JP3124367B2 - Liquid crystal optical element alignment method and apparatus therefor - Google Patents
Liquid crystal optical element alignment method and apparatus thereforInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器の液晶表示装
置などに使用する液晶素子の作製時に用いる液晶光学素
子配向方法とその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for orienting a liquid crystal optical element used for manufacturing a liquid crystal element used for a liquid crystal display device of an electronic apparatus and the like, and an apparatus therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶材料を電極付の基板、特に、
可撓性基板で挟持した液晶素子における配向方法とし
て、特開平3ー5727号公報に開示された「液晶材料
の配向方法」を挙げることができる。この方法では、液
晶素子を二枚の液晶素子挟持用プラスチック板で挟持し
ている。そして、一組二本のロールよりなるローラ部で
液晶保持用プラスチック板の表裏を交互に密着させて、
曲げ変形による剪断を加えている。この場合、電界の印
加は電極付基板の電極に電線を接続して行っている。2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal material is formed on a substrate provided with electrodes, in particular,
As an alignment method in a liquid crystal element sandwiched between flexible substrates, there can be mentioned “alignment method of liquid crystal material” disclosed in JP-A-3-5727. In this method, a liquid crystal element is sandwiched between two liquid crystal element sandwiching plastic plates. Then, the front and back sides of the liquid crystal holding plastic plate are alternately brought into close contact with a roller unit consisting of two rolls,
Shearing due to bending deformation is applied. In this case, an electric field is applied by connecting an electric wire to the electrode of the substrate with electrodes.
【0003】また、特開平3ー163525号公報に開
示された「液晶光学素子の配向方法及びその装置」で
は、導電性材料より構成される二本の導電ロールに予め
電源を接続して電圧を印加し、さらに、液晶材料を挟持
した液晶素子の対向する電極をそれぞれ露出させて、ロ
ーラ表面に密着させて電界と剪断とを同時に加えてい
る。[0003] Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-163525, "Method and Apparatus for Aligning Liquid Crystal Optical Element", a power supply is previously connected to two conductive rolls made of a conductive material to apply a voltage. The electric field and the shearing are simultaneously applied by exposing the electrodes facing each other of the liquid crystal element sandwiching the liquid crystal material, and bringing the electrodes into close contact with the roller surface.
【0004】さらに図5は、従来の導電ロールを使用し
た配向処理装置の概略構成を示している。図5におい
て、この配向処理装置は、シート状の液晶素子2を二軸
延伸PETルミラー4に貼り付けて繰り出す繰出し装置
6と、繰り出された液晶素子2と二軸延伸PETルミラ
ー4とを巻き取るための巻取り装置8と、ロール電界印
加部10とを有している。この配向処理装置では、繰出
し装置6と巻取り装置8を用いて、ロール電界印加部1
0で正極、負極の電圧を印加し、ロール外周と液晶素子
2の取り出し電極とを接触させることにより、電界と剪
断とを加えて配向を行っている。FIG. 5 shows a schematic configuration of an orientation processing apparatus using a conventional conductive roll. In FIG. 5, the alignment processing device is configured to apply a sheet-like liquid crystal element 2 to a biaxially-stretched PET mirror 4 and to wind the liquid crystal element 2 and the biaxially-stretched PET mirror 4. Device 8 and a roll electric field applying unit 10. In this orientation processing apparatus, a roll electric field applying unit 1 is used by using a feeding device 6 and a winding device 8.
At 0, the positive and negative voltages are applied to bring the outer periphery of the roll into contact with the extraction electrode of the liquid crystal element 2, whereby an electric field and shear are applied to perform alignment.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
に示した特開平3ー5727号及び特開平3ー1635
25号の配向方法は、ロール状長尺の液晶素子には有効
であるが、シート状の液晶素子には適用できない。ま
た、一部に配向乱れが発生した場合、長尺の液晶素子を
装置から取り出して、さらに複数回の処理を行うため、
製造に手間がかかるという改良点があった。However, JP-A-3-5727 and JP-A-3-1635, which are shown in the prior art,
The alignment method of No. 25 is effective for a roll-shaped long liquid crystal element, but cannot be applied to a sheet-shaped liquid crystal element. In addition, when alignment disorder occurs in a part, a long liquid crystal element is taken out of the apparatus, and further processing is performed a plurality of times.
There was an improvement that the production was troublesome.
【0006】また、図5に示す配向処理装置では、ロー
ル状の長尺の液晶素子に有効であるが、シート状の液晶
素子2では、二軸延伸PETルミラー4に貼り付けて、
繰り出し、巻き取る必要がある。この場合、配向にむら
が生じると、液晶素子2を再度、繰出し装置6側に移動
させる必要があり、作業、操作が煩雑である。また、ロ
ール状の長尺の液晶素子の場合、配向にむらが生じると
ロール状の長尺の液晶素子を再度、繰出し装置6側に移
動させる必要があり、作業、操作が煩雑となる。さら
に、長尺の液晶素子では、配向むらが発生した部分は切
り出して、再度、繰出し装置6側に移動する必要があ
り、作業、操作が煩雑である。したがって、これらの場
合、結果的に製造歩留りが悪化するという問題がある。Further, the alignment processing apparatus shown in FIG. 5 is effective for a roll-like long liquid crystal element, but for a sheet-like liquid crystal element 2, it is attached to a biaxially stretched PET mirror 4 and
It is necessary to pay out and wind up. In this case, if the alignment becomes uneven, it is necessary to move the liquid crystal element 2 to the feeding device 6 again, and the operation and operation are complicated. Further, in the case of a roll-shaped long liquid crystal element, if the alignment becomes uneven, it is necessary to move the roll-shaped long liquid crystal element to the feeding device 6 side again, and the work and operation become complicated. Further, in the case of a long liquid crystal element, it is necessary to cut out the portion where the alignment unevenness has occurred and move it to the feeding device 6 side again, and the work and operation are complicated. Therefore, in these cases, there is a problem that the production yield is eventually deteriorated.
