[发明专利]离子行为的评价方法和评价装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为杂质包含在液晶显示元件中的离子的行为的评价方法和其评价装置。

背景技术

液晶显示装置体积小、重量轻且功耗低，因此近年来日益广泛地用作电视机、个人计算机、PDA用的显示设备。并且，在今后，将迫切地希望开发出在更大的温度范围内高速响应和高可靠性的液晶显示装置。

为了开发高可靠性的液晶显示装置，当进行液晶材料、取向膜材料的设计与开发时，合成方法发生变化，因此在合成阶段各种杂质有可能混入到液晶材料或者取向膜材料内。

特别地，在离子性的杂质(杂质离子)混入到液晶显示装置内的液晶层中的情况下，有可能在液晶层内产生直流电压成分。将由于该杂质离子的存在而产生的直流电压成分称作残留DC电压。

下面，具体说明由于杂质离子的存在而产生残留DC电压的原因。目前制造出的液晶显示装置大致100％都是使用薄膜晶体管(TFT：Thin film transistor)的有源矩阵驱动方式的液晶显示装置。这种驱动方式的液晶显示装置由矩形波电压进行驱动，但是由于TFT自身的寄生电容而被叠加直流偏移电压。如图12的(a)所示，由于该直流偏移电压成分(直流电场)的影响，当在液晶层内作为杂质存在杂质离子55(也称作自由离子)时，如图12的(b)所示，该杂质离子55漂移(Drift)到液晶53与取向膜52之间的界面。即，由于电压源56产生的电流偏置电压成分的影响，在杂质离子55的分布中会发生偏移。如图12的(b)所示，由于漂移的杂质离子55，产生了残留DC电压(产生箭头A所示的电场)。

残留DC电压的存在与影像残留、残像的产生密切相关，因此减小残留DC电压非常重要。到目前为止，一直在开发残留DC电压小的液晶材料和取向膜材料(专利文献1和2)。另外，残留DC电压的大小不仅与液晶材料或者取向膜材料各自的特性有关，而且还与其组合有关。从该残留DC电压的产生和存在于液晶层中的离子的行为的观点出发，明确了与残留DC电压的产生相关的参数(非专利文献3和4)。即，明确了如下事实：残留DC电压的产生，是由存在于液晶层中的离子向液晶-取向膜界面的吸附和吸附在液晶-取向膜界面的离子的脱离(或者扩散)来决定的。

专利文献1：日本公开特许公报“特开平10-306281号”(公开日：平成10年11月17日)

专利文献2：日本公开特许公报“特开平10-338880号”(公开日：平成10年12月22日)

非专利文献3：SID06 Digest，P-227L，pp 673-676，2006

非专利文献4：2006年日本液晶学会讨论会，演讲编号1C01，pp63-64，2006

发明内容

然而，到目前为止还没有进行用于在大的温度区域中降低由于残留DC电压的产生而引起影像残留的离子行为的评价。特别地，在根据温度对离子行为进行评价的基础上，使液晶材料和取向膜材料的组合最优化，由此来降低残留DC电压的开发则完全没有进行。

即，目前的现状是：只是在特定的温度下，对液晶显示装置的残留DC电压或者影像残留程度进行了评价，而没有在大的温度区域进行离子行为的评价、且开发基于该评价的液晶显示装置。下面，说明未考虑温度的情况下的弊端。

图13表示液晶材料和取向膜材料的不同组合的两种液晶显示装置(样品1和样品2)的残留DC电压的实测、与各自的残留DC电压的温度相关性的情况。在图13中，样品2在70℃下的残留DC电压比样品1低，样品2表现出良好的特性。然而，由于残留DC电压随着温度变化，在25℃左右的室温下，样品2的残留DC电压变得比样品1大，样品2表示出差的特性。由此在实际使用的温度下，样品2差，样品2的液晶材料和取向膜材料的组合的影像残留明显。即，即使是相同的样品，残留DC电压的大小由于温度的不同而不同，即使是相同的温度，残留DC电压由于样品的不同而不同。因而，将温度考虑为参数来评价离子行为，在制造影像残留小的液晶显示装置上非常重要。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种用于求出在大的温度范围内防止影像残留的液晶材料、取向膜材料及其组合的离子行为的评价方法和评价装置。