JPH04119325A - 強誘電性液晶素子の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、強お電性液晶表示素子の製造方法に関するも
のである。

［従来技術］ 強誘電性液晶素子は、透明電極を設けた一対の基板間に
強誘電性液晶を挟持してなる。基板の透明電極上には強
誘電性液晶層と接する層として配向膜か設けられる。配
向膜は液晶表示素子の液晶を配向させるための層である
。

従来、このような配向膜を形成する配向処理方法の一つ
としてラビング法が用いられてきた。ラビング法はパイ
ル糸を有する布等で一方向に基板を擦り、その擦った方
向に液晶を配向させる手法である。ラビングは基板全面
に均一な配向処理を施すことが必要である。また、生産
性の点から、第３図に示すようにラビングが施される。

同図において、円柱形のラビングローラ３０１にラビン
グ布３０２をはりつけ、このラビング布３０２上のパイ
ル糸を基板１０１あるいは１０１′に接触させる。ロー
ラ３０１はＡまたはＢ方向に回転させ、同時に基板１０
１　（１０１’　）またはラビングローラ３０１をＣま
たはＤ方向に平行移動することで、基板１０１（１０１
′）全面に配向処理を施す。このような手法が従来行な
われていた。

また、量産にあたり同一の配向処理を行なうため、ラビ
ングローラ３０１の回転方向（ＡまたはＢ方向）、基板
１０１もしくはラビングローラ３０１の移動方向（Ｃま
たはＤ方向）を固定し、多数の基板をラビング処理する
ことが行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のラビングローラの回転方向を固定
する方法は、パイル糸の一方向の面のみで基板を擦りつ
づけるため、パイル糸の消耗が激しい。また、パイル糸
が一方向に傾き、基板に付加する一軸性配向規制力が基
板のラビング処理を行なうたびに徐々に弱まっていき、
液晶の均一な配向状態が得られなくなるという問題点が
ある。

したがって、ラビング布の早期交換が必要であった。

本発明の目的は、上述した従来例における問題点に鑑み
、ラビング布のパイル糸が一方向に傾くことを防ぎ、−
軸性配向規制力を弱めることなくより多くの基板をラビ
ング処理できる強誘電性液晶素子の製造方法を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段および作用］上記目的を達
成するため、本発明では、２枚の基板間に強読電性液晶
を配置した液晶素子の配向処理のラビング法において、
パイル糸を有するラビング布のパイル糸のある一方向の
面で１枚の基板を擦り、次にラビング処理する基板をパ
イル糸の反対方向の面で擦り、これを交互にくりかえし
ラビング処理を行なうこととしている。

これにより、パイル糸が傾くことを防き、−軸性配向規
制力を弱めることなく、より多くの基板のラビング処理
を行なうことができる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る液晶素子の平面図であ
り、第２図（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ異なる態様の第１
図のＡ−Ａ’断面図である。

第１図と第２図で示すセル構造体１００は、ガラス板ま
たはプラスチック板等からなる一対の基板１０１と１０
１′をスペーサ１０４で所定の間隔に保持して対向させ
、この一対の基板１０１と１０１′をシーリングするた
めに接着剤１０６で接着したセル構造を有している。さ
らに、基板１Ｏ１上には、複数の透明電極１０２からな
る電極群（例えば、マトリクス電極構造のうちの走査電
圧印加用電極群）が例えば帯状パターン等の所定パター
ンで形成されている。基板１０１′の上には、前述の透
明電極１０２と交差させた複数の透明電極１０２′から
なる電極群（例えば、マトリクス電極構造のうちの信号
電圧印加用電極群）が形成されている。１０３は基板１
０１と基板１０１′に挟持された液晶を示す、このよう
なセル構造体１００を１組の偏光子１０７，１０８で挟
み液晶表示装置を構成する。

透明電極１０２と１０２′の少なくとも一方にショート
防止用絶縁体膜を用いることができるが、第２図（Ａ）
の素子ではこの絶縁体膜は用いず、透明電極１０２と１
０２′がそれぞれ形成された基板１０１と１０１′上に
それぞれ直接配向制御膜１０５と１０５′が配置される
。

第２図（Ｂ）の素子では、基板１０１と１０１′上にそ
れぞれショート防止用絶縁体膜１０９と１０９′並びに
配向制御膜１０５と１０５′が配置される。

第２図（Ｃ）の素子では、基板１０１′上にショート防
止用絶縁体［１０９’　と配向制御膜１０５′を配置し
、基板１０１上には直接配向制御膜１０５が配置されて
いる。