【0007】本発明は、上記の問題点にかんがみてなさ
れたものであり、液晶素子の形状が長尺、シート状を問
わず何回でも連続的に配向処理ができ、その製造歩留り
が向上する液晶光学素子配向方法及びその装置の提供を
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and enables the liquid crystal element to be continuously subjected to alignment treatment any number of times irrespective of the shape of a long or sheet liquid crystal, thereby improving the production yield. An object of the present invention is to provide a liquid crystal optical element alignment method and a device thereof.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、強誘電性液晶材料を二枚の可撓性
基板で挟持した液晶素子を、正電圧を印加する電極が設
けられた正電圧印加用ベルト、および負電圧を印加する
電極が設けられた負電圧印加用ベルトを用いて搬送しな
がら、正電圧印加用ベルトおよび負電圧印加用ベルトの
電極間に電圧を印加することにより液晶素子に対して電
圧を印加するとともに、配向ローラを用いて曲げ変形に
よる剪断を加えて電極間に電圧を印加しながら強誘電性
液晶材料の配向を行うことを特徴とする液晶光学素子配
向方法が提供される。また、本発明の液晶光学素子配向
方法を実施するにあたり、正電圧印加用ベルトおよび負
電圧印加用ベルトの電極間に、正電圧印加ローラおよび
負電圧印加ローラを用いてそれぞれ電圧を印加すること
が好ましい。また、本発明の別の態様として、二枚の可
撓性基板で強誘電性液晶材料を挾持し、かつ正負電圧印
加用の電極を設けた液晶素子に対して、搬送しながら正
電圧を印加する電極を備えたエンドレス形状の正電圧印
加用ベルトと、上記液晶素子の搬送中に負電圧を印加す
る電極が設けられるとともに、この電極が上記正電圧印
加用ベルトに設けられた電極と対向して配置されるエン
ドレス形状の負電圧印加用ベルトと、上記正電圧印加用
ベルト及び負電圧印加用ベルトとを回転させ、かつ、上
記液晶素子に少なくとも曲げ及び剪断の配向を行なう複
数のローラを有する配向ローラ部とを備えたことを特徴
とする液晶光学素子配向装置が提供される。According to the present invention, there is provided a liquid crystal device having a ferroelectric liquid crystal material sandwiched between two flexible substrates, provided with an electrode for applying a positive voltage. A voltage is applied between the electrodes of the positive voltage applying belt and the negative voltage applying belt while being conveyed using the positive voltage applying belt and the negative voltage applying belt provided with the electrodes for applying the negative voltage. A liquid crystal optical element characterized in that the ferroelectric liquid crystal material is aligned while applying a voltage to the liquid crystal element and applying a voltage between the electrodes by applying shear by bending deformation using an alignment roller. An orientation method is provided. Further, in performing the liquid crystal optical element alignment method of the present invention, a voltage may be applied between the electrodes of the positive voltage applying belt and the negative voltage applying belt using a positive voltage applying roller and a negative voltage applying roller, respectively. preferable. In another aspect of the present invention, a positive voltage is applied to a liquid crystal element having a ferroelectric liquid crystal material sandwiched between two flexible substrates and provided with electrodes for applying a positive and negative voltage while being transported. An endless positive voltage applying belt provided with an electrode to be provided, and an electrode for applying a negative voltage during transport of the liquid crystal element are provided, and this electrode faces an electrode provided on the positive voltage applying belt. And a plurality of rollers for rotating the positive voltage applying belt and the negative voltage applying belt, and performing at least bending and shear alignment on the liquid crystal element. A liquid crystal optical element alignment device, comprising: an alignment roller unit.
【0009】以下、本発明の液晶光学素子配向方法及び
その装置を図面を参照して説明する。図1は、電界と剪
断とを加えて配向処理を行う液晶光学素子配向装置の構
成を示している。図1(a)は側面構成図、図1(b)
は正面構成図を示している。図1(a),(b)におけ
る例は、正電界印加部2と、配向ローラ部6、負電界印
加部4と、電圧源Eとで概略構成されている。正電界印
加部2は、エンドレスの電極付正電圧印加用上部ベルト
(以下、正電圧印加用ベルトと称する場合がある。)2
a、ガイドローラ2b,2c及び正電圧印加ローラ2d
を有している。負電界印加部4は、電極付負電圧印加用
下部ベルト(以下、負電圧印加用ベルトと称する場合が
ある。)4a、ガイドローラ4b,4c及び負電圧印加
ローラ4dを有している。配向ローラ部6は電極付正電
圧印加用上部ベルト2a及び電極付負電圧印加用下部ベ
ルト4aが接合し、回転する8つのローラからなってい
る。Hereinafter, a method and an apparatus for aligning a liquid crystal optical element according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a liquid crystal optical element alignment device that performs an alignment process by applying an electric field and shear. FIG. 1A is a side view of the configuration, and FIG.
Shows a front configuration diagram. 1A and 1B schematically includes a positive electric field application unit 2, an orientation roller unit 6, a negative electric field application unit 4, and a voltage source E. The positive electric field applying unit 2 is an upper belt for applying a positive voltage with an endless electrode (hereinafter, may be referred to as a positive voltage applying belt) 2.
a, guide rollers 2b and 2c and positive voltage applying roller 2d
have. The negative electric field applying unit 4 includes a lower belt for applying a negative voltage with an electrode (hereinafter, may be referred to as a belt for applying a negative voltage) 4a, guide rollers 4b and 4c, and a negative voltage applying roller 4d. The orienting roller section 6 is composed of eight rollers which are joined to the upper belt 2a for applying a positive voltage with electrodes and the lower belt 4a for applying a negative voltage with electrodes.
【0010】ここで、液晶素子について説明する。液晶
素子10は、強誘電性液晶材料を二枚の電極付可撓性基
板で挟持して構成する。この場合の強誘電性液晶材料は
低分子、高分子、混合物等の強誘電相を示すカイラルス
メクテックC相のものが好適である。強誘電性の液晶状
態をとるものとしては、強誘電性低分子液晶、強誘電性
高分子液晶、又はこれらの混合物などが挙げられる。こ
こで、強誘電性低分子液晶としては、例えば、一種又は
二種以上の強誘電性低分子液晶、一種又は二種以上の強
誘電性低分子液晶と他の低分子液晶等の混合物からなる
強誘電性低分子液晶などを挙げることができる。また、
強誘電性高分子液晶としては、例えば、一種又は二種以
上の強誘電性高分子液晶、一種又は二種以上の強誘電性
低分子液晶と一種又は二種以上の強誘電性高分子液晶か
らなる強誘電性高分子液晶、一種又は二種以上の強誘電
性低分子液晶と一種又は二種以上の他の高分子液晶等か
らなる強誘電性高分子液晶などを挙げることができる。
すなわち、前記強誘電性高分子液晶としては、ポリマー
分子自体が強誘電性の液晶特性を示す強誘電性高分子液
晶(ホモポリマーまたはコポリマーまたはそれらの混合
物)、強誘電性高分子液晶と他の高分子液晶及び/又は
通常のポリマーとの混合物、強誘電性高分子液晶と強誘
電性低分子液晶との混合物、強誘電性高分子液晶と強誘
電性低分子液晶と高分子液晶及び/又は通常のポリマー
との混合物、あるいは、これらと通常の低分子液晶との
混合物などの、すべての強誘電性を示す高分子液晶を使
用することができる。前記強誘電性高分子液晶の中で
も、例えば、カイラルスメクチックC相をとる側鎖型強
誘電性高分子液晶が好適に使用される。Here, the liquid crystal element will be described. The liquid crystal element 10 is configured by sandwiching a ferroelectric liquid crystal material between two flexible substrates with electrodes. The ferroelectric liquid crystal material in this case is preferably a chiral smectic C phase exhibiting a ferroelectric phase such as a low molecular weight, a high molecular weight, or a mixture. Examples of the ferroelectric liquid crystal state include a ferroelectric low-molecular liquid crystal, a ferroelectric polymer liquid crystal, and a mixture thereof. Here, the ferroelectric low-molecular liquid crystal includes, for example, one or more ferroelectric low-molecular liquid crystals, and a mixture of one or more ferroelectric low-molecular liquid crystals and other low-molecular liquid crystals. Ferroelectric low-molecular liquid crystals can be used. Also,
As the ferroelectric polymer liquid crystal, for example, one or more ferroelectric polymer liquid crystal, one or more ferroelectric low-molecular liquid crystal and one or more ferroelectric polymer liquid crystal And a ferroelectric polymer liquid crystal composed of one or more ferroelectric low-molecular liquid crystals and one or more other polymer liquid crystals.
That is, as the ferroelectric polymer liquid crystal, a ferroelectric polymer liquid crystal (a homopolymer or a copolymer or a mixture thereof), in which the polymer molecule itself exhibits ferroelectric liquid crystal properties, a ferroelectric polymer liquid crystal, and A mixture of a polymer liquid crystal and / or a normal polymer, a mixture of a ferroelectric polymer liquid crystal and a ferroelectric low-molecular liquid crystal, a ferroelectric polymer liquid crystal and a ferroelectric low-molecular liquid crystal and a polymer liquid crystal, and / or Polymer liquid crystals exhibiting all ferroelectricity, such as mixtures with ordinary polymers or mixtures of these with ordinary low-molecular liquid crystals, can be used. Among the ferroelectric polymer liquid crystals, for example, a side chain type ferroelectric polymer liquid crystal having a chiral smectic C phase is preferably used.
【0011】強誘電性液晶化合物の例としては、デシロ
キシベンジリデン−P’−アミノ−2−メチルブチルシ
ンナメート(DOBAMBC)、ヘキシルオキシベンジ
リデン−P’−アミノ−2−クロロプロピルシンナメー
ト(HOBACPC)および4−o−(2−メチル)−
ブチルレゾルシリデン−4’−オクチルアニリン(MB
RA8)等が挙げられる。これらの材料を用いて、素子
を構成する場合、液晶化合物が、SmC*相又はSmH
*相となるような温度状態に保持する、必要に応じて素
子をヒーターが埋め込まれた銅ブロック等により支持す
ることができる。また、本発明では前述のSmC*,S
mH*の他にカイラルスメクチックF相また、強誘電性
液晶組成物には、必要に応じて、接着剤,減粘剤,非液
晶カイラル化合物,色素等が含まれる。I相,J相,G
相やK相で現われる強誘電性液晶を用いることも可能で
ある。Examples of the ferroelectric liquid crystal compound include desyloxybenzylidene-P'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC) and hexyloxybenzylidene-P'-amino-2-chloropropylcinnamate (HOBACPC). And 4-o- (2-methyl)-
Butylresorcylidene-4'-octylaniline (MB
RA8) and the like. When a device is formed using these materials, the liquid crystal compound is formed of SmC * phase or SmH
* The element can be supported by a copper block or the like in which a heater is embedded, if necessary, for maintaining the temperature in a phase. In the present invention, the aforementioned SmC *, S
In addition to mH *, the chiral smectic F phase and the ferroelectric liquid crystal composition may contain an adhesive, a viscosity reducing agent, a non-liquid crystal chiral compound, a dye, and the like, if necessary. I phase, J phase, G
It is also possible to use a ferroelectric liquid crystal that appears in a phase or K phase.
【0012】図2は、液晶素子10の分解構成図を示し
ている。図2において、電極付可撓性データ電極基板1
1は、ストライプ状のパターニング形成したITO電極
群12と、電界配向用引出し電極13とを有している。
また、電極付可撓性コモン電極基板21は、電極付可撓
性データ電極基板11に形成されたITO電極群12と
直交するITO電極群22と、電界配向用引出し電極2
3とを有している。電極付可撓性データ電極基板11と
電極付可撓性コモン電極基板21としては、例えば、一
軸又は二軸延伸ポリエチレンテレフタレートなどの結晶
性ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど
の非結晶性ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィン、ポリカーボネット、ナイロンなど
のポリアミド等を挙げることができる。これらの中で
も、特に一軸又は二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエーテルスルホンなどが好ましい。本発明にお
いて、前記二枚の可撓性基板は、互いに同じ材質のもの
であってもよく、又は相違する材質のものであってもよ
いが、通常、上記の二枚の基板のうち少なくとも一方の
基板を光学的に透明なものとし、透明な電極を設けて使
用する。FIG. 2 is an exploded configuration diagram of the liquid crystal element 10. In FIG. 2, a flexible data electrode substrate 1 with electrodes
1 has an ITO electrode group 12 formed by patterning in the form of a stripe, and an extraction electrode 13 for electric field orientation.
The flexible common electrode substrate with electrodes 21 includes an ITO electrode group 22 orthogonal to the ITO electrode group 12 formed on the flexible data electrode substrate with electrodes 11, and an extraction electrode 2 for electric field alignment.
And 3. Examples of the flexible data electrode substrate with electrodes 11 and the flexible common electrode substrate with electrodes 21 include crystalline polymers such as uniaxially or biaxially stretched polyethylene terephthalate, amorphous polymers such as polysulfone and polyethersulfone, and polyethylene. , Polyolefins such as polypropylene, polycarbonates, polyamides such as nylon, and the like. Among these, uniaxially or biaxially stretched polyethylene terephthalate, polyether sulfone, and the like are particularly preferable. In the present invention, the two flexible substrates may be made of the same material or may be made of different materials, but usually, at least one of the two substrates described above. The substrate is made optically transparent and provided with transparent electrodes.
【0013】可撓性基板上に形成される液晶駆動用電極
群の形成材料としては、導電性を有する材料であれば特
に制限されないが、少なくとも一方の電極には、導電性
及び透明性の両性質を有する材料を用いることが好まし
い。具体的には、例えば、酸化インジウム又は酸化イン
ジウムと酸化錫との混合物からなるITO ( IndiumTin
Oxide ) 膜等の透明電極が好適に使用される。可撓性
基板上に液晶駆動用電極を形成する方法は特に制限され
ず、従来より公知の蒸着、スパッタリング等の方法によ
って形成される。ITO電極群12,22、電界配向用
引出し電極13,23には、配向制御膜は不要である。
必要に応じて導通防止のための絶縁膜、かつ、カラーフ
ィルタなどを設けることもできる。強誘電性液晶材料の
挟持方法は、特に限定されず、また、挟持方法によって
は強誘電性液晶材料は配向しなくてもよい。一方、高速
製造の生産性を考慮すると、液晶材料の製膜及び基板と
ラミネートする必要がある。この場合、慣用的な製膜方
法、塗布方法等を利用して作製する。The material for forming the liquid crystal driving electrode group formed on the flexible substrate is not particularly limited as long as it is a material having conductivity. At least one of the electrodes has both conductivity and transparency. It is preferable to use a material having properties. Specifically, for example, ITO (IndiumTin) made of indium oxide or a mixture of indium oxide and tin oxide
Oxide) A transparent electrode such as a film is preferably used. The method for forming the liquid crystal driving electrode on the flexible substrate is not particularly limited, and is formed by a conventionally known method such as evaporation or sputtering. The ITO electrode groups 12 and 22 and the extraction electrodes 13 and 23 for electric field alignment do not require an alignment control film.
If necessary, an insulating film for preventing conduction and a color filter may be provided. The method of sandwiching the ferroelectric liquid crystal material is not particularly limited, and the ferroelectric liquid crystal material may not be oriented depending on the sandwiching method. On the other hand, in consideration of productivity of high-speed production, it is necessary to form a liquid crystal material and laminate it with a substrate. In this case, it is manufactured using a conventional film forming method, a coating method, or the like.
【0014】次に、配向方法及び上記構成の液晶光学素
子配向装置を使用して電界と剪断とを加えて配向を行う
際の動作、機能について説明する。配向方法として、電
極付可撓性データ電極基板11と電極付可撓性コモン電
極基板21との間に挟持された液晶材料が等方相以外の
何らかの液晶相を示す温度で電界と剪断とを同時に加え
て一軸水平配向させる。この際の温度は、液晶材料が等
方相又は、等方相と液晶相との混相を示す温度よりも低
い温度、具体的にはネマチック相(N相)、コレステリ
ック相(Ch相)、各種スメチック相(Sm相)あるい
は、これらの混相を示す温度とする。温度が高く等方相
(Iso相)の場合は、液晶材料の流動性が大きすぎて
配向せず、また、温度が低くてガラス相や結晶相の場合
は、剪断が十分に加わらないため配向しない。好ましく
は、各種スメチック相を示す温度で配向の処理を行う。Next, the operation and function of the alignment method and the liquid crystal optical element alignment apparatus having the above-described configuration for performing alignment by applying an electric field and shear will be described. As the alignment method, the electric field and the shearing are performed at a temperature at which the liquid crystal material sandwiched between the flexible data electrode substrate with electrodes 11 and the flexible common electrode substrate with electrodes 21 shows some liquid crystal phase other than the isotropic phase. At the same time, uniaxial horizontal orientation is performed. The temperature at this time is lower than the temperature at which the liquid crystal material shows an isotropic phase or a mixed phase of the isotropic phase and the liquid crystal phase, specifically, a nematic phase (N phase), a cholesteric phase (Ch phase), A temperature at which a smectic phase (Sm phase) or a mixed phase thereof is shown. When the temperature is high and the isotropic phase (Iso phase) is used, the liquid crystal material has too high a fluidity to be aligned, and when the temperature is low and the glass phase or the crystalline phase is not sufficiently sheared, the liquid crystal material is not sufficiently sheared. do not do. Preferably, the orientation treatment is performed at a temperature at which various smectic phases are exhibited.
【0015】次に、電界と剪断とによる配向処理では、
少なくとも三本、すなわち、正電界印加部2におけるガ
イドローラ2b,2c及び正電圧印加ローラ2d及び負
電界印加部4では、ガイドローラ4b,4c及び負電圧
印加ローラ4dを用いる。なお、材質は制限されず、こ
の三本のローラにより、曲げによる剪断を液晶素子10
に加える。電圧の印加は、正電界印加部2における正電
圧印加ローラ2dと、負電界印加部4における負電圧印
加ローラ4dの外周に接し、図1(b)に示す電圧印加
用電極2e,4eを対向させた二本の電極付正電圧印加
用上部ベルト2a、電極付負電圧印加用下部ベルト4a
のエンドレスベルトにより行う。この電極付正電圧印加
用上部ベルト2a、電極付負電圧印加用下部ベルト4a
は、プラスチックフィルム(PC,PIT等)ポリエス
テルベルト等の電気的絶縁部材を用いる。Next, in the orientation treatment by electric field and shear,
At least three guide rollers 4b, 4c and a negative voltage applying roller 4d are used for the guide rollers 2b, 2c, the positive voltage applying roller 2d, and the negative electric field applying unit 4 in the positive electric field applying unit 2. The material is not limited, and the three rollers cause the liquid crystal element 10 to shear due to bending.
Add to The voltage is applied by contacting the outer periphery of the positive voltage applying roller 2d in the positive electric field applying unit 2 with the outer periphery of the negative voltage applying roller 4d in the negative electric field applying unit 4, and facing the voltage applying electrodes 2e, 4e shown in FIG. The upper belt 2a for applying a positive voltage with two electrodes and the lower belt 4a for applying a negative voltage with electrodes
It is performed by an endless belt. The upper belt 2a for applying a positive voltage with electrodes and the lower belt 4a for applying a negative voltage with electrodes
Uses an electrically insulating member such as a plastic film (PC, PIT, etc.) polyester belt.
【0016】この電極付正電圧印加用上部ベルト2a、
電極付負電圧印加用下部ベルト4aに、ぞれぞれ設けら
れる電圧印加用電極2e,4eは、このベルトの外周に
アルミニュム粘着テープ、導電異方性ゴム等を対向側の
電極(電圧印加用電極2e、4e)と接しない間隔をも
って設け、配向ロール部6の各ローラとは別に設ける二
つの正電圧印加ローラ2d、負電圧印加ローラ4dに各
々接触させることにより液晶素子10に電圧を印加す
る。この正電圧印加ローラ2d、負電圧印加ローラ4d
の外形は、φ10〜φ1000(mm)が好ましく、φ
20〜φ200(mm)さらに好ましい。配向ロール部
6の各ローラの直径は、φ10〜1000(mm)が好
ましく、望ましくはφ20〜φ200(mm)とする。
この場合、直径が大きすぎると剪断が不十分となり、直
径が小さすぎると液晶素子10での剥離を生じることが
ある。The upper belt 2a for applying a positive voltage with electrodes
The voltage application electrodes 2e and 4e provided on the electrode-attached lower voltage application lower belt 4a are respectively provided with an aluminum adhesive tape, a conductive anisotropic rubber, or the like on the outer periphery of the belt. A voltage is applied to the liquid crystal element 10 by providing two positive voltage applying rollers 2d and a negative voltage applying roller 4d provided separately from the rollers of the alignment roll section 6 so as to be provided at intervals not in contact with the electrodes 2e, 4e). . The positive voltage applying roller 2d and the negative voltage applying roller 4d
Is preferably φ10 to φ1000 (mm).
20 to 200 (mm) are more preferable. The diameter of each roller of the orientation roll unit 6 is preferably φ10 to 1000 (mm), and more preferably φ20 to φ200 (mm).
In this case, if the diameter is too large, the shearing becomes insufficient, and if the diameter is too small, the liquid crystal element 10 may peel off.
【0017】次に、正電圧印加ローラ2d、負電圧印加
ローラ4dに印加する電圧(図1(a)における電圧源
E)は、交流、直流のいずれでも良く、連続的又は間欠
的に印加する。好ましい電界は0.1〜150MV/
m、特に好ましくは5〜150MV/mである。この場
合、印加電圧が低すぎると配向が不十分になり、電圧が
高過ぎると液晶素子10での絶縁破壊を生じることがあ
る。Next, the voltage (voltage source E in FIG. 1A) applied to the positive voltage applying roller 2d and the negative voltage applying roller 4d may be either AC or DC, and is applied continuously or intermittently. . The preferred electric field is 0.1 to 150 MV /
m, particularly preferably 5 to 150 MV / m. In this case, if the applied voltage is too low, the orientation becomes insufficient, and if the voltage is too high, dielectric breakdown in the liquid crystal element 10 may occur.
【0018】上記構成からなる液晶光学素子配向装置に
よれば、強誘電性液晶材料を二枚の可撓性基板で挟持し
た液晶素子に対し、正電圧印加用ベルトおよび負電圧印
加用ベルトを用いて、これらの正電圧印加用ベルトおよ
び負電圧印加用ベルトの電極間に電圧を印加しながら、
配向ローラを用いて曲げ変形による剪断を加えて配向を
行うことになる。According to the liquid crystal optical element aligning apparatus having the above-described configuration, a positive voltage applying belt and a negative voltage applying belt are used for a liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal material is sandwiched between two flexible substrates. While applying a voltage between the electrodes of the positive voltage application belt and the negative voltage application belt,
The orientation is performed by applying shear due to bending deformation using an orientation roller.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の液晶光学素子配向方法及びそ
の装置を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。 実施例1 強誘電性液晶材料として、チッソ株式会社製CS−10
26を用いた。配向装置は、図1(a)(b)に示す液
晶光学素子配向装置を用いた。この液晶光学素子配向装
置は、以下の構成とした。配向ロール部6の各ローラと
しては、外径φ100〔mm〕×8本を配置し、ステン
レス製(SUS304)、長さ350〔mm〕とした。
配向温度は、室温〜120〔℃〕とした。電極付正電圧
印加用上部ベルト2a、電極付負電圧印加用下部ベルト
4aは、幅350〔mm〕とした。また、正電界印加部
2における正電圧印加ローラ2dと、負電界印加部4に
おける負電圧印加ローラ4dは、アルミニウム製の外径
φ80〔mm〕を用い、処理速度は、1.0m/分とし
た。液晶素子10の作製は、図3に示すサイズのPES
(ポリエーテルサルフォン)の電極付可撓性データ電極
基板11、電極付可撓性コモン電極基板21を用い、図
4に示すように、この電極付可撓性データ電極基板11
のITO電極群12側及びITO電極群22側の図示し
た斜線部にマイクログラビアコーターを使用して液晶材
料を塗布・製膜した。このとき、溶媒蒸発後の膜厚は
2.2μmであった。EXAMPLES Hereinafter, the method and apparatus for aligning a liquid crystal optical element of the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 CS-10 manufactured by Chisso Corporation was used as a ferroelectric liquid crystal material.
26 was used. As the alignment device, a liquid crystal optical element alignment device shown in FIGS. 1A and 1B was used. This liquid crystal optical element alignment device had the following configuration. Each roller of the orientation roll section 6 has an outer diameter of φ100 [mm] × 8, and is made of stainless steel (SUS304) and has a length of 350 [mm].
The orientation temperature was between room temperature and 120 ° C. The upper belt 2a for applying a positive voltage with an electrode and the lower belt 4a for applying a negative voltage with an electrode had a width of 350 [mm]. The positive voltage applying roller 2d in the positive electric field applying unit 2 and the negative voltage applying roller 4d in the negative electric field applying unit 4 use an aluminum outer diameter φ80 [mm], and the processing speed is 1.0 m / min. did. The production of the liquid crystal element 10 was performed using a PES having the size shown in FIG.
As shown in FIG. 4, a flexible data electrode substrate 11 with electrodes (polyether sulfone) and a flexible common electrode substrate 21 with electrodes are used.
A liquid crystal material was applied to the hatched portions on the ITO electrode group 12 side and the ITO electrode group 22 side using a microgravure coater to form a film. At this time, the film thickness after evaporation of the solvent was 2.2 μm.
【0020】次いで、何も塗布していない電極付可撓性
コモン電極基板21の方向に1.5cmずらしてラミネ
ートし、配向処理前の液晶素子10を作製した。ここで
のPES基板を、下記の表1に示す。配向処理は、図1
(a)(b)に示す液晶光学素子配向装置により処理速
度を1.0m/分として行った。 〔表1 使用PES基板〕 ────────────────────────────────── 厚 幅 長さ 配向用引き出 し電極幅 ────────────────────────────────── コモン電極 100μm 150mm 30cm 10mm PES300Ω/口 ────────────────────────────────── データ電極 100μm 150mm 27cm 10mm PES300Ω/口 ────────────────────────────────── 次に、配向条件は、使用基板をPESの300Ω/口と
し、また、ライン搬送速度を1.0m/分、配向温度を
室温、また、印加電圧をDC−60Vとした。配向処理
後、この液晶素子10の一部を切り出してクロスニコル
間に配置しプラス・マイナス5Vの電圧を印加した場合
の透過率の比、すなわち、コントラスト(Cr)を測定
したところ、下記の表2に示す結果が得られた。 〔表2〕 ───────────────── コ 電圧印加 ン ±5V 72 ト ラ ───────────── ス ト 双安定時 68 (室温) ─────────────────Then, the laminate was shifted by 1.5 cm in the direction of the electrode-provided flexible common electrode substrate 21 on which nothing was applied, and the liquid crystal element 10 before the alignment treatment was manufactured. The PES substrate here is shown in Table 1 below. Fig. 1
(A) The processing speed was set to 1.0 m / min by the liquid crystal optical element alignment apparatus shown in (b). [Table 1 PES substrate used] ────────────────────────────────── Thickness Width Length Draw out for orientation Electrode width コ モ ン Common electrode 100μm 150mm 30cm 10mm PES300Ω / port ───── ───────────────────────────── Data electrode 100μm 150mm 27cm 10mm PES300Ω / port ──────────── ────────────────────── Next, the orientation conditions were as follows: the substrate used was 300 Ω / port of PES, and the line transfer speed was 1.0 m / min. The orientation temperature was room temperature, and the applied voltage was DC-60V. After the alignment treatment, a part of the liquid crystal element 10 was cut out, arranged between crossed Nicols, and the transmittance ratio when applying a voltage of plus or minus 5 V, that is, the contrast (Cr) was measured. The result shown in FIG. 2 was obtained. [Table 2] ───────────────── Voltage application ± 5V 72 Trust Bistable 68 ( Room temperature)
【0021】実施例2 Embodiment 2
【0022】[0022]
【化1】 Embedded image
【0023】上記の強誘電性高分子液晶材料を用い、電
極付可撓性データ電極基板11、電極付可撓性コモン電
極基板21として、PES(ポリエーテルサルフォン)
を用いた。前記実施例と同様にマイクログラビアコータ
ーにより液晶材料を塗布、製膜した。溶媒蒸発後の膜厚
は2.1μmであった。次いで、何も塗布していないコ
モン電極側PES基板を幅方向に1.5cmずらして図
3、図4と同様にラミネートし、配向処理前の液晶素子
を作製した。 〔表3〕 ────────────────────────────── 厚さ 幅 長さ 配向用 電極幅 ────────────────────────────── コモン電極 100μm 150mm 20m 10mm PES50Ω/口 ────────────────────────────── データ電極 100μm 150mm 20m 10mm PES50Ω/口 ────────────────────────────── 配向装置は、図1(a)(b)に示す液晶光学素子配向
装置を利用し、この構成に、長尺の液晶素子に対応する
ための巻き取り装置、繰り出し装置を設けた。A flexible data electrode substrate 11 with electrodes and a flexible common electrode substrate 21 with electrodes are made of PES (polyether sulfone) using the above-mentioned ferroelectric polymer liquid crystal material.
Was used. A liquid crystal material was applied and formed into a film by a microgravure coater in the same manner as in the above-described embodiment. The film thickness after evaporation of the solvent was 2.1 μm. Next, the common electrode side PES substrate on which nothing was applied was shifted by 1.5 cm in the width direction and laminated in the same manner as in FIGS. 3 and 4 to prepare a liquid crystal element before the alignment treatment. [Table 3] ────────────────────────────── Thickness Width Length Electrode width for alignment ─────── ─────────────────────── Common electrode 100μm 150mm 20m 10mm PES50Ω / port ────────────────── ──────────── Data electrode 100μm 150mm 20m 10mm PES50Ω / port ───────────────────────────── ─ As the alignment device, a liquid crystal optical element alignment device shown in FIGS. 1A and 1B was used, and this configuration was provided with a winding device and an unwinding device corresponding to a long liquid crystal device.
【0024】この液晶光学素子配向装置におけるライン
速度2.0m/分、印加電圧DC−60V、室温にて配
向処理を行った。配向処理後のコントラストは、下記の
表4に示す通りであった。 〔表4〕 ───────────────── コ ン 電圧印加 75 ト ±5V ラ ス ────────────── ト (室温) 双安定時 70 ───────────────── このように、実施例1及び実施例2によれば、電解印加
時及び双安定時のコントラストが非常に良好であり、か
つ、実施例2のような長尺のロール状態の液晶素子でも
安定した配向処理が可能となった。In this liquid crystal optical element alignment apparatus, alignment processing was performed at a line speed of 2.0 m / min, an applied voltage of DC-60 V, and room temperature. The contrast after the alignment treatment was as shown in Table 4 below. [Table 4] ───────────────── Voltage application 75 to ± 5V Rust (room temperature) As described above, according to the first and second embodiments, the contrast at the time of applying the electrolysis and at the time of the bistable state are very good. In addition, a stable alignment treatment was possible even in a long rolled liquid crystal element as in Example 2.
【0025】以上のように、本発明によれば、強誘電性
液晶材料を二枚の可撓性基板で挟持した液晶素子に対
し、正電圧印加用ベルトおよび負電圧印加用ベルトを用
いて、これらの正電圧印加用ベルトおよび負電圧印加用
ベルトの電極間に電圧を印加しながら、配向ローラを用
いて曲げ変形による剪断を加えて配向を行うようにして
いるため、液晶素子の形状が長尺、シート状であっても
何回でも連続的に配向処理ができ、その製造歩留まりが
向上するという効果を有する。As described above, according to the present invention, a liquid crystal device in which a ferroelectric liquid crystal material is sandwiched between two flexible substrates is provided by using a positive voltage applying belt and a negative voltage applying belt. While applying a voltage between the electrodes of the positive voltage application belt and the negative voltage application belt, the alignment roller is used to apply shear by bending deformation to perform alignment, so that the shape of the liquid crystal element is long. Even if it is in the form of a scale or sheet, the alignment treatment can be continuously performed as many times as possible, which has the effect of improving the production yield.
【図1】(a)本発明の液晶光学素子配向方法及びその
装置の実施例における構成を示す側面図である。 (b)本発明の液晶光学素子配向方法及びその装置の実
施例における構成を示す正面図である。FIG. 1A is a side view showing a configuration of an embodiment of a liquid crystal optical element alignment method and apparatus according to the present invention. (B) It is a front view showing composition in an example of a liquid crystal optical element alignment method and its device of the present invention.
【図2】実施例における液晶素子の構成を示す平面図で
ある。FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration of a liquid crystal element in an example.
【図3】実施例の説明に供される図面であって、液晶素
子の接合状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a bonding state of a liquid crystal element, which is used for describing the embodiment.
【図4】実施例における液晶材料の塗布の説明に供され
る平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining the application of a liquid crystal material in an example.
【図5】従来例の配向処理装置の概略構成を示す側面図
である。FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of a conventional orientation processing apparatus.
2 正電界印加部 2a 電極付正電圧印加用上部ベルト(正電圧印加用ベ
ルト) 2b,2c,4b,4c ガイドローラ 2e 電圧印加用電極 2d 正電圧印加ローラ 4 負電界印加部 4a 電極付負電圧印加用下部ベルト(負電圧印加用ベ
ルト) 4d 負電圧印加ローラ 4e 電圧印加用電極 6 配向ローラ部 10 液晶素子2 Positive electric field applying part 2a Upper belt for applying positive voltage with electrode (positive voltage applying belt) 2b, 2c, 4b, 4c Guide roller 2e Electrode for applying voltage 2d Positive voltage applying roller 4 Negative electric field applying part 4a Negative voltage with electrode Lower belt for applying voltage (belt for applying negative voltage) 4d Negative voltage applying roller 4e Voltage applying electrode 6 Alignment roller section 10 Liquid crystal element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1337 G02F 1/1333 G02F 1/13 101 G02F 1/141 G09F 9/00 - 9/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1337 G02F 1/1333 G02F 1/13 101 G02F 1/141 G09F 9/00-9/46
Claims (3)
挟持した液晶素子を、正電圧を印加する電極が設けられ
た正電圧印加用ベルト、および負電圧を印加する電極が
設けられた負電圧印加用ベルトを用いて搬送しながら、
前記正電圧印加用ベルトおよび負電圧印加用ベルトの電
極間に電圧を印加することにより前記液晶素子に対して
電圧を印加するとともに、 配向ローラを用いて曲げ変形による剪断を加えて前記電
極間に電圧を印加しながら強誘電性液晶材料の配向を行
うことを特徴とする液晶光学素子配向方法。1. A liquid crystal device comprising a ferroelectric liquid crystal material sandwiched between two flexible substrates, a positive voltage applying belt provided with a positive voltage applying electrode, and a negative voltage applying electrode provided. While transporting using the applied negative voltage application belt,
A voltage is applied to the liquid crystal element by applying a voltage between the electrodes of the positive voltage applying belt and the negative voltage applying belt, and shearing due to bending deformation is applied between the electrodes by using an alignment roller. A method for aligning a liquid crystal optical element, comprising: aligning a ferroelectric liquid crystal material while applying a voltage.
加用ベルトの電極間に、正電圧印加ローラおよび負電圧
印加ローラを用いてそれぞれ電圧を印加することを特徴
とする請求項1に記載の液晶光学素子配向方法。2. The method according to claim 1, wherein a voltage is applied between the electrodes of the positive voltage applying belt and the negative voltage applying belt by using a positive voltage applying roller and a negative voltage applying roller, respectively. Liquid crystal optical element alignment method.
挾持し、かつ正負電圧印加用の電極を設けた液晶素子に
対して、搬送しながら正電圧を印加する電極を備えたエ
ンドレス形状の正電圧印加用ベルトと、 前記液晶素子の搬送中に負電圧を印加する電極が設けら
れるとともに、この電極が前記正電圧印加用ベルトに設
けられた電極と対向して配置されるエンドレス形状の負
電圧印加用ベルトと、 前記正電圧印加用ベルト及び負電圧印加用ベルトとを回
転させ、かつ、前記液晶素子に少なくとも曲げ及び剪断
の配向を行なう複数のローラを有する配向ローラ部と、 を備えたことを特徴とする液晶光学素子配向装置。3. A liquid crystal element having a ferroelectric liquid crystal material sandwiched between two flexible substrates and provided with electrodes for applying a positive and negative voltage, and an electrode for applying a positive voltage while transporting the liquid crystal element. An endless positive voltage applying belt, and an electrode for applying a negative voltage during transport of the liquid crystal element, wherein the electrode is arranged to face an electrode provided on the positive voltage applying belt. A negative voltage application belt having a shape, an orientation roller unit having a plurality of rollers for rotating the positive voltage application belt and the negative voltage application belt, and performing at least bending and shear orientation on the liquid crystal element, A liquid crystal optical element alignment device, comprising:
Priority Applications (1)
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JP11309392A JP3124367B2 (en) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Liquid crystal optical element alignment method and apparatus therefor |
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