JP5388021B2 - Liquid crystal cell and liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal cell and liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5388021B2 JP5388021B2 JP2008100372A JP2008100372A JP5388021B2 JP 5388021 B2 JP5388021 B2 JP 5388021B2 JP 2008100372 A JP2008100372 A JP 2008100372A JP 2008100372 A JP2008100372 A JP 2008100372A JP 5388021 B2 JP5388021 B2 JP 5388021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal cell
- conductive layer
- walled carbon
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Description
本発明は液晶セルおよび液晶ディスプレイ装置に関する。より詳しくは、単層カーボンナノチューブからなる導電層を有する液晶セルおよび液晶ディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal cell and a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal cell and a liquid crystal display device having a conductive layer made of single-walled carbon nanotubes.
液晶ディスプレイ装置に代表される薄型表示デバイスの市場拡大に伴い、近年、より薄型の液晶ディスプレイ装置が求められている。そして、現在では、より薄型化する為、ガラス基板では無く、樹脂フィルム基板を用いた液晶ディスプレイ装置が求められている。 With the expansion of the market for thin display devices typified by liquid crystal display devices, in recent years there has been a demand for thinner liquid crystal display devices. At present, there is a demand for a liquid crystal display device using a resin film substrate instead of a glass substrate in order to make it thinner.
さて、液晶ディスプレイ装置を動作させる為には、液晶分子に電圧を掛ける為の導電層が必要である。この導電層の材料として、これまでは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）に代表されるセラミック材料が用いられて来た。 In order to operate the liquid crystal display device, a conductive layer for applying a voltage to the liquid crystal molecules is necessary. Conventionally, ceramic materials represented by indium tin oxide (ITO) have been used as the material for the conductive layer.
しかしながら、基板材料として樹脂フィルムを用いると、ＩＴＯなどのセラミック材料は、柔軟性が乏しいことから、基板の柔軟性に追随できず、損傷し、液晶ディスプレイ装置が動作しない問題点がある。
従って、本発明が解決しようとする課題は、柔軟性に富み、かつ、損傷し難く、耐久性に富み、そして動作不良が起き難い高品質な液晶セルを提供することである。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a high-quality liquid crystal cell that is flexible, hardly damaged, has high durability, and does not easily cause malfunction.
前記の課題は、
導電層と導電層との間に液晶層が設けられてなる液晶セルであって、
前記導電層の中の少なくとも一方の導電層が絡み合った単層カーボンナノチューブで構成されてなる
ことを特徴とする液晶セルによって解決される。
The above issues are
A liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is provided between a conductive layer and a conductive layer,
This is solved by a liquid crystal cell comprising at least one of the conductive layers made of entangled single-walled carbon nanotubes.
又、上記の液晶セルであって、単層カーボンナノチューブはアーク放電法によるものであることを特徴とする液晶セルによって解決される。 In addition, the above-mentioned liquid crystal cell is solved by a liquid crystal cell characterized in that the single-walled carbon nanotube is obtained by an arc discharge method.
又、上記の液晶セルであって、導電層がフラーレンを有することを特徴とする液晶セルによって解決される。 Further, the above liquid crystal cell is solved by the liquid crystal cell characterized in that the conductive layer has fullerene.
又、上記の液晶セルであって、導電層が水酸化フラーレンを有することを特徴とする液晶セルによって解決される。 In addition, the above liquid crystal cell is solved by the liquid crystal cell characterized in that the conductive layer has fullerene hydroxide.
又、上記の液晶セルであって、導電層はバインダ樹脂を用いないで構成されてなることを特徴とする液晶セルによって解決される。 In addition, the above liquid crystal cell is solved by a liquid crystal cell characterized in that the conductive layer is formed without using a binder resin.
又、上記の液晶セルであって、導電層上に保護層が設けられてなることを特徴とする液晶セルによって解決される。 Further, the present invention is solved by the liquid crystal cell described above, wherein a protective layer is provided on the conductive layer.
又、上記の液晶セルを具備することを特徴とする液晶ディスプレイ装置によって解決される。 Further, the present invention is solved by a liquid crystal display device comprising the above-described liquid crystal cell.
本発明は、液晶セルの導電層を絡み合った単層カーボンナノチューブで構成させたので、柔軟性に富み、樹脂フィルム製基板に追随して撓むことが出来、損傷が起き難く、耐久性に富む。そして、動作不良が起き難く、しかも動作性に優れた高品質なものである。 Since the present invention is composed of single-walled carbon nanotubes intertwined with the conductive layer of the liquid crystal cell, it is rich in flexibility, can flex following the substrate made of a resin film, is hardly damaged, and has high durability. . In addition, it is a high-quality one that is less prone to malfunction and has excellent operability.
尚、前記特許文献１には、「透明樹脂からなる基材層と、基材層に積層される導電層とを備え、前記導電層が基板側導電層と対面して配置されて基板側導電層と接触して通電状態になるタッチパネル用シート状樹脂積層体であって、前記導電層が透明なマトリックス樹脂にカーボンナノ線条体が分散された樹脂組成物からなることを特徴とするタッチパネル用シート状樹脂積層体」「透明樹脂からなる基材層と、基材層に積層される導電層とを備えるタッチパネル用シート状樹脂積層体が、前記導電層を基板側導電層に対面させた状態でスペーサを介して基板の上側に所定間隔で配設されているタッチパネルであって、前記タッチパネル用シート状樹脂積層体の導電層が透明なマトリックス樹脂にカーボンナノ線条体が分散された樹脂組成物からなることを特徴とするタッチパネル」が開示されている。特許文献２には、「基材上に塗布されたカーボンナノチューブ含有コーティングフィルムにおいて、前記カーボンナノチューブ含有コーティングフィルムは、カーボンナノチューブが三次元網目構造を有していて、かつ、カーボンナノチューブ含有コーティングフィルムの表面上に露出していることを特徴とするカーボンナノチューブ含有コーティングフィルム」が開示されている。 The above-mentioned patent document 1 discloses that “a substrate layer made of a transparent resin and a conductive layer laminated on the substrate layer are provided so that the conductive layer is disposed to face the substrate side conductive layer and the substrate side conductive A sheet-like resin laminate for a touch panel, which is in an energized state in contact with a layer, wherein the conductive layer is made of a resin composition in which carbon nanowires are dispersed in a transparent matrix resin Sheet-like resin laminate "A state in which a sheet-like resin laminate for a touch panel comprising a base material layer made of a transparent resin and a conductive layer laminated on the base material layer faces the conductive layer on the substrate-side conductive layer A resin composition in which carbon nanowires are dispersed in a matrix resin in which a conductive layer of the sheet-like resin laminate for a touch panel is transparent and disposed at predetermined intervals on a substrate via spacers object The touch panel "is disclosed, wherein the Ranaru. Patent Document 2 states that “in the carbon nanotube-containing coating film coated on the substrate, the carbon nanotube-containing coating film has a three-dimensional network structure, and the carbon nanotube-containing coating film is a carbon nanotube-containing coating film”. A carbon nanotube-containing coating film characterized by being exposed on the surface is disclosed.
しかしながら、特許文献１，２には、液晶セルに関する開示は皆無である。かつ、液晶セルを想起させる記載も認められない。すなわち、特許文献１はタッチパネルに用いられるものに過ぎない。そして、特許文献２には、カーボンナノチューブ含有コーティングフィルムの用途として、ＥＳＤ保護、ＥＭＩ／ＲＦＩシールド、低視認性、ポリマーエレクトロニクス（例えば、ＯＬＥＤディスプレイの透明導電層、ＥＬランプ、プラスチックチップなど）が開示されているに過ぎない。 However, Patent Documents 1 and 2 do not disclose any liquid crystal cell. In addition, a description reminiscent of a liquid crystal cell is not recognized. That is, Patent Document 1 is only used for a touch panel. Patent Document 2 discloses ESD protection, EMI / RFI shield, low visibility, polymer electronics (for example, transparent conductive layer of OLED display, EL lamp, plastic chip, etc.) as applications of carbon nanotube-containing coating films. It has only been done.
そして、引用文献１，２のものでは、カーボンナノチューブを樹脂中に分散せしめていることから、導電層の導電性が芳しく無い。従って、特許文献１，２のものを液晶セルに用いたとしても、その動作性は良く無い。すなわち、本願発明は特許文献１，２のものでは到底に奏することが出来ない特長を奏する。 And in the thing of the cited documents 1 and 2, since the carbon nanotube is disperse | distributed in resin, the electroconductivity of a conductive layer is not good. Therefore, even if the liquid crystal cells of Patent Documents 1 and 2 are used, their operability is not good. In other words, the present invention has a feature that cannot be achieved with the ones of Patent Documents 1 and 2.
本発明は液晶セルである。すなわち、導電層と導電層との間に液晶層が設けられてなる液晶セルである。更に具体的に一例を説明すると、透明基板上に少なくとも導電層が設けられた電極基板を、液晶分子からなる層（液晶層）を介して導電層を有する面が互いに向い合うように対向配置された液晶セルである。そして、前記導電層の中の少なくとも一方の導電層が、絡み合った単層カーボンナノチューブで構成される。尚、液晶セルにおける双方の導電層を絡み合った単層カーボンナノチューブで構成させた方が好ましいが、これは、一方のみでも、それなりに、効果を奏する。そして、導電層を構成する単層カーボンナノチューブは絡み合ったものであることから、単層カーボンナノチューブ同士は、複数個所で互いに接触しており、これによって導電性が十分に確保されたものとなっている。尚、単層カーボンナノチューブは、好ましくは、アーク放電法によって得られたものである。前記導電層は、好ましくは、フラーレンを有する。特に、水酸化フラーレンを有する。そして、前記導電層は、好ましくは、バインダ樹脂を用いないで構成されている。これは、単層カーボンナノチューブ同士が絡み合ったものであることから、バインダ樹脂なしでも、導電層を構成できる。又、前記導電層上には、好ましくは、保護層が設けられる。
そして、上記液晶セルを用いて液晶ディスプレイ装置が構成される。
The present invention is a liquid crystal cell. That is, a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is provided between a conductive layer and a conductive layer. More specifically, an electrode substrate in which at least a conductive layer is provided on a transparent substrate is arranged so that the surfaces having the conductive layer face each other through a layer made of liquid crystal molecules (liquid crystal layer). Liquid crystal cell. At least one of the conductive layers is composed of entangled single-walled carbon nanotubes. In addition, although it is preferable that the liquid crystal cell is composed of single-walled carbon nanotubes in which both conductive layers are intertwined, only one of them has an effect as it is. Since the single-walled carbon nanotubes constituting the conductive layer are entangled with each other, the single-walled carbon nanotubes are in contact with each other at a plurality of locations, thereby ensuring sufficient conductivity. Yes. The single-walled carbon nanotube is preferably obtained by an arc discharge method. The conductive layer preferably has fullerene. In particular, it has a fullerene hydroxide. The conductive layer is preferably configured without using a binder resin. Since the single-walled carbon nanotubes are entangled with each other, the conductive layer can be configured without a binder resin. In addition, a protective layer is preferably provided on the conductive layer.
A liquid crystal display device is configured using the liquid crystal cell.
以下、更に、詳しく説明する。
液晶セルの基本構造は、少なくとも一方の基板に導電層を設け、かつ、基板上に配向膜を設け、この配向膜が内側にして対抗配置され、その間に液晶分子が封入された構造である。このような液晶表示素子における導電層は、一般に、基板上にストライプ状または格子状などの表示パターンの形で構成されている。そして、配向膜は、この透明電極および露出した（表示パターン以外の）基板の全面に塗布（又は蒸着）により設けられている。この二枚の導電層を含む透明電極基板は、各々、配向膜を内側にして配置され、この間に液晶材料が封入されることによって、液晶セルが構成される。従って、封入された液晶分子は、一般に、配向膜のみに接している。一般に、配向膜は、液晶を或る方向に揃えて配列、即ち、配向させる必要がある為に設けられている。これによって、液晶分子が配向させられる。
Further details will be described below.
The basic structure of the liquid crystal cell is a structure in which a conductive layer is provided on at least one substrate, an alignment film is provided on the substrate, the alignment film is placed inside and opposed to each other, and liquid crystal molecules are enclosed therebetween. The conductive layer in such a liquid crystal display element is generally configured in the form of a display pattern such as a stripe shape or a lattice shape on a substrate. The alignment film is provided by coating (or vapor deposition) on the entire surface of the transparent electrode and the exposed substrate (other than the display pattern). Each of the transparent electrode substrates including the two conductive layers is disposed with the alignment film on the inside, and a liquid crystal material is sealed between them to constitute a liquid crystal cell. Accordingly, the encapsulated liquid crystal molecules are generally in contact only with the alignment film. In general, the alignment film is provided because the liquid crystals need to be aligned in a certain direction, that is, aligned. Thereby, the liquid crystal molecules are aligned.
液晶セルには、ＴＮ（Twisted Nematic），ＶＡ(Vertical
Alignment)，ＩＰＳ(In-Plane Switching)，ＯＣＢ(optically compensated birefringence)等の各種モードが知られている。
Liquid crystal cells include TN (Twisted Nematic), VA (Vertical
Various modes such as Alignment), In-Plane Switching (IPS), and optically compensated birefringence (OCB) are known.
液晶分子としては各種のものが用いられる。好ましくは棒状分子化合物が用いられる。例えば、好ましいものとして、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が用いられる。尚、ＴＮ，ＶＡ，ＩＰＳ，ＯＣＢの液晶化合物としては、特開平11-302653、特開平9-249881、特開2002-193853、特開2003-73670に記載の液晶化合物が挙げられる。 Various liquid crystal molecules are used. A rod-like molecular compound is preferably used. For example, preferred are azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano substituted phenylpyrimidines, alkoxy substituted phenylpyrimidines, Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are used. Examples of liquid crystal compounds of TN, VA, IPS, and OCB include liquid crystal compounds described in JP-A-11-302653, JP-A-9-249881, JP-A-2002-193853, and JP-A-2003-73670.
本発明に用いる単層カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブであれば良い。その製法の如何は問われない。例えば、アーク放電法、化学気相法、レーザー蒸発法などの製法を用いて製造できる。但し、結晶性の観点から、アーク放電法によって得られたものが好ましい。そして、このものは、入手も容易である。 The single-walled carbon nanotube used in the present invention may be a single-walled carbon nanotube. The production method is not questioned. For example, it can be produced using a production method such as an arc discharge method, a chemical vapor phase method, or a laser evaporation method. However, those obtained by the arc discharge method are preferable from the viewpoint of crystallinity. And this thing is also easy to obtain.
本発明に用いる単層カーボンナノチューブは、好ましくは、酸処理を施した単層カーボンナノチューブである。酸処理とは、酸性液体と単層カーボンナノチューブとを接触させることである。例えば、単層カーボンナノチューブを酸性液体中に浸漬する処理である。或いは、単層カーボンナノチューブに酸性液体を噴霧する処理である。用いられる酸性液体には格別な制限は無い。無機酸や有機酸を適宜用いることが出来る。具体的には、例えば硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、及びこれらの混合物が挙げられる。尚、好ましくは、硝酸あるいは硝酸と硫酸の混合液である。そして、酸処理の条件は、温度が８０℃〜１００℃であることが好ましく、時間が１日〜７日間であることが好ましい。そして、斯かる酸処理によって、単層カーボンナノチューブと炭素微粒子とがアモルファスカーボンを介して物理的に結合している場合、アモルファスカーボンの分解によって、両者が分離する。又、単層カーボンナノチューブ作製時に使用した金属触媒の微粒子が分解する。その結果、導電性が向上する。すなわち、酸処理した場合と、酸処理しなかった場合とを比べると、前者の方が導電性が向上していた。 The single-walled carbon nanotube used in the present invention is preferably a single-walled carbon nanotube subjected to acid treatment. The acid treatment is to bring the acidic liquid into contact with the single-walled carbon nanotube. For example, the single-walled carbon nanotube is immersed in an acidic liquid. Or it is the process which sprays an acidic liquid on a single-walled carbon nanotube. There are no particular restrictions on the acidic liquid used. An inorganic acid or an organic acid can be used as appropriate. Specific examples include nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and mixtures thereof. It is preferable to use nitric acid or a mixed solution of nitric acid and sulfuric acid. And as for the conditions of an acid treatment, it is preferable that temperature is 80 to 100 degreeC, and it is preferable that time is 1 day-7 days. When the single-walled carbon nanotube and the carbon fine particles are physically bonded through the amorphous carbon by such acid treatment, the two are separated by the decomposition of the amorphous carbon. In addition, the fine particles of the metal catalyst used when producing the single-walled carbon nanotube are decomposed. As a result, the conductivity is improved. That is, when the acid treatment is compared with the case where the acid treatment is not performed, the former has improved conductivity.
本発明に用いる単層カーボンナノチューブは、濾過されたものであることが好ましい。すなわち、濾過によって、不純物が除去され、純度が向上し、導電性の低下や光透過率の低下が防止できたからである。濾過の方法には格別な制限は無い。例えば、吸引濾過、加圧濾過、クロスフロー濾過などを用いることが出来る。但し、好ましくは、スケールアップの観点から、中空糸膜を用いたクロスフロー濾過である。 The single-walled carbon nanotube used in the present invention is preferably filtered. That is, the impurities are removed by filtration, the purity is improved, and the decrease in conductivity and the decrease in light transmittance can be prevented. There is no particular limitation on the filtration method. For example, suction filtration, pressure filtration, cross flow filtration, or the like can be used. However, cross-flow filtration using a hollow fiber membrane is preferable from the viewpoint of scale-up.
本発明の単層カーボンナノチューブからなる導電層はフラーレンまたはその類縁体を有することが好ましい。それは、フラーレンまたはその類縁体を含まない導電膜に比べ、耐久性が向上したからである。 The conductive layer comprising single-walled carbon nanotubes of the present invention preferably has fullerene or an analog thereof. This is because the durability is improved as compared with a conductive film not containing fullerene or an analog thereof.
本発明で用いられるフラーレンは如何なるものでも良い。例えば、Ｃ６０，Ｃ７０，Ｃ７６，Ｃ７８，Ｃ８２，Ｃ８４，Ｃ９０，Ｃ９６等が挙げられる。勿論、これ等の複数種のフラーレンの混合物でも良い。尚、分散性能からＣ６０が特に好ましい。更に、Ｃ６０は入手し易い。又、Ｃ６０のみでは無く、Ｃ６０と他の種類のフラーレン（例えば、Ｃ７０）との混合物でも良い。又、フラーレンの内部に、適宜、金属原子を内包したものでも良い。尚、類縁体としては、水酸基、エポキシ基、エステル基、アミド基、スルホニル基、エーテル基など公知の官能基を含むものや、フェニル−Ｃ６１−プロピル酸アルキルエステル、フェニル−Ｃ６１−ブチル酸アルキルエステル、水素化フラーレン等が挙げられる。中でも、ＯＨ基（水酸基）を持つものは、特に、好ましい。それは、単層カーボンナノチューブを分散液として塗工する際の分散性が高いからである。尚、水酸基の量が少ないと、単層カーボンナノチューブの分散性向上度が低下する。逆に、多すぎると、合成が困難である。従って、水酸基の量はフラーレン１分子当り５〜３０個であることが好ましい。特に、８〜１５個であることが好ましい。 Any fullerene may be used in the present invention. For example, C60, C70, C76, C78, C82, C84, C90, C96 etc. are mentioned. Of course, a mixture of these fullerenes may be used. C60 is particularly preferable from the viewpoint of dispersion performance. Furthermore, C60 is easy to obtain. Further, not only C60 but also a mixture of C60 and another kind of fullerene (for example, C70) may be used. Further, metal atoms may be appropriately included in the fullerene. The analogs include those having a known functional group such as hydroxyl group, epoxy group, ester group, amide group, sulfonyl group, ether group, phenyl-C61-propyl acid alkyl ester, phenyl-C61-butyric acid alkyl ester. And hydrogenated fullerene. Among these, those having an OH group (hydroxyl group) are particularly preferable. This is because the single-walled carbon nanotubes are highly dispersible when applied as a dispersion. In addition, when there is little quantity of a hydroxyl group, the dispersibility improvement degree of a single-walled carbon nanotube will fall. On the other hand, if too much, synthesis is difficult. Accordingly, the amount of hydroxyl groups is preferably 5 to 30 per molecule of fullerene. In particular, 8 to 15 is preferable.
フラーレンの添加量は、多すぎると、導電性が低下する。逆に、少なすぎると、効果が発生し難い。従って、フラーレン量は、好ましくは、単層カーボンナノチューブ１００質量部に対して、１０〜１０００質量部である。特に、好ましくは、単層カーボンナノチューブ１００質量部に対して、２０〜１００質量部である。 If the amount of fullerene added is too large, the conductivity is lowered. On the other hand, if the amount is too small, the effect is difficult to occur. Therefore, the amount of fullerene is preferably 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of single-walled carbon nanotubes. Particularly, it is preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the single-walled carbon nanotube.
本発明において、単層カーボンナノチューブで構成された導電層は、単層カーボンナノチューブ同士が絡み合ったものである。これによって、単層カーボンナノチューブ同士が接触したものとなり、特に、複数の箇所において接触したものとなり、導電性が良好なものになる。尚、単層カーボンナノチューブ同士が絡み合ったものか否かは、走査型電子顕微鏡で導電層表面を観察することで確認できる。 In the present invention, the conductive layer composed of single-walled carbon nanotubes is a structure in which single-walled carbon nanotubes are entangled with each other. As a result, the single-walled carbon nanotubes are in contact with each other, and particularly in contact with each other at a plurality of locations, and the conductivity is good. Whether the single-walled carbon nanotubes are intertwined can be confirmed by observing the surface of the conductive layer with a scanning electron microscope.
本発明にあっては、単層カーボンナノチューブからなる導電層上に更に保護層を設けても良い。この保護層に用いられる材料に格別な制限は無い。例えば、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、ビニルアルコール樹脂、ビニル樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられる。又、光硬化性樹脂や、シリコン系やエポシキ系などの熱硬化性樹脂などを用いることも出来る。尚、保護層の材料は、密着性の観点から、基板と同じ材料であることが好ましい。例えば、基板がポリエステル樹脂の場合は、保護層もポリエステル樹脂であることが好ましい。保護層の膜厚は、厚すぎると、透明導電層の接触抵抗が大きくなる。逆に、薄すぎると、保護層としての機能が奏されない。従って、保護層の厚さは１ｎｍ〜１μｍであることが好ましい。更に好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍである。
又、カラーフィルター層を設けることも出来る。
In the present invention, a protective layer may be further provided on the conductive layer made of single-walled carbon nanotubes. There is no particular restriction on the material used for this protective layer. For example, a thermoplastic resin such as a polyester resin, a cellulose resin, a vinyl alcohol resin, a vinyl resin, a cycloolefin resin, a polycarbonate resin, an acrylic resin, or an ABS resin is used. In addition, a photo-curable resin, a thermosetting resin such as a silicon-based or epoxy-based resin, or the like can also be used. In addition, it is preferable that the material of a protective layer is the same material as a board | substrate from an adhesive viewpoint. For example, when the substrate is a polyester resin, the protective layer is also preferably a polyester resin. If the protective layer is too thick, the contact resistance of the transparent conductive layer increases. On the other hand, if it is too thin, the function as a protective layer is not achieved. Accordingly, the thickness of the protective layer is preferably 1 nm to 1 μm. More preferably, it is 10 nm-100 nm.
A color filter layer can also be provided.
電極基板は、好ましくは、シート状またはフィルム状のものである。そして、基板は、好ましくは、全光線透過率が８０％〜１００％のものである。基板の材質に格別な制約は無い。例えば、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、ビニルアルコール樹脂、塩化ビニル樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることが出来る。又、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂なども用いることが出来る。更には、前記有機樹脂の他にもガラス等のセラミックを用いることも出来る。但し、柔軟性の観点から、有機樹脂製のものが好ましい。基板の厚さにも格別な制約は無い。用途によって適宜決定される。尚、シート状の場合には、例えば５０μｍ〜１０ｍｍ程度である。フィルム状の場合には、例えば１０μｍ〜５００μｍ程度である。そして、本発明の液晶セルにおいては、二つの基板の中の何れもがシート状のものであっても良く、又、フィルム状のものであっても良い。又、一方がシート状のもので、他方がフィルム状のものであっても良い。 The electrode substrate is preferably in the form of a sheet or film. The substrate preferably has a total light transmittance of 80% to 100%. There are no particular restrictions on the material of the substrate. For example, thermoplastic resins such as polyester resin, cellulose resin, vinyl alcohol resin, vinyl chloride resin, cycloolefin resin, polycarbonate resin, acrylic resin, and ABS resin can be used. Moreover, a photocurable resin, a thermosetting resin, etc. can also be used. Furthermore, ceramics such as glass can be used in addition to the organic resin. However, those made of an organic resin are preferable from the viewpoint of flexibility. There are no particular restrictions on the thickness of the substrate. It is determined appropriately depending on the application. In the case of a sheet shape, for example, it is about 50 μm to 10 mm. In the case of a film shape, it is about 10 μm to 500 μm, for example. In the liquid crystal cell of the present invention, either of the two substrates may be in the form of a sheet or may be in the form of a film. One may be a sheet and the other may be a film.
本発明において、一方の透明基板上に設けられる導電層のみが本発明で言う単層カーボンナノチューブで構成させたものでも良い。すなわち、他方の電極基板上に設けられる導電層を、例えばＩＴＯで構成させても良い。勿論、双方の導電層を単層カーボンナノチューブで構成させた方が好ましい。 In the present invention, only the conductive layer provided on one transparent substrate may be composed of single-walled carbon nanotubes as referred to in the present invention. That is, the conductive layer provided on the other electrode substrate may be made of, for example, ITO. Of course, it is preferable that both conductive layers are composed of single-walled carbon nanotubes.
上記基板上に導電層を積層した段階の電極基板の全光線透過率は、好ましくは、６０％〜１００％のものである。そして、表面抵抗値が１Ω／□〜１０００Ω／□のものである。それは、全光線透過率が低すぎると、視認性が低下したからである。尚、単層カーボンナノチューブを用いた導電層は、全光線透過率と表面抵抗値との間にはトレードオフの関係がある。従って、表面抵抗値は、液晶セルが動作する限り、低いほうが好ましい。尚、ここで、全光線透過率は、単層カーボンナノチューブを含む導電層のみならず、基材を含めた全光線透過率である。尚、更に好ましくは、全光線透過率が７０％以上で、かつ、表面抵抗値が１０Ω／□〜１００Ω／□のものである。特に、全光線透過率が８０％以上で、かつ、表面抵抗値が１０Ω／□〜５０Ω／□のものである。 The total light transmittance of the electrode substrate at the stage where the conductive layer is laminated on the substrate is preferably 60% to 100%. The surface resistance value is 1Ω / □ to 1000Ω / □. This is because if the total light transmittance is too low, the visibility is lowered. Note that a conductive layer using single-walled carbon nanotubes has a trade-off relationship between the total light transmittance and the surface resistance value. Accordingly, the surface resistance value is preferably low as long as the liquid crystal cell operates. Here, the total light transmittance is the total light transmittance including not only the conductive layer containing single-walled carbon nanotubes but also the base material. More preferably, the total light transmittance is 70% or more and the surface resistance value is 10Ω / □ to 100Ω / □. In particular, the total light transmittance is 80% or more and the surface resistance is 10Ω / □ to 50Ω / □.
本発明の液晶セルは以下の工程にて作製できる。
工程１：粗カーボンナノチューブを得る工程
工程２：粗カーボンナノチューブを酸処理する酸処理工程
工程３：工程２で得られた単層カーボンナノチューブを濾過する濾過工程
工程４：単層カーボンナノチューブと溶媒とを混合し、超音波照射による分散工程
工程５：工程４で得られた単層カーボンナノチューブ分散液を基板上に塗布する塗布工程
工程６：工程５で得られた電極基板上に配向膜を形成する工程
工程７：工程６で得られた電極基板を、スペーサを介して、対向させ、間隙に液晶分子を充填する工程
尚、上記工程１〜７はこの順番で行うことが好ましい。
The liquid crystal cell of the present invention can be produced by the following steps.
