JPH05188381A - 強誘電性液晶素子およびその製造方法 - Google Patents
強誘電性液晶素子およびその製造方法Info
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- JPH05188381A JPH05188381A JP17234992A JP17234992A JPH05188381A JP H05188381 A JPH05188381 A JP H05188381A JP 17234992 A JP17234992 A JP 17234992A JP 17234992 A JP17234992 A JP 17234992A JP H05188381 A JPH05188381 A JP H05188381A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マトリクス電極を有する透明導電フィルムを
用いて、大面積に亘り均一かつ安定な液晶の配向を得る
とともに、液晶の配向状態を壊さないハンドリング性を
実現する強誘電性液晶素子およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 強誘電性液晶素子は、透明導電フィルム2,
2の一方側に透明プラスチック板6を積層する。強誘電
性液晶素子の製造方法は、配向膜21が形成された一対
の透明導電フィルム2,2で強誘電性液晶材料1をラミ
ネート処理して挟着する。次いで、強誘電性液晶材料1
の等方相転移温度以上に加熱した後、カイラルスメクチ
ックC相状態を呈する温度に徐冷する。
用いて、大面積に亘り均一かつ安定な液晶の配向を得る
とともに、液晶の配向状態を壊さないハンドリング性を
実現する強誘電性液晶素子およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 強誘電性液晶素子は、透明導電フィルム2,
2の一方側に透明プラスチック板6を積層する。強誘電
性液晶素子の製造方法は、配向膜21が形成された一対
の透明導電フィルム2,2で強誘電性液晶材料1をラミ
ネート処理して挟着する。次いで、強誘電性液晶材料1
の等方相転移温度以上に加熱した後、カイラルスメクチ
ックC相状態を呈する温度に徐冷する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TV画面や一般OA機
器用、自動車等の表示パネル用または車載ナビゲーショ
ン用ディスプレイ等に使用される動画表示可能な強誘電
性液晶素子およびその製造方法に関する。
器用、自動車等の表示パネル用または車載ナビゲーショ
ン用ディスプレイ等に使用される動画表示可能な強誘電
性液晶素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】動画表示可能な表示素子として、一対の
基材間に走査電極および信号電極をマトリクス状に配置
したセル内に液晶材料を充填することで、両電極の重な
りの部分に画素を構成した単純マトリクス型液晶素子が
普及している。この単純マトリクス型液晶素子は、画素
数が増えるといわゆるクロストークが発生して鮮明で高
精細な画像表示が困難であった。
基材間に走査電極および信号電極をマトリクス状に配置
したセル内に液晶材料を充填することで、両電極の重な
りの部分に画素を構成した単純マトリクス型液晶素子が
普及している。この単純マトリクス型液晶素子は、画素
数が増えるといわゆるクロストークが発生して鮮明で高
精細な画像表示が困難であった。
【0003】この単純マトリクス型液晶素子のクロスト
ークを防止するため、基材上の各画素に相当する部分に
薄膜トランジスタ(TFT)を始めとする非線形素子を
形成し、各画素を独立に動作させることで鮮明で高精細
な画像表示を可能としたアクティブマトリクス型液晶素
子が開発された。このアクティブマトリクス型液晶素子
は、画面上の全ての画素について、一つの欠陥もなく非
線形素子を形成するのが困難であり、歩留りの低さによ
る高コスト化や、あるいは大画面化が困難であるという
欠点があった。
ークを防止するため、基材上の各画素に相当する部分に
薄膜トランジスタ(TFT)を始めとする非線形素子を
形成し、各画素を独立に動作させることで鮮明で高精細
な画像表示を可能としたアクティブマトリクス型液晶素
子が開発された。このアクティブマトリクス型液晶素子
は、画面上の全ての画素について、一つの欠陥もなく非
線形素子を形成するのが困難であり、歩留りの低さによ
る高コスト化や、あるいは大画面化が困難であるという
欠点があった。
【0004】このアクティブマトリクス型液晶素子の欠
点を解消するものとして、1980年にClarkとL
agerwallによって強誘電性液晶材料を用いた表
面安定化型強誘電性液晶素子(SSFLCD)が提案さ
れた(特開昭56−107216号、米国特許明細書第
4367924号)。図4に示すように、このSSFL
CD等の強誘電性液晶素子は、液晶分子のらせん構造の
形成を抑制し得る距離に配置された一対の基材2,2
と、当該基材2,2間に挟着され、液晶分子が配向制御
されたカイラルスメクチックC相(SC * 相)を示す強
誘電性液晶材料1と、基材2,2の外側に配置された一
対の偏光子3,3とで構成されている。
点を解消するものとして、1980年にClarkとL
agerwallによって強誘電性液晶材料を用いた表
面安定化型強誘電性液晶素子(SSFLCD)が提案さ
れた(特開昭56−107216号、米国特許明細書第
4367924号)。図4に示すように、このSSFL
CD等の強誘電性液晶素子は、液晶分子のらせん構造の
形成を抑制し得る距離に配置された一対の基材2,2
と、当該基材2,2間に挟着され、液晶分子が配向制御
されたカイラルスメクチックC相(SC * 相)を示す強
誘電性液晶材料1と、基材2,2の外側に配置された一
対の偏光子3,3とで構成されている。
【0005】上記強誘電性液晶素子において、配向制御
された液晶分子10は、図5に示すように基材2,2間
のセル間隔が十分に広い場合には、液晶層法線L1を軸
とするらせん構造をとり、各液晶分子10の双極子11
はばらばらの方向を向く。しかし、セル間隔をらせん構
造の1ピッチαより小さくすると、図6中、太実線およ
び細実線で示した液晶分子10はらせん構造が抑制さ
れ、らせん構造がほどけて、分子内の双極子11が上向
または下向きの2状態のうち何れかのみをとる。この状
態において、上記一対の基材2,2間に正逆何れかの方
向の電圧を印加すると、その電界の方向に応じて全ての
双極子11の向きが上下何れか1方向に揃い、それにと
もなって全ての液晶分子10が電界の方向に応じた2つ
の状態間でスイッチングされるようになる。なお、この
2状態は、電圧の印加を停止した後も安定に保持し、液
晶素子が双安定性(メモリー性)を示す。
された液晶分子10は、図5に示すように基材2,2間
のセル間隔が十分に広い場合には、液晶層法線L1を軸
とするらせん構造をとり、各液晶分子10の双極子11
はばらばらの方向を向く。しかし、セル間隔をらせん構
造の1ピッチαより小さくすると、図6中、太実線およ
び細実線で示した液晶分子10はらせん構造が抑制さ
れ、らせん構造がほどけて、分子内の双極子11が上向
または下向きの2状態のうち何れかのみをとる。この状
態において、上記一対の基材2,2間に正逆何れかの方
向の電圧を印加すると、その電界の方向に応じて全ての
双極子11の向きが上下何れか1方向に揃い、それにと
もなって全ての液晶分子10が電界の方向に応じた2つ
の状態間でスイッチングされるようになる。なお、この
2状態は、電圧の印加を停止した後も安定に保持し、液
晶素子が双安定性(メモリー性)を示す。
【0006】また、図7に示すように、偏光子3,3
は、偏光軸30,30を互いに直交させ、かつ何れか一
方の偏光子3の偏光軸30を液晶分子10のとり得る2
状態のうちの何れか一方における液晶分子10の平均分
子長軸方向と一致させて積層される。これにより、図7
の層構成の強誘電性液晶素子においては、一対の基材
2,2間に印加する電圧の方向を正逆何れかに切り替え
