WO2016017483A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016017483A1
WO2016017483A1 PCT/JP2015/070762 JP2015070762W WO2016017483A1 WO 2016017483 A1 WO2016017483 A1 WO 2016017483A1 JP 2015070762 W JP2015070762 W JP 2015070762W WO 2016017483 A1 WO2016017483 A1 WO 2016017483A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
group
crystal display
display device
skeleton
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/070762
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敢 三宅
宮地　弘一
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to CN201580041364.7A priority Critical patent/CN106662767B/zh
Priority to US15/329,658 priority patent/US9995967B2/en
Publication of WO2016017483A1 publication Critical patent/WO2016017483A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1003—Preparatory processes
    • C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1075—Partially aromatic polyimides
    • C08G73/1078—Partially aromatic polyimides wholly aromatic in the diamino moiety
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1096—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors containing azo linkage in the main chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56—Aligning agents
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3004—Cy-Cy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3075—Cy-COO-Ph
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02—Alignment layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/027—Polyimide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133337—Layers preventing ion diffusion, e.g. by ion absorption
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133738—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for homogeneous alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133749—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers for low pretilt angles, i.e. lower than 15 degrees
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134372—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for fringe field switching [FFS] where the common electrode is not patterned
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13712—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal having negative dielectric anisotropy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/124—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode interdigital
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/02—Materials and properties organic material
    • G02F2202/022—Materials and properties organic material polymeric
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/10—Materials and properties semiconductor

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device that can be driven at a low frequency.
  • display devices such as FPD (Flat Panel Display) that can be reduced in size and weight have been improved in performance, and such display devices, for example, liquid crystal display devices are mounted on various electronic devices.
  • FPD Full Panel Display
  • liquid crystal display devices are mounted on various electronic devices.
  • reduction of power consumption is an issue, and development for reducing power consumption is underway.
  • a liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell comprising: at least one of the pair of substrates is formed on an electrode, a base film formed on the liquid crystal layer side of the electrode, and a liquid crystal layer side of the base film And a polymer layer that controls the alignment of liquid crystal molecules adjacent to each other, and the base film is formed from a photoactive material, and the polymer layer polymerizes monomers added to the liquid crystal layer.
  • a liquid crystal display device in which the liquid crystal layer is formed and contains liquid crystal molecules containing multiple bonds other than a conjugated double bond of a benzene ring in the molecular structure is disclosed (for example, see Patent Document 1). .).
  • the power consumed by the drive circuit accounts for a large proportion of the power consumed by the display device.
  • the power consumption of the drive circuit is proportional to the drive frequency. Therefore, in order to reduce the power consumption of the display device, it is effective to lower the frame frequency of the display device and lower the drive frequency of the drive circuit.
  • flickering flickering of the screen
  • a liquid crystal display device is driven at a low frequency (in this specification, a frequency lower than 50 Hz is a low frequency) using TFT elements.
  • a normal small-sized liquid crystal display device is generally driven at 60 Hz, in order to prevent flicker.
  • the main causes of flicker are 1) low VHR (voltage holding ratio) of the liquid crystal display device, and 2) polarization (hereinafter referred to as flexo polarization) due to flexo-electric effect in the liquid crystal layer. It is to be.
  • the main cause of the decrease in VHR is impurity ions present in the liquid crystal.
  • the impurity ions move in the liquid crystal layer, and the effective voltage applied to the liquid crystal layer is lowered and observed as a luminance change.
  • the voltage applied to the liquid crystal layer may decrease due to the off-leakage of the TFT element, that is, the leakage current of the TFT element when the gate is off (when the scanning signal is not applied to the gate electrode of the TFT element).
  • FIG. 13 is a graph showing a change in luminance of the liquid crystal display device with respect to time, and shows a change in luminance caused by impurity ions and off-leakage of the TFT element. As shown in FIG. 13, the luminance changes during one frame due to impurity ions and / or off-leakage of the TFT element, and this luminance change is visually recognized as flicker.
  • Flexo polarization causes a change in luminance because it couples with the electric field applied to the liquid crystal layer to change the strength of the electric field. This is observed as flicker. Flexo polarization is a case where the pretilt angle is high and the asymmetry of the liquid crystal alignment is large between the electrodes, or when the alignment of the liquid crystal with positive dielectric anisotropy tends to change locally near the electrode edge when a voltage is applied. It is thought to occur.
  • FIG. 14 is a graph showing a change in luminance of the liquid crystal display device with respect to time, and shows a change in luminance caused by flexopolarization. As shown in FIG. 14, the luminance changes during one frame due to flexopolarization, and this luminance change is visually recognized as flicker.
  • the liquid crystal display device described in Patent Document 1 has a polymer layer formed by polymerizing a monomer added to the liquid crystal layer, and radicals generated during the polymerization of the monomer are used as impurity monomers in the liquid crystal layer. Can remain. Also, the radical can react with other molecules to generate impurity ions. Therefore, the liquid crystal display device described in Patent Document 1 also has the above-described improvements. Furthermore, Patent Document 1 relates to improvement of burn-in caused by the application of an alternating voltage (AC), and does not solve the problem at the time of low-frequency driving.
  • AC alternating voltage
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of reducing power consumption while suppressing flicker.
  • the liquid crystal display device includes a pair of substrates, a photo-alignment film provided on at least one of the pair of substrates, a horizontal alignment type liquid crystal layer provided between the pair of substrates, and arranged in a matrix A plurality of pixels,
  • the liquid crystal layer includes a liquid crystal molecule having a bicyclohexyl skeleton and a liquid crystal molecule having a difluorobenzene skeleton,
  • the liquid crystal layer has a negative dielectric anisotropy
  • One of the pair of substrates includes a plurality of TFT elements provided corresponding to the plurality of pixels, Each of the plurality of TFT elements has a semiconductor layer containing an oxide semiconductor,
  • the frame frequency of the liquid crystal display device may be less than 50 Hz.
  • this liquid crystal display device is also referred to as a display device according to the present invention.
  • the display device according to the present invention may further include a backlight having LED elements.
  • the brightness of the backlight may be variable.
  • the liquid crystal layer is formed by encapsulating a liquid crystal material containing the liquid crystal molecules having the bicyclohexyl skeleton and the liquid crystal molecules having the difluorobenzene skeleton between the pair of substrates,
  • the liquid crystal material may not contain a polymerizable monomer.
  • the liquid crystal layer is formed by irradiating light onto a liquid crystal material sealed between the pair of substrates,
  • the liquid crystal material contains the liquid crystal molecule having the bicyclohexyl skeleton, the liquid crystal molecule having the difluorobenzene skeleton, and a polymerizable monomer.
  • the concentration of the polymerizable monomer with respect to the entire liquid crystal material may be less than 0.4% by mass before the light irradiation.
  • the display device further includes a seal provided between the pair of substrates and surrounding the liquid crystal layer,
  • the width of the seal may be greater than 0.1 mm.
  • the photo-alignment film may include at least one of polyamic acid and polyimide obtained by reacting m-tolidine with acid dianhydride.
  • the acid dianhydride may be 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride.
  • the pretilt angle of the liquid crystal layer may be substantially zero.
  • the photo-alignment film may be formed from a polymer having a photofunctional group.
  • the photofunctional group may cause at least one reaction selected from the group consisting of a photoisomerization reaction, a photodimerization reaction, a photocrosslinking reaction, a photolysis reaction, and a photofleece transition reaction.
  • the polymer may include at least one skeleton selected from the group consisting of a cinnamate skeleton, a chalcone skeleton, an azobenzene skeleton, a stilbene skeleton, a coumarin skeleton, a phenyl ester skeleton, and a cyclobutane skeleton as the photofunctional group.
  • the oxide semiconductor may be an In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor.
  • the lateral electric field method may be an IPS method.
  • the lateral electric field method may be an FFS method.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic plan view of the liquid crystal display device according to the first embodiment, and shows an enlarged area surrounded by a broken line in FIG. 1.
  • 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a structure of each pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode arrangement of the liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an electrode arrangement of the liquid crystal display device according to Embodiment 1 and shows a cross section taken along line A1-A2 in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an electrode arrangement of the liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an electrode arrangement of the liquid crystal display device according to Embodiment 1, and shows a cross section along line B1-B2 in FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a backlight of the liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a backlight of the liquid crystal display device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the liquid crystal panel of Comparative Example 1a, and shows a cross section perpendicular to the electrode slit.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • a liquid crystal display device (liquid crystal panel) 1 according to the present embodiment is a horizontal electric field type active matrix liquid crystal display device. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 displays a video (screen).
  • the display area 2 includes a plurality of pixels 3 arranged in a matrix.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the liquid crystal display device according to the first embodiment, and shows an enlarged area surrounded by a broken line in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • the liquid crystal display device 1 includes a pair of substrates 10 and 30, a horizontally aligned liquid crystal layer 40 sandwiched between the substrates 10 and 30, and each of the substrates 10 and 30.
  • Photo-alignment films 11 and 31 provided on the surface on the liquid crystal layer 40 side, polarizing plates 12 and 32 provided on the surfaces of the substrates 10 and 30 opposite to the liquid crystal layer 40, and a plurality of pixels 3 That is, a linear seal 4 provided between the substrates 10 and 30 so as to surround the display region 2, a backlight 5 disposed behind the substrate 10, a gate line driving circuit, a source line driving circuit, etc.
  • a driving circuit (not shown) and a timing controller are provided.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating the structure of each pixel of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • the substrate 10 is an array substrate located on the back side (non-observer side), and includes a transparent insulating substrate such as a glass substrate.
  • the substrate 10 includes a plurality of gate lines (gate bus lines) 22 provided on an insulating substrate (not shown), a gate insulating film (not shown) covering the gate lines 22, and A plurality of source lines (source bus lines) 23 provided on the gate insulating film, a plurality of TFT elements 24 provided corresponding to the plurality of pixels 3, and an interlayer insulating film (not shown in FIG. 4) covering them.
  • a pixel electrode 13 and a common electrode (not shown in FIG. 4) provided on the interlayer insulating film.
  • the pixel electrode 13 is provided for each pixel 3.
  • the common electrode may be provided for each pixel 3, may be provided for each of the plurality of pixels 3, or may be provided so as to cover all the pixels 3.
  • a signal common to all the pixels 3 is supplied to the common electrode.
  • the pixel electrode 13 and the common electrode are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • FIG. 5 is a schematic plan view illustrating the electrode arrangement of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • 6 is a schematic cross-sectional view showing the electrode arrangement of the liquid crystal display device according to Embodiment 1, and shows a cross section taken along line A1-A2 in FIG. 5 and 6 show a case where the IPS (In Plane Switching) method is adopted as the horizontal electric field method.
  • the IPS method is adopted as the lateral electric field method, as shown in FIG.
  • the pixel electrode 13 and the common electrode 14 are a pair of comb electrodes in which the respective comb teeth are fitted in each pixel 3,
  • the trunk portion 15 and a plurality of parallel branch portions (comb teeth) 16 extending from the trunk portion 15 are provided, and the branch portions 16 are alternately arranged with a constant interval (space).
  • the pixel electrode 13 and the common electrode 14 are disposed on the interlayer insulating film 17.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing the electrode arrangement of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the electrode arrangement of the liquid crystal display device according to Embodiment 1, and shows a cross section taken along line B1-B2 in FIG. 7 and 8 show the case where the FFS (Fringe Field Switching) method is adopted as the horizontal electric field method.
  • FFS Flexible Field Switching
  • the FFS method is adopted as the lateral electric field method, as shown in FIG. 7, in each pixel 3, one of the pixel electrode and the common electrode is a planar electrode 18, and the other is a plurality of parallel electrode slits.
  • This is an electrode 20 on which (electrode non-formation part) 19 is formed.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the electrode arrangement of the liquid crystal display device according to Embodiment 1, and shows a cross section taken along line B1-B2 in FIG. 7 and 8 show the case where the FFS (Fringe
  • the planar electrode 18 is disposed on the interlayer insulating film 17, the insulating film 21 is provided on the electrode 18, and the electrode 20 having the electrode slit 19 is formed on the insulating film 21. Placed in.
  • the electrode 20 is stacked on the electrode 18 via the insulating film 21.
  • the TFT element 24 is an active element for switching, and as shown in FIG. 4, for example, is provided at each intersection of the gate line 22 and the source line 23 for each pixel 3.
  • Each TFT element 24 includes a gate electrode 25 electrically connected to the gate line 22, a gate insulating film, a semiconductor layer 26 provided on the gate insulating film, and the semiconductor layer 26 electrically connected to the source line 23.
  • a source electrode 27 for connection and a drain electrode 28 for electrically connecting the semiconductor layer 26 to the pixel electrode 13 are included.
  • the interlayer insulating film is provided with a contact hole (through hole) 29 corresponding to the drain electrode 28 of each TFT element 24, and each pixel electrode 13 passes through the corresponding contact hole 29 to drain the corresponding TFT element 24. It is electrically connected to the electrode 28.
  • the substrate 30 is a counter substrate located on the front side (display surface side, observer side), a transparent insulating substrate such as a glass substrate, and a black matrix provided on the surface of the insulating substrate on the liquid crystal layer 40 side. It has.
  • the substrate 30 is bonded to the substrate 10 by the seal 4.
  • the substrate 30 may further include a color filter.
  • each pixel 3 is composed of sub-pixels of a plurality of colors, and each sub-pixel has the same configuration as the pixel 3 described above.
  • the driving method of each pixel 3 is the same as that of a general liquid crystal display device except that the driving frequency is lower than that of a general liquid crystal display device (usually 60 Hz). Supplies a scanning signal to a plurality of TFT elements 24 connected to the gate line 22, and each source line 23 has a scanning signal of the gate electrode 25 among the plurality of TFT elements 24 connected to the source line 23. A display signal is supplied to what is applied to the. The scanning signal and the display signal are supplied (applied) to the gate line 22 and the source line 23 from the gate line driving circuit and the source line driving circuit, respectively.
  • the gate line driving circuit selects a plurality of gate lines 22 in a predetermined order and supplies a scanning signal. Note that the configuration of a driver circuit such as a gate line driver circuit or a source line driver circuit may be the same as that used in a general liquid crystal display device.
  • the frame frequency of the liquid crystal display device 1 is less than 50 Hz, preferably 30 Hz or less, more preferably 20 Hz or less, and particularly preferably 5 Hz or less. For this reason, the power consumption of the liquid crystal display device 1 can be reduced.
  • the frame frequency means the number of times charges are supplied from the source line 23 to the pixel electrode 13 of a given arbitrary pixel 3 in one second. In other words, this is the number of times that an arbitrary gate line 22 is selected and the TFT element 24 is turned on in one second. In other words, an arbitrary source line 23 passes through the TFT element 24 in one second. It means the number of times of electrical connection with the pixel electrode 13.
  • the lower limit value of the frame frequency of the liquid crystal display device 1 is not particularly limited, but is preferably 0.01 Hz or more, more preferably 0.1 Hz or more, and further preferably 0.5 Hz or more.
  • the polarity of the voltage applied to the pixel electrode and the common electrode is reversed every frame to prevent image sticking.
  • the frequency is too low, when the polarity of the voltage applied to the pixel electrode and the common electrode is inverted every frame, a positive (negative) voltage is applied to the liquid crystal layer 40 for a long time, There is a risk of seizure. Therefore, it is preferable to reverse the polarity of the voltage applied to the liquid crystal layer 40 within such a time that does not cause this seizure, and from this point of view, the lower limit value of the frame frequency is preferably set.
  • the frame frequency can be measured by measuring a temporal change in luminance of light transmitted through the driven liquid crystal panel using a photodiode and an oscilloscope.
  • the frame frequency can be set to an arbitrary value by the timing controller.
  • the semiconductor layer 26 of each TFT element 24 includes an oxide semiconductor.
  • a semiconductor such as a-Si (amorphous silicon) or polysilicon (for example, LTPS (low temperature polysilicon)
  • the charge supplied to the pixel electrode can be held due to the off-leakage of the TFT element.
  • flicker is visually recognized.
  • the off-leakage of the TFT element 24 formed using an oxide semiconductor is smaller than the off-leak of the TFT element formed using a semiconductor such as a-Si or polysilicon. Therefore, by using an oxide semiconductor as a material for the semiconductor layer 26, a drop in applied voltage can be reduced even when the frame frequency is low, VHR can be improved, and flicker can be suppressed. .
  • a metal oxide represented by a chemical formula of InMO 3 (ZnO) m (m> 0) can be given.
  • M represents at least one metal element selected from the group consisting of Ga, Fe, Ni, Mn, and Co.
  • M may contain only Ga, or may contain Ga and the above metal elements other than Ga, such as Ga and Ni, Ga and Fe.
  • the metal oxide may contain Fe, Ni, another transition metal element, or an oxide of the transition metal as an impurity element.
  • m may not be an integer.
  • an oxide semiconductor containing Ga as M is called an In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor, and a thin film thereof is In—Ga—Zn. It is also called a -O-based semiconductor film.
  • An In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor is particularly suitable as a material for the semiconductor layer 26 of the TFT element 24. By using the In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor, off-leakage of the TFT element 24 can be particularly effectively reduced.
  • oxide semiconductors include In—Sn—Zn—O, In—Al—Zn—O, Sn—Ga—Zn—O, Al—Ga—Zn—O, and Sn—Al—.
  • Zn-O-based, In-Zn-O-based, Sn-Zn-O-based, Al-Zn-O-based, In-O-based, Sn-O-based, and Zn-O-based metal oxides can be applied. .
  • silicon oxide may be included in the semiconductor layer 26 including the above metal oxide.
  • an electric field including a component (parallel component) parallel to the surface of each of the substrates 10 and 30 (hereinafter also referred to as a horizontal electric field) is applied to the liquid crystal layer 40 to control the alignment of the liquid crystal constituting the liquid crystal layer 40.
  • the horizontal electric field is generated when a voltage corresponding to a display signal is applied between the pixel electrode 13 and the common electrode 14.
  • the lateral electric field includes the electric field 51 substantially parallel to the substrate 10 in the IPS system and the parabolic electric field 52 in the FFS system.
  • the vertical electric field method is a method for controlling the alignment of the liquid crystal constituting the liquid crystal layer by applying an electric field (vertical electric field) mainly containing a component (vertical component) perpendicular to the surface of each substrate to the liquid crystal layer.
  • the horizontal electric field method can form a larger parallel capacitance (storage capacitor) than the vertical electric field drive. Therefore, in the present embodiment that employs the horizontal electric field method, it is possible to suppress the decrease in VHR and make it difficult for the flicker to be visually recognized. Therefore, the horizontal electric field method is suitable for low frequency driving.
  • the parallel capacitor is a capacitor formed in parallel with a liquid crystal capacitor (a capacitor having a liquid crystal as a dielectric).
  • the lateral electric field method is not particularly limited, but the IPS method or the FFS method is preferable.
  • the structure of the comb electrode (pixel electrode 13 and common electrode 14) is symmetrical except for the tip of the branch part (comb tooth) 16. It is possible to cancel flexopolarization due to symmetry. Therefore, in the IPS system, flexopolarization can be reduced and flicker can be minimized. Therefore, the IPS system is suitable for low frequency driving.
  • a voltage is applied between the comb-teeth electrodes, a parallel capacitor having an insulating substrate as a dielectric is formed between the comb-teeth electrodes. Therefore, the IPS method has an effect of suppressing a drop in effective voltage applied to the liquid crystal. From this point of view, the IPS system is suitable for low frequency driving.