Step 1: Obtaining crude carbon nanotubes Step 2: Acid treatment step of treating crude carbon nanotubes with acid Step 3: Filtration step of filtering single-walled carbon nanotubes obtained in Step 2 Step 4: Single-walled carbon nanotubes and solvent Step 5: Applying the single-walled carbon nanotube dispersion obtained in Step 4 on the substrate Step 6: Forming an alignment film on the electrode substrate obtained in Step 5 Step 7: Step of making the electrode substrate obtained in Step 6 face each other through a spacer and filling the gap with liquid crystal molecules. It is to be noted that Steps 1 to 7 are preferably performed in this order.
以下、各々の工程について更に詳しく説明する。
［工程１］
粗カーボンナノチューブを得る手法には格別な制約は無い。アーク放電法、化学気相法、レーザー蒸発法など何れの製法も利用できる。但し、結晶性の観点から、アーク放電法を利用することが好ましい。そして、このものは、入手も容易である。
Hereinafter, each process will be described in more detail.
[Step 1]
There are no particular restrictions on the method of obtaining the crude carbon nanotube. Any manufacturing method such as an arc discharge method, a chemical vapor phase method, or a laser evaporation method can be used. However, it is preferable to use an arc discharge method from the viewpoint of crystallinity. And this thing is also easy to obtain.
［工程２］
粗カーボンナノチューブを酸処理する工程は、酸性液体中で、単層カーボンナノチューブを加熱する工程である。酸性液体には格別な制限は無い。例えば、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸及びこれらの混合物を用いることが出来る。尚、硝酸、或いは硝酸と硫酸との混酸を用いるのが好ましい。加熱温度は、好ましくは、８０℃〜１００℃である。加熱時間は、好ましくは、１日〜７日間である。
[Step 2]
The step of acid-treating the crude carbon nanotube is a step of heating the single-walled carbon nanotube in an acidic liquid. There are no particular restrictions on acidic liquids. For example, nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and a mixture thereof can be used. Nitric acid or a mixed acid of nitric acid and sulfuric acid is preferably used. The heating temperature is preferably 80 ° C to 100 ° C. The heating time is preferably 1 day to 7 days.
［工程３］
本工程は、工程２で得られた単層カーボンナノチューブを濾過する工程である。これによって、炭素粒子などの不純物が除去される。すなわち、酸処理を行ったカーボンナノチューブの反応液は、例えば直径２０ｎｍ程度の不純物の粒子とカーボンナノチューブのバンドルとが分離された状態で溶液中に分散（或いは沈殿）している。この為、不純物よりも大きく、かつ、カーボンナノチューブのバンドルよりも小さい孔径のフィルターを用いて濾過することで、不純物を取り除くことが出来る。濾過方法としては各種の手法を採用できる。例えば、吸引濾過、加圧濾過、クロスフロー濾過などを用いることが出来る。中でも、スケールアップの観点から、中空糸膜を用いたクロスフロー濾過が好ましい。
[Step 3]
This step is a step of filtering the single-walled carbon nanotubes obtained in step 2. Thereby, impurities such as carbon particles are removed. That is, the reaction solution of carbon nanotubes subjected to the acid treatment is dispersed (or precipitated) in the solution in a state where, for example, impurity particles having a diameter of about 20 nm and carbon nanotube bundles are separated. Therefore, the impurities can be removed by filtering using a filter having a pore size larger than the impurities and smaller than the bundle of carbon nanotubes. Various methods can be employed as the filtration method. For example, suction filtration, pressure filtration, cross flow filtration, or the like can be used. Among these, from the viewpoint of scale-up, cross flow filtration using a hollow fiber membrane is preferable.
［工程４］
単層カーボンナノチューブと溶媒とを混合し、超音波を照射する工程は、単層カーボンナノチューブの分散液を作製する工程である。この工程ではフラーレンが添加される。単層カーボンナノチューブとフラーレンとの割合には格別な制限は無い。但し、単層カーボンナノチューブ１００質量部に対して、フラーレンが１０〜１０００質量部であることが好ましい。そして、フラーレン濃度は１〜１０００００ｐｐｍであることが好ましい。尚、フラーレンは官能基を有するフラーレンが好ましい。特に、ＯＨ基を有するフラーレン（水酸化フラーレン）が好ましい。超音波を照射する方法には各種の手法を採用できる。例えば、バス型超音波照射機やチップ型超音波照射機を用いることが出来る。より短時間で処理する観点からは、チップ型超音波照射機を用いることが好ましい。本発明で用いられる溶媒には格別な制限は無い。但し、沸点が２００℃以下（好ましい下限値は２５℃、更には３０℃）の溶媒が好ましい。低沸点溶剤が好ましいのは、塗工後の乾燥が容易であるからによる。具体的には、水や、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノールなどのアルコール化合物（特に、炭素数が７以下のアルコール、中でも脂肪族アルコール）、或いはこれ等の混合物が好ましい。それは、水酸基含有フラーレンの溶解性が高く、より高濃度の単層カーボンナノチューブ分散液が得られるからである。他にも、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系化合物、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、酢酸メトキシエチル等のエステル系化合物、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、ジオキサン等のエーテル系化合物、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族化合物、塩化メチレン、クロロベンゼン、クロロホルム等のハロゲン系炭化水素、及びこれらの混合物を用いることも出来る。
[Step 4]
The step of mixing single-walled carbon nanotubes and a solvent and irradiating with ultrasonic waves is a step of producing a dispersion of single-walled carbon nanotubes. In this step, fullerene is added. There are no particular restrictions on the ratio of single-walled carbon nanotubes to fullerenes. However, the fullerene is preferably 10 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the single-walled carbon nanotube. The fullerene concentration is preferably 1 to 100,000 ppm. The fullerene is preferably a fullerene having a functional group. In particular, fullerene having an OH group (fullerene hydroxide) is preferable. Various methods can be employed for the method of irradiating ultrasonic waves. For example, a bus type ultrasonic irradiator or a chip type ultrasonic irradiator can be used. From the viewpoint of processing in a shorter time, it is preferable to use a chip-type ultrasonic irradiator. There is no special restriction | limiting in the solvent used by this invention. However, a solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower (preferably lower limit is 25 ° C., further 30 ° C.) is preferable. The low boiling point solvent is preferred because it is easy to dry after coating. Specifically, water, alcohol compounds such as methanol, ethanol, normal propanol, and isopropanol (particularly alcohols having 7 or less carbon atoms, especially aliphatic alcohols), or a mixture thereof are preferable. This is because the hydroxyl group-containing fullerene has high solubility, and a single-walled carbon nanotube dispersion liquid having a higher concentration can be obtained. In addition, for example, ketone compounds such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ester compounds such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, methoxyethyl acetate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethyl cellosolve , Ether compounds such as butyl cellosolve, phenyl cellosolve and dioxane, aromatic compounds such as toluene and xylene, aliphatic compounds such as pentane and hexane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chlorobenzene and chloroform, and mixtures thereof You can also
［工程５］
工程４で得られた単層カーボンナノチューブ分散液を基板上に塗布する工程である。すなわち、透明基板上に導電層を形成する工程である。具体的には、分散液を、基板上に、例えばスプレーコート、バーコート、ロールコート、インクジェット法、スクリーンコート、ダイコート等の塗布方法を用いて製膜する工程である。更に、必要に応じて、上記塗布工程後、塗膜中に含まれる溶媒を除去する為、乾燥が行なわれる。用いられる乾燥装置としては、例えば通常乾燥に使用される加熱炉、遠赤外炉、超遠赤外炉などを用いることが出来る。更に、基板を洗浄することも可能である。
[Step 5]
In this step, the single-walled carbon nanotube dispersion obtained in step 4 is applied onto a substrate. That is, it is a step of forming a conductive layer on the transparent substrate. Specifically, it is a step of forming a film of the dispersion on the substrate by using a coating method such as spray coating, bar coating, roll coating, ink jet method, screen coating, or die coating. Furthermore, if necessary, drying is performed after the coating step in order to remove the solvent contained in the coating film. As a drying apparatus used, for example, a heating furnace, a far-infrared furnace, a super far-infrared furnace, etc. that are usually used for drying can be used. Furthermore, it is possible to clean the substrate.
［工程６］
工程５で得られた電極基板上に配向膜を形成する工程である。本工程では液晶分子を配向させる為に必要な配向膜が形成される。通常、配向処理は、ガラス等の基板上にポリイミド等の高分子の膜を設け、これを一方向に布等で摩擦すると言った方法（ラビング）が用いられる。これにより、基板に接する液晶分子はその長軸（ダイレクタ）がラビングの方向に平行になるように配列する。又、光配向法などラビングを行わない液晶配向膜作製技術を用いても良い。具体的には、光の吸収能が偏光の電気ベクトルの方向によって異なる基（以下、光配向性基と略す）を有する化合物に光を照射して、光配向性基を一定の方向に配列させ、液晶配向能を発現させる。尚、光配向性基としては、例えばアゾベンゼン等の光異性化反応を生じる基、シンナモイル基、クマリン基、カルコン基等の光二量化反応を生じる基、ベンゾフェノン基等の光架橋反応を生じる基、或いはポリイミド、シラン化合物等が知られている。
[Step 6]
In this step, an alignment film is formed on the electrode substrate obtained in step 5. In this step, an alignment film necessary for aligning liquid crystal molecules is formed. Usually, the alignment treatment is performed by a method (rubbing) in which a polymer film such as polyimide is provided on a substrate such as glass and is rubbed with a cloth or the like in one direction. As a result, the liquid crystal molecules in contact with the substrate are arranged so that their long axes (directors) are parallel to the rubbing direction. Further, a liquid crystal alignment film manufacturing technique that does not perform rubbing, such as a photo alignment method, may be used. Specifically, a compound having a group (hereinafter abbreviated as a photo-alignment group) having different light absorption ability depending on the direction of the electric vector of polarized light is irradiated to arrange the photo-alignment group in a certain direction. And exhibit liquid crystal alignment ability. Examples of the photoalignment group include a group causing a photoisomerization reaction such as azobenzene, a group causing a photodimerization reaction such as a cinnamoyl group, a coumarin group, and a chalcone group, a group causing a photocrosslinking reaction such as a benzophenone group, or the like. A polyimide, a silane compound, etc. are known.
［工程７］
本工程は、通常、先ず、一方の基板の表面周縁部にシール材を塗布する。その際、シール材の一部に液晶の注入口を形成しておく。次に、シール材の内側にスペーサを設け、シール材を介して他方の基板を貼り合わせる。これにより、一対の基板とシール材とによって囲まれた領域に液晶セルが形成される。次に、真空中で液晶セル内を脱気し、液晶注入口を液晶槽内に浸漬した状態で、全体を大気圧下に戻す。すると、液晶セルと外部との圧力差および表面張力によって、液晶セル内に液晶が充填される。或いは、インクジェット等の液滴吐出装置を用いて基板上に液晶を塗布する滴下組立法を用いても良い。具体的には、先ず、一方の基板の表面周縁部に、熱硬化性樹脂等からなるシール材を塗布する。次に、そのシール材の内側に、液滴吐出装置により所定量の液晶を滴下する。最後に、シール材を介して他方の基板を貼り合わせることにより、液晶セルが得られる。
そして、上記のようにして得られた液晶セルに偏光フィルタや位相差膜等を組み合わせることによって、液晶ディスプレイ装置が得られる。
[Step 7]
In this step, usually, a sealing material is first applied to the peripheral edge of the surface of one substrate. At that time, a liquid crystal injection port is formed in a part of the sealing material. Next, a spacer is provided inside the sealing material, and the other substrate is bonded through the sealing material. Thereby, a liquid crystal cell is formed in a region surrounded by the pair of substrates and the sealing material. Next, the inside of the liquid crystal cell is deaerated in a vacuum, and the whole is returned to atmospheric pressure in a state where the liquid crystal inlet is immersed in the liquid crystal tank. Then, the liquid crystal is filled in the liquid crystal cell by the pressure difference between the liquid crystal cell and the outside and the surface tension. Alternatively, a dropping assembly method in which a liquid crystal is applied onto a substrate using a droplet discharge device such as an inkjet may be used. Specifically, first, a sealing material made of a thermosetting resin or the like is applied to the peripheral edge portion of the surface of one substrate. Next, a predetermined amount of liquid crystal is dropped inside the sealing material by a droplet discharge device. Finally, a liquid crystal cell is obtained by bonding the other substrate through a sealing material.
A liquid crystal display device can be obtained by combining the liquid crystal cell obtained as described above with a polarizing filter, a retardation film, or the like.
以下、具体的実施例を挙げて本発明を説明する。
［実施例１］
[電極基板の作製]
アーク放電法によって作製された単層カーボンナノチューブを６３％硝酸にて８５℃で２日間反応させた。この後、濾過によって単層カーボンナノチューブを精製、回収した。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples.
[Example 1]
[Production of electrode substrate]
Single-walled carbon nanotubes produced by the arc discharge method were reacted with 63% nitric acid at 85 ° C. for 2 days. Thereafter, the single-walled carbon nanotubes were purified and collected by filtration.
このようにして得られた単層カーボンナノチューブ１０ｍｇと、水酸基含有フラーレン（商品名 ナノムスペクトラ Ｄ−１００ フロンティアカーボン社製）１０ｍｇと、水酸化ナトリウム（和光純薬工業社製）１ｍｇと、水５ｍｌと、２−プロパノール５ｍｌとを混合後、１分間に亘って超音波照射（装置名ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＨＯＭＯＧＥＮＩＺＥＲ ＭＯＤＥＬ ＵＨ−６００ＳＲ、エスエムテー社製）を行ない、単層カーボンナノチューブ分散液を得た。 10 mg of single-walled carbon nanotubes thus obtained, 10 mg of hydroxyl group-containing fullerene (trade name Nanomuspectra D-100 Frontier Carbon), 1 mg of sodium hydroxide (Wako Pure Chemical Industries), 5 ml of water, After mixing with 5 ml of 2-propanol, ultrasonic irradiation (apparatus name: ULTRASONIC HOMOGENIZER MODEL UH-600SR, manufactured by SMT) was performed for 1 minute to obtain a single-walled carbon nanotube dispersion.
この単層カーボンナノチューブ分散液を、樹脂製基板上に、表面抵抗が３０Ω／□（装置名 ロレスタ−ＦＰ、ダイアインスツルメンツ社製）になるようスプレーコートした。そして、８０℃で３分間乾燥させ、透明導電層を形成した。尚、全光線透過率は６３％であった（装置名 直読ヘーズコンピュータ、スガ試験機社製）。そして、塗工面をメタノールで洗浄した。この後、アクリル樹脂（商品名 ウォーターゾール Ｓ−７０７−ＩＭ）を固形分濃度が１質量％になるように２−プロパノールで希釈した溶液中に、透明導電層を浸漬した。そして、ウェット膜厚で１０ｎｍの保護層を形成し、電極基板を得た。尚、８０℃のオーブンで１０日間放置した後の表面抵抗を測定した処、３１Ω／□であった。すなわち、抵抗値に変化が殆ど見られず、耐久性に優れていることが判る。 This single-walled carbon nanotube dispersion was spray-coated on a resin substrate so that the surface resistance was 30Ω / □ (device name: Loresta-FP, manufactured by Dia Instruments). And it was made to dry at 80 degreeC for 3 minute (s), and the transparent conductive layer was formed. The total light transmittance was 63% (device name: direct reading haze computer, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The coated surface was washed with methanol. Then, the transparent conductive layer was immersed in the solution which diluted acrylic resin (brand name Watersol S-707-IM) with 2-propanol so that solid content concentration might be 1 mass%. Then, a protective layer having a wet thickness of 10 nm was formed to obtain an electrode substrate. In addition, it was 31Ω / □ when the surface resistance after being left in an oven at 80 ° C. for 10 days was measured. That is, it can be seen that the resistance value hardly changes, and the durability is excellent.
又、ＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャイン Ａ４１００ 東洋紡社製）に上記単層カーボンナノチューブ分散液をスプレーコートして出来た電極基板を棒に巻き付け、一定荷重で引っ張りながら表面抵抗を２端子法にて測定した。そして、表面抵抗値が急激に上昇した半径（限界曲率半径）を調べた処、限界曲率半径は２ｍｍ以下であった。これに対して、導電層をＩＴＯで構成したＩＴＯ付ＰＥＴフィルムの限界曲率半径を測定した処、１０ｍｍであった。このことは、本発明になる導電層が柔軟性に富むことを示している。 An electrode substrate made by spray-coating the above single-walled carbon nanotube dispersion on a PET film (trade name: Cosmo Shine A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) is wound around a rod, and the surface resistance is measured by a two-terminal method while pulling with a constant load. It was measured. And when the radius (limit curvature radius) which the surface resistance value rose rapidly was investigated, the limit curvature radius was 2 mm or less. On the other hand, it was 10 mm when the limit curvature radius of the PET film with ITO in which the conductive layer was made of ITO was measured. This indicates that the conductive layer according to the present invention is rich in flexibility.
[液晶セルの作製]
電極基板を２５ｍｍ角に切断し、導電層同士が向い合うように配置し、５０μｍのスペーサを介して常温硬化型エポキシ樹脂（商品名 クイック５ コニシ株式会社製）で固定した。エポキシ樹脂が硬化した後、スペーサを外し、液晶分子（４−シアノ−４‘−ペンチルビフェニル 東京化成工業社製）を注入した。そして、注入口を常温硬化型エポキシ樹脂で封止し、液晶セルを作製した（図１，２参照）。
[Production of liquid crystal cell]
The electrode substrate was cut into 25 mm squares, arranged so that the conductive layers faced each other, and fixed with a room temperature curable epoxy resin (trade name: Quick5 manufactured by Konishi Co., Ltd.) through a 50 μm spacer. After the epoxy resin was cured, the spacer was removed, and liquid crystal molecules (4-cyano-4′-pentylbiphenyl, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were injected. Then, the injection port was sealed with a room temperature curable epoxy resin to produce a liquid crystal cell (see FIGS. 1 and 2).
この後、液晶セルの両面に偏光板を貼り合わせた（図３参照）。尚、貼り合わされた偏光板は互いに直交状態となっている。 Then, the polarizing plate was bonded together on both surfaces of the liquid crystal cell (refer FIG. 3). Note that the bonded polarizing plates are in an orthogonal state.
そして、偏光板を貼り合わせた液晶セルに電圧（５００Ｈｚ，１０ｖ）を掛けた前後の透過率を分光光度計にて測定した。この結果を図４に記す。 And the transmittance | permeability before and behind applying a voltage (500 Hz, 10v) to the liquid crystal cell which bonded the polarizing plate was measured with the spectrophotometer. The results are shown in FIG.
この図４から、電圧印加前に比べ印加後の方が光透過率は低下しており、液晶セルとして動作することが判る。 As can be seen from FIG. 4, the light transmittance is lower after the voltage application than before the voltage application, and the liquid crystal cell operates.
［比較例１］
実施例１において、単層カーボンナノチューブ分散液作製時に水酸基含有フラーレンを用いなかった以外は同様に行なった。
本比較例１で得られたものについて、実施例１と同様にして調べた処、液晶セルとして動作することが分かった。但し、実施例１と異なり、８０℃で１０日間保持した後の電極で作製した液晶セルでは動作しなかった。
このことから、導電層がフラーレンを有する方が耐久性に富むことが判った。
[ Comparative Example 1 ]
In Example 1, the same procedure was carried out except that the hydroxyl group-containing fullerene was not used when preparing the single-walled carbon nanotube dispersion.
About what was obtained by this comparative example 1 , when it investigated like Example 1, it turned out that it operate | moves as a liquid crystal cell. However, unlike Example 1, the liquid crystal cell produced with the electrode after being held at 80 ° C. for 10 days did not operate.
From this, it was found that the conductive layer having fullerene is more durable.
［比較例２］
実施例１において、単層カーボンナノチューブ分散液作製時に、バインダ樹脂としてポリビニルピロリドンを０．１ｍｇ用いた以外は同様に行なった。
本比較例２で得られたものについて、実施例１と同様にして調べた処、液晶セルとして動作することが分かった。但し、電圧は３０Ｖ必要であった。
このことから、バインダ樹脂を用いないで導電層を構成した方が好ましいことが判った。
[ Comparative Example 2 ]
In Example 1, the same procedure was performed except that 0.1 mg of polyvinylpyrrolidone was used as the binder resin when preparing the single-walled carbon nanotube dispersion.
About what was obtained by this comparative example 2 , when it investigated like Example 1, it turned out that it operate | moves as a liquid crystal cell. However, the voltage required 30V.
From this, it was found that it is preferable to configure the conductive layer without using a binder resin.
