(57)【要約】  液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧及び直流電圧成分を含まない電圧を印加する電圧発振器（１７）と、予め決めた複数の温度毎に直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と、直流電圧成分を含む電圧を印加した後に発生する残留ＤＣ電圧と、の組合せを複数組測定する残留ＤＣ電圧測定部（２０）と、【数１】2009057374.tif 000053を用いたカーブフィッティングを行って、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数および界面からのイオンの離脱速度定数を測定する速度測定部（２１）と、【数２】2009057374.tif 000054を用いてカーブフィッティングを行って、イオンの界面への吸着エネルギーを測定すると共に、【数３】2009057374.tif 000055を用いてカーブフィッティングを行って、イオンの界面からの離脱エネルギーを測定するエネルギー測定部（２２）とを備える。これにより、広い温度範囲において焼き付きを防止した液晶材料、配向膜材料、これらの組み合わせを求めるイオン挙動の評価装置を提供する。
2009057374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、直流電圧成分を含む電圧を上記液晶セルに対して印加した印加時間と該電圧を上記液晶セルに対して印加した後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定する工程と、
上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数、及び、該界面からのイオンの離脱速度定数を、当該温度における上記印加時間と上記残留ＤＣ電圧との複数の組み合わせに基づいて決定する工程と、
上記界面へのイオンの吸着エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記吸着速度定数に基づいて決定するとともに、上記界面からのイオンの離脱エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記離脱速度定数に基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
【請求項２】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧の経時変化を測定する工程と、
上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧の経時変化に基づいて決定する工程と、
上記第１の緩和速度定数に対応する第１の緩和エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記第１の緩和速度定数に基づいて決定するとともに、上記第２の緩和速度定数に対応する第２の緩和エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記第２の緩和速度定数に基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
【請求項３】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、直流電圧成分を含む電圧を上記液晶セルに対して印加した印加時間ｔと該電圧を上記液晶セルに対して印加した後に発生する残留ＤＣ電圧ＶrDCとの組み合わせを複数組測定する工程と、
【数１】
2009057374.tif 000041
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数ｋａ・ｎf、及び、該界面からのイオンの離脱速度定数ｋdを、当該温度における上記印加時間ｔと上記残留ＤＣ電圧ＶrDCとの複数の組み合わせに基づいて決定する工程と、
【数２】
2009057374.tif 000042
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面へのイオンの吸着エネルギーＥａを、上記複数の温度の各々に対する上記吸着速度定数ｋａ・ｎf、に基づいて決定するとともに、
【数３】
2009057374.tif 000043
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面からのイオンの離脱エネルギーＥdを、上記複数の温度の各々に対する上記離脱速度定数ｋdに基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
（ｋａ：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣＬＣ：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）
【請求項４】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化を測定する工程と、
【数４】
2009057374.tif 000044
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数１／τR1および第２の緩和速度定数１／τR2を、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化に基づいて決定する工程と、
【数５】
2009057374.tif 000045
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第１の緩和エネルギーＥR1を、上記複数の温度の各々に対する上記第１の緩和速度定数１／τR1に基づいて決定するとともに、
【数６】
2009057374.tif 000046
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第２の緩和エネルギーＥR2を、上記複数の温度の各々に対する上記第２の緩和速度定数１／τR2に基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
（ｔ：液晶セルを開放状態にしてからの経過時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：開放直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度定数を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度定数を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度）
【請求項５】
上記残留ＤＣ電圧の測定をフリッカ消去法によって行なうことを特徴とする請求の範囲第３項または第４項に記載のイオン挙動の評価方法。
【請求項６】
上記カーブフィッティングは、最小二乗法によりフィッティングを行ない、標準偏差が最小値をとるように行なうことを特徴とする、請求の範囲第３項から第５項までのいずれか１項に記載のイオン挙動の評価方法。
【請求項７】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、
上記液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧および直流電圧成分を含まない電圧を印加する電圧印加部と、
予め決めた複数の温度の各々において、直流電圧成分を含む電圧を上記液晶セルに対して印加した印加時間ｔと該電圧を上記液晶セルに対して印加した後に発生する残留ＤＣ電圧ＶrDCとの組み合わせを複数組測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【数７】
2009057374.tif 000047
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数ｋａ・ｎf、及び、該界面からのイオンの離脱速度定数ｋdを、当該温度における上記印加時間ｔと上記残留ＤＣ電圧ＶrDCとの複数の組み合わせに基づいて決定する速度決定部と、
【数８】
2009057374.tif 000048
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面へのイオンの吸着エネルギーＥａを、上記複数の温度の各々に対する上記吸着速度定数ｋａ・ｎfに基づいて決定するとともに、
【数９】
2009057374.tif 000049
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面からのイオンの離脱エネルギーＥdを、上記複数の温度の各々に対する上記離脱速度定数ｋdに基づいて決定するエネルギー決定部と、
を備えていることを特徴とする、イオン挙動の評価装置。
（ｋａ：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣＬＣ：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）
【請求項８】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、
上記液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加する電圧印加部と、
予め決めた複数の温度の各々において、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化を測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【数１０】
2009057374.tif 000050
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数１／τR1および第２の緩和速度定数１／τR2を、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化に基づいて決定する速度決定部と、
【数１１】
2009057374.tif 000051
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第１の緩和エネルギーＥR1を、上記複数の温度の各々に対する上記第１の緩和速度定数１／τR1に基づいて決定するとともに、
【数１２】
2009057374.tif 000052
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第２の緩和エネルギーＥR2を、上記複数の温度の各々に対する上記第２の緩和速度定数１／τR2に基づいて決定するエネルギー決定部と、
を備えていることを特徴とする、イオン挙動の評価装置。
（ｔ：液晶セルを開放状態にしてからの経過時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：開放直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度定数を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度定数を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度）
【請求項９】