  • the structure of the pixel electrode 13 and the common electrode 14 is asymmetric, so that flexo polarization is likely to occur, and the FFS method is easily affected by a luminance change accompanying the flexo polarization. Therefore, from the viewpoint of preventing flicker, the FFS method seems to be disadvantageous.
  • the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal layer 40 is not positive, but negative, and when voltage is applied (during driving), the liquid crystal molecules are Orient in the vertical direction. Therefore, the liquid crystal molecules can be aligned in a plane parallel to the substrates 10 and 30, and the occurrence of flexopolarization can be suppressed even in the FFS mode.
  • the FFS method when a voltage is applied between the pixel electrode 13 and the common electrode 14, a large parallel capacitor having the insulating film 21 as a dielectric is formed between the pixel electrode 13 and the common electrode 14. Such a drop in effective voltage can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to make the flicker difficult to see even by the FFS method, and the FFS method can be said to be suitable for low-frequency driving.
  • the photo-alignment films 11 and 31 are formed without a break so as to cover at least the entire display area 2.
  • Each photo-alignment film 11, 31 can align liquid crystal molecules in the vicinity in a direction substantially parallel to the film surface.
  • the photo alignment films 11 and 31 function as a horizontal alignment film.
  • the photo-alignment films 11 and 31 are irradiated with light (preferably ultraviolet rays, more preferably polarized ultraviolet rays) as an alignment treatment. Unlike the contact process such as rubbing, the light irradiation is a non-contact process, so that the use of the photo-alignment films 11 and 31 can reduce the possibility of contamination of the surfaces of the photo-alignment films 11 and 31. It is possible to minimize the adhesion of impurities to the surfaces of the respective photo-alignment films 11 and 31. Therefore, it is possible to suppress a decrease in VHR due to this impurity.
  • light preferably ultraviolet rays, more preferably polarized ultraviolet rays
  • the pretilt angle of the liquid crystal layer 40 is preferably substantially zero (0 °).
  • substantially zero means 0 ° or more and 1 ° or less (preferably 0.5 ° or less, more preferably 0.3 ° or less).
  • the pretilt angle can be measured using an ellipsometer (trade name: OPTIPRO) manufactured by Shintech.
  • the specific material of the photo-alignment films 11 and 31 is not particularly limited, a polymer having a photofunctional group (hereinafter also referred to as a photoreactive polymer) is preferable. Thereby, the photo-alignment films 11 and 31 can be formed easily.
  • the photofunctional group is a functional group that imparts to the photoalignment films 11 and 31 the property of controlling the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 40 by irradiation with light (preferably ultraviolet rays, more preferably polarized ultraviolet rays).
  • the photofunctional group is not particularly limited, but is preferably a group that generates at least one reaction selected from the group consisting of a photoisomerization reaction, a photodimerization reaction, a photocrosslinking reaction, a photolysis reaction, and a photofleece transition reaction. Thereby, the pretilt angle of the liquid crystal layer 40 can be easily made substantially zero.
  • the photofunctional group When a photofunctional group causes a photoisomerization reaction, the photofunctional group is isomerized by irradiation with light.
  • the photofunctional group of the cis isomer (or trans isomer) is changed to the photofunctional group of the trans isomer (or cis isomer) through an excited state by irradiation with light.
  • the photofunctional groups of a plurality of polymers each having a photofunctional group form a dimer by light irradiation, and the plurality of polymers are linked to each other through the dimer. As a result, a cross-linked structure (bridged structure) is formed.
  • the photofunctional group causes a photocrosslinking reaction
  • a plurality of polymers are linked to each other through a structure derived from the photofunctional group by irradiation with light, so that a crosslinked structure (bridged structure) is formed.
  • the photofunctional group When the photofunctional group causes a photodegradation reaction, the photofunctional group is decomposed by light irradiation.
  • a functional group containing a skeleton such as a cinnamate skeleton, a chalcone skeleton, an azobenzene skeleton, a stilbene skeleton, a coumarin skeleton, a phenyl ester skeleton, or a cyclobutane skeleton is preferable.
  • a skeleton such as a cinnamate skeleton, a chalcone skeleton, an azobenzene skeleton, a stilbene skeleton, a coumarin skeleton, a phenyl ester skeleton, or a cyclobutane skeleton.
  • the cinnamate skeleton and the chalcone skeleton can generate a photodimerization reaction and / or a photocrosslinking reaction
  • the azobenzene skeleton and the stilbene skeleton can generate a photoisomerization reaction
  • the cyclobutane skeleton can generate a photolysis reaction.
  • the phenyl ester skeleton can generate a photofleece transition (rearrangement) reaction.
  • photoreactive polymer examples include polymers such as vinyl polymer, acrylic polymer, polyimide, polyamic acid, polysiloxane, polymaleimide, polyester, and polyamide. Thereby, the photo-alignment films 11 and 31 can be formed easily.
  • polyamic acid and polyimide obtained by reacting m-tolidine (2,2′-dimethylbiphenyl-4,4′-diamine) represented by the following formula (1) have excellent ion adsorption. It was found to have a function.
  • the photo-alignment films 11 and 31 include at least one of polyamic acid and polyimide obtained by reacting m-tolidine with acid dianhydride (hereinafter also referred to as ion-adsorbing polymer). Is preferred.
  • the polyimide may be a polyamic acid obtained by reacting m-tolidine with an acid dianhydride, either completely or partially imidized.
  • the acid dianhydride is not particularly limited as long as it can react with m-tolidine, but the acid dianhydride (PMDA) represented by the following formula (2-1), represented by the following formula (2-2).
  • a thing (NDA) etc. are suitable.
  • these acid dianhydrides the electrical properties of the photo-alignment films 11 and 31 can be improved.
  • these may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
  • CBDA (1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride) represented by the above formula (2-2) is preferable.
  • the electrical properties of the photo-alignment films 11 and 31 can be made particularly good.
  • the liquid crystal layer 40 is formed by sealing a liquid crystal material (a composition containing a liquid crystal component) in the gap between the substrate 10 and the substrate 30 surrounded by the seal 4.
  • the liquid crystal layer 40 is a layer exhibiting a nematic phase and contains at least liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton and liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton. These liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 40 exhibit parallel alignment (horizontal alignment, homeotropic alignment) when no voltage is applied due to the alignment regulating force of the photo-alignment films 11 and 31, and the major axis of each of the substrates 10, 30. It is oriented so as to be substantially parallel to the surface.
  • a typical factor that determines VHR is impurity ions contained in the liquid crystal. Since liquid crystals containing liquid crystal molecules with a large mesogen polarization are likely to take in impurity ions, it is important to use as few liquid crystal molecules as possible and use liquid crystal molecules with a small polarization.
  • the inventors of the present invention have a low polarization of the bicyclohexyl skeleton represented by the following formula (3), and the liquid crystal molecules having the bicyclohexyl skeleton have little interaction with impurity ions, which reduces the density of impurity ions in the liquid crystal. I found it effective. This is considered to be because liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton reduce elution of impurity ions into the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer 40 of the present embodiment contains liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton. Therefore, it is possible to reduce the solubility of impurity ions in the liquid crystal layer 40, and it is possible to suppress a decrease in VHR due to impurity ions.
  • the structure of the liquid crystal molecule having a bicyclohexyl skeleton other than the skeleton is not particularly limited.
  • Examples of the liquid crystal molecule include the following formula (4-1) and the following formula (4-2) described in Non-Patent Document 1. , (4-3), (4-4), (4-5), and (4-6).
  • the content of the liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton in the liquid crystal layer 40 is not particularly limited, but the liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton is preferably 5 to 70% by weight, more preferably 10 to 60%, based on the entire liquid crystal material. % By weight, more preferably 15 to 50% by weight.
  • the dielectric anisotropy ( ⁇ ) of the liquid crystal layer 40 is not positive but negative.
  • the horizontal electric field usually includes a component perpendicular to the surfaces of the substrates 10 and 30 (vertical component) to some extent in addition to the parallel component. Therefore, when the dielectric anisotropy of the liquid crystal layer 40 is positive, the liquid crystal molecules are aligned along the lines of electric force when the voltage is applied (during driving), so that the liquid crystal molecules are aligned so that the liquid crystal molecules rise from the substrate 10. Deformation, which can cause flexopolarization.
  • the liquid crystal molecules are aligned in a direction perpendicular to the lines of electric force when a voltage is applied (during driving). It can be oriented in a plane, and flexopolarization can be reduced.
  • the positive and negative of the dielectric anisotropy of the liquid crystal is not particularly limited. Not important.
  • the specific value of the dielectric anisotropy of the liquid crystal layer 40 is not particularly limited, but is preferably ⁇ 1 to ⁇ 12, more preferably ⁇ 2 to ⁇ 10, and further preferably ⁇ 3 to ⁇ 8 at 20 ° C. and 1 kHz. preferable.
  • the threshold voltage Vth can be lowered, so that power is saved, but the reliability of the liquid crystal tends to be lowered. Within the above numerical range, it is possible to balance reliability and threshold voltage.
  • the liquid crystal layer 40 contains liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton and has a negative dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton have different dielectric constants from the liquid crystal layer 40. It is difficult to effectively make the direction negative, and the amount of liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton is limited. Therefore, liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton are mixed in the liquid crystal layer 40.
  • the structure represented by the following formula (5) (wherein X and Y represent a halogen element) generally exhibits a very large negative dielectric anisotropy.
  • a structure represented by the following formula (5-1) that is, a difluorobenzene skeleton is particularly preferable. Since this skeleton is considered to have strong chemical stability against heat, moisture, and light stress, it exhibits a strong effect in suppressing the reduction of VHR and greatly contributes to the improvement of flicker.
  • liquid crystal layer 40 contains liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton
  • a large amount of liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton is introduced into the liquid crystal layer 40 due to high reliability and large negative dielectric anisotropy of the liquid crystal molecules. It becomes possible.
  • the flicker can be effectively reduced by the synergistic effect of these liquid crystal molecules.
  • the structure other than the structure of the liquid crystal molecule having the structure represented by (5-1) is not particularly limited, but is represented by the following formula (6-1) or the following formula (6-2) described in Non-Patent Document 1.
  • the liquid crystal molecule represented is mentioned as a suitable example.
  • R 1 represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms
  • R 2 represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a straight chain having 1 to 4 carbon atoms.
  • a chain alkoxyl group is represented.
  • the content of liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton in the liquid crystal layer 40 is not particularly limited, but the liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton is preferably 1 to 70% by weight, more preferably 2 to 60%, based on the entire liquid crystal material. % By weight, more preferably 3 to 50% by weight is mixed.
  • Examples of the liquid crystal molecules having the structure represented by the above (5-2) include liquid crystal molecules represented by the following formula (7).
  • R 1 represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms
  • R 2 represents a linear alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkoxyl group.
  • the liquid crystal layer 40 may contain components other than liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton and liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton, for example, a general liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy.
  • the liquid crystal layer 40 includes a liquid crystal molecule having a bicyclohexyl skeleton and a liquid crystal molecule having a difluorobenzene skeleton without containing a polymerizable monomer (for example, a monomer that generates radicals upon polymerization with light such as ultraviolet rays and polymerizes). It is preferable that the liquid crystal material containing is encapsulated between the substrates 10 and 30. Thereby, generation
  • a polymerizable monomer for example, a monomer that generates radicals upon polymerization with light such as ultraviolet rays and polymerizes.
  • the liquid crystal layer 40 contains a liquid crystal molecule having a bicyclohexyl skeleton, a liquid crystal molecule having a difluorobenzene skeleton, and a polymerizable monomer (for example, a monomer that generates a radical and polymerizes upon irradiation with light such as ultraviolet rays).
  • the liquid crystal material may be formed by irradiating the liquid crystal material with light (for example, ultraviolet rays) after sealing the liquid crystal material between the substrates 10 and 30, but in that case, it is preferable to keep the concentration of the polymerizable monomer low.
  • the concentration of the polymerizable monomer with respect to the entire liquid crystal material is preferably less than 0.4% by mass, more preferably 0.3% by mass or less, before light irradiation. More preferably, it is at most mass%.
  • the content is 0.4% by mass or more, impurity monomers due to the polymerizable monomer increase, which may cause a decrease in VHR.
  • the content is 0.1% by mass or less, it is possible to realize an equivalent VHR as compared with the case where a liquid crystal material not containing a polymerizable monomer is used, and flicker is not visually recognized to the same extent. Can do.
  • the lower limit of the concentration of the polymerizable monomer is not particularly limited as long as the concentration of the polymerizable monomer with respect to the entire liquid crystal material is greater than 0% by mass before light irradiation.
  • the polymerizable monomer may be polymerized by light irradiation to form a polymer, and the polymer formed from the polymerizable monomer exists on each of the photo-alignment films 11 and 31 and / or in the liquid crystal layer 40. It may be.
  • polymerizable monomer examples include monomers having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group having one or more ring structures. Examples of such monomers include the following chemical formula (8);
  • R 1 represents —R 2 —Sp 1 —P 1 group, hydrogen atom, halogen atom, —CN group, —NO 2 group, —NCO group, —NCS group, —OCN group, —SCN group, —SF 5 group. Or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • P 1 represents a polymerizable group.
  • Sp 1 represents a linear, branched or cyclic alkylene group or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
  • Hydrogen atoms R 1 has may be substituted by a fluorine atom or a chlorine atom.
  • the —CH 2 — group of R 1 is an —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group unless an oxygen atom and a sulfur atom are adjacent to each other.
  • —O—COO— group —OCH 2 — group, —CH 2 O— group, —SCH 2 — group, —CH 2 S— group, —N (CH 3 ) — group, —N (C 2 H 5 ) — Group, —N (C 3 H 7 ) — group, —N (C 4 H 9 ) — group, —CF 2 O— group, —OCF 2 — group, —CF 2 S— group, —SCF 2 — Group, —N (CF 3 ) — group, —CH 2 CH 2 — group, —CF 2 CH 2 — group, —CH 2 CF 2 — group, —CF 2 CF 2 — group, —CH ⁇ CH— group, It may be substituted with a —CF ⁇ CF— group, —C ⁇ C— group, —CH ⁇ CH—COO— group, or —OCO—CH ⁇ CH— group.
  • R 2 represents —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, —O—COO— group, —OCH 2 — group, —CH 2 O— group, —SCH 2 — group, —CH 2 S— group, —N (CH 3 ) — group, —N (C 2 H 5 ) — group, —N (C 3 H 7 ) — group, —N (C 4 H 9 ) — group, —CF 2 O— group, —OCF 2 — group, —CF 2 S— group, —SCF 2 — group, —N (CF 3 ) — group, —CH 2 CH 2 — Group, —CF 2 CH 2 — group, —CH 2 CF 2 — group, —CF 2 CF 2 — group, —CH ⁇ CH— group, —CF ⁇ CF— group, —C ⁇ C— group, —CH ⁇ It
  • a 1 and A 2 are the same or different and each represents 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, naphthalene-1,4-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group , Naphthalene-2,6-diyl group, 1,4-cyclohexylene group, 1,4-cyclohexenylene group, 1,4-bicyclo [2.2.2] octylene group, piperidine-1,4-diyl group , Naphthalene-2,6-diyl group, decahydronaphthalene-2,6-diyl group, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl group, indane-1,3-diyl group, indane- 1,5-diyl group), indane-2,5-diyl group, phenanthrene-1,6-diyl group, phenanthrene-1,
  • the —CH 2 — groups of A 1 and A 2 may be substituted with —O— groups or —S— groups as long as they are not adjacent to each other.
  • the hydrogen atom of A 1 and A 2 is substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a —CN group, or an alkyl group, alkoxy group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group or alkylcarbonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms. It may be.
  • Z is the same or different and represents an —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— group, —OCO— group, —O—COO— group, —OCH 2 — group.
  • n is 0, 1 or 2.
  • P 1 is the same or different and represents a polymerizable group.
  • Part or all of the hydrogen atoms of the benzene ring are substituted with halogen atoms, or alkyl groups or alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms.
  • any or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms may be substituted with a halogen atom. Is mentioned.
  • Examples of P 1 include an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloylamino group, and a methacryloylamino group.
  • Examples of other polymerizable monomers that can be used in the present embodiment include the following chemical formulas (10-1) to (10-8);
  • R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a —Sp 2 —P 2 group, a hydrogen atom, a halogen atom, —CN group, —NO 2 group, —NCO group, —NCS group, —OCN group, —SCN group , —SF 5 group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group, or a phenyl group. At least one of R 3 and R 4 includes a —Sp 2 —P 2 group.
  • P 2 represents a polymerizable group.
  • Sp 2 represents a linear, branched or cyclic alkylene group or alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a direct bond.
  • R 3 and R 4 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aralkyl group, or a phenyl group
  • the hydrogen atom that at least one of R 3 and R 4 has is ,
  • a fluorine atom, a chlorine atom or a —Sp 2 —P 2 group may be substituted.
  • the —CH 2 — group possessed by R 1 and R 2 is an —O— group, —S— group, —NH— group, —CO— group, —COO— unless an oxygen atom, sulfur atom and nitrogen atom are adjacent to each other.
  • Part or all of the hydrogen atoms of the benzene ring may be substituted with a halogen atom, or an alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group or alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms may be substituted with a halogen atom.
  • Examples of P 2 include an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloylamino group, and a methacryloylamino group.
  • the seal 4 plays an important role in suppressing moisture in the air from entering the liquid crystal layer 40.
  • the width W of the seal 4 is increased, the probability of moisture intrusion into the liquid crystal layer 40 decreases. Since the moisture that has entered the liquid crystal layer 40 holds ions, the VHR is lowered at the outer edge of the liquid crystal layer 40.
  • the width W of the seal 4 (the length of the seal 4 in the direction perpendicular to the longitudinal direction) is preferably greater than 0.1 mm, and more preferably 0.2 mm or more. If it is larger than 0.1 mm, flicker caused by VHR reduction can be effectively suppressed. If the width W of the seal 4 is too thin, there is a possibility that uniform display quality at the product level cannot be obtained. This is presumably because moisture in the air easily enters the liquid crystal layer 40 and causes a decrease in VHR around the seal 4.
  • Patent Document 1 does not describe the width of the seal.
  • the upper limit value of the width W of the seal 4 is not particularly limited, but is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, and even more preferably 1 mm or less.
  • the area ratio of the display area in the entire liquid crystal display device is increasing. For this reason, when the seal width W is too wide, the area ratio of the display region 2 occupying the liquid crystal display device 1 becomes low. Therefore, it is preferable to make the seal width W narrow so as not to impair the design and functionality.
  • the material of the seal 4 is not particularly limited, and a general sealing material for liquid crystal cells, for example, an ultraviolet curable resin can be used.
  • the backlight 5 is a surface light source disposed behind the substrate 10 and irradiates the substrate 10 with light. As shown in FIGS. 9 and 10, the backlight 5 preferably has a plurality of LED elements 6 as light sources.
  • the backlight 5 may have a CCFL (cold cathode tube) as a light source, but the CCFL generates ultraviolet rays of 313 nm or 365 nm, and thus damages the liquid crystal. Specifically, liquid crystal molecules are decomposed and impurity ions are generated.