１ 液晶分子
２ エポキシ樹脂
３，４ 電極基板
５ 偏光板
特許出願人 株式会社クラレ
代 理 人 宇 高 克 己
1 Liquid crystal molecule 2 Epoxy resin 3, 4 Electrode substrate 5 Polarizing plate
Patent applicant Kuraray Co., Ltd.
Representative Katsumi Udaka
Claims (5)
前記導電層の中の少なくとも一方の導電層は透明導電層であり、
前記透明導電層は、絡み合った単層カーボンナノチューブで構成されてなると共に、バインダ樹脂を用いないで構成されてなり、
前記透明導電層は水酸化フラーレンを有する
ことを特徴とする液晶セル。 A liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is provided between a conductive layer and a conductive layer,
At least one of the conductive layers is a transparent conductive layer,
The transparent conductive layer, it becomes consists of entangled single-wall carbon nanotubes, Ri Na is configured without using a binder resin,
The liquid crystal cell, wherein the transparent conductive layer includes fullerene hydroxide .
ことを特徴とする請求項１の液晶セル。 2. The liquid crystal cell according to claim 1, wherein the single-walled carbon nanotube is obtained by an arc discharge method.
ことを特徴とする請求項１又は請求項２の液晶セル。 3. The liquid crystal cell according to claim 1, wherein a protective layer is provided on the conductive layer.
粗カーボンナノチューブを得る工程と、
粗カーボンナノチューブを酸処理する酸処理工程と、
前記酸処理工程で得られた単層カーボンナノチューブを濾過する濾過工程と、
前記濾過工程で得られた単層カーボンナノチューブと溶媒とを混合し、超音波照射による分散工程と、
前記分散工程で得られた単層カーボンナノチューブ分散液を基板上に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程で得られた電極基板上に配向膜を形成する配向膜形成工程と、
前記配向膜形成工程で得られた基板を、スペーサを介して、対向させ、間隙に液晶分子を充填する工程
とを具備することを特徴とする液晶セル製造方法。 It is a manufacturing method of the liquid crystal cell in any one of Claims 1-3,
Obtaining crude carbon nanotubes;
An acid treatment step of acid-treating the crude carbon nanotube;
A filtration step of filtering the single-walled carbon nanotubes obtained in the acid treatment step;
Mixing the single-walled carbon nanotubes obtained in the filtration step and a solvent, a dispersion step by ultrasonic irradiation,
A coating step of coating the single-walled carbon nanotube dispersion obtained in the dispersion step on a substrate;
An alignment film forming step of forming an alignment film on the electrode substrate obtained in the coating step;
A method of manufacturing a liquid crystal cell, comprising: a step of allowing a substrate obtained in the alignment film forming step to face each other through a spacer and filling a liquid crystal molecule in a gap.
ことを特徴とする液晶ディスプレイ装置。 A liquid crystal display device comprising the liquid crystal cell according to claim 1.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008100372A JP5388021B2 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Liquid crystal cell and liquid crystal display device |
| PCT/JP2009/057092 WO2009125754A1 (en) | 2008-04-08 | 2009-04-07 | Device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008100372A JP5388021B2 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Liquid crystal cell and liquid crystal display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009251360A JP2009251360A (en) | 2009-10-29 |
| JP5388021B2 true JP5388021B2 (en) | 2014-01-15 |
Family
ID=41312125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008100372A Expired - Fee Related JP5388021B2 (en) | 2008-04-08 | 2008-04-08 | Liquid crystal cell and liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5388021B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101566758B (en) * | 2008-04-25 | 2011-05-04 | 清华大学 | Liquid crystal display |
| JP2013077415A (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Mitsubishi Materials Corp | Conductive reflection film composition and manufacturing method of conductive reflection film |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002216803A (en) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Sony Corp | Fuel cell, its manufacturing method and method of use |
| JP4207398B2 (en) * | 2001-05-21 | 2009-01-14 | 富士ゼロックス株式会社 | Method for manufacturing wiring of carbon nanotube structure, wiring of carbon nanotube structure, and carbon nanotube device using the same |
| JP2004111216A (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Inst Of Research & Innovation | Dye-sensitized solar cell and nano-carbon electrode |
| CN101010137B (en) * | 2004-05-13 | 2011-02-02 | 国立大学法人北海道大学 | Fine carbon dispersion |
| JP2005336118A (en) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Ideal Star Inc | Method for producing hydrogenated fullerene and apparatus therefor |
| US20060188723A1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-08-24 | Eastman Kodak Company | Coating compositions containing single wall carbon nanotubes |
| JP2006281189A (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Mikuni Denshi Kk | Ink jet coating solution and drying method |
| JP5261384B2 (en) * | 2006-07-17 | 2013-08-14 | 三星電子株式会社 | Transparent conductive nanostructured film pixel electrode and manufacturing method thereof |
-
2008
- 2008-04-08 JP JP2008100372A patent/JP5388021B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009251360A (en) | 2009-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9315679B2 (en) | Transparent conductive film and method for producing transparent conductive film | |
| Zhu et al. | Pseudonegative thermal expansion and the state of water in graphene oxide layered assemblies | |
| KR102015202B1 (en) | Liquid crystal vertical alignment agent, liquid crystal display element, and their manufacturing method | |
| EP2725587A1 (en) | Method for forming conductive film, conductive film, insulation method, and insulation film | |
| KR101664981B1 (en) | Display device having the nano-sized lc layer | |
| JP5611050B2 (en) | Method for producing metallic carbon nanotube, carbon nanotube dispersion, carbon nanotube-containing film, and transparent conductive film | |
| US20100187485A1 (en) | Single-walled carbon nanotube dispersion liquid and method for producing single-walled carbon nanotube dispersion liquid | |
| TWI700182B (en) | Antistatic film and liquid crystal display device | |
| JP5388021B2 (en) | Liquid crystal cell and liquid crystal display device | |
| US20160109754A1 (en) | Polarizing liquid crystal alignment layers and display | |
| WO2016009915A1 (en) | Conductive film and display device with touch panel | |
| JP5519497B2 (en) | Touch panel | |
| CN101566753B (en) | Fabricating method of liquid crystal display | |
| KR20100121805A (en) | High performance thin film polarizer | |
| JP7385669B2 (en) | Optically anisotropic layer, optical film, polarizing plate, image display device | |
| JP2008101176A (en) | Composition and film made of the composition, polarizing plate protective film, optical compensation film and liquid crystal display | |
| WO2009125754A1 (en) | Device | |
| JP2009282865A (en) | Transparent electrode substrate for touch panel and touch panel | |
| JP4856619B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2009251274A (en) | Liquid crystal cell and liquid crystal display device | |
| Riad et al. | Photocuring graphene oxide liquid crystals for high-strength structural materials | |
| KR101524570B1 (en) | Method for producing compound | |
| Shakeel et al. | Polymer Liquid Crystal Devices and Displays | |
| JP4959016B2 (en) | Liquid crystal display | |
| KR20090090852A (en) | Polarizing plate of multi-layered polarizing film structure with improved dichroic ratio and liquid crystal display having the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110302 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121205 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130130 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130313 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130703 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130830 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130925 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130930 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |