivity.

次に、O、CFまたはこれらの混合ガスを用いたアッシングにより、レジストを除去した。Next, the resist was removed by ashing using O 2 , CF 4 or a mixed gas thereof.

また、前記アモルファスSi膜と、前記n:アモルファスSi膜とは、パターニング前、またはパターニング後にアニールして多結晶化(ポリクリスタルSi化)してもよい。前記アニールは、例えばレーザにより行うことができる。The amorphous Si film and the n + : amorphous Si film may be annealed before patterning or after patterning to be polycrystallized (polycrystal Si). The annealing can be performed by a laser, for example.

次に、前記ゲート絶縁膜及び前記アモルファスSiアイランド上に、ソース・ドレイント電極材料として、金属膜を形成した。前記金属膜は、Mo、Ta、Al、Cr等からなり、スパッタリング、真空蒸着等により形成することができる。   Next, a metal film was formed as a source / drain electrode material on the gate insulating film and the amorphous Si island. The metal film is made of Mo, Ta, Al, Cr, or the like, and can be formed by sputtering, vacuum deposition, or the like.

次に、前記金属膜に対して、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを行うことにより、ソース・ドレイン電極及びソースラインを形成した。前記ソース・ドレイン電極は、前記アモルファスSiアイランド上に形成されており、前記ソースラインは、前記ソース電極に接続すると共に、平面視で前記ゲートラインと直交するように設けられている。   Next, source / drain electrodes and source lines were formed by patterning the metal film using photolithography. The source / drain electrodes are formed on the amorphous Si island, and the source line is connected to the source electrode and provided to be orthogonal to the gate line in plan view.

次に、前記ゲート絶縁膜及び前記ソース・ドレイン電極上に、画素電極材料として、ITOからなる透明膜を形成した。前記透明膜は、スパッタリング、真空蒸着等により形成することができる。   Next, a transparent film made of ITO was formed as a pixel electrode material on the gate insulating film and the source / drain electrodes. The transparent film can be formed by sputtering, vacuum deposition or the like.

次に、前記透明膜に対して、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを行うことにより、前記ゲート絶縁膜に、前記ドレイン電極に接続される画素電極を形成した。前記パターニングにおけるエッチングは、ウェットエッチングにより行うときは、前記共通電極を形成する場合と全く同一のエッチャントを用いることができ、ドライエッチングにより行うときは、メタノール蒸気等を用いることができる。   Next, by patterning the transparent film using photolithography, a pixel electrode connected to the drain electrode was formed on the gate insulating film. Etching in the patterning can be performed using the same etchant as that used for forming the common electrode when wet etching is performed, and methanol vapor or the like can be used when performing dry etching.

前記画素電極は、前記共通電極に形成された前記スリットと対応するスリットを備えていてもよい。前記スリットは、フォトマスクパターンを用いることにより、前記画素電極と同時に形成するようにしてもよい。   The pixel electrode may include a slit corresponding to the slit formed in the common electrode. The slit may be formed simultaneously with the pixel electrode by using a photomask pattern.

次に、前記n:アモルファスSi膜の、前記ソース電極とドレイン電極との間で外部に曝されている部分をドライエッチングで除去した。前記ドライエッチングは、CFとOとの混合ガス、CFガス、CClガス、SFガス等を用いることができる。次に、O、CFまたはこれらの混合ガスを用いたアッシングにより、レジストを除去した。Next, the portion of the n + : amorphous Si film exposed to the outside between the source electrode and the drain electrode was removed by dry etching. For the dry etching, a mixed gas of CF 4 and O 2 , CF 4 gas, CCl 4 gas, SF 6 gas, or the like can be used. Next, the resist was removed by ashing using O 2 , CF 4 or a mixed gas thereof.

次に、上述の手順により形成されたTFT及び画素電極上に、パッシベーション膜を形成した。前記パッシベーション膜は、SiN、SiO等からなり、プラズマCVD、スパッタリング、真空蒸着等により形成することができる。上述の手順により得られた下基板を、以下、TFT基板と記載する。Next, a passivation film was formed on the TFT and the pixel electrode formed by the above procedure. The passivation film is made of SiN x , SiO 2 or the like, and can be formed by plasma CVD, sputtering, vacuum deposition, or the like. The lower substrate obtained by the above procedure is hereinafter referred to as a TFT substrate.

次に、前記共通電極基板及び前記TFT基板上の表示部に、液晶配向材(日産化学株式会社製、商品名:SE−1211)を用いて、互いにほぼ同じパターンの垂直配向膜を形成した。前記垂直配向膜は、フレキソ印刷またはインクジェット法により形成することができる。   Next, vertical alignment films having substantially the same pattern were formed on the common electrode substrate and the display portion on the TFT substrate using a liquid crystal alignment material (trade name: SE-1211, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). The vertical alignment film can be formed by flexographic printing or an inkjet method.

