JP2000081625A - Substrate for liquid crystal panel body and liquid crystal panel body using the substrate - Google Patents

Substrate for liquid crystal panel body and liquid crystal panel body using the substrate

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JP2000081625A
JP2000081625A JP13287999A JP13287999A JP2000081625A JP 2000081625 A JP2000081625 A JP 2000081625A JP 13287999 A JP13287999 A JP 13287999A JP 13287999 A JP13287999 A JP 13287999A JP 2000081625 A JP2000081625 A JP 2000081625A
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JP
Japan
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liquid crystal
substrate
unevenness
crystal panel
ruggedness
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JP13287999A
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Japanese (ja)
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Mayumi Iguchi
真由美 井口
Shoji Higuchi
章二 樋口
Takao Minato
孝夫 湊
Katsuhiro Suzuki
克宏 鈴木
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the rectilinear penetratability in the major axis direction of liquid crystals to a liquid crystal panel body by providing the substrate with striped periodic ruggedness and barriers of specific value intervals extending approximately parallel with the extending direction of the ruggedness. SOLUTION: This substrate has the striped periodic ruggedness 303 and the barriers 305 of the intervals of 20 &mu;m to 3 mm extending approximately parallel with the extending direction of the ruggedness 303. The pitch of the ruggedness 303 is <=10 &mu;m and the amplitude thereof is <=1 &mu;m. The shape thereof is preferably sinusoidal or triangular. An org. film or inorg. film 304 may be applied on the substrate 301 having the ruggedness 303. As a result, the movement of the liquid crystal molecules accompanying the volume shrinkage at the time of self-cooling of the liquid crystals is extremely accelerated and the aligning property of a smectic layer may be improved. In addition, an alignment layer which is uniform and has high transparency may be formed without using a rubbing method and a diagonal vapor deposition method as a uniaxial alignment treatment for the smectic liquid crystals having a cholesteric layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用業務用の情
報表示端末としてのディスプレイに用いることができる
液晶パネル体用基板及びそれを用いた液晶パネル体に係
わる。更に詳しくは強誘電性液晶もしくは反強誘電性液
晶等のスメクチック層を用いる液晶パネルの配向制御に
関係する基板表面形状に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal panel substrate which can be used for a display as an information display terminal for home business, and a liquid crystal panel using the same. More specifically, the present invention relates to a substrate surface shape related to alignment control of a liquid crystal panel using a smectic layer such as a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】フラットパネルディスプレイとして液晶
パネル体はその軽量性、省スペース・低消費電力などの
利点からの最も普及が進んでおり、近年の大画面化と高
精細化技術の進展によりCRTに取って替わるものとし
て期待されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal panel bodies have been most widely used as flat panel displays because of their advantages such as light weight, space saving and low power consumption. It is expected to replace it.

【0003】なかでも、強誘電性及び反強誘電性液晶の
スメクチック液晶を用いた液晶パネル体は高速応答性・
高視野角・メモリー性のため単純マトリックス駆動が可
能である。しかしながら、配向性に関してはスメクチッ
ク層に特徴的なジグザグ欠陥や線状の欠陥が発生し表示
品質的には十分とは言い難い。さらに、半固体的なスメ
クチック相を利用するため、液体的なネマチック液晶と
は違って、パネルの変形により液晶の層構造が一度破壊
されてしまうと、自己回復性がなく継続使用ができない
という致命的な欠点があった。
[0003] Among them, a liquid crystal panel using a smectic liquid crystal of ferroelectric and antiferroelectric liquid crystal has a high responsiveness.
Simple matrix drive is possible due to high viewing angle and memory. However, with respect to the orientation, zigzag defects and linear defects characteristic of the smectic layer occur, and it is hard to say that the display quality is sufficient. Furthermore, unlike the liquid nematic liquid crystal, which uses a semi-solid smectic phase, once the liquid crystal layer structure is destroyed by the deformation of the panel, there is no self-healing property and it cannot be used continuously. Disadvantages.

【0004】この2つの問題点を同時に解決する手段と
して、一対のガラス基板をストライプ状の隔壁部材を介
して完全に接着し、形成される直線状空間にこれらの液
晶を封じ込め、温度勾配冷却法により液晶の配向状態を
改善する技術が本出願人により開示されている(特開平
7―318912号公報、特開平7―159792号公
報等)。
As means for solving these two problems at the same time, a pair of glass substrates are completely bonded via a stripe-shaped partition member, and these liquid crystals are sealed in a linear space formed by a temperature gradient cooling method. The present applicant has disclosed a technique for improving the alignment state of liquid crystal by using the method described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 7-318912 and Hei 7-159792.

【0005】この方法において、液晶パネル体は、図1
に示すように、一対の基板101の基板上に電極102
とその上に配向制御用の配向膜103が形成され、さら
に一方の基板上にストライプ状の隔壁部材104が定法
のフォトリソ法によりスペーサーとして形成される。こ
の隔壁部材104の幅は電極間の幅程度で5〜30μm
程度の範囲で選定され、厚みはセルギャップとほぼ同じ
であり、1〜2μmの範囲で所望の値に設定される。ピ
ッチは電極ピッチあるいは複数ピッチで30〜300μ
m程度である。このような隔壁部材104を介して上下
の基板を加熱圧着により接着することで、開口部以外は
実質的に密閉された細長い空間が得られこの内部に液晶
105を封入保持する。なお、前記配向膜103は、隔
壁とほぼ平行方向にラビング処理、UV照射などで一軸
配向性を有するものであり、有機配向膜の他に二酸化珪
素の斜方蒸着膜で一軸配向性を付与されてもかまわな
い。
In this method, the liquid crystal panel is constructed as shown in FIG.
As shown in FIG.
Then, an alignment film 103 for alignment control is formed thereon, and a stripe-shaped partition member 104 is formed as a spacer on one substrate by a conventional photolithography method. The width of the partition member 104 is about the width between the electrodes and is 5 to 30 μm.
The thickness is almost the same as the cell gap, and is set to a desired value in the range of 1 to 2 μm. Pitch is 30 ~ 300μ at electrode pitch or multiple pitches
m. By bonding the upper and lower substrates by heat and pressure through such a partition member 104, an elongated space that is substantially closed except for the opening is obtained, and the liquid crystal 105 is sealed and held therein. The alignment film 103 has a uniaxial orientation by a rubbing treatment, UV irradiation, or the like in a direction substantially parallel to the partition wall. The uniaxial orientation is imparted by an obliquely deposited silicon dioxide film in addition to the organic alignment film. It doesn't matter.

【0006】この構造の液晶パネル体にスメクチック液
晶を液体状態もしくはコレステリック相で封入し、パネ
ル体を高温の恒温槽から室温程度の恒温槽に漸次移動さ
せる温度勾配冷却を行う。移動方向は隔壁とほぼ平行方
向に行われ、これにより、個々の直線状空間には図2に
示すように温度勾配が生じ、内部の液晶は空間の一端か
ら他端に向かって順次冷却される。この温度勾配冷却に
より液晶の体積収縮が低温側から順次起こり、それに伴
い一定方向への液晶の流動が誘起される。こうすること
によりスメクチックA相の配向性が向上し、その結果ジ
グザグ欠陥や線状欠陥のないカイラルスメクチック相の
形成が可能になる。
[0006] A smectic liquid crystal is sealed in a liquid state or a cholesteric phase in a liquid crystal panel body having this structure, and a temperature gradient cooling is performed to gradually move the panel body from a high temperature constant temperature bath to a room temperature constant temperature bath. The moving direction is substantially parallel to the partition walls, whereby a temperature gradient is generated in each linear space as shown in FIG. 2, and the liquid crystal inside is cooled sequentially from one end of the space to the other end. . Due to the temperature gradient cooling, the volume shrinkage of the liquid crystal occurs sequentially from the low temperature side, and the flow of the liquid crystal in a certain direction is thereby induced. By doing so, the orientation of the smectic A phase is improved, and as a result, a chiral smectic phase free of zigzag defects and linear defects can be formed.

【0007】なお、この温度勾配冷却法において効果的
な液晶の流動をスメクチックA相で誘導するためには隔
壁部材と上下基板に囲まれた細長い空間の断面積をある
臨界値より小さくする必要がある。このためには大きく
変えることのできないセルギャップではなく隔壁部材の
間隔を最適化する。この値は概ね800μm程度以下で
ある。
In order to induce effective liquid crystal flow in the smectic A phase in this temperature gradient cooling method, it is necessary to make the cross-sectional area of the elongated space surrounded by the partition member and the upper and lower substrates smaller than a certain critical value. is there. For this purpose, the distance between the partition members is optimized, not the cell gap, which cannot be largely changed. This value is about 800 μm or less.

【0008】温度勾配に関してはスメクチックA 相にお
いて1mmあたり2℃以上が必要である。コレステリッ
ク相のない反強誘電性液晶では望ましい温度勾配は1m
mあたり4℃以上である。温度勾配をかける方法として
は2種類の温度雰囲気の恒温槽間を液晶パネル体を移動
させるものであり、その恒温槽は液体、固体、気体のい
ずれかから選択される。このような強い温度勾配は上述
した接着型液晶パネル体にしか印加できない。接着して
いない場合はガラス基板の収縮が激しく、ガラス表面で
液晶がこすられスメクチック層は砂状になり望ましい配
向状態は得られない。
[0008] Regarding the temperature gradient, the smectic A phase needs to be at least 2 ° C per mm. Desirable temperature gradient is 1 m for antiferroelectric liquid crystal without cholesteric phase
4 ° C. or more per m. As a method of applying the temperature gradient, the liquid crystal panel body is moved between thermostats of two kinds of temperature atmospheres, and the thermostat is selected from liquid, solid, and gas. Such a strong temperature gradient can be applied only to the above-mentioned adhesive liquid crystal panel body. If not adhered, the glass substrate shrinks sharply, the liquid crystal is rubbed on the glass surface, and the smectic layer becomes sandy, so that a desirable alignment state cannot be obtained.