  • CCFL column cathode tube
  • the LED element 6 since the LED element 6 does not generate 313 nm ultraviolet rays, the use of the LED element 6 as a light source can reduce liquid crystal damage and suppress the generation of impurity ions. it can. From such a viewpoint, the LED element 6 preferably does not generate ultraviolet light and generates only visible light, and the emission wavelength of the LED element 6 is preferably 380 nm or more, and substantially less than 380 nm of light. It is preferable not to occur. Moreover, it is preferable that the light emission principle of the LED element 6 utilizes electroluminescence.
  • the LED element 6 may be an OLED (organic EL element).
  • the LED element 6 may be a white LED element, or may be LED elements 6R, 6G and 6B of three colors of red, green and blue as shown in FIG. As such an LED element 6, the same LED element included in a general backlight for a liquid crystal panel can be used.
  • the backlight 5 may be a direct type backlight in which a plurality of LED elements 6 are arranged in a matrix as shown in FIG. 9, or on the end face of the light guide plate 7 as shown in FIG. It may be a sidelight type backlight in which a plurality of LED elements 6 are arranged in a straight line so as to face each other.
  • the light from the LED element 6 is transmitted between the backlight 5 and the substrate 10 (more specifically, the polarizing plate provided on the surface of the substrate 10 opposite to the liquid crystal layer 40).
  • a diffusion sheet 8 that diffuses may be provided.
  • the luminance of the backlight 5 is preferably variable.
  • the backlight 5 using the LED element 6 can emit only visible light, but it slightly affects the photo-alignment films 11 and 31 and / or the liquid crystal even by aging that exposes visible light for a long time, and flickers. Becomes easier to see. Therefore, in order to reduce the irradiation amount of visible light exposed to the liquid crystal layer 40, it is preferable to vary the luminance of the backlight 5 with time. For example, it is preferable to adjust the brightness of the backlight 5 according to the ambient brightness or to adopt a field sequential method.
  • Patent Document 1 does not describe a backlight.
  • the liquid crystal display device 1 is a horizontal electric field type liquid crystal display device, and the liquid crystal display device 1 includes at least one of the pair of substrates 10 and 30 and the pair of substrates 10 and 30.
  • one of the pair of substrates 10 and 30 includes a plurality of
  • Each of the plurality of TFT elements 24 includes a semiconductor layer 26 containing an oxide semiconductor, and the frame frequency of the liquid crystal display device 1 is less than 50 Hz. is there.
  • the photo-alignment films 11 and 31 provided on at least one of the pair of substrates 10 and 30, it is possible to perform light irradiation that is a non-contact process as the alignment process. Contamination of the surfaces of 11 and 31 can be reduced, and a decrease in VHR due to impurities can be suppressed. Further, since the pretilt angle of the horizontal alignment type liquid crystal layer 40 can be made substantially zero, the symmetry of the liquid crystal alignment can be increased and the flexo polarization can be reduced. Therefore, flicker can be suppressed.
  • liquid crystal layer 40 includes liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton, the solubility of impurity ions in the liquid crystal layer 40 can be reduced. Therefore, a decrease in VHR due to impurity ions can be suppressed, and flicker can be suppressed.
  • the liquid crystal molecules are aligned in a direction perpendicular to the lines of electric force when a voltage is applied. Orientation is possible. Therefore, flexopolarization can be reduced and flicker can be suppressed.
  • the liquid crystal layer 40 includes liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton, a large number of liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton are introduced into the liquid crystal layer 40 due to high reliability and large negative dielectric anisotropy of the liquid crystal molecules. It becomes possible to do. Due to the synergistic effect of these liquid crystal molecules, the solubility of impurity ions in the liquid crystal layer 40 can be effectively reduced, and flicker can be effectively suppressed.
  • each TFT element 24 includes the semiconductor layer 26 containing an oxide semiconductor, off-leakage of each TFT element 24 can be reduced, so that a drop in applied voltage can be reduced even when the frame frequency of the liquid crystal display device 1 is low. And VHR can be improved. Therefore, flicker can be suppressed.
  • the power consumption of the liquid crystal display device 1 can be reduced by setting the frame frequency of the liquid crystal display device 1 to less than 50 Hz.
  • flicker tends to occur.
  • various measures are taken in the present embodiment as described above, flicker can be suppressed.
  • the liquid crystal display device 1 preferably further includes a backlight 5 having LED elements 6.
  • a backlight 5 having LED elements 6.
  • the luminance of the backlight 5 is preferably variable. As a result, damage to the liquid crystal can be reduced, and generation of impurity ions caused by liquid crystal molecules can be more effectively suppressed. Therefore, flicker can be more effectively suppressed.
  • the liquid crystal layer 40 is formed by encapsulating a liquid crystal material containing a liquid crystal molecule having a bicyclohexyl skeleton and a liquid crystal molecule having a difluorobenzene skeleton between a pair of substrates 10 and 30. It is preferable that no monomer is contained. Thereby, generation
  • the liquid crystal layer 40 is formed by irradiating light to a liquid crystal material sealed between a pair of substrates 10 and 30.
  • the liquid crystal material includes liquid crystal molecules having a bicyclohexyl skeleton and liquid crystals having a difluorobenzene skeleton.
  • the molecule and the polymerizable monomer are contained, and the concentration of the polymerizable monomer with respect to the entire liquid crystal material may be less than 0.4% by mass before light irradiation. Thereby, generation
  • the liquid crystal display device 1 further includes a seal 4 provided between the pair of substrates 10 and 30 and surrounding the liquid crystal layer 40, and the width of the seal 4 is preferably larger than 0.1 mm.
  • the photo-alignment films 11 and 31 preferably include at least one of polyamic acid and polyimide obtained by reacting m-tolidine with acid dianhydride.
  • the acid dianhydride is preferably 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride. Thereby, the electrical properties of the photo-alignment films 11 and 31 can be made particularly good.
  • the pretilt angle of the liquid crystal layer 40 is preferably substantially zero. Thereby, the symmetry of liquid crystal alignment can be made high and flexo polarization can be effectively reduced. Therefore, flicker can be effectively suppressed.
  • the photo-alignment films 11 and 31 are preferably formed from a polymer having a photofunctional group. Thereby, the photo-alignment films 11 and 31 can be formed easily.
  • the photofunctional group preferably generates at least one reaction selected from the group consisting of a photoisomerization reaction, a photodimerization reaction, a photocrosslinking reaction, a photolysis reaction, and a photofleece transition reaction.
  • a photoisomerization reaction a photodimerization reaction
  • a photocrosslinking reaction a photolysis reaction
  • a photofleece transition reaction a photofleece transition reaction
  • the polymer preferably contains at least one skeleton selected from the group consisting of a cinnamate skeleton, a chalcone skeleton, an azobenzene skeleton, a stilbene skeleton, a coumarin skeleton, a phenyl ester skeleton, and a cyclobutane skeleton as a photofunctional group.
  • the oxide semiconductor is preferably an In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor. Thereby, the off-leakage of the TFT element 24 can be reduced particularly effectively.
  • the lateral electric field method is preferably an IPS method.
  • flexopolarization can be effectively reduced.
  • a large parallel capacitance using an insulating substrate as a dielectric can be formed, and a reduction in effective voltage applied to the liquid crystal can be effectively suppressed. As a result, flicker can be effectively suppressed.
  • the lateral electric field method may be an FFS method.
  • the dielectric anisotropy of the liquid crystal layer 40 is negative, the liquid crystal molecules can be aligned in a plane parallel to the substrates 10 and 30, and the flexo polarization occurs even in the FFS method. Can be suppressed.
  • the FFS method it is possible to form a very large parallel capacitance using the insulating film 21 as a dielectric, and it is possible to particularly effectively suppress a decrease in effective voltage applied to the liquid crystal. As a result, flicker can be effectively suppressed.
  • an alignment agent containing a polymer having a photofunctional group as a solid content was prepared, and this alignment agent was applied to a glass substrate having a pair of comb electrodes (hereinafter also referred to as an IPS electrode substrate).
  • the width of each comb tooth was 3 ⁇ m, and the distance between adjacent comb teeth (space width) was 9 ⁇ m.
  • the polymer having a photofunctional group a polyamic acid containing a cyclobutane skeleton in the main chain was used.
  • both substrates were temporarily fired at 70 ° C. for 2 minutes.
  • the film thickness of each alignment film after provisional baking was 100 nm.
  • main baking was performed at 230 degreeC for 30 minutes.
  • each alignment film was irradiated with polarized ultraviolet rays.
  • both substrates were additionally baked at 230 ° C. for 30 minutes.
  • a seal World Rock manufactured by Kyoritsu Kagaku Sangyo Co., Ltd.
  • a liquid crystal material was filled in an empty cell under vacuum to produce an IPS liquid crystal cell.
  • the liquid crystal cell was heated at 130 ° C.
  • the width of the seal after the reorientation treatment was 1 mm.
  • the retardation of the liquid crystal layer (refractive index anisotropy of liquid crystal ⁇ cell thickness) was 330 nm.
  • the pretilt angle of the liquid crystal layer was 0 °.
  • the liquid crystal material used was a negative liquid crystal material (MLC6610 manufactured by Merck & Co., Inc.) having a negative dielectric anisotropy, and trans-4-propyl-4′-vinyl-1 represented by the above formula (4-1).
  • MLC6610 manufactured by Merck & Co., Inc.
  • trans-4-propyl-4′-vinyl-1 represented by the above formula (4-1).
  • 1′-bicyclohexane (corresponding to a liquid crystal molecule containing a bicyclohexyl skeleton) is added so as to be 20% by weight with respect to the whole liquid crystal material, and the structure represented by the above formula (6-1) is added.
  • the liquid crystal molecules contained (corresponding to liquid crystal molecules having a difluorobenzene skeleton) were added and adjusted so as to be 3% by weight with respect to the entire liquid crystal material.
  • liquid crystal molecule having a structure represented by the above formula (6-1) examples are those described in Patent Document 2, wherein R 1 is a linear alkyl group having 5 carbon atoms in the above formula (6-1). , R 2 is a linear alkoxyl group having 4 carbon atoms.
  • the polarizing plate was affixed on both surfaces of the liquid crystal cell with crossed Nicols. Thereafter, a liquid crystal panel was prepared by combining the liquid crystal cell with a backlight.
  • the liquid crystal panel was driven as follows, imitating TFT driving of an oxide semiconductor. Using a liquid crystal property evaluation system (trade name: 6254 type) manufactured by Toyo Technica Co., Ltd., a pulse voltage was applied between the comb electrodes, and then the comb electrodes were opened. The pulse width was 300 ⁇ s, the applied voltage was 2.5 V, and the holding time was 1 second (that is, the frame frequency was 1 Hz).
  • a liquid crystal property evaluation system (trade name: 6254 type) manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.
  • a light source having an LED element may be used as the backlight.
  • the emission wavelength of the LED element was 380 nm or more.
  • the LED element uses electroluminescence as its light emission principle.
  • the brightness of the backlight was 10,000 cd / m 2 .
  • VHR voltage holding ratio
  • a liquid crystal property evaluation system (trade name: 6254 type) manufactured by Toyo Technica Co., Ltd. was used.
  • the pulse width was 300 ⁇ s
  • the applied voltage was 5 V
  • the holding time was 1 second
  • the measurement temperature was 60 ° C.
  • VHR It was 98% or more, and it was a level with no problem.
  • the contrast was 1000 or more, and it was a level with no problem.
  • Flicker test When any ND filter was used, the flicker test was not visually observed and was at a satisfactory level.
  • the liquid crystal panel of this example had good orientation and electrical characteristics, and realized a good display without flicker.
  • Example 1-1 A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points. Polystyrene was used as the solid content of the alignment agent. An ECB (Electrically Controlled Birefringence) type liquid crystal cell was manufactured using two substrates each having a solid electrode (square electrode). As the alignment treatment, rubbing was performed. The liquid crystal material used was a negative liquid crystal material (MLC6610 manufactured by Merck & Co., Inc.) having a negative dielectric anisotropy. The width of the seal after the reorientation treatment was 0.1 mm. A backlight having a CCFL as a light source was used.
  • MLC6610 negative liquid crystal material manufactured by Merck & Co., Inc.
  • Example 1 The results of evaluating this comparative example as in Example 1 are shown below. 1) VHR It was 96% or less, which was inferior to Example 1. 2) The contrast was 1000 or more, which was equivalent to Example 1. 3) Flicker test Visible through an ND filter (10% transmission).
  • the liquid crystal panel of this comparative example is not at the product level because the electrical characteristics are poor and flicker is observed.
  • Example 1-2 A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • the liquid crystal material used was a negative liquid crystal material (MLC6610 manufactured by Merck & Co., Inc.) having a negative dielectric anisotropy, and trans-4-propyl-4′-vinyl-1 represented by the above formula (4-1).
  • MLC6610 manufactured by Merck & Co., Inc.
  • trans-4-propyl-4′-vinyl-1 represented by the above formula (4-1).
  • 1′-bicyclohexane is added so as to be 20 wt% with respect to the entire liquid crystal material, and the liquid crystal molecules including the structure represented by the above formula (7) become 3 wt% with respect to the entire liquid crystal material.
  • the material was adjusted by adding as described above.
  • R 1 is a linear alkyl group having 5 carbon atoms
  • R 2 is a linear alkoxyl group having 4 carbon atoms. The thing which is is used.
  • Example 1 The results of evaluating this comparative example as in Example 1 are shown below. 1) VHR It was 97% or less, which was inferior to Example 1. 2) The contrast was 1000 or more, which was equivalent to Example 1. 3) Flicker test Visible through an ND filter (10% transmission).
  • the liquid crystal panel of this comparative example is not at the product level because the electrical characteristics are poor and flicker is observed.
  • liquid crystal molecules having a structure (difluorobenzene skeleton) represented by the above formula (5-1) among the structures represented by the above formula (5) have a bicyclohexyl skeleton. It can be seen that the combined use with liquid crystal molecules is effective in suppressing flicker.
  • Example 1a A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • the IPS electrode substrate was changed to a substrate having a planar electrode and an electrode in which an electrode slit was formed, and an FFS liquid crystal cell was used.
  • the width of the electrode portion along the electrode slit was 3 ⁇ m, and the width of the electrode slit was 5 ⁇ m.
  • a SiNx film having a thickness of 300 nm was interposed as an insulating film between both electrodes.
  • Example 1 The results of evaluating this example as in Example 1 are shown below. 1) VHR It was 99% or more, which was equivalent to or more than that of Example 1. 2) The contrast was 1000 or more, which was equivalent to Example 1. 3) Flicker test It was not visible through the ND filter (50% transmission).
  • the electrode structure is asymmetrical, so that it is easily affected by a luminance change caused by flexopolarization. That is, from the viewpoint of preventing flicker, this embodiment may be considered disadvantageous.
  • a very large parallel capacitance using a SiNx film as a dielectric is formed between the electrodes, so that the reduction in VHR can be effectively suppressed, and as a result, flicker is hardly visible. It is possible.
  • the flexo polarization generated along the comb-tooth structure in one pixel is a negative type.
  • the positive type is larger than the positive type.
  • the flexopolarization can be almost canceled in the entire pixel. Therefore, the susceptibility to the influence of luminance change due to flexopolarization is approximately the same between the positive IPS system and the negative IPS system as a liquid crystal panel.
  • the magnitude of flexopolarization in the IPS system can be expressed as follows. IPS (positive);-(large flexo polarization) + (large flexo polarization) ⁇ 0 IPS (negative);-(small flexo polarization) + (small flexo polarization) ⁇ 0
  • Example 1a A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 1a except for the following points.
  • the liquid crystal material used was a positive liquid crystal material (MLC3019 manufactured by Merck) having a positive dielectric anisotropy.
  • Example 1 The results of evaluating this comparative example as in Example 1 are shown below. 1) VHR It was 98% or more, which was equivalent to Example 1. 2) The contrast was 1000 or more, which was equivalent to Example 1. 3) Flicker test Visible through an ND filter (10% transmission).
  • the liquid crystal panel of this comparative example is not at the product level because flicker was observed. The cause of this will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal panel of Comparative Example 1a, and shows a cross section orthogonal to the electrode slit.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal panel of Example 1a, showing a cross section parallel to the electrode slit (surface cut on the electrode slit).
  • an electrode in which an electrode slit is actually formed does not appear, but its position is indicated by a broken line.
  • liquid crystal molecules 41 that are aligned so as to rise from the substrate 10 are generated when a voltage is applied, and flexopolarization occurs. It is thought that it was observed.
  • Example 1a in which the dielectric anisotropy of the liquid crystal is negative, the liquid crystal molecules 41 are aligned in a direction perpendicular to the lines of electric force when a voltage is applied, and the liquid crystal molecules 41 are aligned with the substrate. 10 can be oriented in a plane parallel to 10, the flexopolarization is considered to be small compared to this comparative example. From the results of this comparative example and Example 1a, it can be seen that it is preferable to use a liquid crystal having negative dielectric anisotropy in the FFS method among the lateral electric field methods.
  • Example 1b-1 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points. After the realignment treatment and before attaching the polarizing plate, the liquid crystal cell was irradiated with 2 J / cm 2 non-polarized ultraviolet rays using a black light (FHF32BLB manufactured by Toshiba Corporation).
  • a black light FHF32BLB manufactured by Toshiba Corporation.
  • Example 1b-2 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • the polymerizable monomer having the structure represented by the following formula (11) is added to the liquid crystal material used in Example 1 at 0.1% by weight with respect to the entire liquid crystal material. Further, the material was adjusted by addition.
  • 2 J / cm 2 is applied to the liquid crystal cell using black light (FHF32BLB manufactured by Toshiba Corporation) as orientation stabilization treatment (PS treatment) using a polymer. Irradiated with non-polarized ultraviolet rays.
  • Example 1b-3 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as Example 1b-2 except for the following points. The concentration of the polymerizable monomer was changed from 0.1% by weight to 0.2% by weight.
  • Example 1b-4 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as Example 1b-2 except for the following points. The concentration of the polymerizable monomer was changed from 0.1% by weight to 0.3% by weight.
  • Example 1b-5 A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 1b-2 except for the following points.
  • the concentration of the polymerizable monomer was changed from 0.1% by weight to 0.4% by weight.
  • Example 1b-6 A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 1b-2 except for the following points.
  • the concentration of the polymerizable monomer was changed from 0.1% by weight to 0.5% by weight.
  • Table 1 below shows the results of evaluating these examples in the same manner as in Example 1.
  • Example 1b-1 in which the liquid crystal cell was irradiated with non-polarized ultraviolet rays, a slight deterioration in electrical characteristics was observed compared to Example 1 (see flicker in Example 1b-1). This is probably because the liquid crystal itself is decomposed by ultraviolet rays.
  • the monomer concentration relative to the entire liquid crystal material is preferably less than 0.4% by weight, more preferably 0.3% by weight or less, and particularly preferably 0.1% by weight or less. .
  • Example 2 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • Each pixel has a TFT element formed using an In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor as a semiconductor material instead of an IPS electrode substrate, a planar electrode, and an electrode formed with an electrode slit.
  • an FFS liquid crystal cell was produced.
  • the width of the electrode portion along the electrode slit was 2.6 ⁇ m
  • the width of the electrode slit was 3.6 ⁇ m.
  • a 200 nm thick SiNx film was used as the insulating film between the electrodes that generate the fringe electric field (between the electrode having the upper electrode slit and the lower planar electrode).
