JP2005258002A

JP2005258002A - Liquid crystal display device

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Publication number: JP2005258002A
Application number: JP2004068761A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Mizusaki; 真伸水崎
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-09-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device having high reliability, capable of suppressing a display quality from being lowered caused by impurity ion. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device is provided with a first substrate 10, a second substrate 20 opposed to the first substrate 10, a liquid crystal layer 30 provided therebetween and an impurity ion adsorbing member 40 provided so as to come in contact with the liquid crystal layer 30 and selectively adsorbing the impurity ion in the liquid crystal layer 30. The impurity ion adsorbing member 40 formes a complex with the impurity ion to perform adsorption. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、信頼性の高い液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a highly reliable liquid crystal display device.

近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴を生かし、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やビデオカメラなどのＡＶ機器に利用されている。 2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been used for OA devices such as personal computers and AV devices such as video cameras, taking advantage of their thinness and low power consumption.

液晶表示装置は、一対の基板と、これらの間に設けられた液晶層とを備え、液晶層に電圧を印加してその配向状態を変化させることによって表示を行う。ところが、液晶層中にはイオン性の不純物（以下では「不純物イオン」と呼ぶ。）が存在しているため、この不純物イオンが、表示パターンの焼き付きや残像、電圧保持率の低下などの表示品位の低下を引き起こし、液晶表示装置の信頼性を低下させてしまうことがある。 The liquid crystal display device includes a pair of substrates and a liquid crystal layer provided therebetween, and performs display by applying a voltage to the liquid crystal layer to change its alignment state. However, since ionic impurities (hereinafter referred to as “impurity ions”) are present in the liquid crystal layer, the impurity ions may cause display quality such as display pattern burn-in, afterimages, and a decrease in voltage holding ratio. This may cause a decrease in the reliability of the liquid crystal display device.

この問題を解決するために、特許文献１は、表示領域の周辺にイオン吸着層を設ける手法を開示している。特許文献１には、イオン吸着層の具体例として、ブラックマトリクスとなる有機膜の一部をオゾン雰囲気中で紫外線を照射して改質したものや、金属酸化物、金属などから形成されたものが開示されている。
特開２００１−２０１７３４号公報 In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses a method of providing an ion adsorption layer around the display area. In Patent Document 1, as specific examples of the ion adsorption layer, a part of an organic film serving as a black matrix is modified by irradiating ultraviolet rays in an ozone atmosphere, or formed from a metal oxide, a metal, or the like. Is disclosed.
JP 2001-201734 A

しかしながら、本願発明者が詳細な検討を行ったところ、上記特許文献１に開示されているようなイオン吸着層を設けても、実際には表示品位の低下を十分に抑制できないことがわかった。 However, as a result of detailed studies by the inventor of the present application, it has been found that even if an ion adsorbing layer as disclosed in Patent Document 1 is provided, the deterioration of display quality cannot actually be sufficiently suppressed.

例えば、紫外線を照射して有機膜を改質すると、有機膜が劣化して有機膜から不純物イオンが溶出することがあるし、また、金属酸化物や金属を用いて吸着層を形成すると、電圧の印加によってこれらがイオン化して不純物イオンとなってしまうことがある。 For example, if an organic film is modified by irradiating ultraviolet rays, the organic film may deteriorate and impurity ions may be eluted from the organic film. Also, if an adsorption layer is formed using a metal oxide or metal, These may be ionized and become impurity ions by application of.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、不純物イオンに起因した表示品位の低下が抑制された信頼性の高い液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable liquid crystal display device in which deterioration of display quality due to impurity ions is suppressed.

本発明による第１の液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、前記液晶層に接するように設けられ、前記液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材と、を備え、前記不純物イオン吸着部材は、前記不純物イオンと錯体を形成することによって吸着を行い、そのことによって上記目的が達成される。 A first liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal An impurity ion adsorbing member that is provided in contact with the layer and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer, and the impurity ion adsorbing member performs adsorption by forming a complex with the impurity ions. This achieves the above object.

前記不純物イオン吸着部材は、前記不純物イオンと包接化合物を形成し得る環状化合物を含むことが好ましい。 The impurity ion adsorbing member preferably includes a cyclic compound that can form an inclusion compound with the impurity ions.

本発明による第２の液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、前記液晶層に接するように設けられ、前記液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材と、を備え、前記不純物イオン吸着部材は前記不純物イオンと包接化合物を形成し得る環状化合物を含み、そのことによって上記目的が達成される。 A second liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal And an impurity ion adsorbing member that selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer, wherein the impurity ion adsorbing member is a cyclic compound that can form an inclusion compound with the impurity ions. Including, thereby achieving the above objectives.

