JPH05210104A - 液晶電気光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶材料中に光学活性剤を添加することなし
に、液晶セル中に単一方向のらせん配列を選択的に出現
させ、均一な表示特性が得られる液晶電気光学装置を提
供することを目的としている。 【構成】 電極及びこの電極の上に有機物質の配向膜が
形成された一対のガラス基板間に液晶層が挟まれ、上記
液晶層の液晶分子の配向方向が一方の基板から他方にか
けてねじれた構造を有し、上記ねじれ角が90°から270
°である液晶電気光学装置において、上記配向膜が光学
活性物質であるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は液晶電気光学装置、特
に液晶分子が２枚のガラス基板間でねじれた構造をとる
液晶電気光学装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は例えば特公昭51-13666号公報によ
るねじれ型の液晶電気光学装置の液晶セル部の上面図で
あり、図において、１は電極が形成された一対のガラス
基板、２は上側基板における液晶分子を並べるために行
なわれる基板への配向処理の方向を表わし、３は同じく
下側基板における配向処理の方向を表わす。この配向処
理とは現在通常は布を用いて基板をこする、いわゆるラ
ビングという処理が広く一般に用いられている。４は一
対のガラス基板間の液晶の分子を表わしたものであり、
この図においては基板の上から下にかけて左まわりのら
せん配列をとっている。図４は図３の液晶セルを横方向
からながめたものである。５は後述するように、液晶材
料中に含まれる光学活性剤を表わし、６は配向膜を表わ
す。

【０００３】ここで、この従来のねじれ型の液晶セルに
おいて、液晶が一対の基板間でねじれるらせんの方向と
して右まわりと左まわりの２方向の回転方向が存在可能
であり、右まわりに液晶分子が配列をとった液晶セルの
上面図を図５に示す。図３の左らせん配列と図５の右ら
せん配列は対称の形をしており、どちらの配列も出現確
率はほぼ等しい。したがって、この液晶セルに通常のネ
マチック液晶を注入すると、液晶分子はほぼ２分の１の
確率で右らせん配列と左らせん配列とに配列し、液晶セ
ルを見た場合両配列の界面で縞状のスジすなわちドメイ
ンが視認されてしまい、電気光学装置としての特性は良
くない。そこで例えば前述した特公昭51-13666号公報で
は右らせんもしくは左らせん配列をとる光学活性剤を通
常のネマチック液晶に添加することにより、液晶の配列
において右らせんもしくは左らせんが選択的に出現でき
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶電気光学装
置は以上のように構成されていたので、液晶材料中に光
学活性剤を添加する必要があった。しかしながら液晶材
料中に光学活性剤を添加することは液晶材料の物性に悪
影響を与え、液晶材料中の光学活性剤濃度が増加するに
つれ、液晶のしきい値電圧が上昇したり、液晶の上限温
度が低下したり、応答速度が遅くなる等の問題点を有し
ていた。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、液晶材料中に光学活性剤を添加
することなしに、液晶セル中に単一方向のらせん配列を
選択的に出現させ、均一な表示特性が得られる液晶電気
光学装置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る液晶電気
光学装置は、液晶分子を配列させる液晶配向膜に光学活
性有機膜を用いたものである。

【０００７】

【作用】この発明における電気光学装置の特徴は、その
液晶セル部において液晶分子のらせん配列のらせんの回
転方向が、配向膜によって決定されることである。たと
えば右まわりのらせん配列をとる光学活性剤が添加され
た配向膜を用いて構成した液晶電気光学装置において
は、液晶材料中に光学活性剤が含まれていなくても、液
晶分子は一対の基板間で右まわりのらせん配列を示す。

【０００８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１は液晶セルを構成するＩＴＯパ
ターンが形成されたガラス基板である。７はガラス基板
１の上にスピンナー塗布法により形成された本発明によ
る配向膜である。この配向膜はポリアミック酸と光学活
性アルコールとを混合した後加熱焼成した物質であり、
例えば母液として市販の日産化学工業（株）製のポリイ
ミドSE-2170 に光学活性剤Ｒ−（＋）−１−フェニルエ
タノールを母液に対し0.5 重量％添加したものを用い、
膜の形成後、200 ℃にて90分加熱焼成行なった。図１に
おいて、５は配向膜７中に含まれている光学活性剤を表
わしている。配向膜７の加熱焼成後、ラビング法にて上
下両基板の配向膜へ配向処理を行ない、その後下側基板
にはエポキシ樹脂のシール剤を基板周縁部に印刷し、上
側基板には直径７mmのプラスチックスペーサーを、散布
密度が約10コ/mm²になるように散布した。その後、上側
基板の配向処理方向と下側基板の配向処理方向が互いに
直交するように両基板を重ね合わせ、180 ℃で30分加熱
圧着を行なった。このようにしてできあがった液晶セル
にメルク（株）製液晶ZLI-4334を真空注入し、偏光板８
を貼り付け液晶電気光学装置を構成した。

【０００９】このようにして構成された液晶セルにおい
て、液晶４には光学活性剤５が含まれていないが、配向
膜界面の作用により右まわりのらせん配列を形成した。
この作用に関しては次のように説明することができる。
液晶４中には光学活性剤５が含まれていないから、セル
内部においてはらせん構造形成能力はない。しかしなが
ら、配向膜界面の液晶分子は配向膜７からねじれ力を受
け、ラビング方向より右に少しねじれた方向を向こうと
する。この力は図２の９の矢印で表わされているもので
ある。この力により、このセルにおいて右まわりらせん
配列を形成するのに必要なエネルギーと、左まわりらせ
ん配列を形成するのに必要なエネルギーは等価でなくな
り、右まわりらせん配列の方がエネルギー的に低く（有
利に）なり、セルを形成した時、右まわりらせん配列が
優先的に出現するようになる。

【００１０】なお、上記実施例では光学活性物質５を後
から配向膜ポリイミドに添加しているが、配向膜ポリイ
ミドを合成する際に光学活性のジアミンもしくはテトラ
カルボン酸を用い、合成された光学活性ポリイミドを使
用してもよい。

【００１１】また、上記実施例では配向膜形成方法とし
てスピン塗布法を用いているが、光学活性ポリイミドを
ＬＢ法にて配向膜形成を行なうと、ラビング処理を行な
わなくてもそのまま配向膜として用いることができる。

【００１２】また、上記実施例では配向膜７にのみ光学
活性剤５を添加しているが、配向膜７と液晶４の両方に
同じらせんの向きの光学活性剤５を添加してもよく、こ
の場合各々の添加量は、それぞれ単独に加える場合の半
分で良い。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、液晶
分子を配列させる液晶配向膜に光学活性の有機膜を用い
たので、液晶中に光学活性剤を添加することなしに配向
が均一な液晶電気光学装置が得られるため、液晶材料が
本来保持している特性を損なうことなく、良好な表示特
性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による液晶電気光学装置を
示す側面図である。

【図２】液晶分子が配向膜から受けるねじれ力を示す説
明図である。

【図３】左まわりのらせん配列をとった従来の液晶電気
光学装置を示す上面図である。

【図４】図２のものの側面図である。

【図５】右まわりのらせん配列をとった液晶電気光学装
置を示す上面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ４ 液晶分子 ５ 光学活性剤 ６ 従来の配向膜 ７ 発明による配向膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極及びこの電極の上に有機物質の配向
   膜が形成された一対のガラス基板間に液晶層が挟まれ、
   上記液晶層の液晶分子の配向方向が一方の基板から他方
   にかけてねじれた構造を有し、上記ねじれ角が90°から
   270 °である液晶電気光学装置において、上記配向膜が
   光学活性物質であることを特徴とする液晶電気光学装
   置。