KR20160130253A

KR20160130253A - 액정의 저장 또는 운반을 위한 용기

Info

Publication number: KR20160130253A
Application number: KR1020167026696A
Authority: KR
Inventors: 신이치 히라타; 신지 오가와; 도모아키 하라; 야스오 우메즈
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-11-10
Also published as: CN106163932A; TWI636931B; WO2015159678A1; JPWO2015159678A1; JP2017039549A; TW201542431A

Abstract

본 발명은, 티타늄을 주성분으로 하는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 대형이어도 경량이고, 내충격성이나 내압성을 갖는 것에 더해, 액정 재료의 비저항값이나 전압 유지율이 높은 상태에서 저장 및 수송할 수 있고, 또한 장기간에 있어서, 그 상태를 유지할 수 있고, 액정 재료의 장기의 품질 안정성을 부여하는 용기를 제공한다. 또한, 이것을 사용한 저장 또는 수송의 방법을 제공한다. 본 발명은, TFT 구동 액정 표시 소자를 제작하기 위하여 사용되는 액정 재료의 저장 및 수송에 유용하다.

Description

액정의 저장 또는 운반을 위한 용기{CONTAINER FOR STORAGE OR TRANSPORTATION OF LIQUID CRYSTALS}

본 발명은, 안정한 품질 유지가 요구되는 유기 재료인 액정 재료에 사용하는 용기 및 그 용기를 사용한 저장 또는 수송의 방법에 관한 것이다.

액정 표시 소자는, 시계, 전자계산기를 비롯해서, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전, 시계, 광고 표시판 등에 사용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드·네마틱)형, STN(수퍼·트위스티드·네마틱)형, TFT(박막 트랜지스터)를 사용한 수직 배향형이나 IPS(인·플레인·스위칭)형 등이 있다. 이들 액정 표시 소자에 사용되는 액정 재료는, 일반적으로는 몇 종류 내지 수십 종류의 화합물로 구성되는 액상의 조성물로서, 각각의 사용되는 용도나 표시 방식에 따라서, 최적인 물성값이나 성능이 요구된다. 또한, 액정 표시 소자의 신뢰성이나 수명 등의 관점에서 수분, 공기, 열, 광 등의 외적 요인에 대해서 안정할 것도 요구된다. 또한, 액정 재료는, 이온성 불순물 등이 혼입하면 액정 표시 소자의 전기적 성능이 악화하기 때문에, 그 보관에 있어서도 충분한 관리가 요구된다.

액정 재료의 보관에는, 100㎖ 내지 1ℓ 정도의 유리병이 사용되는 것이 일반적이지만, 액정 표시 소자의 대형화가 진행되어, 사용되는 액정 재료가 늘어남에 수반하여, 액정 재료를 보관하는 용기도 대용량인 것이 필요해져 가고 있다.

그러나, 대용량의 유리병은 코스트가 들고, 또한, 운반 시에 유리병을 파손해버릴 위험성도 있다. 또한, 액정 표시 소자를 제조하기 위하여 액정 재료를 액정 패널에 봉입하는 방법으로서, 액정 재료의 보관 용기에 액정 재료를 주입하는 장치에 도입하는 관을 직접 연결하여, 펌프 등으로 보내는 방식이 제안되어 있다. 그러나, 액정 표시 소자의 대형화에 수반하여, 액정 재료를 보내기 위한 압력이 커져, 그 때문에 액정 재료의 보관 용기의 내압도 충분히 강한 것이 요구되도록 되어 있다.

이러한 가운데, 스테인리스제의 액정 재료의 저장 용기와 액정 재료를 주입하는 유닛이 일체화한 액정 표시 소자의 제조 장치가 제안되어 있다.(특허문헌 1)

또한, 내부식성 강철제의 용기를 사용한다. 파손 방지, 액정 재료의 오염 방지 및 리유스(reuse)에 의한 환경적 조화의 개선을 목적으로 한 수송 및 저장의 방법이 제안되어 있다.(특허문헌 2)

그러나, 저장이나 수송 시에 지금까지 이상으로 높은 레벨에서의 액정 재료의 장기적인 품질 유지가 요구되고 있었다.

일본 특개2001-154210호 공보 일본 특개2005-157361호 공보

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 충격에 대한 파손 등의 문제가 없고, 액정 재료를 가스 등의 압력에 의해 직접 제조 장치로 이체하는 작업에도 견딜 수 있는 것과, 대형이어도 경량인 것을 양립하는 용기로서, 또한 액정 재료의 품질의 장기 안정성을 유지할 수 있는 용기를 제공하는 것이다. 또한, 이것을 사용한 저장 또는 수송의 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 강직하며 기밀성을 갖고, 튼튼하며 가볍고, 또한 특정의 소재로 구성되는 용기로 함으로써, 장기적으로 품질 안정성을 부여할 수 있는 저장 및 수송을 위한 용기를 얻을 수 있는 것을 알아내어 본 발명의 완성에 이르렀다.

즉, 강직하며 기밀성을 갖고 티타늄을 주성분으로 하는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 재료의 저장 또는 운반을 위한 용기를 제공한다.

본 발명의 용기는, 내충격성, 내압성, 경량성을 갖는 것에 더해, 액정 재료의 비저항값이나 전압 유지율이 높은 상태에서 저장 및 수송할 수 있고, 또한 장기간에 있어서, 그 상태를 유지할 수 있으므로, 액정 재료의 장기의 품질 안정성을 부여한다. 본 발명의 용기는, TN 표시 모드, IPS 표시 모드, VA 표시 모드, PSVA 표시 모드 등의 TFT 구동 액정 표시 소자를 제작하기 위하여 사용되는 액정 재료의 저장 및 수송에 유용하다.

본 발명의 용기는, 품질의 안정성이 요구되는 유기 재료, 특히 액정 재료의 저장이나 수송에 사용된다.

본 발명의 용기는, 정압이나 부압에 대해서 기밀성을 갖고, 충격에 견딜 수 있는 강직성을 갖지만, 압력 용기로서의 기능을 갖는 것이 바람직하다. 정압으로 할 경우, 용기 내에 압축 공기나 질소 가스나 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 봉입(封入)하기 위한 분배기나 압력계를 부착할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하고, 부압으로 할 경우, 진공 펌프에 의한 감압화를 행하기 위하여 배관을 부착할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 용기는, 내용물의 품질의 안정성의 관점에서 물이나 공기에 대한 기밀성을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 용기는, 티타늄을 주성분으로 하는 소재로 이루어진다. 당해 소재는 용기에 넣어지는 유기 재료와 접촉하는 내표면에 사용되는 것이 필요하지만, 용기 전체에 사용되어 있어도 된다.

본 발명의 용기의 내표면은, 특정의 처리 등이 되어 있어도 된다.

본 발명의 용기의 용량은, 1ℓ 이상인 것이 바람직하고, 5ℓ 이상인 것이 더 바람직하다. 경량성을 갖고, 내압성, 충격성에 견딜 수 있으므로, 100ℓ 이상인 것도 가능하다.

본 발명의 용기는, 비저항 등의 전기적 성능의 장기적 안정성이 요구되는 전자 디바이스 제조용 유기 재료에 사용되는 것이 바람직하고, 액정 표시 소자용의 액정 재료에 사용되는 것이 더 바람직하고, TFT 구동 액정 표시 소자용의 액정 재료에 사용되는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 용기에 사용되는 액정 재료로서, 예를 들면, 불소기가 도입된 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물을 들 수 있다.

불소기가 도입된 액정 화합물로서, 구체적으로는 이하와 같은 것을 들 수 있다.

(식 중, R¹¹은 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐으로 치환되어 있어도 되고, A¹¹, A¹²는 각각 독립해서 하기 중 어느 하나의 구조

(당해 구조 중 시클로헥산환의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-로 치환되어 있어도 되고, X⁶¹ 및 X⁶²는 각각 독립해서 -H, -Cl, -F, -CF₃ 또는 -OCF₃를 나타낸다)를 나타내고, X는 -H, -Cl 또는 -F를 나타내고, Y는 -F, -OCHF₂, -CF₃ 또는 -OCF₃를 나타내고, Z¹¹ 및 Z¹²는 각각 독립해서 단결합, -CH=CH-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, m¹은 0∼4를 나타내고, A¹² 및/또는 Z¹²가 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며, 달라도 된다)

또한, 그 밖의 불소기가 도입된 액정 화합물로서, 구체적으로는 이하와 같은 것을 들 수 있다.

(식 중, R²¹ 및 R²²은 각각 독립해서 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐으로 치환되어 있어도 되고, A²¹, A²²는 각각 독립해서 하기 중 어느 하나의 구조

를 나타내고, Z²¹ 및 Z²²는 각각 독립해서 단결합, -CH=CH-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -(CH₂)₄-, -OCF₂- 또는 -CF₂O-를 나타내고, m² 및 m³은 0∼3을 나타내지만, m²+m³은 1∼3을 나타내고, A²¹, A²², Z²¹ 및/또는 Z²²가 복수 존재할 경우, 그들은 동일해도 되며, 달라도 된다)

본 발명의 용기에 사용되는 액정 재료에는, 불소기가 도입된 액정 화합물 이외의 액정 화합물도 함유할 수 있다. 구체적으로는 이하와 같은 일반식(Ⅲ-A)∼일반식(Ⅲ-J)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

(식 중, R⁵ 및 R⁶은 각각 독립해서 탄소수 1∼15의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 -CH₂-는, 산소 원자가 직접 인접하지 않도록, -O-, -CH=CH-, -CO-, -OCO-, -COO-, -CF₂O- 또는 -OCF₂-로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 또는 2개 이상의 수소 원자는 임의로 할로겐으로 치환되어 있어도 된다)

이들 액정 화합물은 단독으로 사용해도 되며, 복수를 혼합해서 사용해도 된다.

TFT 구동용 액정 표시 소자에 사용되는 액정 재료는, 고비저항값 또는 고전압유지율을 갖고, 또한 그 경시(經時) 안정성이 강하게 요구되므로, 본 발명의 용기는 호적하다. 특히, 비저항값 1.0×10¹²Ω·㎝ 이상의 액정 재료에 적용하는 것이 바람직하고, 1.0×10¹³Ω·㎝ 이상의 액정 재료에 적용하는 것이 보다 바람직하고, 1.0×10¹⁴Ω·㎝ 이상의 액정 재료에 적용하는 것이 더 바람직하다.

본 발명의 용기는, 티타늄을 주성분으로 하는 소재로 함으로써 액정 재료의 비저항이나 전압 유지율 등의 전기적 성능을 열화(劣化)시키지 않고, 장기간에 걸쳐, 변화가 극히 작아, 특성을 유지할 수 있기 때문에, 저장 및 수송에 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 액정 재료를 저장 또는 수송에 사용하고 있는 본 발명의 용기를 배관 등으로, 그대로 액정 표시 소자의 제조 장치에 연결할 수도 있다.

본 발명의 용기는, 수송 시의 이동을 용이하게 하기 위하여 용기의 바닥에 바퀴 등을 부착할 수도 있다.

(실시예)

이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예의 조성물에 있어서의 「%」는 『질량%』를 의미한다.

실시예에 있어서 화합물의 기재에 대하여 이하의 약호를 사용한다. 또, n은 자연수를 나타낸다.

(측쇄)

-n -C_nH_2n+1 탄소 원자수 n의 직쇄상의 알킬기

n- C_nH_2n+1- 탄소 원자수 n의 직쇄상의 알킬기

-On -OC_nH_2n+1 탄소 원자수 n의 직쇄상의 알콕시기

nO- C_nH_2n ₊₁O- 탄소 원자수 n의 직쇄상의 알콕시기

-V -CH=CH₂

V- CH₂=CH-

-V1 -CH=CH-CH₃

1V- CH₃-CH=CH-

-2V -CH₂-CH₂-CH=CH₃

V2- CH₃=CH-CH₂-CH₂-

-2V1 -CH₂-CH₂-CH=CH-CH₃

1V2- CH₃-CH=CH-CH₂-CH₂

(연결기)

-n- -C_nH_2n-

-nO- -C_nH_2n-O-

-On- -O-C_nH_2n-

-COO- -C(=O)-O-

-OCO- -O-C(=O)-

-CF2O- -CF₂-O-

-OCF2- -O-CF₂-

(환 구조)

실시예 중, 측정한 특성은 이하와 같다.

T_ni : 네마틱상-등방성 액체상 전이 온도(℃)

T_cn : 고체상-네마틱상 전이 온도(℃)

Δn : 20℃에 있어서의 굴절률 이방성

Δε : 20℃에 있어서의 유전율 이방성

η : 20℃에 있어서의 점도(mPa·s)

γ₁ : 20℃에 있어서의 회전 점도(mPa·s)

K₃₃ : 20℃에 있어서의 탄성 정수 K₃₃(pN)

비저항값 : 25℃에 있어서의 비저항값(Ω·㎝)

전압 유지율 : 60Hz, 1V 인가 조건에서의 60℃에 있어서의 전압 유지율(%)

이온 밀도 : 0.05Hz, 20V 인가 조건에서의 60℃에 있어서의 이온 밀도(pC/㎝^-3)

또한, 중합성 화합물 함유 액정 조성물에 사용한 중합성 화합물의 대표예로서 식(Ib-3)의 화합물을 사용했지만, 본 발명은 당해 중합성 화합물로 한정되는 것은 아니다.

이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

(실시예 및 비교예)

대표적인 액정 조성물로서 LC-A를 조제했다. 액정 조성물의 구성과 그 물성값은 표 1과 같았다.

[표 1]

LC-A 99.5%에 식(Ib-3)의 중합성 화합물 0.5% 첨가한 중합성 화합물 함유 액정 조성물 MLC-1을 조제했다.

강철제 및 티타늄제의 용량 10L의 내압 구조를 갖는 용기를 각각 제조하고, 이 MLC-1을 용량 10L의 강철제 용기(비교예 1) 및 용량 10L의 티타늄제 용기(실시예 1)에 충전·밀폐했다. 실온에서 MLC-1을 충전한 각 용기를 보관하고, 1개월 후에 개봉하여 품질 평가를 행했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

비교예 1인 강철제 용기에 충전한 MLC-A는 1개월 후 비저항값 및 전압 유지율의 하락, 그리고 이온 밀도의 증가를 볼 수 있었다. 한편, 실시예 1인 티타늄제 용기에 충전한 LC-A는 비저항값, 전압 유지율 및 이온 밀도에 큰 변화는 볼 수 없었다.

이상으로부터, 본 발명의 용기는 액정 재료의 품질과 강한 상관이 있는 비저항값, 전압 유지율 및 이온 밀도 등의 지표를 변화시키지 않는 우수한 용기인 것이 확인되었다.

Claims

유기 재료와의 접촉면이 티타늄을 주성분으로 하는 소재인, 강직하며 기밀성을 갖는 용기.
제1항에 있어서,
물 및 산소에 대한 기밀성을 갖는 용기.
제1항 또는 제2항에 기재된 유기 재료의 저장 또는 운반을 위한 용기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 재료가 비저항값 1.0×10¹²Ω·㎝ 이상인 용기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 재료가 액정 재료인 용기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 용기를 사용한 저장 또는 운반의 방법.
제6항에 있어서,
불활성 가스 분위기 하에서 행하는 저장 또는 운반의 방법.