JP2545976B2 - 液晶の配向方法 - Google Patents
液晶の配向方法Info
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- JP2545976B2 JP2545976B2 JP1080081A JP8008189A JP2545976B2 JP 2545976 B2 JP2545976 B2 JP 2545976B2 JP 1080081 A JP1080081 A JP 1080081A JP 8008189 A JP8008189 A JP 8008189A JP 2545976 B2 JP2545976 B2 JP 2545976B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液晶表示素子の基板配向技術に関する。
（従来の技術） 現在、液晶を用いた光学素子が実用化されつつある。
いずれの応用例も液晶分子の長軸を基板上にある方向に
均一に配向させる必要がある。したがって、このような
配向方法は液晶の光学素子を作成するときの最も重要な
基本技術になる。層構造を持つスメクチック液晶（カイ
ラル・スメクチック液晶を含めて）に対して、液晶の配
向状態は液晶層の法線方向と基板平面との配置関係によ
り数種類に分けることができる。主に使われているのは
垂直配向（層法線は基板と垂直）および水平配向（層法
線は基板と平行）である（第２図）（SAはスメクチック
Ａ相、AC ＊はカイラルスメクチックＣ相である）。ここ
で液晶を垂直に配向させるのに従来は、（１）電界印加
法、（２）磁場印加法、（３）表面配向剤塗布法、
（４）は斜方蒸着法、などの配向方法がある。また、そ
れらと違って、固体基板に液晶を配向させるのではなく
て、空気中に自由表面を持つ液晶薄膜の配向方法（９）
も提案されていた。これは第３図のように穴が開けられ
ていた基板上に液晶を擦り、穴の所で薄い液晶膜を形成
させる方法である。このような薄膜は第４図のような分
子構造を持つ。即ち、層法線は空気の界面と垂直であ
る。カイラル・スメクチック液晶の場合には自発分極が
印加電場方向と垂直な面に向く傾向があるので、薄膜の
両側の基板上にITO導電膜を付け、電場を印加すると、
分子全体が第５図のように電場と垂直の面内に配向する
ことになる。この薄膜における分子層は１〜数100層ま
で存在することが可能である。
いずれの応用例も液晶分子の長軸を基板上にある方向に
均一に配向させる必要がある。したがって、このような
配向方法は液晶の光学素子を作成するときの最も重要な
基本技術になる。層構造を持つスメクチック液晶（カイ
ラル・スメクチック液晶を含めて）に対して、液晶の配
向状態は液晶層の法線方向と基板平面との配置関係によ
り数種類に分けることができる。主に使われているのは
垂直配向（層法線は基板と垂直）および水平配向（層法
線は基板と平行）である（第２図）（SAはスメクチック
Ａ相、AC ＊はカイラルスメクチックＣ相である）。ここ
で液晶を垂直に配向させるのに従来は、（１）電界印加
法、（２）磁場印加法、（３）表面配向剤塗布法、
（４）は斜方蒸着法、などの配向方法がある。また、そ
れらと違って、固体基板に液晶を配向させるのではなく
て、空気中に自由表面を持つ液晶薄膜の配向方法（９）
も提案されていた。これは第３図のように穴が開けられ
ていた基板上に液晶を擦り、穴の所で薄い液晶膜を形成
させる方法である。このような薄膜は第４図のような分
子構造を持つ。即ち、層法線は空気の界面と垂直であ
る。カイラル・スメクチック液晶の場合には自発分極が
印加電場方向と垂直な面に向く傾向があるので、薄膜の
両側の基板上にITO導電膜を付け、電場を印加すると、
分子全体が第５図のように電場と垂直の面内に配向する
ことになる。この薄膜における分子層は１〜数100層ま
で存在することが可能である。
（発明が解決しようとする課題） 現在の段階では上述の液晶配向法について実用の面で
はまだ多くの問題が残されている。特に、垂直配向法
（１）〜（４）に対しては以下の課題がある。
はまだ多くの問題が残されている。特に、垂直配向法
（１）〜（４）に対しては以下の課題がある。
（ａ）配向基板 液晶素子はすべて２枚の基板にはさまれた液晶セルで
構成されており、いずれか一方の基板をはずすと液晶の
配向状態は維持できないという課題がある。
構成されており、いずれか一方の基板をはずすと液晶の
配向状態は維持できないという課題がある。
（ｂ）液晶膜の厚さ 現在の配向できる液晶セルの厚さはおよそ１〜100μ
ｍの範囲にある。特に厚さの下限はセル・ギャップの均
一性の問題で１μｍ以下の厚さにするのは困難である。
ｍの範囲にある。特に厚さの下限はセル・ギャップの均
一性の問題で１μｍ以下の厚さにするのは困難である。
