JP3143224B2 - 液晶電気光学装置およびその製造方法 - Google Patents
液晶電気光学装置およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶光
シャッターアレー等に使用される液晶電気光学装置に関
し、詳しくは配向膜に特徴を有する液晶電気光学装置お
よびその製造方法に関するものである。
シャッターアレー等に使用される液晶電気光学装置に関
し、詳しくは配向膜に特徴を有する液晶電気光学装置お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、配向膜の製造方法で最も一般的な
ものはラビング法である。ラビング法による配向膜の製
造工程の一部を図４、図５、および図６に示す。この方
法は、電極２の設けられたガラス等の基板１上に配向膜
７の材料を塗布し（図４）、次に配向膜７上をコットン
などのラビングロール６でこすることにより（図５）、
配向膜７に一軸配向性を付与する（図６）ものである。
このとき、配向膜７上にはラビング跡８が形成されるこ
とが、ＡＦＭ（走査型原子間力顕微鏡）などを用いた研
究により報告されている。
ものはラビング法である。ラビング法による配向膜の製
造工程の一部を図４、図５、および図６に示す。この方
法は、電極２の設けられたガラス等の基板１上に配向膜
７の材料を塗布し（図４）、次に配向膜７上をコットン
などのラビングロール６でこすることにより（図５）、
配向膜７に一軸配向性を付与する（図６）ものである。
このとき、配向膜７上にはラビング跡８が形成されるこ
とが、ＡＦＭ（走査型原子間力顕微鏡）などを用いた研
究により報告されている。
【０００３】この方法は非常に簡単な方法であるにもか
かわらず、比較的再現性がよく、かつ生産性に優れてい
るため、広く一般に使用されている。
かわらず、比較的再現性がよく、かつ生産性に優れてい
るため、広く一般に使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ラビング法では配向膜
７上のこすられた部分と液晶とが直に接するため、わず
かなラビングのむらや傷などの影響が配向状態の差とし
て顕著に現れる。このため、ラビング条件は非常に限定
され、設定が困難であった。また、ラビング材の混入に
よるギャップ不良やショートなどの問題も起こってい
た。
７上のこすられた部分と液晶とが直に接するため、わず
かなラビングのむらや傷などの影響が配向状態の差とし
て顕著に現れる。このため、ラビング条件は非常に限定
され、設定が困難であった。また、ラビング材の混入に
よるギャップ不良やショートなどの問題も起こってい
た。
【０００５】そこで本発明の目的は、液晶と直に接する
面をラビングすることなく配向膜に配向性を付与するこ
とにより、素子特性や生産性に優れた液晶電気光学装置
およびその製造方法を提供するものである。
面をラビングすることなく配向膜に配向性を付与するこ
とにより、素子特性や生産性に優れた液晶電気光学装置
およびその製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶電気光学装
置は、電極の形成された二枚の基板間に液晶を挟持して
なり、少なくとも一方の基板上に配向膜を有するもので
あって、配向膜は少なくとも有機高分子および低分子液
晶を含有し、かつ低分子液晶の液晶相温度範囲に配向膜
の成膜温度が含まれることを特徴とするものである。本
発明の液晶電気光学装置において配向膜を有する基板と
しては、配向膜材料塗布前に電極の形成された面をラビ
ングした基板、あるいは電極上に凹凸を形成した基板を
用いてもよい。
置は、電極の形成された二枚の基板間に液晶を挟持して
なり、少なくとも一方の基板上に配向膜を有するもので
あって、配向膜は少なくとも有機高分子および低分子液
晶を含有し、かつ低分子液晶の液晶相温度範囲に配向膜
の成膜温度が含まれることを特徴とするものである。本
発明の液晶電気光学装置において配向膜を有する基板と
しては、配向膜材料塗布前に電極の形成された面をラビ
ングした基板、あるいは電極上に凹凸を形成した基板を
用いてもよい。
【０００７】また、本発明の液晶電気光学装置の製造方
法は、少なくとも有機高分子および低分子液晶を含有す
る配向膜材料を、電極の設けられた基板上に塗布し、低
分子液晶の液晶相温度範囲内の温度で成膜することによ
り配向膜を形成することを特徴とするものである。本発
明の液晶電気光学装置の製造方法において、電極面が水
平にならないように基板を配置してもよい。
法は、少なくとも有機高分子および低分子液晶を含有す
る配向膜材料を、電極の設けられた基板上に塗布し、低
分子液晶の液晶相温度範囲内の温度で成膜することによ
り配向膜を形成することを特徴とするものである。本発
明の液晶電気光学装置の製造方法において、電極面が水
平にならないように基板を配置してもよい。
【０００８】
【作用】配向膜を構成する有機高分子は一般に配向制御
機能をもたない。これは溶液中において有機高分子の主
鎖方向がランダムであり、また基板上に塗布成膜しただ
けの膜においても主鎖方向のランダム性が保持されてい
るためである。そこで本発明では、有機高分子に低分子
液晶を加えたものを配向膜材料として使用し、配向膜成
膜段階での低分子液晶の配向を利用することにより、有
機高分子の主鎖方向を制御し、配向膜に配向性を付与す
ることができる。
機能をもたない。これは溶液中において有機高分子の主
鎖方向がランダムであり、また基板上に塗布成膜しただ
けの膜においても主鎖方向のランダム性が保持されてい
るためである。そこで本発明では、有機高分子に低分子
液晶を加えたものを配向膜材料として使用し、配向膜成
膜段階での低分子液晶の配向を利用することにより、有
機高分子の主鎖方向を制御し、配向膜に配向性を付与す
ることができる。
【０００９】ここで本発明では、配向性付与のため配向
膜材料に添加する低分子液晶のことを配向用液晶、表示
時に実際に駆動される低分子液晶のことを表示用液晶と
記述する。
膜材料に添加する低分子液晶のことを配向用液晶、表示
時に実際に駆動される低分子液晶のことを表示用液晶と
記述する。
【００１０】本発明において、配向用液晶に要求される
条件は成膜段階に液晶相を示すことである。成膜段階と
は有機高分子がランダムに運動可能な状態から運動を規
制されるようになる段階を意味する。このような有機高
分子の運動状態の変化には、イミド化、アミド化などの
高分子構造の化学的変化や溶媒の蒸発などの物理的変化
などが挙げられる。例えば、相当する工程として一般的
なものは焼成工程であり、１５０℃からイミド化が進行
する有機高分子を含有する配向膜材料を１８０℃におい
て焼成するならば、配向用液晶に要求される相転移温度
は、透明点＞１８０℃かつ１５０℃＞融点である。
条件は成膜段階に液晶相を示すことである。成膜段階と
は有機高分子がランダムに運動可能な状態から運動を規
制されるようになる段階を意味する。このような有機高
分子の運動状態の変化には、イミド化、アミド化などの
高分子構造の化学的変化や溶媒の蒸発などの物理的変化
などが挙げられる。例えば、相当する工程として一般的
なものは焼成工程であり、１５０℃からイミド化が進行
する有機高分子を含有する配向膜材料を１８０℃におい
て焼成するならば、配向用液晶に要求される相転移温度
は、透明点＞１８０℃かつ１５０℃＞融点である。
【００１１】図３は本発明の液晶電気光学装置における
配向膜のモデル図であり、電極２の設けられた基板１上
に、一軸に配向した配向用液晶４とその配向により一軸
に配向制御された有機高分子３により、配向性の付与さ
れた配向膜９が形成されている様子を示している。
配向膜のモデル図であり、電極２の設けられた基板１上
に、一軸に配向した配向用液晶４とその配向により一軸
に配向制御された有機高分子３により、配向性の付与さ
れた配向膜９が形成されている様子を示している。
【００１２】
【実施例】以下、図面を基に本発明について説明する。
【００１３】本発明の液晶電気光学装置の製造方法の一
例を図１、図２、および図３に示す。図１に配向膜９の
材料塗布前の処理の一例を示す。電極２が設けられたガ
ラス等の基板１上をレーヨン等のラビングロール６でこ
すり、基板１上に一軸配向性をもたせる。これは配向用
液晶４を配向させるための処理であり、ラビング法以外
の手法を用いることも可能である。例えば、電極２平面
が水平にならないように基板１を配置することにより、
重力加速度方向に配向用液晶４を配向させることもでき
る。また、電極２上に凹凸、たとえば複数の細かな溝を
形成するなどの配向処理方法も有効である。
例を図１、図２、および図３に示す。図１に配向膜９の
材料塗布前の処理の一例を示す。電極２が設けられたガ
ラス等の基板１上をレーヨン等のラビングロール６でこ
すり、基板１上に一軸配向性をもたせる。これは配向用
液晶４を配向させるための処理であり、ラビング法以外
の手法を用いることも可能である。例えば、電極２平面
が水平にならないように基板１を配置することにより、
重力加速度方向に配向用液晶４を配向させることもでき
る。また、電極２上に凹凸、たとえば複数の細かな溝を
形成するなどの配向処理方法も有効である。
【００１４】図２に配向膜９の材料を塗布直後のモデル
図を示す。配向処理を施した基板１上に、配向膜９の材
料を塗布すると、配向用液晶４は配向しておらず、有機
高分子３はランダムな状態になっている。
図を示す。配向処理を施した基板１上に、配向膜９の材
料を塗布すると、配向用液晶４は配向しておらず、有機
高分子３はランダムな状態になっている。
【００１５】次に配向用液晶４が液晶相を示す温度範囲
内で焼成すると、焼成中配向用液晶４は基板１に施され
た配向処理に従って一軸配向しようとする。この動きに
伴って有機高分子３はランダムな状態から配向用液晶４
の配向方向へと制御された状態をとる。この結果、焼成
終了時に図３に示すように有機高分子３が配向制御さ
れ、配向性の付与された配向膜９を得ることができる。
内で焼成すると、焼成中配向用液晶４は基板１に施され
た配向処理に従って一軸配向しようとする。この動きに
伴って有機高分子３はランダムな状態から配向用液晶４
の配向方向へと制御された状態をとる。この結果、焼成
終了時に図３に示すように有機高分子３が配向制御さ
れ、配向性の付与された配向膜９を得ることができる。
【００１６】配向膜９の材料である有機高分子３は、液
晶電気光学装置の配向膜に要求される条件を満たすもの
であり、かつ配向用液晶４に対して化学反応性をもたな
いものが望ましい。一般的なものとして、ポリイミド、
ポリアミド、ポリビニルアルコール、などが挙げられ
る。
晶電気光学装置の配向膜に要求される条件を満たすもの
であり、かつ配向用液晶４に対して化学反応性をもたな
いものが望ましい。一般的なものとして、ポリイミド、
ポリアミド、ポリビニルアルコール、などが挙げられ
る。
【００１７】他に、配向用液晶４に要求される条件とし
ては、ホストとなる有機高分子３と相溶性であること、
表示用液晶との相性がよいことなどが挙げられる。
ては、ホストとなる有機高分子３と相溶性であること、
表示用液晶との相性がよいことなどが挙げられる。
【００１８】次に具体的な作製例を示す。イミド化の完
了したポリイミドのＮＭＰ溶液（４wt％）に、１２０℃
から１８０℃の間でネマティック相を示す配向用液晶４
を重量比で８：２となるように混入し、超音波分散槽に
て１時間分散させ配向膜９の材料を得る。次にＩＴＯ電
極２の設けられたガラス基板１上をレーヨン製のラビン
グロール６でこすり配向処理を施す。このガラス基板１
上に配向膜９の材料を印刷により塗布する。その後、１
５０℃の炉の中で２時間焼成することにより配向膜９を
得る。
了したポリイミドのＮＭＰ溶液（４wt％）に、１２０℃
から１８０℃の間でネマティック相を示す配向用液晶４
を重量比で８：２となるように混入し、超音波分散槽に
て１時間分散させ配向膜９の材料を得る。次にＩＴＯ電
極２の設けられたガラス基板１上をレーヨン製のラビン
グロール６でこすり配向処理を施す。このガラス基板１
上に配向膜９の材料を印刷により塗布する。その後、１
５０℃の炉の中で２時間焼成することにより配向膜９を
得る。
【００１９】このようにして得られた二枚の基板１を電
極２面側を内側にしてスペーサーを介してエポキシ樹脂
で周囲を固着し、この間隙に表示用液晶を注入したとこ
ろ、注入された表示用液晶は有機高分子３に沿って配向
し、良好な表示特性を示す液晶電気光学装置が得られ
る。
極２面側を内側にしてスペーサーを介してエポキシ樹脂
で周囲を固着し、この間隙に表示用液晶を注入したとこ
ろ、注入された表示用液晶は有機高分子３に沿って配向
し、良好な表示特性を示す液晶電気光学装置が得られ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明により得られた液晶電気光学装置
では、表示用液晶と接する配向膜の面上をラビングして
いないため、配向膜上に傷などがなく、これが原因とな
る配向不良や配向むらなどは発生しない。また、ラビン
グ材が配向膜面上に付着することもないため、これによ
るギャップ不良、ショートなども起こらない。さらに、
前処理として基板上にラビングを行う場合でも、表示用
液晶の配向を直接制御するためではないので、条件のマ
ージンを広くすることができる。これらの効果により、
より生産性良く液晶電気光学装置を容易に作製すること
ができる。
では、表示用液晶と接する配向膜の面上をラビングして
いないため、配向膜上に傷などがなく、これが原因とな
る配向不良や配向むらなどは発生しない。また、ラビン
グ材が配向膜面上に付着することもないため、これによ
るギャップ不良、ショートなども起こらない。さらに、
前処理として基板上にラビングを行う場合でも、表示用
液晶の配向を直接制御するためではないので、条件のマ
ージンを広くすることができる。これらの効果により、
より生産性良く液晶電気光学装置を容易に作製すること
ができる。
【図１】本発明の液晶電気光学装置の製造方法を表す図
面である。
面である。
【図２】本発明の液晶電気光学装置における配向膜材料
塗布直後の様子を表す図面である。
塗布直後の様子を表す図面である。
【図３】本発明の液晶電気光学装置における配向膜の様
子を表す図面である。
子を表す図面である。
【図４】従来の液晶電気光学装置における製造方法を表
す図面である。
す図面である。
【図５】従来の液晶電気光学装置における製造方法を表
す図面である。
す図面である。
【図６】従来の液晶電気光学装置における配向膜の様子
を表す図面である。
を表す図面である。
１ 基板 ２ 電極 ３ 有機高分子 ４ 配向用液晶 ９ 配向膜
Claims (4)
- 【請求項１】 電極の形成された基板間に液晶を狭持し
てなり、少なくとも一方の前記基板上に配向膜を有する
液晶電気光学装置において、前記電極の形成された基板
上に一軸配向性を付与する処理を行った後、前記電極の
形成された基板上に有機高分子および低分子液晶を含有
する配向膜材料を塗布し、前記低分子液晶における液晶
相温度範囲内で前記配向膜材料を焼成することによっ
て、焼成して得られた配向膜に配向性を付与することを
特徴とする液晶電気光学装置。 - 【請求項２】 一軸配向性を付与する処理がラビング処
理であることを特徴とする請求項１に記載の液晶電気光
学装置。 - 【請求項３】 一軸配向性を付与する処理が凹凸を形成
する処理であることを特徴とする請求項１記載の液晶電
気光学装置。 - 【請求項４】 電極の形成された基板間に液晶を狭持し
てなり、少なくとも一方の前記基板上に配向膜を有する
液晶電気光学装置において、前記電極の形成された基板
上に有機高分子および低分子液晶を含有する配向膜材料
を塗布し、前記電極の形成された基板における電極面が
水平にならないように基板を配置し、前記低分子液晶に
おける液晶相温度範囲内で前記配向膜材料を焼成するこ
とによって、焼成して得られた配向膜に配向性を付与す
ることを特徴とする液晶電気光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23407592A JP3143224B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 液晶電気光学装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23407592A JP3143224B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 液晶電気光学装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659265A JPH0659265A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3143224B2 true JP3143224B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=16965209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23407592A Expired - Fee Related JP3143224B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 液晶電気光学装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3143224B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP23407592A patent/JP3143224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0659265A (ja) | 1994-03-04 |
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Legal Events
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