JPH02148024A - 強誘電性液晶電気光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （従来の技術〕 強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置は従来のＴ　Ｎ
　（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｎ＋ａｔｉｃ）液晶を用いた
電気光学装置に比較して高速応答性、広視野角性、メモ
リー機能等の面で優れている。しかしながらその反面、
強誘電性液晶電気光学装置は液晶層の厚さ（以下セル厚
という）の均一性が非常に重要であり微妙なセル厚のム
ラに対しても表示の色Ｊ、うが生じる。そのため強誘電
性液晶を用いた電気光学装置のセル厚の制御は非常に困
難なものである。

従来、一対の基板の間にガラスファイバー等のスペーサ
ーを介在せしめた液晶セルが知られているが、デイスプ
レィ等への応用の際画面の大型化が進むにつれ、この構
造の問題点が露呈されてきた。

即ち液晶をセル内に注入する方法として真空注入法が知
られていて、その概要は液晶セル全体を１つの真空槽中
に設置し、セル内部を真空引き後セルの注入口に液晶材
料を満たし、槽内の圧力を次第に高めることでセル内部
に液晶材料を圧力差によって注入する方法であるが、こ
の真空注入法を用いる際、従来の構造のセルではセル外
の圧力がセル内の圧力より低くなった時セルが膨張し、
セル内外の圧力差がなくなってもセルは元通りには戻ら
ないため液晶が過剰に注入されてしまう。

さらに強誘電性液晶では粘性が高いために注入時に熱を
加えるが、この場合にはスペーサー、シール材等の熱膨
張の効果も加わるため、さらにセルがふくらむ。そのた
めにセル内への液晶の過剰な供給に拍車がかかり、セル
厚を均一に保持することが困難或いは不可能になる。

また一般に液晶セルを作製する際、第１の基板にスペー
サーを散布した後、熱硬化性接着剤をスクリーン印刷し
た第２の基板と重ね合わせ、セル全体に圧力を加えなが
ら加熱して接着剤を硬化させる工程を経由するが、従来
の方法では均一なセル厚を実現するため乙こは多量のス
ペーサーが必要とされる。従って当然ではあるがスペー
サーの存在する部分には液晶が注入されないため二１ン
トラスＩ・の低下を招く。そのうえ現在知られている強
誘電性液晶はカイラルスメクティックＣ相、ｌ（相等従
来のネマティック液晶に比較して粘度が高いため、等吉
相へ相転移させなげれば数μｍの基板間隔へ注入するこ
とができないにもかかわらず、一般に用いられている接
着性を有するスペーサーのガラス転移点は１００°Ｃ前
後であり強誘電性液晶の等吉相への転移点よりも低いこ
とが多い。従って前に述べた接着性を有するスペーサー
のガラス転移点よりも高温にするのであるが、ぞの結果
スベー・す−の接着力が低重する、さらに熱膨張率が増
大する等の物（４＋＋の変化が仕じセル内に液晶を注入
した後のセルｊｖの均一性が得られないものであった。

〔発明の構成］ 上記問題点を解決するため本発明は接着性を有し、ガラ
ス転移温度が強誘電性液晶のセル内への注入温度よりも
高い粒子を一対の基板間に介在せしめたことを特徴とす
る。また強誘電性液晶をセル内へ注入する際には、強誘
電性液晶を等吉相へ相転移させなければ注入できないか
ら、液晶注入温度は強誘電性液晶の等吉相への相転移温
度よりも高いことが必要である。

本発明の構成を用いるごと乙こより、均一なセル厚が得
られ、かつそのために必要とするスペーサーの量はスペ
・−９−の接着力が低下しないために従来よりも少ない
量で良い。従ってスペーサー周辺の配向不良領域が減少
し、セルの表示特性として高いコントラス１〜が得られ
る。

なお本発明は以−トに示す予備実験に基づいてなされた
ものである。

（予備実験） ５ｃｍ口のソーダガラス上にガラス転移温度が９８℃で
あるエポキシ系の接着材を５ｍｍ口にスクリーン印刷し
、もう１枚の５ｃｍ口のソーダガラスと貼り合わ・せた
ものを２０１１用意する。そして加熱し２てシール材を
硬化させた後、１０組を接着材のガラス転移温度よりも
高い１２０’Ｃに設定された恒温槽中に２時間放置する
。残りの１０組については室温（２０°Ｃ）で放置した
。その後２０組中子のソーダガラスについて引っ張り試
験を行ったところ１２０°Ｃて処理した方は１０組中子
組が剥がれ、残りの３組はガラスが剥がれずに割れてし
まった。それに対し室温中に放置した方は１０組中子の
ガラスが剥がれずに割れてしまった。