前記環状化合物は、クラウンエーテル、クリプタンド、シクロデキストリン、カリックスアレン、環状ポリアミンおよびこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。 The cyclic compound preferably includes at least one compound selected from the group consisting of crown ether, cryptand, cyclodextrin, calixarene, cyclic polyamine, and derivatives thereof.

ある好適な実施形態において、前記不純物イオン吸着部材は、表示光を出射しない領域に設けられている。 In a preferred embodiment, the impurity ion adsorbing member is provided in a region that does not emit display light.

ある好適な実施形態において、前記不純物イオン吸着部材は、前記液晶層の前記第１基板側および前記第２基板側の両方に設けられ、前記不純物イオンを前記第１基板側と前記第２基板側とに実質的に同程度吸着する。 In a preferred embodiment, the impurity ion adsorbing member is provided on both the first substrate side and the second substrate side of the liquid crystal layer, and the impurity ions are supplied to the first substrate side and the second substrate side. To substantially the same degree.

ある好適な実施形態において、本発明による第１および第２の液晶表示装置は、前記第１基板および前記第２基板のそれぞれの前記液晶層側に、表示を行うための複数の部材を有し、前記複数の部材のうちの少なくとも１つが前記不純物イオン吸着部材としても機能する。 In a preferred embodiment, the first and second liquid crystal display devices according to the present invention have a plurality of members for performing display on the liquid crystal layer side of each of the first substrate and the second substrate. At least one of the plurality of members also functions as the impurity ion adsorbing member.

本発明による第３の液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、前記液晶層に接するように設けられ、前記液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材と、を備えた液晶表示装置であって、前記第１基板および前記第２基板のそれぞれの前記液晶層側に、表示を行うための複数の部材を有し、前記複数の部材のうちの少なくとも１つが前記不純物イオン吸着部材としても機能し、そのことによって上記目的が達成される。 A third liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate, and the liquid crystal An impurity ion adsorbing member that is provided in contact with the layer and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer, wherein each of the first substrate and the second substrate The liquid crystal layer has a plurality of members for performing display, and at least one of the plurality of members also functions as the impurity ion adsorbing member, thereby achieving the above object.

ある好適な実施形態において、前記複数の部材は、前記液晶層に接するように設けられた配向膜を含み、前記配向膜が前記不純物イオン吸着部材としても機能する。 In a preferred embodiment, the plurality of members include an alignment film provided in contact with the liquid crystal layer, and the alignment film also functions as the impurity ion adsorption member.

本発明による第１の液晶表示装置は、液晶層に接するように設けられ、液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材を備えており、この不純物イオン吸着部材は、不純物イオンと錯体を形成することによって吸着を行う。そのため、イオン吸着層を備えた従来の液晶表示装置に比べ、表示品位の低下が効果的に抑制され、信頼性が高い。 The first liquid crystal display device according to the present invention includes an impurity ion adsorbing member that is provided in contact with the liquid crystal layer and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer. Adsorption by forming a complex with Therefore, compared with the conventional liquid crystal display device provided with the ion adsorption layer, the deterioration of display quality is effectively suppressed and the reliability is high.

本発明による第２の液晶表示装置は、液晶層に接するように設けられ、液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材を備えており、この不純物イオン吸着部材は、不純物イオンと包接化合物を形成し得る環状化合物を含む。そのため、イオン吸着層を備えた従来の液晶表示装置に比べ、表示品位の低下が効果的に抑制され、信頼性が高い。 The second liquid crystal display device according to the present invention includes an impurity ion adsorbing member that is provided in contact with the liquid crystal layer and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer. And a cyclic compound capable of forming an inclusion compound. Therefore, compared with the conventional liquid crystal display device provided with the ion adsorption layer, the deterioration of display quality is effectively suppressed and the reliability is high.

本発明による第３の液晶表示装置は、液晶層に接するように設けられ、液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材を備えており、表示を行うための複数の部材のうちの少なくとも１つがこの不純物イオン吸着部材としても機能する。そのため、不純物イオン吸着部材を設けるための工程を余分に設ける必要がないという製造上の利点が得られる。 A third liquid crystal display device according to the present invention includes an impurity ion adsorbing member that is provided in contact with the liquid crystal layer and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer, and includes a plurality of members for display. At least one of them also functions as this impurity ion adsorbing member. Therefore, an advantage in manufacturing is obtained that it is not necessary to provide an extra step for providing the impurity ion adsorbing member.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置を例として本発明を説明するが、本発明はこれに限定されず、ＭＩＭを備えた液晶表示装置やパッシブマトリクス型の液晶表示装置にも好適に用いられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, the present invention will be described by taking an active matrix liquid crystal display device including a thin film transistor (TFT) as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the liquid crystal display device including a MIM or a passive matrix liquid crystal display device is described. It is also suitably used for display devices.

（実施形態１）
図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置１００を説明する。図１（ａ）は、液晶表示装置１００の１つの画素領域を模式的に示す上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図である。 (Embodiment 1)
The liquid crystal display device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a top view schematically showing one pixel region of the liquid crystal display device 100, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line 1B-1B ′ in FIG. It is.

液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス基板（以下では「ＴＦＴ基板」と呼ぶ。）１０と、ＴＦＴ基板１０に対向するように設けられたカラーフィルタ基板（「対向基板」とも呼ばれる。）２０と、これらの間に設けられた液晶層３０とを備えている。 The liquid crystal display device 100 includes an active matrix substrate (hereinafter referred to as “TFT substrate”) 10, a color filter substrate (also referred to as “counter substrate”) 20 provided to face the TFT substrate 10, and these. And a liquid crystal layer 30 provided therebetween.

ＴＦＴ基板１０は、絶縁性基板（例えばガラス基板）１１と、基板１１上に形成されたゲート配線１２、ソース配線１３および補助容量配線１７と、ゲート配線１２およびソース配線１３に接続された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１４と、ＴＦＴ１４に接続された画素電極１５とを有している。 The TFT substrate 10 includes an insulating substrate (for example, a glass substrate) 11, a gate wiring 12, a source wiring 13, an auxiliary capacitance wiring 17 formed on the substrate 11, and a thin film transistor (a thin film transistor connected to the gate wiring 12 and the source wiring 13 ( TFT) 14 and a pixel electrode 15 connected to the TFT 14.

カラーフィルタ基板２０は、透明基板（例えばガラス基板）２１と、基板２１上に設けられたカラーフィルタ２２およびブラックマトリクス２３と、カラーフィルタ２２上に設けられ画素電極１５に対向する対向電極２４とを有している。ＴＦＴ基板１０およびカラーフィルタ基板２０の液晶層３０側には、液晶層３０の配向を規制するための配向膜１６および２６が形成されている。 The color filter substrate 20 includes a transparent substrate (for example, a glass substrate) 21, a color filter 22 and a black matrix 23 provided on the substrate 21, and a counter electrode 24 provided on the color filter 22 and facing the pixel electrode 15. Have. On the liquid crystal layer 30 side of the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20, alignment films 16 and 26 for regulating the alignment of the liquid crystal layer 30 are formed.

液晶表示装置１００は、さらに、液晶層３０に接するように設けられ、液晶層３０中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着膜（以下では単に「吸着膜」とも称する。）４０を備えている。本実施形態における吸着膜４０は、ブラックマトリクス２３に重なる位置に設けられており、表示光を出射しない（表示に寄与しない）領域に設けられている。 The liquid crystal display device 100 further includes an impurity ion adsorption film (hereinafter also simply referred to as an “adsorption film”) 40 that is provided in contact with the liquid crystal layer 30 and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer 30. ing. The adsorption film 40 in the present embodiment is provided at a position overlapping the black matrix 23, and is provided in a region that does not emit display light (does not contribute to display).

吸着膜４０は、不純物イオンと錯体（配位化合物あるいは錯化合物とも呼ばれる。）を形成することによって吸着を行う。つまり、吸着膜４０は、不純物イオンに対して配位子として機能し、その表面に不純物イオンを吸着する。 The adsorption film 40 performs adsorption by forming a complex (also called a coordination compound or a complex compound) with impurity ions. That is, the adsorption film 40 functions as a ligand for the impurity ions and adsorbs the impurity ions on the surface thereof.

液晶表示装置１００では、表示光を出射しない領域に、上述したような機能を有する不純物イオン吸着膜４０が設けられている。そのため、液晶層３０中の不純物イオンは、不純物イオン吸着膜４０に吸着されることによって、表示光を出射しない領域すなわち表示に寄与しない領域に移動する。そのため、表示パターンの焼き付き、残像、電圧保持率の低下などの不純物イオンに起因した表示品位の低下が抑制される。 In the liquid crystal display device 100, the impurity ion adsorption film 40 having the above-described function is provided in a region where display light is not emitted. Therefore, the impurity ions in the liquid crystal layer 30 are adsorbed by the impurity ion adsorption film 40 and move to a region that does not emit display light, that is, a region that does not contribute to display. For this reason, display quality deterioration due to impurity ions such as display pattern burn-in, afterimage, and voltage holding ratio reduction is suppressed.

液晶表示装置１００が備える不純物イオン吸着膜４０は、不純物イオンと錯体を形成することによって吸着を行う。そのため、特許文献１に記載されているイオン吸着層よりも不純物イオンの吸着を好適に行うことができ、表示品位の低下を効果的に抑制することができる。例えば、本実施形態における吸着膜４０は、有機膜をオゾン雰囲気中で紫外線を照射して改質したものである必要はなく、有機膜が劣化してそのことによって不純物イオンが溶出することはない。また、本実施形態における吸着膜４０は、金属酸化物や金属を用いて形成する必要もないので、電圧の印加によってこれらがイオン化して不純物イオンとなってしまうこともない。 The impurity ion adsorption film 40 provided in the liquid crystal display device 100 performs adsorption by forming a complex with impurity ions. Therefore, the impurity ions can be more favorably adsorbed than the ion adsorbing layer described in Patent Document 1, and the deterioration of display quality can be effectively suppressed. For example, the adsorption film 40 in the present embodiment does not need to be modified by irradiating the organic film with ultraviolet rays in an ozone atmosphere, and the organic film is deteriorated so that impurity ions are not eluted. . Moreover, since the adsorption film 40 in this embodiment does not need to be formed using a metal oxide or a metal, they are not ionized by application of a voltage and become impurity ions.

不純物イオン吸着膜４０は、不純物イオンと包接化合物を形成し得る環状化合物を含むことが好ましい。不純物イオンと包接化合物を形成し得る環状化合物は、その環の大きさと取り込むことのできるイオンのサイズとに相関関係を有しているので、吸着膜４０がこのような環状化合物を含んでいることによって、不純物イオンをサイズ選択的に取り込むことができ、不純物イオンを効率よく吸着することが可能になる。 The impurity ion adsorption film 40 preferably contains a cyclic compound that can form an inclusion compound with impurity ions. Since the cyclic compound capable of forming an inclusion compound with the impurity ions has a correlation between the size of the ring and the size of the ion that can be taken in, the adsorption film 40 includes such a cyclic compound. Thus, the impurity ions can be taken in selectively in size, and the impurity ions can be adsorbed efficiently.

環状化合物としては、例えば、クラウンエーテル、クリプタンド、シクロデキストリン、カリックスアレン、環状ポリアミンおよびこれらの誘導体を用いることができる。 As the cyclic compound, for example, crown ether, cryptand, cyclodextrin, calixarene, cyclic polyamine, and derivatives thereof can be used.

図２（ａ）〜（ｈ）に、クラウンエーテルの具体例の化学式を示す。図２（ａ）は18-クラウン-6、図２（ｂ）はベンゾ-15-クラウン-5、図２（ｃ）はジベンゾ-18-クラウン-6、図２（ｄ）はアントラセン環を２個含むクラウンエーテル、図２（ｅ）はシクロヘキサケトン、図２（ｆ）はシクロヘキサケトンイオン、図２（ｇ）はジアニリン-１８-クラウン-６、図２（ｈ）はトランス-ジ-１５-クラウン-５-アゾベンゼンを示している。図３に、18-クラウン-6がカリウムイオンを包接する様子を示す。図３に例示するように、クラウンエーテルは、環を構成する酸素原子が負に帯電しているので、陽イオンを環の中に取り込むことができる。 2A to 2H show chemical formulas of specific examples of crown ether. 2 (a) shows 18-crown-6, FIG. 2 (b) shows benzo-15-crown-5, FIG. 2 (c) shows dibenzo-18-crown-6, and FIG. 2 (d) shows two anthracene rings. 2 (e) is cyclohexaketone, FIG. 2 (f) is cyclohexaketone ion, FIG. 2 (g) is dianiline-18-crown-6, and FIG. 2 (h) is trans-di- 15-crown-5-azobenzene is shown. FIG. 3 shows how 18-crown-6 clathrates potassium ions. As illustrated in FIG. 3, in the crown ether, since the oxygen atom constituting the ring is negatively charged, a cation can be taken into the ring.

図４（ａ）〜（ｃ）に、クリプタンドの具体例の化学式を示す。図４（ａ）はエキソ-エンド型のクリプタンド[２，２，２]、図４（ｂ）はエキソ-エキソ型のクリプタンド[２，２，２]、図４（ｃ）はエンド-エンド型のクリプタンド[２，２，２]を示している。クリプタンドは、負に帯電した窒素原子を環に含み、陽イオンを環の中に取り込むことができる。 4A to 4C show chemical formulas of specific examples of cryptands. 4A is an exo-end cryptand [2, 2, 2], FIG. 4B is an exo-exo cryptand [2, 2, 2], and FIG. 4C is an end-end type. Cryptand [2, 2, 2]. The cryptand contains a negatively charged nitrogen atom in the ring and can incorporate a cation into the ring.

図５（ａ）に、シクロデキストリンの一般式を示す。図５（ａ）に示すように、シクロデキストリンは、グルコースの結合により形成された環構造を有し、図５（ｂ）に模式的に示すように底面のないバケツ状の形状を有している。シクロデキストリンも、その空孔内にイオンを取り込むことができる。 FIG. 5 (a) shows the general formula of cyclodextrin. As shown in FIG. 5 (a), cyclodextrin has a ring structure formed by glucose bonding, and has a bucket-like shape without a bottom as schematically shown in FIG. 5 (b). Yes. Cyclodextrins can also incorporate ions into their vacancies.

また、ポルフィリン、フタロシアニンなどの環状ポリアミンや、カリックスアレンも環状構造を有し、不純物イオンと錯体を形成して吸着を行うことができる。さらに、上述したクラウンエーテル、クリプタンド、シクロデキストリン、カリックスアレンおよび環状ポリアミンの誘導体も同様に吸着を行うことができる。例えば図５（ｃ）および（ｄ）に示すようなシクロデキストリンの誘導体も、不純物イオンを吸着できる。 Further, cyclic polyamines such as porphyrin and phthalocyanine, and calixarene also have a cyclic structure, and can be adsorbed by forming a complex with impurity ions. Furthermore, the above-mentioned derivatives of crown ether, cryptand, cyclodextrin, calixarene and cyclic polyamine can be adsorbed in the same manner. For example, a derivative of cyclodextrin as shown in FIGS. 5C and 5D can also adsorb impurity ions.

不純物イオン吸着膜４０は、上述したような環状化合物を含む材料（低分子材料でもよいし、高分子材料でもよい）を用いて公知の種々の方法で形成することができ、不純物イオン吸着膜４０を備えた液晶表示装置１００は、例えば以下のようにして形成することができる。 The impurity ion adsorption film 40 can be formed by various known methods using a material containing a cyclic compound as described above (a low molecular material or a polymer material may be used). The liquid crystal display device 100 provided with can be formed as follows, for example.

まず、配線群（ゲート配線１２、ソース配線１３、補助容量配線１７など）、ＴＦＴ１４および画素電極１５が形成されたＴＦＴ基板１０と、カラーフィルタ２２、ブラックマトリクス２３および対向電極２４が形成されたカラーフィルタ基板２０を用意する。 First, a wiring group (gate wiring 12, source wiring 13, auxiliary capacitance wiring 17 and the like), TFT substrate 10 on which TFT 14 and pixel electrode 15 are formed, and color on which color filter 22, black matrix 23 and counter electrode 24 are formed. A filter substrate 20 is prepared.

次に、ＴＦＴ基板１０およびカラーフィルタ基板２０上の所定の領域にフォトリソグラフィプロセスを用いてバンク（凸部）１８および２８を形成する。このとき、バンク１８および２８は、ブラックマトリクス２３によって遮光される領域とそれ以外の領域との境界近傍に形成される。 Next, banks (convex portions) 18 and 28 are formed in predetermined regions on the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20 by using a photolithography process. At this time, the banks 18 and 28 are formed in the vicinity of the boundary between the area shielded by the black matrix 23 and the other areas.

続いて、ＴＦＴ基板１０およびカラーフィルタ基板２０の、ブラックマトリクス２３によって遮光される領域（バンク１８、２８によって囲まれている）上に、上述したような環状化合物を含む材料を例えばインクジェット法を用いて付与することにより、不純物イオン吸着膜４０を形成する。 Subsequently, a material containing a cyclic compound as described above is used, for example, by an inkjet method on a region (surrounded by the banks 18 and 28) shielded by the black matrix 23 of the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20. As a result, the impurity ion adsorption film 40 is formed.

その後、ＴＦＴ基板１０およびカラーフィルタ基板２０の、カラーフィルタ２２に重なる領域上に、印刷法などを用いて配向膜材料を塗布することによって配向膜１６、２６を形成する。 Thereafter, alignment films 16 and 26 are formed on the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20 by applying an alignment film material using a printing method or the like on the region overlapping the color filter 22.

最後に、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルタ基板２０とを貼り合わせ、これらの間に液晶材料を封入して液晶層３０を形成することによって、液晶表示装置１００が得られる。 Finally, the liquid crystal display device 100 is obtained by bonding the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20 and enclosing a liquid crystal material between them to form the liquid crystal layer 30.