上記残留ＤＣ電圧の測定をフリッカ消去法によって行なうことを特徴とする請求の範囲第７項または第８項に記載のイオン挙動の評価装置。
【請求項１０】
上記カーブフィッティングは、最小二乗法によりフィッティングを行ない、標準偏差が最小値をとるように行なうことを特徴とする、請求の範囲第７項から第９項までのいずれか１項に記載のイオン挙動の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子中に不純物として含まれるイオンの挙動の評価方法、およびその評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量、および低消費電力であることから、近年、テレビ、パソコン、ＰＤＡ用の表示機器として広く使用されるようになってきている。しかしながら、今後さらに、広い温度範囲で高速応答、および高信頼性の液晶表示装置の開発が強く望まれる。【０００３】
高信頼性の液晶表示装置の開発に向けて、液晶材料、配向膜材料の設計および開発を行なうにあたり、合成方法が変化するため、合成段階において種々の不純物が液晶材料、または、配向膜材料内に混入する可能性がある。【０００４】
特に、イオン性の不純物（不純物イオン）が液晶表示装置内の液晶層に混入した場合、液晶層内で直流電圧成分が発生する可能性がある。この不純物イオンの存在により発生する直流電圧成分のことを、残留ＤＣ電圧と呼ぶ。【０００５】
不純物イオンの存在により、残留ＤＣ電圧が発生する理由について、具体的に説明する。現在製造されている液晶表示装置は、ほぼ１００％、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin film transistor）を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置である。この駆動方式の液晶表示装置は、矩形波電圧により駆動されるが、ＴＦＴ自体の寄生容量のため、直流オフセット電圧が重畳される。この直流オフセット電圧成分（直流電界）の影響により、図１２（ａ）に示すように、液晶層内に不純物イオン５５（フリーイオンともいう）が不純物として存在すると、図１２（ｂ）に示すように、この不純物イオン５５が液晶５３と配向膜５２との界面にドリフトする。つまり、電圧電源５６による、電流オフセット電圧成分の影響により、不純物イオン５５の分布に偏りが生じる。ドリフトした不純物イオン５５により、図１２（ｂ）に示すように、残留ＤＣ電圧が発生する（矢印Ａで示す電界が発生する）。【０００６】
残留ＤＣ電圧の存在は、焼き付きや残像の発生と深く関わっているため、残留ＤＣ電圧を小さくすることは非常に重要である。これまで、残留ＤＣ電圧の小さい液晶材料、および配向膜材料が開発されてきた（特許文献１および２）。また、残留ＤＣ電圧の程度は、液晶材料あるいは配向膜材料の個々の特性だけによらず、その組み合わせにも依存する。この残留ＤＣ電圧の発生と、液晶層に存在するイオンの挙動の観点とから、残留ＤＣ電圧の発生に関わるパラメータを明確にされた（非特許文献３および４）。すなわち、残留ＤＣ電圧の発生には、液晶層に存在するイオンの液晶−配向膜界面への吸着と、液晶−配向膜界面に吸着したイオンの離脱（あるいは拡散）により決まることが明らかにされた。
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開平１０−３０６２８１号」（公開日：平成１０年１１月１７日）
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開平１０−３３８８８０号」（公開日：平成１０年１２月２２日）
【非特許文献３】ＳＩＤ06 Digest , P-227L , pp 673-676 , 2006
【非特許文献４】2006年日本液晶学会討論会、講演番号1C01 , pp 63-64 , 2006
【発明の開示】
【０００７】
しかしながら、これまで残留ＤＣ電圧発生による焼き付きの発生を広い温度領域において低減するための、イオン挙動の評価は、行なわれていない。特に、温度に応じてイオン挙動を評価した上で液晶材料と配向膜材料の組み合わせを最適化することにより、残留ＤＣ電圧を低減させる開発は全く行われていない。
【０００８】
つまり、特定の温度で、液晶表示装置の残留ＤＣ電圧、もしくは焼き付きの程度の評価を行っているだけで、広い温度領域でイオン挙動の評価を行ない、この評価に基づいた液晶表示装置の開発が行われていないのが現状である。温度を考慮していない場合の弊害について説明する。
【０００９】
図１３は、液晶材料および配向膜材料の組み合わせが異なる２種類の液晶表示装置（サンプル１およびサンプル２）の、残留ＤＣ電圧の実測と、それぞれの残留ＤＣ電圧の温度依存性の様子を示している。同図において、７０℃での残留ＤＣ電圧は、サンプル２の方がサンプル１よりも低く、サンプル２の方が良い特性を示す。しかしながら、残留ＤＣ電圧は温度により変化し、２５℃付近の室温ではサンプル２の方が、サンプル１より残留ＤＣ電圧は大きくなり、サンプル２の方が悪い特性を示すことになる。よって実使用温度では、サンプル２の方が悪く、サンプル２の液晶材料および配向膜材料の組み合わせの方が焼き付きは目立つ。つまり、同じサンプルであっても温度に応じて残留ＤＣ電圧の大きさが異なり、同じ温度であっても、サンプルに応じて残留ＤＣ電圧が異なる。したがって、温度をパラメータとして考慮してイオン挙動を評価することは、焼き付きの小さい液晶表示装置を製造する上で非常に重要である。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、広い温度範囲において焼き付きを防止した液晶材料、配向膜材料、およびこれらの組み合わせを求めるためのイオン挙動の評価方法および評価装置を提供することである。
【００１１】
本発明のイオン挙動の評価方法は、上記課題を解決するために、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後に、直流電圧成分を含まない電圧を印加し、予め決めた複数の温度毎に、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と直流電圧成分を含む電圧を印加した後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数および界面からのイオンの離脱速度定数を測定（決定）し、この測定（決定）結果を用いて、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを測定（決定）することを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、吸着過程、離脱過程において定まる、液晶材料および配向膜材料固有のパラメータ（吸着速度定数、離脱速度定数）を温度毎に求めることができると共に、液晶材料および配向膜材料固有の吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めることができる。
【００１３】
したがって、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーがより小さくなるような液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる（すなわち、広い温度範囲において変化の小さい吸着速度定数および離脱速度定数を持つ液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる）。このような液晶表示装置を設計することにより、広い温度範囲において焼き付きを防止することができる。
【００１４】
なお、残留ＤＣ電圧の発生により、液晶を挟持する配向膜にイオンが吸着し、同時に配向膜（同一の配向膜）に吸着しているイオンが離脱するため、吸着過程と離脱過程は同時に起こる。
【００１５】
本発明のイオン挙動の評価方法は、上記課題を解決するために、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後、液晶セルを開放状態とし、予め決めた複数の温度毎に、開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を測定（決定）し、この測定（決定）結果を用いて、第１の緩和エネルギーおよび第２の緩和エネルギーを測定（決定）することを特徴としている。
【００１６】
これにより、液晶材料および配向膜材料固有のパラメータ（２つの緩和速度定数）を温度毎に求めることができると共に、液晶材料および配向膜材料固有の２つの緩和エネルギーを求めることができる。
【００１７】
したがって、緩和エネルギーがより小さくなるような液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる（すなわち、広い温度範囲において変化の小さい吸着速度定数および離脱速度定数を持つ液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる）。このような液晶表示装置を設計することにより、広い温度範囲において焼き付きを防止することができる。
【００１８】
なお、緩和速度および緩和エネルギーが２種類以上存在するのは、液晶セルにはイオンが吸着するサイト（配向膜）が複数あり、複数のイオン（不純物イオン）が存在するためである。
【００１９】
本発明のイオン挙動の評価方法は、上記課題を解決するために、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後に、直流電圧成分を含まない電圧を印加し、予め決めた複数の温度毎に、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と直流電圧成分を含む電圧を印加した後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、
【００２０】
【数１】
2009057374.tif 000003
【００２１】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数および界面からのイオンの離脱速度定数を測定（決定）し、
【００２２】
【数２】
2009057374.tif 000004
【００２３】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面への吸着エネルギーを測定（決定）し、
【００２４】
【数３】
2009057374.tif 000005
【００２５】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの離脱エネルギーを測定（決定）することを特徴としている。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間、ｋa：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｋｄ：界面に吸着しているイオンの界面からの離脱速度定数、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度、Ｅa：イオンの界面への吸着エネルギー、ｋa・ｎｆ：イオンの界面への吸着速度定数、Ｅｄ：イオンの界面からの離脱エネルギー）
ここで、イオン挙動のイオンとは、液晶セルを製造する際に、液晶層中に混入する不純物イオンのことをいう。
【００２６】