  • a CF substrate was used as the counter substrate.
  • the flicker test was performed as follows. Turn on the backlight, leave the liquid crystal panel at 60 ° C and 95% humidity for 3 hours, and then use the TFT element to drive each pixel with one pixel polarity inversion drive method (the polarity of the applied voltage is opposite between adjacent pixels) And a method of inverting the polarity of each pixel for each frame).
  • the frame frequency was varied between 1 Hz and 50 Hz.
  • the evaluation temperature was 25 ° C. Evaluation was performed with 32 gradations. The presence or absence of flicker was judged visually through an ND filter (10% transmission).
  • the evaluation results of this example are shown below.
  • the contrast was evaluated in the same manner as in Example 1. 1) The contrast was 1000 or more. 2) Flicker test Flicker was not visible and was at the product level.
  • Example 2-1 A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 2 except for the following points.
  • As the semiconductor material a-Si was used instead of the In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor.
  • the flicker test was performed as follows.
  • the backlight was turned on, and each pixel was driven by a one-pixel polarity inversion driving method using a TFT element.
  • the frame frequency was varied between 1 Hz and 50 Hz.
  • the evaluation temperature was 25 ° C. Evaluation was performed with 32 gradations. The presence or absence of flicker was judged visually through an ND filter (10% transmission).
  • the evaluation results of this comparative example are shown below.
  • the contrast was evaluated in the same manner as in Example 1. 1) The contrast was 1000 or more. 2) Flicker test Flicker was visible and not suitable for the product.
  • Comparative Example 2-2 A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 2 except for the following points.
  • As the semiconductor material LTPS was used instead of the In—Ga—Zn—O-based oxide semiconductor.
  • the evaluation results of this comparative example are shown below.
  • the contrast was evaluated in the same manner as in Example 1. 1) The contrast was 1000 or more. 2) Flicker test Flicker was visible and not suitable for the product.
  • Example 3 A liquid crystal panel of this comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • a solid content of the aligning agent a) a polymer having a photofunctional group (the same polymer as in Example 1), b) a diamine (m-tolidine) represented by the above formula (1) and an acid dianhydride are reacted. The resulting polyamic acid was used.
  • the acid dianhydride the above (2-2) having good electrical characteristics was used.
  • the IPS electrode substrate was changed to a substrate having a planar electrode and an electrode in which an electrode slit was formed, and an FFS liquid crystal cell was used.
  • the width of the electrode portion along the electrode slit was 3 ⁇ m, and the width of the electrode slit was 5 ⁇ m.
  • a SiNx film having a thickness of 300 nm was interposed as an insulating film between both electrodes.
  • VHR It was 99% or more, and it was a satisfactory level.
  • the contrast was 1000 or more, and it was a level with no problem.
  • Flicker test No visual observation was possible through the ND filter (10% transmission), and the level was satisfactory.
  • the liquid crystal panel of this example had good orientation and electrical characteristics, and realized a good display without flicker.
  • polyamic acid / polyimide obtained by reacting m-tolidine has an excellent ion adsorption function.
  • ions floating in the liquid crystal can be trapped by this polyamic acid / polyimide, and the decrease in applied voltage due to ion movement due to inversion of the electric field vector is reduced. be able to. Therefore, it is considered that the present example showed a higher VHR than that of the first example.
  • Example 4-1 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points. A liquid crystal cell produced in the same manner as in Example 1 was divided on a seal, and a liquid crystal cell having a seal width of 0.1 mm was used.
  • Example 4-2 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points. A liquid crystal cell produced in the same manner as in Example 1 was divided on a seal, and a liquid crystal cell having a seal width of 0.2 mm was used.
  • Example 4-3 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points. A liquid crystal cell produced in the same manner as in Example 1 was divided on a seal, and a liquid crystal cell having a seal width of 0.3 mm was used.
  • Table 2 shows the results of evaluating these examples in the same manner as in Example 1.
  • the width of the seal does not correlate with VHR, but correlates with flicker.
  • the reason why it does not correlate with VHR is thought to be that impurity ions that have entered the liquid crystal layer from the seal portion are not sufficiently diffused.
  • the flicker suppression effect was improved as the seal width was increased. This is presumably because the seal width was increased and moisture and impurity ions entering the display portion (liquid crystal layer) were reduced.
  • Example 5-2 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1a except for the following points.
  • the film thickness of the insulating film (SiNx film) was 500 nm.
  • Example 5-3 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1a except for the following points.
  • the film thickness of the insulating film (SiNx film) was 700 nm.
  • Table 3 shows the results of evaluating these examples in the same manner as in Example 1.
  • VHR was improved when the thickness of the insulating film was reduced. This is because when the thickness of the insulating film is reduced, the parallel capacitance increases, and a drop in applied voltage due to impurity ions or the like is prevented.
  • Example 6-1 The same liquid crystal panel as Example 2 was produced and the following test was implemented. Assuming outdoor use such as digital signage and smartphones, the brightness of the backlight was changed in a 24-hour cycle. In particular, after lit 10000 cd / m 2 12 hours lit with 1000 cd / m 2 12 hours to lower the brightness and the backlight is lit a total of 24 hours as one cycle. In this state, the liquid crystal panel was left at room temperature for 240 hours. Thereafter, a flicker test was performed.
  • the flicker test was performed as follows. Each pixel was driven by a one-pixel polarity inversion driving method using a TFT. The frame frequency was varied between 1 Hz and 50 Hz. The evaluation temperature was 25 ° C. Evaluation was performed with 32 gradations. The presence or absence of flicker was judged visually through an ND filter (50% transmission).
  • Example 6-2 The same liquid crystal panel as Example 2 was produced and the following test was implemented. The liquid crystal panel was allowed to stand at room temperature for 240 hours with the backlight lit at 10,000 cd / m 2 for 240 hours. Thereafter, a flicker test was conducted in the same manner as in Example 6-1.
  • the backlight whose light source is an LED element emits only visible light.
  • flicker is visually recognized by the light alignment film and / or the liquid crystal although it is slightly affected by aging that exposes visible light for a long time. I found it easier. Therefore, it is preferable to change the luminance of the backlight in order to reduce the amount of visible light that is exposed to the liquid crystal cell. For example, it is preferable to adjust the brightness of the backlight according to the ambient brightness or to adopt a field sequential method.
  • Example 7 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • the polymer having a photofunctional group a polyamic acid containing an azobenzene skeleton in the main chain was used.
  • both the substrates were pre-baked at 70 ° C. for 2 minutes, and then each alignment film was irradiated with polarized ultraviolet rays as an alignment treatment. Thereafter, both substrates were baked at 120 ° C. for 20 minutes and 200 ° C. for 20 minutes.
  • the film thickness of each alignment film after temporary baking was 100 nm, as in Example 1.
  • Example 1 the same evaluation result as Example 1 was obtained that evaluation similar to Example 1 was performed.
  • Example 8 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • a polyamic acid containing a phenyl ester skeleton in the main chain was used as the polymer having a photofunctional group.
  • both the substrates were pre-baked at 70 ° C. for 2 minutes, and then each alignment film was irradiated with polarized ultraviolet rays as an alignment treatment. Thereafter, both substrates were baked at 230 ° C. for 40 minutes.
  • the film thickness of each alignment film after temporary baking was 100 nm, as in Example 1.
  • Example 1 the same evaluation result as Example 1 was obtained that evaluation similar to Example 1 was performed.
  • Example 9 A liquid crystal panel of this example was produced in the same manner as in Example 1 except for the following points.
  • An acrylic polymer containing a cinnamate skeleton in the side chain was used as the polymer having a photofunctional group.
  • both the substrates were pre-baked at 70 ° C. for 2 minutes, and then each alignment film was irradiated with polarized ultraviolet rays as an alignment treatment. Thereafter, both substrates were baked at 150 ° C. for 20 minutes.
  • the film thickness of each alignment film after temporary baking was 100 nm, as in Example 1.
  • Example 1 the same evaluation result as Example 1 was obtained that evaluation similar to Example 1 was performed.
  • Liquid crystal display liquid crystal panel
  • Display area 3 Pixel 4: Seal 5: Backlight 6: LED element 6R: Red LED element 6G: Green LED element 6B: Blue LED element 7:
  • Light guide plate 8 Diffusion sheet 10: Substrate (array substrate) ) 11, 31: photo-alignment films 12, 32: polarizing plate 13: pixel electrode 14: common electrode 15: trunk 16: branch (comb teeth) 17: Interlayer insulating film 18: Planar electrode 19: Electrode slit 20: Electrode in which electrode slit is formed 21: Insulating film 22: Gate line (gate bus line) 23: Source line (source bus line) 24: TFT element 25: Gate electrode 26: Semiconductor layer 27: Source electrode 28: Drain electrode 29: Contact hole (through hole) 30: Substrate (counter substrate) 40: Liquid crystal layer 41: Liquid crystal molecules 51, 52: Electric field

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

本発明は、フリッカを抑制しつつ、消費電力の低減が可能な液晶表示装置を提供する。本発明は、横電界方式の液晶表示装置であって、前記液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の少なくとも一方上に設けられた光配向膜と、前記一対の基板の間に設けられた水平配向型の液晶層と、マトリクス状に配列された複数の画素とを備え、前記液晶層は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子と、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子とを含み、前記液晶層の誘電率異方性は、負であり、前記一対の基板の一方は、前記複数の画素に対応して設けられた複数のＴＦＴ素子を含み、前記複数のＴＦＴ素子の各々は、酸化物半導体を含む半導体層を有し、前記液晶表示装置のフレーム周波数は、５０Ｈｚ未満である横電界方式の液晶表示装置である。

Description

液晶表示装置
本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、低周波駆動が可能な液晶表示装置に関するものである。
近年、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ　Ｐａｎｅｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）のような小型かつ軽量化が可能な表示装置の高性能化が進み、このような表示装置、例えば液晶表示装置が各種の電子機器に搭載されている。特に、携帯型の電子機器では、消費電力の低減が課題とされ、低消費電力化のための開発が進められている。