以上の結果より接着材を硬化させた後、接着材のガラス
転移温度より高温で、ある時間放置すると接着十Ａの接
着力が低下すると本発明者は考え、同様な現象がスベー
ザー乙こついても起こると考えて本発明に至った。

以下、実施例を示し本発明を説明する。

〔実施例〕

透明電極を有するガラス基板に５００Ａの厚さにポリイ
ミド薄膜を形成し、その後綿布にて表面を擦った第１の
基板上乙こ直径５．５１℃ｍで接着性を有するエポキシ
系の粒子と直径２μｍで接着性を有さない５ｉＯ７粒子
とを一定の条件の下でスプレィ法で散布した。ただしエ
ポキシ系粒子のガラス転移点は１０８°Ｃである。また
透明電極を有するガラス基板上に８００人の厚さに５ｉ
０２系絶縁膜を形成した第２の基板］−にエポキシ系の
シール材をスクリーン印刷法で形成した。その後節１、
第２の基板を貼り合わせた後以下に示す様な相系列を示
ず強誘電 性液晶を注入した。

なお２つの相の間に示す温度は高温側の相から低温側の
相への転移温度を示し、Ｃは結晶相、ＩｓＯは等吉相を
示す。

ただし、本実施例にお４−する注入ｌＩ；ＩＩの温度条
件は、エポキシ系粒子のガラス転移温度よりも低い９５
°Ｃ、スペーサー散布についてはエポキシ系粒子、Ｓｉ
０２粒子とも乙こ平均が８０ケ／ｍｍ２になるように条
件を設定した。

このようにして作製した強誘電性液晶セルを５０枚用意
した。そして実際のスペーサー数を第１回のＡ−Ｌに示
す１２箇所について偏光顕微鏡を用いて計数したとごろ
、全５０枚のセルの平均がエポキシ系粒子が８８ケ／ｎ
＋ｍ２．５ｉＯｚ粒子が８２ゲ／ｍｍ２てあった。また
２枚の偏光板でセルを挟んで観察したところ５０枚すべ
てについて色Ｊ、うは視認されずセル厚はほぼ均一であ
ることがわかった。実際にセル厚を第１図に示すＡ〜Ｉ
７の１２箇所について測定した結果（平均）を第１表に
示す。やはり均一性は高いものである。そしてＦＰＣ（
フレキシブル・プリンＩ・・サーキッｌ−）を用いて外
部回路とセルを接続し、自表示と黒表示の間のコントラ
スト定したところ１２．８であった。

〔比較例１〕 エポキシ系粒子のガラス転移温度よりも高温である１２
０°Ｃの温度条件下で注入を行ったセルを５０枚作製し
７た。（他の条件はすべて実施例と同一・）スペーサー
数についてはエポキシ系粒子が平均８６ケ／ｍｍ２、Ｓ
ｉＯ２粒子の平均が８１ケ／ｍｍ”であった。そし７て
２枚の偏光板でセルを挟むと色ムラがかなり視認されエ
ポキシ系粒子がうまく接着されていないように見えた。

実際に第１図のＡ−Ｌの場所についてのセル厚測定結果
（５０セルの平均）を第１表に示す。やはりエポキシ系
粒子がはがれてセルがふくれていた。そして実施例と同
様にＦＰＣを用いて外部回路と接続し実施例と同じ条件
でコン１−ラストを測定し７たところ９．８であった。

本比較例におυるコントラス１−の低下はセル厚が厚ず
ぎるためと思われる。

（比較例２〕 次にスペーサーの数を増加して、他は比較例１と同じ条
件下で作製した５０枚のセルについての比較例について
説明する。

スペーサーはエポキシ系粒子が平均１４０ゲ／ｍｍ２、
Ｓｉｎ２粒子か平均１３１ケ／ｍｍ２であった。ただし
スペーサー周辺の配向不良領域はスペーサーが増加した
ごとにより実施例、比較例１と比較し７て増加しく７） ていた。しかしながら２枚の偏光板にセルを挾んだ場合
色ムラは視認できず、実際のセル厚を測定するとやはり
セル厚の均一性は高いことがわかった。第１図のＡ−Ｌ
についての測定結果（平均）を第１表に示す。

そして実施例、比較例と同様にＦＰＣを用いて外部回路
と接続した後コントラスト・を測定すると６、４とかな
り低下してしまった。これは前に述べた配向不良領域に
よるものである。

第 表 〔効果〕 以十述べたように本発明を用いることにより均−なセル
がより少ないスベーザーで得られ、従って高いコントラ
ストが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はスベーザーの計数点、セル厚測定点、コントラ
スト測定点を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の基板間に、接着性を有しかつガラス転移温
   度が強誘電性液晶のセル内への注入温度より高い粒子を
   介在せしめたことを特徴とする強誘電性液晶電気光学装
   置。