ると、それに応じて、液晶分子10が前記2状態間にス
イッチングされて、一方の偏光子3の偏光軸30と一致
する状態と一致しない状態とを生じ、液晶素子が明(O
N)、暗(OFF)2状態の表示が可能となる。
は、偏光軸30,30を互いに直交させ、かつ何れか一
方の偏光子3の偏光軸30を液晶分子10のとり得る2
状態のうちの何れか一方における液晶分子10の平均分
子長軸方向と一致させて積層される。これにより、図7
の層構成の強誘電性液晶素子においては、一対の基材
2,2間に印加する電圧の方向を正逆何れかに切り替え
ると、それに応じて、液晶分子10が前記2状態間にス
イッチングされて、一方の偏光子3の偏光軸30と一致
する状態と一致しない状態とを生じ、液晶素子が明(O
N)、暗(OFF)2状態の表示が可能となる。
【0007】このように、強誘電性液晶素子は、液晶分
子が双安定性を有する上、従来の液晶と違い双極子によ
って明暗2状態のスイッチングが行われる。このため、
上記強誘電性液晶素子によれば、単純マトリクス駆動
で、クロストークのない鮮明で、かつ高精細な画像表示
を可能とする。ところで、強誘電性液晶材料を挟着する
基材2,2として、一般的に厚さ1.1mm程度のガラス
基板にITO等の透明導電膜を形成したものが使用され
ている。このため、SSFLCDは、このガラス基板の
ような剛体を用いた場合、素子化後に機械的な衝撃によ
って液晶の配向構造が容易に壊れ易いという問題があ
る。加えてガラス基板を使用した場合には、基板自体が
割れ易く、しかも重いという問題がある。また、このS
SFLCDは、一対の基材のセル間隔を1〜数μmとい
う極薄い液晶層を実現する必要があり、ガラス基板で
は、そりや撓み等が原因で、大面積に亘りセル間隔を正
確に制御することが難しく、素子全面に均一な配向を得
ることが非常に困難であった。さらに、強誘電性液晶材
料は、ネマティック相の液晶に比べて粘度の高いクリー
ム状のカイラルスメクティックC相(SC * 相)を持
ち、従来使用されていた真空注入法による液晶素子の製
造が困難であった。
子が双安定性を有する上、従来の液晶と違い双極子によ
って明暗2状態のスイッチングが行われる。このため、
上記強誘電性液晶素子によれば、単純マトリクス駆動
で、クロストークのない鮮明で、かつ高精細な画像表示
を可能とする。ところで、強誘電性液晶材料を挟着する
基材2,2として、一般的に厚さ1.1mm程度のガラス
基板にITO等の透明導電膜を形成したものが使用され
ている。このため、SSFLCDは、このガラス基板の
ような剛体を用いた場合、素子化後に機械的な衝撃によ
って液晶の配向構造が容易に壊れ易いという問題があ
る。加えてガラス基板を使用した場合には、基板自体が
割れ易く、しかも重いという問題がある。また、このS
SFLCDは、一対の基材のセル間隔を1〜数μmとい
う極薄い液晶層を実現する必要があり、ガラス基板で
は、そりや撓み等が原因で、大面積に亘りセル間隔を正
確に制御することが難しく、素子全面に均一な配向を得
ることが非常に困難であった。さらに、強誘電性液晶材
料は、ネマティック相の液晶に比べて粘度の高いクリー
ム状のカイラルスメクティックC相(SC * 相)を持
ち、従来使用されていた真空注入法による液晶素子の製
造が困難であった。
【0008】そこで、これらの欠点を解消するものとし
て、基材2,2にプラスチックフィルムを使用し、ラミ
ネート法等にて液晶を配向させる方法が提案された(特
開平2−188719号公報、特開平2−203321
号公報、特開平2−253229号公報、特開平1−9
9025号)。
て、基材2,2にプラスチックフィルムを使用し、ラミ
ネート法等にて液晶を配向させる方法が提案された(特
開平2−188719号公報、特開平2−203321
号公報、特開平2−253229号公報、特開平1−9
9025号)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記製
造方法は、何れも粘度が極めて高く配向保持力も強い強
誘電性高分子液晶材料を使用した場合に適した方法であ
り、これらは液晶材料のスメクチックA相からカイラル
スメクチックC相への転移温度よりも高い温度で加熱ラ
ミネート処理等をすることでずり応力や剪断力等を加え
て液晶の配向を行うものである。このため、低粘度で配
向保持力が弱い強誘電性低分子液晶またはそれを主体と
した強誘電性液晶素子を作製するには、以下のような問
題点があった。
造方法は、何れも粘度が極めて高く配向保持力も強い強
誘電性高分子液晶材料を使用した場合に適した方法であ
り、これらは液晶材料のスメクチックA相からカイラル
スメクチックC相への転移温度よりも高い温度で加熱ラ
ミネート処理等をすることでずり応力や剪断力等を加え
て液晶の配向を行うものである。このため、低粘度で配
向保持力が弱い強誘電性低分子液晶またはそれを主体と
した強誘電性液晶素子を作製するには、以下のような問
題点があった。
【0010】基材2が可撓性を有するプラスチックフィ
ルムで形成されているので、僅かな衝撃や温度変化等の
外部要因によって1〜数μmという極薄の基材間隔が不
均一になったり歪みが生じたりして、良好な液晶配向を
達成、保持(ハンドリング)することが困難であるとい
う問題があった。また、液晶の配向は、ずり応力や剪断
力等のみで行われるので、大面積に亘り均一で、安定な
配向制御を行うことが困難であるという問題があった。
ルムで形成されているので、僅かな衝撃や温度変化等の
外部要因によって1〜数μmという極薄の基材間隔が不
均一になったり歪みが生じたりして、良好な液晶配向を
達成、保持(ハンドリング)することが困難であるとい
う問題があった。また、液晶の配向は、ずり応力や剪断
力等のみで行われるので、大面積に亘り均一で、安定な
配向制御を行うことが困難であるという問題があった。
【0011】さらに、液晶素子形成後に液晶材料の等方
相転移温度以上に加熱されると配向が崩れ、冷却後に加
熱前の配向状態に復帰させることが困難であり液晶素子
の使用温度が限られるという問題があった。一方、上記
製造方法では曲面化した液晶素子を作製することができ
るとしているが、曲面化された液晶素子に偏光子を取り
付けると視野角によってコントラスト変化が助長される
にすぎないという問題があった。
相転移温度以上に加熱されると配向が崩れ、冷却後に加
熱前の配向状態に復帰させることが困難であり液晶素子
の使用温度が限られるという問題があった。一方、上記
製造方法では曲面化した液晶素子を作製することができ
るとしているが、曲面化された液晶素子に偏光子を取り
付けると視野角によってコントラスト変化が助長される
にすぎないという問題があった。
【0012】また、粘度が高い強誘電性高分子液晶を主
体とした液晶素子では、高速動画表示に必要な数10μ
sec の応答速度を得ることが非常に困難であるという問
題があった。そこで、この発明の目的は、高速動画表示
が可能で、大面積に亘り均一で安定な液晶の配向を得る
とともに、液晶の配向を壊さないハンドリング性を実現
することができる強誘電性液晶素子およびその製造方法
を提供することである。
体とした液晶素子では、高速動画表示に必要な数10μ
sec の応答速度を得ることが非常に困難であるという問
題があった。そこで、この発明の目的は、高速動画表示
が可能で、大面積に亘り均一で安定な液晶の配向を得る
とともに、液晶の配向を壊さないハンドリング性を実現
することができる強誘電性液晶素子およびその製造方法
を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するため、この発明の強誘電性液晶素子の製造方法
は、透明導電フィルムの導電面に配向膜を形成した後ラ
ビングを施した一対の基材のうち、1枚の基材の配向膜
上に強誘電性液晶材料を載置し、この上に配向膜が対向
するようにもう1枚の基材を配置してラミネート処理
し、次いで、強誘電性液晶材料の等方相転移温度以上に
全体を加熱した後、強誘電性液晶材料がカイラルスメク
チックC相を示す温度まで徐冷することを特徴とする。
決するため、この発明の強誘電性液晶素子の製造方法
は、透明導電フィルムの導電面に配向膜を形成した後ラ
ビングを施した一対の基材のうち、1枚の基材の配向膜
上に強誘電性液晶材料を載置し、この上に配向膜が対向
するようにもう1枚の基材を配置してラミネート処理
し、次いで、強誘電性液晶材料の等方相転移温度以上に
全体を加熱した後、強誘電性液晶材料がカイラルスメク
チックC相を示す温度まで徐冷することを特徴とする。
【0014】上記製造方法によれば、液晶の配向処理
は、強誘電性液晶材料の等方相転移温度以上に全体を加
熱した後、カイラルスメクチックC相(以下、SC * 相
という)状態の温度まで徐冷することで行われるので、
大面積に亘り配向欠陥のない均一で、かつ良好な液晶の
配向を達成することができる。また、透明導電フィルム
に形成した配向膜により液晶の配向を制御しているの
で、配向保持力の弱い強誘電性低分子液晶を使用した場
合でも、良好な配向状態を達成することができるととも
に、この配向状態を安定して保持することができる。こ
の配向膜による液晶の配向は、ずり応力等のみによる場
合に比べ広範囲に亘り堅牢にすることができるととも
に、素子化後に等方相転移温度以上に加熱されても冷却
後には加熱前の配向状態に復帰させることができ、使用
温度範囲が限られることもない。
は、強誘電性液晶材料の等方相転移温度以上に全体を加
熱した後、カイラルスメクチックC相(以下、SC * 相
という)状態の温度まで徐冷することで行われるので、
大面積に亘り配向欠陥のない均一で、かつ良好な液晶の
配向を達成することができる。また、透明導電フィルム
に形成した配向膜により液晶の配向を制御しているの
で、配向保持力の弱い強誘電性低分子液晶を使用した場
合でも、良好な配向状態を達成することができるととも
に、この配向状態を安定して保持することができる。こ
の配向膜による液晶の配向は、ずり応力等のみによる場
合に比べ広範囲に亘り堅牢にすることができるととも
に、素子化後に等方相転移温度以上に加熱されても冷却
後には加熱前の配向状態に復帰させることができ、使用
温度範囲が限られることもない。
【0015】また、上記製造方法において、配向膜が熱
硬化性の液晶配向剤からなる場合、液晶の配向処理温度
を、配向膜の硬化形成温度より30deg (摂氏温度目盛
りの場合を表す。)低い温度以上にすれば、配向膜中の
未硬化成分の硬化がさらに進行するとともに液晶材料と
配向膜との界面でのコンホメーションが安定な状態に変
化すると推定され、より一層均一な表面安定化構造の配
向状態を達成することができる。
硬化性の液晶配向剤からなる場合、液晶の配向処理温度
を、配向膜の硬化形成温度より30deg (摂氏温度目盛
りの場合を表す。)低い温度以上にすれば、配向膜中の
未硬化成分の硬化がさらに進行するとともに液晶材料と
配向膜との界面でのコンホメーションが安定な状態に変
化すると推定され、より一層均一な表面安定化構造の配
向状態を達成することができる。
【0016】プラスチックフィルム上にマトリクス電極
を設けた場合、高精細な画像を得るためには高密度に電
極を設けて画素数を増やす必要があり、その際、電極線
を低抵抗化するため電極の厚みを1000Å以上と大き
くしなければならない。その結果、電極面と電極間面と
の間で大きな段差が生じるため粘度の高いSC * 相状態
の強誘電性液晶材料をラミネート処理すると、一対の透
明導電フィルムに厚みむらが起こり配向欠陥や表示むら
が発生することがしばしばあった。
を設けた場合、高精細な画像を得るためには高密度に電
極を設けて画素数を増やす必要があり、その際、電極線
を低抵抗化するため電極の厚みを1000Å以上と大き
くしなければならない。その結果、電極面と電極間面と
の間で大きな段差が生じるため粘度の高いSC * 相状態
の強誘電性液晶材料をラミネート処理すると、一対の透
明導電フィルムに厚みむらが起こり配向欠陥や表示むら
が発生することがしばしばあった。
【0017】そこで、本発明者らは、強誘電性低分子液
晶またはそれを主体とした組成物の強誘電性液晶素子に
おいて、マトリクス状の電極を用いた際に電極面と電極
間面との段差に起因する厚みむらによる配向欠陥や表示
むらについて、鋭意検討した結果、強誘電性液晶材料を
ある一定の温度範囲で加熱しながらラミネート処理する
と、大面積に亘り均一で、かつ良好に液晶を配向できる
ことを見出した。
晶またはそれを主体とした組成物の強誘電性液晶素子に
おいて、マトリクス状の電極を用いた際に電極面と電極
間面との段差に起因する厚みむらによる配向欠陥や表示
むらについて、鋭意検討した結果、強誘電性液晶材料を
ある一定の温度範囲で加熱しながらラミネート処理する
と、大面積に亘り均一で、かつ良好に液晶を配向できる
ことを見出した。
【0018】即ち、上記製造方法において、ラミネート
処理を、強誘電性液晶材料のスメクチックA相(以下、
SA 相という)からSC * 相への転移温度以下で、かつ
この転移温度より15deg 低い温度以上の温度範囲で行
うものである。これにより、ラミネート処理する際に、
SC * 相状態にある液晶材料の粘度を下げ流動性を増す
ことができるとともに、ラミネート処理によるずり応力
にてある程度まで液晶の配向も行うことができる。この
ため、マトリクス電極を形成した透明導電フィルムを用
いた強誘電性液晶素子でも、大面積に亘って均一かつ良
好な液晶の配向を行うことができ、さらに配向欠陥や表
示むらのない液晶素子を作製することが可能となる。
処理を、強誘電性液晶材料のスメクチックA相(以下、
SA 相という)からSC * 相への転移温度以下で、かつ
この転移温度より15deg 低い温度以上の温度範囲で行
うものである。これにより、ラミネート処理する際に、
SC * 相状態にある液晶材料の粘度を下げ流動性を増す
ことができるとともに、ラミネート処理によるずり応力
にてある程度まで液晶の配向も行うことができる。この
ため、マトリクス電極を形成した透明導電フィルムを用
いた強誘電性液晶素子でも、大面積に亘って均一かつ良
好な液晶の配向を行うことができ、さらに配向欠陥や表
示むらのない液晶素子を作製することが可能となる。
【0019】ラミネート温度がSA 相からSC * 相への
転移温度よりも高くなると、液晶材料の相転移に伴う配
向状態の変化を呈するため強誘電性低分子液晶またはそ
れを主体とした組成物では良好な配向状態を得るのが困
難となる。逆に、ラミネート温度が、上記転移温度より
15deg 低い温度以下では、加熱の効果が十分に得られ
ない。
転移温度よりも高くなると、液晶材料の相転移に伴う配
向状態の変化を呈するため強誘電性低分子液晶またはそ
れを主体とした組成物では良好な配向状態を得るのが困
難となる。逆に、ラミネート温度が、上記転移温度より
15deg 低い温度以下では、加熱の効果が十分に得られ
ない。
【0020】なお、上記ラミネート温度は、強誘電性液
晶材料のSA 相からSC * 相への転移温度より10deg
低い温度以上で、この転移温度より5deg 低い温度以下
の温度範囲であればより好ましい。一方、この発明の強
誘電性液晶素子は、一対の透明導電フィルムで強誘電性
液晶材料を挟着した強誘電性液晶素子において、一対の
透明導電フィルムのうち少なくとも一方に透明プラスチ
ック板を積層したことを特徴とする。
晶材料のSA 相からSC * 相への転移温度より10deg
低い温度以上で、この転移温度より5deg 低い温度以下
の温度範囲であればより好ましい。一方、この発明の強
誘電性液晶素子は、一対の透明導電フィルムで強誘電性
液晶材料を挟着した強誘電性液晶素子において、一対の
透明導電フィルムのうち少なくとも一方に透明プラスチ
ック板を積層したことを特徴とする。
【0021】上記本発明の強誘電性液晶素子は、透明プ
ラスチック板が積層されているので、物理的強度を持た
せて衝撃などの外部要因によってセル間隔を不均一にし
たり歪みを生じたりすることもないため、配向状態を壊
さないハンドリング性を実現することができる。以下
に、この発明を説明する。
ラスチック板が積層されているので、物理的強度を持た
せて衝撃などの外部要因によってセル間隔を不均一にし
たり歪みを生じたりすることもないため、配向状態を壊