液晶表示装置の分野では、ポリマーを用いた配向安定化技術（ＰＳ（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ）技術）が開発されており、例えば、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶層とを含んで構成される液晶セルを備える液晶表示装置であって、上記一対の基板の少なくとも一方は、電極と、上記電極の液晶層側に形成された下地膜と、上記下地膜の液晶層側に形成され、近接する液晶分子を配向制御するポリマー層とを有し、上記下地膜は、光活性材料から形成されたものであり、上記ポリマー層は、上記液晶層中に添加したモノマーを重合させて形成されたものであり、上記液晶層は、分子構造にベンゼン環の共役二重結合以外の多重結合を含む液晶分子を含有する液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、液晶表示装置用の液晶材料として、種々の材料が開発されている（例えば、特許文献２及び非特許文献１参照。）。
国際公開第２０１２／０５０１７７号 特許第５４９３５９６号公報
高津晴義、"液晶材料の開発と工業化（Development and Industrialization of Liquid Crystal Materials）"、DIC Technical Review、No.11（2005年）、p.29-36、［online］、ＤＩＣ株式会社、［平成２６年７月２８日検索］、インターネット〈http://www.dic-global.com/ja/r_and_d/review/pdf/dic_r_and_d_2005_review03.pdf〉
一般に、表示装置の消費電力では駆動回路で消費される電力が大きな割合を占めている。また、駆動回路の消費電力は、その駆動周波数に比例する。したがって、表示装置の消費電力を低減するためには、表示装置のフレーム周波数を低くして、駆動回路の駆動周波数を低下させることが効果的である。
しかしながら、ＴＦＴ素子を用いて液晶表示装置を低周波（本明細書では５０Ｈｚ未満の周波数を低周波とする。）で駆動する場合、フリッカ（画面のチラつき）が問題となる。通常の中小型の液晶表示装置は６０Ｈｚで駆動されることが一般的であるが、これはフリッカを防止するためである。
フリッカの原因は、主に、１）液晶表示装置のＶＨＲ（電圧保持率）が低いこと、２）液晶層内にフレクソエレクトリック効果（ｆｌｅｘｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｅｆｆｅｃｔ）による分極（以下、フレクソ分極）が存在することである。
１）ＶＨＲの低下の主な原因は、液晶中に存在する不純物イオンである。従来の液晶表示装置では、この不純物イオンが液晶層中を動いてしまい、液晶層に印加される実効電圧が低下し、輝度変化として観察される。また、ＴＦＴ素子のオフリーク、すなわちゲートオフ時（走査信号がＴＦＴ素子のゲート電極に印加されていない時）のＴＦＴ素子のリーク電流により、液晶層に印加される電圧が低下する場合もある。
図１３は、時間に対する液晶表示装置の輝度の変化を示すグラフであり、不純物イオン及びＴＦＴ素子のオフリークに起因する輝度の変化を示す。
図１３に示すように、不純物イオン、及び／又は、ＴＦＴ素子のオフリークに起因して、１フレーム中に輝度が変化し、この輝度変化がフリッカとして視認される。
２）フレクソ分極は、液晶層に印加される電界とカップリングして電界の強度を変化させるため、輝度変化を引き起こす。これがフリッカとして観察される。フレクソ分極は、プレチルト角が高く、電極間において液晶配向の非対称性が大きい場合や、誘電異方性が正の液晶の配向が電圧印加時に電極エッジ近傍等で局所的に変化しやすい場合に、発生すると考えられている。
図１４は、時間に対する液晶表示装置の輝度の変化を示すグラフであり、フレクソ分極に起因する輝度の変化を示す。
図１４に示すように、フレクソ分極に起因して、１フレーム中に輝度が変化し、この輝度変化がフリッカとして視認される。
これらの結果、ＴＦＴ素子を用いて液晶表示装置を駆動する場合、ＶＨＲの低下に伴う輝度低下やフレクソ分極に伴う輝度変化がフリッカとして視認されてしまう。したがって、液晶表示装置のフレーム周波数を低くして駆動回路の駆動周波数を低下させる場合、フリッカの発生を抑制するという点で改善の余地がある。
なお、特許文献１に記載の液晶表示装置は、液晶層中に添加されたモノマーを重合させて形成されたポリマー層を有しており、モノマーの重合時に発生したラジカルが不純物モノマーとして液晶層中に残存し得る。また、そのラジカルが他の分子と反応して不純物イオンを発生し得る。したがって、特許文献１に記載の液晶表示装置においても、上述の改善点がある。更に、特許文献１は、交流電圧（ＡＣ）の印可に起因する焼き付きの改善に関するものであり、低周波駆動時の課題を解決するものではない。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、フリッカを抑制しつつ、消費電力の低減が可能な液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明の一態様は、横電界方式の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の少なくとも一方上に設けられた光配向膜と、前記一対の基板の間に設けられた水平配向型の液晶層と、マトリクス状に配列された複数の画素とを備え、
前記液晶層は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子と、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子とを含み、
前記液晶層の誘電率異方性は、負であり、
前記一対の基板の一方は、前記複数の画素に対応して設けられた複数のＴＦＴ素子を含み、
前記複数のＴＦＴ素子の各々は、酸化物半導体を含む半導体層を有し、
前記液晶表示装置のフレーム周波数は、５０Ｈｚ未満であってもよい。
以下、この液晶表示装置を本発明に係る表示装置とも言う。
本発明に係る表示装置における好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の２以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
本発明に係る表示装置は、ＬＥＤ素子を有するバックライトを更に備えてもよい。
前記バックライトの輝度は、可変であってもよい。
前記液晶層は、前記ビシクロヘキシル骨格を有する前記液晶分子と、前記ジフルオロベンゼン骨格を有する前記液晶分子とを含有する液晶材料を前記一対の基板の間に封入することによって形成され、
前記液晶材料は、重合性モノマーを含有しなくてもい。
前記液晶層は、前記一対の基板の間に封入された液晶材料に光を照射することによって形成され、
前記液晶材料は、前記ビシクロヘキシル骨格を有する前記液晶分子と、前記ジフルオロベンゼン骨格を有する前記液晶分子と、重合性モノマーとを含有し、
前記液晶材料全体に対する前記重合性モノマーの濃度は、前記光の照射前において、０．４質量％未満であってもよい。
本発明に係る表示装置は、前記一対の基板の間に設けられ、前記液晶層を取り囲むシールを更に備え、
前記シールの幅は、０．１ｍｍよりも大きくてもよい。
前記光配向膜は、ｍ－トリジンが酸二無水物と反応して得られたポリアミック酸及びポリイミドの少なくとも一方を含んでもよい。
前記酸二無水物は、１，２，３，４－シクロブタンテトラカルボン酸二無水物であってもよい。
前記液晶層のプレチルト角は、実質的にゼロであってもよい。
前記光配向膜は、光官能基を有するポリマーから形成されてもよい。
前記光官能基は、光異性化反応、光二量化反応、光架橋反応、光分解反応、光フリース転移反応からなる群より選ばれる少なくとも一つの反応を生じてもよい。
前記ポリマーは、前記光官能基として、シンナメート骨格、カルコン骨格、アゾベンゼン骨格、スチルベン骨格、クマリン骨格、フェニルエステル骨格、及び、シクロブタン骨格からなる群より選ばれる少なくとも一つの骨格を含んでもよい。
前記酸化物半導体は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体であってもよい。
前記横電界方式は、ＩＰＳ方式であってもよい。
前記横電界方式は、ＦＦＳ方式であってもよい。
本発明によれば、フリッカの発生を抑制しつつ、消費電力の低減が可能な液晶表示装置を実現することができる。
実施形態１に係る液晶表示装置の平面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の平面模式図であり、図１の破線で囲まれた領域を拡大して示す。 実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の各画素の構造を示す平面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す平面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す断面模式図であり、図５中のＡ１－Ａ２線断面を示す。 実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す平面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す断面模式図であり、図７中のＢ１－Ｂ２線断面を示す。 実施形態１に係る液晶表示装置のバックライトの断面模式図である。 実施形態１に係る液晶表示装置のバックライトの断面模式図である。 比較例１ａの液晶パネルの断面模式図であり、電極スリットに垂直な断面を示す。 実施例１ａの液晶パネルの断面模式図であり、電極スリットに平行な断面（電極スリット上で切断した面）を示す。 時間に対する液晶表示装置の輝度の変化を示すグラフであり、不純物イオン及びＴＦＴのオフリークに起因する輝度の変化を示す。 時間に対する液晶表示装置の輝度の変化を示すグラフであり、フレクソ分極に起因する輝度の変化を示す。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態及び実施例を説明するが、本発明は、以下の実施形態及び実施例に限定されるものではない。また、各実施形態及び実施例の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。なお、各図面において、同様の機能を発揮する部材には同じ符号を付している。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る液晶表示装置の平面模式図である。
本実施形態に係る液晶表示装置（液晶パネル）１は、横電界方式のアクティブマトリックス型液晶表示装置であり、図１に示すように、液晶表示装置１は、映像（画面）が表示される表示領域２を有し、表示領域２は、マトリクス状に配列された複数の画素３から構成されている。
図２は、実施形態１に係る液晶表示装置の平面模式図であり、図１の破線で囲まれた領域を拡大して示す。図３は、実施形態１に係る液晶表示装置の断面模式図である。
図２及び３に示すように、液晶表示装置１は、一対の基板１０及び３０と、基板１０及び３０の間に狭持された水平配向型の液晶層４０と、基板１０及び３０のそれぞれの液晶層４０側の表面上に設けられた光配向膜１１及び３１と、基板１０及び３０のそれぞれの液晶層４０と反対側の表面上に設けられた偏光板１２及び３２と、複数の画素３、すなわち表示領域２を取り囲むように基板１０及び３０の間に設けられた線状のシール４と、基板１０の後方に配置されたバックライト５と、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路等の駆動回路（図示せず）と、タイミング・コントローラ（Ｔｉｍｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）とを備えている。
図４は、実施形態１に係る液晶表示装置の各画素の構造を示す平面模式図である。
基板１０は、背面側（非観察者側）に位置するアレイ基板であり、ガラス基板等の透明な絶縁基板を備えている。図４に示すように、基板１０は、絶縁基板（図示せず）上に設けられた複数のゲート線（ゲートバスライン）２２と、ゲート線２２を覆うゲート絶縁膜（図示せず）と、ゲート絶縁膜上に設けられた複数のソース線（ソースバスライン）２３と、複数の画素３に対応して設けられた複数のＴＦＴ素子２４と、これらを覆う層間絶縁膜（図４では図示せず）と、層間絶縁膜上に設けられた画素電極１３及び共通電極（図４では図示せず）とを備えている。
画素電極１３は、画素３ごとに設けられている。共通電極は、画素３ごとに設けられてもよいし、複数の画素３ごとに設けられてもよいし、全画素３を覆うように設けられてもよい。共通電極には全ての画素３に共通の信号が供給される。画素電極１３及び共通電極は、インジウム酸化錫（ＩＴＯ）、インジウム酸化亜鉛（ＩＺＯ）等の透明導電材料から形成されている。
図５は、実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す平面模式図である。図６は、実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す断面模式図であり、図５中のＡ１－Ａ２線断面を示す。図５及び６は、横電界方式としてＩＰＳ（Ｉｎ　Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式を採用した場合を示す。
横電界方式としてＩＰＳ方式を採用した場合を、図５に示すように、画素電極１３及び共通電極１４は、各画素３において、互いの櫛歯が嵌合し合う一対の櫛歯電極であり、幹部１５と、幹部１５から延出した複数本の平行な枝部（櫛歯）１６とを有し、互いの枝部１６が一定の間隔（スペース）を介して交互に配置される。図６に示すように、画素電極１３及び共通電極１４は、層間絶縁膜１７上に配置される。画素電極１３及び共通電極１４の間に電圧を印加すると、スペース近傍において液晶層４０に基板１０に対して略平行な電界５１が生じる。
図７は、実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す平面模式図である。図８は、実施形態１に係る液晶表示装置の電極配置を示す断面模式図であり、図７中のＢ１－Ｂ２線断面を示す。図７及び８は、横電界方式としてＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式を採用した場合を示す。
横電界方式としてＦＦＳ方式を採用した場合、図７に示すように、各画素３において、画素電極及び共通電極の一方は、平面状の電極１８であり、他方は、複数本の平行な電極スリット（電極の非形成部分）１９が形成された電極２０である。図８に示すように、平面状の電極１８は、層間絶縁膜１７上に配置され、電極１８上には絶縁膜２１が設けられ、電極スリット１９が形成された電極２０は、絶縁膜２１上に配置される。電極２０は、絶縁膜２１を介して電極１８上に積層される。電極１８及び２０、すなわち画素電極１３及び共通電極１４の間に電圧を印加すると、電極スリット１９近傍において液晶層４０に放物線状の電界（フリンジ電界）５２が生じる。
ＴＦＴ素子２４は、スイッチング用能動素子であり、図４に示したように、画素３ごとに、例えばゲート線２２及びソース線２３の各交差部に設けられている。各ＴＦＴ素子２４は、ゲート線２２に電気的に接続されたゲート電極２５と、ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられた半導体層２６と、半導体層２６をソース線２３に電気的に接続するためのソース電極２７と、半導体層２６を画素電極１３に電気的に接続するためのドレイン電極２８とを含んでいる。層間絶縁膜には各ＴＦＴ素子２４のドレイン電極２８に対応してコンタクトホール（貫通孔）２９が設けられており、各画素電極１３は、対応するコンタクトホール２９を通して、対応するＴＦＴ素子２４のドレイン電極２８に電気的に接続されている。
基板３０は、前面側（表示面側、観察者側）に位置する対向基板であり、ガラス基板等の透明な絶縁基板と、絶縁基板の液晶層４０側の表面上に設けられたブラックマトリクスとを備えている。基板３０は、シール４によって基板１０と貼り合わされている。カラー表示を行う場合、基板３０は、更にカラーフィルタを備えてもよい。
おな、カラー表示を行う場合、各画素３は、複数色のサブ画素から構成され、各サブ画素は、上述の画素３と同様の構成を有する。
各画素３の駆動方法は、駆動周波数が一般的な液晶表示装置の駆動周波数（通常は６０Ｈｚ）よりも小さいことを除いて、一般的な液晶表示装置の場合と同様であり、各ゲート線２２は、そのゲート線２２に接続された複数のＴＦＴ素子２４に走査信号を供給し、各ソース線２３は、そのソース線２３に接続された複数のＴＦＴ素子２４のうち、走査信号がゲート電極２５に印加されているものに表示信号を供給する。走査信号及び表示信号は、それぞれ、ゲート線駆動回路及びソース線駆動回路から各ゲート線２２及び各ソース線２３に供給（印加）される。ゲート線駆動回路は、複数のゲート線２２を所定の順番で選択して走査信号を供給する。なお、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路等の駆動回路の構成は、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同じでもよい。
液晶表示装置１のフレーム周波数は、５０Ｈｚ未満であり、好ましくは３０Ｈｚ以下であり、より好ましくは２０Ｈｚ以下であり、特に好ましくは５Ｈｚ以下である。このため、液晶表示装置１の消費電力を低減することができる。なお、本明細書において、フレーム周波数とは、１秒間に、ある任意の画素３の画素電極１３にソース線２３から電荷が供給される回数を意味する。言い換えると、１秒間に、ある任意のゲート線２２が選択されてＴＦＴ素子２４がオン状態になる回数であり、更に言い換えると、１秒間に、ある任意のソース線２３がＴＦＴ素子２４を介して画素電極１３と電気的に接続される回数を意味する。
液晶表示装置１のフレーム周波数の下限値は特に限定されないが、好ましくは０．０１Ｈｚ以上であり、より好ましくは０．１Ｈｚ以上であり、更に好ましくは０．５Ｈｚ以上である。一般的な液晶パネルでは、１フレーム毎に画素電極及び共通電極にかかる電圧の極性を反転させて焼付きの発生を防止している。本実施形態においても、あまり低周波にし過ぎると、１フレーム毎に画素電極及び共通電極にかかる電圧の極性を反転させた場合、正（負）極性の電圧が長時間液晶層４０に印加され、焼付きが発生するおそれがある。したがって、この焼付きが起こらない程度の時間内に液晶層４０にかかる電圧の極性を反転することが好ましく、このような観点から、フレーム周波数の下限値は設定されることが好ましい。
なお、フレーム周波数は、駆動させた液晶パネルを透過する光の輝度の時間変化を、フォトダイオード及びオシロスコープを用いて計測することによって測定することができる。また、フレーム周波数は、タイミング・コントローラによって任意の値に設定することが可能である。
各ＴＦＴ素子２４の半導体層２６は、酸化物半導体を含んでいる。半導体層の材料として、ａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）やポリシリコン（例えば、ＬＴＰＳ（低温ポリシリコン））等の半導体を用いた場合、ＴＦＴ素子のオフリークにより、画素電極に供給された電荷を保持できず、フリッカが視認される。それに対して、酸化物半導体を用いて形成されたＴＦＴ素子２４のオフリークは、ａ－Ｓｉやポリシリコン等の半導体を用いて形成されたＴＦＴ素子のオフリークに比べて対して小さい。そのため、半導体層２６の材料として酸化物半導体を用いることによって、フレーム周波数が小さい場合でも印加電圧の降下を低減することが可能であり、ＶＨＲを向上することができ、フリッカを抑制することができる。
酸化物半導体としては、例えば、ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０）の化学式で表される金属酸化物が挙げられる。Ｍは、Ｇａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ及びＣｏからなる群より選ばれる少なくとも一つの金属元素を示す。例えば、Ｍは、Ｇａのみを含んでもよいし、ＧａとＮｉ、ＧａとＦｅ等、Ｇａと、Ｇａ以外の上記金属元素とを含んでもよい。また、上記金属酸化物は、Ｍとして含まれる金属元素の他に、不純物元素としてＦｅ、Ｎｉ、その他の遷移金属元素、又は該遷移金属の酸化物を含んでもよい。上記化学式において、ｍは整数でなくてもよく、ｍが整数でない場合、ＭとしてＧａを含む酸化物半導体をＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体と呼び、その薄膜をＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系半導体膜とも言う。Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体は、ＴＦＴ素子２４の半導体層２６の材料として特に好適である。Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を用いることによって、ＴＦＴ素子２４のオフリークを特に効果的に小さくすることができる。
これらの他、酸化物半導体としては、Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系、Ｉｎ－Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ系、Ｓｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系、Ａｌ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系、Ｓｎ－Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ系、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系、Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ系、Ａｌ－Ｚｎ－Ｏ系、Ｉｎ－Ｏ系、Ｓｎ－Ｏ系、Ｚｎ－Ｏ系の金属酸化物を適用することができる。
また、上述の金属酸化物を含む半導体層２６に酸化珪素を含ませてもよい。
横電界方式は、各基板１０、３０の表面に対して平行な成分（平行成分）を含む電界（以下、横電界とも言う。）を液晶層４０にかけて液晶層４０を構成する液晶の配向を制御する方式であり、横電界は、画素電極１３及び共通電極１４の間に表示信号に応じた電圧が印加されることによって発生する。横電界には、上述した、ＩＰＳ方式における基板１０に対して略平行な電界５１と、ＦＦＳ方式における放物線状の電界５２とが含まれる。
他方、液晶配向を制御する方式としては、横電界方式の他に縦電界方式が存在する。縦電界方式は、各基板の表面に対して垂直な成分（垂直成分）を主に含む電界（縦電界）を液晶層にかけて液晶層を構成する液晶の配向を制御する方式である。
横電界方式は、縦電界駆動に比べて、より大きな並列容量（蓄積キャパシタ）を形成することができる。そのため、横電界方式を採用する本実施形態では、ＶＨＲの低下を抑制でき、フリッカを視認され難くすることが可能である。したがって、横電界方式は、低周波駆動に好適である。なお、並列容量は、液晶容量（液晶を誘電体とする容量）に対して並列に形成される容量である。
横電界方式は、特に限定されないが、ＩＰＳ方式又はＦＦＳ方式が好適である。
ＩＰＳ方式では、図５に示したように、枝部（櫛歯）１６の先端部を除いて、櫛歯電極（画素電極１３及び共通電極１４）の構造が対称になるため、この電極構造の対称性によってフレクソ分極を打ち消すことが可能である。そのため、ＩＰＳ方式では、フレクソ分極を低減可能であり、フリッカを最小限に抑えることができる。したがって、ＩＰＳ方式は、低周波駆動に好適である。また、櫛歯電極間に電圧を印可すると、絶縁基板を誘電体とする並列容量が櫛歯電極間に形成されるため、ＩＰＳ方式では、液晶にかかる実効電圧の降下を抑制する効果がある。このような観点からも、ＩＰＳ方式は、低周波駆動に好適である。
ＦＦＳ方式では、図７に示したように、画素電極１３及び共通電極１４の構造が非対称になるため、フレクソ分極が発生しやすく、ＦＦＳ方式は、フレクソ分極に伴う輝度変化の影響を受けやすい。したがって、フリッカの防止と言う観点からは、ＦＦＳ方式は不利なようにも考えられる。しかしながら、後述するように、本実施形態では液晶層４０の誘電率異方性（Δε）は、正ではなく、負であり、電圧印可時（駆動時）、液晶分子は電気力線に対して垂直な方向に配向する。そのため、液晶分子は各基板１０、３０に平行な平面内に配向することが可能であり、ＦＦＳ方式においてもフレクソ分極の発生を抑制することができる。また、ＦＦＳ方式では、画素電極１３及び共通電極１４の間に電圧を印可すると、絶縁膜２１を誘電体とする大きな並列容量が画素電極１３及び共通電極１４の間に形成されるため、液晶にかかる実効電圧の降下を効果的に抑制することが可能である。したがって、ＦＦＳ方式によってもフリッカを視認され難くすることが可能であり、ＦＦＳ方式は、低周波駆動に好適と言える。
光配向膜１１及び３１は、表示領域２の全域を少なくとも覆うように切れ目なく形成されている。各光配向膜１１、３１は、近傍の液晶分子を膜表面に対して略平行な方向に配向することができる。光配向膜１１及び３１は、水平配向膜として機能している。
光配向膜１１及び３１には、配向処理として光（好ましくは紫外線、より好ましくは偏光紫外線）の照射が施されている。光の照射は、ラビング等の接触処理とは異なり、非接触処理であるため、光配向膜１１及び３１も用いることによって各光配向膜１１、３１の表面が汚染する可能性を小さくすることができ、各光配向膜１１、３１の表面に対する不純物の付着を最小限に抑えることが可能である。したがって、この不純物に起因してＶＨＲが低下することを抑制することができる。