次に、熱硬化性シール剤(三井化学株式会社製、商品名:ES−7500)を、前記共通電極基板または前記TFT基板の一方の基板の内側面上に、スクリーン印刷法により所定のパターンに印刷した。前記熱硬化性シール剤は、3.9μmの大きさのグラスファイバーを数重量%含むものを用いた。   Next, a thermosetting sealant (trade name: ES-7500, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) is applied to the inner surface of one of the common electrode substrate and the TFT substrate in a predetermined pattern by screen printing. Printed. As the thermosetting sealant, one containing several weight% of glass fiber having a size of 3.9 μm was used.

前記パターンは、真空注入法を用いる場合は注入口を有するパターン、ODF法を用いる場合は注入口の無い閉じられたパターンとする。前記印刷は、ディスペンサ等を用いても行ってもよい。また、前記熱硬化性シール剤に代えて、光硬化性シール剤や、光・熱併用型シール剤等を用いてもよい。   The pattern is a pattern having an inlet when the vacuum injection method is used, and a closed pattern without an inlet when the ODF method is used. The printing may be performed using a dispenser or the like. In place of the thermosetting sealant, a photocurable sealant, a combined light / heat sealant, or the like may be used.

次に、前記シール剤が印刷された基板の内側面上の所定の位置に、4.5μmのAuボールを数重量%含む前記熱硬化性シール剤を導通材として、スクリーン印刷法により印刷した。前記導通材は、TFT基板側に設けられた端子の一部と、前記共通電極とを導通させるために印刷されるものである。   Next, printing was performed by a screen printing method at a predetermined position on the inner surface of the substrate on which the sealing agent was printed, using the thermosetting sealing agent containing several wt% of 4.5 μm Au balls as a conductive material. The conductive material is printed to connect a part of terminals provided on the TFT substrate side and the common electrode.

次に、前記共通電極基板または前記TFT基板のうち、前記シール剤が印刷されていない方の基板の内側面上に、ギャップコントロール剤として直径4μmのシリカ球を乾式散布法にて散布した。前記ギャップコントロール剤は、液晶の配向を乱さないための表面処理が施されているものであってもよく、着色されているものであってもよい。   Next, silica spheres having a diameter of 4 μm were sprayed as a gap control agent on the inner surface of the common electrode substrate or the TFT substrate on which the sealant was not printed by a dry spraying method. The gap control agent may be subjected to a surface treatment so as not to disturb the alignment of the liquid crystal, or may be colored.

尚、前記ギャップコントロール剤に代えて、リブを形成するようにしてもよい。前記リブは、一般的には前記共通電極基板側に形成され、前記TFT基板の前記画素電極以外の部分に対向する位置にドット状に形成される。前記リブは、感光性樹脂を用いて、スピンコート、スリットコート等により所定の厚さに形成された後、フォトリソグラフィーを用いて所定の形状にパターニングされる。   Instead of the gap control agent, ribs may be formed. The rib is generally formed on the common electrode substrate side, and is formed in a dot shape at a position facing the portion other than the pixel electrode of the TFT substrate. The ribs are formed with a predetermined thickness using a photosensitive resin by spin coating, slit coating, or the like, and then patterned into a predetermined shape using photolithography.

次に、前記共通電極基板と、前記TFT基板とを所定の位置で重ね合せてセル化し、プレスした状態で熱処理を行って前記シール剤を硬化させ、シール剤層を形成した。   Next, the common electrode substrate and the TFT substrate were overlapped at predetermined positions to form a cell, and heat treatment was performed in a pressed state to cure the sealant, thereby forming a sealant layer.

次に、スクライバー装置により、前記共通電極基板及び前記TFT基板上に傷をつけ、ブレイキングにより所定の大きさ・形に分割してセルを形成した。次に、前記セルに、真空注入法により、前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を注入し、注入口をエンドシール剤にて封止した。   Next, the common electrode substrate and the TFT substrate were scratched with a scriber device, and cells were formed by breaking into predetermined sizes and shapes. Next, the liquid crystal-compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal was injected into the cell by a vacuum injection method, and the injection port was sealed with an end sealant.

尚、前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶の注入をODF法により行う場合には、該液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を、注入口の無い閉じられたパターンに印刷された前記シール剤の内側にディスペンサ等により所定量滴下した後、真空中で、前記共通電極基板と前記TFT基板とを所定の位置で重ね合せてセル化し、大気圧によりプレスされた状態で、前記シール剤に紫外線を照射した後、熱処理を行って該シール剤を硬化させ、シール剤層を形成する。そして、スクライバー装置により、前記共通電極基板及び前記TFT基板上に傷をつけ、ブレイキングにより所定の大きさ・形に分割する。   In the case where the liquid crystal compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal is injected by the ODF method, the liquid crystal compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal is placed inside the sealing agent printed in a closed pattern without an injection port. After a predetermined amount is dropped on the substrate by a dispenser or the like, the common electrode substrate and the TFT substrate are overlapped at a predetermined position in a vacuum to form a cell, and the sealant is irradiated with ultraviolet rays while being pressed at atmospheric pressure. After that, heat treatment is performed to cure the sealant to form a sealant layer. Then, the common electrode substrate and the TFT substrate are scratched by a scriber device, and divided into predetermined sizes and shapes by breaking.