【0009】温度勾配冷却法には前述のように、隔壁部
材を有する接着型パネルを使用するが、これにより、ス
メクチック液晶の配向制御だけではなく耐衝撃性の問題
も解決する事ができる。前記隔壁部材により、液晶パネ
ル体は頑強になり、100N/cm2 程度までの押圧衝
撃に耐えることができる。更に別の利点はセルギャップ
が隔壁により非常に高精度で制御できることである。更
に別の利点は隔壁で仕切られているので液晶の浸透方向
が直線的に制限され蛇行しなくなることである。
As described above, the adhesive type panel having the partition member is used for the temperature gradient cooling method. This can solve not only the problem of controlling the alignment of the smectic liquid crystal but also the problem of impact resistance. By the partition member, the liquid crystal panel body becomes robust and can withstand a pressing impact up to about 100 N / cm 2 . Yet another advantage is that the cell gap can be controlled with very high precision by the partition walls. Still another advantage is that since the liquid crystal is partitioned by the partition walls, the direction of permeation of the liquid crystal is linearly restricted and does not meander.

【0010】上述の隔壁部材による接着型パネルと温度
勾配冷却法を併用することにより、液晶パネル体の耐衝
撃性を大幅に向上させるだけではなく、強誘電性液晶に
関してはほぼ無欠陥の配向層を安定して製造できる。反
強誘電性液晶でもこれまでにない配向性が得られる。
The combined use of the above-mentioned adhesive panel with the partition member and the temperature gradient cooling method not only significantly improves the impact resistance of the liquid crystal panel body, but also provides a substantially defect-free alignment layer for the ferroelectric liquid crystal. Can be manufactured stably. An unprecedented orientation can be obtained even with an antiferroelectric liquid crystal.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラビン
グ法を利用する限り、ラビングムラやラビング時の静電
気の発生による異物の付着などは大きな問題であり、上
述の欠陥制御と耐衝撃性の問題を解決してもこの問題は
依然として残されている。さらに、スメクチック性を示
す液晶群の配向性には上述の欠陥制御と耐衝撃性の問題
とは質的にことなる問題があることが判明した。一般に
スメクチック性を示す液晶には、液体相→コレステリッ
ク相→スメクチックA→カイラルスメクチック相の相変
化を呈す液晶と、液体相→スメクチックA→カイラルス
メクチック相の変化をする液晶がある。実用的な反強誘
電性液晶は後者に属する。大部分の強誘電性液晶は前者
に属すが、材料によってはコレステリック相を経ないも
のがあり、実用に賦されることがある。コレステリック
相はスメクチックA層の配向性を著しく向上させること
ができ、配向性を比較するとコレステリック相を経る液
晶の方が配向性が優れているため、強誘電性液晶におい
ては、液晶分子が容易に流動でき、温度勾配冷却法によ
りジグザグ欠陥及び線状の欠陥を完全に消失させること
ができる。しかしながら子細に観察すると、消光位がわ
ずかに異なる微細なドメインの集合体であり、そのため
コントラストが低いという問題があり、まだ配向状態と
して改善の余地がある。配向状態が綿状にザラついてお
り透明性の高い配向状態でない。これは一軸配向処理と
してポリイミド等の配向膜の表面をラビング処理により
擦りつけたことによる表面の荒れが一つの原因であるこ
とが観察からわかった。
However, as long as the rubbing method is used, unevenness of rubbing and adhesion of foreign matter due to generation of static electricity during rubbing are serious problems, and the above-mentioned problems of defect control and impact resistance are solved. However, this problem still remains. Further, it has been found that there is a qualitatively different problem from the above defect control and impact resistance in the orientation of the liquid crystal group exhibiting smectic properties. In general, liquid crystals exhibiting smectic properties include a liquid crystal exhibiting a phase change of liquid phase → cholesteric phase → smectic A → chiral smectic phase and a liquid crystal exhibiting a liquid phase → smectic A → chiral smectic phase. Practical antiferroelectric liquid crystals belong to the latter. Most ferroelectric liquid crystals belong to the former, but some materials do not go through a cholesteric phase and may be put to practical use. The cholesteric phase can significantly improve the orientation of the smectic A layer.Comparing the orientation, the liquid crystal passing through the cholesteric phase has better orientation. It can flow and can completely eliminate zigzag defects and linear defects by the temperature gradient cooling method. However, when observed in close detail, it is an aggregate of fine domains having slightly different extinction positions, which causes a problem of low contrast, and there is still room for improvement in the alignment state. The alignment state is rough and flocculent, and the alignment state is not highly transparent. It has been found from observation that this is one of the causes of surface roughness caused by rubbing the surface of an alignment film such as polyimide as a uniaxial alignment treatment by rubbing.

【0012】更に別の問題は、ラビング処理ではコント
ラストの高いユニフォーム配向の形成が容易でなくツイ
スト状態を呈することが多いことである。これは液晶分
子とポリイミド表面との相互作用のために液晶分子の自
発分極成分がセル内部を向くか、セル外部を向くように
液晶分子が層内で配列するためである。上下基板のラビ
ング方向を僅かに交差させたり配向膜材料を選択すれば
ユニフォーム性を増すことが可能であるが前述した問題
は依然として残っている。従って、望ましいユニフォー
ム配向を形成するには極性の強いポリイミド系の配向膜
を使うことは好ましくない。即ち、強誘電性液晶の上記
2つの問題を解決するためには、ラビング処理に替わる
配向処理技術が期待される。以上のことから、コレステ
リック相があるスメクチック性液晶の配向制御ではポリ
イミドを使用しないラビングレス配向制御が配向性の一
層の改善に必要である。
Still another problem is that in the rubbing process, it is not easy to form a uniform high-contrast orientation, and often a twisted state is exhibited. This is because the interaction between the liquid crystal molecules and the polyimide surface causes the spontaneous polarization components of the liquid crystal molecules to face the inside of the cell or the liquid crystal molecules are arranged in the layer so as to face the outside of the cell. If the rubbing directions of the upper and lower substrates are slightly crossed or the material of the alignment film is selected, the uniformity can be increased, but the above-mentioned problem still remains. Therefore, it is not preferable to use a highly polar polyimide-based alignment film in order to form a desirable uniform alignment. That is, in order to solve the above two problems of the ferroelectric liquid crystal, an alignment processing technique which is an alternative to the rubbing processing is expected. From the above, in the alignment control of the smectic liquid crystal having a cholesteric phase, rubbingless alignment control without using polyimide is necessary for further improving the alignment.

【0013】配向性を向上させるコレステリック相がな
い反強誘電性液晶と強誘電性液晶では一般には強誘電性
液晶並の無欠陥のスメクチック層の製造が困難であると
いう問題が更に存在する。即ち、温度勾配冷却法の適用
によりジグザグ欠陥の除去など配向性の大幅な向上が達
成される場合もあるが、一般には強誘電性液晶のスメク
チック層並の配向には及ばない。この場合の課題は温度
勾配冷却法の効果を更に高める手段の開発が望まれてい
る。
An antiferroelectric liquid crystal and a ferroelectric liquid crystal that do not have a cholesteric phase for improving the alignment further have a problem that it is generally difficult to produce a defect-free smectic layer comparable to a ferroelectric liquid crystal. In other words, the application of the temperature gradient cooling method can achieve a significant improvement in the orientation, such as the removal of zigzag defects, but generally does not reach the orientation of the ferroelectric liquid crystal in the same order as the smectic layer. In this case, it is desired to develop means for further improving the effect of the temperature gradient cooling method.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために、請求項1に記載の発明は、ストライプ状
の周期的な凹凸と、凹凸の延長方向とほぼ平行に延びる
20μm〜3mm間隔の隔壁を有することを特徴とする
液晶パネル体用基板である。請求項2に記載の発明は、
前記周期的な凹凸のピッチは10μm以下、より望まし
くは3μm以下、振幅が1μm以下であることを特徴と
する請求項1記載の液晶パネル体用基板である。請求項
3に記載の発明は、前記凹凸の上部で液晶と接する面に
有機膜もしくは無機膜が形成されていることを特徴とす
る請求項1記載から請求項2のいずれか一に記載の液晶
パネル体用基板である。請求項4に記載の発明は、前記
凹凸が直線的な電極側に形成されていることを特徴とす
る請求項1記載から請求項3のいずれか一に記載の液晶
パネル体用基板である。請求項5に記載の発明は、前記
有機膜もしくは無機膜が一軸配向性を有することを特徴
とする請求項1記載から請求項4のいずれか一に記載の
液晶パネル体用基板である。請求項6に記載の発明は、
一対の基板隙間に液晶を狭持する液晶パネル体におい
て、該液晶と接する少なくとも一方の基板はストライプ
状の周期的な凹凸を有し、該一対の基板間には前記凹凸
の延長方向とほぼ平行方向に延びる20μm〜3mm間
隔の隔壁を有することを特徴とする液晶パネル体であ
る。請求項7に記載の発明は、前記一対の基板が前記隔
壁により接着されていることを特徴とする請求項6記載
の液晶パネル体である。請求項8に記載の発明は、前記
液晶がスメクチック液晶であることを特徴とする請求項
6から請求項7のいずれか一に記載の液晶パネル体であ
る。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a method in which a periodic unevenness in the form of stripes and 20 .mu.m extending substantially parallel to the extending direction of the unevenness. It is a substrate for a liquid crystal panel body having partition walls at 3 mm intervals. The invention described in claim 2 is
2. The substrate for a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the pitch of the periodic unevenness is 10 μm or less, more preferably 3 μm or less, and the amplitude is 1 μm or less. The invention according to claim 3, wherein an organic film or an inorganic film is formed on a surface in contact with the liquid crystal above the irregularities, wherein the liquid crystal according to any one of claims 1 to 2 is provided. It is a substrate for a panel body. The invention according to claim 4 is the substrate for a liquid crystal panel body according to any one of claims 1 to 3, wherein the unevenness is formed on a linear electrode side. The invention according to claim 5 is the substrate for a liquid crystal panel body according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic film or the inorganic film has uniaxial orientation. The invention according to claim 6 is
In a liquid crystal panel body that holds liquid crystal in a gap between a pair of substrates, at least one substrate that is in contact with the liquid crystal has periodic irregularities in a stripe shape, and is substantially parallel to an extending direction of the irregularities between the pair of substrates. A liquid crystal panel having partition walls extending in a direction at intervals of 20 μm to 3 mm. The invention according to claim 7 is the liquid crystal panel body according to claim 6, wherein the pair of substrates is bonded by the partition. The invention according to claim 8 is the liquid crystal panel according to any one of claims 6 to 7, wherein the liquid crystal is a smectic liquid crystal.

