JP3124425B2

JP3124425B2 - 液晶表示パネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP3124425B2
Application number: JP32163293A
Authority: JP
Inventors: 成広佐藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH07175070A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶表示パネルおよ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】走査電極と信号電極をマトリクス状に配
列し、その電極間に液晶を充填して多数の画素を形成
し、画像を表示する液晶表示素子はよく知られている。
ここでよく用いられている液晶は、ツイスティッドネマ
ティック型（ＴＮ型）液晶であった。このＴＮ型液晶を
用いる場合は、電極上にポリイミドからなる薄膜を形成
し、ラビングして液晶配向膜として用いるのが普通であ
った。しかしながら、このようなＴＮ型液晶セルは視野
角がせまいという問題があった。

【０００３】近年、視野角拡大を目的とする提案が都甲
および小林等により提案されている（ＳＩＤ９３ダイ
ジェスト第622 頁〜625 頁）。この方式では、一対の電
極上にポリイミド配向膜を形成後、ラビングしないで一
定の空隙を保ちながら、カイラルネマティック液晶を注
入して液晶セルを作成する。カイラルネマティック液晶
のカイラルピッチはセル厚の４倍に設定されており、液
晶が自発的にセル内で９０度程度捻れるようになってい
る。ここで、セルの両面に配置した偏光板を平行または
直交にして電圧を印加することにより光のスイッチが可
能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この都
甲等によるラビングしない液晶表示セルは液晶を等方相
でセルに注入しなければならず、液晶セル全体を等方相
転移温度以上に加熱する設備が必要になるという欠点が
あるとともに、注入時に加熱・冷却を行なうために注入
工程の時間が増加するという欠点があり、現実的ではな
かった。

【０００５】また、このラビングしない液晶セルの作成
について、従来からＴＮ型液晶表示素子を作成する際に
用いられている、液晶をネマティック相で注入する方法
を用いた場合は、注入時の液晶の流れにより液晶が部分
的に配向するため、肉眼で見て均一性に乏しいという欠
点があった。またこのように流れで配向した液晶セルは
等方相で数時間保っても、その不均一性は完全に解消さ
れることはなかった。

【０００６】したがって、この発明の目的は、このよう
な従来技術の欠点を改善するためになされたものであ
り、ラビングしない液晶表示素子の配向の不均一性の少
ない液晶表示パネルおよびその製造方法を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の液晶素子は、電極とラビング処理を行なわ
ない架橋した有機高分子膜とカイラルネマティック相の
液晶からなる構成としたものである。請求項１の液晶表
示パネルは、対向面に電極を有し前記電極上の少なくと
も一方に分子鎖がランダムに配向している、架橋した有
機高分子膜を有する一対の基板と、この一対の基板間に
介在された、カイラルピッチがセル厚の４倍であるカイ
ラルネマティック相の液晶とを備え、前記液晶が電圧無
印加時に基板全体として複数の配向ドメインを有するも
のである。請求項２の液晶表示パネルの製造方法は、片
面に電極を設けた一対の基板のうち少なくとも一方の電
極上に光架橋性高分子膜を形成する工程と、前記高分子
膜にラビング処理を施さずに光照射して架橋させる工程
と、前記一対の電極間にカイラルネマティック相を有す
る液晶を挟み込む工程と、前記液晶を等方相転移点以上
に加熱しその後室温に冷却する工程とを含む、前記液晶
が電圧無印加時に基板全体として複数の配向ドメインを
有するものである。

【０００８】請求項３の液晶表示パネルの製造方法は、
請求項２において、光架橋性高分子膜を光照射する工程
の光照射に用いる光が、紫外光または可視光の少なくと
も一方の波長域を有するものである。

【０００９】請求項４の液晶表示パネルの製造方法は、
片面に電極を設けた一対の基板のうち少なくとも一方の
電極上に熱架橋性高分子膜を形成する工程と、前記熱架
橋性高分子膜を加熱処理する工程と、前記一対の基板上
に設けた熱架橋性高分子膜をラビング処理を施さずに相
対向するように配置し、前記一対の電極間にカイラルネ
マティック相を有する液晶を挟み込む工程と、前記液晶
を等方相転移点以上に加熱しその後室温に冷却する工程
とを含む、前記液晶が電圧無印加時に基板全体として複
数の配向ドメインを有するものである。