配向制御膜１０５と１０５′　としては、例えば−酸化
硅素、二酸化硅素、酸化アルミニウム、ジルコニア、フ
ッ化マグネシウム、酸化セリウム、フッ化セリウム、シ
リコン窒化物、シリコン炭化物、ホウ素窒化物等の無機
絶縁物質や、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエルテルイミド、ポリパラキシリレ
ン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセ
タール、ポリ塩化ビニル１、ポリアミド、ポリスチレン
、セルロース樹脂、メラミン樹脂、エリア樹脂、アクリ
ル樹脂等の有機絶縁物質を用いて、被膜形成したものを
用いることができる。上述の無機絶縁物質の膜は、ショ
ート防止用絶縁体膜の機能を兼ねることができる。特に
、上述したように、第２図（Ａ）に示す液晶表示で用い
た配向制両膜１０５および１０５′は、前述した配向制
御とショート防止の機能を併せ持つ無機絶縁体膜によっ
て形成される。

この配向制御膜１０５と１０５′は、前述の如き無機絶
縁物質または有機絶縁物質を被膜形成した後、表面をパ
イル系を有する布等で一方向に擦る（ラビング）ことに
よって、−軸性配向処理軸が付与される。本発明では、
このラビング処理において、パイル糸のある方向の面で
１枚の基板を擦り、次にラビング処理する基板をパイル
糸の反対方向の面で擦り、これを交互にくりかえしラビ
ング処理を行なう。

また、ショート防止用絶縁体膜１０９と１０９′は２０
０人厚以上、好ましくは、５００人厚以上の膜厚に設定
され、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＡｆＬ２０３、Ｓ　ｉ３Ｎ
４　、ＢａＴ　ｉ　Ｏ３等の無機絶縁物質を成膜するこ
とによって得られる。

成膜法としては、スパッタ法、イオンヒーム蒸着法ある
いは有機チタン化合物、有機シラン化合物や有機アルミ
ニウム化合物の塗布膜を焼成する方法を用いることがで
きる。この際、有機チタン化合物としては、アルキル（
メチル、エチル、プロピル、ブチル等）チタネート化合
物、有機シラン化合物としては通常のシランカップリン
グ剤等を用いることができる。ショート防止用絶縁体膜
１０９と１０９′の膜厚が２００Å以下である場合は充
分なショート防止効果を得ることができず、また千〇膜
厚を５０００Å以上とすると液晶層に印加される実効的
な電圧が印加されなくなるので、この膜厚は５０００Å
以下、好ましくは２０００Å以下に設定する。

本発明で用いる液晶材料として、特に適したものは、カ
イラルスメクティック液晶であって強誘電性を有するも
のである。具体的には、カイラルスメクティックＣ相（
ＳｍＣ”）、カイラルスメクティックＧ相（ＳｍＧ″）
、カイラルスメクティックＦ相（ＳｍＦ”）、カイラル
スメクテイック■相（ＳｍＩ”）またはカイラルスメク
ティックＨ相（ＳｍＨ”　）のγ夜晶を用いることかて
きる。

強誘電性液晶の詳細については、例えはＬＥＪＯＩＩＲ
ＮＡＬ　　ＤＥ　　ＰＨＹＳＩＱＵＥ　　ＬＥＴＴＥＲ
５”３６　　（Ｌ−６９）１９７５゜’Ｆｅｒｒｏｅｌ
ｅｃｔｒｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ」；　
”ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　　
　３６（１１）　１９８０　’Ｓｕｂ＋ｎ１ｃｒ。

５ｅｃｏｎｄ　Ｂｉ−５ｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏ
ｐｔｉｃ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　１ｎＬｉｑｕｉｄ　Ｃ
ｒｙｓｔａｌｓ」；　”固体物理”　１６（１４１）　
１９８１「液晶」、米国特許第４，５５１．７２６号公
報、米国特許第４，５８９，９９８号公報、米国特許第
４，５９２，８５８号公報、米国特許第４，５９６，６
５７号公報、米国特許第４．６１３，２０９号公報、米
国特許第４，５１４，６０９号公報、米国特許第４，６
２２，１６５号公報等に記載されており、本発明ではこ
れらに開示された強誘電性液晶を用いることができる。

強誘電性液晶化合物の具体例としては、デシロキシベン
ジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチルシンナメー
ト（ＤＯＢＡＭＢＣ）、ヘキシルオキシヘンジリデン−
ｐ′−アミノ−２−クロロプロビルシンメナート（ＨＯ
ＢＡＣＰＣ）、４−Ｏ−（２−メチル）プチルレゾルシ
リデンー４′−オクチルアニリン（ＭＢＲ８）等が挙げ
られる。以下、より具体的な実施例を示す。