【0015】本出願人は先述のコレステリック相の有無
によって質的に異なる配向性を、ラビング法を使用せず
にともに向上させるという2つの一見別々の課題が共通
の現象から解決可能であることを見いだした。スメクチ
ック液晶の配向性を向上させるためには液晶浸透時に液
晶を分子長軸方向に直進させ、その状態を配向膜上に記
憶させることが決定的かつ効果的である。この為の一つ
の手段として液晶パネル内部を直線状の適切な断面積の
細長い空間に仕切ることがある(特開平7―31891
2号公報、特開平7―159792号公報)。本発明は
この点を更に積極的に押し進める手段を見いだし、これ
をパネル構造に反映させたものである。
The present applicant has found that the two seemingly separate problems of improving the orientation qualitatively different depending on the presence or absence of the cholesteric phase without using the rubbing method can be solved from a common phenomenon. I found it. In order to improve the alignment of the smectic liquid crystal, it is decisive and effective to make the liquid crystal go straight in the molecular long axis direction when the liquid crystal penetrates, and to memorize the state on the alignment film. One means for this purpose is to partition the inside of the liquid crystal panel into an elongated space having a linear and appropriate cross-sectional area (JP-A-7-31891).
No. 2, JP-A-7-159792). The present invention has found a means to push this point more positively, and reflects this in the panel structure.

【0016】その手段とは第1に液晶分子がパネル内部
に浸透する仕方をより好ましい方向に制御することであ
る。浸透の仕方としては液晶分子の長軸方向が浸透方向
に対し平行な状態で浸透するか、垂直に転がるように浸
透するか、あるいはそれらの中間状態もしくは混在する
乱流的な浸透が考えられ、その状態が液晶に接する面に
記憶され配向性が規定される。本発明者の実験で前者が
初期配向性が格段に優れ、次いで後者であることがわか
った。これは図3に示すような周期的な凹凸を形成した
パネル内部を液晶がコレステリック状態で浸透する過程
を偏光顕微鏡下で観察し得られた配向状態と照らし合わ
せた結果である。
The means is to control the manner in which liquid crystal molecules permeate into the panel in a more preferable direction. As a method of penetration, it is conceivable that the liquid crystal molecules penetrate in a state where the major axis direction is parallel to the penetration direction, penetrate so as to roll vertically, or an intermediate state or a mixed turbulent penetration, The state is stored in the surface in contact with the liquid crystal, and the orientation is defined. Experiments by the present inventors have revealed that the former has much better initial orientation and then the latter. This is a result obtained by observing a process in which the liquid crystal permeates in a cholesteric state into the inside of the panel having the periodic unevenness as shown in FIG.

【0017】コレステリック相は全体として液晶分子の
長軸方向が揃っている。今の場合は液晶全体が流れるこ
とによりその方向が規定される流動規制配向現象であ
る。長軸方向が効果的に浸透方向に向くには直線状空間
の断面積を適切に設計し、メニスカス流動液面を制御す
ることが重要である。これはコレステリック(ネマチッ
ク)相温度では液晶分子は、凹凸がなければ、流動液面
に垂直に配向する傾向にあり、凹凸がある場合にも、こ
の流動液面の効果と凹凸の形状効果の重ね合わせの結果
として液晶配向が得られるからである。すなわち、流動
液面が大きく乱れると、凹凸があっても、得られる液晶
配向は乱れたものになってしまうからである。さらに基
板表面の化学的状態、浸透速度と液晶の接する面に形成
された浸透方向に延びる周期的な凹凸構造を制御するこ
とが効果的であった。本発明はこの周期的な凹凸の形状
がどうあるべきか、直線状空間を形成するのに必要な隔
壁がどうあるべきかを規定するものである。この凹凸形
状と隔壁と適切な表面状態と浸透速度を与えると浸透状
態の方向が液晶と接する面に記憶され良好なスメクチッ
ク層が形成できた。この方法はラビングレス配向なの
で、ラビングムラや異物の問題も解決でき、膜材料とし
て選択の余地が拡がり材料を適切に選ぶと高いコントラ
ストを呈するユニフォーム配向を形成できる。
In the cholesteric phase, the major axis direction of the liquid crystal molecules is aligned as a whole. The current case is a flow-regulating alignment phenomenon in which the direction is defined by the flow of the entire liquid crystal. In order for the long axis direction to effectively face the permeation direction, it is important to appropriately design the cross-sectional area of the linear space and control the meniscus fluid level. This is because at the cholesteric (nematic) phase temperature, liquid crystal molecules tend to be oriented perpendicular to the fluid surface if there are no irregularities, and even if there are irregularities, the effect of the fluid surface and the shape effect of the irregularities are superimposed. This is because liquid crystal alignment is obtained as a result of the alignment. That is, if the flowing liquid surface is significantly disturbed, the resulting liquid crystal alignment will be disturbed even if there are irregularities. Further, it was effective to control the chemical state of the substrate surface, the permeation rate, and the periodic uneven structure formed in the permeation direction formed on the surface in contact with the liquid crystal. The present invention specifies what the shape of the periodic irregularities should be, and what should be the partition necessary to form a linear space. When the irregularities, the partition walls, and the appropriate surface state and permeation rate were given, the direction of the permeation state was memorized on the surface in contact with the liquid crystal, and a good smectic layer could be formed. Since this method has no rubbing orientation, the problems of rubbing unevenness and foreign matter can be solved, and the room for selection as a film material is expanded, and a uniform orientation exhibiting high contrast can be formed by appropriately selecting a material.

【0018】さらに第2としては、液晶冷却時の体積収
縮に伴う液晶分子の移動を促進することである。凹凸の
機能には、浸透時の長軸方向を揃えるのみならず、この
ような機能があることがわかった。この効果はコレステ
リック相のない反強誘電性液晶に特に有効であった。即
ち、反強誘電性液晶はコレステリック相が無いので液体
相で浸透させるがこの場合にも凹凸が形成された方が配
向性が優れていた。これはひとつは初期配向に関しては
幾何学的な拘束により凹凸低部の狭い部分が液晶の直進
的な浸透を促進するからである。もうひとつは温度勾配
冷却時の体積収縮に基づく液晶分子の移動が凹凸構造に
より強められるためである。
The second is to promote the movement of the liquid crystal molecules accompanying the volume contraction when cooling the liquid crystal. It was found that the unevenness function not only aligns the long axis direction during permeation but also has such a function. This effect was particularly effective for antiferroelectric liquid crystals having no cholesteric phase. That is, since the antiferroelectric liquid crystal does not have a cholesteric phase, it is permeated with a liquid phase. In this case, however, the orientation is better when irregularities are formed. One reason is that the narrow portion of the low portion of the unevenness promotes the straight penetration of the liquid crystal due to the geometrical constraint with respect to the initial alignment. Another reason is that the movement of the liquid crystal molecules based on the volume shrinkage at the time of the temperature gradient cooling is strengthened by the uneven structure.

【0019】液晶分子の長軸方向への直進的な浸透と体
積収縮時の液晶分子の移動に効果的な凹凸形状は図4に
示すピッチpと振幅dで規定できた。ピッチは狭い方が
好ましいがディスプレイのサイズとフォトリソグラフィ
ーのパターン精度を考慮すると1〜0.6μm程度が下
限である。このピッチを標準とするとdは0.01μm
程度以上であれば凹凸効果(配向性向上)が見いだされ
た。この比(p/d) は小さければ谷間が相対的に深く底部
の液晶の直進性移動能は増加するがやみくもにdを増加
させることは出来ない。これはセルギャップDとの相対
的な比で決まる。セルギャップDに対し振幅dが大きい
と液晶に印加される電界がセルギャップ変動により変化
するからである。但し、ギャップの揺らぎによりしきい
値を変化させて階調表示を行うような例えば強誘電性液
晶の場合は例外である。この場合にはセルギャップDと
振幅dの比を小さく出来る。スメクチック液晶のセルギ
ャップDは一般に2.5〜1μm程度である。
The irregular shape effective for the linear permeation of the liquid crystal molecules in the major axis direction and the movement of the liquid crystal molecules at the time of volume contraction can be defined by the pitch p and the amplitude d shown in FIG. The pitch is preferably narrower, but the lower limit is about 1 to 0.6 μm in consideration of the size of the display and the pattern accuracy of photolithography. When this pitch is standard, d is 0.01 μm
If it is more than the degree, the unevenness effect (improvement of orientation) was found. If this ratio (p / d) is small, the valley is relatively deep and the linear mobility of the liquid crystal at the bottom increases, but d cannot be blindly increased. This is determined by a relative ratio to the cell gap D. This is because if the amplitude d is larger than the cell gap D, the electric field applied to the liquid crystal changes due to the cell gap fluctuation. However, there is an exception in the case of, for example, a ferroelectric liquid crystal in which a threshold value is changed by fluctuation of a gap to perform gradation display. In this case, the ratio between the cell gap D and the amplitude d can be reduced. The cell gap D of a smectic liquid crystal is generally about 2.5 to 1 μm.

【0020】液晶の流動を制御し、液晶の長軸方向を揃
えるのに重要な直線状空間を形成する隔壁の間隔につい
ては、その最適値は液晶の種類やセルギャップ、凹凸の
形状にもよるが20μmから3mm程度が望ましい。強
誘電性および反強誘電性液晶などのシェブロン構造を呈
する液晶を用いた場合のさらに望ましい形態は、この間
隔が20μmから800μm程度のものである。これ
は、この範囲ならば大きな温度勾配冷却の効果が期待で
き、ジグザグ・線状欠陥を消失あるいは大きく減少させ
ることができるからである。さらに耐衝撃性も大きく向
上するからである。
The optimum value of the distance between the partition walls forming a linear space important for controlling the flow of the liquid crystal and aligning the major axis direction of the liquid crystal depends on the type of liquid crystal, the cell gap, and the shape of the irregularities. Is preferably about 20 μm to 3 mm. In a case where a liquid crystal having a chevron structure such as a ferroelectric or antiferroelectric liquid crystal is used, a more desirable mode is one in which the distance is about 20 μm to 800 μm. This is because a large temperature gradient cooling effect can be expected in this range, and zigzag and linear defects can be eliminated or greatly reduced. Further, the impact resistance is greatly improved.

【0021】アナログ階調発現が可能な反強誘電性液晶
では全体で同じ電圧が加わるようにdは望ましくは0.
05μm以下より好ましくは0.03μm以下が好適で
ある。この場合にはピッチdは10〜0.6μm程度が
望ましい形状であった。凹凸の形状としては三角波的が
凹部の底が鋭利で好ましいが、正弦波的もしくはピッチ
が狭ければ矩形的でも効果が認められた。
In an antiferroelectric liquid crystal capable of expressing an analog gradation, d is desirably set to 0.1 so that the same voltage is applied as a whole.
The thickness is preferably not more than 05 μm, more preferably not more than 0.03 μm. In this case, the pitch d was desirably about 10 to 0.6 μm. The shape of the concavities and convexities is preferably a triangular wave, and the bottom of the concave portion is preferably sharp.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態特に構
成上の特徴について説明する。本発明における代表的な
パネルの形態の一例を図3に示す。本発明においては、
液晶駆動用電極302の形成された基板301上の凹凸
303のピッチが10μm以下、振幅が1μm以下であ
り、その形状が正弦的もしくは矩形的もしくは三角的で
あることが好ましい。なお、液晶駆動用電極302は凹
凸303の下側(基板301と凹凸303の間)にあっ
ても、凹凸303の上側(凹凸303と液晶306の
間)にあってもよい。この位置は具体的にはセルギャッ
プD、凹凸の振幅d、凹凸の厚みを考慮し、液晶に印加
する電圧をどういうものにすべきかの観点から決める。
また本発明は片側がベタ電極であるTFT駆動型にも適
用可能である。更に、電極の下部にはカラーフィルタを
形成することも可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention, particularly, structural features will be described. FIG. 3 shows an example of a typical panel configuration in the present invention. In the present invention,
It is preferable that the pitch of the unevenness 303 on the substrate 301 on which the liquid crystal driving electrode 302 is formed is 10 μm or less, the amplitude is 1 μm or less, and the shape thereof is sinusoidal, rectangular, or triangular. Note that the liquid crystal driving electrode 302 may be below the unevenness 303 (between the substrate 301 and the unevenness 303) or above the unevenness 303 (between the unevenness 303 and the liquid crystal 306). Specifically, this position is determined in consideration of the cell gap D, the amplitude d of the unevenness, and the thickness of the unevenness, from the viewpoint of what voltage should be applied to the liquid crystal.
The present invention can also be applied to a TFT drive type in which one side is a solid electrode. Further, a color filter can be formed below the electrode.

【0023】周期的な凹凸303の形成法としては、フ
ォトレジストを用いた定法のフォトリソグラフィーがあ
る。別の簡便な形成手段として、レジストをマスク露光
しその後加熱処理することにより、露光量の多い部分と
露光量の少ない部分あるいは未露光部分の間でレジスト
の高さ方向に相対的な差を付与する方法がある。振幅d
が0.2μm程度以下の凹凸であれば、下地のレジスト
層の厚さに依存するが現像工程なしで形成できる。この
場合の凹凸303の形状は図4に示すような正弦的40
2あるいは三角的401なものであった。ピッチp に関
してはi線ステッパーを使った縮小露光により0. 6μ
m程度まで形成できる。現像を行う場合には凹凸面の厚
みに実質的な制限はないが、レジストの露光焼成だけで
は振幅dは下地のレジスト層の厚さに依存した。また、
下地に電極を形成するとレジスト層の厚みにより電圧降
下が生じる場合があった。
As a method for forming the periodic irregularities 303, there is a regular photolithography method using a photoresist. Another simple means of forming a mask is to expose the resist with a mask and then heat-treat to give a relative difference in the height direction of the resist between the high and low exposure areas or the unexposed areas. There is a way to do that. Amplitude d
Is about 0.2 μm or less, it can be formed without a developing step, though it depends on the thickness of the underlying resist layer. In this case, the shape of the irregularities 303 is sinusoidal 40 as shown in FIG.
It was 2 or triangular 401. Regarding the pitch p, 0.6 μ was obtained by reducing exposure using an i-line stepper.
m. When development is performed, the thickness of the uneven surface is not substantially limited, but the amplitude d depends on the thickness of the underlying resist layer only by exposure and baking of the resist. Also,
When an electrode is formed on the base, a voltage drop may occur depending on the thickness of the resist layer.

【0024】さらに別の周期的な凹凸303の形成法と
しては、電極に所望の凹凸を形成することも可能であ
る。例えば、金属電極上に塗布したフォトレジストをパ
ターニングし、電極をエッチングした後レジストを剥離
して電極に直接凹凸を形成し、有機膜およびラビングな
しでスメクチック液晶を均一に配向させることが可能で
ある。
As another method of forming the periodic unevenness 303, desired unevenness can be formed on the electrode. For example, it is possible to pattern a photoresist applied on a metal electrode, peel off the resist after etching the electrode, form irregularities directly on the electrode, and uniformly align the smectic liquid crystal without an organic film and rubbing. .

【0025】更に、電鋳法などの一般に用いられている
方法で鋳型を作成すれば、スタンパーを用いたエンボス
や射出成形といった情報記録媒体作成時に使用されるよ
うな方法も利用可能であるし、UV・熱硬化樹脂により凹
凸を転写することもできる。すなわち、この発明は量産
にも対応でき、産業的にも有用なものである。
Further, if a mold is prepared by a generally used method such as an electroforming method, a method used at the time of forming an information recording medium such as embossing using a stamper or injection molding can be used. Irregularities can also be transferred by UV / thermosetting resin. That is, the present invention is applicable to mass production and is industrially useful.

【0026】凹凸303を有する前記基板の上には有機
膜あるいは無機膜304を塗布することができる。勿論
凹凸面基材と有機膜が同一でもかまわない。別の膜を形
成するのは下地に含まれる化合物の溶出防止、あるいは
液晶との化学的結合力を調整するなどのためである。他
にも、有機無機にかかわらず、光反射膜や光散乱膜など
の光学膜を凹凸の上に形成したり、それらの特性を有す
る膜に直接上述のような方法で凹凸を形成してもよい。
また、このような特性の膜を使用する場合に、凹凸は対
向基板側だけに形成してもよい。液晶浸透時の配座の記
憶が不十分な場合など、化学的に安定で液晶と相互作用
のつよいポリイミド膜等を塗布することができる。さら
にその有機膜が凹凸303の延長方向と略平行に一軸配
向性を有するものであってもよく、これは定法のラビン
グ処理を凹凸方向に行う。この場合には凹凸303によ
る方向制御性と有機配向膜304の持つ一軸配向力が加
わり液晶浸透時、冷却時の方向規制力の大幅な増大が認
められた。ラビングする方向と凹凸の延長方向は必ずし
も平行である必要がない。ラビング方向とスメクチック
層法線方向が有限の角度をなすような場合にはその角度
だけ交差させるのが望ましい。
An organic film or an inorganic film 304 can be applied on the substrate having the irregularities 303. Of course, the uneven surface substrate and the organic film may be the same. The purpose of forming another film is to prevent the elution of the compound contained in the base or to adjust the chemical bonding force with the liquid crystal. In addition, regardless of organic or inorganic, even if an optical film such as a light reflection film or a light scattering film is formed on the unevenness, or the unevenness is formed directly on the film having those characteristics by the method described above. Good.
When a film having such characteristics is used, the unevenness may be formed only on the counter substrate side. For example, a polyimide film or the like which is chemically stable and has good interaction with the liquid crystal can be applied, for example, when the memory of the conformation when the liquid crystal permeates is insufficient. Further, the organic film may have a uniaxial orientation substantially in parallel with the extension direction of the unevenness 303, and the rubbing treatment is performed in a conventional manner in the unevenness direction. In this case, the direction controllability by the unevenness 303 and the uniaxial alignment force of the organic alignment film 304 were added, and a significant increase in the direction control force at the time of liquid crystal permeation and cooling was recognized. The rubbing direction and the extending direction of the unevenness need not necessarily be parallel. When the rubbing direction and the normal direction of the smectic layer form a finite angle, it is desirable to intersect the angle by that angle.

【0027】この凹凸は一対の対抗基板の両方に平行と
なるように設けるのが望ましい形態であるが、素子構成
的に難しい場合はいずれか一方に設けても良い。直交す
る電極群を有する一対の基板を使用する場合、凹凸面を
どちら側に形成するかについては、凹凸の延長方向がス
トライプ電極と直交する側の基板でなく、平行すなわち
液晶の注入方向と平行な電極を有する基板に設けるのが
望ましい。この方が電極の段差による影響が小さく好ま
しい。直交する電極の側の基板上に形成すると電極間段
差が凹凸の延長方向上に生じ、液晶の流動を制御する効
果が小さくなってしまう。しかし、配向性に問題のない
範囲で液晶の注入方向と直交する電極のある側に凹凸を
形成しても構わない。電極に直接凹凸を形成する場合
で、その凹凸が一方の基板にのみある場合でも、液晶の
流動方向と垂直な電極上に流動方向と平行な凹凸を形成
してもよい。このように直接凹凸を形成する場合も、上
述のように両側の基板の直交する電極上に凹凸を平行に
なるように形成するのが、あるいは片側でも液晶の流動
方向と平行な電極上に形成するのが望ましい。
It is preferable that the unevenness is provided so as to be parallel to both of the pair of opposing substrates. However, if it is difficult to configure the device, it may be provided on either one of them. When a pair of substrates having orthogonal electrode groups is used, on which side the uneven surface is formed, the direction of extension of the unevenness is not parallel to the substrate on the side orthogonal to the stripe electrode, but parallel to the liquid crystal injection direction. It is desirable to provide it on a substrate having a simple electrode. This is preferable because the influence of the electrode step is small. If they are formed on the substrate on the side of the orthogonal electrodes, a step between the electrodes will occur in the direction in which the unevenness extends, and the effect of controlling the flow of the liquid crystal will be reduced. However, irregularities may be formed on the side where the electrode is perpendicular to the liquid crystal injection direction as long as there is no problem in the orientation. In the case where the unevenness is formed directly on the electrode and the unevenness is present only on one of the substrates, the unevenness parallel to the flow direction may be formed on the electrode perpendicular to the flow direction of the liquid crystal. As described above, even when the irregularities are directly formed, it is preferable to form the irregularities on the electrodes perpendicular to each other on both sides as described above, or to form the irregularities even on one side on the electrodes parallel to the flow direction of the liquid crystal. It is desirable to do.

