JP3294381B2 - 液晶電気光学装置作製方法 - Google Patents
液晶電気光学装置作製方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶材料と未硬化樹脂
との混合物中から未硬化樹脂を析出、硬化して形成した
カラム状樹脂を有する液晶電気光学装置の作製方法に関
する。
との混合物中から未硬化樹脂を析出、硬化して形成した
カラム状樹脂を有する液晶電気光学装置の作製方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】最近、大面積の液晶ディスプレイが注目
されている。しかしながら大面積化することで基板自身
にたわみが生じ、例えば液晶材料として強誘電性液晶を
用いた場合、強誘電性液晶は層構造を有しているため基
板が変形することによってこの層構造が崩れ、表示に支
障がでてしまい、大面積化できないという問題があっ
た。この問題は、強誘電性液晶に限ったことではなく、
他の液晶材料を用いた場合でも基本的にいえることであ
る。
されている。しかしながら大面積化することで基板自身
にたわみが生じ、例えば液晶材料として強誘電性液晶を
用いた場合、強誘電性液晶は層構造を有しているため基
板が変形することによってこの層構造が崩れ、表示に支
障がでてしまい、大面積化できないという問題があっ
た。この問題は、強誘電性液晶に限ったことではなく、
他の液晶材料を用いた場合でも基本的にいえることであ
る。
【０００３】また、従来においては、基板間隔を保つた
めに基板間に保持された酸化珪素のスペーサーを用い、
さらに基板のたわみや膨らみをなくすために、やはり基
板間に保持された有機樹脂性の内部接着材料を用いてい
た。スペーサーは文字通り、基板間隔を保持するための
もので、その直径によって、基板間隔が決まるものであ
る。また、基板同士を密着させるために用いられる有機
樹脂は、その直径が必要とする基板間隔よりも大きく、
基板間において潰れることによって、上下の基板同士を
密着せしめる作用を有するものである。
めに基板間に保持された酸化珪素のスペーサーを用い、
さらに基板のたわみや膨らみをなくすために、やはり基
板間に保持された有機樹脂性の内部接着材料を用いてい
た。スペーサーは文字通り、基板間隔を保持するための
もので、その直径によって、基板間隔が決まるものであ
る。また、基板同士を密着させるために用いられる有機
樹脂は、その直径が必要とする基板間隔よりも大きく、
基板間において潰れることによって、上下の基板同士を
密着せしめる作用を有するものである。
【０００４】上記のような従来の構成においては、まず
基板上に配向処理を施し、つぎに一方の基板上に上記ス
ペーサーと内部接着材料を散布し、しかる後に基板同士
を張り合わせることによって、基板間隔を決定すると共
に、基板同士を張り合わせ、しかる後に基板間に液晶を
注入することを基本的な作製方法としていた。
基板上に配向処理を施し、つぎに一方の基板上に上記ス
ペーサーと内部接着材料を散布し、しかる後に基板同士
を張り合わせることによって、基板間隔を決定すると共
に、基板同士を張り合わせ、しかる後に基板間に液晶を
注入することを基本的な作製方法としていた。
【０００５】しかしながら、上記従来の作製工程につい
て検討したところ、液晶が配向規制力に従って配向せん
とその状態が変化する際、上記基板同士を密着させるた
めの樹脂材料が、液晶の配向せんとする動きを規制して
いることが判明した。
て検討したところ、液晶が配向規制力に従って配向せん
とその状態が変化する際、上記基板同士を密着させるた
めの樹脂材料が、液晶の配向せんとする動きを規制して
いることが判明した。
【０００６】上記の２つの問題、即ち、・基板間隔を一
定に保つ構成が必要である。・液晶を配向させる際に、
基板同士を密着させる材料が液晶の配向に悪影響を与え
ている。といった問題を解決する方法として、本発明者
らが、特願平５−５５２３７に示した発明がある。
定に保つ構成が必要である。・液晶を配向させる際に、
基板同士を密着させる材料が液晶の配向に悪影響を与え
ている。といった問題を解決する方法として、本発明者
らが、特願平５−５５２３７に示した発明がある。
【０００７】この発明は、一対の基板間に液晶材料及び
未硬化樹脂の混合物と、前記一対の基板のうち少なくと
も一方の基板の内側面上に前記液晶材料を一定の方向に
配列させる配向手段を設け、前記液晶材料中に混入させ
ていた未硬化樹脂が析出、硬化したことによって形成さ
れるカラム状の樹脂を有すること、を要旨とする液晶電
気光学装置である。
未硬化樹脂の混合物と、前記一対の基板のうち少なくと
も一方の基板の内側面上に前記液晶材料を一定の方向に
配列させる配向手段を設け、前記液晶材料中に混入させ
ていた未硬化樹脂が析出、硬化したことによって形成さ
れるカラム状の樹脂を有すること、を要旨とする液晶電
気光学装置である。
【０００８】上記液晶電気光学装置の作製方法は、配向
処理を施した一対の相対向する基板間に、液晶材料と、
反応開始剤を添加した樹脂材料とを混合して封入し、液
晶を配向させた後に、紫外線照射等によって析出した樹
脂成分を硬化させ、この樹脂成分をカラム状（柱状）に
硬化形成することによって行う。
処理を施した一対の相対向する基板間に、液晶材料と、
反応開始剤を添加した樹脂材料とを混合して封入し、液
晶を配向させた後に、紫外線照射等によって析出した樹
脂成分を硬化させ、この樹脂成分をカラム状（柱状）に
硬化形成することによって行う。
【０００９】上記のような液晶材料中から析出させたカ
ラム状の樹脂を、柱状の樹脂スペーサーという意味で重
合カラムスペーサー（Polymerized Column Spacer 、Ｐ
ＣＳと略す）という。
ラム状の樹脂を、柱状の樹脂スペーサーという意味で重
合カラムスペーサー（Polymerized Column Spacer 、Ｐ
ＣＳと略す）という。
【００１０】上記構成の概要を図１を用いて説明する。
図１に示されているのは、単純マトリックス型の液晶表
示装置である。図１において、電極１０３、１０４を有
する透光性基板１０１、１０２上の基板上には液晶材料
を一定の方向に配列するための配向手段１０５が設けら
れている。この基板間に液晶材料１０６が挟持されてい
る。液晶材料１０６は配向手段１０５に従って一軸配向
している。一方、液晶材料から分離析出した樹脂１０７
がカラム状（柱状）となって２枚の基板１０１、１０２
上の配向手段１０５に接着している。配向手段がどちら
か一方の基板側のみに形成されている場合、樹脂１０７
は、例えば配向手段１０５と、透光性基板１０２あるい
は該基板と電極１０４に接着している。
図１に示されているのは、単純マトリックス型の液晶表
示装置である。図１において、電極１０３、１０４を有
する透光性基板１０１、１０２上の基板上には液晶材料
を一定の方向に配列するための配向手段１０５が設けら
れている。この基板間に液晶材料１０６が挟持されてい
る。液晶材料１０６は配向手段１０５に従って一軸配向
している。一方、液晶材料から分離析出した樹脂１０７
がカラム状（柱状）となって２枚の基板１０１、１０２
上の配向手段１０５に接着している。配向手段がどちら
か一方の基板側のみに形成されている場合、樹脂１０７
は、例えば配向手段１０５と、透光性基板１０２あるい
は該基板と電極１０４に接着している。
【００１１】この液晶電気光学装置を作製するには、ス
ペーサー１０８によって基板間隔が決められた電極１０
３、１０４を有する一組の透光性基板１０１、１０２で
液晶材料と反応開始剤を添加した未硬化の樹脂との混合
物を挟持させ、前記透光性基板間において前記混合物中
から前記未硬化樹脂を析出させることによって、前記液
晶材料を配向手段に沿って配列させる。しかる後に前記
析出した未硬化樹脂を硬化するための手段を施すことに
より前記未硬化樹脂が硬化しカラム（１０７で示され
る）となって前記両基板を接着する。
ペーサー１０８によって基板間隔が決められた電極１０
３、１０４を有する一組の透光性基板１０１、１０２で
液晶材料と反応開始剤を添加した未硬化の樹脂との混合
物を挟持させ、前記透光性基板間において前記混合物中
から前記未硬化樹脂を析出させることによって、前記液
晶材料を配向手段に沿って配列させる。しかる後に前記
析出した未硬化樹脂を硬化するための手段を施すことに
より前記未硬化樹脂が硬化しカラム（１０７で示され
る）となって前記両基板を接着する。
【００１２】図１に示す構成を採用した場合、液晶材料
１０６が配向手段１０５に従って配列した後に樹脂を硬
化させるため、硬化前の良好な配向状態を保つことが出
来、硬化後の樹脂が配向に与える影響は極めて少ない。
すなわちこのカラム状の硬化樹脂１０７は、基板間隔を
保持せしめると共に密着性を向上させるという効果と、
液晶の配向性を向上させるという効果を有する。
１０６が配向手段１０５に従って配列した後に樹脂を硬
化させるため、硬化前の良好な配向状態を保つことが出
来、硬化後の樹脂が配向に与える影響は極めて少ない。
すなわちこのカラム状の硬化樹脂１０７は、基板間隔を
保持せしめると共に密着性を向上させるという効果と、
液晶の配向性を向上させるという効果を有する。
【００１３】
【従来技術の問題点】上記構成は優れたものであるが、
カラム状樹脂が析出する位置は全く制御できず、液晶材
料と樹脂のそれぞれの析出位置が偏りを生じていると表
示状態の均一性が失われてしまっていた。また薄膜トラ
ンジスタ等のスイッチング素子を有する液晶電気光学装
置においては、画素電極上に樹脂の析出が偏ると開口率
の低下を引き起こしてしまった。
カラム状樹脂が析出する位置は全く制御できず、液晶材
料と樹脂のそれぞれの析出位置が偏りを生じていると表
示状態の均一性が失われてしまっていた。また薄膜トラ
ンジスタ等のスイッチング素子を有する液晶電気光学装
置においては、画素電極上に樹脂の析出が偏ると開口率
の低下を引き起こしてしまった。
【００１４】また、液晶材料として強誘電性液晶を用い
た場合、樹脂の析出箇所の偏りにより層構造が崩れて配
向欠陥が発生することがあり、これによってコントラス
ト比の低下をまねいていた。
た場合、樹脂の析出箇所の偏りにより層構造が崩れて配
向欠陥が発生することがあり、これによってコントラス
ト比の低下をまねいていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶材料と
未硬化樹脂との混合物中から未硬化樹脂を析出、硬化し
て形成したカラム状樹脂を有する液晶電気光学装置を作
製するに際し、未硬化樹脂の析出する位置を任意に制御
することを目的とする。
未硬化樹脂との混合物中から未硬化樹脂を析出、硬化し
て形成したカラム状樹脂を有する液晶電気光学装置を作
製するに際し、未硬化樹脂の析出する位置を任意に制御
することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、一対の基板間に、液晶材料と未硬化樹脂と
の混合物を挟持させ、該混合物中から前記未硬化樹脂を
カラム状に析出させた後硬化させた液晶電気光学装置を
作製するに際し、前記一対の基板のうち少なくとも一方
の基板の前記混合物に接する面の表面状態を部分的に変
化させることにより、前記未硬化樹脂の析出位置を制御
することを特徴とする液晶電気光学装置作製方法。
に本発明は、一対の基板間に、液晶材料と未硬化樹脂と
の混合物を挟持させ、該混合物中から前記未硬化樹脂を
カラム状に析出させた後硬化させた液晶電気光学装置を
作製するに際し、前記一対の基板のうち少なくとも一方
の基板の前記混合物に接する面の表面状態を部分的に変
化させることにより、前記未硬化樹脂の析出位置を制御
することを特徴とする液晶電気光学装置作製方法。
【００１７】
【作用】本発明者らは重合カラムスペーサ（ＰＣＳ）を
形成するに際し、液晶材料と未硬化樹脂との混合物（以
下液晶混合物という）中から未硬化樹脂がカラム状に析
出する位置が、液晶混合物と接する基板表面のうち表面
状態が部分的に変化している箇所に定まっていることを
発見した。これにより、液晶混合物に接する少なくとも
一方の基板の表面の状態を部分的に変化させて、従来困
難であった樹脂の析出する位置の制御を行うことができ
る。
形成するに際し、液晶材料と未硬化樹脂との混合物（以
下液晶混合物という）中から未硬化樹脂がカラム状に析
出する位置が、液晶混合物と接する基板表面のうち表面
状態が部分的に変化している箇所に定まっていることを
発見した。これにより、液晶混合物に接する少なくとも
一方の基板の表面の状態を部分的に変化させて、従来困
難であった樹脂の析出する位置の制御を行うことができ
る。
【００１８】基板の表面状態を変化させる方法として
は、例えば、基板周辺部をシールするシール材を印刷す
る際に使用するスクリーン印刷の版を用いることができ
る。すなわち、シール材を印刷する際にスクリーン印刷
の版が基板に接触し、基板表面に版の織り目（ここで
は、版を構成する縦糸と横糸が交差して重なっている部
分のことを示す）が接触する部分Ａとそれ以外の部分Ｂ
が生じ、結果的にＡとＢという表面状態が異なる２つの
部分が発生する。
は、例えば、基板周辺部をシールするシール材を印刷す
る際に使用するスクリーン印刷の版を用いることができ
る。すなわち、シール材を印刷する際にスクリーン印刷
の版が基板に接触し、基板表面に版の織り目（ここで
は、版を構成する縦糸と横糸が交差して重なっている部
分のことを示す）が接触する部分Ａとそれ以外の部分Ｂ
が生じ、結果的にＡとＢという表面状態が異なる２つの
部分が発生する。
【００１９】このような基板の表面状態が部分的に変化
している液晶セルに、液晶材料と未硬化樹脂の混合物を
液晶材料が等方相を示す温度で注入し、室温まで徐冷す
ると、徐冷中にまず前記液晶材料が等方相から液晶相に
転移するときに上記のＢ部に液晶材料が析出し、さらに
未硬化樹脂が上記Ａ部に析出する。
している液晶セルに、液晶材料と未硬化樹脂の混合物を
液晶材料が等方相を示す温度で注入し、室温まで徐冷す
ると、徐冷中にまず前記液晶材料が等方相から液晶相に
転移するときに上記のＢ部に液晶材料が析出し、さらに
未硬化樹脂が上記Ａ部に析出する。
【００２０】このふるまいの原因としては、基板表面に
微小な凹凸が形成されているためとも考えられる。ある
いは版の構成材料が微量ながら基板表面に転写したとも
考えられる。いずれにしても、基板表面の状態が部分的
に変化している。
微小な凹凸が形成されているためとも考えられる。ある
いは版の構成材料が微量ながら基板表面に転写したとも
考えられる。いずれにしても、基板表面の状態が部分的
に変化している。
【００２１】このように本発明により、従来は全く制御
できなかったカラム状樹脂の形成される位置を、任意に
制御することができるようになった。以下に実施例を示
す。
できなかったカラム状樹脂の形成される位置を、任意に
制御することができるようになった。以下に実施例を示
す。
【００２２】
【実施例】本実施例では図２に示す強誘電性液晶セルを
作製した。液晶セルは２枚の基板１１１、１１２からな
り、該基板上には液晶材料を駆動するための電極１１
３、１１４が対向しており、該基板間には液晶材料等が
挟持されている。ここで、２枚の基板には厚さ１. １ｍ
ｍ、１００×８０ｍｍの青板ガラスを使用した。該２枚
の基板上にはスパッタ法などの方法により透明電極ＩＴ
Ｏが成膜されている。該ＩＴＯの膜厚は１０００Åであ
る。また、画素の大きさは６０ｍｍ□である。基板の間
隔は１. ５μｍである。
作製した。液晶セルは２枚の基板１１１、１１２からな
り、該基板上には液晶材料を駆動するための電極１１
３、１１４が対向しており、該基板間には液晶材料等が
挟持されている。ここで、２枚の基板には厚さ１. １ｍ
ｍ、１００×８０ｍｍの青板ガラスを使用した。該２枚
の基板上にはスパッタ法などの方法により透明電極ＩＴ
Ｏが成膜されている。該ＩＴＯの膜厚は１０００Åであ
る。また、画素の大きさは６０ｍｍ□である。基板の間
隔は１. ５μｍである。
【００２３】ここではユニフォーム配向とするため、ど
ちらか一方の基板の電極が形成されている面上に配向膜
１１５を形成した。配向膜材料はポリイミド系の樹脂、
例えばＬＱ−５２００（日立化成製）、ＬＰ−６４（東
レ製）、ＲＮ−３０５（日産化学製）等であり、ここで
はＬＰ−６４を使用した。配向膜はｎ−メチル−２−ピ
ロリドン等の溶媒により希釈しスピンコート法により塗
布した。塗布した基板は２５０〜３００℃、ここでは２
８０℃で２. ５時間加熱し溶媒を乾燥させ、塗膜をイミ
ド化し硬化させた。硬化後の膜厚は３００Åであった。
ちらか一方の基板の電極が形成されている面上に配向膜
１１５を形成した。配向膜材料はポリイミド系の樹脂、
例えばＬＱ−５２００（日立化成製）、ＬＰ−６４（東
レ製）、ＲＮ−３０５（日産化学製）等であり、ここで
はＬＰ−６４を使用した。配向膜はｎ−メチル−２−ピ
ロリドン等の溶媒により希釈しスピンコート法により塗
布した。塗布した基板は２５０〜３００℃、ここでは２
８０℃で２. ５時間加熱し溶媒を乾燥させ、塗膜をイミ
ド化し硬化させた。硬化後の膜厚は３００Åであった。
【００２４】次に配向膜をラビングする。ラビングはレ
ーヨン、綿等の布が巻いてあるローラーで４５０〜９０
０ｒｐｍ、ここでは４５０ｒｐｍの回転数で一方向に擦
った。
ーヨン、綿等の布が巻いてあるローラーで４５０〜９０
０ｒｐｍ、ここでは４５０ｒｐｍの回転数で一方向に擦
った。
【００２５】次に該セルの間隔を一定にするためスペー
サー１１８として、配向膜が塗布されている側の基板に
は直径１. ５μｍの真絲球（触媒化成製）を散布した。
サー１１８として、配向膜が塗布されている側の基板に
は直径１. ５μｍの真絲球（触媒化成製）を散布した。
【００２６】また、他方の基板上には２枚の基板を固定
するために、シール剤として基板の周辺に２液製のエポ
キシ系接着剤をスクリーン印刷により印刷塗布し、その
後２枚の基板を接着固定した。本実施例におけるスクリ
ーン版のメッシュ（２５. ４mm当りの、縦横の糸によっ
て囲まれた空間の数）は２５０、従って糸と糸との距離
は１０１. ６μｍ、またスクリーンを構成する糸の線径
は２８μｍである。
するために、シール剤として基板の周辺に２液製のエポ
キシ系接着剤をスクリーン印刷により印刷塗布し、その
後２枚の基板を接着固定した。本実施例におけるスクリ
ーン版のメッシュ（２５. ４mm当りの、縦横の糸によっ
て囲まれた空間の数）は２５０、従って糸と糸との距離
は１０１. ６μｍ、またスクリーンを構成する糸の線径
は２８μｍである。
【００２７】上記セルには液晶材料１１６及び未硬化の
高分子樹脂の混合体を注入する。液晶材料としてはビフ
ェニル系の強誘電性液晶を使用した。この液晶は相系列
がIso-SmA-SmC*-Cryを取る。構造式は Ｃ8 Ｈ17Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 Ｃ10Ｈ21Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 となっており、上記２種の材料が１：１で混合してい
る。高分子樹脂としては市販の紫外線硬化型の樹脂を使
用した。液晶材料と未硬化高分子樹脂は、重量比で９
５：５および８５：１５の割合で混合する。該混合体は
均一に混ざるようにＩｓｏ（等方）相になる温度で攪拌
した。該混合体はＩｓｏ相からＳｍＡ相への転移点が液
晶材料のみの場合より、５〜２０℃低下した。
高分子樹脂の混合体を注入する。液晶材料としてはビフ
ェニル系の強誘電性液晶を使用した。この液晶は相系列
がIso-SmA-SmC*-Cryを取る。構造式は Ｃ8 Ｈ17Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 Ｃ10Ｈ21Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 となっており、上記２種の材料が１：１で混合してい
る。高分子樹脂としては市販の紫外線硬化型の樹脂を使
用した。液晶材料と未硬化高分子樹脂は、重量比で９
５：５および８５：１５の割合で混合する。該混合体は
均一に混ざるようにＩｓｏ（等方）相になる温度で攪拌
した。該混合体はＩｓｏ相からＳｍＡ相への転移点が液
晶材料のみの場合より、５〜２０℃低下した。
【００２８】上記混合体の注入は、液晶セル及び混合体
を１００℃とし真空下で行った。注入後、液晶セルは２
〜２０℃／ｈｒ、ここでは３℃／ｈｒの割合で徐冷し
た。
を１００℃とし真空下で行った。注入後、液晶セルは２
〜２０℃／ｈｒ、ここでは３℃／ｈｒの割合で徐冷し
た。
【００２９】この液晶セルの配向状態を、偏光顕微鏡で
直交ニコル下で観察したところある回転角で消光位、即
ち片方の偏光板に入射した光が、他方の偏光板を透過せ
ず、あたかも光が遮断された状態が得られた。このこと
は液晶材料が、ユニフォーム配向となっていることを示
している。
直交ニコル下で観察したところある回転角で消光位、即
ち片方の偏光板に入射した光が、他方の偏光板を透過せ
ず、あたかも光が遮断された状態が得られた。このこと
は液晶材料が、ユニフォーム配向となっていることを示
している。
【００３０】また、液晶材料の中に未硬化樹脂が点在し
て析出しているのが観察された。その時の様子を図３に
示す。未硬化樹脂は複屈折性を示さないので偏光顕微鏡
下では光は透過せず黒色に見えた。この状態で液晶材料
と未硬化樹脂を分離できている。
て析出しているのが観察された。その時の様子を図３に
示す。未硬化樹脂は複屈折性を示さないので偏光顕微鏡
下では光は透過せず黒色に見えた。この状態で液晶材料
と未硬化樹脂を分離できている。
【００３１】未硬化樹脂は縦横等間隔で析出された。各
々の未硬化樹脂の間隔は縦横ほぼ１０２μｍであった。
これはスクリーン版の織り目の間隔に等しい。
々の未硬化樹脂の間隔は縦横ほぼ１０２μｍであった。
これはスクリーン版の織り目の間隔に等しい。
【００３２】また、この時液晶材料中にはジグザグ欠陥
等の配向欠陥はほとんど見られなかった。
等の配向欠陥はほとんど見られなかった。
【００３３】次に上記セルの高分子樹脂を硬化させるた
め紫外線を照射した。照射強度は３〜３０ｍＷ／ｃ
ｍ2 、ここでは１０ｍＷ／ｃｍ2 とし、照射時間は０.
５〜５ｍｉｎ、ここでは１ｍｉｎとした。
め紫外線を照射した。照射強度は３〜３０ｍＷ／ｃ
ｍ2 、ここでは１０ｍＷ／ｃｍ2 とし、照射時間は０.
５〜５ｍｉｎ、ここでは１ｍｉｎとした。
【００３４】紫外線照射後、液晶セルの配向状態を上記
と同様に偏光顕微鏡下で観察したが配向状態はほとんど
変化しなかった。紫外線照射による配向状態に対する影
響は見られなかった。
と同様に偏光顕微鏡下で観察したが配向状態はほとんど
変化しなかった。紫外線照射による配向状態に対する影
響は見られなかった。
【００３５】上記液晶セルの光学特性を測定した。測定
方法は、ハロゲンランプを光源とする偏光顕微鏡によ
り、直交ニコル下で液晶セルの透過光強度をフォトマル
チプライヤーで検出するものである。その結果を表１に
示す。表１の結果によれば、液晶材料中に混入した未硬
化樹脂の比率が高い方が、硬化したカラム状樹脂（ＰＣ
Ｓ）１１７が電極部分に占める面積が大きいため、明表
示での透過率が低くなるが、コントラスト比はそれらの
商なので余り差はなくなる。
方法は、ハロゲンランプを光源とする偏光顕微鏡によ
り、直交ニコル下で液晶セルの透過光強度をフォトマル
チプライヤーで検出するものである。その結果を表１に
示す。表１の結果によれば、液晶材料中に混入した未硬
化樹脂の比率が高い方が、硬化したカラム状樹脂（ＰＣ
Ｓ）１１７が電極部分に占める面積が大きいため、明表
示での透過率が低くなるが、コントラスト比はそれらの
商なので余り差はなくなる。
【００３６】
【表１】
【００３７】液晶セルの電極部分を肉眼でみると樹脂の
存在は全く分からない。これらの結果から未硬化樹脂の
混合比が０. １〜２０％程度ならば液晶材料のみの装置
と比較して、遜色のないものとすることができる。
存在は全く分からない。これらの結果から未硬化樹脂の
混合比が０. １〜２０％程度ならば液晶材料のみの装置
と比較して、遜色のないものとすることができる。
【００３８】作製したセルは、セルの表示面を垂直にし
ても表示状態には何等変化がなかった。これは液晶材料
中に点在するＰＣＳが２枚の基板を内部接着し、基板間
隔が一定に保たれセルが瓢箪状に膨れてしまうことを防
いでいるためである。
ても表示状態には何等変化がなかった。これは液晶材料
中に点在するＰＣＳが２枚の基板を内部接着し、基板間
隔が一定に保たれセルが瓢箪状に膨れてしまうことを防
いでいるためである。
【００３９】次に液晶セルの断面を走査型電子顕微鏡で
観察した。液晶材料はアルコールにより抽出した。観察
結果によれば樹脂が２枚の基板間でカラム状（柱状）に
なって硬化していることが分かる。
観察した。液晶材料はアルコールにより抽出した。観察
結果によれば樹脂が２枚の基板間でカラム状（柱状）に
なって硬化していることが分かる。
【００４０】硬化した樹脂の形状は液晶材料の相系列、
液晶／樹脂混合体の徐冷速度で変化し、不定形であるも
のもあれば、一軸配向処理方向に樹脂の長軸ができるも
のもあった。
液晶／樹脂混合体の徐冷速度で変化し、不定形であるも
のもあれば、一軸配向処理方向に樹脂の長軸ができるも
のもあった。
【００４１】なお、各画素に薄膜トランジスタ等のスイ
ッチング素子が接続されたアクティブ型の液晶電気光学
装置において上記の如き方法で樹脂の析出する位置を制
御するに際に、例えば各スイッチング素子の直上にスク
リーン版の織り目がくるように、電極ピッチ等を設計す
るか、スクリーン版のメッシュ数を選択し、さらにシー
ル印刷の際スクリーン版及びスイッチング素子が形成さ
れた基板を位置合わせすることで、スイッチング素子上
とそれ以外の部分とで表面状態を変化させることが可能
となり、結果的にスイッチング素子上、あるいは走査電
極や選択電極上にのみ樹脂を析出させて画素電極上には
樹脂がほとんど無い状態を実現することが可能となる
り、開口率を向上させることができる。
ッチング素子が接続されたアクティブ型の液晶電気光学
装置において上記の如き方法で樹脂の析出する位置を制
御するに際に、例えば各スイッチング素子の直上にスク
リーン版の織り目がくるように、電極ピッチ等を設計す
るか、スクリーン版のメッシュ数を選択し、さらにシー
ル印刷の際スクリーン版及びスイッチング素子が形成さ
れた基板を位置合わせすることで、スイッチング素子上
とそれ以外の部分とで表面状態を変化させることが可能
となり、結果的にスイッチング素子上、あるいは走査電
極や選択電極上にのみ樹脂を析出させて画素電極上には
樹脂がほとんど無い状態を実現することが可能となる
り、開口率を向上させることができる。
【００４２】また、本実施例においては強誘電性液晶を
用いたが、他のネマチック等の液晶も用いてもよい。
用いたが、他のネマチック等の液晶も用いてもよい。
【００４３】
【発明の効果】本発明により、セル内にて液晶材料と未
硬化樹脂との混合物中から未硬化樹脂を析出しカラム状
に硬化させた樹脂スペーサ（重合カラムスペーサ＝ＰＣ
Ｓ）を有する液晶電気光学装置において、任意の場所に
ＰＣＳを析出することが可能となり、液晶材料及びＰＣ
Ｓの位置関係が液晶表示装置全体に渡って均一になり、
表示状態が均一化した。
硬化樹脂との混合物中から未硬化樹脂を析出しカラム状
に硬化させた樹脂スペーサ（重合カラムスペーサ＝ＰＣ
Ｓ）を有する液晶電気光学装置において、任意の場所に
ＰＣＳを析出することが可能となり、液晶材料及びＰＣ
Ｓの位置関係が液晶表示装置全体に渡って均一になり、
表示状態が均一化した。
【００４４】また、液晶材料として強誘電性液晶を用い
た場合において、液晶材料の有する層構造を考慮して樹
脂を析出させることで、ジグザグ欠陥等の配向欠陥の発
生を防止することができ、コントラスト比を向上でき
た。
た場合において、液晶材料の有する層構造を考慮して樹
脂を析出させることで、ジグザグ欠陥等の配向欠陥の発
生を防止することができ、コントラスト比を向上でき
た。
【００４５】また、画素以外の部分のみに樹脂を析出さ
せることが可能となり、特に薄膜トランジスタ等のスイ
ッチング素子を各画素に接続したアクティブマトリクス
型の液晶電気光学装置では画素以外の部分、例えばスイ
ッチング素子や走査電極、選択電極の上部にＰＣＳを析
出させることで画素の開口率を向上させることが可能と
なる。特にスイッチング素子上部に形成した場合、ＰＣ
Ｓは光学的に等方性であるため、液晶電気光学装置にお
いては偏光板によりＰＣＳの部分は光が透過せず黒色状
態となる。これによりスイッチング素子が形成されてな
い側の基板に通常形成される遮光膜を不要とすることが
できる。
せることが可能となり、特に薄膜トランジスタ等のスイ
ッチング素子を各画素に接続したアクティブマトリクス
型の液晶電気光学装置では画素以外の部分、例えばスイ
ッチング素子や走査電極、選択電極の上部にＰＣＳを析
出させることで画素の開口率を向上させることが可能と
なる。特にスイッチング素子上部に形成した場合、ＰＣ
Ｓは光学的に等方性であるため、液晶電気光学装置にお
いては偏光板によりＰＣＳの部分は光が透過せず黒色状
態となる。これによりスイッチング素子が形成されてな
い側の基板に通常形成される遮光膜を不要とすることが
できる。
【図１】 重合カラムスペーサを有する液晶電気光学装
置の概略図を示す。
置の概略図を示す。
【図２】 本発明の実施例による液晶電気光学装置の概
略図を示す。
略図を示す。
【図３】 本発明の実施例によるカラム状樹脂の析出状
態を示す。
態を示す。
【符号の説明】 １０１、１１１・・・基板 １０２、１１２・・・基板 １０３、１１３・・・電極 １０４、１１４・・・電極 １０５、１１５・・・配向膜 １０６、１１６・・・液晶材料 １０７、１１７・・・重合カラムスペーサー １０８、１１８・・・スペーサー ２０１・・・液晶材料 ２０２・・・重合カラムスペーサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1339
Claims (4)
- 【請求項１】一対の基板のうち少なくとも一方の基板の
一部の表面状態を変化させ、 前記一対の基板間に液晶材料と未硬化樹脂との混合物を
挟持させ、 前記基板の一部に前記未硬化樹脂をカラム状に析出させ
ることを特徴とする液晶電気光学装置作製方法。 - 【請求項２】一対の基板のうち少なくとも一方の基板の
一部の表面状態を変化させ、 前記一対の基板間に液晶材料と未硬化樹脂との混合物を
挟持させ、 前記基板の一部に前記未硬化樹脂をカラム状に析出させ
た後硬化させることを特徴とする液晶電気光学装置作製
方法。 - 【請求項３】一対の基板のうち少なくとも一方の基板の
一部の表面状態をスクリーン印刷の版を押圧することに
より変化させ、 前記一対の基板間に液晶材料と未硬化樹脂との混合物を
挟持させ、 前記基板の一部に前記未硬化樹脂をカラム状に析出させ
ることを特徴とする液晶電気光学装置作製方法。 - 【請求項４】 一対の基板のうち少なくとも一方の基板の
一部の表面状態をスクリーン印刷の版を押圧することに
より変化させ、 前記一対の基板間に液晶材料と未硬化樹脂との混合物を
挟持させ、 前記基板の一部に前記未硬化樹脂をカラム状に析出させ
た後硬化させることを特徴とする液晶電気光学装置作製
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14430393A JP3294381B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 液晶電気光学装置作製方法 |
| US08/246,241 US5739882A (en) | 1991-11-18 | 1994-05-19 | LCD polymerized column spacer formed on a modified substrate, from an acrylic resin, on a surface having hydrophilic and hydrophobic portions, or at regular spacings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14430393A JP3294381B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 液晶電気光学装置作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331948A JPH06331948A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3294381B2 true JP3294381B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=15358943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14430393A Expired - Fee Related JP3294381B2 (ja) | 1991-11-18 | 1993-05-24 | 液晶電気光学装置作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3294381B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5594569A (en) | 1993-07-22 | 1997-01-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same |
| US7227603B1 (en) | 1993-07-22 | 2007-06-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same |
| JP3390633B2 (ja) | 1997-07-14 | 2003-03-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| JP5272289B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2013-08-28 | カシオ計算機株式会社 | スクリーン印刷装置 |
| JP7440266B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2024-02-28 | 大日本印刷株式会社 | 合わせガラス、液晶フィルム |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP14430393A patent/JP3294381B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06331948A (ja) | 1994-12-02 |
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