JPH055879A - 強誘電性液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネルに偏光板を貼着すべき位置を容易
に検出可能にし、液晶パネルに偏光板を貼着する際の作
業性および液晶パネルの品質の向上を図る。 【構成】 液晶パネル１の上下に偏光板４，５を位置さ
せ、液晶パネル１を回転させながら画素に電界を印加
し、液晶パネル１と偏光板４，５とにバックライト７か
ら投光する。この透過光を受光素子８で受け、光強度検
出手段９で検出する。透過光の強度が最大または最小に
なる位置が、液晶パネル１の液晶のスイッチング方向と
偏光板４，５の偏光軸とが一致する位置であるので、こ
の位置で偏光板を貼着する。液晶パネル１に表示用画素
よりも大面積の検査用画素を設けることにより、透過光
の強度の検出を容易にし、液晶パネルに偏光板を貼着す
る際の表示用画素の透明電極や液晶の劣化を避けること
ができる。また、画素に印加する電界を交流とし、バッ
クライト７をこの交流に同期点滅させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶装置の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】次世代の光プリンタなどに用いる光シャ
ッタ素子や表示装置として強誘電性液晶装置が注目され
ている。この液晶装置に用いる強誘電性液晶パネルの製
造は、通常の液晶パネルと同様に透明電極を形成した２
枚の基板を対向させ、対向する電極面に配向処理を施し
た上でスペーサを介して貼り合わせ、基板間に液晶封入
部を形成している。この液晶封入部内に液晶を注入して
表示部となし、注入口を封止する工程を経て製作してい
る。

【０００３】そして、この液晶パネルの片面または両面
に偏光板を貼り付け、液晶の配向方向と偏光板の偏光軸
方向との相対位置関係によって光の透過または反射を制
御して表示などを行なう装置を構成している。

【０００４】

【解決しようとする課題】従来のネマティック液晶など
においては、基板の配向処理方向と偏光軸とが一致する
ように偏光板を液晶パネルに貼り付けることによって、
液晶のスイッチング方向と偏光軸方向とを正確に一致さ
せることができる。

【０００５】ところが、強誘電性液晶においては、液晶
のスイッチング角度を一定に制御する技術が未確立であ
り、さらに電界印加時とメモリー時の角度がずれてしま
う問題がある。そのため、基板の配向処理方向を基準に
して偏光板を配置することができず、液晶のスイッチン
グ方向と偏光軸方向とを正確に一致させるのは困難であ
る。液晶のスイッチング方向と偏光軸方向が一致しない
と、所望のコントラストを得ることができず、液晶装置
として十分な性能が得られない。

【０００６】そこで本発明の目的は、偏光板を正確な位
置関係で強誘電液晶パネルに貼着できるとともに、液晶
パネルに偏光板を貼着する際の作業性の向上および強誘
電性液晶装置の品質向上を達成することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の強誘電性液晶装置の製造方法は、片面に
透明電極を有する１対の基板が透明電極を対向させて並
置され、１対の基板間に強誘電性液晶が封入されている
強誘電性液晶パネルを用い、透明電極に電界を印加して
液晶を一定のスイッチング状態とし、液晶パネルの片面
または両面に偏光板を配置し、液晶パネルと偏光板との
相対位置を変化させながら、液晶パネルおよび偏光板を
透過した透過光または液晶パネルおよび偏光板による反
射光の強度を測定することにより、液晶の配向方向と偏
光板の偏光軸とが一致する位置を検出して、その位置に
おいて偏光板を液晶パネルに貼着するものである。

【０００８】液晶パネルは、複数の表示用画素と、この
表示用画素よりも大面積の検査用画素とに区画されてお
り、検査用画素にのみ電界を印加した状態で偏光板の貼
着を行なうことにより、液晶および透明電極の劣化が防
止でき明暗判断が容易になる。