【００１０】

【００１１】

【作用】請求項１の液晶表示パネルによれば、配向膜と
して電極上に分子鎖が架橋している有機高分子膜を形成
したため、液晶を２枚の電極間に室温で挟み込んだとき
に生じる流れによる配向乱れは、加熱によりなくすこと
が可能である。液晶の流れによる配向乱れは、液晶が電
極上の配向膜の表面に流れの方向に沿って吸着し配向膜
に変形を与えていることにより生じていると考えられる
が、従来の構成では配向膜の表面が変形しているため液
晶セルを液晶のネマティック相−等方相転移点以上に加
熱しても、この配向乱れは残存する。これに対して、分
子鎖が架橋した有機高分子膜は分子鎖が固定されており
ほとんど動くことができない。このため液晶注入時の流
れに対してもほとんど変形せず、流れによる液晶配向乱
れを生じにくい。さらに、液晶をネマティック相−等方
相転移点以上に加熱し等方性液体とすると、液晶性物質
はランダムにブラウン運動するようになる。このとき電
極間に液晶を挟み込んだときに液晶の流れにより生じた
配向膜の表面への吸着は解消され、配向膜表面での液晶
分子の配列は基板面全体としてはランダムになる。その
ため、流れによる配向乱れを原因とする肉眼で観測でき
る不均一さが生じなくなり、ラビング処理を行なわずに
液晶の配向不均一の少ない液晶表示パネルを作製するこ
とが可能となる。

【００１２】請求項２の液晶表示パネルの製造方法によ
れば、光架橋性高分子膜にラビング処理を施さずに光照
射して分子鎖が架橋した有機高分子膜を電極上に形成す
るため、請求項１の作用を有する液晶表示パネルを製造
できる。

【００１３】請求項３の液晶表示パネルの製造方法によ
れば、請求項２において、光架橋性高分子膜を光照射す
る工程の光照射に用いる光が、波長に紫外光および可視
光の少なくとも一方の波長域を有するため、請求項２と
同作用がある。請求項４の液晶表示パネルの製造方法に
よれば、熱架橋性高分子膜を加熱処理して分子鎖が架橋
した有機高分子膜を電極上に形成するため、請求項１の
作用を有する液晶表示パネルを製造できる。

【００１４】

【００１５】

【実施例】この発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。すなわち、図１はこの一実施例の液晶表示パネルの
断面図である。この液晶表示パネルは、対向面に透明電
極２を有する一対の基板３間に液晶１を挟み込み、基板
３の液晶１と接しない面には偏光板４を備えた構成を有
し、従来のＴＮ型液晶表示素子と同様に、偏光板４およ
び液晶１さらにもう一つの偏光板４を通る光の透過率が
液晶１へかける電界の大きさにより変化する機能があ
る。２つの偏光板４の配置方法は平行または垂直が最も
好ましい。そして、この実施例の液晶表示パネルは、基
板３の透明電極２上の少なくとも一方に分子鎖同士が架
橋した有機高分子膜５をもっている点に特徴がある。

【００１６】以下詳細に説明すると、液晶１は、ネマテ
ィック液晶にカイラル剤を少量添加したカイラルネマテ
ィック液晶を用い、正の誘電異方性を有し、液晶分子の
分子長軸方向が微視的には一様な方向に液晶分子長軸が
配向した領域が複数存在し、かつ各々の領域では液晶分
子長軸方向が異なって存在し、かつ領域内の一対の基板
３間では液晶分子は捻じれ配向状態を呈している。

【００１７】ネマティック液晶およびカイラル剤はツイ
スティッドネマティック（ＴＮ）型液晶表示パネルやス
ーパーツイスティッドネマティック（ＳＴＮ）型液晶表
示パネルに用いられている公知のものをそのまま用いる
ことができる。カイラル剤は、たとえばＢＤＨ社製のＣ
Ｂ１５およびＣ１５、メルク社製のＣＮ、Ｒ８１１、Ｓ
８１１、Ｒ１０１１およびＳ１０１１、チッソ社製のＣ
Ｍ−１９、ＣＭ、ＣＭ−２０、ＣＭ−２１およびＣＭ−
２２などを用いることができる。用いる液晶１の（液晶
層厚／ピッチ＝ｄ／ｐ）は、０．１〜０．75程度が好ま
しく、０．25が液晶表示パネルの色付きが少なく最適で
ある。