その後、面取りと洗浄とを行い、前記共通電極基板及び前記TFT基板の外側面に、偏光板を所定のパターン(ラビングに対して45°の角度を有するクロスニコル配置)で貼りつけることにより、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを形成した。前記偏光板には視覚(光学)補償板が付いているものを用いた。   Thereafter, chamfering and cleaning are performed, and a polarizing plate is attached to the outer surface of the common electrode substrate and the TFT substrate in a predetermined pattern (a crossed Nicol arrangement having an angle of 45 ° with respect to the rubbing). A mari black vertical alignment TFT-LCD was formed. A polarizing plate with a visual (optical) compensation plate was used.

次に、本実施例のTFT−LCDを用いて、静電気による誤動作が解消するまでの時間を戻り時間として測定した。前記戻り時間は、静電気試験機(株式会社ノイズ研究所製、商品名:SEE−200AX)を用い、厚さ5mmのベーク板上に前記評価用セルを載置して、該評価用セルの表示エリア中央部に1秒の接触放電を1回行い、静電気帯電により作動した液晶が全面完全に戻るまでの時間として測定した。結果を表11に示す。また、前記静電気試験機により、本実施例のTFT−LCDの室温における電圧保持率を測定した。結果を表12に示す。
〔比較例8〕
本比較例では、複数種の液晶分子混合物(メルク社製、商品名:M6)であって、液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まないものを用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本比較例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例10と全く同一にして、前記戻り時間と、室温における電圧保持率とを測定した。前記戻り時間の測定結果を表11に、電圧保持率の測定結果を表12にそれぞれ示す。
Next, using the TFT-LCD of this example, the time until the malfunction due to static electricity was eliminated was measured as the return time. The return time is measured by placing the evaluation cell on a 5 mm-thick bake plate using an electrostatic tester (trade name: SEE-200AX, manufactured by Noise Research Institute Co., Ltd.). A contact discharge of 1 second was performed once in the center of the area, and the time until the liquid crystal operated by electrostatic charging completely returned was measured. The results are shown in Table 11. Further, the voltage holding ratio at room temperature of the TFT-LCD of this example was measured by the electrostatic test machine. The results are shown in Table 12.
[Comparative Example 8]
In this comparative example, a mixture of a plurality of types of liquid crystal molecules (trade name: M6, manufactured by Merck & Co., Inc.) was used, which was exactly the same as Example 10 except that a liquid crystal compatible thallium nanoparticle was not used at all. A normally black vertical alignment TFT-LCD was manufactured. Next, the return time and the voltage holding ratio at room temperature were measured in the same manner as in Example 10 except that the TFT-LCD obtained in this comparative example was used. Table 11 shows the measurement results of the return time, and Table 12 shows the measurement results of the voltage holding ratio.

Figure 0005566109
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表11から、前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶からなる液晶セルを備える実施例10のTFT−LCDによれば、静電気による誤動作の解消時間について、液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まない液晶分子混合物からなる液晶セルを備える比較例8のTFT−LCDに対して、格段に優れた性能を備えていることが明らかである。   From Table 11, according to the TFT-LCD of Example 10 provided with a liquid crystal cell comprising the liquid crystal compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal, the liquid crystal molecules containing no liquid crystal compatible thallium nanoparticles with respect to the elimination time of malfunction due to static electricity It is clear that the TFT-LCD of Comparative Example 8 having a liquid crystal cell made of a mixture has remarkably superior performance.

Figure 0005566109
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表12から、実施例10の前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶からなる液晶セルは、比較例8の液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まない液晶分子混合物からなる液晶セルよりも優れた電圧保持率を備えており、TFT−LCDの液晶セルとして好適に用いることができることが明らかである。   From Table 12, the liquid crystal cell composed of the liquid crystal containing thallium nanoparticles containing liquid crystal compatible in Example 10 has a better voltage holding than the liquid crystal cell composed of a mixture of liquid crystal molecules containing no liquid crystal compatible thallium nanoparticles in Comparative Example 8. It is clear that it can be suitably used as a liquid crystal cell of a TFT-LCD.

本実施例では、まず、次のようにして、液晶相溶性粒子含有液晶を調製した。   In this example, first, a liquid crystal-compatible particle-containing liquid crystal was prepared as follows.

撹拌装置、温度計、還流冷却器及び滴下漏斗を備えた内容積500mlのガラス製容器に、複数種の液晶分子混合物(メルク社製、商品名:M4)0.800g、テトラヒドロフラン144ml及び2−プロパノール40mlを加えた。   In a glass container having an internal volume of 500 ml equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a dropping funnel, 0.800 g of a mixture of plural kinds of liquid crystal molecules (Merck, product name: M4), 144 ml of tetrahydrofuran and 2-propanol 40 ml was added.

次に、前記ガラス製容器に、0.01モル/lタリウム(I)アセチルアセトナートのテトラヒドロフラン溶液16.0ml(タリウム原子として0.160ミリモル)を添加し、得られた混合物を加熱還流下(内温69℃)で8時間反応させた。反応終了後、反応液を1時間で室温まで冷却し、第13族金属液晶相溶性粒子としての液晶相溶性タリウムナノ粒子が分散している液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液200mlを得た。前記液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液は、無色で均一であった。   Next, 16.0 ml of a 0.01 mol / l thallium (I) acetylacetonate tetrahydrofuran solution (0.160 mmol as a thallium atom) was added to the glass container, and the resulting mixture was heated under reflux ( The reaction was performed at an internal temperature of 69 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature in 1 hour to obtain 200 ml of a liquid crystal compatible thallium nanoparticle dispersion liquid in which liquid crystal compatible thallium nanoparticles as Group 13 metal liquid crystal compatible particles were dispersed. The liquid crystal-compatible thallium nanoparticle dispersion was colorless and uniform.

次に、前記液晶相溶性タリウムナノ粒子を透過型電子顕微鏡により分析した結果、該液晶相溶性タリウムナノ粒子の中心金属の粒子径は1〜5nmの範囲で均一であった。   Next, as a result of analyzing the liquid crystal compatible thallium nanoparticles with a transmission electron microscope, the particle diameter of the central metal of the liquid crystal compatible thallium nanoparticles was uniform within a range of 1 to 5 nm.

次に、内容積1000mlのガラス製容器に、前記複数種の液晶分子混合物(メルク社製、商品名:M4)4.87gと、本実施例で調製した前記液晶相溶性タリウムナノ粒子分散液30.6ml(全金属量として5.00mg)とを加えて攪拌した。その後、減圧下で濃縮した後、真空ポンプで乾燥して、第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶5.00gを得た。   Next, in a glass container with an internal volume of 1000 ml, 4.87 g of the liquid crystal molecule mixture (trade name: M4, manufactured by Merck & Co.) and the liquid crystal-compatible thallium nanoparticle dispersion 30 prepared in this example. .6 ml (5.00 mg as total metal amount) was added and stirred. Then, after concentrating under reduced pressure, it dried with the vacuum pump, and obtained liquid crystal compatible thallium nanoparticle containing liquid crystal 5.00g as a group 13 metal liquid crystal compatible particle addition liquid crystal.

次に、ITO電極パターン(キャラクタータイプ)が形成された基板を用いて垂直配向セル(空セル)を作製し、該セルに本実施例で調製した前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶を注入し、該基板の外面側に偏光板を貼り付けることにより評価用セルを作製した。次に、静電気試験機(株式会社ノイズ研究所製、商品名:SEE−200AX)を用い、厚さ5mmのベーク板からなる絶縁板上に本実施例で作製した評価用セルを置き、該評価用セルの表示エリア中央部に1秒の接触放電を1回行った。そして、静電気帯電により作動した液晶が、全面完全に戻るまでの時間を戻り時間として測定した。結果を表13に示す。   Next, a vertical alignment cell (empty cell) is prepared using a substrate on which an ITO electrode pattern (character type) is formed, and the liquid crystal containing the liquid crystal-compatible thallium nanoparticles prepared in this example is injected into the cell. An evaluation cell was prepared by attaching a polarizing plate to the outer surface of the substrate. Next, using an electrostatic test machine (trade name: SEE-200AX, manufactured by Noise Research Institute Co., Ltd.), the evaluation cell prepared in this example was placed on an insulating plate made of a 5 mm thick bake plate, and the evaluation was performed. A one-second contact discharge was performed once in the center of the display area of the cell. The time until the liquid crystal operated by electrostatic charging completely returned to the entire surface was measured as the return time. The results are shown in Table 13.