（ｃ）製作時間 斜め蒸着法および表面配向剤塗布法は基板上にある種
の配向処理を必要とし、磁場印加および電場印加法は作
業が難しい。しかもいずれの方法も液晶配向セルを作る
のにおよそ数時間ないし数十時間の長い時間を必要とす
るので、製作効率が低い。
の配向処理を必要とし、磁場印加および電場印加法は作
業が難しい。しかもいずれの方法も液晶配向セルを作る
のにおよそ数時間ないし数十時間の長い時間を必要とす
るので、製作効率が低い。
（ｄ）配向の優劣 いずれの方法も欠陥の少ない液晶配向膜を作るのは困
難である。
難である。
一方、自由表面を持つ液晶薄膜の配向方法では、簡単
な製作方法で、均一に配向することができ、上記（ａ）
〜（ｄ）の問題はない。しかし、この配向方法（９）に
より製作した配向膜は基板に固定されていないので、膜
自体が非常に不安定な状態に置かれている。このため、
工業的な応用性はほとんどないと考えてよい。
な製作方法で、均一に配向することができ、上記（ａ）
〜（ｄ）の問題はない。しかし、この配向方法（９）に
より製作した配向膜は基板に固定されていないので、膜
自体が非常に不安定な状態に置かれている。このため、
工業的な応用性はほとんどないと考えてよい。
本発明の目的は以上のような従来の問題を解決し、よ
り速く、より薄く、より簡単に、より均一で安定な液晶
配向薄膜を作る方法を提供する。
り速く、より薄く、より簡単に、より均一で安定な液晶
配向薄膜を作る方法を提供する。
（課題を解決する手段） 本発明は例えば穴を開けた基板上に層構造を持つスメ
クチック液晶を薄い板で擦ることにより、均一に配向し
た自由表面を有する液晶薄膜を形成する工程と、これを
別の基板上に張り付ける工程により、自由表面液晶薄膜
の配向状態を固定化し、固体基板上に均一に配向した垂
直配向液晶膜を形成する手段を備えたことを特徴とする
液晶配向方法である。
クチック液晶を薄い板で擦ることにより、均一に配向し
た自由表面を有する液晶薄膜を形成する工程と、これを
別の基板上に張り付ける工程により、自由表面液晶薄膜
の配向状態を固定化し、固体基板上に均一に配向した垂
直配向液晶膜を形成する手段を備えたことを特徴とする
液晶配向方法である。
（作用） 固体基板に配向させた液晶膜よりも空気中に自由表面
を有する液晶薄膜の方が均一に配向しているため、はじ
めに自由表面を有する液晶薄膜を作成した後これを基板
上に張り付けることで均一な配向膜を得ることができ
る。また、本発明の方法は、製作時間もかからず、簡単
にできるという特徴がある。
を有する液晶薄膜の方が均一に配向しているため、はじ
めに自由表面を有する液晶薄膜を作成した後これを基板
上に張り付けることで均一な配向膜を得ることができ
る。また、本発明の方法は、製作時間もかからず、簡単
にできるという特徴がある。
（実施例） 第１図のように３枚のガラス基板を用意する。基板１
は自由表面液晶薄膜の製作用、基板２はスペーサ用、基
板３は薄膜の張り付け用である。この３枚の基板を密着
にはさんでから、まず、基板１の上に液晶を乗せ、スメ
クチック相まで温度を上げ、もう一枚の板で液晶を基板
１の穴に沿って擦することによってこの穴の部分に自由
表面液晶薄膜を形成させる。この状態では、基板２の穴
によって、そして、基板３をほかの２枚の基板から引き
離すことによって、膜の両側に圧力の差が生じ、薄膜全
体が基板３に張り付けられることになる。
は自由表面液晶薄膜の製作用、基板２はスペーサ用、基
板３は薄膜の張り付け用である。この３枚の基板を密着
にはさんでから、まず、基板１の上に液晶を乗せ、スメ
クチック相まで温度を上げ、もう一枚の板で液晶を基板
１の穴に沿って擦することによってこの穴の部分に自由
表面液晶薄膜を形成させる。この状態では、基板２の穴
によって、そして、基板３をほかの２枚の基板から引き
離すことによって、膜の両側に圧力の差が生じ、薄膜全
体が基板３に張り付けられることになる。
＊基板および液晶の規格 （１）基板１ 大きさ40×30×0.15mmのカバーガラスの
中央に８×2.5mmの長方形の穴をあける。
中央に８×2.5mmの長方形の穴をあける。
（２）基板２ 大きさ40×30×0.15mmのカバーガラスの
中央に10×3mmの長方形の穴をあける。
中央に10×3mmの長方形の穴をあける。
（３）基板３ 大きさ40×30×1mmの基板ガラスの中央
に1cmのITO透明電極を蒸着する。
に1cmのITO透明電極を蒸着する。
（４）液晶サンプル 強誘電性混合液晶CS1018（チッソ
株式会社） ＊製作温度 56℃ ＊製作時間 （１）自由表面液晶薄膜 数分 （２）薄膜の張り付け 数秒 ＊製作結果 第６図は薄膜の反射光スペクトル（中にITO膜の干渉
も含んでいる）である。２層型の薄膜干渉式とフィット