【0028】このようにして作成した周期的な凹凸30
3のある基板をパネルの一対の基板の少なくとも片側に
使用し、この一対の基板間の凹凸の延長方向に延びる望
ましくは20μm〜3 mm間隔の、さらにのぞましくは20
〜800 μm間隔の隔壁305をフォトリソ法で形成す
る。この範囲で隔壁ピッチを最適化すると液晶の長軸方
向への浸透直進性を向上しかつ温度勾配冷却時の移動能
を増大させる。該隔壁はこの機能を損なわない程度で切
れ切れでも構わない。更に望ましい形態はこの隔壁によ
り一対の前記基板が接着されていることである。接着に
よりほぼ完全に密閉された直線状空間が最も望ましい形
態である。耐衝撃性が格段に向上し、温度勾配冷却法の
効果が著しいからである。
The periodic irregularities 30 formed in this way are
3 is used on at least one side of a pair of substrates of the panel, and preferably extends at a distance of 20 μm to 3 mm, more preferably 20 μm, extending in the extension direction of the unevenness between the pair of substrates.
Partition walls 305 at intervals of up to 800 μm are formed by photolithography. By optimizing the partition wall pitch in this range, the straightness of penetration of the liquid crystal in the major axis direction is improved, and the mobility at the time of temperature gradient cooling is increased. The partition may be cut off to the extent that this function is not impaired. A more desirable mode is that the pair of substrates are bonded by the partition walls. A linear space which is almost completely sealed by bonding is the most desirable form. This is because the impact resistance is remarkably improved, and the effect of the temperature gradient cooling method is remarkable.

【0029】[0029]

【実施例】(実施例1)実施例1は請求項1、2、3、
4、6、7、8に関わる。液晶パネル体の概略の構成は
図5に示した。用いた基板のサイズは対角6インチでそ
の液晶側には定法により透明電極を形成し、必要に応じ
てストライプ状に電極のパタニングを行った。液晶パネ
ル枠として次の3種類を用意した。(1)定法のポリイ
ミドラビング型(図5(1)参照)、(2)両内面に凹
凸面があるもの(ラビングレス)(図5(2)参照)、
(3)凹凸面にポリイミド膜を更に塗布(ラビングレ
ス)したもの(図5(3)参照)である。
(Embodiment 1) Embodiment 1 is the first embodiment of the present invention.
4, 6, 7, and 8. The schematic structure of the liquid crystal panel is shown in FIG. The size of the substrate used was 6 inches diagonally, a transparent electrode was formed on the liquid crystal side by a standard method, and the electrodes were patterned in a stripe shape as necessary. The following three types of liquid crystal panel frames were prepared. (1) a conventional polyimide rubbing mold (see FIG. 5 (1)), (2) a substrate having uneven surfaces on both inner surfaces (rubbingless) (see FIG. 5 (2)),
(3) A polyimide film is further applied (rubbingless) to the uneven surface (see FIG. 5 (3)).

【0030】(1)は基板上に有機膜503としてポリ
イミド溶液(日立化成(株)製 商品名HL1110)を塗布
し、180 ℃にて加熱乾燥した後ラビング処理を行った。
次に後述する方法により一方の基板上にスペーサ兼接着
層として300μm間隔の隔壁群504を形成した後、
一対の基板を接着し液晶パネル枠を得た。上下基板のラ
ビング方向は原則平行であるが、必要に応じて交差させ
てもよい。隔壁群を形成した基板では隔壁形成後に隔壁
方向にラビング処理を行った。
In (1), a polyimide solution (HL1110 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)) was applied as an organic film 503 on a substrate, dried at 180 ° C., and then subjected to a rubbing treatment.
Next, after forming a partition group 504 at a distance of 300 μm as a spacer / adhesive layer on one substrate by a method described later,
The liquid crystal panel frame was obtained by bonding the pair of substrates. The rubbing directions of the upper and lower substrates are parallel in principle, but they may intersect as required. On the substrate on which the partition group was formed, a rubbing process was performed in the partition direction after the formation of the partition.

【0031】(2)では透明電極より液晶側に凹凸層5
06を形成するが、必要なら電極よりガラス基板側(電
極と基板の間)に形成してもよい。具体的な凹凸の製造
方法としては次の2つのいずれかを適宜採用した。第1
の方法は、アクリル系・ゴム系などのネガレジストもし
くはビスフェノール系のポジレジストを使い選択部位を
露光しその後加熱することで凹凸表面を形成するもので
ある。一例として電極つき基板上にネガレジストをスピ
ンコート法にて1.5μmの膜厚で塗布してプリベーク
し、ピッチpが2μmのストライプマスクにて選択部位
を180mJ/cm2 (UV 350nm)程度露光し
た後、150℃にて1時間焼成することで、露光部を未
露光部に対して相対的に盛り上げ、正弦的な形状を有す
る凹凸面を形成した。なお、膜厚、露光及び加熱条件及
び手順を変えることで凹凸の振幅d や形状も変えること
ができる。
In (2), an uneven layer 5 is provided on the liquid crystal side of the transparent electrode.
06 is formed, but may be formed on the glass substrate side (between the electrode and the substrate) from the electrode if necessary. One of the following two methods was appropriately adopted as a specific method of manufacturing the unevenness. First
Is to form an uneven surface by exposing a selected portion using a negative resist such as an acrylic or rubber-based resist or a bisphenol-based positive resist and then heating the selected portion. As an example, a negative resist is applied on a substrate with electrodes to a thickness of 1.5 μm by spin coating and prebaked, and a selected portion is exposed to about 180 mJ / cm 2 (UV 350 nm) with a stripe mask having a pitch p of 2 μm. After that, by baking at 150 ° C. for 1 hour, the exposed portion was relatively raised with respect to the unexposed portion to form a sinusoidal uneven surface. The amplitude d and the shape of the unevenness can be changed by changing the film thickness, exposure and heating conditions and procedures.

【0032】第2の方法は、定法のフォトリソグラフィ
ー法である。前記電極つき基板にポジレジスト(シップ
レー社製 MP1400-25 )をスピンコート法にて0.12
μm塗布してプリベークし、適切なピッチpのストライ
プマスクを使い選択部位を露光した後、アルカリ水溶液
にて現像した。その後170 ℃にて1時間焼成すること
で、矩形的な形状の振幅dが0.1μmの凹凸表面を形
成できた。ピッチpは、第1の方法においても第2の方
法においても、i 線ステッパーを使用した縮小投影露光
によりp=0.6μm程度まで精細にすることが可能で
あった。
The second method is a standard photolithography method. A positive resist (MP1400-25 manufactured by Shipley) is applied to the substrate with electrodes by spin coating to a thickness of 0.12.
After coating and pre-baking, and exposing selected portions using a stripe mask having an appropriate pitch p, development was performed with an alkaline aqueous solution. Then, by baking at 170 ° C. for 1 hour, a rectangular uneven surface having an amplitude d of 0.1 μm could be formed. In both the first method and the second method, the pitch p can be reduced to about p = 0.6 μm by reduction projection exposure using an i-line stepper.

【0033】上述の方法で形成した凹凸面を有する基板
を用意し、その上に凹凸の延長方向に延びる幅20μ
m、高さ1.5μm、間隔300μmの隔壁群をアクリ
ル系ネガレジストを使い常法のフォトリソグラフィー法
により形成した。有機溶剤でリンスを行いレジスト残膜
を取り除いた。対抗する一対の基板の凹凸の延長方向が
ほぼ平行になるように、上下基板を大気圧を利用して密
着させ、そのまま150 〜170 ℃で1時間程度加熱保持す
ると両基板は完全に接着した。
A substrate having an uneven surface formed by the above-mentioned method is prepared, and a substrate having a width of 20 μm extending in the extension direction of the unevenness is provided thereon.
m, a height of 1.5 μm, and a spacing of 300 μm were formed by a conventional photolithography method using an acrylic negative resist. Rinsing was performed with an organic solvent to remove the remaining resist film. The upper and lower substrates were brought into close contact using the atmospheric pressure so that the extending directions of the concavities and convexities of the pair of substrates opposed to each other were substantially parallel, and the substrates were completely bonded by heating and holding at 150 to 170 ° C. for about 1 hour.

【0034】(3)の液晶パネル枠は(2)の凹凸表面
に有機膜507としてポリイミド溶液(日立化成(株)
製 商品名HL1110)を塗布し、180 ℃にて加熱乾燥した
後、上述の手順で隔壁群504を形成し接着して液晶パ
ネル枠を得た。
The liquid crystal panel frame of (3) is a polyimide solution (Hitachi Chemical Co., Ltd.) as an organic film 507 on the uneven surface of (2).
HL1110) was applied and dried by heating at 180 ° C., followed by forming and adhering the partition group 504 by the above procedure to obtain a liquid crystal panel frame.

【0035】このようにして作成した液晶パネル枠に強
誘電性液晶(ヘキスト(株)社製商品名SCE9 I →115
℃→N * →91℃→SmA →61℃→SmC * )をコレステリッ
ク相N* にて浸透させた。表1は通常のラビング配向と
表面凹凸効果による配向を比較した結果を3段階評価で
まとめたものである(○=非常に良い、△=良い、×=
悪い)基準は定法のラビング処理を施した液晶パネル
(1)で得られる配向状態を△としている。この配向状
態(△)はジグザグ欠陥や線状の配向欠陥が存在するが
欠陥部以外では配向状態は良好である。コレステリック
層のあるスメクチック液晶ではこれらの欠陥は温度勾配
冷却を施すと完全に消失する。存在しない液晶では完全
には消失はしないが配向状態の改善が見られる。但し、
いずれでも先述したように配向方向が僅かに異なる微細
なドメインが見られ改善の余地のある配向状態である。
これが△である理由である。凹凸部の振幅dは0.05μm
と 0.1μmで行ったが同様の結果であった。
A ferroelectric liquid crystal (SCE9 I → 115 manufactured by Hoechst Co., Ltd.) is provided on the liquid crystal panel frame thus produced.
C → N * → 91 ° C. → SmA → 61 ° C. → SmC * ) infiltrated with the cholesteric phase N * . Table 1 summarizes the results of a comparison between the normal rubbing orientation and the orientation due to the surface unevenness effect in a three-step evaluation (非常 = very good, Δ = good, × =
The (bad) criterion is defined as △, which is the alignment state obtained in the liquid crystal panel (1) subjected to a conventional rubbing treatment. In this orientation state (△), zigzag defects and linear orientation defects are present, but the orientation state is good except for the defective part. In a smectic liquid crystal having a cholesteric layer, these defects completely disappear when a temperature gradient cooling is applied. The liquid crystal which does not exist does not completely disappear but the alignment state is improved. However,
In each case, as described above, fine domains with slightly different orientation directions are observed, and the orientation state has room for improvement.
That is why this is △. The amplitude d of the uneven part is 0.05 μm
And 0.1 μm, but the same result was obtained.

