JP3204475B2 - 液晶表示器の製造方法 - Google Patents
液晶表示器の製造方法Info
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- JP3204475B2 JP3204475B2 JP27947593A JP27947593A JP3204475B2 JP 3204475 B2 JP3204475 B2 JP 3204475B2 JP 27947593 A JP27947593 A JP 27947593A JP 27947593 A JP27947593 A JP 27947593A JP 3204475 B2 JP3204475 B2 JP 3204475B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコレステリック液晶の波
長選択性を利用した液晶表示器の製造方法に関する。
長選択性を利用した液晶表示器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より電界効果型の液晶表示器は消費
電力が小さく薄型の表示器が構成できるという長所をも
っていた。このような表示器の代表的なものは特公昭５
１−１３６６６号公報に示されるような９０度捩れのツ
イストネマティック液晶層を直交ニコルで挾持するもの
や、特開昭６０−１０７０２０号公報に示されるような
大きな捩れ角のカイラルネマティック液晶層を偏光軸選
択で表示に利用するものがある。しかしこれらは光の利
用効率が低くコントラストが低い。
電力が小さく薄型の表示器が構成できるという長所をも
っていた。このような表示器の代表的なものは特公昭５
１−１３６６６号公報に示されるような９０度捩れのツ
イストネマティック液晶層を直交ニコルで挾持するもの
や、特開昭６０−１０７０２０号公報に示されるような
大きな捩れ角のカイラルネマティック液晶層を偏光軸選
択で表示に利用するものがある。しかしこれらは光の利
用効率が低くコントラストが低い。
【０００３】これに対して液晶の温度依存性による着色
現象を表示に利用する短ピッチのコレステリック液晶表
示器の提案もあり、コレステリック液晶のピッチの大き
さが透過光の波長依存性をもつことを利用して表示する
ものである。しかし安定して色制御ができる液晶が未開
発で実用になっていない。
現象を表示に利用する短ピッチのコレステリック液晶表
示器の提案もあり、コレステリック液晶のピッチの大き
さが透過光の波長依存性をもつことを利用して表示する
ものである。しかし安定して色制御ができる液晶が未開
発で実用になっていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで我々は先に特願
平４−３２０７２０号において、表示中は電界を印加し
ない短ピッチのコレステリック液晶の特定波長の円偏光
反射性を利用した液晶表示器を提案した。これはコレス
テリック液晶を背景にし、その前面に複屈折性を持つ電
界効果型液晶層を配置するものである。然し乍らこのよ
うなコレステリック液晶層の形成においては、コレステ
リック相を呈する高分子液晶をトルエンなどの溶剤に溶
解して基板に塗布し溶剤を飛散させて行うのが一般的で
あったが、溶剤の蒸発に伴って液体状態から液晶状態に
変わるため層の相変化と粘度の変化が著しく、コレステ
リック液晶の配向が均一に行われない場合が多発し、量
産性よく製造する方法が確立できていなかった。
平４−３２０７２０号において、表示中は電界を印加し
ない短ピッチのコレステリック液晶の特定波長の円偏光
反射性を利用した液晶表示器を提案した。これはコレス
テリック液晶を背景にし、その前面に複屈折性を持つ電
界効果型液晶層を配置するものである。然し乍らこのよ
うなコレステリック液晶層の形成においては、コレステ
リック相を呈する高分子液晶をトルエンなどの溶剤に溶
解して基板に塗布し溶剤を飛散させて行うのが一般的で
あったが、溶剤の蒸発に伴って液体状態から液晶状態に
変わるため層の相変化と粘度の変化が著しく、コレステ
リック液晶の配向が均一に行われない場合が多発し、量
産性よく製造する方法が確立できていなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこの様な点に鑑
みてなされたもので、基台に配向処理を施してコレステ
リック液晶を溶解したネマティック液晶性を示す化合物
からなる液晶材料を塗布し、硬化させて特定波長の円偏
光された光を反射するコレステリック液晶層を得る工程
と、そのコレステリック液晶層の上方に少なくとも電極
膜と配向膜を積層して基板を構成する工程と、その基板
と少なくとも電極と配向膜を有する他の基板を重ね合わ
せてその基板間隔に液晶を充填する工程とにより液晶表
示器を製造するものである。
みてなされたもので、基台に配向処理を施してコレステ
リック液晶を溶解したネマティック液晶性を示す化合物
からなる液晶材料を塗布し、硬化させて特定波長の円偏
光された光を反射するコレステリック液晶層を得る工程
と、そのコレステリック液晶層の上方に少なくとも電極
膜と配向膜を積層して基板を構成する工程と、その基板
と少なくとも電極と配向膜を有する他の基板を重ね合わ
せてその基板間隔に液晶を充填する工程とにより液晶表
示器を製造するものである。
【０００６】
【作用】これにより、高分子液晶を含む液晶材料は液晶
状態で塗布し、その時点で配向規制を受け、そのまま所
望の層が形成される。
状態で塗布し、その時点で配向規制を受け、そのまま所
望の層が形成される。
【０００７】
【実施例】まず本発明にかかる液晶表示器の構造と表示
原理について説明する。
原理について説明する。
【０００８】図１は本発明における液晶表示器の断面図
である。図に於て、１は第１の基板で、特定波長の円偏
光された光を高効率に反射する高分子液晶層２を持つ。
この高分子液晶層２は板ガラス等からなる基台１１の上
に設けられ、選択された波長の円偏光した光を反射する
硬化されたコレステリック液晶からなるもので、必要に
応じて下地層（図示せず）と保護層１３に挾持されてい
る。３はその高分子液晶層２の上方に設けられた電極膜
で、第２の基板の電極とマトリクスを組むためにストラ
イプ状の透明電極層（ＩＴＯ）が平行して複数本設けら
れている。４はその電極膜３の上方に設けられた液晶分
子の配向膜である。５は電極膜５３と配向膜５４とを有
する第２の基板である。そして６は第１、第２の基板
１、５の間に充填され、配向膜４、５４で配向された液
晶層であり、いわゆる電界によって液晶分子の配列が制
御でき、それに伴って光学特性が変化するものである。
この液晶層６としては、例えば９０度捩れ配向のネマテ
ィック液晶層（ＴＮ）や２７０度等の大きな捩れ配向を
もつネマティック液晶層（ＳＴＮ）などの電界効果型液
晶が利用できる。そして７は、その液晶層６の高分子液
晶層２とは反対側に位置する基板５の外側に配置された
偏光板であり、第２の基板５自身を偏光特性を持つ基板
で構成してもよいことから偏光子と呼ぶこともある。
である。図に於て、１は第１の基板で、特定波長の円偏
光された光を高効率に反射する高分子液晶層２を持つ。
この高分子液晶層２は板ガラス等からなる基台１１の上
に設けられ、選択された波長の円偏光した光を反射する
硬化されたコレステリック液晶からなるもので、必要に
応じて下地層（図示せず）と保護層１３に挾持されてい
る。３はその高分子液晶層２の上方に設けられた電極膜
で、第２の基板の電極とマトリクスを組むためにストラ
イプ状の透明電極層（ＩＴＯ）が平行して複数本設けら
れている。４はその電極膜３の上方に設けられた液晶分
子の配向膜である。５は電極膜５３と配向膜５４とを有
する第２の基板である。そして６は第１、第２の基板
１、５の間に充填され、配向膜４、５４で配向された液
晶層であり、いわゆる電界によって液晶分子の配列が制
御でき、それに伴って光学特性が変化するものである。
この液晶層６としては、例えば９０度捩れ配向のネマテ
ィック液晶層（ＴＮ）や２７０度等の大きな捩れ配向を
もつネマティック液晶層（ＳＴＮ）などの電界効果型液
晶が利用できる。そして７は、その液晶層６の高分子液
晶層２とは反対側に位置する基板５の外側に配置された
偏光板であり、第２の基板５自身を偏光特性を持つ基板
で構成してもよいことから偏光子と呼ぶこともある。
【０００９】このような構成において、高分子液晶層２
は特定な波長に対する右旋（または左旋）に円偏光した
光を反射し、液晶層６はその光を電界の有無にしたがっ
て位相を進めながら透過するか別の位相で透過させるか
する。例えば高分子液晶層２によって右にπ／４進む光
は、無電界時に３π／４進み、電界時にπ／４進む光と
なって、これが偏光子７によって遮光されもしくは透過
され、これにより黒または特定の色の光が観察されるこ
とになる。液晶層６に加えて所定のレターデーションを
持つ位相板または位相層を積層してもよい。このように
高分子液晶層のコレステリック液晶特有な光反射を利用
するので、高分子液晶層２として、選択する波長が各々
赤、緑、青に対応するものを交互に配置しておけば、カ
ラー表示が行えることとなる。
は特定な波長に対する右旋（または左旋）に円偏光した
光を反射し、液晶層６はその光を電界の有無にしたがっ
て位相を進めながら透過するか別の位相で透過させるか
する。例えば高分子液晶層２によって右にπ／４進む光
は、無電界時に３π／４進み、電界時にπ／４進む光と
なって、これが偏光子７によって遮光されもしくは透過
され、これにより黒または特定の色の光が観察されるこ
とになる。液晶層６に加えて所定のレターデーションを
持つ位相板または位相層を積層してもよい。このように
高分子液晶層のコレステリック液晶特有な光反射を利用
するので、高分子液晶層２として、選択する波長が各々
赤、緑、青に対応するものを交互に配置しておけば、カ
ラー表示が行えることとなる。
【００１０】次いで本発明について、具体的に説明す
る。まず基台１１は板ガラス等を用いることとし、必要
に応じて光吸収性の被膜を設けておく。この基台１１に
コレステリック液晶層からなる高分子液晶層２を形成す
る前に配向処理を施すが、これは板ガラス表面を直接こ
するよりも、ポリイミド樹脂等からなる厚さ１０〜２０
０ｎｍの下地層を設け、これを綿布などでラビングする
のがよい。
る。まず基台１１は板ガラス等を用いることとし、必要
に応じて光吸収性の被膜を設けておく。この基台１１に
コレステリック液晶層からなる高分子液晶層２を形成す
る前に配向処理を施すが、これは板ガラス表面を直接こ
するよりも、ポリイミド樹脂等からなる厚さ１０〜２０
０ｎｍの下地層を設け、これを綿布などでラビングする
のがよい。
【００１１】ついでコレステリック高分子液晶を溶媒に
溶解して液晶材料を得、この液晶材料を配向処理のなさ
れた表面の上に塗布する。高分子液晶層２を構成する主
剤となるコレステリック液晶は、例えば特開昭５７−１
６５４８０号公報や特開昭６１−１３７１３３号公報に
示される様な、シロキサンリングに、他のリングとの結
合を行う例えばアクリル基と、コレステリック液晶が交
互に周囲に結合されたものを利用する。この場合、この
コレステリック液晶には表示中に電界を印加しないとい
ってもコレステリックの螺旋方向が光軸に沿っていなけ
ればならないので、上述のように配向処理した上に塗布
する。溶媒としてはネマティック性を示す液晶化合物ま
たは混合物、あるいは高分子液晶を混合することによっ
てネマティック液晶性を示すことになる液体化合物また
は混合物であって、例えば図２のａ，ｂ，ｃに示すよう
な材料を単独若しくは混合して用いることができる。溶
解するときは１０〜３０％濃度程度にするのが好まし
い。また保護膜１３を利用する場合、例えば厚さ１００
〜１０００ｎｍのポリビニルアルコール等がよい。この
ような保護膜材を塗布した後８０〜１２０度Ｃの熱処理
をするか、またはラビング処理をし、その後高分子液晶
層を硬化させる。
溶解して液晶材料を得、この液晶材料を配向処理のなさ
れた表面の上に塗布する。高分子液晶層２を構成する主
剤となるコレステリック液晶は、例えば特開昭５７−１
６５４８０号公報や特開昭６１−１３７１３３号公報に
示される様な、シロキサンリングに、他のリングとの結
合を行う例えばアクリル基と、コレステリック液晶が交
互に周囲に結合されたものを利用する。この場合、この
コレステリック液晶には表示中に電界を印加しないとい
ってもコレステリックの螺旋方向が光軸に沿っていなけ
ればならないので、上述のように配向処理した上に塗布
する。溶媒としてはネマティック性を示す液晶化合物ま
たは混合物、あるいは高分子液晶を混合することによっ
てネマティック液晶性を示すことになる液体化合物また
は混合物であって、例えば図２のａ，ｂ，ｃに示すよう
な材料を単独若しくは混合して用いることができる。溶
解するときは１０〜３０％濃度程度にするのが好まし
い。また保護膜１３を利用する場合、例えば厚さ１００
〜１０００ｎｍのポリビニルアルコール等がよい。この
ような保護膜材を塗布した後８０〜１２０度Ｃの熱処理
をするか、またはラビング処理をし、その後高分子液晶
層を硬化させる。
【００１２】硬化は真空加熱または室温加熱により、塗
布した液晶材料より高分子液晶以外の溶媒を蒸発させ
る。加熱中に塗布した液晶材料に紫外線を当ててＵＶ硬
化させてもよい。コレステリック液晶層はその固有ピッ
チにより選択された波長の特定の方向の光を反射するの
で、この架橋硬化によりその固有ピッチが固定され、選
択された波長の光に対する高分子液晶層２が形成され
る。このような高分子液晶層２は厚みが３〜３００μｍ
となる。
布した液晶材料より高分子液晶以外の溶媒を蒸発させ
る。加熱中に塗布した液晶材料に紫外線を当ててＵＶ硬
化させてもよい。コレステリック液晶層はその固有ピッ
チにより選択された波長の特定の方向の光を反射するの
で、この架橋硬化によりその固有ピッチが固定され、選
択された波長の光に対する高分子液晶層２が形成され
る。このような高分子液晶層２は厚みが３〜３００μｍ
となる。
【００１３】ついでその高分子液晶層２の上方に少なく
とも電極膜と配向膜とを積層して基板を構成する。必要
に応じて位相層を積層する場合も同様に、例えばポリシ
ロキサンを主鎖とし側鎖にネマティック液晶を有し、適
宜紫外線によって架橋する活性基を有したネマティック
高分子液晶を溶媒に希釈し、高分子液晶層２若しくはそ
の上の保護層１３の上に塗布し、紫外線を照射して硬化
させる。また電極膜３や配向膜４はＩＴＯ膜や、ＴＮ用
の配向剤、ＳＴＮ用の配向剤、若しくは強誘電液晶用の
配向剤等が用いられる。他方の基板５における配向膜５
４や電極膜５３も同様である。そしてこのようにして構
成された基板１と他の基板５を重ね合わせて、シール材
９で周辺をシールして液晶セルを構成し、滴下法、真空
注入法などでその基板１、５の間隔に液晶を充填し、注
入口を封止する。液晶層６は上述したように強誘電液晶
や、液晶分子が螺旋構造を取るＴＮ、ＳＴＮなどを用い
ることができる。
とも電極膜と配向膜とを積層して基板を構成する。必要
に応じて位相層を積層する場合も同様に、例えばポリシ
ロキサンを主鎖とし側鎖にネマティック液晶を有し、適
宜紫外線によって架橋する活性基を有したネマティック
高分子液晶を溶媒に希釈し、高分子液晶層２若しくはそ
の上の保護層１３の上に塗布し、紫外線を照射して硬化
させる。また電極膜３や配向膜４はＩＴＯ膜や、ＴＮ用
の配向剤、ＳＴＮ用の配向剤、若しくは強誘電液晶用の
配向剤等が用いられる。他方の基板５における配向膜５
４や電極膜５３も同様である。そしてこのようにして構
成された基板１と他の基板５を重ね合わせて、シール材
９で周辺をシールして液晶セルを構成し、滴下法、真空
注入法などでその基板１、５の間隔に液晶を充填し、注
入口を封止する。液晶層６は上述したように強誘電液晶
や、液晶分子が螺旋構造を取るＴＮ、ＳＴＮなどを用い
ることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上の如く、本発明にあっては特定の波
長域の光に着目してその波長域の光を有効に利用するに
あたり、液晶状態で塗布し硬化させることで高分子液晶
層を得るので、ネマティック・コレステリックの液晶相
の相転移だけで、液体からの相転移が含まれないので、
粘度の変化も少なく、塗布状態で既に配向処理の影響を
受けているので配向が均一となり、表示品位の高い液晶
表示器が提供できた。
長域の光に着目してその波長域の光を有効に利用するに
あたり、液晶状態で塗布し硬化させることで高分子液晶
層を得るので、ネマティック・コレステリックの液晶相
の相転移だけで、液体からの相転移が含まれないので、
粘度の変化も少なく、塗布状態で既に配向処理の影響を
受けているので配向が均一となり、表示品位の高い液晶
表示器が提供できた。
【図１】本発明の実施例における液晶表示器の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例に用いる溶媒の例示の図であ
る。
る。
１ 第１の基板 ２ 高分子液晶層 ３ 電極膜 ４ 配向膜 ５ 第２の基板 ６ 液晶層 ７ 偏光板（偏光子）
フロントページの続き (72)発明者 須崎 剛 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥 取三洋電機株式会社内 (72)発明者 鈴木 淑雄 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥 取三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−291626（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−3021（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−12317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−117394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−7949（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−128716（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73225（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−67219（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−165480（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−175816（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1335 G02B 5/30 G02F 1/1333 G02F 1/139
Claims (1)
- 【請求項１】 基台に配向処理を施してコレステリック
液晶を溶解したネマティック液晶性を示す化合物からな
る液晶材料を塗布し、硬化させて特定波長の円偏光され
た光を反射するコレステリック液晶層を得る工程と、そ
のコレステリック液晶層の上方に少なくとも電極膜と配
向膜を積層して基板を構成する工程と、その基板と少な
くとも電極と配向膜を有する他の基板を重ね合わせてそ
の基板間隔に液晶を充填する工程とを具備したことを特
徴とする液晶表示器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27947593A JP3204475B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 液晶表示器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27947593A JP3204475B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 液晶表示器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134308A JPH07134308A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3204475B2 true JP3204475B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17611575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27947593A Expired - Fee Related JP3204475B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | 液晶表示器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3204475B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP27947593A patent/JP3204475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07134308A (ja) | 1995-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |