JPH04296820A - 液晶の配向膜 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶分子を所定の方向
に配向させるために設けられる配向膜に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶の配向膜としては、従来、ポリイミ
ド樹脂等の絶縁材料から成る膜を布等で一方向にラビン
グ処理した膜や二酸化珪素（ＳｉＯ２）を斜方蒸着して
形成した膜等が知られている。

【０００３】ところが、前記ラビング処理による配向膜
にあっては、この配向膜を作成するためにラビング処理
する際に発塵を伴ったり、静電気が発生する問題がある
。他方の斜方蒸着による膜は、作成費用がかかり過ぎる
上、大面積に形成することが困難なので、液晶素子の大
型化に対応できない問題がある。

【０００４】このような問題に対処できる配向膜として
、スタンプ法によって形成された配向膜がある。

【０００５】このスタンプ法による配向膜は、基板上に
形成された熱可塑性樹脂製の膜を加熱下でスタンプして
表面に凹凸形状を設けた膜である。従来のスタンプ法に
よる配向膜の表面形状は、図２に示すように、複数の凸
条１０が形成されたものであって、凸条の横断面が頂点
から下ろした垂線に対して左右対称となるように設計さ
れていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来の配向膜では、プレチルト角が０〜１度と低くなり、
デスクリネーションが発生し易くなる問題があった。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
、デスクリネーションが発生しにくい配向膜を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶の配向膜は
、凸条の横断面形状が左右非対称であることを特徴とす
るものであり、本発明によれば液晶分子を所定の方向に
配向することができる。

【０００９】凸条の横断面形状としては，ｓｉｎ波に類
似した形状、櫛形状、三角形状等各種の形状が考えられ
る。中でも液晶の配向性を向上する上では、三角形状が
最も望ましい。この場合、三角形状の頂部は、丸まって
いても、平にカットされていても良い。凸条を横断面三
角形状とした場合、図１に示すように三角形の頂点から
下ろした垂線１によって分割された頂角の左右の角度の
比θ１／θ２は、１．５以上の範囲であることがのぞま
しい。この範囲の比に設定すると、プレチルト角は、１
゜以上となりディスクリネーションが発生しなくなる。

【００１０】前記凸条のピッチは１．０μｍ以下である
ことが望ましい。ピッチを１．０μｍ以下にすると液晶
の配向性が向上する。

【００１１】スタンプ法で形状を形成する場合、この配
向膜材料としては、一般的に熱可塑性樹脂が適している
。熱可塑性樹脂を用いると、２００℃前後の温度で樹脂
からなる膜が軟化し始めるため表面に所定の形状を有す
るスタンプで押圧することによりその表面に良好な凹凸
形状が形成し易くなるためである。また２００℃前後で
凹凸形状を転写した膜を取り出すと、冷却過程で凹凸形
状が変化するため、スタンプで押圧した状態で２００℃
前後から６０℃前後まで冷却し、その後膜を取り出すこ
とが望ましい。

【００１２】用いる熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度が
１３０℃以上のものであることが望ましい。液晶素子を
製造する際には、液晶を一旦アイソトロピックにするた
めに、１００℃前後の温度でアニールを行う。用いる熱
可塑性樹脂のガラス転移温度が１３０℃より低いと、こ
のアニール処理の際に配向膜の表面形状が変化する恐れ
が生じる。

【００１３】

【作用】前記構成の配向膜によれば、プレチルト角を１
度以上にすることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の液晶の配向膜
を説明する。図１は本発明の液晶配向膜の一実施例が設
けられた液晶素子用基板を示すもので、図中符号５は透
明電極付の基板、符号６は配向膜である。この配向膜６
は、熱可塑性合成樹脂で形成されている。この配向膜６
は、凸条７が複数ほぼ平行に形成されて成るものである
。これら凸条７の横断面形状は、左右が非対称の三角形
状とされている。すなわち、図１に示すように三角形の
頂点から下ろした垂線１によって分割された頂角の左右
の角度の比θ１／θ２が１とならない形状とされている
。

【００１５】次にこの配向膜６の作成方法を説明する。 まず、所望の配向膜の表面形状に対応する格子を有する
グレーティング（格子間隔５００〜１００００本／ｍｍ
）を用い、このグレーティングに電鋳法によりニッケル
メッキを行ない、ニッケル製レプリカを作成した。作成
方法は電鋳法に限られるものではなく、グレーティング
の凹凸を転写できる方法であれば適応可能であり、レプ
リカ作成に用いる材料もニッケルの様な金属の他にプラ
スチックでもかまわない。グレーティングは、ガラス製
を用いた。格子間隔が１８００本／ｍｍまでのグレーテ
ィングは、ホログラフィーとイオンビーム照射により作
成した。又更に高範囲な１０，０００本／ｍｍまでのグ
レーティングは、ルーリングエンジンを用いることによ
り作成した。

【００１６】透明電極付き基板５上に熱可塑性樹脂を塗
布し、これを２００℃に加熱した状態で前記レプリカを
プレスして、グレーティングの凹凸を転写し、プレス状
態で６０℃まで冷却後レプリカ形状が転写された基板を
取り出した。

【００１７】（実験１）前記のように配向膜６を製作し
て凸条７のピッチとオーダーパラメータの関係を調べた
。配向膜の材質及び凸条７のピッチは、表１に示すとお
りである。実験に際しては、まず直径１０μｍのスペー
サを振り捲いた基板とシールを形成した基板を組み立て
てセルを作成した。ついでこのセルにシアノ系の液晶９
９重量部と青色色素（三菱化成社製ＬＳＢ−２７８）１
重量部とを注入した。そして注入口を封止した後、二色
比を測定し、オーダーパラメータを算出した。

【００１８】ここでオーダーパラメータＳは、凸条７の
長さ方向と平行に偏光軸を合わせた際の吸光度Ａと、凸
条７の長さ方向と直角方向に偏光軸を合わせたときの吸
光度Ａ’を下記数式１に代入して算出される。

【００１９】

【数１】

【００２０】結果を表１に示す。

【表１】

【００２１】現在一般に使用されているラビング配向の
セルのオーダーパラメータは０．７〜０．８４程度であ
るから、オーダーパラメータが０．７以上になるように
、配向膜６の凸条７のピッチは１．０μｍを越えるよう
に設定されることが望ましい。

【００２２】（実験２）実験１と同様の手順で、セルを
作成した後、液晶としてフッ素系低粘度のＴＮ用液晶を
注入して、磁場容量法によりプレチルト角を測定した。 結果を表２に記す。なお表２中のθ１とθ２は、図１中
のθ１およびθ２である。また表２中θ１／θ２＝１に
相当する凸条７の横断面形状は、ｓｉｎ波形状である。

【００２３】

【表２】

【００２４】表２の結果から、配向膜６の凸条７を横断
面形状が左右非対称となるように形成するとプレチルト
角を１度以上にすることが可能であることが確認できた
。プレチルト角が１度以上になるとディスクリネーショ
が発生し難くなることが知られているので、凸条７の横
断面形状を左右非対称にすることによってディスクリネ
ーションが発生し難くなることを確認できた。

【００２５】以上説明したようにこの実施例の配向膜６
は、凸条７の横断面形状が左右非対称なので、液晶のプ
レチルト角が１度以上にすることが可能と成る。従って
この配向膜６を用いると、デスクリネーションが発生し
難い液晶素子を構成できる。

【００２６】またこの実施例の配向膜は熱可塑性樹脂製
なので、スタンプ法で凸条７を形成できる。従ってこの
実施例の配向膜は、製作時に塵挨や静電気が発生するこ
とがなく、しかも再現性がよい等の利点もある。

【００２７】本実施例では、グレーティングからレプリ
カを作成し、そのレプリカをプレス型として配向膜の加
工を行なっているが、直接プレス型表面に所定の形状を
形成しても本発明の効果は発揮される。更に、プレス型
を用いずに、配向膜表面に直接所定の形状を形成しても
かまわないが、量産性の観点からプレス型を用いる方法
が望ましい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶の配向
膜は、凸条の横断面形状が左右非対称なので、液晶のプ
レチルト角を１度以上にすることが可能となった。従っ
て本発明の配向膜を用いると、デスクリネーションが発
生し難い液晶素子を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の液晶の配向膜が設けられた液晶用基板
を示す断面図。

【図２】従来の配向膜の一例が設けられた基板を示す断
面図。

【符号の説明】

５　　基板 ６　　配向膜 ７　　凸条 １０　　凸条

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の凸条が形成されて成る液晶の配
   向膜において、前記凸条の横断面形状を左右非対称にし
   たことを特徴とする液晶の配向膜。