【０００９】液晶パネルおよび偏光板を透過させる透過
光は、液晶パネルまたは偏光板の後方に配置されている
バックライトにより、液晶パネルおよび偏光板に光を投
射するようにしてある。この場合、透明電極に印加する
電界を交流にして、バックライトは画素に印加する交流
と同期して点滅するように設定すると、さらに液晶の配
向方向と偏光板の偏光角とを合わせ易くなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１１】実施例１◆ 図１に示すように、本実施例に基いて製造される強誘電
性液晶装置は、公知の強誘電性液晶パネル１、すなわち
片面に透明電極を有する１対の基板（セグメント基板
２，コモン基板３）が、透明電極面を対向させて並置し
てあり、この１対の基板間に強誘電性液晶を封入したも
のを用い、この液晶パネル１の両面に偏光板４，５を貼
着したものである。

【００１２】本実施例における表示装置を製造するため
の装置の構成は、液晶パネル１を回転可能に支持し、そ
の上下に偏光板４，５を液晶パネルと対向して位置させ
る装置（図示略）を備えている。１対の基板２，３に形
成してある各電極（図示略）を介して液晶パネルの各画
素（図示略）には、液晶パネル駆動用回路６により所定
の電界を印加され、画素内の液晶にスイッチング動作を
行わせるようにしてある。偏光板５の後方（図面下方）
にはバックライト７が設けてあり、また偏光板４の前方
（図面上方）には、バックライト７からの透過光の強度
を測定するためのフォトトランジスタなどを備えた受光
素子８が設けてある。受光素子８には光強度検出手段９
が接続してあり、受光素子８よって受けられた透過光の
強度は、光強度検出手段９によって表示され、または図
示しない制御手段に信号を出力する。

【００１３】液晶パネル１に偏光板４，５を貼着する要
領は、図１に示すように、液晶パネル１の上面側および
下面側に偏光板４，５を位置させ、液晶パネル駆動用回
路６によって液晶パネル１の画素内の液晶に電界を印加
して画素内の液晶にスイッチング動作を行なわせる。こ
れと同時に、液晶パネル１の下方に設けてあるバックラ
イト７から液晶パネル１および偏光板４，５に光を投射
する。液晶パネル１および偏光板４，５に投射された光
による透過光の強度は、受光素子８によって受光され、
液晶パネル駆動用回路６によってその強度が検出され
る。上記のようにして透過光の強度を測定しながら液晶
パネル１を回転させて偏光板４，５との相対位置を変更
させて、透過光の強度が最大の位置または最小の位置、
すなわち透過光の明暗の比が最も大きくなる位置を検出
する。これは液晶のスイッチング方向と偏光軸とが一致
する位置であるので、この位置において偏光板４，５を
液晶パネル１に貼着する。

【００１４】実施例２◆ 実施例１を、２色性色素を添加したゲストホスト型表示
モードのＦＬＣパネルに適用したものである。図２に示
すように、液晶パネル１１の上方側に偏光板１４が配置
してある。この場合にも、液晶パネル１１の画素内の液
晶に電界を印加し、バックライト７から液晶パネル１１
と偏光板１４とに光を投射させる。画素内の液晶分子の
スイッチング方向と偏光板１４の偏光軸とが一致する
と、入射した光は２色性染料による吸収を最大限に受
け、画素全体が強く着色される。また電界の極性を反転
させると、逆に画素全体が淡色または無色に近くなる。
液晶パネル１１を回転させながら液晶パネル駆動回路６
から液晶パネル１１に電界を印加し、バックライト７か
ら入射した光の透過光の着色の度合いを受光素子８で受
け、光強度検出手段９によって検出する。以下、液晶パ
ネル１１に偏光板１４を貼着する位置の定め方は実施例
１と同様である。

【００１５】ところで、強誘電性液晶装置を製造する際
に、画素に光を当ててその透過量を調べようとすると、
パネルの画素面積が非常に小さいため、顕微鏡等を用い
て画素の影像を拡大し、透過光が最も明または暗になる
状態を確認しなければならず、ＦＬＣパネルに偏光板を
貼着するための作業性が悪くなる恐れがある。また、画
素の明暗を調べるために顕微鏡等を必要とし、これも製
造コストを高くする原因になっている。◆そこで、これ
らの問題を解決し得る実施例について以下に説明する。