【0036】 [表1] 従来型 ラビングセル 凹凸だけ 凹凸+ポリイミド膜 (1) (2) (3) 液晶封入温度 液体相 △ △ △ N* 相 △ ○ △〜○ 温度勾配冷却後 △ ○ ○〜△ 冷熱サイクル後 △ △ ○[Table 1] Conventional type rubbing cell Asperities only Asperities + polyimide film (1) (2) (3) Liquid crystal filling temperature Liquid phase △ △ △ N * phase △ ○ △-○ After cooling down temperature gradient △ ○ ○ ~ △ After thermal cycle △ △ ○

【0037】表1からわかるように、凹凸があるラビン
グレスの方が通常のラビング配向より配向性が優れてい
た。特にラビング痕に起因すると思われる配向方向の僅
かな揺らぎが(2)と(3)では全く見られなかった。
(2)では更にユニフォーム配向が得られ透明性の高
い、即ちコントラストの高い配向状態が得られた。約8
0%のコントラストの改善が見いだされた。(3)はツ
イスト状態を呈しており微かに着色していた。
As can be seen from Table 1, the rubbingless having irregularities had better orientation than the normal rubbing orientation. In particular, in (2) and (3), slight fluctuations in the alignment direction, which are considered to be caused by rubbing marks, were not observed at all.
In (2), uniform alignment was further obtained, and an alignment state with high transparency, that is, high contrast was obtained. About 8
A 0% contrast improvement was found. (3) had a twisted state and was slightly colored.

【0038】液晶の浸透速度を(1)と(2)(3)で
較べると、配向膜の有無に関わらず凹凸をつけた場合の
ほうが若干の速く、凹凸に沿って浸透するのが観察され
た。
Comparing the liquid crystal permeation speeds (1), (2), and (3), it is observed that the permeation along the irregularities is slightly faster when the irregularities are formed, regardless of the presence or absence of the alignment film. Was.

【0039】全ての液晶パネルで液晶浸透後の初期配向
ではジグザグ欠陥と線状欠陥が見いだされたが、前述の
温度勾配冷却法(略2℃/ mmの温度勾配)を施すと
(2)(3)では配向性は大幅に改善され欠陥は消失し
た。これは凹凸のためスメクチックA相で液晶の流動が
促進されたからである。なお、隔壁間隔を概ね800 μm
以上にすると温度勾配冷却の効果は見られなかった。ま
た、トンネル内の流動が一様でなくなり、中央を境に左
右で配向状態が異なることがわかった。このピッチは用
いる液晶やセルギャップにより変化する場合もある。ま
た接着していない液晶パネルでは強い温度勾配のため基
板が変形し配向現象は起きなかった。
In all liquid crystal panels, zigzag defects and linear defects were found in the initial alignment after liquid crystal penetration, but when the above-mentioned temperature gradient cooling method (temperature gradient of about 2 ° C./mm) was applied, (2) ( In 3), the orientation was greatly improved and the defect disappeared. This is because the flow of the liquid crystal was promoted by the smectic A phase due to the unevenness. In addition, the interval between partition walls is approximately 800 μm
As a result, no effect of the temperature gradient cooling was observed. In addition, it was found that the flow in the tunnel was not uniform, and the orientation state was different between the left and right sides of the center. This pitch may change depending on the liquid crystal or cell gap used. In the case of a liquid crystal panel that was not bonded, the substrate was deformed due to a strong temperature gradient, and no alignment phenomenon occurred.

【0040】またコレステリック相まで再加熱して室温
まで温度勾配冷却するというサイクルを繰り返すと、1
4〜15回を過ぎると(2)(3)では初期配向が再現
しなくなったが、ポリイミド膜を塗布した方が悪化の程
度が少なかった。これは、ポリイミドと液晶との相互作
用が強いため、ガラス表面より記憶効果が強く配向が安
定化されたためである。
When the cycle of reheating to the cholesteric phase and cooling the temperature to room temperature is repeated,
After 4 to 15 times, the initial alignment was not reproduced in (2) and (3), but the degree of deterioration was smaller when the polyimide film was applied. This is because the interaction between the polyimide and the liquid crystal is strong, so that the memory effect is stronger than the glass surface, and the orientation is stabilized.

【0041】(実施例2)この実施例は請求項1、2、
3、4、6、7、8に関わり、凹凸のピッチp 、振幅d
及び形状を規定するものである。液晶パネル体の概略の
構成は図6に示した。 パネル体の構造は強誘電性液晶
の場合は、実施例1(図5(2))と同じである。コレ
ステリック相がないスメクチック液晶の場合は凹凸のみ
では望ましい配向状態は得られなかったが、凹凸がない
ものに較べると、配向性は格段に優れていた。これらの
液晶に対しては凹凸形成後に、前記のポリイミド溶液を
塗布した後、凹凸の延長方向と平行にラビング処理を施
した基板を作成し、その後、実施例1と同様に隔壁部材
を形成し、貼り合わせてパネル体とした。
(Embodiment 2) This embodiment is characterized in that
3, 4, 6, 7, and 8, the pitch p of the unevenness and the amplitude d
And the shape. The schematic configuration of the liquid crystal panel is shown in FIG. In the case of a ferroelectric liquid crystal, the structure of the panel body is the same as that of the first embodiment (FIG. 5B). In the case of a smectic liquid crystal having no cholesteric phase, a desirable alignment state could not be obtained only by the unevenness, but the alignment was much better than that without the unevenness. For these liquid crystals, after forming the concavities and convexities, after applying the above-mentioned polyimide solution, a substrate subjected to a rubbing treatment in parallel with the extension direction of the concavities and convexities was prepared, and then a partition member was formed in the same manner as in Example 1. And laminated to form a panel body.

【0042】凹凸の形成法としては、前述の第1の方法
と第2の方法を使い分けて、ピッチ、振幅及び形状を制
御した。この形成法におけるピッチ、振幅及び凹凸の形
状の関係は、大まかに述べると以下のようになってい
た。第1の方法においてはピッチpが小さくかつ振幅d
が大きくなるに連れて凹凸の形状は三角的になり、逆の
場合は矩形的になる傾向があった。その中間の領域では
正弦的な形状であった。フォトリソを用いる第2の方法
では、ピッチに関係なく凹凸の形状は矩形的であった。
しかし、露光や現像などの条件を調節することで、所望
の振幅の略正弦的、略三角的な形状の凹凸面を得ること
ができた。
As the method of forming the unevenness, the pitch, amplitude and shape were controlled by selectively using the above-described first method and second method. The relationship between the pitch, the amplitude and the shape of the concavities and convexities in this forming method is roughly as follows. In the first method, the pitch p is small and the amplitude d
The shape of the irregularities tended to be triangular as increased, and to a rectangular shape in the opposite case. The intermediate region had a sinusoidal shape. In the second method using photolithography, the shape of the unevenness was rectangular regardless of the pitch.
However, by adjusting the conditions such as exposure and development, it was possible to obtain a substantially sinusoidal or substantially triangular uneven surface with a desired amplitude.

【0043】液晶封入は、強誘電性液晶ではコレステリ
ック相温度で行い(SCE9, チッソ(株)製 商品名CS10
14 I →81℃→N * →69℃→SmA →54℃→SmC * )、反
強誘電性液晶などコレステリック相のない液晶では等方
相温度で行った(CS4000 I→101 ℃→SmA →84℃→SmC
→82℃→SmCA、TM-C108 I →75.9℃→SmA →22℃→SmC
)。
The liquid crystal is sealed at a cholesteric phase temperature for a ferroelectric liquid crystal (SCE9, trade name CS10 manufactured by Chisso Corporation).
14 I → 81 ° C → N * → 69 ° C → SmA → 54 ° C → SmC * ), liquid crystal without cholesteric phase such as antiferroelectric liquid crystal was performed at isotropic phase temperature (CS4000 I → 101 ° C → SmA → 84 ℃ → SmC
→ 82 ℃ → SmCA 、 TM-C108 I → 75.9 ℃ → SmA → 22 ℃ → SmC
).

【0044】表2は振幅と形状を固定してピッチを変化
させた場合の結果についてまとめたものである。表3は
ピッチと形状を固定して振幅を変化させた場合の結果に
ついてまとめたものである。評価は実施例1と同じく
○、△、×の3段階評価で、温度勾配冷却後の配向につ
いてである。
Table 2 summarizes the results when the pitch is changed while the amplitude and shape are fixed. Table 3 summarizes the results when the amplitude is changed while the pitch and shape are fixed. The evaluation was performed in the same manner as in Example 1 in the three-stage evaluation of ○, Δ, and ×, and the orientation was evaluated after cooling the temperature gradient.

【0045】 [表2] 振幅d=0.05μm, 形状:正弦的 p=2 p=3 p= 8 p=12 CS1014 ○ ○ △ × SCE9 ○ ○ △ × CS4000 ○ ○ △ × TM-C108 ○ ○ △ ×[Table 2] Amplitude d = 0.05 μm, shape: sinusoidal p = 2 p = 3 p = 8 p = 12 CS1014 ○ ○ △ × SCE9 ○ ○ △ × CS4000 ○ ○ △ × TM-C108 ○ ○ △ ×

【0046】[表3] ピッチp=3μm、形状:正弦的 0.01≦d ≦0.05 d =0.1 d= 0. 2 CS1014 ○ ○ ○ SCE9 ○ ○ ○ CS4000 × ○ ○ TM-C108 △ ○ ○[Table 3] Pitch p = 3 μm, shape: sinusoidal 0.01 ≦ d ≦ 0.05 d = 0.1 d = 0.2 CS1014 ○ ○ ○ SCE9 ○ ○ ○ CS4000 × ○ ○ TM-C108 △ ○ ○

【0047】凹凸の形状では、視覚的には矩形的な形状
よりも正弦的な形状が、正弦的な形状より三角的な形状
が配向性に優れているように見えたが本質的な差はなか
った。
In the shape of the unevenness, a sine shape visually looks better than a rectangular shape, and a triangular shape looks better than a sine shape in the orientation, but the essential difference is Did not.

【0048】表2、3より分かるように、一般的にはピ
ッチpが細かく振幅dが大きい方が配向性が良かった。
フォトレジストを使う場合、レジストの解像度と露光装
置面での制約より、ピッチp の最小値は1 〜0.6 μm程
度で、良好な配向を与えるpの最大値は10μm程度(d=
0.05〜0.2 μmの場合)であった。ディスプレイとし
て、セルギャップ(1〜2μm程度)との兼ね合いから
振幅d の最大値は0.5 μm以下、望ましくは 0.1〜0.05
μm程度、反強誘電性液晶では0.03μm程度である。凹
凸の効果自体は0.0 1μm程度以上で確認された。pや
d の最大・最小値は凹凸の配向能以外から決まる面もあ
るが、配向性だけを考えると最大・最小値の範囲は大き
くなる。例えば、P=12μmであってもd=0.3 μmであれ
ば凹凸の効果はあるが、セルギヤップと振幅が大きすぎ
てLCDには使用できないということである。セルギャ
ップが狭くなるとdも小さくできる傾向も見られた。望
ましくは、前述の範囲でかつピッチと振幅の比がP/d<20
0 の、さらに望ましくは120程度の凹凸を形成するのが
望ましい形態であった。
As can be seen from Tables 2 and 3, in general, the smaller the pitch p and the larger the amplitude d, the better the orientation.
When using a photoresist, the minimum value of the pitch p is about 1 to 0.6 μm, and the maximum value of p that gives good orientation is about 10 μm (d =
0.05-0.2 μm). As a display, the maximum value of the amplitude d is 0.5 μm or less, preferably 0.1 to 0.05 in consideration of the cell gap (about 1 to 2 μm).
μm, and about 0.03 μm for antiferroelectric liquid crystals. The unevenness itself was confirmed at about 0.01 μm or more. p and
In some cases, the maximum and minimum values of d are determined by factors other than the alignment ability of the unevenness, but the range of the maximum and minimum values is increased when only the orientation is considered. For example, even if P = 12 μm, if d = 0.3 μm, there is an effect of unevenness, but the cell gap and amplitude are too large to be used for LCD. There was also a tendency that d could be reduced as the cell gap became smaller. Desirably, the ratio of pitch to amplitude is in the range described above and P / d <20
In this case, it is desirable to form irregularities of about 120, more preferably about 120.

【0049】(実施例3)実施例3は請求項1〜8に関
わり凹凸の形成を片側の基板上だけに行う場合に関す
る。凹凸は両側の基板上に形成するのが望ましいが、コ
ストや構造的な制限から片側だけ限定せざるを得ない場
合がある。例えば両側にあるとセルギャップの変化が所
望の値より大きくなる反強誘電性液晶の場合などであ
る。この場合マトリックス電極であると凹凸はストライ
プ状の電極と平行に形成するか、電極と直交するように
形成するかのいずれかが可能である。電極と平行である
と凹凸の延長方向へは電極間の段差(電極の厚み)の影
響はないが、直交する場合は電極間段差により凹凸の延
長方向に段差が現れる。この効果を調べた。
(Embodiment 3) Embodiment 3 relates to the first to eighth aspects and relates to the case where unevenness is formed only on one substrate. Although it is desirable to form the irregularities on the substrates on both sides, there are cases where only one side must be limited due to cost and structural restrictions. For example, in the case of an antiferroelectric liquid crystal in which the change in the cell gap is larger than a desired value on both sides. In this case, in the case of a matrix electrode, the irregularities can be formed either in parallel with the stripe-shaped electrodes or perpendicularly to the electrodes. If it is parallel to the electrodes, there is no effect of the step between the electrodes (the thickness of the electrode) in the direction in which the unevenness extends, but if it is orthogonal, a step appears in the direction in which the unevenness extends due to the step between the electrodes. This effect was investigated.

【0050】パネル体は実施例1に従い作成した。スト
ライプ状の電極(幅270μm、ピッチ300μm)付
き基板を用い、一枚は平行に一枚は垂直に凹凸面を形成
した。凹凸ピッチpは2μm、振幅dは0.05μmに固定
した。ポリイミド膜をコートした後その上にスペーサ兼
接着層として隔壁群を形成した。対抗基板として同じ電
極を有する基板上にポリイミド膜を形成し、後ラビング
処理を施した。凹凸付き基板とない基板をラビング方向
が平行で電極が直交するように相対して対抗させ加熱し
て接着型パネルとした。一方は凹凸の延長方向に高低差
がないが他方には電極間段差による高低差がある。
The panel body was prepared according to Example 1. A substrate with stripe-shaped electrodes (270 μm in width, 300 μm in pitch) was used. The uneven pitch p was fixed at 2 μm, and the amplitude d was fixed at 0.05 μm. After coating the polyimide film, a partition group was formed thereon as a spacer / adhesive layer. A polyimide film was formed on a substrate having the same electrode as a counter substrate, and a rubbing treatment was performed. The substrate with and without the concavities and convexities was opposed to each other so that the rubbing directions were parallel and the electrodes were perpendicular to each other, and heated to obtain an adhesive panel. On the one hand, there is no height difference in the direction in which the unevenness extends, while on the other hand there is a height difference due to the step between the electrodes.

【0051】これらの液晶パネル体と従来型の凹凸の全
くないパネル体に反強誘電性液晶CS4000を封入した。そ
の後、温度勾配冷却して観察した結果を表4に示した。
An antiferroelectric liquid crystal CS4000 was sealed in these liquid crystal panels and a conventional panel having no irregularities. Thereafter, the results of observation with cooling in a temperature gradient are shown in Table 4.

【0052】 [0052]

【0053】以上の結果から分かるように片側でも凹凸
があった方が組織が連続的に滑らかに見え配向性が優れ
ていた。その際凹凸を電極の延長方向に延びるように形
成した方が、浸透時に長軸方向に浸透する傾向が強まり
体積収縮時の液晶の流動が滑らかに起こったためであ
る。従来型と凹凸有(平行)の明暗のコントラストを比
較すると、前者を1とすると後者は1. 8〜1. 6に改
善された。但し、両側に凹凸を形成するのが更に望まし
い形態であるのは言うまでもない。
As can be seen from the above results, it was found that the texture was continuously smoother and the orientation was better when there was unevenness on one side. The reason for this is that when the irregularities are formed so as to extend in the direction in which the electrode extends, the tendency of the liquid crystal to penetrate in the major axis direction at the time of permeation increases, and the flow of the liquid crystal during volume contraction occurs smoothly. Comparing the contrast of light and dark with a concavo-convex pattern (parallel) with that of the conventional type, when the former is 1, the latter is improved to 1.8 to 1.6. However, it is needless to say that it is more desirable to form unevenness on both sides.

【0054】(実施例4)実施例4は請求項1、2、
6、7、8に関わり凹凸を有する基板を用いた際の隔壁
の間隔を規定するものである。隔壁は前述の通り流動液
面を制御し、液晶の分子長軸を揃えるのに大きな役割を
果たす。隔壁間隔が狭いほど流動液面は制御しやすい。
さらに、温度勾配冷却の効果も大きい。しかし、狭すぎ
ると液晶の注入がうまく行われない場合もある。このよ
うな隔壁間隔による配向への影響を検討した。
(Embodiment 4) Embodiment 4 is the first and second aspects of the present invention.
6, 7 and 8 are used to define the distance between the partition walls when a substrate having irregularities is used. As described above, the partition walls play a major role in controlling the flowing liquid surface and aligning the molecular long axes of the liquid crystal. The smaller the space between the partition walls, the easier it is to control the fluid level.
Further, the effect of the temperature gradient cooling is great. However, if the width is too small, the liquid crystal may not be injected properly. The influence on the orientation by such a partition interval was examined.

【0055】パネル体は実施例1に従い(図5の(2)
と同じ構成)、作成した。一対の基板の電極上に凹凸面
を形成し、その一方の基板上に幅20μm、間隔10μ
mから4mm高さ1.5μmのストライプ状隔壁群を形
成した。この一対の基板を、凹凸の延長方向が平行とな
るように向かい合わせに加熱圧着して貼り合わせ、接着
型パネルとした。液晶封入はSCE9, CS1014, メルク・ジ
ャパン(株)製 商品名K24(I →40.5℃→N →33.5℃→
SmA)はコレステリックあるいはネマチック相で行い、ヘ
キスト(株)製 商品名FELIX015(I →86℃→N * →83
℃→SmA →72℃→SmC * )は等方相で行った。
The panel body was prepared according to Example 1 ((2) in FIG. 5).
And the same configuration). An uneven surface is formed on electrodes of a pair of substrates, and a width of 20 μm and an interval of 10 μm are formed on one of the substrates.
A group of striped partition walls having a height of 1.5 μm and a height of 4 mm from m was formed. The pair of substrates was heated and pressure-bonded to face each other so that the extending directions of the concavities and convexities were parallel to each other to obtain an adhesive panel. The liquid crystal enclosure is SCE9, CS1014, manufactured by Merck Japan K4 (I → 40.5 ℃ → N → 33.5 ℃ →
SmA) was performed in the cholesteric or nematic phase, and was performed by Hoechst Co., Ltd. under the trade name of FELIX015 (I → 86 ° C → N * → 83
℃ → SmA → 72 ℃ → SmC * ) was performed in the isotropic phase.

【0056】リブ間隔による初期配向と温度勾配冷却を
施した後の配向を◎、○、△、×の4段階で評価した結
果を表5にまとめた。これとは別にFELIX015について従
来型の凹凸のないポリイミドラビングセルで、リブ間隔
による初期配向と温度勾配冷却を施した後の配向の変化
を評価した結果を表6にまとめた。
Table 5 summarizes the results of evaluating the initial orientation based on the rib spacing and the orientation after the temperature gradient cooling was performed in four stages of ◎, △, Δ, and ×. Separately from this, Table 6 summarizes the results of evaluating the initial orientation by rib spacing and the orientation change after temperature gradient cooling for FELIX015 in a conventional polyimide rubbing cell without unevenness.