また、ラビングされた配向膜を用いた場合は、プレチルト角がある程度発生し、各基板に平行な平面内における液晶配向の対称性を低下させるため、フレクソ分極が大きくなり、フリッカを悪化させる可能性がある。一方、光配向膜１１及び３１を用いた場合は、プレチルト角を実質的にゼロにすることができるため、各基板１０、３０に平行な平面内において液晶配向の対称性を高くすることができる。したがって、フレクソ分極を低減することができ、フリッカを抑制することができる。
このように、フレクソ分極を低減する観点からは、液晶層４０のプレチルト角は、実質的にゼロ（０°）であることが好ましい。実質的にゼロとは、０°以上、１°以下（好ましくは０．５°以下、より好ましくは０．３°以下）を意味する。プレチルト角は、シンテック社製の偏光解析装置（商品名：ＯＰＴＩＰＲＯ）を用いて測定することが可能である。
光配向膜１１及び３１の具体的な材料は特に限定されないが、光官能基を有するポリマー（以下、光反応性ポリマーとも言う。）が好適である。これにより、光配向膜１１及び３１を容易に形成することができる。
光官能基は、液晶層４０中の液晶分子の配向を制御する特性を光（好ましくは紫外線、より好ましくは偏光紫外線）の照射によって光配向膜１１及び３１に付与する官能基である。光官能基は特に限定されないが、光異性化反応、光二量化反応、光架橋反応、光分解反応、光フリース転移反応からなる群より選ばれる少なくとも一つの反応を生じる基であることが好ましい。これにより、液晶層４０のプレチルト角を実質的にゼロに容易にすることができる。
光官能基が光異性化反応を生じる場合、光官能基が光の照射によって異性化する。例えば、光の照射によりシス異性体（又はトランス異性体）の光官能基が励起状態を経てトランス異性体（又はシス異性体）の光官能基に変化する。
光官能基が光二量化反応を生じる場合、光官能基を各々有する複数のポリマーの光官能基同士が光の照射によって二量体を形成し、該二量体を介して複数のポリマーが互いに連結され、架橋構造（橋架け結合構造）が形成される。
光官能基が光架橋反応を生じる場合、複数のポリマーが光の照射によって光官能基由来の構造を介して互いに連結され、架橋構造（橋架け結合構造）が形成される。
光官能基が光分解反応を生じる場合、光官能基が光の照射によって分解する。
光官能基が光フリース転移反応を生じる場合、光官能基の一部が光の照射によって転移し、芳香族ヒドロキシケトン骨格が形成される。
また、光官能基としては、シンナメート骨格、カルコン骨格、アゾベンゼン骨格、スチルベン骨格、クマリン骨格、フェニルエステル骨格、シクロブタン骨格等の骨格を含む官能基が好適である。これらの官能基を用いることによって、液晶層４０のプレチルト角を実質的にゼロに容易にすることができる。
シンナメート骨格及びカルコン骨格は、光二量化反応及び／又は光架橋反応を生じることができ、アゾベンゼン骨格及びスチルベン骨格は、光異性化反応を生じることができ、シクロブタン骨格は、光分解反応を生じることができ、フェニルエステル骨格は、光フリース転移（転位）反応を生じることができる。
光反応性ポリマーとしては、ビニルポリマー、アクリルポリマー、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリシロキサン、ポリマレイミド、ポリエステル、ポリアミド等のポリマーが挙げられる。これにより、光配向膜１１及び３１を容易に形成することができる。
また、本発明者らは、下記式（１）で示されるｍ－トリジン（２，２’－ジメチルビフェニル－４，４’－ジアミン）を反応して得られるポリアミック酸及びポリイミドが優れたイオン吸着機能を有していることを見出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
このポリアミック酸及び／又はポリイミドを配向剤に加えることで、このポリアミック酸及び／又はポリイミドによって液晶中を浮遊する不純物イオンをトラップでき、電界ベクトルの反転による不純物イオンの移動に起因する印加電圧の降下を抑制することができる。このような観点から、光配向膜１１及び３１は、ｍ－トリジンを酸二無水物と反応させることによって得られたポリアミック酸及びポリイミドの少なくとも一方（以下、イオン吸着ポリマーとも言う。）を含むことが好ましい。なお、このポリイミドは、ｍ－トリジンを酸二無水物と反応させることによって得られたポリアミック酸を完全に、又は、部分的にイミド化したものであってもよい。
各光配向膜１１、１３のイオン吸着ポリマーの含有量は特に限定されないが、光反応性ポリマーとイオン吸着ポリマーの重量比は、好ましくは光反応性ポリマー：イオン吸着ポリマー＝１：９９～８０：２０であり、より好ましくは光反応性ポリマー：イオン吸着ポリマー＝５：９５～５０：５０であり、更に好ましくは光反応性ポリマー：イオン吸着ポリマー＝１０：９０～３０：７０である。
酸二無水物は、ｍ－トリジンと反応し得るものであれば特に限定されないが、下記式（２－１）で表される酸二無水物（ＰＭＤＡ）、下記式（２－２）で表される酸二無水物（ＣＢＤＡ）、下記式（２－３）で表される酸二無水物（ＢＰＤＡ）、下記式（２－４）で表される酸二無水物（ｅｘｏＨＤＡ）、下記式（２－５）で表される酸二無水物（ＢＴＤＡ）、下記式（２－６）で表される酸二無水物（ＴＣＡ）、下記式（２－７）で表される酸二無水物（ＮＤＡ）等が好適である。これらの酸二無水物を用いることによって、光配向膜１１及び３１の電気特性を良好なものとすることが可能である。なお、これらは、単独で用いてもよいし２種以上を組み合わせて用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
なかでも、上記式（２－２）で示されるＣＢＤＡ（１，２，３，４－シクロブタンテトラカルボン酸二無水物）が好ましい。これにより、光配向膜１１及び３１の電気特性を特に良好なものとすることが可能である。
液晶層４０は、シール４によって囲まれた基板１０と基板３０の間隙に液晶材料（液晶成分を含む組成物）を封止することによって形成されている。液晶層４０は、ネマチック相を呈する層であり、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子とジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子とを少なくとも含有している。液晶層４０中のこれらの液晶分子は、光配向膜１１及び３１の配向規制力により、電圧無印加時、平行配向（水平配向、ホメオトロピック配向）を示し、その長軸が各基板１０、３０の表面に略平行となるように配向している。
上述のように、ＶＨＲを決める代表的な因子は液晶中に含有される不純物イオンである。そして、メソゲンの分極が大きい液晶分子を含有する液晶は、不純物イオンを取り込みやすいため、このような液晶分子をできるだけ少なくし、分極の小さい液晶分子を使用することが重要である。本発明者らは、下記式（３）で表されるビシクロヘキシル骨格の分極が小さく、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子は不純物イオンとの相互作用が少ないため、液晶中の不純物イオンの密度低下に有効であることを見出した。これは、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子が、不純物イオンの液晶層への溶出を低減するためであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
そこで、本実施形態の液晶層４０は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子を含有している。これにより、液晶層４０中への不純物イオンの可溶性を低減することが可能であり、不純物イオンによるＶＨＲの低下を抑制することができる。
ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子の該骨格以外の構造は特に限定されないが、該液晶分子としては、例えば、下記式（４－１）や、非特許文献１に記載の下記式（４－２）、（４－３）、（４－４）、（４－５）、（４－６）で表されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
液晶層４０におけるビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子の含有量は特に限定されないが、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子は、液晶材料全体に対して、好ましくは５～７０重量％、より好ましくは１０～６０重量％、更に好ましくは１５～５０重量％混合される。
液晶層４０の誘電率異方性（Δε）は、正ではなく、負である。横電界方式において、横電界は、通常、平行成分に加えて、各基板１０、３０の表面に垂直な成分（垂直成分）をある程度は含む。したがって、液晶層４０の誘電率異方性が正であると、電圧印可時（駆動時）、液晶分子は電気力線に沿って配向するため、液晶分子が基板１０から立ち上がるように液晶配向が変形し、これがフレクソ分極の原因となり得る。一方、液晶層４０の誘電率異方性が負である本実施形態では、電圧印可時（駆動時）、液晶分子は電気力線に対して垂直な方向に配向するため、基板１０に平行な平面内において配向することが可能であり、フレクソ分極を低減することができる。
このように、本実施形態では誘電異方性が負の液晶を用いることが重要であるが、特許文献１に記載の液晶表示装置では、液晶の誘電異方性の正負は特に限定されず、重要視されていない。
液晶層４０の誘電率異方性の具体的な値は特に限定されないが、２０℃、１ｋＨｚにおいて、－１～－１２が好ましく、－２～－１０がより好ましく、－３～－８が更に好ましい。負の誘電異方性が大きいと、閾値電圧Ｖｔｈを低下させることができるため、省電力になるが、液晶の信頼性は低下する傾向にある。上記数値範囲であれば、信頼性と閾値電圧のバランスを取ることが可能である。
上述のように、液晶層４０は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子を含有し、かつ、負の誘電率異方性を有するが、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子のみでは液晶層４０の誘電率異方性を効果的に負にすることが困難であり、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子の使用量が制限されてしまう。そこで、液晶層４０にはジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子が混合されている。
下記式（５）で示される構造（式中、Ｘ及びＹは、ハロゲン元素を表す。）は、一般的に、極めて大きな負の誘電異方性を発現するが、このような負の誘電異方性を有する構造のうち、下記式（５－１）で示される構造、すなわちジフルオロベンゼン骨格が特に好ましい。この骨格は、熱や水分、光のストレスに対して強い化学的安定性を有すると考えられるため、ＶＨＲの低下抑制に強い効果を発揮し、フリッカの改善に大きく寄与する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
また、液晶層４０がジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子を含有すると、該液晶分子の高信頼性かつ大きな負の誘電率異方性により、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子を液晶層４０に多く導入することが可能となる。そして、これらの液晶分子の相乗効果によって、フリッカを効果的に低減することが可能となる。
上記（５－１）で示される構造を有する液晶分子の該構造以外の構造は特に限定されないが、下記式（６－１）や、非特許文献１に記載の下記式（６－２）で表される液晶分子が好適な例として挙げられる。下記式（６－１）中、Ｒ１は炭素数１～７の直鎖状アルキル基を表し、Ｒ２は炭素数１～５の直鎖状アルキル基、又は、炭素数１～４の直鎖状アルコキシル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
液晶層４０におけるジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子の含有量は特に限定されないが、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子は、液晶材料全体に対して、好ましくは１～７０重量％、より好ましくは２～６０重量％、更に好ましくは３～５０重量％混合される。
なお、上記式（５）で示される構造としては他に、下記式（５－２）で示される構造も考えられるが、これでは、ＶＨＲの低下抑制が不充分であり、フリッカが視認され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
上記（５－２）で示される構造を有する液晶分子としては、下記式（７）で表される液晶分子が挙げられる。下記式（７）中、Ｒ１は炭素数１～７の直鎖状アルキル基を表し、Ｒ２は炭素数１～５の直鎖状アルキル基、又は、炭素数１～４の直鎖状アルコキシル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
液晶層４０は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子及びジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子以外の成分、例えば誘電利異方性が負の一般的な液晶材料を含有してもよい。
液晶層４０は、重合性モノマー（例えば、紫外線等の光の照射によって、ラジカルを発生し、かつ、重合するモノマー）を含有せずにビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子及びジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子を含有する液晶材料を基板１０及び３０の間に封入することによって形成されることが好ましい。これにより、重合性モノマーに起因する不純物イオンの発生を防止することができ、重合性モノマーを含有する場合に比べて、フリッカの発生を効果的に抑制することが可能である。
液晶層４０は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子、及び、重合性モノマー（例えば、紫外線等の光の照射によって、ラジカルを発生し、かつ、重合するモノマー）を含有する液晶材料を基板１０及び３０の間に封入した後に液晶材料に光（例えば紫外線）を照射することによって形成されてもよいが、その場合、重合性モノマーの濃度を低く抑えることが好ましい。具体的には、液晶材料全体に対する重合性モノマーの濃度は、光の照射前において、０．４質量％未満であることが好ましく、０．３質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることが更に好ましい。０．４質量％以上であると、重合性モノマーによる不純物モノマーが増加し、ＶＨＲの低下を引き起こす可能性がある。０．１質量％以下であると、重合性モノマーを含有しない液晶材料を用いた場合と比較して、同等のＶＨＲを実現することが可能であり、また、フリッカを同程度視認されなくすることができる。液晶材料が重合性モノマーを含有する場合、重合性モノマーの濃度の下限値は、液晶材料全体に対する重合性モノマーの濃度が光の照射前に０質量％より大きくなる限り、特に限定されない。
重合性モノマーは、光の照射によって重合してポリマーを形成してもよく、各光配向膜１１、３１上、及び／又は、液晶層４０中に、重合性モノマーから形成されたポリマーが存在していてもよい。
重合性モノマーとしては、例えば、一種以上の環構造を有する単官能又は多官能の重合性基を有するモノマーが挙げられる。そのようなモノマーとしては、例えば、下記化学式（８）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
（式中、
Ｒ１は、－Ｒ２－Ｓｐ１－Ｐ１基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である。
Ｐ１は、重合性基を表す。
Ｓｐ１は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
Ｒ１が有する水素原子は、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。
Ｒ１が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子及び硫黄原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
Ｒ２は、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
Ａ１及びＡ２は、同一又は異なって、１，２－フェニレン基、１，３－フェニレン基、１，４－フェニレン基、ナフタレン－１，４－ジイル基、ナフタレン－１，５－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、１，４－シクロヘキシレン基、１，４－シクロヘキセニレン基、１，４－ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、ピペリジン－１，４－ジイル基、ナフタレン－２，６－ジイル基、デカヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、１，２，３，４－テトラヒドロナフタレン－２，６－ジイル基、インダン－１，３－ジイル基、インダン－１，５－ジイル基）、インダン－２，５－ジイル基、フェナントレン－１，６－ジイル基、フェナントレン－１，８－ジイル基、フェナントレン－２，７－ジイル基、フェナントレン－３，６－ジイル基、アントラセン－１，５－ジイル基、アントラセン－１，８－ジイル基、アントラセン－２，６－ジイル基、又は、アントラセン－２，７－ジイル基を表す。
Ａ１及びＡ２が有する－ＣＨ２－基は、互いに隣接しない限り－Ｏ－基又は－Ｓ－基で置換されていてもよい。
Ａ１及びＡ２が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子、－ＣＮ基、又は、炭素数１～６のアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基若しくはアルキルカルボニルオキシ基で置換されていてもよい。
Ｚは、同一又は異なって、－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基、又は、直接結合を表す。
ｎは０、１又は２である。）
で表される化合物が挙げられる。
より具体的には、例えば、下記化学式（９－１）～（９－５）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
（式中、Ｐ１は、同一又は異なって、重合性基を表す。ベンゼン環が有する水素原子の一部又は全部は、ハロゲン原子、又は、炭素数１～１２のアルキル基若しくはアルコキシ基に置換されていてもよい。また、上記炭素数１～１２のアルキル基若しくはアルコキシ基が有する水素原子の一部又は全部は、ハロゲン原子に置換されていてもよい。）で表されるいずれかの化合物が挙げられる。
上記Ｐ１としては、例えば、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基が挙げられる。
本実施形態で用いることができる他の重合性モノマーとしては、例えば、下記化学式（１０－１）～（１０－８）；
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
（式中、
Ｒ３及びＲ４は、同一又は異なって、－Ｓｐ２－Ｐ２基、水素原子、ハロゲン原子、－ＣＮ基、－ＮＯ２基、－ＮＣＯ基、－ＮＣＳ基、－ＯＣＮ基、－ＳＣＮ基、－ＳＦ５基、又は、炭素数１～１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、アラルキル基若しくはフェニル基を表す。
Ｒ３及びＲ４の少なくとも一方は、－Ｓｐ２－Ｐ２基を含む。
Ｐ２は、重合性基を表す。
Ｓｐ２は、炭素数１～６の直鎖状、分枝状若しくは環状のアルキレン基若しくはアルキレンオキシ基、又は、直接結合を表す。
Ｒ３及びＲ４の少なくとも一方が、炭素数１～１２の直鎖状又は分枝状のアルキル基、アラルキル基又はフェニル基であるとき、上記Ｒ３及びＲ４の少なくとも一方が有する水素原子は、フッ素原子、塩素原子又は－Ｓｐ２－Ｐ２基に置換されていてもよい。
Ｒ１及びＲ２が有する－ＣＨ２－基は、酸素原子、硫黄原子及び窒素原子が互いに隣接しない限り－Ｏ－基、－Ｓ－基、－ＮＨ－基、－ＣＯ－基、－ＣＯＯ－基、－ＯＣＯ－基、－Ｏ－ＣＯＯ－基、－ＯＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｏ－基、－ＳＣＨ２－基、－ＣＨ２Ｓ－基、－Ｎ（ＣＨ３）－基、－Ｎ（Ｃ２Ｈ５）－基、－Ｎ（Ｃ３Ｈ７）－基、－Ｎ（Ｃ４Ｈ９）－基、－ＣＦ２Ｏ－基、－ＯＣＦ２－基、－ＣＦ２Ｓ－基、－ＳＣＦ２－基、－Ｎ（ＣＦ３）－基、－ＣＨ２ＣＨ２－基、－ＣＦ２ＣＨ２－基、－ＣＨ２ＣＦ２－基、－ＣＦ２ＣＦ２－基、－ＣＨ＝ＣＨ－基、－ＣＦ＝ＣＦ－基、－Ｃ≡Ｃ－基、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－基、又は、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－基で置換されていてもよい。
ベンゼン環が有する水素原子の一部又は全部は、ハロゲン原子、又は、炭素数１～１２のアルキル基若しくはアルコキシ基に置換されていてもよい。また、上記炭素数１～１２のアルキル基若しくはアルコキシ基が有する水素原子の一部又は全部は、ハロゲン原子に置換されていてもよい。）
で表されるいずれかの化合物が挙げられる。
上記Ｐ２としては、例えば、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイルアミノ基、又は、メタアクリロイルアミノ基が挙げられる。
シール４は、空気中の水分が液晶層４０に侵入することを抑制する上で重要な役割を果たす。シール４の幅Ｗは太いほど、液晶層４０内への水分侵入の確率は減少する。液晶層４０内へ侵入した水分は、イオンを抱きかかえているため、液晶層４０の外縁部においてＶＨＲを低下させてしまう。より具体的には、シール４の幅Ｗ（長手方向に垂直な方向におけるシール４の長さ）は、０．１ｍｍよりも大きいことが好ましく、０．２ｍｍ以上であることがより好ましい。０．１ｍｍよりも大きいと、ＶＨＲ低下に起因するフリッカを効果的に抑制することができる。シール４の幅Ｗが細過ぎると、製品レベルの均一な表示品位が得られない可能性がある。これは、空気中の水分が液晶層４０へ侵入しやすくなり、シール４周辺でＶＨＲの低下を招くためと考えられる。
他方、特許文献１には、シールの幅について記載されていない。
なお、シール４の幅Ｗの上限値は特に限定されないが、好ましくは５ｍｍ以下であり、より好ましくは３ｍｍ以下であり、更に好ましくは１ｍｍ以下である。近年、スマートフォンやタブレット端末、テレビ等の液晶表示装置のデザイン性や機能性（情報量や持ち運び易さ等）を高めるために、液晶表示装置全体に占める表示領域の面積比率を高める方向にある。そのため、シール幅Ｗがあまりに広い場合は液晶表示装置１に占める表示領域２の面積比率が低くなってしまうため、シール幅Ｗはデザイン性や機能性を損なわない程度に狭くしておくことが好ましい。また、シール４の材料は特に限定されず、一般的な液晶セル用シール材、例えば紫外線硬化性樹脂を使用することができる。
図９及び１０は、実施形態１に係る液晶表示装置のバックライトの断面模式図である。
バックライト５は、基板１０の後方に配置された面光源であり、基板１０に光を照射する。図９及び１０に示すように、バックライト５は、光源として複数のＬＥＤ素子６を有することが好ましい。
バックライト５は、光源としてＣＣＦＬ（冷陰極管）を有してもよいが、ＣＣＦＬは、３１３ｎｍや３６５ｎｍの紫外線を発生するため、液晶にダメージを与える。具体的には、液晶分子が分解し、不純物イオンが発生する。
それに対して、ＬＥＤ素子６は、３１３ｎｍの紫外線を発生しないため、光源としてＬＥＤ素子６を用いることによって液晶のダメージを軽微なものにすることが可能であり、不純物イオンの発生を抑制することができる。このような観点から、ＬＥＤ素子６は、紫外光を発生せず、可視光のみを発生するものが好ましく、ＬＥＤ素子６の発光波長は３８０ｎｍ以上であることが好ましく、３８０ｎｍ未満の光を実質的に発生しないことが好ましい。また、ＬＥＤ素子６は、その発光原理がエレクトロルミネッセンスを利用するものであることが好ましい。ＬＥＤ素子６は、ＯＬＥＤ（有機ＥＬ素子）であってもよい。また、ＬＥＤ素子６は、白色ＬＥＤ素子であってもよいし、図９に示したように、赤、緑及び青の３色のＬＥＤ素子６Ｒ、６Ｇ及び６Ｂであってもよい。このようなＬＥＤ素子６には、一般的な液晶パネル用バックライトに含まれるＬＥＤ素子と同様のものを使用することができる。
バックライト５は、図９に示したように、複数のＬＥＤ素子６がマトリクス状に配列された直下型バックライトであってもよいし、図１０に示したように、導光板７の端面に対向するように複数のＬＥＤ素子６が直線状に配列されたサイドライト型バックライトであってもよい。いずれの場合も、バックライト５と、基板１０（より詳細には、基板１０の液晶層４０と反対側の表面上に設けられた偏光板）との間には、ＬＥＤ素子６からの光を拡散する拡散シート８が設けられてもよい。
バックライト５の輝度は、可変であることが好ましい。ＬＥＤ素子６を使用したバックライト５は可視光のみを発光可能であるが、可視光を長時間曝露するエージングによっても僅かであるが光配向膜１１、３１及び／又は液晶に影響を与え、フリッカが視認されやすくなる。したがって、液晶層４０に曝露される可視光の照射量を小さくするために、バックライト５の輝度を時間とともに変動させることが好ましい。例えば、周囲の明るさに応じてバックライト５の輝度を調整したり、フィールドシーケンシャル方式を採用することが好ましい。
他方、特許文献１は、バックライトについて記載されていない。
以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置１は、横電界方式の液晶表示装置であって、液晶表示装置１は、一対の基板１０及び３０と、一対の基板１０及び３０の少なくとも一方上に設けられた光配向膜１１及び３１と、一対の基板１０及び３０の間に設けられた水平配向型の液晶層４０と、マトリクス状に配列された複数の画素３とを備え、液晶層４０は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子と、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子とを含み、液晶層４０の誘電率異方性は、負であり、一対の基板１０及び３０の一方は、複数の画素３に対応して設けられた複数のＴＦＴ素子２４を含み、複数のＴＦＴ素子２４の各々は、酸化物半導体を含む半導体層２６を有し、液晶表示装置１のフレーム周波数は、５０Ｈｚ未満である。
このように、横電界方式を採用することによって、縦電界駆動の場合に比べて、より大きな並列容量を形成することができる。したがって、ＶＨＲの低下を抑制でき、フリッカを抑制することが可能である。
また、一対の基板１０及び３０の少なくとも一方上に設けられた光配向膜１１及び３１を設けることによって、配向処理として非接触処理である光照射を実施することが可能であるため、光配向膜１１及び３１の表面の汚染を少なくすることができ、不純物によるＶＨＲの低下を抑制できる。また、水平配向型の液晶層４０のプレチルト角を実質的にゼロにすることができるため、液晶配向の対称性を高くすることができ、フレクソ分極を低減することができる。したがって、フリッカを抑制することが可能である。
また、液晶層４０がビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子を含むことによって、液晶層４０中への不純物イオンの可溶性を低減することが可能である。したがって、不純物イオンによるＶＨＲの低下を抑制でき、フリッカを抑制することが可能である。
また、液晶層４０の誘電率異方性を負にすることによって、電圧印可時、液晶分子は電気力線に対して垂直な方向に配向するため、各基板１０、３０に平行な平面内に配向することが可能となる。したがって、フレクソ分極を低減することができ、フリッカを抑制することが可能である。
また、液晶層４０がジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子を含むことによって、該液晶分子の高信頼性かつ大きな負の誘電率異方性により、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子を液晶層４０に多く導入することが可能となる。これらの液晶分子の相乗効果によって、液晶層４０中への不純物イオンの可溶性を効果的に低減でき、フリッカを効果的に抑制することが可能である。
更に、各ＴＦＴ素子２４が酸化物半導体を含む半導体層２６を有することによって、各ＴＦＴ素子２４のオフリークを小さくできるため、液晶表示装置１のフレーム周波数が小さい場合でも印加電圧の降下を低減することが可能であり、ＶＨＲを向上することができる。したがたって、フリッカを抑制することができる。
そして、液晶表示装置１のフレーム周波数を５０Ｈｚ未満にすることよって、液晶表示装置１の消費電力を低減することが可能である。液晶表示装置１を低周波で駆動する場合、フリッカが発生しやすくなるが、上述のように本実施形態では種々の対策が講じられているため、フリッカを抑制することができる。
以上より、本実施形態では、フリッカを抑制しつつ、消費電力の低減が可能である。
本実施形態に係る液晶表示装置１は、ＬＥＤ素子６を有するバックライト５を更に備えることが好ましい。これにより、液晶のダメージを軽微なものにすることが可能であり、液晶分子に起因する不純物イオンの発生を抑制することができる。したがたって、フリッカを効果的に抑制することができる。
バックライト５の輝度は、可変であることが好ましい。これにより、液晶のダメージをより軽微なものにすることが可能であり、液晶分子に起因する不純物イオンの発生をより効果的に抑制することができる。したがたって、フリッカをより効果的に抑制することができる。
液晶層４０は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子と、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子とを含有する液晶材料を一対の基板１０及び３０の間に封入することによって形成され、液晶材料は、重合性モノマーを含有しないことが好ましい。これにより、重合性モノマーに起因する不純物モノマーの発生を防止することができ、フリッカを効果的に抑制することができる。
他方、液晶層４０は、一対の基板１０及び３０の間に封入された液晶材料に光を照射することによって形成され、液晶材料は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子と、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子と、重合性モノマーとを含有し、液晶材料全体に対する重合性モノマーの濃度は、光の照射前において、０．４質量％未満であってもよい。これにより、重合性モノマーに起因する不純物モノマーの発生を抑制することができ、フリッカを効果的に抑制することができる。
本実施形態に係る液晶表示装置１は、一対の基板１０及び３０の間に設けられ、液晶層４０を取り囲むシール４を更に備え、シール４の幅は、０．１ｍｍよりも大きいことが好ましい。これにより、液晶層４０内への水分侵入の確率を小さくすることができるため、水分に起因する不純物モノマーの発生を抑制することができ、フリッカを効果的に抑制することができる。
光配向膜１１及び３１は、ｍ－トリジンが酸二無水物と反応して得られたポリアミック酸及びポリイミドの少なくとも一方を含むことが好ましい。これにより、このポリアミック酸及び／又はポリイミドによって液晶中を浮遊する不純物イオンをトラップでき、電界ベクトルの反転による不純物イオンの移動に起因する印加電圧の降下を抑制することができる。したがって、フリッカを効果的に抑制することができる。
酸二無水物は、１，２，３，４－シクロブタンテトラカルボン酸二無水物であることが好ましい。これにより、光配向膜１１及び３１の電気特性を特に良好なものとすることが可能である。
液晶層４０のプレチルト角は、実質的にゼロであることが好ましい。これにより、液晶配向の対称性を高くすることができ、フレクソ分極を効果的に低減することができる。したがって、フリッカを効果的に抑制することができる。
光配向膜１１及び３１は、光官能基を有するポリマーから形成されることが好ましい。これにより、光配向膜１１及び３１を容易に形成することができる。
光官能基は、光異性化反応、光二量化反応、光架橋反応、光分解反応、光フリース転移反応からなる群より選ばれる少なくとも一つの反応を生じることが好ましい。これにより、液晶層４０のプレチルト角を実質的にゼロに容易にすることができる。
ポリマーは、光官能基として、シンナメート骨格、カルコン骨格、アゾベンゼン骨格、スチルベン骨格、クマリン骨格、フェニルエステル骨格、及び、シクロブタン骨格からなる群より選ばれる少なくとも一つの骨格を含むことが好ましい。これにより、液晶層４０のプレチルト角を実質的にゼロに容易にすることができる。
酸化物半導体は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体であることが好ましい。これにより、ＴＦＴ素子２４のオフリークを特に効果的に小さくすることができる。
横電界方式は、ＩＰＳ方式であることが好ましい。これにより、フレクソ分極を効果的に低減可能である。また、絶縁基板を誘電体とする大きな並列容量を形成可能であり、液晶にかかる実効電圧の低下を効果的に抑制することができる。これらの結果、フリッカを効果的に抑制することができる。
他方、横電界方式は、ＦＦＳ方式であってもよい。本実施形態では、液晶層４０の誘電率異方性が負であるため、液晶分子は各基板１０、３０に平行な平面内に配向することが可能であり、ＦＦＳ方式においてもフレクソ分極の発生を抑制することができる。また、ＦＦＳ方式では、絶縁膜２１を誘電体とする非常に大きな並列容量を形成可能であり、液晶にかかる実効電圧の低下を特に効果的に抑制することができる。これらの結果、フリッカを効果的に抑制することができる。
以下、実施形態１に係る液晶表示装置を実際に作製した例を比較例とともに示す。
（実施例１）
まず、光官能基を有するポリマーを固形分として含む配向剤を準備し、この配向剤を、一対の櫛歯電極を有するガラス基板（以下、ＩＰＳ電極基板とも言う。）に塗布した。各櫛歯の幅は３μｍとし、隣接する櫛歯間の距離（スペースの幅）は９μｍとした。また、対向基板としての素ガラス基板に同様のものを塗布した。配向剤の組成（重量比）は、ＮＭＰ：ＢＣ：固形分＝６５：３０：５とした。光官能基を有するポリマーとしては、シクロブタン骨格を主鎖に含むポリアミック酸を用いた。
その後、両基板を７０℃で２分間、仮焼成した。仮焼成後の各配向膜の膜厚は、１００ｎｍであった。その後、２３０℃で３０分間、本焼成を行った。その後、配向処理として、各配向膜に偏光紫外線を照射した。その後、両基板を２３０℃で３０分間、追加焼成した。そして、対向基板にシール（協立化学産業社製のワールドロック）を描画し、ＩＰＳ電極基板と貼り合せて空セルを作製した。その後、空セル内に液晶材料を真空下で充填して、ＩＰＳ方式の液晶セルを作製した。その後、液晶セルを１３０℃で４０分間、加熱し、液晶の再配向処理を行った。再配向処理後のシールの幅は、１ｍｍであった。液晶層のリタデーション（液晶の屈折率異方性×セル厚）は３３０ｎｍであった。液晶層のプレチルト角は０°であった。
使用した液晶材料は、誘電率異方性が負のネガ型液晶材料（メルク社製のＭＬＣ６６１０）に、上記式（４－１）で表されるｔｒａｎｓ－４－プロピル－４’－ビニル－１，１’－ビシクロヘキサン（ビシクロヘキシル骨格を含む液晶分子に相当する。）を液晶材料全体に対して２０重量％となるように添加するとともに、上記式（６－１）で表される構造を含む液晶分子（ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子に相当する。）を液晶材料全体に対して３重量％となるように添加して調整した材料であった。上記式（６－１）で表される構造を含む液晶分子としては、特許文献２に記載されている、上記式（６－１）においてＲ１が炭素数５の直鎖状アルキル基であり、Ｒ２が炭素数４の直鎖状アルコキシル基であるものを用いた。
その後、液晶セルの両面に偏光板をクロスニコルで貼り付けた。その後、液晶セルをバックライトと組み合わせて液晶パネルを作製した。
液晶パネルは、酸化物半導体のＴＦＴ駆動を模して、以下のよう駆動した。東陽テクニカ社製の液晶物性評価システム（商品名：６２５４型）を用い、櫛歯電極間にパルス電圧を印加後、櫛歯電極間を開放した。パルス幅は３００μ秒、印加電圧は２．５Ｖ、保持時間は１秒（すなわちフレーム周波数は１Ｈｚ）とした。
バックライトとしては、光源としてＬＥＤ素子（ＯＬＥＤでもよい。）を有するものを使用した。ＬＥＤ素子の発光波長は３８０ｎｍ以上であった。ＬＥＤ素子は、その発光原理がエレクトロルミネッセンスを利用するものであった。バックライトの輝度は１００００ｃｄ／ｍ２であった。
以下、本実施例におけるＶＨＲ、コントラスト及びフリッカの評価法について説明する。
１）ＶＨＲ（電圧保持率）
ＶＨＲの測定には、東陽テクニカ社製の液晶物性評価システム（商品名：６２５４型）を用いた。パルス幅は３００μ秒、印加電圧は５Ｖ、保持時間は１秒、測定温度は６０℃とした。
２）コントラスト
コントラストは、（コントラスト）＝（白表示時の輝度）／（黒表示時の輝度）の式から算出した。白表示時は最大輝度となる電圧印加状態、黒表示時は電圧無印加状態とした。白表示時及び黒表示時の輝度の測定には、トプコン社製の分光放射計（商品名：ＳＲ－ＵＬ２）を用いた。
３）フリッカ試験
電圧無印可状態にてバックライトを点灯させ、６０℃、９５％湿度下に液晶パネルを３時間放置後、東陽テクニカ社製の液晶物性評価システム（商品名：６２５４型）を用いてパルス電圧を印加した。パルス幅は３００μ秒、印加電圧は２．５Ｖ、駆動は極性反転駆動（フレーム毎に電圧極性を反転させる）、保持時間は１秒（１Ｈｚ）、評価温度は２５℃とした。フリッカの有無をＮＤ（減光）フィルター（Ｎｅｕｔｒａｌ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｆｉｌｔｅｒ）越しに目視で判定した。ＮＤフィルターとして、１０％、２０％又は５０％透過の３種類のフィルターを用いた。ＮＤフィルターの透過率が増加するほど裸眼に近くなり、フリッカが視認されやすくなるため、より高透過率のＮＤフィルター越しにフリッカが視認されないときほどフリッカがより抑制されていると言える。
以下に、本実施例の評価結果を示す。
１）ＶＨＲ
９８％以上であり、問題ないレベルであった。
２）コントラスト
１０００以上であり、問題ないレベルであった。
３）フリッカ試験
いずれのＮＤフィルターを用いた場合も目視できず、問題ないレベルであった。
本実施例の液晶パネルは、配向性、電気特性ともに良好であり、フリッカのない良好な表示を実現できた。
（比較例１－１）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
配向剤の固形分としてポリスチレンを用いた。ベタ電極（方形状の電極）を各々有する２枚の基板を用いて、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式の液晶セルを作製した。配向処理として、ラビングを行った。使用した液晶材料は、誘電率異方性が負のネガ型液晶材料（メルク社製のＭＬＣ６６１０）であった。再配向処理後のシールの幅は、０．１ｍｍであった。バックライトには光源としてＣＣＦＬを有するものを使用した。
以下に、実施例１と同様に本比較例を評価した結果を示す。
１）ＶＨＲ
９６％以下であり、実施例１に劣っていた。
２）コントラスト
１０００以上であり、実施例１と同等であった。
３）フリッカ試験
ＮＤフィルター（１０％透過）越しで視認できた。
本比較例の液晶パネルは、電気特性が不良であり、フリッカも観察されたため、製品レベルではない。
なお、各実施例及び各比較例において、ＮＤフィルター（１０％透過）越しにフリッカが視認できた場合を製品レベルではないと判断し、ＮＤフィルター（１０％透過）越しにフリッカが視認できなかった場合を製品レベルであると判断した。
（比較例１－２）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
使用した液晶材料は、誘電率異方性が負のネガ型液晶材料（メルク社製のＭＬＣ６６１０）に、上記式（４－１）で表されるｔｒａｎｓ－４－プロピル－４’－ビニル－１，１’－ビシクロヘキサンを液晶材料全体に対して２０重量％となるように添加するとともに、上記式（７）で表される構造を含む液晶分子を液晶材料全体に対して３重量％となるように添加して調整した材料であった。上記式（７）で表される構造を含む液晶分子としては、上記式（７）においてＲ１が炭素数５の直鎖状アルキル基であり、Ｒ２が炭素数４の直鎖状アルコキシル基であるものを用いた。
以下に、実施例１と同様に本比較例を評価した結果を示す。
１）ＶＨＲ
９７％以下であり、実施例１に劣っていた。
２）コントラスト
１０００以上であり、実施例１と同等であった。
３）フリッカ試験
ＮＤフィルター（１０％透過）越しで視認できた。
本比較例の液晶パネルは、電気特性が不良であり、フリッカも観察されたため、製品レベルではない。
本比較例と実施例１の結果から、上記式（５）で示される構造の中でも特に上記式（５－１）で示される構造（ジフルオロベンゼン骨格）を有する液晶分子を、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子と併用することが、フリッカの抑制に効果的であることが分かる。
（実施例１ａ）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
ＩＰＳ電極基板を、平面状の電極と電極スリットが形成された電極とを有する基板に変更し、ＦＦＳ方式の液晶セルを用いた。電極スリットが形成された電極において、電極スリットに沿う電極部分の幅は３μｍとし、電極スリットの幅は５μｍとした。両電極間には絶縁膜として膜厚３００ｎｍのＳｉＮｘ膜を介在させた。
以下に、実施例１と同様に本実施例を評価した結果を示す。
１）ＶＨＲ
９９％以上であり、実施例１と同等以上であった。
２）コントラスト
１０００以上であり、実施例１と同等であった。
３）フリッカ試験
ＮＤフィルター（５０％透過）越しで視認できなかった。
本実施例では、実施例１に比べてＶＨＲは向上したものの、フリッカの見え方は僅かに悪化した。これは、ＦＦＳ方式ではＩＰＳ方式に比べてフレクソ分極が発生しやすく、ＦＦＳ方式の液晶パネルがフレクソ分極に起因する輝度変化の影響を受けやすいためと考えられる。液晶モードによる、フレクソ分極に起因する輝度変化の影響の大きさは以下のようになると考えられる。
ＩＰＳ（ポジ）＝ＩＰＳ（ネガ）＜ＦＦＳ（ネガ）＜ＦＦＳ（ポジ）
すなわち、ポジ型のＩＰＳ方式とネガ型のＩＰＳ方式が同程度であり、ネガ型のＩＰＳ方式、ネガ型のＦＦＳ方式、ポジ型のＦＦＳ方式の順に影響が大きくなると考えられる。
このように、ＦＦＳ方式の本実施例では、電極の構造が非対称になるため、フレクソ分極に起因する輝度変化の影響を受けやすい。すなわち、フリッカの防止と言う観点からは、本実施例は不利なようにも考えられる。しかしながら、ＦＦＳ方式の本実施例では、ＳｉＮｘ膜を誘電体とする非常に大きな並列容量が電極間に形成されるため、ＶＨＲの低下を効果的に抑制でき、その結果、フリッカを視認され難くすることが可能である。
なお、ポジ型では、液晶分子が基板から立ち上がるように液晶配向が変形し、これがフレクソ分極の原因となるため、ＩＰＳ方式では、一画素内の櫛歯構造に沿って発生するフレクソ分極はネガ型よりもポジ型の方が大きくなる。しかしながら、ＩＰＳ方式の電極構造によれば、そのフレクソ分極を画素全体でほぼキャンセルすることが可能である。そのため、フレクソ分極に起因する輝度変化の影響の受けやすさは、液晶パネルとしては、ポジ型のＩＰＳ方式とネガ型のＩＰＳ方式との間で同程度となる。ＩＰＳ方式におけるフレクソ分極の大きさは、以下のように表すことができる。
ＩＰＳ（ポジ）；－（大きなフレクソ分極）＋（大きなフレクソ分極）≒０
ＩＰＳ（ネガ）；－（小さなフレクソ分極）＋（小さなフレクソ分極）≒０
（比較例１ａ）
以下の点を除いて実施例１ａと同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
使用した液晶材料は、誘電率異方性が正のポジ型液晶材料（メルク社製のＭＬＣ３０１９）であった。
以下に、実施例１と同様に本比較例を評価した結果を示す。
１）ＶＨＲ
９８％以上であり、実施例１と同等であった。
２）コントラスト
１０００以上であり、実施例１と同等であった。
３）フリッカ試験
ＮＤフィルター（１０％透過）越しで視認できた。
本比較例の液晶パネルは、フリッカが観察されたため、製品レベルではない。この原因を図１１及び１２を用いて説明する。
図１１は、比較例１ａの液晶パネルの断面模式図であり、電極スリットに直交する断面を示す。図１２は、実施例１ａの液晶パネルの断面模式図であり、電極スリットに平行な断面（電極スリット上で切断した面）を示す。なお、図１２には、実際には電極スリットが形成された電極は現れないが、その位置を破線で示す。
図１１に示すように、液晶の誘電異方性が正である本比較例の場合、電圧印加時に、基板１０から立ちあがるように配向する液晶分子４１が発生し、フレクソ分極が発生したため、フリッカが観察されたと考えられる。一方、図１２に示すように、液晶の誘電異方性が負の実施例１ａの場合は、電圧印加時に液晶分子４１は電気力線に対して垂直な方向に配向し、液晶分子４１は基板１０と平行な平面内に配向することができるため、本比較例に比べてフレクソ分極は小さいと考えられる。本比較例と実施例１ａの結果から、横電界方式のなかでも特にＦＦＳ方式では、誘電異方性が負の液晶を用いることが好ましいことが分かる。
（実施例１ｂ－１）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
再配向処理後であって、偏光板を貼り付ける前に、ブラックライト（東芝社製のＦＨＦ３２ＢＬＢ）を用いて液晶セルに２Ｊ／ｃｍ２の無偏光紫外線を照射した。
（実施例１ｂ－２）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
本実施例で使用した液晶材料は、実施例１で使用した液晶材料に、下記式（１１）で表される構造の重合性モノマーを液晶材料全体に対して０．１重量％となるように更に添加して調整した材料であった。再配向処理後であって、偏光板を貼り付ける前に、ポリマーを用いた配向安定化処理（ＰＳ処理）として、ブラックライト（東芝社製のＦＨＦ３２ＢＬＢ）を用いて液晶セルに２Ｊ／ｃｍ２の無偏光紫外線を照射した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
（実施例１ｂ－３）
以下の点を除いて実施例１ｂ－２と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
重合性モノマーの濃度を０．１重量％から０．２重量％に変更した。
（実施例１ｂ－４）
以下の点を除いて実施例１ｂ－２と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
重合性モノマーの濃度を０．１重量％から０．３重量％に変更した。
（実施例１ｂ－５）
以下の点を除いて実施例１ｂ－２と同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
重合性モノマーの濃度を０．１重量％から０．４重量％に変更した。
（実施例１ｂ－６）
以下の点を除いて実施例１ｂ－２と同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
重合性モノマーの濃度を０．１重量％から０．５重量％に変更した。
下記表１に、実施例１と同様にこれらの実施例を評価した結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
無偏光紫外線を液晶セルへ照射した実施例１ｂ－１では、実施例１に比べて、僅かながら電気特性の悪化が観察された（実施例１ｂ－１のフリッカ参照。）。これは、紫外線により液晶自身の分解が起こっているためと考えられる。
また、これらの結果から、液晶中のモノマー濃度が増加すると、紫外線により励起されるラジカルが増え、そして、そのラジカルによって生成される不純物イオンが増加し、ＶＨＲの低下を引き起こすと考えられる。また、この傾向は、特に低周波駆動の場合に顕著になると考えられる。低周波駆動を行うフリッカ試験において、モノマー濃度が増加する毎にフリッカが悪化する傾向が顕著に観察できたためである。
更に、表１の結果から、フリッカ防止の観点からは、液晶材料全体に対するモノマー濃度は０．４重量％未満が好ましく、０．３重量％以下がより好ましく、０．１重量％以下が特に好ましい。
（実施例２）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
ＩＰＳ電極基板の代わりに、半導体材料としてＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を用いて形成されたＴＦＴ素子と、平面状の電極と、電極スリットが形成された電極とを各画素に有する基板を使用し、ＦＦＳ方式の液晶セルを作製した。電極スリットが形成された電極において、電極スリットに沿う電極部分の幅は２．６μｍとし、電極スリットの幅は３．６μｍとした。フリンジ電界を発生させる電極間（上層の電極スリットが形成された電極と、下層の平面状の電極との間）の絶縁膜としては、膜厚２００ｎｍのＳｉＮｘ膜を使用した。対向基板としてＣＦ基板を使用した。
本実施例では、フリッカ試験は以下のようにして行った。
バックライトを点灯させ、６０℃、９５％湿度下に液晶パネルを３時間放置後、ＴＦＴ素子を用いて各画素を一画素極性反転駆動方式（隣接する画素間で印加電圧の極性が反対であり、かつフレーム毎に各画素の極性を反転させる方式）で駆動した。フレーム周波数は１Ｈｚ～５０Ｈｚの間で変化させた。評価温度は２５℃とした。評価は３２階調にて行った。フリッカの有無をＮＤフィルター（１０％透過）越しに目視で判定した。
以下に、本実施例の評価結果を示す。コントラストは、実施例１と同様に評価した。
１）コントラスト
１０００以上であった。
２）フリッカ試験
フリッカは目視できず、製品レベルであった。
Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を用いて形成されたＴＦＴを有するＦＦＳ方式の液晶パネルでもフリッカが発生しないことが確認できた。これは、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を含むＴＦＴ素子のオフリークは、ａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）やＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）を含むＴＦＴ素子のオフリークに比べて小さく、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を用いた液晶パネルではフレーム周波数が小さくても印加電圧が落ちないためである。また、ＦＦＳ方式では、上層の電極と下層の電極との間に大きな並列容量が形成され、液晶にかかる実効電圧の低下が抑制されるためである。
（比較例２－１）
以下の点を除いて実施例２と同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
半導体材料として、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体の代わりにａ－Ｓｉを使用した。
本比較例では、フリッカ試験は以下のようにして行った。
バックライトを点灯させ、ＴＦＴ素子を用いて各画素を一画素極性反転駆動方式で駆動した。フレーム周波数は１Ｈｚ～５０Ｈｚの間で変化させた。評価温度は２５℃とした。評価は３２階調にて行った。フリッカの有無をＮＤフィルター（１０％透過）越しに目視で判定した。
以下に、本比較例の評価結果を示す。コントラストは、実施例１と同様に評価した。
１）コントラスト
１０００以上であった。
２）フリッカ試験
フリッカは目視でき、製品には不適格であった。
これは、ａ－Ｓｉを含むＴＦＴ素子のオフリークは、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を含むＴＦＴ素子のオフリークに比べて大きく、ａ－Ｓｉを用いた液晶パネルではフレーム周波数が小さいと印加電圧が落ちるためである。
（比較例２－２）
以下の点を除いて実施例２と同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
半導体材料として、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体の代わりにＬＴＰＳを使用した。
本比較例では、比較例２－１と同様にしてフリッカ試験を行った。
以下に、本比較例の評価結果を示す。コントラストは、実施例１と同様に評価した。
１）コントラスト
１０００以上であった。
２）フリッカ試験
フリッカは目視でき、製品には不適格であった。
これは、ＬＴＰＳを含むＴＦＴ素子のオフリークは、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体を含むＴＦＴ素子のオフリークに比べて大きく、ＬＴＰＳを用いた液晶パネルではフレーム周波数が小さいと印加電圧が落ちるためである。
（実施例３）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本比較例の液晶パネルを作製した。
配向剤の固形分として、ａ）光官能基を有するポリマー（実施例１と同じポリマー）と、ｂ）上記式（１）で示されるジアミン（ｍ－トリジン）及び酸二無水物を反応して得られるポリアミック酸とを用いた。酸二無水物には、電気特性が良好な上記（２－２）を用いた。固形分ａ及びｂの混合比率（重量比）は、ａ：ｂ＝３：７とした。なお、配向剤の組成（重量比）は、実施例１と同じＮＭＰ：ＢＣ：固形分＝６５：３０：５とした。ＩＰＳ電極基板を、平面状の電極と電極スリットが形成された電極とを有する基板に変更し、ＦＦＳ方式の液晶セルを用いた。電極スリットが形成された電極において、電極スリットに沿う電極部分の幅は３μｍとし、電極スリットの幅は５μｍとした。両電極間には絶縁膜として膜厚３００ｎｍのＳｉＮｘ膜を介在させた。
以下に、実施例１と同様に本実施例を評価した結果を示す。
１）ＶＨＲ
９９％以上であり、問題ないレベルであった。
２）コントラスト
１０００以上であり、問題ないレベルであった。
３）フリッカ試験
ＮＤフィルター（１０％透過）越しで目視できず、問題ないレベルであった。
本実施例の液晶パネルは、配向性、電気特性ともに良好であり、フリッカのない良好な表示を実現できた。
ｍ－トリジンを反応して得られるポリアミック酸／ポリイミドが優れたイオン吸着機能を有することが本発明者らによって見出された。このポリアミック酸／ポリイミドを配向剤の固形分に加えることで、このポリアミック酸／ポリイミドによって液晶中を浮遊するイオンをトラップでき、電界ベクトルの反転によるイオンの移動に起因する印加電圧の減少を低減することができる。そのため、本実施例は、実施例１に比べて、より高いＶＨＲを示したと考えられる。
（実施例４－１）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
実施例１と同様に作製した液晶セルをシール上で分断し、シールの幅が０．１ｍｍの液晶セルを用いた。
（実施例４－２）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
実施例１と同様に作製した液晶セルをシール上で分断し、シールの幅が０．２ｍｍの液晶セルを用いた。
（実施例４－３）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
実施例１と同様に作製した液晶セルをシール上で分断し、シールの幅が０．３ｍｍの液晶セルを用いた。
下記表２に、実施例１と同様にこれらの実施例を評価した結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
この結果、シールの幅は、ＶＨＲと相関しないが、フリッカと相関することが分かった。ＶＨＲと相関しない理由は、シール部から液晶層内に進入した不純物イオンが充分に拡散していないからと考えられる。また、シール幅が大きくなると、フリッカの抑制効果は向上した。これは、シール幅が太くなって、表示部（液晶層）に進入する水分及び不純物イオンが減少したためと考えられる。
（実施例５－２）
以下の点を除いて実施例１ａと同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
絶縁膜（ＳｉＮｘ膜）の膜厚を５００ｎｍとした。
（実施例５－３）
以下の点を除いて実施例１ａと同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
絶縁膜（ＳｉＮｘ膜）の膜厚を７００ｎｍとした。
下記表３に、実施例１と同様にこれらの実施例を評価した結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
この結果、絶縁膜の膜厚を薄くすると、ＶＨＲが向上することが分かった。これは、絶縁膜の膜厚を薄くなると並列容量が増大し、不純物イオン等に起因する印加電圧の降下を防ぐためである。
（実施例６－１）
実施例２と同じ液晶パネルを作製し、下記試験を実施した。
デジタルサイネージやスマートフォン等の屋外使用を想定して、バックライトの輝度を２４時間サイクルで変化させた。詳細には、１００００ｃｄ／ｍ２で１２時間点灯した後、輝度を下げて１０００ｃｄ／ｍ２で１２時間点灯し、合計２４時間を１サイクルとしてバックライトを点灯させた。この状態で液晶パネルを２４０時間室温で放置した。その後、フリッカ試験を行った。
本実施例では、フリッカ試験は以下のようにして行った。
ＴＦＴを用いて各画素を一画素極性反転駆動方式で駆動した。フレーム周波数は１Ｈｚ～５０Ｈｚの間で変化させた。評価温度は２５℃とした。評価は３２階調にて行った。フリッカの有無をＮＤフィルター（５０％透過）越しに目視で判定した。
（実施例６－２）
実施例２と同じ液晶パネルを作製し、下記試験を実施した。
バックライトを１００００ｃｄ／ｍ２で２４０時間点灯した状態で液晶パネルを２４０時間室温で放置した。その後、実施例６－１と同様にしてフリッカ試験を行った。
下記表４に、これらの実施例の評価結果を示す。コントラストは、実施例１と同様に評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
この結果、光源がＬＥＤ素子であるバックライトは可視光のみを発光するが、可視光を長時間曝露するエージングによっても僅かであるが光配向膜及び／又は液晶に影響を与え、フリッカが視認されやすくなることが分った。したがって、液晶セルに曝露される可視光の照射量を小さくするために、バックライトの輝度を変動させるのが好ましい。例えば、周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を調整したり、フィールドシーケンシャル方式を採用することが好ましい。
（実施例７）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
光官能基を有するポリマーとして、アゾベンゼン骨格を主鎖に含むポリアミック酸を用いた。配向剤の塗布後、両基板を７０℃で２分間、仮焼成し、その後、配向処理として、各配向膜に偏光紫外線を照射した。その後、両基板を１２０℃で２０分間と２００℃で２０分間、本焼成した。なお、仮焼成後の各配向膜の膜厚は、実施例１と同様に、１００ｎｍであった。
本実施例について、実施例１と同様の評価を行ったことろ、実施例１と同様の評価結果が得られた。
（実施例８）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
光官能基を有するポリマーとして、フェニルエステル骨格を主鎖に含むポリアミック酸を用いた。配向剤の塗布後、両基板を７０℃で２分間、仮焼成し、その後、配向処理として、各配向膜に偏光紫外線を照射した。その後、両基板を２３０℃で４０分間、本焼成した。なお、仮焼成後の各配向膜の膜厚は、実施例１と同様に、１００ｎｍであった。
本実施例について、実施例１と同様の評価を行ったことろ、実施例１と同様の評価結果が得られた。
（実施例９）
以下の点を除いて実施例１と同様にして本実施例の液晶パネルを作製した。
光官能基を有するポリマーとして、シンナメート骨格を側鎖に含むアクリルポリマーを用いた。配向剤の塗布後、両基板を７０℃で２分間、仮焼成し、その後、配向処理として、各配向膜に偏光紫外線を照射した。その後、両基板を１５０℃で２０分間、本焼成した。なお、仮焼成後の各配向膜の膜厚は、実施例１と同様に、１００ｎｍであった。
本実施例について、実施例１と同様の評価を行ったことろ、実施例１と同様の評価結果が得られた。
１：液晶表示装置（液晶パネル）
２：表示領域
３：画素
４：シール
５：バックライト
６：ＬＥＤ素子
６Ｒ：赤のＬＥＤ素子
６Ｇ：緑のＬＥＤ素子
６Ｂ：青のＬＥＤ素子
７：導光板
８：拡散シート
１０：基板（アレイ基板）
１１、３１：光配向膜
１２、３２：偏光板
１３：画素電極
１４：共通電極
１５：幹部
１６：枝部（櫛歯）
１７：層間絶縁膜
１８：平面状の電極
１９：電極スリット
２０：電極スリットが形成された電極
２１：絶縁膜
２２：ゲート線（ゲートバスライン）
２３：ソース線（ソースバスライン）
２４：ＴＦＴ素子
２５：ゲート電極
２６：半導体層
２７：ソース電極
２８：ドレイン電極
２９：コンタクトホール（貫通孔）
３０：基板（対向基板）
４０：液晶層
４１：液晶分子
５１、５２：電界

Claims (15)

  1. 横電界方式の液晶表示装置であって、
    前記液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板の少なくとも一方上に設けられた光配向膜と、前記一対の基板の間に設けられた水平配向型の液晶層と、マトリクス状に配列された複数の画素とを備え、
    前記液晶層は、ビシクロヘキシル骨格を有する液晶分子と、ジフルオロベンゼン骨格を有する液晶分子とを含み、
    前記液晶層の誘電率異方性は、負であり、
    前記一対の基板の一方は、前記複数の画素に対応して設けられた複数のＴＦＴ素子を含み、
    前記複数のＴＦＴ素子の各々は、酸化物半導体を含む半導体層を有し、
    前記液晶表示装置のフレーム周波数は、５０Ｈｚ未満である横電界方式の液晶表示装置。
  2. ＬＥＤ素子を有するバックライトを更に備える請求項１記載の横電界方式の液晶表示装置。
  3. 前記バックライトの輝度は、可変である請求項２記載の横電界方式の液晶表示装置。
  4. 前記液晶層は、前記ビシクロヘキシル骨格を有する前記液晶分子と、前記ジフルオロベンゼン骨格を有する前記液晶分子とを含有する液晶材料を前記一対の基板の間に封入することによって形成され、
    前記液晶材料は、重合性モノマーを含有しない請求項１～３のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  5. 前記液晶層は、前記一対の基板の間に封入された液晶材料に光を照射することによって形成され、
    前記液晶材料は、前記ビシクロヘキシル骨格を有する前記液晶分子と、前記ジフルオロベンゼン骨格を有する前記液晶分子と、重合性モノマーとを含有し、
    前記液晶材料全体に対する前記重合性モノマーの濃度は、前記光の照射前において、０．４質量％未満である請求項１～３のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  6. 前記一対の基板の間に設けられ、前記液晶層を取り囲むシールを更に備え、
    前記シールの幅は、０．１ｍｍよりも大きい請求項１～５のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  7. 前記光配向膜は、ｍ－トリジンが酸二無水物と反応して得られたポリアミック酸及びポリイミドの少なくとも一方を含む請求項１～６のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  8. 前記酸二無水物は、１，２，３，４－シクロブタンテトラカルボン酸二無水物である請求項７記載の横電界方式の液晶表示装置。
  9. 前記液晶層のプレチルト角は、実質的にゼロである請求項１～８のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  10. 前記光配向膜は、光官能基を有するポリマーから形成される請求項１～９のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  11. 前記光官能基は、光異性化反応、光二量化反応、光架橋反応、光分解反応、光フリース転移反応からなる群より選ばれる少なくとも一つの反応を生じる請求項１０記載の横電界方式の液晶表示装置。
  12. 前記ポリマーは、前記光官能基として、シンナメート骨格、カルコン骨格、アゾベンゼン骨格、スチルベン骨格、クマリン骨格、フェニルエステル骨格、及び、シクロブタン骨格からなる群より選ばれる少なくとも一つの骨格を含む請求項１０又は１１記載の横電界方式の液晶表示装置。
  13. 前記酸化物半導体は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系酸化物半導体である請求項１～１２のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  14. 前記横電界方式は、ＩＰＳ方式である請求項１～１３のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
  15. 前記横電界方式は、ＦＦＳ方式である請求項１～１３のいずれかに記載の横電界方式の液晶表示装置。
PCT/JP2015/070762 2014-07-29 2015-07-22 液晶表示装置 WO2016017483A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580041364.7A CN106662767B (zh) 2014-07-29 2015-07-22 液晶显示装置
US15/329,658 US9995967B2 (en) 2014-07-29 2015-07-22 Liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-154027 2014-07-29
JP2014154027 2014-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016017483A1 true WO2016017483A1 (ja) 2016-02-04

Family

ID=55217384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/070762 WO2016017483A1 (ja) 2014-07-29 2015-07-22 液晶表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9995967B2 (ja)
CN (1) CN106662767B (ja)
TW (1) TW201610525A (ja)
WO (1) WO2016017483A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015178447A1 (ja) * 2014-05-23 2017-04-20 Dic株式会社 画像表示装置およびそれに使用する配向材料
CN104678665B (zh) * 2014-12-30 2017-11-24 上海天马微电子有限公司 一种tft阵列基板、液晶显示面板及液晶显示装置
CN105204232B (zh) * 2015-10-14 2018-01-30 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示面板
JP2017151206A (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN105954913B (zh) * 2016-06-24 2021-02-26 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示器及显示装置
CN105938280A (zh) * 2016-06-24 2016-09-14 京东方科技集团股份有限公司 一种双面显示器及显示装置
KR102537443B1 (ko) * 2018-04-03 2023-05-30 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
JP7118722B2 (ja) 2018-04-25 2022-08-16 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US20230399889A1 (en) * 2020-10-30 2023-12-14 Kent State University Dual-mode smart switchable liquid crystal window

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090128540A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Au Optronics Corp. Liquid crystal display device with dynamically switching driving method to reduce power consumption
WO2013024749A1 (ja) * 2011-08-12 2013-02-21 シャープ株式会社 液晶表示装置
WO2014057578A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 Dic株式会社 液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
JP2015043070A (ja) * 2013-05-21 2015-03-05 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1234877A (zh) * 1997-05-26 1999-11-10 松下电器产业株式会社 液晶取向膜及其制法以及用此取向膜的液晶显示装置及其制法
JP5493596B2 (ja) 2009-08-27 2014-05-14 Ｄｉｃ株式会社 ジフルオロベンゼン誘導体及びこれを含有する液晶組成物。
JP2011257564A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Toshiba Mobile Display Co Ltd 液晶表示装置の製造方法
DE102011105930A1 (de) * 2010-07-21 2012-01-26 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare Mischungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallanzeigen
US9798179B2 (en) 2010-10-14 2017-10-24 Merck Patent Gmbh Liquid crystal display device
TWI545372B (zh) 2010-10-14 2016-08-11 Merck Patent Gmbh Liquid crystal display device
TWI578063B (zh) 2010-10-14 2017-04-11 Merck Patent Gmbh A liquid crystal display device, and a liquid crystal display device
CN105778928B (zh) * 2011-08-31 2018-06-08 Jsr株式会社 液晶显示元件的制造方法、液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090128540A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Au Optronics Corp. Liquid crystal display device with dynamically switching driving method to reduce power consumption
WO2013024749A1 (ja) * 2011-08-12 2013-02-21 シャープ株式会社 液晶表示装置
WO2014057578A1 (ja) * 2012-10-12 2014-04-17 Dic株式会社 液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
JP2015043070A (ja) * 2013-05-21 2015-03-05 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201610525A (zh) 2016-03-16
CN106662767B (zh) 2020-03-27
US20170212390A1 (en) 2017-07-27
US9995967B2 (en) 2018-06-12
CN106662767A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016017483A1 (ja) 液晶表示装置
US9817274B2 (en) Method for manufacturing liquid crystal display device
JP5357153B2 (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
US8679595B2 (en) Liquid crystal display and method for producing the same
JP5357163B2 (ja) 配向膜、配向膜材料および配向膜を有する液晶表示装置ならびにその製造方法
WO2013103153A1 (ja) 液晶表示装置、及び、その製造方法
US20140139794A1 (en) Liquid crystal display device
CN102197333A (zh) 取向膜、取向膜材料和具有取向膜的液晶显示装置及其形成方法
WO2012086715A1 (ja) 液晶配向剤、液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
US9488869B2 (en) Liquid crystal display device and method for manufacturing same
CN107850810A (zh) 液晶显示元件
US20130342798A1 (en) Liquid crystal display panel, liquid crystal display apparatus, and liquid crystal display cell
WO2017119376A1 (ja) 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
US9983441B2 (en) Liquid crystal display device
JP2019128411A (ja) 配向膜付き基板、及び、液晶表示装置
JP6568640B2 (ja) 液晶表示装置
WO2017110704A1 (ja) 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
WO2017213072A1 (ja) 液晶表示装置
KR20200098496A (ko) 액정 표시 소자
WO2017094634A1 (ja) 配向膜及び液晶表示装置
WO2016059896A1 (ja) 液晶表示装置及び液晶組成物
WO2013161865A1 (ja) 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
KR20160139126A (ko) 액정 조성물 및 이를 포함한 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15826942

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15329658

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15826942

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1