【００１６】実施例３◆ 液晶パネルに貼着する偏光板の位置を定める工程におい
て、表示用画素を使わず検査用画素を用いるようにし、
表示用画素に無駄な電界を印加することのないようにし
たものである。図３に示すように、液晶パネル３１を構
成する基板３２，３３の対向面には、ＩＴＯからなる透
明電極３２ａ…，３３ａ…が互いに直交状態となるよう
にストライプ状にそれぞれ形成され、両透明電極３２ａ
と３３ａとが所定の間隔で対向する位置が表示用画素３
１ａ…であり、液晶パネル駆動用回路（図示略）による
制御信号を受けて液晶分子のスイッチング方向を変化さ
せる動作をする。この液晶パネル３１にはこの表示用画
素３１ａ…が設けてある部分の外側に、表示用画素３１
ａよりも大面積の検査用画素３１ｂが設けてある。

【００１７】検査用画素３１ｂの大きさは、透明電極の
幅がそれぞれ透明電極３２ａ，３３ａの４倍以上の透明
電極３２ｂ，３３ｂが交差する大きさで十分に大きいも
のであり、偏光板を貼り付ける際に、液晶の配向と偏光
板の偏光軸とが一致しているかどうかを検査し易くして
ある。この液晶パネル３１に偏光板を貼着するには、表
示用画素３１ａ…を用いず、検査用画素３１ｂを使って
いる。上記と同様に液晶パネル３１を回転させて偏光板
との相対位置を変更させ、液晶パネル３１と偏光板とに
投射された光の透過量が最大または最少になる位置を検
出し、その位置で偏光板を液晶パネル３１に貼着する。
このように偏光板を貼着する際に表示用画素３１ａを使
用しないので、表示用画素を構成するＩＴＯや液晶を劣
化させず、良質な強誘電性液晶装置が得られる。

【００１８】実施例４◆ 図４に示すように、液晶パネル４１には、対向する２枚
の基板４２，４３の対向面に互いに直交状態となるよう
にストライプ状に形成してある透明電極４２ａ，…，４
３ａ…を設け、両電極の交点を表示用画素４１ａとして
いる。この表示用画素４１ａの外側の２か所に、広幅の
透明電極４２ｂ，４３ｂによる検査用画素４１ｂ，４１
ｂを設けている。これによって液晶パネル４１に偏光板
を貼り合わせる最適位置の検出を一層容易かつ確実に
し、作業性の向上を図ったものである。

【００１９】実施例５◆ 図５に示すように、これは実施例３で説明したのと同様
に、１か所に検査用画素５１ｂを形成した液晶パネル５
１に偏光板を貼着した後で、この検査用画素５１ｂを、
画素５１ａの表示品質を検査するために再度検査用画素
５１ｂを使用するようにしたものである。すなわち、表
示用画素５１ａを構成する各電極５２ａ…，５３ａ…に
液晶パネル駆動用回路５６，５６が接続してあり、検査
用画素５１ｂには、液晶パネル駆動用回路５６，５６と
は別に、検査用画素５１ｂを構成する電極５２ｂ，５３
ｂに動作信号を出力する検査用信号回路５９が接続して
ある。検査用信号回路５９によって検査用画素５１ｂ内
の液晶に電界を印加しつつ、バックライトからこの検査
用画素５１ｂに光を投射すると、強誘電性液晶装置の表
示品質の検査が行なえる。この表示品質検査においては
表示用画素５１ａが使用されないので、それだけ表示用
画素を構成する透明電極や液晶の劣化を防止する効果が
ある。

【００２０】ところで、ＩＴＯ等の透明電極および液晶
へ直流電圧を印加する場合、電圧印加時間が長くなる
と、透明電極および液晶が劣化して、ＦＬＣパネルの品
質が低下する問題がある。また、画素に直流成分の電界
を長く印加することによって、液晶と基板との界面に電
気二重層が形成され、メモリー特性の悪化や応答速度の
不均一を招くおそれがある。そこで、透明電極や液晶を
劣化させる原因となる直流の印加を避けるために交流を
使用すると、交流の周期に対応して明・暗を高速で繰り
返すので、液晶パネルに偏光板を貼着する位置を確定す
るのが困難となり、強誘電性液晶装置の製造における作
業性を低下させる原因になっている。◆この問題点を解
決する実施例を次に説明する。

【００２１】実施例６◆ 図６において、液晶パネル６１の表示用画素６１ａの透
明電極には交流の電界が印加されてスイッチング動作が
行なわれる。そして、液晶パネル６１に偏光板を貼着す
る際に、このスイッチング動作に同期して点灯するバッ
クライト６７を用い偏光板の最適位置の検出を容易にす
るものである。

【００２２】具体的には、液晶パネル６１に液晶パネル
駆動用回路６６が接続してあり、これにより液晶パネル
６１に交流の電界を印加する。バックライト６７を点滅
させるバックライト用回路６７ａと、液晶パネル駆動用
回路６６との間には、同期用回路６８が設けてある。液
晶パネル駆動用回路６６により画素６１ａに交流を印加
し、液晶分子を一定の周期でスイッチングさせるのと合
わせて、同期用回路６８によってバックライト６７の周
期をスイッチングに同期させて点滅させるようにしてあ
る。

【００２３】図６（ａ）では、液晶パネル駆動回路６６
により表示用画素６１ａを暗状態としたときに、同期用
回路６８を介してバックライト用回路６７ａによりバッ
クライト６７をオンとした状態を示している。このとき
液晶のスイッチング方向と偏光板の偏光軸とが一致して
いれば、画素６１ａは真黒になるが、一致していない場
合には、バックライト６７の光が透過するため黒さが薄
くなる。したがって前記の実施例と同様に、液晶パネル
６１を回転させて、画素が最も黒くなった時の状態を偏
光板の最適位置とし、偏光板を液晶パネル６１を貼着す
る。

【００２４】図６（ｂ）では、表示用画素６１ａが明状
態の場合に、これに同期してバックライト６７をオフに
した状態を示している。通常、画素の濃淡を目で見分け
る場合には、明状態の濃淡よりも暗状態の濃淡で見分け
る方が容易であるので、この明状態では液晶のスイッチ
ング方向と偏光軸との一致の判断はしないこととし、バ
ックライト６７をオフにしておく。

【００２５】なお、透過した光の強度を測定する場合に
は、光の強度の最小位置（暗）でも、最大位置（明）で
も判別できるので、液晶パネル６１が明状態のときにバ
ックライト６７をオンにし、暗状態のときにバックライ
トをオフにするように同期させてもよい。

【００２６】この実施例によると直流ではなく交流電界
を加えるため透明電極や液晶を劣化させる恐れがない。
そして、この交流電界と同期するバックライトを用いて
いるため、バックライト点灯時は常に暗状態（あるいは
常に明状態）にあるため、直流電界を印加する場合と同
様に容易に光強度の検出ができる。

【００２７】バックライト６７の点滅の回数は、１Hz〜
１０ＫHzの範囲が望ましい。種々の強誘電性液晶が有す
る応答時間からスイッチングの周期および単位時間当り
の回数を算出し、この回数にバックライトの点滅の回数
を同期させる。例えば、強誘電性液晶として、ＣＳ−１
０１１（商品名，チッソ石油株式会社製）を採用した場
合、実験データによれば、画素に印加する電界強度を２
０［Ｖ／μｍ］とすると、温度２５℃における応答時間
は４５０μｓｅｃ／回＝４．５×１０-4ｓ／回である。
単位時間当りのスイッチングの回数はその逆数の２２２
０回／ｓ＝２２２０Hz＝２．２２ＫHzとなる。この周波
数２．２２ＫHzは、バックライトの点滅の回数として望
ましい範囲内にあるので、そのままバックライトの点滅
を同期させればよい。次に強誘電性液晶としてＣＳ−１
０２２（同上）を採用する場合には、上記したＣＳ−１
０１１と同じ条件における応答時間は、２８μｓｅｃ／
回であるから、周波数は３５．７ＫHzとなので、この回
数を整数例えば４で割り、バックライトを８．９２５Ｋ
Hzで点滅させる。この場合には、液晶パネルが４回駆動
される間にバックライトは１回点滅し、実質的に同期さ
せた場合と同様の結果を生ずる。

【００２８】なお、図６に示すものは、表示用画素６１
ａを用いて液晶のスイッチング方向と偏光板の偏光軸と
が一致する位置を見出しているが、これに限られるもの
ではなく、図３ないし図５にて説明したような検査用画
素を別に設けておき、表示用画素６１ａに代えてこの検
査用画素を用いて上記したのと同様に位置を検出して偏
光板を貼着するとさらに効果的である。

【００２９】以上の実施例はいずれも透過型の液晶パネ
ルについて説明しているが、反射型の液晶パネルの場合
にも適用できる。この場合には、液晶パネルと偏光板と
を透過した光を反射させ、この反射光を受光素子で受光
し、上記と同様にして液晶パネルと偏光板との貼着位置
を定めればよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、液晶パネルに偏光板を貼着す
る際に、実際に液晶パネルのスイッチング動作を行ない
ながら液晶パネルおよび偏光板の透過光または反射光の
強度を測ることにより、液晶分子のスイッチング方向と
偏光板の偏光軸とを合せるので、強誘電性液晶装置の製
造における作業性が向上する。また透過光などの強度を
検査するのに、表示用画素を用いず、これよりも面積を
大きくしてある検査用画素を備えていると、表示用画素
に電界を印加せずに偏光板の貼着位置を容易に定めるこ
とができるので、表示用画素を構成する透明電極や液晶
の劣化防止に寄与する。

【００３１】画素に印加する電界を交流とし、液晶パネ
ルと偏光板とに光を投射するバックライトを上記の交流
の周期と同期して点滅するように設定する場合には、直
流電界を印加しないので、透明電極や液晶の劣化の問題
を生じさせず、液晶と基板との界面に電気二重層の発生
を防止し、メモリー特性の悪化や応答速度の不均一性を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の説明図である。

【図２】本発明の実施例２の説明図である。

【図３】本発明の実施例３における液晶パネルの平面図
である。

【図４】本発明の実施例４における液晶パネルの平面図
である。

【図５】本発明の実施例５における液晶パネルの平面図
である。

【図６】本発明の実施例６の説明図である。

【符号の説明】

１，１１，３１，４１，５１，６１ 液晶パネル ２，１２，３２，４２ 基板（セグメン
ト基板） ３，１３，３３，４３ 基板（コモン基
板） ３１ａ，４１ａ，５１ａ，６１ａ 表示用画素 ３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ 検査用画素 ３２ａ，４２ａ，５２ａ 透明電極 ３３ａ，４３ａ，５３ａ 透明電極 ４，５，１４ 偏光板 ７，６７ バックライト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 喜勝 東京都墨田区太平四丁目１番１号 株式会 社精工舎内 (72)発明者 藤田 政則 東京都墨田区太平四丁目１番１号 株式会 社精工舎内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 片面に透明電極を有する１対の基板が上
   記透明電極面を対向させて並置され、上記１対の基板間
   に強誘電性液晶が封入されている強誘電性液晶パネルを
   用い、上記透明電極に電界を印加して上記液晶を一定の
   スイッチング状態とし、上記液晶パネルの片面または両
   面に偏光板を配置し、上記液晶パネルと上記偏光板との
   相対位置を変化させながら、上記液晶パネルおよび上記
   偏光板を透過した透過光または上記液晶パネルおよび上
   記偏光板による反射光の強度を測定することにより、上
   記液晶の配向方向と上記偏光板の上記偏光軸とが一致す
   る位置を検出して、その位置において上記偏光板を上記
   液晶パネルに貼着することを特徴とする強誘電性液晶装
   置の製造方法。 【請求項２】 上記液晶パネルは、複数の表示用画素
   と、上記表示用画素よりも大面積の検査用画素とに区画
   されており、上記検査用画素にのみ電界を印加した状態
   で上記偏光板の貼着を行なうことを特徴とする請求項１
   に記載の強誘電性液晶装置の製造方法。 【請求項３】 上記液晶パネルまたは上記偏光板の後方
   に配置されているバックライトにより、上記液晶パネル
   および上記偏光板に光を投射することを特徴とする請求
   項１または２に記載の強誘電性液晶装置の製造方法。 【請求項４】 上記電界は交流であり、上記バックライ
   トは上記交流と同期して点滅するものであることを特徴
   とする請求項３に記載の強誘電性液晶装置の製造方法。