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液晶中の不純物除去方法と装置 新技術説明会

国内特許コード P150011420
整理番号 S2013-0512-N0
掲載日 2015年2月26日
出願番号 特願2013-031209
公開番号 特開2014-159017
登録番号 特許第6029139号
出願日 平成25年2月20日(2013.2.20)
公開日 平成26年9月4日(2014.9.4)
登録日 平成28年10月28日(2016.10.28)
発明者
  • 栂 伸司
  • 辻 知宏
  • 蝶野 成臣
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
  • 高知県公立大学法人
発明の名称 液晶中の不純物除去方法と装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】簡単な構成で、液晶中の不純物を連続的に効率よく除去することができる液晶の不純物除去方法と不純物除去装置を提供する。
【解決手段】処理される液晶20を流す液晶供給部24とイオン吸着剤12を流す吸着剤供給部22とを有する。吸着剤供給部22と液晶供給部24に、各々開口部22a,24aを形成し、開口部22a,24a同士を対面させて配置し、各開口部22a,24aを閉鎖するとともに隔離する1枚のフィルタ16を備える。吸着剤供給部22のフィルタ16側とは反対側に電極14を備え、液晶20とイオン吸着剤12をフィルタ16の表裏に接触させ、イオン吸着剤12に電極14により電場をかけて、液晶20中の不純物イオン20aを、イオン吸着剤12側に引き寄せて、液晶20中から除去する。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



液晶表示素子は、液晶を介して互いに対向配置したガラスから成る透明基板を備え、該ガラス表面に沿って多数の画素が配列されて表示部が形成されている。透明基板上には透明電極が形成され、所定の配列に形成された電極に電圧が印加されて、各電極毎に液晶の透光性が制御される。このような液晶表示素子は、その透明基板上に形成された配向膜やシール材の表面等に、種々のイオン性不純物が存在している。そのため、このイオン性不純物が液晶中に溶出して、表示特性及び耐久性、信頼性に悪影響を及ぼすという問題がある。





液晶表示素子は、各画素に数十msec毎に電圧を掛けて電荷を供給することにより駆動するので、電荷が供給されてから数十msec後の次の書き込み時間までの間は、与えられた電荷を保持しなければならない。しかし、イオン性不純物が存在すると、液晶の比抵抗が低下してリーク電流が流れ易くなり、液晶の電圧保持特性が低下する。電荷を完全に保持できず電荷が逃げると、電極間の電位が下がり、透過光強度が変化してコントラストが低下してしまう。このため、各画素に薄膜トランジスタをつけた液晶ディスプレイは、特に高い電圧保持特性が求められている。





液晶材料の電圧保持率には液晶材料中に含まれる不純物の影響が大きく、特にイオン電流の発生により液晶表示素子の電圧降下をきたすイオン性不純物の影響が大きく、これを防止するために、液晶材料を高純度に精製する必要がある。





従来、液晶材料から不純物を除く方法としては、ゼオライトやイオン交換樹脂、活性アルミナ等のイオン吸着剤例に液晶を直接接触させて不純物を除去していた。例えば、特許文献1~4に開示されているように、液晶表示パネルに液晶を注入する際に、不純物を吸着する吸着体に液晶材料を接触させて液晶を封入する方法が行われていた。





さらに、液晶を一対の電極間に配置して、電場を印加してイオン性不純物を除去する方向も提案されている。例えば、特許文献5,6に開示されている方法は、液晶材料に電圧を印加し、液晶材料中に存在するイオン源となりうる不純物を電界の力で正負のイオンに解離させ、生成したイオンと電圧印加前から存在していたイオンの両方を電界の力で捕集し、高純度化する方法である。

産業上の利用分野



この発明は、液晶ディスプレイ等に用いられる液晶材料中に存在するイオン性不純物を除去する不純物除去方法と装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
処理される液晶とイオン吸着剤を、多数の微細孔が形成されたフィルタの表裏に接触させ、前記イオン吸着剤に電場をかけて、前記フィルタを介して、前記液晶中の不純物イオンの電荷とは反対の極性の領域を前記フィルタに接した前記イオン吸着剤に形成し、前記液晶中の不純物イオンを、前記フィルタを介した浸透圧の差により、前記イオン吸着剤側に引き寄せて前記液晶中から除去することを特徴とする液晶の不純物除去方法。

【請求項2】
前記不純物イオンは、プラスイオンであり、前記イオン吸着剤の前記フィルタに接している側とは反対側にマイナスの電場をかけて、前記フィルタ側の前記イオン吸着剤のプラスイオンを減少させ、前記フィルタを介して前記不純物イオンを前記イオン吸着剤側に引き寄せる請求項1記載の液晶の不純物除去方法。

【請求項3】
処理される液晶を流す液晶供給部とイオン吸着剤を流す吸着剤供給部とを設け、前記液晶供給部と前記吸着剤供給部に各々開口部を形成し、この開口部同士を対面させて配置し前記各開口部を閉鎖するとともに隔離する1枚のフィルタを設け、前記吸着剤供給部の前記フィルタ側とは反対側に電極を備え、前記液晶と前記イオン吸着剤を前記フィルタの表裏に接触させ、前記イオン吸着剤に前記電極により電場をかけて、前記液晶中の不純物イオンを前記イオン吸着剤側に引き寄せて前記液晶中から除去することを特徴とする液晶の不純物除去装置。

【請求項4】
前記イオン吸着剤は、イオン交換樹脂である請求項3記載の液晶の不純物除去装置。

【請求項5】
前記液晶供給部と前記吸着剤供給部には、前記フィルタを挟んで、互いに反対方向に流れて供給される請求項3記載の液晶の不純物除去装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013031209thum.jpg
出願権利状態 登録


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