した結果として、液晶薄膜の厚さは約500Åであること
がわかった。
株式会社） ＊製作温度 56℃ ＊製作時間 （１）自由表面液晶薄膜 数分 （２）薄膜の張り付け 数秒 ＊製作結果 第６図は薄膜の反射光スペクトル（中にITO膜の干渉
も含んでいる）である。２層型の薄膜干渉式とフィット
した結果として、液晶薄膜の厚さは約500Åであること
がわかった。
（発明の効果） 以上のべたように、本発明によれば、短時間でスメク
チック液晶を固体基板上に均一で安定な垂直配向薄膜を
作ることができる。この配向膜は、液晶の表示素子また
は液晶の物性測定のサンプルとして使うことが可能であ
る。
チック液晶を固体基板上に均一で安定な垂直配向薄膜を
作ることができる。この配向膜は、液晶の表示素子また
は液晶の物性測定のサンプルとして使うことが可能であ
る。
第１図は自由表面液晶を基板へ張り付ける工程の原理図
であり、（ａ）は張り付け工程に用いる３枚の基板を示
す図、（ｂ）は自由表面薄膜の製作を示す図、（ｃ）は
薄膜の基板への張り付けを示す図、（ｄ）は張り付けら
れた薄膜を示す図、第２図はスメクチック液晶、（SA、
SC ＊）相の基板に対する平行及び垂直配向の例を示す
図、第３図は自由表面液晶を製作するときに用いるガラ
ス基板を示す図である。第４図は自由表面液晶のSA相に
おける分子構造を示す図である。第５図は自由表面液晶
のSC ＊相における分子構造を示す図である。第６図は張
り付け膜の分光スペクトル（ITO膜の干渉も含む）を示
す図である。
であり、（ａ）は張り付け工程に用いる３枚の基板を示
す図、（ｂ）は自由表面薄膜の製作を示す図、（ｃ）は
薄膜の基板への張り付けを示す図、（ｄ）は張り付けら
れた薄膜を示す図、第２図はスメクチック液晶、（SA、
SC ＊）相の基板に対する平行及び垂直配向の例を示す
図、第３図は自由表面液晶を製作するときに用いるガラ
ス基板を示す図である。第４図は自由表面液晶のSA相に
おける分子構造を示す図である。第５図は自由表面液晶
のSC ＊相における分子構造を示す図である。第６図は張
り付け膜の分光スペクトル（ITO膜の干渉も含む）を示
す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】穴の開いた基板の穴部分に自由表面を有す
る液晶薄膜を作製する工程と、この作製された自由表面
を有する液晶薄膜を基板上に張り付け固定化する工程と
を含むことを特徴とする液晶の配向方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080081A JP2545976B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 液晶の配向方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080081A JP2545976B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 液晶の配向方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257122A JPH02257122A (ja) | 1990-10-17 |
| JP2545976B2 true JP2545976B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=13708272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1080081A Expired - Fee Related JP2545976B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 液晶の配向方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545976B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255806A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Hitachi Ltd | アセチレン重合体の製造方法 |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP1080081A patent/JP2545976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02257122A (ja) | 1990-10-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |