JP2949770B2 - Liquid crystal electro-optical element - Google Patents
Liquid crystal electro-optical elementInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はアクティブマトリクス方式の液晶電気光学素
子に関する。The present invention relates to an active matrix type liquid crystal electro-optical element.
[従来の技術] 従来のアクティブマトリクス方式の液晶電気光学素子
に於て、配向材料としてはF式に示すような構造の全芳
香族系ポリイミドを用いていた。[Prior Art] In a conventional active matrix type liquid crystal electro-optical element, a wholly aromatic polyimide having a structure as shown in Formula F is used as an alignment material.
また、液晶を構成する複数の液晶化合物のうちΔεが
大きな液晶化合物はC、D、Eに示す末端基を有する液
晶化合物以外に、GやH等の末端基を有する液晶化合物
を用いるのが普通であった。 In addition, among a plurality of liquid crystal compounds constituting a liquid crystal, a liquid crystal compound having a large Δε generally uses a liquid crystal compound having a terminal group such as G or H in addition to a liquid crystal compound having a terminal group represented by C, D, or E. Met.
[発明が解決しようとする課題] しかし、従来のアクティブマトリクス方式の液晶電気
光学素子には、静止画像を長時間表示すると表示してい
る画像が非点灯時にも残ってしまう、いわゆる表示の焼
き付きと呼ばれる現象が発生し易かった。また、さらに
長時間液晶表示セルを点灯状態にしておくと表示むらが
発生するという問題点があった。これらは、液晶になん
らかの直流電圧が印加されることにより、液晶中の不純
物イオンが配向層に吸着してセル内で分極が発生するた
めに生じる現象である。これらの現象は、液晶電気光学
素子の表示品位と信頼性を低下させていた。本来液晶を
駆動する為の電圧は交流信号のはずであるが、実際には
TFTのプッシュダウン、ソースラインと配向基板間の直
流電圧の回り込み、カラーフィルターの存在によるセル
の非対称性等により液晶に印加される電圧は完全交流に
はならず、交流に近くとも僅かな直流成分の電圧が液晶
には印加される。 [Problems to be Solved by the Invention] However, in a conventional active matrix type liquid crystal electro-optical element, when a still image is displayed for a long period of time, the displayed image remains even when it is not turned on. The phenomenon called was easy to occur. Further, if the liquid crystal display cell is kept turned on for a longer time, there is a problem that display unevenness occurs. These are phenomena that occur when a certain DC voltage is applied to the liquid crystal, impurity ions in the liquid crystal are adsorbed on the alignment layer, and polarization occurs in the cell. These phenomena have reduced the display quality and reliability of the liquid crystal electro-optical element. The voltage for driving the liquid crystal should be an AC signal, but in practice
The voltage applied to the liquid crystal does not become a perfect alternating current due to TFT push-down, DC voltage wrapping between the source line and the alignment substrate, and the asymmetry of the cell due to the presence of a color filter. Is applied to the liquid crystal.
この直流電圧の大きさはスイッチング素子の種類や構
造により異なるが、直流電圧によって引き起こされる、
表示の焼き付きや表示むらの発生を完全に解決すること
は従来困難であった。The magnitude of this DC voltage depends on the type and structure of the switching element, but is caused by the DC voltage.
Conventionally, it has been difficult to completely eliminate the occurrence of display burn-in and display unevenness.
そこで本発明では、不純物イオン吸着の起こりにくい
配向膜と不純物イオンの取り込みが少ない液晶を組み合
わせて用いることにより、液晶表示素子の表示の焼き付
きや長時間連続駆動による表示むらの発生を抑え信頼性
を向上させることを目的とするものである。Thus, in the present invention, by using a combination of an alignment film that is less likely to adsorb impurity ions and a liquid crystal that captures less impurity ions, the display burn-in of the liquid crystal display element and the occurrence of display unevenness due to long-time continuous driving are suppressed, and reliability is reduced. It is intended to improve.
[課題を解決するための手段] 本発明の液晶電気光学素子は、対向配置した一対の基
板間に液晶組成物を挟持しており、少なくとも一方の前
記基板には配向膜が形成されている液晶電気光学素子で
あり、 前記配向膜は、下記B式で示される構造を含み、 前記液晶組成物は、複数の液晶化合物を含み、前記液
晶化合物のうちΔεが+3以上である全ての液晶化合物
は、下記C式、D式及びE式から選ばれる末端基を具備
することを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In a liquid crystal electro-optical element according to the present invention, a liquid crystal composition is sandwiched between a pair of opposed substrates, and an alignment film is formed on at least one of the substrates. An electro-optical element, wherein the alignment film has a structure represented by the following formula B, wherein the liquid crystal composition includes a plurality of liquid crystal compounds, and among the liquid crystal compounds, all the liquid crystal compounds having Δε of +3 or more are: And a terminal group selected from the following formulas C, D and E.
また、本発明の液晶電気光学素子は、一方の前記基板
にマトリクス配置したスイッチング素子と、他方の基板
に配置された電極を有するタイプの液晶電気光学素子に
用いると好ましい。そしてこのスイッチング素子として
は、Poly−si TFT、a−si TFT又はMIMがその具体例と
して考えられる。 Further, the liquid crystal electro-optical element of the present invention is preferably used for a liquid crystal electro-optical element of a type having a switching element arranged in a matrix on one of the substrates and an electrode arranged on the other substrate. As a specific example of the switching element, a poly-si TFT, an a-si TFT, or a MIM is considered.
[作用] 液晶セル中の液晶に印加される信号は基本的に交流と
なるように設計されるのが普通である。[Operation] The signal applied to the liquid crystal in the liquid crystal cell is usually designed to be basically an alternating current.
しかし、スイッチング素子の特性、構造上の問題やセ
ルの非対称性等の影響で実際に液晶に印加される電圧
は、完全交流ではなく、僅かながらも直流電圧が存在す
る。セル内の液晶に直流電圧が印加されると液晶中の不
純物イオンが配向膜に吸着し電気二重層が形成される。
この電気二重層の形成は液晶層に印加されている直流電
圧を完全にキャンセルするまで進行する。セルに印加さ
れる電圧がOFFになり同時に直流電圧が小さくなると、
今度は電気二重層の直流電圧が液晶層に印加されること
になる。この電気二重層により液晶に電圧が印加される
状態が表示の焼き付きである。However, the voltage actually applied to the liquid crystal due to the characteristics of the switching element, the structural problem, the asymmetry of the cell, and the like is not a perfect alternating current but a slight DC voltage. When a DC voltage is applied to the liquid crystal in the cell, impurity ions in the liquid crystal are adsorbed on the alignment film to form an electric double layer.
The formation of the electric double layer proceeds until the DC voltage applied to the liquid crystal layer is completely cancelled. When the voltage applied to the cell turns off and the DC voltage decreases at the same time,
This time, the DC voltage of the electric double layer is applied to the liquid crystal layer. The state in which a voltage is applied to the liquid crystal by the electric double layer is image burn-in.
この表示の焼き付きは、配向層に吸着した不純物イオン
が熱エネルギー等により配向層の界面を離れ液晶層のバ
ルクに分散して電気二重層による電位が十分小さくなる
と消滅する。This burn-in of the display disappears when the impurity ions adsorbed on the alignment layer leave the interface of the alignment layer due to thermal energy or the like and are dispersed in the bulk of the liquid crystal layer, and the potential of the electric double layer becomes sufficiently small.
さらに、長時間液晶を駆動すると配向層の界面に不純
物イオンの吸着と脱離を繰り返えされる。不純物イオン
が配向層の界面に吸着してから脱離するまでに要する時
間を緩和時間とすると長時間吸着と脱離を繰り返すと必
然的に緩和時間の長い不純物イオンの吸着が多くなる。Further, when the liquid crystal is driven for a long time, adsorption and desorption of impurity ions at the interface of the alignment layer are repeated. If the time required from the time when the impurity ions are adsorbed at the interface of the alignment layer to the time when they are desorbed is set as the relaxation time, if the adsorption and desorption are repeated for a long time, the adsorption of the impurity ions having the long relaxation time will inevitably increase.
この緩和時間の長い不純物イオンの吸着はセル内に分
極を生じ液晶に所望の信号を印加させることを阻害する
ようになる。この緩和時間の長い不純物イオンの吸着
は、表示むらとなり観察される。The adsorption of the impurity ions having a long relaxation time causes polarization in the cell and hinders application of a desired signal to the liquid crystal. The adsorption of the impurity ions having a long relaxation time causes display unevenness and is observed.
液晶中の不純物イオンの配向層への吸着は、ジャパニ
ーズ ジャーナル オブ アプライド フィジクス27
(1987)L1092でMADA等が報告しているように、液晶セ
ルのC−V特性のヒステリシス幅の測定を行うことで評
価することが可能である。The adsorption of impurity ions in the liquid crystal onto the alignment layer is based on the Japanese Journal of Applied Physics 27
(1987) As reported by MADA and others in L1092, it is possible to evaluate by measuring the hysteresis width of the CV characteristic of the liquid crystal cell.