基板として、１．１　ｍｍ厚のガラス板を用意し、ＩＴ
ｏのストライブ状電極を形成した。次にショート防止絶
縁体膜としてＳｉＯ２をスパッタ法により１０００人形
成した。さらに、その上にポリイミド形成液をスピンナ
ーて塗布した。その後、約１時間３００℃の加熱焼成処
理を施してポリイミド配向膜を形成した。

上記の方法で作製した基板を１００枚用意し、ナイロン
のパイル糸を有するラビング布を円柱形のローラにはり
つけ、１００枚の基板を連続にラビング処理した。ラビ
ングローラの回転方向と基板の移動方向の関係は、第４
図（ａ）、（ｂ）に示す通りである。

第４図（ａ）を参照して、１００枚の基板のうちラビン
グ順序が奇数番目の基板１０１は、ラビングローラ３０
１をへ方向に回転させながら基板１０１をＣ方向に平行
移動してラビング処理を行なった。第４図（ｂ）を参照
して、ラビング順序が偶数番目の基板１０１は、ラビン
グローラ３゜１を逆回転させＢ方向に回転させながら基
板１０１をＤ方向に平行移動してラビング処理を行なっ
た。

これにより、第５図に示すパイル糸３０２″のＥ面で奇
数番目の基板を擦り、反対側のＦ面で偶数番目の基板を
擦ることになる。

次に、ラビング処理を行なった第１番目と２番目、第９
番目と第１０番目、第２９番目と第３０番目、第５９番
目と第６０番目、第９９番目と第１００番目の基板を、
平均粒径的１．５μｍのアルミナビーズを介して２枚の
ラビング処理による軸性配向軸が平行になるように貼り
合わせた。

以上により５つのセルを形成した。

これらの５つの各セルにチッソ（株）社製のｒＣ３−１
０１４Ｊ　　（商品名）を注入して配向性を観察した。

その結果を第１表に示す。

比較例 上記の実施例と同様な方法でポリイミド配向膜を形成し
た基板を１００枚作製し、同様にナイロンのパイル糸を
有するラビング布で１００枚の基板を連続にラビング処
理した。ラビングローラの回転方向と基板の移動方向の
関係は、第４図（ａ）の関係とし、１００枚の基板すべ
て同じ関係でラビング処理した。これにより第５図に示
すＥ面でのみラビング処理を行なフたことになる。

次に、実施例と同様に第１番目と２番目、第一９番目と
第１０番目、第２９番目と第３０番目、第５９番目と第
６０番目、第９９番目と第１００番目の基板を用いて、
同様の方法でセル化を行なった。

これらの５つの各セルにチッソ（株）社製のｒｃｓ−１
０１４Ｊ　　（商品名）を注入して配向性を観察した。

その結果を第２表に示す。

以上の実施例と比較例から、パイル糸の両面を交互に使
いラビングすることにより、−軸性配向規制力を弱める
ことなく、より多くの基板をラビング処理できることが
わかる。

口発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ラビング法にお
いてパイル糸を有するラビング布のパイル糸のある一方
向の面で１枚の基板を擦り、次にラビング処理する基板
をパイル糸の反対方向の面で擦り、これを交互にくりか
えしラビング処理を行なうことにより、−軸性配向規制
力を弱めることなく、より多くの基板をラビング処理す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る強誘電性液晶素子の
平面図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ異なる実施態様の第
１図のＡ−Ａ’断面図、 第３図は、ラビング処理方法を模式的に表した図、 第４図は、本発明の一実施例のラビング方法を表す模式
図、 第５図は、ラビング布をはりつけたラビングローラの断
面図である。 １０５゜ １０９゜ ３０１　： ３０２　： ３０２′ ３０２＃ １０１′　基板、 １０２′　透明電極、 ・　γ夜具、 スペーサ、 １０５’：配向制御膜、 １０９’ニジヨード防止用絶縁体膜、 ラビングローラ、 ラビング布、 ニラピング基布、 ：パイル糸。 特許比願人　　　キャノン株式会社 代理人　弁理士　　　伊　東　哲　也 代理人　弁理士　　　伊　東　辰　雄 第 図 ｏ５　己巳【０准、・［御弓菓 ＋０２ １０５品回制（ケＰ惇 （Ａ） （日） 第 ？ 図 ＼ 第 図 ＼ （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の基板間に強誘電性液晶を配置した液晶素子
   の配向処理のラビング法において、パイル糸を有するラ
   ビング布のパイル糸のある方向の面で１枚の基板を擦り
   、次にラビング処理する基板をパイル糸の反対方向の面
   で擦り、これを交互にくりかえしラビング処理を行なう
   ことを特徴とする液晶素子の製造方法。