また、前記静電気試験機により、本実施例で作製した評価用セルの室温における電圧保持率と、消費電力とを測定した。電圧保持率の測定結果を表14に、消費電力の測定結果を表15にそれぞれ示す。
〔比較例9〕
本比較例では、複数種の液晶分子混合物(メルク社製、商品名:M6)であって、液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まないものを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、評価用セルを作製した。次に、本比較例で得られた評価用セルを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、戻り時間と、電圧保持率と、消費電力とを測定した。戻り時間の測定結果を表13に、電圧保持率の測定結果を表14に、消費電力の測定結果を表15にそれぞれ示す。
Further, the voltage holding ratio at room temperature and the power consumption of the evaluation cell produced in this example were measured by the electrostatic test machine. Table 14 shows the measurement results of the voltage holding ratio, and Table 15 shows the measurement results of the power consumption.
[Comparative Example 9]
In this comparative example, a mixture of a plurality of types of liquid crystal molecules (trade name: M6, manufactured by Merck & Co., Inc.) was used, which was exactly the same as Example 11 except that liquid crystal compatible thallium nanoparticles were not used at all. An evaluation cell was produced. Next, the return time, voltage holding ratio, and power consumption were measured in exactly the same manner as in Example 11 except that the evaluation cell obtained in this comparative example was used. Table 13 shows the return time measurement results, Table 14 shows the voltage retention measurement results, and Table 15 shows the power consumption measurement results.

Figure 0005566109
Figure 0005566109

表13から、前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶からなる液晶セルを備える実施例11のTFT−LCDによれば、静電気による誤動作の解消時間について、液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まない液晶分子混合物からなる液晶セルを備える比較例9のTFT−LCDに対して、格段に優れた性能を備えていることが明らかである。   From Table 13, according to the TFT-LCD of Example 11 provided with the liquid crystal cell comprising the liquid crystal compatible thallium nanoparticle-containing liquid crystal, the liquid crystal molecules containing no liquid crystal compatible thallium nanoparticles with respect to the elimination time of malfunction due to static electricity It is clear that the TFT-LCD of Comparative Example 9 having a liquid crystal cell made of a mixture has remarkably superior performance.

Figure 0005566109
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表14から、実施例11の前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶からなる液晶セルは、比較例9の液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まない液晶分子混合物からなる液晶セルと同等の電圧保持率を備えていることが明らかである。   From Table 14, the liquid crystal cell composed of the liquid crystal containing thallium nanoparticles compatible with the liquid crystal of Example 11 has the same voltage holding ratio as the liquid crystal cell composed of the liquid crystal molecule mixture containing no liquid crystal compatible thallium nanoparticles of Comparative Example 9. It is clear that

Figure 0005566109
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前記液晶相溶性タリウムナノ粒子含有液晶からなる液晶セルを備える実施例11のTFT−LCDは、表13に示すように静電気による誤動作の解消に効果があるため、消費電力(セルに流れる電流であり、セルの抵抗の逆数で示される)の増大が懸念される。しかし、表15から、実施例11のTFT−LCDの消費電力は、液晶相溶性タリウムナノ粒子を全く含まない液晶分子混合物からなる液晶セルを備える比較例9のTFT−LCDと同等であることが明らかである。   Since the TFT-LCD of Example 11 provided with a liquid crystal cell composed of the liquid crystal containing thallium nanoparticles compatible with the liquid crystal is effective in eliminating malfunction caused by static electricity as shown in Table 13, power consumption (current flowing through the cell) (Indicated by the reciprocal of cell resistance). However, from Table 15, the power consumption of the TFT-LCD of Example 11 is equivalent to that of the TFT-LCD of Comparative Example 9 having a liquid crystal cell composed of a liquid crystal molecule mixture containing no liquid crystal-compatible thallium nanoparticles. it is obvious.

本実施例では、タリウムに代えて、スカンジウムを用いた以外は、実施例11と同様にして、第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶を得た。   In this example, a liquid crystal compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal was obtained as a Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal in the same manner as in Example 11 except that scandium was used instead of thallium.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性スカンジウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本実施例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間と、室温における電圧保持率と、消費電流とを測定した。   Next, a normally black vertical alignment TFT-LCD was produced in exactly the same manner as in Example 10 except that the liquid crystal-compatible scandium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example was used. Next, except for using the TFT-LCD obtained in this example, the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, the voltage holding ratio at room temperature, and the current consumption are exactly the same as in Example 11. It was measured.

静電気による誤動作が解消するまでの時間を表16に、電圧保持率を表17にそれぞれ示す。尚、比較のために、比較例9の結果を表16、表17にそれぞれ再掲する。   Table 16 shows the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, and Table 17 shows the voltage holding ratio. For comparison, the results of Comparative Example 9 are shown again in Tables 16 and 17, respectively.

本実施例では、タリウムに代えて、テルビウムを用いた以外は、実施例11と同様にして、第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性テルビウムナノ粒子含有液晶を得た。   In this example, liquid crystal-compatible terbium nanoparticle-containing liquid crystal was obtained in the same manner as in Example 11 except that terbium was used instead of thallium, as a liquid crystal added with a Group 3 metal liquid crystal compatible particle.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性テルビウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本実施例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間と、室温における電圧保持率と、消費電流とを測定した。   Next, a normally black vertical alignment TFT-LCD was produced in exactly the same manner as in Example 10 except that the liquid crystal-compatible terbium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example was used. Next, except for using the TFT-LCD obtained in this example, the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, the voltage holding ratio at room temperature, and the current consumption are exactly the same as in Example 11. It was measured.

静電気による誤動作が解消するまでの時間を表16に、電圧保持率を表17にそれぞれ示す。   Table 16 shows the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, and Table 17 shows the voltage holding ratio.

本実施例では、タリウムに代えて、ガドリニウムを用いた以外は、実施例11と同様にして、第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性ガドリニウムナノ粒子含有液晶を得た。   In this example, liquid crystal-compatible gadolinium nanoparticle-containing liquid crystal as a Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal was obtained in the same manner as in Example 11 except that gadolinium was used instead of thallium.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性ガドリニウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本実施例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間と、室温における電圧保持率と、消費電流とを測定した。   Next, a normally black vertical alignment TFT-LCD was produced in exactly the same manner as in Example 10 except that the liquid crystal-compatible gadolinium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example was used. Next, except for using the TFT-LCD obtained in this example, the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, the voltage holding ratio at room temperature, and the current consumption are exactly the same as in Example 11. It was measured.

静電気による誤動作が解消するまでの時間を表16に、電圧保持率を表17にそれぞれ示す。   Table 16 shows the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, and Table 17 shows the voltage holding ratio.

本実施例では、タリウムに代えて、インジウムを用いた以外は、実施例11と同様にして、第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性インジウムナノ粒子含有液晶を得た。   In this example, a liquid crystal-compatible indium nanoparticle-containing liquid crystal as a Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal was obtained in the same manner as in Example 11 except that indium was used instead of thallium.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性インジウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本実施例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間と、室温における電圧保持率と、消費電流とを測定した。   Next, a normally black vertical alignment TFT-LCD was produced in exactly the same manner as in Example 10, except that the liquid crystal-compatible indium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example was used. Next, except for using the TFT-LCD obtained in this example, the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, the voltage holding ratio at room temperature, and the current consumption are exactly the same as in Example 11. It was measured.

静電気による誤動作が解消するまでの時間を表16に、電圧保持率を表17にそれぞれ示す。   Table 16 shows the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, and Table 17 shows the voltage holding ratio.

本実施例では、タリウムに代えて、ガリウムを用いた以外は、実施例11と同様にして、第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を得た。   In this example, a liquid crystal compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal was obtained as a Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal in the same manner as in Example 11 except that gallium was used instead of thallium.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性ガリウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本実施例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間と、室温における電圧保持率と、消費電流とを測定した。   Next, a normally black vertical alignment TFT-LCD was produced in exactly the same manner as in Example 10 except that the liquid crystal-compatible gallium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example was used. Next, except for using the TFT-LCD obtained in this example, the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, the voltage holding ratio at room temperature, and the current consumption are exactly the same as in Example 11. It was measured.

静電気による誤動作が解消するまでの時間を表16に、電圧保持率を表17にそれぞれ示す。   Table 16 shows the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, and Table 17 shows the voltage holding ratio.

本実施例では、タリウムに代えて、ネオジムを用いた以外は、実施例11と同様にして、第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性ネオジムナノ粒子含有液晶を得た。   In this example, liquid crystal-compatible neodymium nanoparticle-containing liquid crystal as a Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal was obtained in the same manner as in Example 11 except that neodymium was used instead of thallium.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性ネオジムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本実施例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間と、室温における電圧保持率と、消費電流とを測定した。   Next, a normally black vertical alignment TFT-LCD was produced in exactly the same manner as in Example 10 except that the liquid crystal-compatible neodymium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example was used. Next, except for using the TFT-LCD obtained in this example, the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, the voltage holding ratio at room temperature, and the current consumption are exactly the same as in Example 11. It was measured.

静電気による誤動作が解消するまでの時間を表16に、電圧保持率を表17にそれぞれ示す。   Table 16 shows the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, and Table 17 shows the voltage holding ratio.

本実施例では、タリウムに代えて、セリウムを用いた以外は、実施例11と同様にして、第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶としての液晶相溶性セリウムナノ粒子含有液晶を得た。   In this example, a liquid crystal compatible cerium nanoparticle-containing liquid crystal as a Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal was obtained in the same manner as in Example 11 except that cerium was used instead of thallium.

次に、本実施例で調製した前記液晶相溶性セリウムナノ粒子含有液晶を用いた以外は、実施例10と全く同一にして、ノーマリブラックの垂直配向TFT−LCDを製造した。次に、本実施例で得られたTFT−LCDを用いた以外は、実施例11と全く同一にして、静電気による誤動作が解消するまでの時間と、室温における電圧保持率と、消費電流とを測定した。   Next, a normally black vertical alignment TFT-LCD was produced in exactly the same manner as in Example 10 except that the liquid crystal-compatible cerium nanoparticle-containing liquid crystal prepared in this example was used. Next, except for using the TFT-LCD obtained in this example, the time until the malfunction due to static electricity is eliminated, the voltage holding ratio at room temperature, and the current consumption are exactly the same as in Example 11. It was measured.

静電気による誤動作が解消するまでの時間を表16に示す。   Table 16 shows the time until the malfunction due to static electricity is eliminated.

Figure 0005566109
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表16から、前記第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶からなる液晶セルを備える実施例12〜18のTFT−LCDによれば、静電気による誤動作の解消時間について、前記第3族金属液晶相溶性粒子または前記第13族金属液晶相溶性粒子を全く含まない液晶分子混合物からなる液晶セルを備える比較例9のTFT−LCDに対して、格段に優れた性能を備えていることが明らかである。   From Table 16, according to TFT-LCD of Examples 12-18 provided with the liquid crystal cell which consists of said group 3 metal liquid crystal compatible particle addition liquid crystal or group 13 metal liquid crystal compatibility particle addition liquid crystal, elimination of malfunction due to static electricity In terms of time, it was markedly superior to the TFT-LCD of Comparative Example 9 comprising a liquid crystal cell comprising a liquid crystal molecule mixture containing no Group 3 metal liquid crystal compatible particles or no Group 13 metal liquid crystal compatible particles. It is clear that it has performance.

Figure 0005566109
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表17から、実施例12〜18の前記第3族金属液晶相溶性粒子添加液晶または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶からなる液晶セルは、いずれも電圧保持率が90%以上であり、比較例9の前記第3族金属液晶相溶性粒子または前記第13族金属液晶相溶性粒子を全く含まない液晶分子混合物からなる液晶セルと同等の電圧保持率を備えていることが明らかである。   From Table 17, the liquid crystal cells composed of the Group 3 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal or the Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal of Examples 12 to 18 each have a voltage holding ratio of 90% or more. It is apparent that the voltage holding ratio is the same as that of the liquid crystal cell composed of the liquid crystal molecule mixture of Comparative Example 9 which does not contain the Group 3 metal liquid crystal compatible particles or the Group 13 metal liquid crystal compatible particles.

本発明の垂直配向液晶表示装置の一構成例を示す説明的断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 本発明の第1の実施例の液晶表示装置の駆動周波数100Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 100 Hz of the liquid crystal display device of the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例の液晶表示装置の駆動周波数300Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。3 is a graph showing temperature dependence of voltage-transmittance characteristics at a driving frequency of 300 Hz of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例の液晶表示装置の駆動周波数1000Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency 1000Hz of the liquid crystal display device of the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例の液晶表示装置の駆動周波数100Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 100 Hz of the liquid crystal display device of the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例の液晶表示装置の駆動周波数300Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 300 Hz of the liquid crystal display device of the 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例の液晶表示装置の駆動周波数1000Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency 1000Hz of the liquid crystal display device of the 2nd Example of this invention. 本発明に対する第1の比較例の液晶表示装置の駆動周波数100Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 100 Hz of the liquid crystal display device of the 1st comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第1の比較例の液晶表示装置の駆動周波数300Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 300 Hz of the liquid crystal display device of the 1st comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第1の比較例の液晶表示装置の駆動周波数1000Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency 1000Hz of the liquid crystal display device of the 1st comparative example with respect to this invention. 本発明の第5の実施例の液晶表示装置の室温(25℃)における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in room temperature (25 degreeC) of the liquid crystal display device of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の液晶表示装置の0℃における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in 0 degreeC of the liquid crystal display device of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の液晶表示装置の−20℃における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in -20 degreeC of the liquid crystal display device of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の液晶表示装置の−30℃における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in -30 degreeC of the liquid crystal display device of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の液晶表示装置の駆動周波数100Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 100 Hz of the liquid crystal display device of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の液晶表示装置の駆動周波数300Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 300 Hz of the liquid crystal display device of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の液晶表示装置の駆動周波数1000Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency 1000Hz of the liquid crystal display device of the 5th Example of this invention. 本発明に対する第3の比較例の液晶表示装置の室温(25℃)における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in room temperature (25 degreeC) of the liquid crystal display device of the 3rd comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第3の比較例の液晶表示装置の0℃における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in 0 degreeC of the liquid crystal display device of the 3rd comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第3の比較例の液晶表示装置の−20℃における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in -20 degreeC of the liquid crystal display device of the 3rd comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第3の比較例の液晶表示装置の−30℃における電圧−透過率特性の駆動周波数依存性を示すグラフ。The graph which shows the drive frequency dependence of the voltage-transmittance characteristic in -30 degreeC of the liquid crystal display device of the 3rd comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第3の比較例の液晶表示装置の駆動周波数100Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 100 Hz of the liquid crystal display device of the 3rd comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第3の比較例の液晶表示装置の駆動周波数300Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 300 Hz of the liquid crystal display device of the 3rd comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第3の比較例の液晶表示装置の駆動周波数1000Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 1000 Hz of the liquid crystal display device of the 3rd comparative example with respect to this invention. 本発明の第6の実施例の液晶表示装置の駆動周波数100Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 100 Hz of the liquid crystal display device of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の液晶表示装置の駆動周波数300Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 300 Hz of the liquid crystal display device of the 6th Example of this invention. 本発明の第6の実施例の液晶表示装置の駆動周波数1000Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency 1000Hz of the liquid crystal display device of the 6th Example of this invention. 本発明に対する第4の比較例の液晶表示装置の駆動周波数100Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 100 Hz of the liquid crystal display device of the 4th comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第4の比較例の液晶表示装置の駆動周波数300Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 300 Hz of the liquid crystal display device of the 4th comparative example with respect to this invention. 本発明に対する第4の比較例の液晶表示装置の駆動周波数1000Hzにおける電圧−透過率特性の温度依存性を示すグラフ。The graph which shows the temperature dependence of the voltage-transmittance characteristic in the drive frequency of 1000 Hz of the liquid crystal display device of the 4th comparative example with respect to this invention.