さないハンドリング性を実現することができる。以下
に、この発明を説明する。
【0022】図1は、この発明の一例の強誘電性液晶素
子の構成図を示し、図2は、その要部の断面図を示す。
この強誘電性液晶素子は、一対の透明導電フィルム2,
2で強誘電性液晶材料1を挟着し、一方側には、表面偏
光子3、カラーフィルタおよびブラックマスク7、透明
プラスチック板6、ノングレアシート4が順次積層さ
れ、また他方側には、裏面偏光子3、バックライトユニ
ットまたは反射板8が順次積層されたものである。ま
た、図2に示すように一対の透明導電フィルム2,2の
外縁には、封止材12が配置されている。
子の構成図を示し、図2は、その要部の断面図を示す。
この強誘電性液晶素子は、一対の透明導電フィルム2,
2で強誘電性液晶材料1を挟着し、一方側には、表面偏
光子3、カラーフィルタおよびブラックマスク7、透明
プラスチック板6、ノングレアシート4が順次積層さ
れ、また他方側には、裏面偏光子3、バックライトユニ
ットまたは反射板8が順次積層されたものである。ま
た、図2に示すように一対の透明導電フィルム2,2の
外縁には、封止材12が配置されている。
【0023】強誘電性液晶材料1としては、SC * 相を
呈する市販の単成分または複数成分のものが使用され、
また、各種高分子液晶等を補助成分として混合させる
等、他の液晶成分をブレンドすることで性能調整するこ
とができる。この強誘電性液晶材料1に添加される高分
子液晶の混合割合としては、粘度が過度に大きくなった
り液晶の配向性が損なわれたりしないように、全体の5
重量%以下、好ましくは2重量%以下とするのが好まし
い。即ち、この添加量が5重量%を越えると液晶素子の
応答速度が遅くなるおそれがあるからである。
呈する市販の単成分または複数成分のものが使用され、
また、各種高分子液晶等を補助成分として混合させる
等、他の液晶成分をブレンドすることで性能調整するこ
とができる。この強誘電性液晶材料1に添加される高分
子液晶の混合割合としては、粘度が過度に大きくなった
り液晶の配向性が損なわれたりしないように、全体の5
重量%以下、好ましくは2重量%以下とするのが好まし
い。即ち、この添加量が5重量%を越えると液晶素子の
応答速度が遅くなるおそれがあるからである。
【0024】また、この強誘電性液晶材料1には、一対
の透明導電フィルム2,2のセル間隔を一定に保つため
のスペーサSが混入される。スペーサSとしては、シリ
カ、ガラスファイバーまたは樹脂等の粒状物が使用さ
れ、電極22,22間隔に応じて1〜数μmの粒径のも
のを適宜選ぶことができる。このスペーサSの混合割合
は、液晶面積1mm2 あたり10〜200個程度であれば
よい。スペーサSは、SC * 相状態の強誘電性液晶材料
1が比較的粘度の高いクリーム状を呈し、液晶の流動に
よってスペーサSが局在化されずに、スペーサSを液晶
中に均一分散させることができるので、大面積に亘って
透明導電フィルム2,2間隔を一定に保つことができ
る。
の透明導電フィルム2,2のセル間隔を一定に保つため
のスペーサSが混入される。スペーサSとしては、シリ
カ、ガラスファイバーまたは樹脂等の粒状物が使用さ
れ、電極22,22間隔に応じて1〜数μmの粒径のも
のを適宜選ぶことができる。このスペーサSの混合割合
は、液晶面積1mm2 あたり10〜200個程度であれば
よい。スペーサSは、SC * 相状態の強誘電性液晶材料
1が比較的粘度の高いクリーム状を呈し、液晶の流動に
よってスペーサSが局在化されずに、スペーサSを液晶
中に均一分散させることができるので、大面積に亘って
透明導電フィルム2,2間隔を一定に保つことができ
る。
【0025】他に、強誘電性液晶材料1には、液晶素子
の特性を調整するため二色性色素、各種添加剤、非液晶
性化合物等を混合することもできる。透明導電フィルム
2としては、軽量かつ丈夫な素子を得るためプラスチッ
クフィルム23表面に電極層22を形成したものが使用
される。プラスチックフィルム23としては、耐熱性、
実用的強度、光学的均一性などにすぐれ、かつ偏光子
3,3と組み合わせた際に複屈折による着色のおこらな
いポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポ
リエーテルスルフォン(PES)フィルム等の非晶質の
プラスチックフィルムが好適に使用される。このプラス
チックフィルム23の厚みは50〜200μm程度が好
ましい。
の特性を調整するため二色性色素、各種添加剤、非液晶
性化合物等を混合することもできる。透明導電フィルム
2としては、軽量かつ丈夫な素子を得るためプラスチッ
クフィルム23表面に電極層22を形成したものが使用
される。プラスチックフィルム23としては、耐熱性、
実用的強度、光学的均一性などにすぐれ、かつ偏光子
3,3と組み合わせた際に複屈折による着色のおこらな
いポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポ
リエーテルスルフォン(PES)フィルム等の非晶質の
プラスチックフィルムが好適に使用される。このプラス
チックフィルム23の厚みは50〜200μm程度が好
ましい。
【0026】電極層22としては、ITOやSnO2 等の
透明導電膜が好ましく使用される。これらの透明導電膜
は、真空蒸着法やスパッタリング法等によって形成され
る。また、上記透明導電材料を含む透明導電インクを塗
布あるいは印刷してもよい。そして、単純マトリクス駆
動の液晶素子にするためには、エッチング等にて所定の
パターンニングが形成される。
透明導電膜が好ましく使用される。これらの透明導電膜
は、真空蒸着法やスパッタリング法等によって形成され
る。また、上記透明導電材料を含む透明導電インクを塗
布あるいは印刷してもよい。そして、単純マトリクス駆
動の液晶素子にするためには、エッチング等にて所定の
パターンニングが形成される。
【0027】また、透明導電フィルム2には、電極層2
2の上に配向膜21が形成される。この配向膜21とし
ては、耐熱性、安定性、他の液晶表示方式での使用実績
などから、ポリイミド系の熱硬化性高分子やその誘導
体、あるいはその共重合体が好ましく使用される。ま
た、強誘電性液晶材料1との相性等を考慮して、ポリビ
ニルアルコール等の他の熱可塑性高分子を使用すること
もできる。配向膜21を形成する高分子材料は、素子の
特性等を考慮すると着色が少なく透明性に優れ、しかも
電圧降下を少なくするために高誘電率であることが望ま
しい。配向膜21の膜厚はとくに限定されないが、20
Å〜0.5μm程度が好ましい。また、配向膜21には
ラビングが施されるが、従来同様に適当な布地を使用す
ることで行われる。この配向膜21は、高分子材料を適
当な溶媒に溶解または分散させた液晶配向剤としての塗
布液を塗布または印刷して溶媒を乾燥除去するか、また
は高分子材料の硬化性のプレポリマー(オリゴマー、モ
ノマー)を適当な溶媒に溶解または分散させた液晶配向
剤としての塗布液を塗布または印刷して、溶媒を乾燥除
去するとともにプレポリマーを硬化させることで形成さ
れる。塗布は、バーコート法、スピンコート法、スプレ
ーコート法等の通常の塗布方法を採用できる他、スクリ
ーン印刷法やオフセット印刷法等の種々の印刷方法を採
用することもできる。
2の上に配向膜21が形成される。この配向膜21とし
ては、耐熱性、安定性、他の液晶表示方式での使用実績
などから、ポリイミド系の熱硬化性高分子やその誘導
体、あるいはその共重合体が好ましく使用される。ま
た、強誘電性液晶材料1との相性等を考慮して、ポリビ
ニルアルコール等の他の熱可塑性高分子を使用すること
もできる。配向膜21を形成する高分子材料は、素子の
特性等を考慮すると着色が少なく透明性に優れ、しかも
電圧降下を少なくするために高誘電率であることが望ま
しい。配向膜21の膜厚はとくに限定されないが、20
Å〜0.5μm程度が好ましい。また、配向膜21には
ラビングが施されるが、従来同様に適当な布地を使用す
ることで行われる。この配向膜21は、高分子材料を適
当な溶媒に溶解または分散させた液晶配向剤としての塗
布液を塗布または印刷して溶媒を乾燥除去するか、また
は高分子材料の硬化性のプレポリマー(オリゴマー、モ
ノマー)を適当な溶媒に溶解または分散させた液晶配向
剤としての塗布液を塗布または印刷して、溶媒を乾燥除
去するとともにプレポリマーを硬化させることで形成さ
れる。塗布は、バーコート法、スピンコート法、スプレ
ーコート法等の通常の塗布方法を採用できる他、スクリ
ーン印刷法やオフセット印刷法等の種々の印刷方法を採
用することもできる。
【0028】封止材12としては、種々の樹脂等が使用
され、強誘電性液晶材料1を一対の透明導電フィルム
2,2間に封止するため、液晶素子を形成する前に一方
の透明導電フィルム2の外縁に塗布または貼着等にて形
成される。この封止材12による強誘電性液晶材料1の
封止は、強誘電性液晶材料1を一対の透明導電フィルム
2,2にてラミネート処理時またはその後に封止材12
を硬化させることで行われる。
され、強誘電性液晶材料1を一対の透明導電フィルム
2,2間に封止するため、液晶素子を形成する前に一方
の透明導電フィルム2の外縁に塗布または貼着等にて形
成される。この封止材12による強誘電性液晶材料1の
封止は、強誘電性液晶材料1を一対の透明導電フィルム
2,2にてラミネート処理時またはその後に封止材12
を硬化させることで行われる。
【0029】透明プラスチック板6は、アクリル板、ポ
リカーボネート板、塩化ビニル板等の可視域で透明なも
のなら種々のものを使用できるが、強誘電性液晶材料1
を紫外光線から守るために紫外域に十分な吸収能のある
もので、偏光子3,3と組み合わせて複屈折による着色
の起こらない非晶質のものが実用上好ましい。これによ
り、強誘電性液晶素子は、剛直な透明プラスチック板6
によって強度を持たせることができ、衝撃等の外部要因
にてセル間隔を一定に保ち液晶の配向を壊さないハンド
リングを実現するとともに、大面積に亘り平滑なものを
得ることができる。
リカーボネート板、塩化ビニル板等の可視域で透明なも
のなら種々のものを使用できるが、強誘電性液晶材料1
を紫外光線から守るために紫外域に十分な吸収能のある
もので、偏光子3,3と組み合わせて複屈折による着色
の起こらない非晶質のものが実用上好ましい。これによ
り、強誘電性液晶素子は、剛直な透明プラスチック板6
によって強度を持たせることができ、衝撃等の外部要因
にてセル間隔を一定に保ち液晶の配向を壊さないハンド
リングを実現するとともに、大面積に亘り平滑なものを
得ることができる。
【0030】上記の偏光子3,3、カラーフィルタおよ
びブラックマスク7、ノングレアシート4、バックライ
トユニットまたは反射板8は、何れも従来から使用され
ている種々のものを使用することができる。そして、最
終的に、この液晶素子は、動画表示可能な全プラスチッ
クの軽量で割れない、対角にして10〜40インチの大
面積のフラット型表示パネルを構成することができる。
びブラックマスク7、ノングレアシート4、バックライ
トユニットまたは反射板8は、何れも従来から使用され
ている種々のものを使用することができる。そして、最
終的に、この液晶素子は、動画表示可能な全プラスチッ
クの軽量で割れない、対角にして10〜40インチの大
面積のフラット型表示パネルを構成することができる。
【0031】なお、上記液晶素子は、積層後に全体また
は所要部分を熱融着フィルム等で密封することや、各層
間にこれらを接着させるための接着剤層を設けること等
できる。また、強誘電性液晶材料1を挟着した一対の透
明導電フィルム2,2の一方側に積層した偏光子3、カ
ラーフィルタおよびブラックマスク7、透明プラスチッ
ク板6およびノングレアシート4の積層順序は任意に変
更することができる。さらに、透明プラスチック板6
は、裏面側のバックライトユニットまたは反射板8が透
明プラスチック板からなる場合は特に配置されなくても
良い。その他に封止材12を形成しないこと等、従来の
強誘電性液晶素子と同様に、この発明の要旨を変更しな
い範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
は所要部分を熱融着フィルム等で密封することや、各層
間にこれらを接着させるための接着剤層を設けること等
できる。また、強誘電性液晶材料1を挟着した一対の透
明導電フィルム2,2の一方側に積層した偏光子3、カ
ラーフィルタおよびブラックマスク7、透明プラスチッ
ク板6およびノングレアシート4の積層順序は任意に変
更することができる。さらに、透明プラスチック板6
は、裏面側のバックライトユニットまたは反射板8が透
明プラスチック板からなる場合は特に配置されなくても
良い。その他に封止材12を形成しないこと等、従来の
強誘電性液晶素子と同様に、この発明の要旨を変更しな
い範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【0032】次に、図3は、この発明の強誘電性液晶素
子の製造方法におけるラミネート処理の概略図を示す。
図3に示すように、一対の透明導電フィルム2,2のう
ち、1枚の透明導電フィルム2の配向膜21が形成され
た表面にスペーサSを添加した強誘電性液晶材料1を載
せる(図3(a) 参照)。
子の製造方法におけるラミネート処理の概略図を示す。
図3に示すように、一対の透明導電フィルム2,2のう
ち、1枚の透明導電フィルム2の配向膜21が形成され
た表面にスペーサSを添加した強誘電性液晶材料1を載
せる(図3(a) 参照)。
【0033】そして、その上に配向膜21が対向するよ
うに、もう1枚の透明導電フィルム2を重ねて、一端部
から一対のラミネートロールR,R間に挿通し、両透明
導電フィルム2,2がスペーサSによって液晶分子10
のらせん構造の形成が抑制される距離に配置されるよう
にラミネート処理する(図3(b) 、図6参照)。このラ
ミネート処理は、通常、室温で行われるが、ラミネート
ロールR,R内に加熱ヒータが埋設されたものを使用し
て加熱ラミネートすることもできる。このとき、ラミネ
ート温度は、強誘電性液晶材料1のSA 相からSC * 相
への転移温度より15deg 低い温度以上で、この転移温
度以下の温度範囲に限定され、好ましくは、上記転移温
度より10deg 低い温度以上で、上記転移温度より5de
g 低い温度以下の温度範囲に設定される。
うに、もう1枚の透明導電フィルム2を重ねて、一端部
から一対のラミネートロールR,R間に挿通し、両透明
導電フィルム2,2がスペーサSによって液晶分子10
のらせん構造の形成が抑制される距離に配置されるよう
にラミネート処理する(図3(b) 、図6参照)。このラ
ミネート処理は、通常、室温で行われるが、ラミネート
ロールR,R内に加熱ヒータが埋設されたものを使用し
て加熱ラミネートすることもできる。このとき、ラミネ
ート温度は、強誘電性液晶材料1のSA 相からSC * 相
への転移温度より15deg 低い温度以上で、この転移温
度以下の温度範囲に限定され、好ましくは、上記転移温
度より10deg 低い温度以上で、上記転移温度より5de
g 低い温度以下の温度範囲に設定される。
【0034】次いで、ラミネート処理された一対の透明
導電フィルム2,2に挟着した強誘電性液晶材料1を、
この強誘電性液晶材料1の等方相転移点以上の温度で全
体を加熱して液晶の配向処理を行う(図3(C) )。この
配向処理温度は、配向膜21がポリイミド系等の熱硬化
性の液晶配向剤からなる場合は、配向膜21の硬化形成
温度より30deg 低い温度以上であることが好ましい。
また、配向膜21がポリビニルアルコール等の熱可塑性
の液晶配向剤からなる場合は、強誘電性液晶材料1の等
方相転移温度以上であれば、特に限定されない。
導電フィルム2,2に挟着した強誘電性液晶材料1を、
この強誘電性液晶材料1の等方相転移点以上の温度で全
体を加熱して液晶の配向処理を行う(図3(C) )。この
配向処理温度は、配向膜21がポリイミド系等の熱硬化
性の液晶配向剤からなる場合は、配向膜21の硬化形成
温度より30deg 低い温度以上であることが好ましい。
また、配向膜21がポリビニルアルコール等の熱可塑性
の液晶配向剤からなる場合は、強誘電性液晶材料1の等
方相転移温度以上であれば、特に限定されない。
【0035】この後に強誘電性液晶材料1のSC * 相状
態の温度まで徐冷する。これにより、強誘電液晶材料1
が等方相転移温度からSC * 相に相転移する際に配向膜
21,21にて液晶が配向制御されて液晶素子全面に亘
って均一で安定な配向を行うことができる。そして、透
明導電フィルムの一方側の外装に、偏光子3、カラーフ
ィルターまたブラックマスク7、透明プラスチック板6
およびノングレアシート4を、また、他方側に、偏光子
3およびバックライトユニットまたは反射板8を、積層
させると、図1に示す液晶素子が得られる。
態の温度まで徐冷する。これにより、強誘電液晶材料1
が等方相転移温度からSC * 相に相転移する際に配向膜
21,21にて液晶が配向制御されて液晶素子全面に亘
って均一で安定な配向を行うことができる。そして、透
明導電フィルムの一方側の外装に、偏光子3、カラーフ
ィルターまたブラックマスク7、透明プラスチック板6
およびノングレアシート4を、また、他方側に、偏光子
3およびバックライトユニットまたは反射板8を、積層
させると、図1に示す液晶素子が得られる。
【0036】
【実施例】次に、この発明の実施例および比較例を、以
下に示す。実施例1 透明導電フィルム(PES/ITO厚さ100μm)上
にポリイミド系液晶配向剤(日産化学社製の型番RN−
305)をスピンコート法によって塗布し、100℃で
10分間加熱した後に170℃で30分間加熱して硬化
させて高分子膜を形成した。そして、この高分子膜表面
をラビング布(吉川化工社製の型番YA20R)を用い
て一方向にラビングを施した配向膜を形成した透明導電
フィルムを得た。
下に示す。実施例1 透明導電フィルム(PES/ITO厚さ100μm)上
にポリイミド系液晶配向剤(日産化学社製の型番RN−
305)をスピンコート法によって塗布し、100℃で
10分間加熱した後に170℃で30分間加熱して硬化
させて高分子膜を形成した。そして、この高分子膜表面
をラビング布(吉川化工社製の型番YA20R)を用い
て一方向にラビングを施した配向膜を形成した透明導電
フィルムを得た。
【0037】この透明導電フィルムを2枚用意し、その
うち1枚の透明導電フィルムの配向膜上に、強誘電性液
晶材料(メルクジャパン社製の型番ZLI−3654)
と、粒径2μmのシリカ製のスペーサとの混合物(スペ
ーサの配合割合:0.7mg/g )を載せた。そして、そ
の上にもう1枚の透明導電フィルムを、配向膜が強誘電
性液晶材料と接するように重ね合わせて、室温で図3に
示した一対のラミネートロールR,Rにてラミネート処
理し、この強誘電性液晶材料を挟着した後、その全体を
170℃で30分間加熱し、次いで、液晶材料がSC *
相状態を呈する温度まで徐冷して液晶を配向させて強誘
電性液晶素子を作製した。
うち1枚の透明導電フィルムの配向膜上に、強誘電性液
晶材料(メルクジャパン社製の型番ZLI−3654)
と、粒径2μmのシリカ製のスペーサとの混合物(スペ
ーサの配合割合:0.7mg/g )を載せた。そして、そ
の上にもう1枚の透明導電フィルムを、配向膜が強誘電
性液晶材料と接するように重ね合わせて、室温で図3に
示した一対のラミネートロールR,Rにてラミネート処
理し、この強誘電性液晶材料を挟着した後、その全体を
170℃で30分間加熱し、次いで、液晶材料がSC *
相状態を呈する温度まで徐冷して液晶を配向させて強誘
電性液晶素子を作製した。
【0038】なお、強誘電性液晶材料は以下の相転移特
性を有する。 Iso → Chol → SA → SC * → Cry 86 ℃ 76 ℃ 62 ℃ − 30 ℃ 得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡で観察したと
ころ、素子の全面に亘って液晶が均一に配向しているこ
とが確認された。
性を有する。 Iso → Chol → SA → SC * → Cry 86 ℃ 76 ℃ 62 ℃ − 30 ℃ 得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡で観察したと
ころ、素子の全面に亘って液晶が均一に配向しているこ
とが確認された。
【0039】また、上記強誘電性液晶素子を一対の偏光
膜(日東電工社製)で挟着し、素子の表示面に対して垂
直にHe−Neレーザー光(波長633nm)を照射しつ
つ、±30Vの直流電圧を1m sec 印加したところ、応
答速度40μ sec、最大透過率24%を得た。さらに、
上記強誘電性液晶素子を、厚さ2mmの一対の透明アクリ
ル板で挟着して固定し、高さ1mの位置から床上に自然
落下させた後に、応答速度、透過率変化を調べたとこ
ろ、落下前と顕著な変化は認められなかった。
膜(日東電工社製)で挟着し、素子の表示面に対して垂
直にHe−Neレーザー光(波長633nm)を照射しつ
つ、±30Vの直流電圧を1m sec 印加したところ、応
答速度40μ sec、最大透過率24%を得た。さらに、
上記強誘電性液晶素子を、厚さ2mmの一対の透明アクリ
ル板で挟着して固定し、高さ1mの位置から床上に自然
落下させた後に、応答速度、透過率変化を調べたとこ
ろ、落下前と顕著な変化は認められなかった。
【0040】実施例2 配向膜として、ポリビニルアルコール系液晶配向剤(日
本合成化学社製の型番NH−20)の1%水溶液をPE
Sフィルムに塗布して120℃で2時間半掛けて乾燥し
たものを使用し、配向処理温度を130℃としたこと以
外は、実施例1と同様にして強誘電性液晶素子を作製し
た。
本合成化学社製の型番NH−20)の1%水溶液をPE
Sフィルムに塗布して120℃で2時間半掛けて乾燥し
たものを使用し、配向処理温度を130℃としたこと以
外は、実施例1と同様にして強誘電性液晶素子を作製し
た。
【0041】得られた強誘電性液晶素子を、上記実施例
1と同様にして印加パルス幅100,200,500お
よび1000(μs)の各幅において、暗状態の液晶素
子が透過率10→90%に変化するのに要した時間ton
(μs)および電圧を逆方向に印加して、明状態の液晶
素子が透過率90→10%に変化するのに要した時間t
off (μs)を求めた。 印加パルス幅: 100 ton:37 toff :30 印加パルス幅: 200 ton:38 toff :26 印加パルス幅: 500 ton:45 toff :35 印加パルス幅:1000 ton:50 toff :40 また、上記強誘電性液晶素子を、実施例1と同様に、一
対の透明アクリル板で挟着した状態で、1mの高さから
自然落下させた後、応答速度、透過率変化を調べたとこ
ろ、落下前と顕著な変化は認められながった。
1と同様にして印加パルス幅100,200,500お
よび1000(μs)の各幅において、暗状態の液晶素
子が透過率10→90%に変化するのに要した時間ton
(μs)および電圧を逆方向に印加して、明状態の液晶
素子が透過率90→10%に変化するのに要した時間t
off (μs)を求めた。 印加パルス幅: 100 ton:37 toff :30 印加パルス幅: 200 ton:38 toff :26 印加パルス幅: 500 ton:45 toff :35 印加パルス幅:1000 ton:50 toff :40 また、上記強誘電性液晶素子を、実施例1と同様に、一
対の透明アクリル板で挟着した状態で、1mの高さから
自然落下させた後、応答速度、透過率変化を調べたとこ
ろ、落下前と顕著な変化は認められながった。
【0042】実施例3 配向膜として、ポリビニルアルコール系液晶配向剤(日
本合成化学社製の型番KP−06)を使用したこと以外
は、実施例2と同様にして強誘電製液晶素子を作製し
た。得られた強誘電性液晶素子を、上記実施例2と同様
にして印加パルス幅500および1000(μs)の各
幅において、暗状態の液晶素子が透過率10→ 90%
に変化するのに要した時間ton(μs)および電圧を逆
方向に印加して、明状態の液晶素子が透過率90→10
%に変化するのに要した時間toff (μs)を求めた。 印加パルス幅: 500 ton:55 toff :50 印加パルス幅:1000 ton:50 toff :70 また、上記強誘電性液晶素子を、実施例1と同様に、一
対の透明アクリル板で挟着した状態で、1mの高さから
自然落下させた後、応答速度、透過率変化を調べたとこ
ろ、落下前と顕著な変化は認められながった。
本合成化学社製の型番KP−06)を使用したこと以外
は、実施例2と同様にして強誘電製液晶素子を作製し
た。得られた強誘電性液晶素子を、上記実施例2と同様
にして印加パルス幅500および1000(μs)の各
幅において、暗状態の液晶素子が透過率10→ 90%
に変化するのに要した時間ton(μs)および電圧を逆
方向に印加して、明状態の液晶素子が透過率90→10
%に変化するのに要した時間toff (μs)を求めた。 印加パルス幅: 500 ton:55 toff :50 印加パルス幅:1000 ton:50 toff :70 また、上記強誘電性液晶素子を、実施例1と同様に、一
対の透明アクリル板で挟着した状態で、1mの高さから
自然落下させた後、応答速度、透過率変化を調べたとこ
ろ、落下前と顕著な変化は認められながった。
【0043】比較例1 透明導電フィルムに代えて、ガラス板の表面に1.1mm
厚のITO膜を形成した透明導電ガラスを使用し、バー
コート法によって液晶材料を塗布したこと以外、実施例
1と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。得られた
強誘電性液晶素子を、高さ1mの位置から床上に自然落
下させたところ、ガラス板にクラックが入り液晶の配向
が破壊された。
厚のITO膜を形成した透明導電ガラスを使用し、バー
コート法によって液晶材料を塗布したこと以外、実施例
1と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。得られた
強誘電性液晶素子を、高さ1mの位置から床上に自然落
下させたところ、ガラス板にクラックが入り液晶の配向
が破壊された。
【0044】次に、単純マトリクスパターンのITO膜
を形成した透明導電フィルムを使用し、強誘電性液晶素
子を作製した場合の実施例および比較例を示す。実施例4 電極に縦横それぞれ32本ずつのマトリクス電極を有す
る透明導電フィルムを使用したこと以外は、実施例1と
同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
を形成した透明導電フィルムを使用し、強誘電性液晶素
子を作製した場合の実施例および比較例を示す。実施例4 電極に縦横それぞれ32本ずつのマトリクス電極を有す
る透明導電フィルムを使用したこと以外は、実施例1と
同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0045】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで配向むら
が生じて、素子全面に亘って複屈折色を呈したが、素子
全面に良好な配向が起こっていた。実施例5 電極に縦横それぞれ32本ずつのマトリクス電極を有す
る透明導電フィルムを使用したこと以外は、実施例2と
同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで配向むら
が生じて、素子全面に亘って複屈折色を呈したが、素子
全面に良好な配向が起こっていた。実施例5 電極に縦横それぞれ32本ずつのマトリクス電極を有す
る透明導電フィルムを使用したこと以外は、実施例2と
同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0046】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで配向むら
が生じて、素子全面に亘って複屈折色を呈したが、素子
全面に良好な配向が生じた。実施例6 ラミネート処理時の温度を55℃としたこと以外は、実
施例4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで配向むら
が生じて、素子全面に亘って複屈折色を呈したが、素子
全面に良好な配向が生じた。実施例6 ラミネート処理時の温度を55℃としたこと以外は、実
施例4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0047】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、素子全面に亘り均一で配向むらがな
かった。また、この素子を1/3バイアス法により駆動
させたところ、良好な表示特性を得た。実施例7 ラミネート処理温度を50℃としたこと以外は、実施例
4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、素子全面に亘り均一で配向むらがな
かった。また、この素子を1/3バイアス法により駆動
させたところ、良好な表示特性を得た。実施例7 ラミネート処理温度を50℃としたこと以外は、実施例
4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0048】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで微少な配
向むらが生じて複屈折色を若干呈したが、素子全面に均
一な配向が起こっていた。また、この素子を実施例6と
同様に駆動させたところ、良好な表示特性を得た。実施例8 ラミネート処理温度を60℃としたこと以外は、実施例
4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで微少な配
向むらが生じて複屈折色を若干呈したが、素子全面に均
一な配向が起こっていた。また、この素子を実施例6と
同様に駆動させたところ、良好な表示特性を得た。実施例8 ラミネート処理温度を60℃としたこと以外は、実施例
4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0049】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで微少な配
向むらを生じてコントラストが若干低下したが、素子全
面に均一な配向が起こっていた。また、この素子を実施
例6と同様に駆動させたところ、良好な表示特性を得
た。実施例9 ラミネート処理温度を55℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで微少な配
向むらを生じてコントラストが若干低下したが、素子全
面に均一な配向が起こっていた。また、この素子を実施
例6と同様に駆動させたところ、良好な表示特性を得
た。実施例9 ラミネート処理温度を55℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0050】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、全面に亘り均一な配向が得られた。
また、この素子を実施例6と同様に駆動させたところ、
良好な応答特性を得た。実施例10 ラミネート処理温度を50℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、全面に亘り均一な配向が得られた。
また、この素子を実施例6と同様に駆動させたところ、
良好な応答特性を得た。実施例10 ラミネート処理温度を50℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0051】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで液晶層厚
が異なるために表示むらが若干現れ、またセル厚が2μ
mよりも大きくなったため、素子の一部が複屈折色を呈
したが、素子全面に均一な配向が起こっていた。実施例11 ラミネート処理温度を60℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、電極部位と電極間部位とで液晶層厚
が異なるために表示むらが若干現れ、またセル厚が2μ
mよりも大きくなったため、素子の一部が複屈折色を呈