表1−1と表1−2に液晶のヒステリシス幅の測定結
果を示す。Table 1-1 and Table 1-2 show the measurement results of the hysteresis width of the liquid crystal.
このヒステリシス幅の定義は、100mV/secのscanrate
で±10VのC−V特性の測定を行い、第1図に示すよう
に得られたC−V特性の最小容量CMINからCMINと最大
容量CMAXの変化分ΔC=(CMAX−CMIN)の10%の容
量変化起こる電圧をV1、V2、V3、V4を用いて(V1+V2−
V3−V4)/2をヒステリシス幅とした。 The definition of this hysteresis width is 100mV / sec scanrate
The CV characteristic of ± 10 V is measured by using .DELTA.C = 10% of the change ΔC = (CMAX−CMIN) between the minimum capacitance CMIN and the maximum capacitance CMAX of the CV characteristic obtained as shown in FIG. Using V1, V2, V3, and V4, the voltage at which the capacitance change of (V1 + V2-
(V3-V4) / 2 was defined as the hysteresis width.
液晶IはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基がフッ
素あるいはジフッ素の液晶のみを用いた混合液晶であ
る。The liquid crystal I is a mixed liquid crystal using only a liquid crystal having a terminal group of fluorine or difluorine in a liquid crystal compound having Δε of +3 or more.
液晶IIはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基がフッ
素あるいはジフッ素の液晶のみを用いた混合液晶で液晶
Iとは異なる液晶である。The liquid crystal II is a mixed liquid crystal using a liquid crystal compound having Δε of +3 or more and a liquid crystal having a terminal group of only fluorine or difluorine, which is different from the liquid crystal I.
液晶IIIはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基がフ
ッ素あるいはジフッ素の液晶化合物のみを用いた混合液
晶で液晶I、液晶IIとは異なる液晶である。The liquid crystal III is a mixed liquid crystal using only a liquid crystal compound having a terminal group of fluorine or difluorine in a liquid crystal compound having Δε of +3 or more, which is different from the liquid crystals I and II.
液晶IVはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基がフッ
素あるいはジフッ素あるいはトリフルオロメトキシ基の
液晶化合物のみを用いた混合液晶である。The liquid crystal IV is a mixed liquid crystal using only a liquid crystal compound having a terminal group of fluorine, difluorine or trifluoromethoxy group in a liquid crystal compound having Δε of +3 or more.
液晶VはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基がフッ
素あるいはジフッ素の液晶化合物の他にシアノ基を持つ
液晶化合物を含む混合液晶である。The liquid crystal V is a mixed liquid crystal including a liquid crystal compound having a Δε of +3 or more and a liquid crystal compound having a cyano group in addition to a liquid crystal compound having a terminal group of fluorine or difluorine.
液晶VIはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基がフッ
素あるいはジフッ素の液晶液晶化合物の他にシアノ基を
持つ液晶材料を含む混合液晶で液晶Vとは異なる液晶で
ある。The liquid crystal VI is a liquid crystal compound different from the liquid crystal V, which is a mixed liquid crystal including a liquid crystal compound having a terminal group of fluorine or difluorine and a liquid crystal material having a cyano group in addition to a liquid crystal compound having Δε of +3 or more.
液晶VIIはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基がフ
ッ素あるいはジフッ素の液晶化合物の他にシアノ基を持
つ液晶化合物を含む混合液晶で液晶V、液晶VIとは異な
る液晶である。The liquid crystal VII is a mixed liquid crystal containing a liquid crystal compound having a Δε of +3 or more and a liquid crystal compound having a cyano group in addition to a liquid crystal compound having a terminal group of fluorine or difluorine and different from the liquid crystal V and the liquid crystal VI.
液晶VIIIはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基シア
ノ基をもつ液晶化合物のみを用いた混合液晶である。The liquid crystal VIII is a mixed liquid crystal using only a liquid crystal compound having a terminal cyano group in a liquid crystal compound having Δε of +3 or more.
液晶IXはΔεが+3以上の液晶化合物に末端基にシア
ノ基とフッ素の付加した液晶化合物とフッ素の付加した
液晶化合物を用いた混合液晶である。The liquid crystal IX is a mixed liquid crystal using a liquid crystal compound having a terminal group with a cyano group and fluorine and a liquid crystal compound with fluorine added to a liquid crystal compound having Δε of +3 or more.
液晶I、液晶II、液晶III、液晶IVなどの液晶組成物
のヒステリシス幅は液晶V、液晶VI、液晶VII、液晶VII
I、液晶IXのヒステリシス幅と比較してはるかに小さな
値を示した。The liquid crystal compositions such as liquid crystal I, liquid crystal II, liquid crystal III, and liquid crystal IV have a hysteresis width of liquid crystal V, liquid crystal VI, liquid crystal VII, liquid crystal VII.