Claims (12)

第3族または第13族金属と、第3族または第13族金属以外の少なくとも1種の金属と、少なくとも1種の液晶分子とを含む第3族または第13族金属液晶相溶性粒子を、複数種の液晶分子を混合してなる混合液晶材料に添加してなる第3族または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶を用いることを特徴とする液晶表示装置。 Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particles comprising a Group 3 or Group 13 metal , at least one metal other than the Group 3 or Group 13 metal, and at least one liquid crystal molecule, A liquid crystal display device comprising a group 3 or group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal added to a mixed liquid crystal material formed by mixing a plurality of types of liquid crystal molecules. 前記混合液晶材料は、誘電率異方性が負であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the mixed liquid crystal material has a negative dielectric anisotropy. 前記第3族または第13族金属液晶相溶性粒子は、ナノ粒子であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particles are nanoparticles. 前記第3族または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶に含まれる液晶の全量に対して、0.02〜1.0重量%の範囲の前記ナノ粒子の前記第3族金属または第13族金属液晶相溶性粒子を含むことを特徴とする請求項記載の液晶表示装置。 The Group 3 metal or Group 13 of the nanoparticles in the range of 0.02 to 1.0% by weight with respect to the total amount of liquid crystal contained in the Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal. 4. The liquid crystal display device according to claim 3 , comprising metal liquid crystal compatible particles. 前記第3族または第13族金属液晶相溶性粒子添加液晶は、基板に対して垂直方向に配向されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the Group 3 or Group 13 metal liquid crystal compatible particle-added liquid crystal is aligned in a direction perpendicular to the substrate. 前記第3族金属は、スカンジウム、イットリウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であり、前記第13族金属は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The Group 3 metal is at least one metal selected from the group consisting of scandium, yttrium, terbium, gadolinium, neodymium, and cerium, and the Group 13 metal is selected from the group consisting of thallium, indium, and gallium. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is at least one kind of metal. 前記液晶表示装置は、スタティック駆動もしくはDUTY駆動を用いた表示パネルであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a display panel using static drive or DUTY drive. 前記液晶表示装置は、キャラクター表示パネル、ドットマトリクス表示パネル、キャラクター・ドットマトリクス混在表示パネルからなる群から選択されるいずれか1種の表示パネルであることを特徴とする請求項記載の液晶表示装置。 8. The liquid crystal display according to claim 7 , wherein the liquid crystal display device is a display panel selected from the group consisting of a character display panel, a dot matrix display panel, and a character / dot matrix mixed display panel. apparatus. 前記3族金属は、スカンジウムまたはイットリウムのいずれか1種の金属であり、前記第13族金属は、タリウムまたはガリウムのいずれか1種の金属であることを特徴とする請求項記載の液晶表示装置。 8. The liquid crystal display according to claim 7 , wherein the Group 3 metal is any one of scandium or yttrium, and the Group 13 metal is any one of thallium or gallium. apparatus. 前記液晶表示装置は、アクティブ駆動を用いた表示パネルであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a display panel using active driving. 前記混合液晶材料は、少なくとも1E+13Ωcmの抵抗率を備えることを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 10 , wherein the mixed liquid crystal material has a resistivity of at least 1E + 13 Ωcm. 前記3族金属は、スカンジウム、テルビウム、ガドリニウム、ネオジム、セリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であり、前記第13族金属は、タリウム、インジウム、ガリウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置。 The Group 3 metal is at least one metal selected from the group consisting of scandium, terbium, gadolinium, neodymium, and cerium, and the Group 13 metal is at least selected from the group consisting of thallium, indium, and gallium. The liquid crystal display device according to claim 10 , wherein the liquid crystal display device is one kind of metal.
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