上記構成によれば、カーブフィッティングを２回行なっており、〔数１〕を用いた１回目のカーブフィッティングによって吸着速度定数および離脱速度定数を求め、〔数２〕〔数３〕を用いた２回目のカーブフィッティングによって吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めている。
【００２７】
また、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と、残留ＤＣ電圧との複数の組み合わせから、〔数１〕を用いたカーブフィッティングにより、〔数１〕のパラメータである、吸着速度定数および離脱速度定数を求めることができる。
【００２８】
同様に、温度と吸着速度との組み合わせから、〔数２〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数２〕のパラメータである、イオンの界面への吸着エネルギーを測定（決定）することができる。
【００２９】
さらに、同様に、温度と離脱速度定数との組み合わせから、〔数３〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数３〕のパラメータである、イオンの界面からの離脱エネルギーを測定（決定）することができる。
【００３０】
これにより、吸着過程、離脱過程において定まる、液晶材料および配向膜材料固有のパラメータ（吸着速度定数、離脱速度定数）を温度毎に求めることができると共に、液晶材料および配向膜材料固有の吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めることができる。
【００３１】
したがって、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーがより小さくなるような液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる（すなわち、広い温度範囲において変化の小さい吸着速度定数および離脱速度定数を持つ液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる）。このような液晶表示装置を設計することにより、広い温度範囲において焼き付きを防止することができる。
【００３２】
なお、残留ＤＣ電圧の発生により、液晶を挟持する配向膜にイオンが吸着し、同時に配向膜（同一の配向膜）に吸着しているイオンが離脱するため、吸着過程と離脱過程は同時に起こる。
【００３３】
また、本発明のイオン挙動の評価方法は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後、液晶セルを開放状態とし、予め決めた複数の温度毎に、開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、
【００３４】
【数４】
2009057374.tif 000006
【００３５】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を測定（決定）し、
【００３６】
【数５】
2009057374.tif 000007
【００３７】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第１の緩和エネルギーを測定（決定）し、
【００３８】
【数６】
2009057374.tif 000008
【００３９】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第２の緩和エネルギーを測定（決定）することを特徴としている。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：開放時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、１／τR1：第１の緩和速度定数、１／τR2：第２の緩和速度定数、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：緩和直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度定数を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度定数を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度、ＥR2：第２の緩和エネルギー）
ここで、イオン挙動のイオンとは、液晶セルを製造する際に、液晶層中に混入する不純物イオンのことをいう。
【００４０】
上記構成によれば、カーブフィッティングを２回行なっている。〔数４〕を用いた１回目のカーブフィッティングによって、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を求め、〔数５〕〔数６〕を用いた２回目のカーブフィッティングによって第１の緩和エネルギーおよび第２の緩和エネルギーを求めている。
【００４１】
また、直流電圧成分を含む電圧を印加した後、液晶セルを開放状態とし、予め決めた複数の温度毎に、開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせから、〔数４〕を用いたカーブフィッティングにより、〔数４〕のパラメータである、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を求めることができる。
【００４２】
同様に、温度と第１の緩和速度定数との組み合わせから、〔数５〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数５〕のパラメータである、イオンの界面からの第１の緩和エネルギーを測定（決定）することができる。
【００４３】
さらに、同様に、温度と第２の緩和速度定数との組み合わせから、〔数６〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数６〕のパラメータである、イオンの界面からの第２の緩和エネルギーを測定（決定）することができる。
【００４４】
これにより、吸着過程、離脱過程において定まる、液晶材料および配向膜材料固有のパラメータ（２つの緩和速度定数）を温度毎に求めることができると共に、液晶材料および配向膜材料固有の２つの緩和エネルギーを求めることができる。
【００４５】
したがって、緩和エネルギーがより小さくなるような液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる（すなわち、広い温度範囲において変化の小さい吸着速度定数および離脱速度定数を持つ液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる）。このような液晶表示装置を設計することにより、広い温度範囲において焼き付きを防止することができる。
【００４６】
なお、緩和速度および緩和エネルギーが２種類以上存在するのは、液晶セルにはイオンが吸着するサイト（配向膜）が複数あり、複数のイオン（不純物イオン）が存在するためである。
【００４７】
また、本発明のイオン挙動の評価方法では、残留ＤＣ電圧の測定をフリッカ消去法によって行なうことが好ましい。
【００４８】
また、本発明のイオン挙動の評価方法では、カーブフィッティングは、最小二乗法によりフィッティングを行ない、標準偏差が最小値をとるように行なうことが好ましい。
【００４９】
また、上記課題を解決するために、本発明のイオン挙動の評価装置は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧および直流電圧成分を含まない電圧を印加する電圧印加部と、予め決めた複数の温度毎に、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と、直流電圧成分を含む電圧を印加した後に発生する残留ＤＣ電圧と、の組み合わせを複数組測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【００５０】
【数７】
2009057374.tif 000009
【００５１】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数および界面からのイオンの離脱速度定数を測定（決定）する速度測定部（速度決定部）と、
【００５２】
【数８】
2009057374.tif 000010
【００５３】
を用いてカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面への吸着エネルギーを測定（決定）するとともに、
【００５４】
【数９】
2009057374.tif 000011
【００５５】
を用いてカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの離脱エネルギーを測定（決定）するエネルギー測定部（エネルギー決定部）と、を備えていることを特徴としている。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間、ｋa：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｋｄ：界面に吸着しているイオンの界面からの離脱速度定数、Ｎ：界面に吸着しているイオン濃度、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度、Ｅa：イオンの界面への吸着エネルギー、ｋa・ｎｆ：イオンの界面への吸着速度定数、Ｅｄ：イオンの界面からの離脱エネルギー）
ここで、イオン挙動のイオンとは、液晶セルを製造する際に、液晶層中に混入する不純物イオンのことをいう。
【００５６】
上記構成によれば、カーブフィッティングを２回行なっている。〔数７〕を用いた１回目のカーブフィッティングによって吸着速度定数および離脱速度定数を求め、〔数８〕〔数９〕を用いた２回目のカーブフィッティングによって吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めている。
【００５７】
また、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と、残留ＤＣ電圧との複数の組み合わせから、〔数７〕を用いたカーブフィッティングにより、〔数７〕のパラメータである、吸着速度定数および離脱速度定数を求めることができる。
【００５８】
同様に、温度と吸着速度定数との組み合わせから、〔数８〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数８〕のパラメータである、イオンの界面への吸着エネルギーを測定（決定）することができる。
【００５９】
さらに、同様に、温度と離脱速度定数との組み合わせから、〔数９〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数９〕のパラメータである、イオンの界面からの離脱エネルギーを測定（決定）することができる。
【００６０】
これにより、吸着過程、離脱過程において定まる、液晶材料および配向膜材料固有のパラメータ（吸着速度定数、離脱速度定数）を温度毎に求めることができると共に、液晶材料および配向膜材料固有の吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めることができる。
【００６１】
したがって、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーがより小さくなるような液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる（すなわち、広い温度範囲において変化の小さい吸着速度定数および離脱速度定数を持つ液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる）。このような液晶表示装置を設計することにより、広い温度範囲において焼き付きを防止することができる。
【００６２】
なお、残留ＤＣ電圧の発生により、液晶を挟持する配向膜にイオンが吸着し、同時に配向膜（同一の配向膜）に吸着しているイオンが離脱するため、吸着過程と離脱過程は同時に起こる。
【００６３】
また、上記課題を解決するために、本発明のイオン挙動の評価装置は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、
液晶セルに対する直流電圧成分を含むを電圧を印加する電圧印加部と、
予め決めた複数の温度毎に、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後の開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【００６４】
【数１０】
2009057374.tif 000012
【００６５】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、液晶と配向膜との界面からのイオンの第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を測定（決定）する速度測定部（速度決定部）と、
【００６６】
【数１１】
2009057374.tif 000013
【００６７】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第１の緩和エネルギーを測定（決定）するとともに、
【００６８】
【数１２】
2009057374.tif 000014
【００６９】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第２の緩和エネルギーを測定（決定）するエネルギー測定部（エネルギー決定部）と、を備えていることを特徴としている。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：開放時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、１／τR1：第１の緩和速度定数、１／τR2：第２の緩和速度定数、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：緩和直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度定数を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度定数を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度、ＥR2：第２の緩和エネルギー）
ここで、イオン挙動のイオンとは、液晶セルを製造する際に、液晶層中に混入する不純物イオンのことをいう。
【００７０】
上記構成によれば、カーブフィッティングを２回行なっている。〔数１０〕を用いた１回目のカーブフィッティングによって、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を求め、〔数１１〕〔数１２〕を用いた２回目のカーブフィッティングによって第１の緩和エネルギーおよび第２の緩和エネルギーを求めている。
【００７１】
また、直流電圧成分を含む電圧を印加した後、液晶セルを開放状態とし、予め決めた複数の温度毎に、開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせから、〔数１０〕を用いたカーブフィッティングにより、〔数１０〕のパラメータである、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を求めることができる。
【００７２】
同様に、温度と第１の緩和速度定数との組み合わせから、〔数１１〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数１１〕のパラメータである、イオンの界面からの第１の緩和エネルギーを測定（決定）することができる。
【００７３】
さらに、同様に、温度と第２の緩和速度定数との組み合わせから、〔数１２〕を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、〔数１２〕のパラメータである、イオンの界面からの第２の緩和エネルギーを測定（決定）することができる。
【００７４】
これにより、液晶材料および配向膜材料固有のパラメータ（２つの緩和速度定数）を温度毎に求めることができると共に、液晶材料および配向膜材料固有の２つの緩和エネルギーを求めることができる。
【００７５】
したがって、緩和エネルギーがより小さくなるような液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる（すなわち、広い温度範囲において変化の小さい吸着速度定数および離脱速度定数を持つ液晶材料および配向膜材料を選択して液晶表示装置を設計することができる）。このような液晶表示装置を設計することにより、広い温度範囲において焼き付きを防止することができる。
【００７６】
なお、緩和速度および緩和エネルギーが２種類以上存在するのは、液晶セルにはイオンが吸着するサイト（配向膜）が複数あり、複数のイオン（不純物イオン）が存在するためである。
【００７７】
また、本発明のイオン挙動の評価装置では、残留ＤＣ電圧の測定をフリッカ消去法によって行なうことが好ましい。
【００７８】
また、本発明のイオン挙動の評価装置では、カーブフィッティングは、最小二乗法によりフィッティングを行ない、標準偏差が最小値をとるように行なうことが好ましい。
【００７９】
以上のように、本発明のイオン挙動の評価方法は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後に、直流電圧成分を含まない電圧を印加し、予め決めた複数の温度毎に、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と直流電圧成分を含む電圧を印加した後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数および界面からのイオンの離脱速度定数を測定（決定）し、この測定（決定）結果を用いて、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを測定（決定）している。
【００８０】
また、本発明のイオン挙動の評価方法は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後、液晶セルを開放状態とし、予め決めた複数の温度毎に、開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を測定（決定）し、この測定（決定）結果を用いて、第１の緩和エネルギーおよび第２の緩和エネルギーを測定（決定）している。
【００８１】
また、本発明のイオン挙動の評価方法は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後に、直流電圧成分を含まない電圧を印加し、
予め決めた複数の温度毎に、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と直流電圧成分を含む電圧を印加した後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、
【００８２】
【数１３】
2009057374.tif 000015
【００８３】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数および界面からのイオンの離脱速度定数を測定（決定）し、
【００８４】
【数１４】
2009057374.tif 000016
【００８５】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面への吸着エネルギーを測定（決定）し、
【００８６】
【数１５】
2009057374.tif 000017
【００８７】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの離脱エネルギーを測定（決定）している。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間、ｋa：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｋｄ：界面に吸着しているイオンの界面からの離脱速度定数、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度、Ｅa：イオンの界面への吸着エネルギー、ｋa・ｎｆ：イオンの界面への吸着速度定数、Ｅｄ：イオンの界面からの離脱エネルギー）
また、本発明のイオン挙動の評価方法は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後、液晶セルを開放状態とし、
予め決めた複数の温度毎に、開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定し、
【００８８】
【数１６】
2009057374.tif 000018
【００８９】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの第１の緩和速度および第２の緩和速度を測定（決定）し、
【００９０】
【数１７】
2009057374.tif 000019
【００９１】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第１の緩和エネルギーを測定（決定）し、
【００９２】
【数１８】
2009057374.tif 000020
【００９３】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第２の緩和エネルギーを測定（決定）している。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：開放時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、１／τR1：第１の緩和速度、１／τR2：第２の緩和速度、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：緩和直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度、ＥR2：第２の緩和エネルギー）
また、本発明のイオン挙動の評価装置は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、
液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧および直流電圧成分を含まない電圧を印加する電圧印加部と、
予め決めた複数の温度毎に、直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間と、直流電圧成分を含む電圧を印加した後に発生する残留ＤＣ電圧と、の組み合わせを複数組測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【００９４】
【数１９】
2009057374.tif 000021
【００９５】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数および界面からのイオンの離脱速度定数を測定（決定）する速度測定部（速度決定部）と、
【００９６】
【数２０】
2009057374.tif 000022
【００９７】
を用いてカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面への吸着エネルギーを測定（決定）するとともに、
【００９８】
【数２１】
2009057374.tif 000023
【００９９】
を用いてカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの離脱エネルギーを測定（決定）するエネルギー測定部（エネルギー決定部）と、を備えている。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：直流電圧成分を含む電圧を印加した印加時間、ｋa：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｋｄ：界面に吸着しているイオンの界面からの離脱速度定数、Ｎ：界面に吸着しているイオン濃度、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度、Ｅa：イオンの界面への吸着エネルギー、ｋa・ｎｆ：イオンの界面への吸着速度定数、Ｅｄ：イオンの界面からの離脱エネルギー）
また、本発明のイオン挙動の評価装置は、液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、
液晶セルに対する直流電圧成分を含むを電圧を印加する電圧印加部と、
予め決めた複数の温度毎に、液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加した後の開放時間と開放後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【０１００】
【数２２】
2009057374.tif 000024
【０１０１】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、それぞれの温度毎に、液晶と配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、液晶と配向膜との界面からのイオンの第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を測定（決定）する速度測定部（速度決定部）と、
【０１０２】
【数２３】
2009057374.tif 000025
【０１０３】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第１の緩和エネルギーを測定（決定）するとともに、
【０１０４】
【数２４】
2009057374.tif 000026
【０１０５】
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、イオンの界面からの第２の緩和エネルギーを測定（決定）するエネルギー測定部（エネルギー決定部）と、を備えている。
（ＶrDC：残留ＤＣ電圧、ｔ：開放時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、１／τR1：第１の緩和速度定数、１／τR2：第２の緩和速度定数、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：緩和直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度定数を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度定数を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度、ＥR2：第２の緩和エネルギー）
したがって、広い温度範囲において焼き付きを防止した液晶材料、配向膜材料、およびこれらの組み合わせを求めるイオン挙動の評価方法および評価装置を提供することができる。
【０１０６】
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明のイオン挙動の評価装置を示すブロック図である。
【図２】残留ＤＣ電圧について説明するための図である。
【図３】フリッカについて説明するための図である。
【図４】残留ＤＣ電圧と直流オフセットを含む電圧の印加時間との関係を示すグラフである。
【図５】複数の温度において残留ＤＣ電圧と時間との関係を示すグラフである。
【図６】カーブフィッティングによって離脱速度定数および吸着速度定数を温度毎に求めたグラフである。
【図７】図６のグラフにおけるプロットに対してアレーニウスプロットを行なった結果を示すグラフである。
【図８】残留ＤＣ時間と開放時間との関係を示すグラフである。
【図９】複数の温度において残留ＤＣ時間と開放時間との関係を示すグラフである。
【図１０】カーブフィッティングによって、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を温度毎に求めたグラフである。
【図１１】図１０のグラフにおけるプロットに対してアレーニウスプロットを行なった結果を示すグラフである。
【図１２】残留ＤＣ電圧について説明するための図である。
【図１３】サンプル１およびサンプル２について、残留ＤＣ電圧と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０８】
１        配向膜
２        配向膜
３        液晶（液晶層）
１７      電圧発振器（電圧印加部）
２０      残留ＤＣ電圧測定部
２１      速度測定部（速度決定部）
２２      エネルギー測定部（エネルギー決定部）
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０９】
〔実施の形態１〕
〔残留ＤＣ電圧について〕
本発明の実施の形態は、イオン挙動の評価装置および評価方法に関するものであるが、これらの説明の前に、残留ＤＣ電圧について、図２（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）は、短絡状態（電圧０の状態）の液晶セル１４を示す模式図であり、図２（ｂ）は、直流電圧成分を印加している状態の液晶セル１４を示す模式図である。【０１１０】
液晶セル１４は、図２（ａ）に示すように、互いに対向して配された配向膜１、２と、これらの配向膜１、２に挟持された液晶層（液晶）３と、から成っている。さらに、ここでは、配向膜１、２は、便宜上、対向面とは反対側に設けられた配線４にて互いに接続されている。【０１１１】
液晶層（液晶）３には、イオン性の不純物（イオン）５が含まれている。このイオン５は、配向膜１、２や液晶層３の材料合成の際に発生するか、もしくはパネル作成工程で混入する。なお、ここでは、一例として、プラスの電荷を持つイオン５を示している。【０１１２】
液晶セル１４は、いわゆるＴＦＴ（Thin Film Transistor）駆動方式の液晶表示装置に用いられる液晶セル１４である。そのため、ＴＦＴ自体の寄生容量のために、液晶セル１４の両端には直流電圧成分が印加される。【０１１３】
後述する図１および図２（ａ）（ｂ）では、このようなＴＦＴ自体の寄生容量のために発生する直流電圧成分を等価な回路にて実現している。つまり、実際の液晶セルは、図２（ｂ）に示すような直流電圧成分を印加する電圧電源６を設けた構成の場合と等価な構成となる。【０１１４】
この電圧電源６により、液晶セル１４の両端に電圧を印加すると、イオン５は、図２（ｂ）に示すように、一方の配向膜２側の界面に偏る（ドリフトする）。このように、イオン５が一方の配向膜２側の界面に偏ることにより、配向膜１、２間で電位差が生じ、電圧電源６による直流電圧成分を０にした後にも、図２（ｂ）に矢印Ａで示すように、残留ＤＣ電圧が発生する。この残留ＤＣ電圧は、焼き付きの発生を引き起こすため、できるだけ低くすることが重要である。【０１１５】
残留ＤＣ電圧の測定する方法の一例として、フリッカ消去法について本発明の実施の一形態であるイオン挙動の評価装置の構成とともに説明する。なお、ここでは、フリッカ消去法について説明するが、これに限らず、例えば、フリッカ参照法など他の方法を用いて残留ＤＣ電圧を求めてもよい。【０１１６】
〔評価装置の構成〕
図１にイオン挙動の評価装置の概略構成を示す。評価装置は、図１に示すように、光源１１、偏光子１２・１３、光検出器１５、電圧発振器（電圧印加部）１７、残留ＤＣ電圧測定部２０、速度測定部（速度決定部）２１、およびエネルギー測定部（エネルギー決定部）２２を備えており、光源１１、偏光子１２・１３、光検出器１５は、チャンバー１８内に設けられている。残留ＤＣ電圧の評価は、偏光子１２と偏光子１３との間に液晶セル１４を配置させて行なう。【０１１７】
光源１１は、液晶セル１４を間に配置したクロスニコル配置の偏光子１２、１３に対して光を発射する。【０１１８】
光検出器１５は、光源１１から発射され、液晶セル１４、偏光子１２、１３を透過した透過光を検出する。【０１１９】
電圧発振器１７は、液晶セル１４に対して、直流電圧成分を含む矩形波電圧および直流電圧成分を含まない矩形波電圧を印加することができる。なお、図示しないが、評価装置は、電圧発振器１７にて液晶セル１４に電圧を印加する際の印加時間を計るタイマを備えている。【０１２０】
残留ＤＣ電圧測定部２０は、電圧発振器１７が印加した直流オフセットを含む矩形波電圧の印加時間毎に、光検出器１５が検出した透過光からフリッカを検出し、このフリッカが検出されなくなるような直流オフセットを含む矩形波電圧を液晶セル１４に印加するように電圧発振器１７を制御する。これがフリッカ消去法である。なお、このように制御された直流オフセットが残留ＤＣ電圧である。【０１２１】
速度測定部２１は、残留ＤＣ電圧測定部２０が測定した残留ＤＣ電圧と、電圧発振器１７が直流電圧成分を含む矩形波電圧を印加した印加時間と、の関係を、【０１２２】
【数２５】
2009057374.tif 000027
【０１２３】
を用いてカーブフィッティングすることにより、吸着速度定数および離脱速度定数を求める。【０１２４】
エネルギー測定部２２は、このカーブフィッティングによって求めた、吸着速度定数と温度との関係を、【０１２５】
【数２６】
2009057374.tif 000028
【０１２６】
を用いてカーブフィッティングすることにより、吸着エネルギーを求める。【０１２７】
さらに、エネルギー測定部２２は、離脱速度定数と温度との関係を、【０１２８】
【数２７】
2009057374.tif 000029
【０１２９】
を用いてカーブフィッティングすることにより、離脱エネルギーを求める。【０１３０】
チャンバー１８は、残留ＤＣ電圧測定時の温度を制御するため、評価装置一式の温度制御を行なう。これにより、複数の温度毎に残留ＤＣ電圧などを測定することができる。なお、この温度制御は、チャンバー１８に限らず、液晶セル１４を図示しないホットステージ上に設置することにより行なってもよい。【０１３１】
残留ＤＣ電圧測定部２０、速度測定部２１、およびエネルギー測定部２２は、チャンバー１８にて切り替えた温度毎に、残留ＤＣ電圧、吸着速度定数および離脱速度定数、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求める。【０１３２】
〔評価装置の動作〕
電圧発振器１７は、一定時間直流オフセットを含む矩形波電圧を液晶セル１４に印加した後、直流オフセットを含まない（直流オフセットを０にした）矩形波電圧を用いて駆動する。この駆動により、一方の配向膜２にイオン５が偏り、その結果、フリッカが発生する。【０１３３】
残留ＤＣ電圧測定部２０は、発生したフリッカが観測されなくなるように、電圧発振器１７が印加する直流オフセットを調整する。繰り返しになるが、このような調整方法をフリッカ消去法といい、調整された直流オフセットを残留ＤＣ電圧という。残留ＤＣ電圧測定部２０は、直流オフセットを含む矩形波電圧を印加した時間毎に残留ＤＣ電圧（直流オフセット電圧）を測定する。さらに、残留ＤＣ電圧測定部２０は、この測定した残留ＤＣ電圧を印加時間に対応付けてプロットする。【０１３４】
さらに、速度測定部２１は、プロットした残留ＤＣ電圧と印加時間との関係を、（式１）を用いて、カーブフィッティングする。これにより、速度測定部２１は、イオンの界面への吸着速度定数と、イオンの界面からの離脱速度定数を予め決めた所定の温度毎に測定（決定）する。【０１３５】
液晶層中に存在するイオン５は、直流オフセットの影響を受けて、液晶３と配向膜１、２の界面に移動し、最終的に界面に吸着する。界面への吸着は、イオン５自体が持つ拡散のエネルギーに打ち勝って起こると考えられる。液晶層中のイオン５の界面への吸着エネルギーは、拡散のエネルギー（離脱エネルギー）との釣り合いにより成り立つと考えられるため、（式２）のように表される。【０１３６】
同様に、界面に吸着しているイオン５についても、直流オフセットにより界面に留まろうとするエネルギーと、界面から離脱しようとするエネルギーの釣り合いにより成り立つと考えられるため、（式３）のように表される。【０１３７】
エネルギー測定部２２は、速度測定部２１が求めた吸着速度定数と温度との関係を求め、この関係を（式２）を用いてカーブフィッティングすることにより、吸着エネルギーを求めることができる。【０１３８】
さらに、エネルギー測定部２２は、速度測定部２１が求めた離脱速度定数と温度との関係を求め、この関係を（式３）を用いてカーブフィッティングすることにより、離脱エネルギーを求めることができる。【０１３９】
より具体的には、エネルギー測定部２２は、（式２）における（ｋａｎｆ）０を左辺に移し、両辺に対数をかける（式４）。【０１４０】
【数２８】
2009057374.tif 000030
【０１４１】
この式は、一般にアレーニウスプロットと呼ばれ、これをプロットしたものがアレーニウスプロットである。【０１４２】
エネルギー測定部２２は、吸着速度定数の対数と絶対温度の逆数の関係から吸着エネルギーを求めることができる。同様の演算により、離脱エネルギーを求めることができる。【０１４３】
つまり、（式１）を用いたカーブフィッティングにより速度測定部２１が求めた吸着速度定数、および離脱速度定数から、（式２）を用いてカーブフィッティングを行なって吸着エネルギーを求めることができる。また、（式３）を用いてカーブフィッティングを行なって離脱エネルギーを求めることができる。【０１４４】
このように、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めることができるので、この吸着エネルギーおよび離脱エネルギーが小さくなるような液晶材料、配向膜材料、およびこれらの組み合わせから成る液晶表示装置（液晶表示素子）を選択することができる。このような液晶表示装置（液晶表示素子）を選択することにより、焼き付きを小さくすることができる。【０１４５】
以上のように、残留ＤＣ電圧をあらかじめ決めておいた温度で測定し、その結果を〔式１〕でカーブフィッティングすることにより、それぞれの温度での吸着速度定数および離脱速度定数を求め、それらのアレーニウスプロットより決定することにより、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めることができる。このように、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めることにより、広い温度範囲において焼き付きを防止した液晶表示装置を製造することができる。【０１４６】
つまり、液晶材料、配向膜材料、およびこれらの組み合わせにより決まる固有のパラメータ（吸着速度定数および離脱速度定数）を複数の温度において求め、吸着エネルギー、および離脱エネルギーを正確に測定（決定）することにより、吸着エネルギー、および離脱エネルギーが小さくなるような液晶材料、配向膜材料、およびこれらの組み合わせを決定した液晶表示装置（液晶表示素子）を製造することができる。したがって、焼き付きを防止した液晶表示装置（液晶表示素子）を製造することができる。【０１４７】
さらに、本実施の形態は、次のように表現することもできる。【０１４８】
吸着速度定数を離脱速度定数に対して相対的に小さくし、温度が変化した場合でも、これら吸着速度定数と離脱速度定数の比（バランス）を維持することが好ましい。そのために、温度の逆数を横軸に、吸着速度定数および離脱速度定数の対数を縦軸にとり、この傾きを小さくすることが好ましい。この傾きを小さくすることにより、同時に吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを小さくすることができる。つまり、温度が変化した場合でも、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを小さくすることができる。【０１４９】
なお、上記（式１）の導出について、説明する。液晶層中には、図２（ａ）に示すように、残留ＤＣ電圧の発生に関わっていないイオン５が存在している。このイオン５が存在している状態で、液晶層に直流電界が存在しているときに、液晶層中のイオン５が界面に吸着する速度定数をｋaとし、吸着したイオン（吸着イオン）５が、界面から離脱する離脱速度定数ｋｄとし、界面吸着サイトの濃度をＮとすると、吸着イオン５の生成速度（つまり、吸着イオン濃度）ｎa（ｔ）は、次式で示すことができる。【０１５０】
【数２９】
2009057374.tif 000031
【０１５１】
また、吸着イオン濃度ｎa（ｔ）と残留ＤＣ電圧との間には、次式の関係が成り立つ。【０１５２】
【数３０】
2009057374.tif 000032
【０１５３】
ここで、ｑは素電荷であり、ＣLCは液晶層の容量であり、ＶrDC（ｔ）は時刻ｔでの残留ＤＣ電圧である。これら（式５）（式６）から、上記の（式１）を導出することができる。【０１５４】
〔実施の形態２〕
上記の実施の形態とは異なる点について説明する。【０１５５】
イオン挙動を評価する評価装置は、実施の形態１に示すものと同一のものと使用する。【０１５６】
実施の形態１では、直流オフセットを含む矩形波電圧を液晶セルに印加し、その後直流オフセットを含まない矩形波を液晶セルに印加して、吸着速度定数および離脱速度定数を求め、その後、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーを求めることにより、液晶材料および配向膜材料特有のパラメータを求め、焼き付きの防止を図った。【０１５７】
これに対して、本実施の形態では、直流オフセットを含む矩形波電圧を液晶セルに印加し、その後液晶セルを開放状態とし、２つの緩和速度定数を求め、その後、２つの緩和エネルギーを求めることにより、液晶材料および配向膜材料特有のパラメータを求め、焼き付きの防止を図る。ここで、開放状態とは、例えば、図２（ａ）（ｂ）において配線４の無い状態、または、配線４中に高抵抗誘電体が存在する状態をいう。【０１５８】
残留ＤＣ電圧を緩和する際にも、実施の形態１で用いた評価装置を用いて行なう。【０１５９】
残留ＤＣ電圧の緩和の測定は、液晶セル１４を開放状態にした状態で界面に吸着しているイオン５を緩和させ、適切な時間間隔で残留ＤＣ電圧を残留ＤＣ電圧測定部２０によって測定することにより行なう。なお、界面に吸着している複数のイオンの成分のうち、Ｒ１成分とＲ２成分の２種類のイオンがＡ：１−Ａの割合で存在していると仮定する。このような仮定が成り立つ要因として、複数の不純物の存在や、配向膜界面の吸着サイトが複数存在することが挙げられる。なお、本実施の形態では、２種類の緩和成分（イオンの成分）について検討しているが、これは単なる一例にすぎず、３種類以上の緩和成分が存在していてもよい。【０１６０】
〔構成〕
残留ＤＣ電圧測定部２０は、直流オフセットを含む矩形波電圧を液晶セルに印加し、その後液晶セルを開放状態とするように電圧発振器１７を制御する。【０１６１】
速度測定部２１は、緩和成分（配向膜界面に吸着しているイオンの成分）Ｒ１・緩和成分Ｒ２のそれぞれのイオンの界面からの緩和速度定数を求める。【０１６２】
エネルギー測定部２２は、それぞれの緩和速度定数に対応した緩和エネルギーを求める。【０１６３】
その他の構成については、実施の形態１と同様である。【０１６４】
液晶セル１４を開放状態にしたときに、界面に吸着しているイオンの緩和は、次の（式７）にて表すことができる。【０１６５】
【数３１】
2009057374.tif 000033
【０１６６】
τR1・τR2は、緩和成分Ｒ１・緩和成分Ｒ２、それぞれのイオンの緩和時間を示している。また、ｎa（０）は、緩和直後に界面に吸着しているイオンの濃度である。（式７）に示すように、界面に吸着したイオンの緩和時間τR1・τR2を表すことができる。従って、残留ＤＣ電圧の緩和は、（式７）と（式６）とから、（式８）のように示すことができる。【０１６７】
【数３２】
2009057374.tif 000034
【０１６８】
〔動作〕
速度測定部２１は、数ポイントプロットした残留ＤＣ電圧と開放時間との関係に対して、（式８）を用いてカーブフィッティングすることにより、緩和成分Ｒ１・緩和成分Ｒ２それぞれの緩和速度定数（１／τR1（第１の緩和速度定数）、１／τR2（第２の緩和速度定数））を求める。【０１６９】
界面に吸着しているイオンの緩和は、開放状態では界面に留まろうとするエネルギーに対して界面から緩和しようとするエネルギーが打ち勝って起こる。そのため、それぞれのイオンの第１、第２の緩和速度定数（１／τR1、１／τR2）の温度依存性は、以下のように表される。【０１７０】
【数３３】
2009057374.tif 000035
【０１７１】
【数３４】
2009057374.tif 000036
【０１７２】
エネルギー測定部２２は、第１の緩和速度定数（１／τR1）から（式９）を用いたカーブフィッティングを行なって、緩和エネルギー（第１の緩和エネルギー）を求める。【０１７３】
また、エネルギー測定部２２は、第２の緩和速度定数（１／τR2）から（式１０）を用いたカーブフィッティングを行なって、緩和エネルギー（第２の緩和エネルギー）を求める。【０１７４】
従って、緩和エネルギーＥR1およびＥR2は、残留ＤＣ電圧の開放状態における緩和を、あらかじめ決めておいた温度で測定し、それぞれの結果を（式８）でカーブフィッティングすることにより、それぞれの測定温度での緩和速度定数を２つずつ求め、それらのアレーニウスプロットより決定できる。
これら緩和エネルギーＥR1およびＥR2は、エネルギー測定部２２が（式９）、（式１０）を用いてカーブフィッティングすることにより求まる。【０１７５】
このように、２つの緩和エネルギーを求めることができるので、この緩和エネルギーが小さくなるような液晶材料、配向膜材料、およびこれらの組み合わせから成る液晶表示装置（液晶表示素子）を選択することができる。このような液晶表示装置（液晶表示素子）を選択することにより、焼き付きを小さくすることができる。
【実施例１】
【０１７６】
液晶材料Ａおよび配向膜材料Ｂを用いてホモジニアス配向の液晶セル（セルギャップ：５μｍ）を、温度依存性評価のために複数作成した。つまり、温度毎に液晶セルを用意した。なお、本実施例では、一例として、２５℃、４０℃、５５℃、７０℃の４つの温度について残留ＤＣ電圧を求めたので、４つの液晶セルを用意した。配向膜材料Ｂを成膜した基板にラビング処理を施した後、２枚の基板を張り合わせ、液晶材料Ａを注入した。【０１７７】
評価装置を用いて、フリッカ消去法により残留ＤＣ電圧を測定した。液晶セルに印加する印加電圧としては、一例として３０Ｈｚ、３．４Ｖの矩形波電圧（図３（ａ）（ｂ）中、破線にて示されている）に、５Ｖの直流オフセット（Ｖ）を重畳した。ここで、矩形波電圧の印加電圧３．４Ｖは、Ｖ−Ｔ特性（電圧−透過率特性）において、透過率（％）が約５０％を示す電圧値である。【０１７８】
２５℃の条件で２０分間、液晶セルに電圧を印加した後、直流オフセットを０Ｖ、矩形波電圧を３．４Ｖ（３０Ｈｚ）とした。このときの透過光の波形を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示す波形（ア）は、透過率（％）および直流オフセット（Ｖ）と、時間と、の関係を示している。図４（ａ）の波形（ア）に示す通り、顕著なフリッカが観測されている。【０１７９】
次に、図３（ｂ）の波形（イ）に示すように、フリッカが観測されなくなるように、直流オフセット（Ｖ）を調整したところ、０．９２Ｖの直流オフセットの印加が必要であった。このことより、この条件での残留ＤＣ電圧は、０．９２Ｖとなる。【０１８０】
この方法により、残留ＤＣ電圧の評価を、約２０分おきに、２時間行なった。つまり、直流オフセットの印加時間を２０分、４０分、６０分、８０分、１００分、１２０分とした場合における、残留ＤＣ電圧の測定を行なった。【０１８１】
この測定中、残留ＤＣ電圧（Ｖ）と直流オフセットの印加時間（分）との関係を実測して、図４に参照符号２０で示すように、プロットした。【０１８２】
さらに、このプロットした結果に対して、（式１）を用いてカーブフィッティングした結果を図４に実線（ウ）にて示す。実測とカーブフィッティングは良く一致している。【０１８３】
さらに２５℃以外の温度（４０℃、５５℃、７０℃）における残留ＤＣ電圧（Ｖ）の実測値およびカーブフィッティングを行った結果も併せて図５に示す。【０１８４】
（式１）を用いたカーブフィッティングは、最小二乗法によりフィッテングを行ない、標準偏差が最小値をとるように行なう。残留ＤＣ電圧についての各温度におけるカーブフィッティングでの標準偏差は〔表１〕に示す通りである。【０１８５】
【表１】
2009057374.tif 000037
【０１８６】
また、（式１）を用いたカーブフィッティングから、各温度で得られた吸着速度定数および離脱速度定数を求め、図６に示す。【０１８７】
図６に示すように、吸着速度定数、離脱速度定数とも、温度変化に対して曲線を示す。
このことは、イオンの界面への吸着過程、およびイオンの界面からの離脱過程がボルツマン分布則に従って起こっていることが分かる。そこで、図６のそれぞれのプロットについて、アレーニウスプロットを行った。その結果を図７に示す。アレーニウスプロットした結果が直線を示すことから、吸着エネルギーおよび離脱エネルギーがそれぞれ、（式２）（式３）から得られることが確認できた。吸着エネルギーおよび離脱エネルギーはそれぞれ０．１０ｅＶ、０．１１ｅＶだった。【０１８８】
アレーニウスプロット作成時のカーブフィッティングの標準偏差は、〔表２〕に示す通りである。【０１８９】
【表２】
2009057374.tif 000038
【０１９０】
以上の結果より、液晶表示装置の液晶層中にイオンが存在し、直流オフセットが印加されているとき、イオンの界面への吸着（過程）と、界面からの離脱（過程）は、ボルツマン分布則に従って起こっていることが実証された。
【実施例２】
【０１９１】
液晶材料Ａおよび配向膜材料Ｂを用いてホモジニアス配向の液晶セル（セルギャップ：５μｍ）を、温度依存性評価のために複数作成した。つまり、温度毎に液晶セルを用意した。なお、本実施例では、一例として、２５℃、４０℃、５５℃、７０℃の４つの温度について残留ＤＣ電圧を求めたので、４つの液晶セルを用意した。配向膜材料Ｂを成膜した２枚の基板にラビング処理を施した後、２枚の基板を張り合わせ、液晶材料Ａを注入した。【０１９２】
評価装置を用いて、フリッカ消去法により残留ＤＣ電圧を測定した。液晶セルに印加する印加電圧としては、３０Ｈｚ、３．４Ｖの矩形波電圧（図３（ａ）（ｂ）中、破線にて示されている）に、５Ｖの直流オフセットを重畳した状態で２時間印加した。ここで、矩形波電圧の印加電圧３．４Ｖは、Ｖ−Ｔ特性（電圧−透過率特性）において、透過率（％）が約５０％を示す電圧値である。【０１９３】
直流オフセット電圧の重畳した矩形波電圧を２時間印加した後、液晶セルを開放状態として、残留ＤＣ電圧の緩和を測定した。測定時の温度は２５℃、４０℃、５５℃、７０℃とした。【０１９４】
この方法により、残留ＤＣ電圧緩和の評価を１．５時間行なった。この評価中、残留ＤＣ電圧（Ｖ）と時間（開放時間；分）との関係を実測して、図８に参照符号３０で示すように、プロットした。さらに、このプロットした結果に対して、（式８）を用いてカーブフィッティングした結果を図８に実線（エ）にて示す。
実測とカーブフィッティングは良く一致している。次にそれぞれの温度での残留ＤＣ電圧緩和の実測値およびカーブフィッティングを行った結果を図９に示す。各温度で得られた２つの緩和速度定数（τR1、τR2）の温度依存性を図１０に示す。〔表３〕に、残留ＤＣ電圧緩和についての各温度でのカーブフィッティングでの標準偏差を示す。【０１９５】
【表３】
2009057374.tif 000039
【０１９６】
図１０に示すように、両緩和速度定数（τR1、τR2）とも、温度変化に対して曲線を示す。このことは、イオンの界面へ緩和がボルツマン分布則に従って起こっていることが分かる。そこで、図１０のそれぞれのプロットについて、アレーニウスプロットを行った。その結果を図１１に示す。アレーニウスプロットが直線を示すことから、界面に吸着したイオンの緩和エネルギー（ＥR1・ＥR2）はそれぞれ、（式９）（式１０）から得られることが確認できた。緩和エネルギー（ＥR1・ＥR2）は、それぞれ０．２２ｅｖ、０．５２ｅｖだった。〔表４〕に、アレーニウスプロット作成時のカーブフィッティングの標準偏差を示す。【０１９７】
【表４】
2009057374.tif 000040
【０１９８】
以上の結果より、液晶表示装置に一定時間直流オフセット電圧が印加された後の界面に吸着しているイオンの緩和過程は、ボルツマン分布則に従って起こっていることが実証された。【０１９９】
なお、残留ＤＣ電圧を低くして、広い温度領域で焼き付きを起こさないようにするためには、液晶材料と配向膜材料の種々の組み合わせにおいて、
（１）ＤＣオフセット電圧印加時の、液晶層中の不純物イオンの吸着速度定数と、液晶−配向膜界面に吸着している不純物イオンの離脱（拡散）速度定数を明確にする、
（２）吸着速度定数と離脱速度定数のそれぞれについて、温度依存性を明確にする、
（３）（２）で得られた温度依存性を基に、液晶表示装置で用いる温度範囲で、残留ＤＣ電圧を低く設定できるような材料の組み合わせ条件を選択する、必要がある。【０２００】
特に（１）〜（３）までの一連の流れの中で、吸着速度定数と離脱速度定数の温度依存性を明確にすることが重要である。【０２０１】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。【０２０２】
最後に、評価装置の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。【０２０３】
すなわち、残留ＤＣ電圧評価装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである残留ＤＣ電圧評価装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記残留ＤＣ電圧評価装置に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。【０２０４】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。【０２０５】
また、残留ＤＣ電圧評価装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。【０２０６】
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明のイオン挙動の評価方法および評価装置は、液晶表示装置における、液晶材料の選択、配向膜材料の選択、およびこれらの組み合わせの選択に用いることができる。
【図１】
2009057374.tif 000056
【図２】
2009057374.tif 000057
【図３】
2009057374.tif 000058
【図４】
2009057374.tif 000059
【図５】
2009057374.tif 000060
【図６】
2009057374.tif 000061
【図７】
2009057374.tif 000062
【図８】
2009057374.tif 000063
【図９】
2009057374.tif 000064
【図１０】
2009057374.tif 000065
【図１１】
2009057374.tif 000066
【図１２】
2009057374.tif 000067
【図１３】
2009057374.tif 000068
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月1日(2010.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、直流電圧成分を含む電圧を上記液晶セルに対して印加した印加時間と該電圧を上記液晶セルに対して印加した後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定する工程と、
上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数、及び、該界面からのイオンの離脱速度定数を、当該温度における上記印加時間と上記残留ＤＣ電圧との複数の組み合わせに基づいて決定する工程と、
上記界面へのイオンの吸着エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記吸着速度定数に基づいて決定するとともに、上記界面からのイオンの離脱エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記離脱速度定数に基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
【請求項２】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧の経時変化を測定する工程と、
上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧の経時変化に基づいて決定する工程と、
上記第１の緩和速度定数に対応する第１の緩和エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記第１の緩和速度定数に基づいて決定するとともに、上記第２の緩和速度定数に対応する第２の緩和エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記第２の緩和速度定数に基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
【請求項３】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、直流電圧成分を含む電圧を上記液晶セルに対して印加した印加時間ｔと該電圧を上記液晶セルに対して印加した後に発生する残留ＤＣ電圧ＶrDCとの組み合わせを複数組測定する工程と、
【数１】
2009057374.tif 000069
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数ｋａ・ｎf、及び、該界面からのイオンの離脱速度定数ｋdを、当該温度における上記印加時間ｔと上記残留ＤＣ電圧ＶrDCとの複数の組み合わせに基づいて決定する工程と、
【数２】
2009057374.tif 000070
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面へのイオンの吸着エネルギーＥａを、上記複数の温度の各々に対する上記吸着速度定数ｋａ・ｎf、に基づいて決定するとともに、
【数３】
2009057374.tif 000071
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面からのイオンの離脱エネルギーＥdを、上記複数の温度の各々に対する上記離脱速度定数ｋdに基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
（ｋａ：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣＬＣ：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）
【請求項４】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価方法であって、
予め決めた複数の温度の各々において、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化を測定する工程と、
【数４】
2009057374.tif 000072
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数１／τR1および第２の緩和速度定数１／τR2を、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化に基づいて決定する工程と、
【数５】
2009057374.tif 000073
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第１の緩和エネルギーＥR1を、上記複数の温度の各々に対する上記第１の緩和速度定数１／τR1に基づいて決定するとともに、
【数６】
2009057374.tif 000074
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第２の緩和エネルギーＥR2を、上記複数の温度の各々に対する上記第２の緩和速度定数１／τR2に基づいて決定する工程と、
を含んでいることを特徴とするイオン挙動の評価方法。
（ｔ：液晶セルを開放状態にしてからの経過時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：開放直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度定数を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度定数を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度）
【請求項５】
上記残留ＤＣ電圧の測定をフリッカ消去法によって行なうことを特徴とする請求の範囲第３項または第４項に記載のイオン挙動の評価方法。
【請求項６】
上記カーブフィッティングは、最小二乗法によりフィッティングを行ない、標準偏差が最小値をとるように行なうことを特徴とする、請求の範囲第３項から第５項までのいずれか１項に記載のイオン挙動の評価方法。
【請求項７】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、
上記液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧および直流電圧成分を含まない電圧を印加する電圧印加部と、
予め決めた複数の温度の各々において、直流電圧成分を含む電圧を上記液晶セルに対して印加した印加時間ｔと該電圧を上記液晶セルに対して印加した後に発生する残留ＤＣ電圧ＶrDCとの組み合わせを複数組測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【数７】
2009057374.tif 000075
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数ｋａ・ｎf、及び、該界面からのイオンの離脱速度定数ｋdを、当該温度における上記印加時間ｔと上記残留ＤＣ電圧ＶrDCとの複数の組み合わせに基づいて決定する速度決定部と、
【数８】
2009057374.tif 000076
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面へのイオンの吸着エネルギーＥａを、上記複数の温度の各々に対する上記吸着速度定数ｋａ・ｎfに基づいて決定するとともに、
【数９】
2009057374.tif 000077
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記界面からのイオンの離脱エネルギーＥdを、上記複数の温度の各々に対する上記離脱速度定数ｋdに基づいて決定するエネルギー決定部と、
を備えていることを特徴とする、イオン挙動の評価装置。
（ｋａ：液晶層中のイオンが界面に吸着する速度定数、ｎｆ：液晶層中のイオン濃度、ｑ：素電荷、ＣＬＣ：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）
【請求項８】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づくイオン挙動の評価装置であって、
上記液晶セルに対して直流電圧成分を含む電圧を印加する電圧印加部と、
予め決めた複数の温度の各々において、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化を測定する残留ＤＣ電圧測定部と、
【数１０】
2009057374.tif 000078
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数１／τR1および第２の緩和速度定数１／τR2を、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧ＶrDCの経時変化に基づいて決定する速度決定部と、
【数１１】
2009057374.tif 000079
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第１の緩和エネルギーＥR1を、上記複数の温度の各々に対する上記第１の緩和速度定数１／τR1に基づいて決定するとともに、
【数１２】
2009057374.tif 000080
を用いたカーブフィッティングを行なうことにより、第２の緩和エネルギーＥR2を、上記複数の温度の各々に対する上記第２の緩和速度定数１／τR2に基づいて決定するエネルギー決定部と、
を備えていることを特徴とする、イオン挙動の評価装置。
（ｔ：液晶セルを開放状態にしてからの経過時間、ｑ：素電荷、ＣLC：液晶層の容量、ｋ：ボルツマン定数、ＥR1：第１の緩和エネルギー、ｎa（０）：開放直後の吸着イオン濃度、Ａ：第１の緩和速度定数を持つイオンの比率、１−Ａ：第２の緩和速度定数を持つイオンの比率、Ｔ：絶対温度）
【請求項９】
上記残留ＤＣ電圧の測定をフリッカ消去法によって行なうことを特徴とする請求の範囲第７項または第８項に記載のイオン挙動の評価装置。
【請求項１０】
上記カーブフィッティングは、最小二乗法によりフィッティングを行ない、標準偏差が最小値をとるように行なうことを特徴とする、請求の範囲第７項から第９項までのいずれか１項に記載のイオン挙動の評価装置。
【請求項１１】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づいて、上記界面へのイオンの吸着エネルギー、および、上記界面からのイオンの離脱エネルギーを決定する評価工程と、
上記評価工程にて決定された上記吸着エネルギーおよび上記離脱エネルギーに応じて、上記液晶および上記配向膜の材料を選択する選択工程とを含む、液晶表示装置の製造方法であって、
上記評価工程は、
予め決めた複数の温度の各々において、直流電圧成分を含む電圧を上記液晶セルに対して印加した印加時間と該電圧を上記液晶セルに対して印加した後に発生する残留ＤＣ電圧との組み合わせを複数組測定する工程と、
上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面へのイオンの吸着速度定数、及び、該界面からのイオンの離脱速度定数を、当該温度における上記印加時間と上記残留ＤＣ電圧との複数の組み合わせに基づいて決定する工程と、
上記吸着エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記吸着速度定数に基づいて決定するとともに、上記離脱エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記離脱速度定数に基づいて決定する工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
液晶が配向膜にて挟持されて成る液晶セルに発生する残留ＤＣ電圧に基づいて、第１の緩和エネルギーおよび第２の緩和エネルギーを決定する評価工程と、
上記評価工程にて決定された上記第１の緩和エネルギーおよび上記第２の緩和エネルギーに応じて、上記液晶および上記配向膜の材料を選択する選択工程とを含む、液晶表示装置の製造方法であって、
上記評価工程は、
予め決めた複数の温度の各々において、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧の経時変化を測定する工程と、
上記複数の温度の各々に対する、上記液晶と上記配向膜との界面からのイオンの複数の緩和速度定数のうち、第１の緩和速度定数および第２の緩和速度定数を、上記液晶セルを開放状態にした後の残留ＤＣ電圧の経時変化に基づいて決定する工程と、
上記第１の緩和エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記第１の緩和速度定数に基づいて決定するとともに、上記第２の緩和エネルギーを、上記複数の温度の各々に対する上記第２の緩和速度定数に基づいて決定する工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。
【国際調査報告】
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