I, the value was much smaller than the hysteresis width of the liquid crystal IX.
この結果から、Δεが+3以上の液晶化合物に末端基
がフッ素あるいはジフッ素あるいはトリフルオロメトキ
シ基を有する液晶化合物のみを用いた混合液晶は、電気
二重層を形成する不純物イオンの量がシアノ基やシアノ
基とフッ素の付加した液晶化合物を用いた混合液晶に比
べて少ないことがわかった。From this result, it can be seen that a mixed liquid crystal using only a liquid crystal compound having a terminal group of fluorine, difluorine, or trifluoromethoxy group in a liquid crystal compound having Δε of +3 or more has a cyano group or an impurity ion forming an electric double layer. It was found that the amount was smaller than that of a mixed liquid crystal using a liquid crystal compound to which a cyano group and fluorine were added.
次に、液晶材料にΔεが+3以上の液晶化合物に末端
基がフッ素あるいはジフッ素の液晶化合物のみを用いた
混合液晶を用いて、配向膜の材料を変えたとき不純物イ
オンの配向膜に形成する電気二重層によるセル内の分極
電圧の測定を行った。Next, a liquid crystal material having Δε of +3 or more is used as a liquid crystal material, and a mixed liquid crystal using only a liquid crystal compound having a terminal group of fluorine or difluorine is used. When the material of the alignment film is changed, an impurity ion is formed on the alignment film. The polarization voltage in the cell was measured by the electric double layer.
この測定は、50℃の高温槽内で評価用液晶セルに5Vの
直流電圧を100時間印加した後に25℃の温度で同様のC
−V特性の測定を行った。C−V特性はセル内に電気二
重層による内部分極が生じているため第2図に示すよう
C−Vカーブの対称軸が0Vから大きくずれる。この対称
のずれを分極電圧として定義した。分極電圧は、先ほど
のV1、V2、V3、V4を用いると(V1+V2+V3+V4)/4で定
義した。配向膜の材料を変えたときの分極電圧の測定結
果を表2に示す。This measurement was performed by applying a DC voltage of 5 V to the liquid crystal cell for evaluation for 100 hours in a high-temperature bath at 50 ° C., and then applying the same C at 25 ° C.
-V characteristics were measured. In the CV characteristic, the axis of symmetry of the CV curve is greatly deviated from 0 V as shown in FIG. 2 because internal polarization occurs due to the electric double layer in the cell. This symmetry shift was defined as polarization voltage. The polarization voltage was defined as (V1 + V2 + V3 + V4) / 4 using V1, V2, V3, and V4. Table 2 shows the measurement results of the polarization voltage when the material of the alignment film was changed.
配向膜IはAに示す構造を持つ脂環族/芳香族系ポリ
イミドである。 The alignment film I is an alicyclic / aromatic polyimide having the structure shown in A.
配向膜IIはBに示す構造を持つ脂環族/芳香族系ポリ
イミドである。 The alignment film II is an alicyclic / aromatic polyimide having the structure shown in B.
配向膜IIIはFに示す構造を持つ全芳香族系ポリイミ
ドである。 The alignment film III is a wholly aromatic polyimide having a structure shown by F.
配向膜IVはJに示す構造を持つ全芳香族系のポリイミ
ドである。 The alignment film IV is a wholly aromatic polyimide having the structure shown in J.
配向膜VはKに示す構造を持つ脂環族/芳香族系のポ
リイミドである。 The alignment film V is an alicyclic / aromatic polyimide having a structure represented by K.
配向膜VIはLに示す構造を持つ全脂環族系のポリイミ
ドである。 The alignment film VI is an all-alicyclic polyimide having the structure shown by L.
表2から配向膜Iと配向膜IIは配向膜III、配向膜I
V、配向膜Vや配向膜VIと比較して、分極電圧が著しく
小さい。これは、配向膜Iと配向膜IIは、不純物イオン
が吸着しても短時間で脱離が起こるためである。 From Table 2, the alignment films I and II are the alignment films III and I.
V, the polarization voltage is significantly lower than that of the alignment film V or VI. This is because the alignment films I and II are desorbed in a short time even if impurity ions are adsorbed.
これらの結果から液晶を構成する液晶化合物でΔεが
+3以上の液晶化合物の全てがC〜Eに示す末端基 のいずれかを有することを特徴とする混合液晶とAある
いはBに示す構造の有機膜 を配向膜として組み合わせて用いると液晶層に直流電圧
が印加されても不純物イオンの配向層界面への吸着によ
る電気二重層の形成がより少なくするため、従来の液晶
と配向膜のを用いた液晶表示セルと比較して、表示の焼
き付きや長時間連続駆動による表示むらの発生が起こり
にくい信頼性の高い液晶表示セルが得られることがわか
る。From these results, all of the liquid crystal compounds constituting the liquid crystal and having Δε of +3 or more are the terminal groups represented by CE. And an organic film having a structure shown in A or B. Is used in combination with an alignment film, even if a DC voltage is applied to the liquid crystal layer, the formation of an electric double layer due to the adsorption of impurity ions at the interface of the alignment layer is further reduced. It can be seen that a highly reliable liquid crystal display cell in which display burn-in and display unevenness due to continuous driving for a long time are less likely to occur as compared with the display cell is obtained.
以下、実施例により本発明の詳細を示す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[実施例] (参考例1) 本発明の第1の参考例として、画素数320×220個でpo
ly−Si TFTを用いた対角1インチのビュウファインダー
用の液晶電気光学素子を作成した。Example Reference Example 1 As a first reference example of the present invention, po
A 1-inch diagonal liquid crystal electro-optical device for a viewfinder using a ly-Si TFT was fabricated.
配向膜は、γ−ブチルラクトンに溶解させたAに示す
構造の脂環族/芳香族ポリイミドを、スピンコート法に
より液晶電気光学素子を構成する基板に塗布150℃で1
時間焼成して形成した。The alignment film is formed by applying an alicyclic / aromatic polyimide having a structure shown in A dissolved in γ-butyllactone to a substrate constituting a liquid crystal electro-optical element by spin coating at 150 ° C.
It was formed by firing for an hour.
液晶は、複数の液晶化合物から構成された混合液晶を
用いた。この液晶を構成する液晶化合物のなかで、Δε
が+3以上の液晶化合物はすべてCに示す末端基かDに
示す末端基のどちらかを有する液晶化合物であった。こ
の液晶のΔεは+3.9、Δnは0.080であった。 As the liquid crystal, a mixed liquid crystal composed of a plurality of liquid crystal compounds was used. Among the liquid crystal compounds constituting the liquid crystal, Δε
Are all liquid crystal compounds having either the terminal group shown by C or the terminal group shown by D. Δε of this liquid crystal was +3.9, and Δn was 0.080.
セル厚はΔndが0.40μmになるように5.0μmに設定し
た。 The cell thickness was set to 5.0 μm so that Δnd was 0.40 μm.
この液晶電気光学素子と従来の液晶電気光学素子の信
頼性テストの結果、従来の液晶電気光学素子はウインド
ウパターンを1分間点灯後消灯したとき表示の焼き付き
がみられたのに対して本発明の液晶電気光学素子は24時
間点灯表示しても表示の焼き付きはみられなかった。ま
た、50℃の高温槽内で通電エージングを行った結果、従
来の液晶電気光学素子は500時間以内に50%以上の表示
不良が発生したのに対して、本発明の液晶電気光学素子
は1000時間エージングしても表示不良の発生率は10%以
下であった。本発明の液晶電気光学素子はきわめて高い
信頼性が得られた。As a result of a reliability test of this liquid crystal electro-optical element and the conventional liquid crystal electro-optical element, the conventional liquid crystal electro-optical element showed image sticking when the window pattern was turned on for 1 minute and then turned off. The display of the liquid crystal electro-optical element did not show any burn-in even after being turned on for 24 hours. In addition, as a result of conducting current aging in a high-temperature chamber at 50 ° C., the conventional liquid crystal electro-optical element had a display failure of 50% or more within 500 hours, whereas the liquid crystal electro-optical element of the present invention had a display defect of 1000%. Even after time aging, the occurrence rate of display defects was 10% or less. The liquid crystal electro-optical device of the present invention has extremely high reliability.
(参考例2) 本発明の第2の参考例として、画素数480×440個でpo
ly−Si TFTを用いた対角2インチのライトバルブ用の液
晶電気光学素子を作成した。(Reference Example 2) As a second reference example of the present invention, po
A 2 inch diagonal liquid crystal electro-optical element for a light valve using a ly-Si TFT was prepared.
配向膜は、参考例1と同じ方法で形成した。液晶は、
複数の液晶化合物から構成された混合液晶を用いた。こ
の液晶を構成する液晶化合物のなかで、Δεが+3以上
の液晶化合物はすべてCに示す末端基か、Dに示す末端
基か、あるいはEに示す末端基のいずれかを有する液晶
化合物であった。この液晶のΔεは+6.8、Δnは0.088
であった。The alignment film was formed in the same manner as in Reference Example 1. The liquid crystal is
A mixed liquid crystal composed of a plurality of liquid crystal compounds was used. Among the liquid crystal compounds constituting the liquid crystal, all of the liquid crystal compounds having Δε of +3 or more were liquid crystal compounds having any one of a terminal group represented by C, a terminal group represented by D, and a terminal group represented by E. . Δε of this liquid crystal is +6.8 and Δn is 0.088.
Met.
セル厚はΔndが0.40μmになるように4.5μmに設定し
た。 The cell thickness was set to 4.5 μm so that Δnd was 0.40 μm.
この液晶電気光学素子と従来の液晶電気光学素子の信
頼性テストの結果、従来の液晶電気光学素子はウインド
ウパターンを1分間点灯後消灯したとき表示の焼き付き
がみられたのに対して本発明の液晶電気光学素子は24時
間点灯表示しても表示の焼き付きはみられなかった。ま
た、50℃の高温槽内で通電エージングを行った結果、従
来の液晶電気光学素子は500時間以内に50%以上の表示
不良が発生したのに対して、本発明の液晶電気光学素子
は1000時間エージングしても表示不良の発生率は10%以
下であった。本発明の液晶電気光学素子はきわめて高い
信頼性が得られた。As a result of a reliability test of this liquid crystal electro-optical element and the conventional liquid crystal electro-optical element, the conventional liquid crystal electro-optical element showed image sticking when the window pattern was turned on for 1 minute and then turned off. The display of the liquid crystal electro-optical element did not show any burn-in even after being turned on for 24 hours. In addition, as a result of conducting current aging in a high-temperature chamber at 50 ° C., the conventional liquid crystal electro-optical element had a display failure of 50% or more within 500 hours, whereas the liquid crystal electro-optical element of the present invention had a display defect of 1000%. Even after time aging, the occurrence rate of display defects was 10% or less. The liquid crystal electro-optical device of the present invention has extremely high reliability.
(参考例3) 本発明の第3の実施例として、画素数640×400×3個
でMIMを用いた対角10インチのラップトップ・コンピュ
ーターのディスプレイ用の液晶電気光学素子を作成し
た。Reference Example 3 As a third embodiment of the present invention, a liquid crystal electro-optical element for a display of a 10-inch diagonal laptop computer using MIM and having 640 × 400 × 3 pixels was prepared.
配向膜は、参考例1、参考例2と同じ方法で形成し
た。液晶は、複数の液晶化合物から構成された混合液晶
を用いた。この液晶を構成する液晶化合物のなかで、Δ
εが+3以上の液晶化合物はすべてDに示す末端基を有
する液晶化合物であった。また、この液晶はエステル系
の液晶化合物を全く含まなかった。この液晶のΔεは+
3.2、Δnは0.088であった。The alignment film was formed in the same manner as in Reference Examples 1 and 2. As the liquid crystal, a mixed liquid crystal composed of a plurality of liquid crystal compounds was used. Among the liquid crystal compounds constituting the liquid crystal, Δ
All the liquid crystal compounds having ε of +3 or more were liquid crystal compounds having a terminal group shown in D. This liquid crystal did not contain any ester-based liquid crystal compound. Δε of this liquid crystal is +
3.2, Δn was 0.088.
セル厚はΔndが0.40μmになるように4.5μmに設定し
た。 The cell thickness was set to 4.5 μm so that Δnd was 0.40 μm.
この液晶電気光学素子と従来の液晶電気光学素子の信
頼性テストの結果、従来の液晶電気光学素子はウインド
ウパターンを1分間点灯後消灯したとき表示の焼き付き
がみられたのに対して本発明の液晶電気光学素子は48時
間点灯表示しても表示の焼き付きはみられなかった。ま
た、50℃の高温槽内で通電エージングを行った結果、従
来の液晶電気光学素子は1000時間以内に40%以上の表示
不良が発生したのに対して、本発明の液晶電気光学素子
は1000時間エージングしても表示不良の発生率は5%以
下であった。本発明の液晶電気光学素子はきわめて高い
信頼性が得られた。As a result of a reliability test of this liquid crystal electro-optical element and the conventional liquid crystal electro-optical element, the conventional liquid crystal electro-optical element showed image sticking when the window pattern was turned on for 1 minute and then turned off. No burn-in of the display was observed even when the liquid crystal electro-optical element was lit for 48 hours. In addition, as a result of conducting current aging in a high-temperature chamber at 50 ° C., the conventional liquid crystal electro-optical element had a display failure of 40% or more within 1000 hours, whereas the liquid crystal electro-optical element of the present invention had a display defect of 1000%. Even after time aging, the rate of occurrence of display defects was 5% or less. The liquid crystal electro-optical device of the present invention has extremely high reliability.
(実施例1) 本発明の第1の実施例として、画素数320×220個でpo
ly−Si TFTを用いた対角1インチのビュウファインダー
用の液晶電気光学素子を作成した。(Embodiment 1) As a first embodiment of the present invention, if the number of pixels is 320 × 220,
A 1-inch diagonal liquid crystal electro-optical device for a viewfinder using a ly-Si TFT was fabricated.
配向膜は、N−メチルピロリドンの溶解させたBに示
す構造の脂環族/芳香族ポリイミドを、スピンコート法
により液晶電気光学素子を構成する基板に塗布150℃で
1時間焼成して形成した。The alignment film was formed by applying an alicyclic / aromatic polyimide having a structure shown in B in which N-methylpyrrolidone was dissolved to a substrate constituting a liquid crystal electro-optical element by spin coating at 150 ° C. for 1 hour. .
液晶は、複数の液晶化合物から構成された混合液晶を
用いた。この液晶を構成する液晶化合物のなかで、Δε
が+3以上の液晶化合物はすべてCに示す末端基かDに
示す末端基のどちらかを有する液晶化合物であった。こ
の液晶のΔεは+3.9、Δnは0.080であった。 As the liquid crystal, a mixed liquid crystal composed of a plurality of liquid crystal compounds was used. Among the liquid crystal compounds constituting the liquid crystal, Δε
Are all liquid crystal compounds having either the terminal group shown by C or the terminal group shown by D. Δε of this liquid crystal was +3.9, and Δn was 0.080.
セル厚はΔndが0.40μmになるように5.0μmに設定し
た。 The cell thickness was set to 5.0 μm so that Δnd was 0.40 μm.
この液晶電気光学素子と従来の液晶電気光学素子の信
頼性テストの結果、従来の液晶電気光学素子はウインド
ウパターンを1分間点灯後消灯したとき表示の焼き付き
がみられたのに対して本発明の液晶電気光学素子は24時
間点灯表示しても表示の焼き付きはみられなかった。ま
た、50℃の高温槽内で通電エージングを行った結果、従
来の液晶電気光学素子は500時間以内に50%以上の表示
不良が発生したのに対して、本発明の液晶電気光学素子
は1000時間エージングしても表示不良の発生率は10%以
下であった。本発明の液晶電気光学素子はきわめて高い
信頼性が得られた。As a result of a reliability test of this liquid crystal electro-optical element and the conventional liquid crystal electro-optical element, the conventional liquid crystal electro-optical element showed image sticking when the window pattern was turned on for 1 minute and then turned off. The display of the liquid crystal electro-optical element did not show any burn-in even after being turned on for 24 hours. In addition, as a result of conducting current aging in a high-temperature chamber at 50 ° C., the conventional liquid crystal electro-optical element had a display failure of 50% or more within 500 hours, whereas the liquid crystal electro-optical element of the present invention had a display defect of 1000%. Even after time aging, the occurrence rate of display defects was 10% or less. The liquid crystal electro-optical device of the present invention has extremely high reliability.
(実施例2) 本発明の第2の実施例として、画素数480×440個でpo
ly−Si TFTを用いた対角2インチのライトバルブ用の液
晶電気光学素子を作成した。Embodiment 2 As a second embodiment of the present invention, when the number of pixels is 480 × 440 and po
A 2 inch diagonal liquid crystal electro-optical element for a light valve using a ly-Si TFT was prepared.
配向膜は、実施例1と同じ方法で形成した。液晶は、
複数の液晶化合物から構成された混合液晶を用いた。こ
の液晶を構成する液晶化合物のなかで、Δεが+3以上
の液晶化合物はすべてCに示す末端基か、Dに示す末端
基か、あるいはEに示す末端基のいずれかを有する液晶
化合物であった。この液晶のΔεは+6.8、Δnは0.088
であった。The alignment film was formed in the same manner as in Example 1. The liquid crystal is
A mixed liquid crystal composed of a plurality of liquid crystal compounds was used. Among the liquid crystal compounds constituting the liquid crystal, all of the liquid crystal compounds having Δε of +3 or more were liquid crystal compounds having any one of a terminal group represented by C, a terminal group represented by D, and a terminal group represented by E. . Δε of this liquid crystal is +6.8 and Δn is 0.088.
Met.
セル厚はΔndが0.40μmになるように4.5μmに設定し
た。 The cell thickness was set to 4.5 μm so that Δnd was 0.40 μm.
この液晶電気光学素子と従来の液晶電気光学素子の信
頼性テストの結果、従来の液晶電気光学素子はウインド
ウパターンを1分間点灯後消灯したとき表示の焼き付き
がみられたのに対して本発明の液晶電気光学素子は24時
間点灯表示しても表示の焼き付きはみられなかった。ま
た、50℃の高温槽内で通電エージングを行った結果、従
来の液晶電気光学素子は500時間以内に50%以上の表示
不良が発生したのに対して、本発明の液晶電気光学素子
は1000時間エージングしても表示不良の発生率は10%以
下であった。本発明の液晶電気光学素子はきわめて高い
信頼性が得られた。As a result of a reliability test of this liquid crystal electro-optical element and the conventional liquid crystal electro-optical element, the conventional liquid crystal electro-optical element showed image sticking when the window pattern was turned on for 1 minute and then turned off. The display of the liquid crystal electro-optical element did not show any burn-in even after being turned on for 24 hours. In addition, as a result of conducting current aging in a high-temperature chamber at 50 ° C., the conventional liquid crystal electro-optical element had a display failure of 50% or more within 500 hours, whereas the liquid crystal electro-optical element of the present invention had a display defect of 1000%. Even after time aging, the occurrence rate of display defects was 10% or less. The liquid crystal electro-optical device of the present invention has extremely high reliability.
以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のよう
なTN(ツイステッドネマチック)モードの液晶表示素子
のみならず、STN(スーパーツイステッドネマチック)
モードなど他の液晶表示モードの液晶電気光学素子に応
用が可能である。Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the TN (twisted nematic) mode liquid crystal display element as in the above embodiments, but also to the STN (super twisted nematic) mode.
It can be applied to a liquid crystal electro-optical element of another liquid crystal display mode such as a mode.
[発明の効果] 以上説明してきたように、本願発明によれば、不純物
イオンが吸着しにくい配向膜と、取り込まれる不純物イ
オンの量が少ない液晶組成物とを組み合わせることによ
って、配向膜に吸着する不純物イオンの量を抑制するこ
とが可能となり、その結果、電気二重層が形成されにく
くなるため、表示の焼き付き又は表示むらのない液晶電
気光学素子が実現するという効果を有する。[Effects of the Invention] As described above, according to the invention of the present application, an impurity film is adsorbed on an alignment film by combining an alignment film that is hardly adsorbed with an impurity ion and a liquid crystal composition that has a small amount of impurity ions taken in. Since the amount of impurity ions can be suppressed, and as a result, an electric double layer is hardly formed, an effect of realizing a liquid crystal electro-optical element free from display burn-in or display unevenness is achieved.
第1図は、液晶セルのC−V特性の測定で現われるヒス
テリシスを表わす図である。 第2図は、液晶セルのC−V特性の測定で現われる、液
晶セル内の内部分極によるC−Vカーブの対称軸のずれ
を表す図である。FIG. 1 is a diagram showing hysteresis appearing in the measurement of CV characteristics of a liquid crystal cell. FIG. 2 is a diagram showing deviation of a symmetric axis of a CV curve due to internal polarization in a liquid crystal cell, which appears in measurement of a CV characteristic of the liquid crystal cell.
Claims (1)
挟持しており、少なくとも一方の前記基板には配向膜が
形成されている液晶電気光学素子であり、 前記配向膜は、下記B式で示される構造を含み、 前記液晶組成物は、複数の液晶化合物を含み、前記液晶
化合物のうちΔεが+3以上である全ての液晶化合物
は、下記C式、D式及びE式から選ばれる末端基を具備
することを特徴とする液晶電気光学素子。 1. A liquid crystal electro-optical element having a liquid crystal composition sandwiched between a pair of substrates disposed opposite to each other, and an alignment film formed on at least one of the substrates. Wherein the liquid crystal composition includes a plurality of liquid crystal compounds, and among the liquid crystal compounds, all the liquid crystal compounds having Δε of +3 or more are selected from the following formulas C, D, and E A liquid crystal electro-optical element comprising a terminal group.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10800690A JP2949770B2 (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Liquid crystal electro-optical element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10800690A JP2949770B2 (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Liquid crystal electro-optical element |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33103198A Division JP3065048B2 (en) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | Liquid crystal electro-optical element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046529A JPH046529A (en) | 1992-01-10 |
| JP2949770B2 true JP2949770B2 (en) | 1999-09-20 |
Family
ID=14473598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10800690A Expired - Lifetime JP2949770B2 (en) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | Liquid crystal electro-optical element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2949770B2 (en) |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP10800690A patent/JP2949770B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH046529A (en) | 1992-01-10 |
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