【0057】 [表5] 凹凸有り 初期配向 リブ間隔/μm リブ間隔/mm 10 20 50 150 300 500 800 1 2 3 4 SCE9 × ○ ○ ○ ○ △ × × × × × CS1014 × × ○ ○ △ △ × × × × × K24 × ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ FELIX015× × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 凹凸有り 温度勾配冷却後 リブ間隔/μm リブ間隔/mm 10 20 50 150 300 500 800 1 2 3 4 SCE9 × ◎ ◎ ◎ ◎ △ × × × × × CS1014 × × ◎ ◎ △ △ × × × × × K24 × ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ FELIX015× × △ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ △[Table 5] Roughness Initial orientation Rib spacing / μm Rib spacing / mm 10 20 50 150 300 500 800 800 1 2 3 4 SCE9 × ○ ○ ○ ○ △ × × × × × CS1014 × × ○ ○ △ △ × × × × × K24 × ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ FELIX015 × × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ With irregularities After cooling down the temperature gradient Rib spacing / μm Rib spacing / mm 10 20 50 150 300 500 500 800 1 2 3 4 SCE9 × ◎ ◎ ◎ ◎ △ × × × × × CS1014 × × ◎ ◎ △ △ × × × × × K24 × ○ ○ ○ ○ △ △ △ △ △ △ FELIX015 × × △ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ △

【0058】 [表6] 凹凸なし従来型 FELIX015 リブ間隔/μm リブ間隔/mm 10 20 50 150 300 500 800 1 2 3 4 初期 × × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 温度勾配× × △ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ 冷却後 [Table 6] Conventional type without unevenness FELIX015 Rib spacing / μm Rib spacing / mm 10 20 50 150 300 500 800 800 1 2 3 4 Initial × × △ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Temperature gradient × × △ ○ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ After cooling

【0059】表5によると液晶によって最適リブ間隔は
異なるが、20μmから3mmの範囲で液晶長軸方向の
そろった良配向を得られた。さらに望ましくは、温度勾
配冷却の効果を高めるために、20μmから800μm
の間隔で隔壁を形成するとよい。また、表5と表6を比
較すると、同じ液晶を用いても、従来型のものよりも凹
凸のあるセルの方が、温度勾配冷却の効果の現れる最大
隔壁間隔が800μmと大きく、凹凸が温度勾配冷却の
効果を強めている。
According to Table 5, although the optimum rib interval differs depending on the liquid crystal, good alignment in the long axis direction of the liquid crystal was obtained in the range of 20 μm to 3 mm. More preferably, in order to enhance the effect of the temperature gradient cooling, 20 μm to 800 μm
The partition walls may be formed at intervals of. Comparing Tables 5 and 6, even when the same liquid crystal is used, the maximum height of the partition walls at which the effect of the temperature gradient cooling appears is as large as 800 μm, and the unevenness is higher than that of the conventional type. Strengthens the effect of gradient cooling.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば液
晶パネル体への液晶の長軸方向との直進浸透性を格段に
向上することが可能で、それだけで液晶を配向させるこ
とも可能である。更に、液晶が自冷する際の体積収縮に
ともなう液晶分子の移動を著しく促進しスメクチック層
の配向性を向上させる。特に、請求項1、2の発明によ
ればコレステリック層を有するスメクチック液晶におい
て、一軸配向処理としてラビング法や斜方蒸着を使わず
に一様で透明性の高い配向層を形成できる。またユニフ
ォーム配向を容易に形成できる。請求項1から請求項6
および請求項8の発明によればコレステリックを持たな
いスメクチック液晶においても、配向方向の揺らぎの異
なるドメインの少ない滑らかな配向層を形成できる。請
求項3、5の発明によれば液晶浸透時の液晶の状態を長
期に記憶が可能である。また下地層からの不要な物質の
液晶層への漏出を防止できる。請求項4によればストラ
イプ状の凹凸を簡便に形成できる。請求項6から請求項
8の発明によれば耐衝撃性に優れた液晶パネル枠の製造
が可能で、内部に保持された液晶に強い温度勾配を印加
可能で単純な冷却法では除去が不可能なジグザグ欠陥と
線状欠陥を最終的に除去することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to remarkably improve the transmissivity of the liquid crystal in the longitudinal direction of the liquid crystal into the liquid crystal panel body, and it is possible to align the liquid crystal by itself. is there. Further, the movement of the liquid crystal molecules accompanying the volume shrinkage when the liquid crystal self-cools is remarkably promoted, and the orientation of the smectic layer is improved. In particular, according to the first and second aspects of the invention, in a smectic liquid crystal having a cholesteric layer, a uniform and highly transparent alignment layer can be formed without using a rubbing method or oblique deposition as a uniaxial alignment treatment. In addition, uniform orientation can be easily formed. Claims 1 to 6
Further, according to the invention of claim 8, even in a smectic liquid crystal having no cholesteric, it is possible to form a smooth alignment layer with few domains having different alignment direction fluctuations. According to the third and fifth aspects of the present invention, the state of the liquid crystal when the liquid crystal permeates can be stored for a long time. In addition, leakage of unnecessary substances from the underlayer to the liquid crystal layer can be prevented. According to the fourth aspect, the stripe-shaped unevenness can be easily formed. According to the invention of claims 6 to 8, a liquid crystal panel frame having excellent impact resistance can be manufactured, a strong temperature gradient can be applied to the liquid crystal held therein, and it cannot be removed by a simple cooling method. Various zigzag defects and linear defects can be finally removed.

【0061】[0061]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来技術におけるパネル体の斜方断面図。FIG. 1 is an oblique sectional view of a panel body according to a conventional technique.

【図2】温度勾配冷却法におけるパネル内の層構造変化
を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing a layer structure change in a panel in a temperature gradient cooling method.

【図3】本発明に関わるパネル体の斜方断面図。FIG. 3 is an oblique sectional view of the panel body according to the present invention.

【図4】凹凸形状の種類を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing types of uneven shapes.

【図5】実施例1に関わるパネル体の側断面図。FIG. 5 is a side sectional view of the panel body according to the first embodiment.

【図6】実施例2に関わるパネル体の側断面図。FIG. 6 is a side sectional view of a panel body according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基板 102 液晶駆動用電極 103 配向膜 104 隔壁部材 105 液晶 301 基板 302 液晶駆動用電極 303 凹凸 304 無機膜あるいは有機膜 305 隔壁部材 306 液晶 401 三角的形状 402 正弦的形状 403 矩形的形状 501 基板 502 液晶駆動用電極 503 有機膜(ラビングあり) 504 隔壁部材 505 液晶 506 凹凸 507 有機膜(ラビングレス) 601 基板 602 液晶駆動用電極 603 凹凸 604 隔壁部材 605 液晶 606 配向膜(ラビングあり) 101 substrate 102 liquid crystal driving electrode 103 alignment film 104 partition member 105 liquid crystal 301 substrate 302 liquid crystal driving electrode 303 unevenness 304 inorganic or organic film 305 partition member 306 liquid crystal 401 triangular shape 402 sinusoidal shape 403 rectangular shape 501 substrate 502 Liquid crystal drive electrode 503 Organic film (with rubbing) 504 Partition member 505 Liquid crystal 506 Unevenness 507 Organic film (rubbingless) 601 Substrate 602 Liquid crystal drive electrode 603 Unevenness 604 Partition member 605 Liquid crystal 606 Alignment film (with rubbing)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 克宏 東京都台東区台東1丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhiro Suzuki 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Letterpress Printing Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ストライプ状の周期的な凹凸と、凹凸の延
長方向とほぼ平行に延びる20μm〜3mm間隔の隔壁
を有することを特徴とする液晶パネル体用基板。
1. A liquid crystal panel substrate comprising: stripe-shaped periodic irregularities; and partition walls extending at 20 μm to 3 mm intervals substantially parallel to the direction in which the irregularities extend.
【請求項2】前記周期的な凹凸のピッチは10μm以
下、より望ましくは3μm以下、振幅が1μm以下であ
ることを特徴とする請求項1記載の液晶パネル体用基
板。
2. The substrate for a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the pitch of the periodic unevenness is 10 μm or less, more preferably 3 μm or less, and the amplitude is 1 μm or less.
【請求項3】前記凹凸の上部で液晶と接する面に有機膜
もしくは無機膜が形成されていることを特徴とする請求
項1記載から請求項2のいずれか一に記載の液晶パネル
体用基板。
3. The substrate for a liquid crystal panel according to claim 1, wherein an organic film or an inorganic film is formed on a surface of the upper surface of the unevenness which is in contact with the liquid crystal. .
【請求項4】前記凹凸が直線的な電極側に形成されてい
ることを特徴とする請求項1記載から請求項3のいずれ
か一に記載の液晶パネル体用基板。
4. The substrate for a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the unevenness is formed on a linear electrode side.
【請求項5】前記有機膜もしくは無機膜が一軸配向性を
有することを特徴とする請求項1記載から請求項4のい
ずれか一に記載の液晶パネル体用基板。
5. The substrate for a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the organic film or the inorganic film has a uniaxial orientation.
【請求項6】一対の基板隙間に液晶を狭持する液晶パネ
ル体において、該液晶と接する少なくとも一方の基板は
ストライプ状の周期的な凹凸を有し、該一対の基板間に
は前記凹凸の延長方向とほぼ平行方向に延びる20μm
〜3mm間隔の隔壁を有することを特徴とする液晶パネ
ル体。
6. A liquid crystal panel body in which liquid crystal is held between a pair of substrates, wherein at least one of the substrates in contact with the liquid crystal has periodic irregularities in the form of stripes. 20 μm extending almost parallel to the extension direction
A liquid crystal panel body having partition walls at intervals of up to 3 mm.
【請求項7】前記一対の基板が前記隔壁により接着され
ていることを特徴とする請求項6記載の液晶パネル体。
7. A liquid crystal panel according to claim 6, wherein said pair of substrates are bonded by said partition.
【請求項8】前記液晶がスメクチック液晶であることを
特徴とする請求項6から請求項7のいずれか一に記載の
液晶パネル体。
8. The liquid crystal panel according to claim 6, wherein the liquid crystal is a smectic liquid crystal.
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