したが、素子全面に均一な配向が起こっていた。実施例11 ラミネート処理温度を60℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0052】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、セル厚が2μmよりも小さくなった
ために素子が明表示状態にあるときでも若干暗く、表示
コントラストが僅かに低下したが、素子全面に均一な配
向が起こっていた。比較例2 ラミネート処理温度を70℃としたこと以外は、実施例
4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、セル厚が2μmよりも小さくなった
ために素子が明表示状態にあるときでも若干暗く、表示
コントラストが僅かに低下したが、素子全面に均一な配
向が起こっていた。比較例2 ラミネート処理温度を70℃としたこと以外は、実施例
4と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0053】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、電極部位と電極部位間とで著しい配
向むらが起こり、素子全面が明状態でも、暗くコントラ
ストが著しく低下した。比較例3 ラミネート処理温度を70℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
で観察したところ、電極部位と電極部位間とで著しい配
向むらが起こり、素子全面が明状態でも、暗くコントラ
ストが著しく低下した。比較例3 ラミネート処理温度を70℃としたこと以外は、実施例
5と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。
【0054】得られた強誘電性液晶素子を、偏光顕微鏡
で観察したところ、セル厚が2μmよりも小さくなった
ために表示が明状態にあるときでも暗く、表示コントラ
ストが著しく悪くなった。
で観察したところ、セル厚が2μmよりも小さくなった
ために表示が明状態にあるときでも暗く、表示コントラ
ストが著しく悪くなった。
【0055】
【発明の効果】以上のように、この発明の強誘電性液晶
素子によれば、一対の透明導電フィルムのうち少なくと
も一方に積層した透明プラスチック板によって、液晶の
配向状態を壊さないハンドリング性を実現することがで
きる。また、この発明の製造方法によれば、大面積に亘
り均一かつ良好で、しかも安定した液晶の配向を行うこ
とができる。また、配向膜に熱硬化性の液晶配向剤を使
用した場合、配向時の温度を調整することにより均一な
表面安定化構造の配向を得ることができる。さらに、加
熱ラミネート処理を行えば、さらに均一な配向を行うこ
とができるとともに、マトリクス電極を使用しても配向
欠陥や表示むらのない液晶素子を得ることができる。こ
れにより、大面積に亘って均一、良好、かつ安定な液晶
の配向を達成することができる。
素子によれば、一対の透明導電フィルムのうち少なくと
も一方に積層した透明プラスチック板によって、液晶の
配向状態を壊さないハンドリング性を実現することがで
きる。また、この発明の製造方法によれば、大面積に亘
り均一かつ良好で、しかも安定した液晶の配向を行うこ
とができる。また、配向膜に熱硬化性の液晶配向剤を使
用した場合、配向時の温度を調整することにより均一な
表面安定化構造の配向を得ることができる。さらに、加
熱ラミネート処理を行えば、さらに均一な配向を行うこ
とができるとともに、マトリクス電極を使用しても配向
欠陥や表示むらのない液晶素子を得ることができる。こ
れにより、大面積に亘って均一、良好、かつ安定な液晶
の配向を達成することができる。
【0056】したがって、本発明によれば、軽量、薄
型、大面積でかつ、鮮明で高速動画表示が可能な全プラ
スチック製の強誘電性液晶素子が得られる。
型、大面積でかつ、鮮明で高速動画表示が可能な全プラ
スチック製の強誘電性液晶素子が得られる。
【図1】この発明の一例の強誘電性液晶素子を示す構成
図である。
図である。
【図2】図1の強誘電性液晶素子の要部を示す模式図で
ある。
ある。
【図3】この発明の一例の強誘電性液晶素子の製造方法
におけるラミネート処理の概略を示す側面図である。
におけるラミネート処理の概略を示す側面図である。
【図4】強誘電性液晶素子における層構造を示す斜視図
である。
である。
【図5】セル間隔が十分に広い場合における液晶分子の
状態を模式的に説明する図である。
状態を模式的に説明する図である。
【図6】セル間隔が狭い場合における液晶分子の配向状
態を模式的に説明する図である。
態を模式的に説明する図である。
【図7】図6の配向状態における液晶分子の平均分子長
軸と、偏光子の偏光軸との関係を模式的に説明する図で
ある。
軸と、偏光子の偏光軸との関係を模式的に説明する図で
ある。
1 強誘電性液晶材料 2 透明導電フィルム 21 配向膜 22 電極層 23 プラスチックフィルム 6 透明プラスチック板
フロントページの続き (72)発明者 高田 憲作 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 小野 純一 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内
Claims (3)
- 【請求項1】透明導電フィルムの導電面に配向膜を形成
した後ラビングを施した一対の基材のうち、1枚の基材
の配向膜上に強誘電性液晶材料を載置し、この上に配向
膜が対向するようにもう1枚の基材を配置してラミネー
ト処理し、次いで、強誘電性液晶材料の等方相転移温度
以上に全体を加熱した後、強誘電性液晶材料がカイラル
スメクチックC相を示す温度まで徐冷することを特徴と
する強誘電性液晶素子の製造方法。 - 【請求項2】ラミネート処理を、強誘電性液晶材料のス
メクチックA相からカイラルスメクチックC相への転移
温度以下で、かつこの転移温度より15deg 低い温度以
上の温度範囲で行う請求項2記載の強誘電性液晶素子の
製造方法。 - 【請求項3】一対の透明導電フィルムで強誘電性液晶材
料を挟着した強誘電性液晶素子において、一対の透明導
電フィルムのうち少なくとも一方に透明プラスチック板
を積層したことを特徴とする強誘電性液晶素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17234992A JPH05188381A (ja) | 1991-08-29 | 1992-06-30 | 強誘電性液晶素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3-218877 | 1991-08-29 | ||
JP21887791 | 1991-08-29 | ||
JP17234992A JPH05188381A (ja) | 1991-08-29 | 1992-06-30 | 強誘電性液晶素子およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05188381A true JPH05188381A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=26494735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17234992A Pending JPH05188381A (ja) | 1991-08-29 | 1992-06-30 | 強誘電性液晶素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05188381A (ja) |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17234992A patent/JPH05188381A/ja active Pending
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