【００１８】基板３は可視光で透明なもの、すなわちガ
ラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエー
テルスルホン、ポリアリレート等公知の透明物質を用い
ることができる。この基板３の厚みは特に規定しない
が，１．1mm 〜500 μｍ程度が一般的である。この基板
３上に蒸着・スパッタ・ＣＶＤ等の手段で酸化すずやＩ
ＴＯ（インジウムスズオキシド）による透明電極２を形
成する。さらにこの表面に分子鎖同士が架橋した有機高
分子膜５を配向膜として作成する。

【００１９】分子鎖同士が架橋した有機高分子膜５は、
鎖状ポリマーや反応性オリゴマーを架橋剤で架橋させた
もの、多官能モノマーを重合したものなど、どのような
合成方法をもちいても構わない。架橋していない多官能
鎖状オリゴマー膜を透明電極２を有する基板３上に形成
したのち、分子鎖同士を架橋させるものが、薄膜を形成
しやすく好ましい。また有機高分子膜５は液晶１を水平
配向させる能力を有する必要があるので、側鎖としてト
リフロロメチル基や長鎖アルキル基などを有していない
方が好ましい。

【００２０】ここで鎖状高分子を架橋させる方法として
は、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミドのγ線や
電子線などの放射線によるもの、感光性樹脂の光照射に
よるもの、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニル
エーテル、ポリエチレノキシドなどに過酸化物を混合し
加熱によるもの、イミノ基やアミノ基をエピクロロヒド
リンやジイソシアナートと反応させることによるものな
どがある。このうち光照射や熱反応によるものが簡便で
最も好ましい。光照射による場合は、オリゴマー間を光
架橋性低分子で架橋するのが最適である。この場合、紫
外光または可視光の波長域を用いるのが光架橋性低分子
の選択の幅が広がり好都合である。光源としては超高圧
水銀ランプ、メタルハライドランプなどが光源として好
ましい。オリゴマー間を架橋させるのにラジカル反応を
用いる場合は、酸素により重合阻害を受けやすいので反
応時に系内から酸素を除いておく必要がある。一方オリ
ゴマー間を架橋させるのにカチオン重合を利用すると酸
素による反応阻害を受けないので好都合である。

【００２１】架橋していない鎖状高分子膜は、光重合性
高分子と光重合開始剤をメチルエチルケトンなどの溶媒
に希釈して形成する方法、および光重合性高分子と光重
合開始剤を多官能モノマーに希釈して形成する方法など
があるが、溶媒を用いて希釈する方が膜厚の制御が容易
になるため好ましい。この高分子膜はスピンコート法や
印刷法、ディップ法など公知の方法を用いて形成するこ
とができる。基板３上に製膜した鎖状高分子膜は、溶媒
を除去するために加熱する必要がある。加熱温度は溶媒
によって異なるが、溶媒としてメチルエチルケトンを用
いた場合は100℃のホットプレート上で１分間加熱する
程度で十分である。この発明の分子鎖同士が架橋した有
機高分子膜５の膜厚は特に限定しない。しかしながら膜
厚は20nm以上200nm 以下にするのが最適である。膜厚が
20nm未満だと膜が全面を均一に覆うことができなくな
り、200nm より厚い場合は膜による電圧降下が大きくな
り、液晶表示パネルとしての表示品位が低下する。

【００２２】またこの実施例の分子鎖同士が架橋した有
機高分子膜５は、分子鎖が基板３の面全体でランダムに
配向している必要がある。分子鎖が一方向に揃っていた
場合、液晶１が一方向にそろいやすくなり、視野角が狭
くなるので好ましくない。この有機高分子膜５はスピン
コートや印刷法等で基板３上に作成した場合は、分子鎖
は面内でランダムに配向している。ＬＢ法を用いて製膜
したり、作成した膜をラビングすると分子鎖が一方向に
そろうので不都合である。

【００２３】そして、分子鎖同士が架橋した有機高分子
膜５は、基板３上の透明電極２を有する面に作成され
る。この場合、透明電極２と有機高分子膜５の間に上下
の基板３のショート防止のため絶縁層が形成されてあっ
ても構わない。絶縁層はどのような材料であっても構わ
ないが、たとえば酸化珪素、酸化チタンが絶縁性と透明
性で優れている。

【００２４】分子鎖同士が架橋した有機高分子膜５と、
透明電極２を有する２枚の基板３を、それぞれの基板３
上の分子鎖同士が架橋した有機高分子膜５が相対するよ
うに適切な間隔を保持してその間隙に液晶１を挟み込
む。この挟み込む方法としては、真空注入法や液晶滴下
法などの公知の方法を用いることができる。２枚の基板
３の間隔を一定に保つために通常ガラスあるいは合成樹
脂の球状粒子を基板３間に配置するのが一般的である。
また液晶１を挟み込む前または挟み込むのと同時に２枚
の基板３を接着剤を用いて貼り合わせるのが好ましい。
接着剤としてはエポキシ樹脂がよく用いられる。

【００２５】さらにこのようにして基板３間に液晶１を
挟み込んだのち、液晶１の等方相転移点（NI点）以上の
温度にこの液晶１を挟持した基板３を保持する。保持す
る時間は特に限定しないが、熱風乾燥器を用いる場合は
２時間程度で十分である。液晶表示パネルをあまり長い
時間高温で保持すると液晶１が一部分解する可能性があ
るので好ましくない。

【００２６】さて、このようにして作製した液晶表示パ
ネルの基板３の表面に偏光板４をその偏光軸が互いに直
交するように張り付ける。下側基板３より光を入射し、
上側基板３の上方より観察する。図２は、この実施例の
液晶表示パネルを駆動させた時のオフ電圧での画素内の
微視的な配向状態を表した斜視図である。図２中、６は
液晶分子の分子長軸（ダイレクター）を表す。基板３の
界面でのダイレクター６が異なる領域（ドメイン）７〜
１０が複数存在し、各ドメイン７〜１０間ではダイレク
ター６の方向が異なるために発生するディスクリネーシ
ョンライン１１が見られた。通常の液晶表示パネルでは
基板３上の配向膜にラビングを施すために、画素内では
液晶のダイレクター６の方向が同一である１つのドメイ
ンしか見られない。この実施例の場合では分子鎖同士が
架橋している有機高分子膜５は一軸配向していないため
に、液晶分子は非晶質状態となって配向し、複数のドメ
イン７〜１０が発生したものと考えられる。各ドメイン
７〜１０内では液晶分子は上下の基板３間でｄ／ｐの設
定値に応じて捻れた配向状態を呈している。この実施例
の場合、ｄ／ｐを０．２５に設定しているので、液晶分
子は上下の基板３間で９０゜捻れて配向している。この
場合、入射光は液晶１の層の複屈折効果により９０゜偏
光方向を変えて出射すると考えられる。

【００２７】つぎにオン電圧を印加した場合、各ドメイ
ン７〜１０内の液晶分子は捻れ配向状態からスプレイ配
向状態になるために、液晶１中（バルク）にも変形に伴
うディスクリネーションライン１１が発生する。ドメイ
ン７〜１０内では液晶分子はダイレクター６が電界方向
と平行になるように配向し、入射光はほぼ直線偏光状態
で液晶１の層を伝幡し、出射側偏光板４にてカットされ
暗状態が得られる。

【００２８】以下に、具体的な製造例を以下の（実施例
１）〜（実施例３）により説明するとともに、分子鎖が
架橋した有機高分子膜５を有しない比較例１，２を述べ
る。（実施例１）ＩＴＯを用いた面積2cm²の円形電極を有す
るガラス基板３上の電極２を有する表面上に、つぎの組
成のものを塗布してホットプレート上に保持して溶媒を
除去し、膜厚70nmの膜を作成した。

【００２９】ウレタンアクリレート：商品名ＡＨ−６０
０（共栄社油脂化学工業（株）製）光重合開始剤：ダロキュアー１１７３（Ｅ．メルク社
製）希釈剤：メチルエチルケトンさらにこの膜を形成した基板３を窒素中で超高圧水銀ラ
ンプにより光照射して架橋したウレタン膜を作成した。
この膜は鉛筆硬度でＨＢ程度であった。ウレタン膜を形
成した基板３の２枚をウレタン膜が相対するように組み
合わせた。基板３の間隔を5.0 μｍに保ち基板３の周囲
をエポキシ樹脂で一箇所を除きシールしたのち、真空注
入法によりNI点64℃のネマティック液晶（商品名LIXON6
604 、チッソ石油化学製）を基板３間に封入して液晶表
示パネルを作成した。ここで注入した液晶１は、カイラ
ル剤（商品名Ｒ８１１、Ｅ．メルク社製）を液晶１のピ
ッチが20μｍになるように添加したものを用いた。この
液晶表示パネルを熱風乾燥器中120 ℃で１時間保持した
のち室温に冷却した。

【００３０】この液晶表示パネルを偏光軸が直交するす
るように配置した２枚の偏光板４間に挟持した。さらに
この液晶表示パネルに5V、60Hzの矩形波を印加したとこ
ろ電極部分は光が透過せず、それ以外の部分は光が透過
する状態となった。（実施例２）ＩＴＯを用いた面積2cm²の円形電極を有す
るガラス基板３上の電極２を有する表面上に次の組成の
ものを塗布してホットプレート上に保持して溶媒を除去
し、膜厚70nmの膜を作成した。

【００３１】エポキシ系樹脂：商品名アデカオプトマー
ＫＲ−４００（旭電化工業（株）製）希釈剤：メチルエチルケトンさらにこの膜を形成した基板３を窒素中で超高圧水銀ラ
ンプにより光照射して架橋したエポキシ系樹脂膜を作成
した。この膜は鉛筆硬度でＨ程度であった。エポキシ系
樹脂膜を形成した基板３の２枚をエポキシ系樹脂膜が相
対するように組み合わせた。基板３の間隔を5.0 μｍに
保ち基板３の周囲をエポキシ樹脂で一箇所を除きシール
したのち真空注入法によりNI点64℃のネマティック液晶
（商品名LIXON6604 、チッソ石油化学製）を基板３間に
封入して液晶表示パネルを作成した。ここで注入した液
晶１は、カイラル剤（商品名Ｒ８１１、Ｅ．メルク社
製）を液晶１のピッチが20μｍになるように添加したも
のを用いた。この液晶表示パネルを熱風乾燥器中120 ℃
で１時間保持したのち室温に冷却した。

【００３２】この液晶表示パネルを偏光軸が直交するす
るように配置した２枚の偏光板４間に挟持した。さらに
この液晶表示パネルに5V、60Hzの矩形波を印加したとこ
ろ電極部分は光が透過せず、それ以外の部分は光が透過
する状態となった。（実施例３）ＩＴＯを用いた面積2cm²の円形電極を有す
るガラス基板３上の電極２を有する表面上に次の組成の
ものを塗布したのちホットプレート上に保持して溶媒を
除去し、膜厚70nmの膜を作成した。

【００３３】エポキシ系樹脂：商品名アデカオプトマー
ＫＳ−８００（旭電化工業（株）製）希釈剤：メチルエチルケトンさらにこの膜を形成した基板３を熱風乾燥器中２００℃
に１時間放置して架橋したエポキシ系樹脂膜を作成し
た。この膜は鉛筆硬度でＨ程度であった。エポキシ系樹
脂膜を形成した基板３の２枚をエポキシ系樹脂膜が相対
するように組み合わせた。基板３の間隔を5.0 μｍに保
ち基板３の周囲をエポキシ樹脂で一箇所を除きシールし
たのち真空注入法によりNI点64℃のネマティック液晶
（商品名LIXON6604 、チッソ石油化学製）を基板３間に
封入して液晶表示パネルを作成した。ここで注入した液
晶１は、カイラル剤（商品名Ｒ８１１、Ｅ．メルク社
製）を液晶１のピッチが20μｍになるように添加したも
のを用いた。この液晶表示パネルを熱風乾燥器中120 ℃
で１時間保持したのち室温に冷却した。

【００３４】この液晶表示パネルを偏光軸が直交するす
るように配置した２枚の偏光板４間に挟持した。さらに
この液晶表示パネルに5V、60Hzの矩形波を印加したとこ
ろ電極部分は光が透過せず、それ以外の部分は光が透過
する状態となった。比較例１ＩＴＯを用いた面積2cm²の円形電極を有するガラス基板
３上の電極２を有する表面上にポリイミドワニス（商品
名ＬＱ−Ｓ１００、日立化成製）のＮ−メチルピロリド
ン溶液を塗布しホットプレートを用いて溶媒を除去した
のち熱風乾燥器中250 ℃で１時間硬化し、膜厚70nmの膜
を作成した。

【００３５】さらにこのポリイミド膜を形成した基板３
の２枚を配向膜が相対するように組み合わせた。基板３
の間隔を5.0 μｍに保ち基板３の周囲をエポキシ樹脂で
一箇所を除きシールしたのち真空注入法によりNI点64℃
のネマティック液晶（商品名LIXON6604 、チッソ石油化
学製）を基板３間に封入して液晶表示パネルを作成し
た。ここで注入した液晶１は、カイラル剤（商品名Ｒ８
１１、Ｅ．メルク社製）を液晶１のピッチが20μｍにな
るように添加したものを用いた。この液晶表示パネルは
高温に保持しなかった。

【００３６】この液晶表示パネルを偏光軸が直交するす
るように配置した２枚の偏光板４間に挟持した。さらに
この液晶表示パネルに5V、60Hzの矩形波を印加したとこ
ろ電極部分は光の透過せず、それ以外の部分は光が透過
する状態となった。しかし電圧ＯＦＦ時にもＯＮ時にも
注入時の液晶１の流れに沿った筋が観測できた。そのた
め電圧ＯＦＦ時には筋に沿って色づき、電圧ＯＮ時も均
一な黒表示にはならなかった。

【００３７】比較例２ＩＴＯを用いた面積2cm²の円形電極を有するガラス基板
３上の電極２を有する表面上にポリイミドワニス（商品
名ＰＳＩ２２０１、チッソ石油化学製）を塗布しホット
プレートを用いて溶媒をとばしたのち250 ℃で１時間硬
化し、膜厚70nmの膜を作成した。

【００３８】さらにこのポリイミド膜を形成した基板３
の２枚を配向膜が相対するように組み合わせた。基板３
の間隔を5.0 μｍに保ち基板３の周囲をエポキシ樹脂で
一箇所を除きシールしたのち真空注入法によりNI点64℃
のネマティック液晶（商品名LIXON6604 、チッソ石油化
学製）を基板３間に封入して液晶表示パネルを作成し
た。ここで注入した液晶１は、カイラル剤（商品名Ｒ８
１１、Ｅ．メルク社製）を液晶１のピッチが20μｍにな
るように添加したものを用いた。この液晶表示パネルを
熱風乾燥器中120 ℃で１時間保持したのち室温に冷却し
た。

【００３９】この液晶表示パネルを偏光軸が直交するす
るように配置した２枚の偏光板４間に挟持した。さらに
この液晶表示パネルに5V、60Hzの矩形波を印加したとこ
ろ電極部分は光が透過せず、それ以外の部分は光が透過
する状態となった。しかし電圧ＯＦＦ時にもＯＮ時にも
注入時の液晶１の流れに沿った筋が観測できた。そのた
め電圧ＯＮ時も均一な黒表示にはならなかった。

【００４０】これらの実施例１〜３および比較例１〜２
の液晶表示パネルの比較検討をするために液晶配向性を
調べた。その液晶配向性は電圧無印加時の目視観察で配
向欠陥が見られるかどうかで判断した。その結果を表に
示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】この表から明らかなように、実施例１ない
し実施例３の架橋した分子鎖をもつ有機高分子膜を電極
上に有する液晶表示パネルは、液晶配向性が良好であり
液晶注入によるとみられる流れ方向の液晶１の配向不均
一は全く見られず、比較例１，２はともに配向乱れが観
察されたことがわかる。なお、前記した実施例では液晶
材料として液晶層厚を液晶ピッチで割った値が0.25であ
る場合の液晶表示パネルを例にとって説明したが、液晶
層厚／液晶ピッチはこれに限定されるものではない。

【００４３】また、前記した実施例では透過型液晶表示
パネルを例にとって説明したが、一方の基板３上に反射
層をもつ反射型液晶表示パネルやＴＦＴ液晶パネルなど
にも用いることができる。さらに有機高分子膜５は一対
の基板３の少なくとも一方に設けられればよい。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の液晶表示パネルによれば、配
向膜として電極上に分子鎖が架橋している有機高分子膜
を形成したため、液晶を２枚の電極間に室温で挟み込ん
だときに生じる流れによる配向乱れは、加熱によりなく
すことが可能である。液晶の流れによる配向乱れは、液
晶が電極上の配向膜の表面に流れの方向に沿って吸着し
配向膜に変形を与えていることにより生じていると考え
られるが、従来の構成では配向膜の表面が変形している
ため液晶セルを液晶のネマティック相−等方相転移点以
上に加熱しても、この配向乱れは残存する。これに対し
て、分子鎖が架橋した有機高分子膜は分子鎖が固定され
ておりほとんど動くことができない。このため液晶注入
時の流れに対してもほとんど変形せず、流れによる液晶
配向乱れを生じにくい。さらに、液晶をネマティック相
−等方相転移点以上に加熱し等方性液体とすると、液晶
性物質はランダムにブラウン運動するようになる。この
とき電極間に液晶を挟み込んだときに液晶の流れにより
生じた配向膜の表面への吸着は解消され、配向膜表面で
の液晶分子の配列は基板面全体としてはランダムにな
る。そのため、流れによる配向乱れを原因とする肉眼で
観測できる不均一さが生じなくなり、ラビング処理を行
なわずに液晶の配向不均一の少ない液晶表示パネルを作
製することが可能となるという効果がある。

【００４５】

【発明の効果】また、請求項１記載の液晶表示パネル
は、配向膜として分子鎖が架橋した有機高分子膜を有す
る一対の基板を有し、さらにカイラルピッチがセル厚の
４倍であるカイラルネマティック相の液晶を挾み込んで
いる。架橋により有機高分子膜の分子鎖が固定されてい
る状態でカイラルピッチをセル厚の４倍にすると、配向
膜表面での液晶分子の配列はランダムな非晶質状態とな
った９０度捻れた配向をしたドメインが多数発生する。
このドメインは肉眼では確認しにくいため、ラビング処
理を行なわないにもかかわらず、液晶の配向不均一の少
ない液晶表示パネルを作製することが可能になる。請求
項２の液晶表示パネルの製造方法によれば、光架橋性高
分子膜に配向処理を施さずに光照射して分子鎖が架橋し
た有機高分子膜を電極上に形成するため、請求項１の効
果を有する液晶表示パネルを製造できる。

【００４６】請求項３の液晶表示パネルの製造方法によ
れば、請求項２において、光架橋性高分子膜を光照射す
る工程の光照射に用いる光が、波長に紫外光および可視
光の少なくとも一方の波長域を有するため、請求項２と
同効果がある。請求項４の液晶表示パネルの製造方法に
よれば、片面に電極を設けた一対の基板のうち少なくと
も一方の電極上に分子鎖同志が架橋している有機高分子
膜を形成する工程と、一対の電極間にカイラルネマティ
ック相を有する液晶を挟み込む工程と、液晶を等方相転
移点以上に加熱しその後室温に冷却する工程とを含むた
め、請求項１の効果を有する液晶表示パネルを製造でき
る。

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の液晶表示パネルの断面図
である。

【図２】その液晶表示パネルの画素内の微視的な配向状
態を示した斜視図である。

【符号の説明】

１液晶２電極３基板５有機高分子膜

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対向面に電極を有し前記電極上の少なく
とも一方に分子鎖がランダムに配向している、架橋した
有機高分子膜を有する一対の基板と、この一対の基板間
に介在された、カイラルピッチがセル厚の４倍であるカ
イラルネマティック相の液晶とを備え、前記液晶が電圧
無印加時に基板全体として複数の配向ドメインを有する
液晶表示パネル。
【請求項２】片面に電極を設けた一対の基板のうち少
なくとも一方の電極上に光架橋性高分子膜を形成する工
程と、前記高分子膜にラビング処理を施さずに光照射し
て架橋させる工程と、前記一対の電極間にカイラルネマ
ティック相を有する液晶を挾み込む工程と、前記液晶を
等方相転移点以上に加熱しその後室温に冷却する工程と
を含み、前記液晶が電圧無印加時に基板全体として複数
の配向ドメインを有する液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】光架橋性高分子膜を光照射する工程の光
照射に用いる光が、紫外光および可視光の少なくとも一
方の波長域を有する請求項２記載の液晶表示パネルの製
造方法。
【請求項４】片面に電極を設けた一対の基板のうち少
なくとも一方の電極上に熱架橋性高分子膜を形成する工
程と、前記熱架橋性高分子膜を加熱処理する工程と、前
記一対の基板上に設けた熱架橋性高分子膜をラビング処
理を施さずに相対するように配置し、前記一対の電極間
にカイラルネマティック相を有する液晶を挾み込む工程
と、前記液晶を等方相転移点以上に加熱しその後室温に
冷却する工程とを含み、前記液晶が電圧無印加時に基板
全体として複数の配向ドメインを有する液晶表示パネル
の製造方法。