なお、本実施形態では、不純物イオン吸着部材として吸着膜４０を設ける場合を例示したが、不純物イオン吸着部材は必ずしも膜状である必要はない。また、本実施形態のように、表示を行うための部材とは別個に不純物イオン吸着部材を設ける必要も必ずしもなく、後述するように、表示を行うための部材が不純物イオン吸着部材として機能するような構成を採用してもよい。 In this embodiment, the case where the adsorption film 40 is provided as the impurity ion adsorbing member is illustrated, but the impurity ion adsorbing member is not necessarily in the form of a film. Further, unlike the present embodiment, it is not always necessary to provide the impurity ion adsorbing member separately from the member for performing the display, and the member for performing the display functions as the impurity ion adsorbing member as described later. Various configurations may be adopted.

（実施形態２）
図６を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置２００を説明する。以下では、実施形態１における液晶表示装置１００と異なる点を中心に説明する。 (Embodiment 2)
The liquid crystal display device 200 in this embodiment will be described with reference to FIG. Below, it demonstrates focusing on a different point from the liquid crystal display device 100 in Embodiment 1. FIG.

液晶表示装置２００では、液晶層３０のＴＦＴ基板１０側およびカラーフィルタ基板２０側に液晶層３０に接するように設けられた配向膜１６ａおよび２６ａが、不純物イオン吸着部材としても機能する。つまり、配向膜１６ａおよび２６ａは、液晶層３０の配向を規制するだけでなく、不純物イオンと錯体を形成することによって不純物イオンの吸着を行う。 In the liquid crystal display device 200, the alignment films 16a and 26a provided so as to be in contact with the liquid crystal layer 30 on the TFT substrate 10 side and the color filter substrate 20 side of the liquid crystal layer 30 also function as impurity ion adsorption members. That is, the alignment films 16a and 26a not only regulate the alignment of the liquid crystal layer 30, but also adsorb the impurity ions by forming a complex with the impurity ions.

配向膜１６ａおよび２６ａは、図６に示すように、ＴＦＴ基板１０およびカラーフィルタ基板２０のほぼ全面を覆うように設けられており、表示光を出射する領域と表示光を出射しない領域の両方に位置している。そのため、配向膜１６ａおよび２６ａに吸着された不純物イオンは、表示に寄与しない領域だけでなく、表示に寄与する領域にも存在する。 As shown in FIG. 6, the alignment films 16 a and 26 a are provided so as to cover almost the entire surface of the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20. The alignment films 16 a and 26 a are provided in both a region that emits display light and a region that does not emit display light. positioned. Therefore, the impurity ions adsorbed on the alignment films 16a and 26a exist not only in the region that does not contribute to display but also in the region that contributes to display.

従来の液晶表示装置における不純物イオンによる表示品位の低下は、不純物イオンが表示に寄与する領域内に位置していることだけに起因しているわけではなく、不純物イオンの濃度が一方の基板側と他方の基板側とで異なっている（不純物イオンが一方の基板側に偏在している）ことにも起因している。 The decrease in display quality due to impurity ions in the conventional liquid crystal display device is not only due to the impurity ions being located in a region contributing to display, but the concentration of impurity ions is different from that on one substrate side. This is also caused by the difference between the other substrate side (impurity ions are unevenly distributed on one substrate side).

液晶表示装置２００では、不純物イオンを吸着する機能を有する配向膜１６ａおよび２６ａが液晶層３０の両側に設けられているので、ＴＦＴ基板１０側とカラーフィルタ基板２０側とに不純物イオンを実質的に同程度吸着することができ、不純物イオンによる表示品位の低下を抑制することができる。なお、「ＴＦＴ基板１０側とカラーフィルタ基板２０側とに不純物イオンを実質的に同程度吸着する」とは、ＴＦＴ基板１０と液晶層３０との界面近傍の不純物イオン濃度と、カラーフィルタ基板２０と液晶層３０との界面近傍の不純物イオン濃度とがほぼ等しくなるように吸着を行うことを意味している。 In the liquid crystal display device 200, since the alignment films 16a and 26a having a function of adsorbing impurity ions are provided on both sides of the liquid crystal layer 30, the impurity ions are substantially allowed to enter the TFT substrate 10 side and the color filter substrate 20 side. It can be adsorbed to the same extent, and a reduction in display quality due to impurity ions can be suppressed. Note that “substantially the same amount of impurity ions are adsorbed on the TFT substrate 10 side and the color filter substrate 20 side” means the impurity ion concentration in the vicinity of the interface between the TFT substrate 10 and the liquid crystal layer 30 and the color filter substrate 20. It means that the adsorption is performed so that the impurity ion concentration in the vicinity of the interface between the liquid crystal layer 30 and the liquid crystal layer 30 is substantially equal.

また、実施形態１における液晶表示装置１００では、表示を行うための部材とは別個に不純物イオン吸着膜４０が設けられているのに対して、本実施形態では、表示を行うための部材である配向膜１６ａおよび２６ａが不純物イオン吸着部材としても機能する。そのため、不純物イオン吸着部材を設けるための工程を余分に設ける必要がなく、製造工程を簡略化できるという製造上の利点が得られる。 In the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment, the impurity ion adsorption film 40 is provided separately from the member for performing display, whereas in the present embodiment, the member is for performing display. The alignment films 16a and 26a also function as impurity ion adsorption members. Therefore, it is not necessary to provide an extra process for providing the impurity ion adsorbing member, and a manufacturing advantage that the manufacturing process can be simplified is obtained.

不純物イオン吸着部材として機能し得る配向膜１６ａおよび２６ａは、不純物イオンを吸着し得る材料と配向膜材料とを含む混合材料を調整し、この混合材料を基板上に付与することによって形成することができる。不純物イオンを吸着し得る材料の、配向膜材料に対する比率は、例えば１mol％〜２０mol％程度である。 The alignment films 16a and 26a that can function as impurity ion adsorbing members can be formed by adjusting a mixed material including a material capable of adsorbing impurity ions and an alignment film material, and applying the mixed material onto the substrate. it can. The ratio of the material capable of adsorbing impurity ions to the alignment film material is, for example, about 1 mol% to 20 mol%.

不純物イオンと錯体を形成する材料（例えば実施形態１で説明した環状化合物）は、配向膜などの他の部材の材料と混合することが比較的容易であるため、このような材料を不純物を吸着する材料として用いることで、表示を行うための部材を不純物イオン吸着部材として機能させることが容易となる。 A material that forms a complex with impurity ions (for example, the cyclic compound described in Embodiment 1) is relatively easy to mix with the material of another member such as an alignment film. By using it as a material to be used, it becomes easy to make a member for performing display function as an impurity ion adsorbing member.

なお、図６には、単層の配向膜を示したが、図７に示すように、配向膜１６ａおよび２６ａのそれぞれが、配向膜材料のみから形成された第１の層１６ａ１（２６ａ１）と、不純物イオンを吸着し得る材料と配向膜材料との混合材料から形成された第２の層１６ａ２（２６ａ２）とが積層されて構成されていてもよい。 Although FIG. 6 shows a single-layer alignment film, as shown in FIG. 7, each of the alignment films 16a and 26a is composed of a first layer 16a1 (26a1) made of only an alignment film material. The second layer 16a2 (26a2) formed from a mixed material of a material capable of adsorbing impurity ions and an alignment film material may be laminated.

また、本実施形態では配向膜を不純物イオン吸着部材として機能させる構成を例示したが、配向膜以外の部材を不純物イオン吸着部材として機能させてもよい。 In the present embodiment, the configuration in which the alignment film functions as the impurity ion adsorbing member is illustrated, but a member other than the alignment film may function as the impurity ion adsorbing member.

本発明によると、不純物イオンに起因した表示品位の低下が抑制された信頼性の高い液晶表示装置が提供される。 According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable liquid crystal display device in which deterioration of display quality due to impurity ions is suppressed.

本発明による液晶表示装置を模式的に示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the liquid crystal display device by this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing along the 1B-1B 'line | wire in (a). （ａ）〜（ｈ）は、不純物イオン吸着部材の材料として用いられるクラウンエーテルの具体例を表す化学式を示す図である。(A)-(h) is a figure which shows the chemical formula showing the specific example of the crown ether used as a material of an impurity ion adsorption | suction member. 18-クラウン-6がカリウムイオンを取り込む様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows a mode that 18-crown-6 takes in potassium ion. （ａ）〜（ｃ）は、不純物イオン吸着部材の材料として用いられるクリプタンドの具体例を表す化学式を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the chemical formula showing the specific example of the cryptand used as a material of an impurity ion adsorption | suction member. （ａ）は、不純物イオン吸着部材の材料として用いられるシクロデキストリンの一般式を示す図であり、（ｂ）は、シクロデキストリンの形状を模式的に示す図であり、（ｃ）および（ｄ）は、シクロデキストリンの誘導体の具体例を表す化学式を示す図である。(A) is a figure which shows the general formula of cyclodextrin used as a material of an impurity ion adsorption | suction member, (b) is a figure which shows the shape of cyclodextrin typically, (c) and (d) FIG. 3 is a view showing a chemical formula showing a specific example of a derivative of cyclodextrin. 本発明による他の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other liquid crystal display device by this invention typically. 本発明による他の液晶表示装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other liquid crystal display device by this invention typically.

符号の説明Explanation of symbols

１０ＴＦＴ基板（アクティブマトリクス基板）
１１絶縁性基板
１２ゲート配線
１３ソース配線
１４薄膜トランジスタ
１５画素電極
１６配向膜
１６ａ配向膜（不純物イオン吸着部材）
１７補助容量配線
１８バンク
２０カラーフィルタ基板（対向基板）
２１透明基板
２２カラーフィルタ
２３ブラックマトリクス
２４対向電極
２６配向膜
２６ａ配向膜（不純物イオン吸着部材）
２８バンク
３０液晶層
４０不純物イオン吸着膜（不純物イオン吸着部材）
１００、２００液晶表示装置 10 TFT substrate (active matrix substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Insulating substrate 12 Gate wiring 13 Source wiring 14 Thin film transistor 15 Pixel electrode 16 Alignment film 16a Alignment film (impurity ion adsorption member)
17 Auxiliary capacitance wiring 18 Bank 20 Color filter substrate (opposite substrate)
21 transparent substrate 22 color filter 23 black matrix 24 counter electrode 26 alignment film 26a alignment film (impurity ion adsorbing member)
28 Bank 30 Liquid crystal layer 40 Impurity ion adsorption film (impurity ion adsorption member)
100, 200 Liquid crystal display device

Claims

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層に接するように設けられ、前記液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材と、を備え、
前記不純物イオン吸着部材は、前記不純物イオンと錯体を形成することによって吸着を行う、液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
An impurity ion adsorbing member that is provided in contact with the liquid crystal layer and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer;
The impurity ion adsorbing member is a liquid crystal display device that performs adsorption by forming a complex with the impurity ions.

前記不純物イオン吸着部材は、前記不純物イオンと包接化合物を形成し得る環状化合物を含む請求項１に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the impurity ion adsorbing member includes a cyclic compound capable of forming an inclusion compound with the impurity ions.

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層に接するように設けられ、前記液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材と、を備え、
前記不純物イオン吸着部材は前記不純物イオンと包接化合物を形成し得る環状化合物を含む液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
An impurity ion adsorbing member that is provided in contact with the liquid crystal layer and selectively adsorbs impurity ions in the liquid crystal layer;
The impurity ion adsorbing member is a liquid crystal display device including a cyclic compound capable of forming an inclusion compound with the impurity ions.

前記環状化合物は、クラウンエーテル、クリプタンド、シクロデキストリン、カリックスアレン、環状ポリアミンおよびこれらの誘導体からなる群から選択される少なくとも一種の化合物を含む請求項３に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the cyclic compound includes at least one compound selected from the group consisting of crown ether, cryptand, cyclodextrin, calixarene, cyclic polyamine, and derivatives thereof.

前記不純物イオン吸着部材は、表示光を出射しない領域に設けられている請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the impurity ion adsorbing member is provided in a region where display light is not emitted.

前記不純物イオン吸着部材は、前記液晶層の前記第１基板側および前記第２基板側の両方に設けられ、前記不純物イオンを前記第１基板側と前記第２基板側とに実質的に同程度吸着する請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。 The impurity ion adsorbing member is provided on both the first substrate side and the second substrate side of the liquid crystal layer, and the impurity ions are substantially the same on the first substrate side and the second substrate side. The liquid crystal display device according to claim 1, which is adsorbed.

前記第１基板および前記第２基板のそれぞれの前記液晶層側に、表示を行うための複数の部材を有し、
前記複数の部材のうちの少なくとも１つが前記不純物イオン吸着部材としても機能する請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。 A plurality of members for performing display on the liquid crystal layer side of each of the first substrate and the second substrate;
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of members also functions as the impurity ion adsorption member.

第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層に接するように設けられ、前記液晶層中の不純物イオンを選択的に吸着する不純物イオン吸着部材と、を備えた液晶表示装置であって、
前記第１基板および前記第２基板のそれぞれの前記液晶層側に、表示を行うための複数の部材を有し、
前記複数の部材のうちの少なくとも１つが前記不純物イオン吸着部材としても機能する液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate;
An impurity ion adsorbing member provided so as to be in contact with the liquid crystal layer and selectively adsorbing impurity ions in the liquid crystal layer, and a liquid crystal display device comprising:
A plurality of members for performing display on the liquid crystal layer side of each of the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device in which at least one of the plurality of members also functions as the impurity ion adsorbing member.

前記複数の部材は、前記液晶層に接するように設けられた配向膜を含み、前記配向膜が前記不純物イオン吸着部材としても機能する請求項７または８に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 7 or 8, wherein the plurality of members include an alignment film provided so as to be in contact with the liquid crystal layer, and the alignment film also functions as the impurity ion adsorption member.