JPH0559429U - 強誘電性液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】配向特性が均一でしかも安定性の高い強誘電性
液晶素子を提供すること。 【構成】接着シール１８の注入口１７を含む一部の区間
の内側に、接着シールとの間に所定の間隔をおいて、液
晶を注入する時に液晶を分散して注入する複数の開口部
１６をもつ隔壁１１を設ける。 【効果】特に、逆傾斜配向の液晶素子に逆目方向から液
晶を注入する時、本考案の構成にすると、部分的な配向
不良がなくなり、広い領域にわたって欠陥のない実用性
の高い強誘電性液晶素子を得ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は強誘電性液晶を液晶層として持つ液晶素子に関し、更に詳しくは、液 晶の注入特性を向上させる液晶素子の構造に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術と考案が解決しようとする課題】

強誘電性液晶素子はメモリ−性やμ秒単位の高速応答性を有することから大容 量ディスプレイや高速液晶シャッタ−などに実用化が期待されている。ところで 、強誘電性液晶素子を実用化する場合、液晶の配向性に技術的問題点がある。

【０００３】 現在試みられている強誘電性液晶の配向方法は、有機薄膜をラビング処理する 方法と、酸化金属などの無機絶縁物を斜方蒸着する方法とに大きく分けられる。 一般にラビング処理による配向方法では強誘電性液晶層構造のくい違いによる線 状配向欠陥がラビング軸とその軸とほぼ垂直な方向に無数に現れるため、黒レベ ルと白レベルのコントラスト比が低下する上、強誘電性液晶の大きな特徴である メモリ−性も有しにくい。

【０００４】 これに対し、斜方蒸着による方法は配向欠陥の少ない配向層が得られ、特に特 開昭６２−１９２７２４号公報に示されている方法のように、１対のガラス基板 の対向面に互いに逆の傾斜のＳｉＯ斜方蒸着膜を形成する逆傾斜の構成にすると メモリ−性を有し、コントラスト比も高い液晶素子を得ることができる。

【０００５】 しかしながら、ＳｉＯ斜方蒸着配向膜を用いた逆傾斜配向による強誘電性液晶 素子も、１０ｃｍ平方以上の表示面積を持つ大型な液晶素子になると、部分的に 配向不良が生じる確率が高くなり、高い生産性を維持できなくなる。

【０００６】 以下、図面に基づいて更に詳しく説明する。図２において、透明導電膜２７が 付着したガラス基板２１上に、斜方蒸着により形成されたＳｉＯから成る傾斜し た微小柱状構造物２２が形成されているが、この微小柱状構造物２２の集まりが 配向膜を形成している。ところで、この微小柱状構造物２２から液晶分子の配向 方向２４が定められるが、その配向方向は微小柱状構造物２２に吸着したすべて の液晶分子２３の向きの平均に近いとされている［ジャパンディスプレイ ’８ ６、３１６頁］。したがって、液晶分子の微小柱状構造物への吸着程度が変化す ると、基板界面のプレチルト角度も変化し、液晶の配向性も異なってくる。

【０００７】 ところで、図２に示すように基板上に付着したＳｉＯ微小柱状構造物の順目方 向２６から液晶を注入すると液晶が微小柱状構造物２２の根本まで到達しにくい ため、液晶の配向を十分に規定できずに配向不良が生じやすい。これとは反対に 微小柱状構造物の逆目方向２５から液晶を注入すると微小柱状構造物の奥にまで 接するため液晶の配向が安定化されると推定される。

【０００８】 また、図３に示すように、透明導電膜３２が付着したガラス基板３１上に形成 されたＳｉＯ微小柱状構造物３３の群れの横方向３４、３５から液晶を注入する と微小柱状構造物３３の群れにより規定される液晶分子の配向方向３６との間に 食い違いが起こり、やはり配向不良が生じやすくなる。

【０００９】 結局、斜方蒸着により形成された傾斜した微小柱状構造物群を配向膜として持 つ液晶素子は傾斜した微小柱状構造物群の逆目方向から液晶を注入するのが最も 安定な液晶配向が得られる。特に、液晶の粘度が高く配向しがたい強誘電性液晶 にこの傾向が顕著に現れる。

【００１０】 次に微小柱状構造物の逆目方向と実際の製品に使われる液晶素子外形との関係 について述べる。図４はパ−ソナルコンピュ−タ−４６に組み込まれた強誘電性 液晶素子４５の外形と液晶素子内の微小柱状構造物の逆目方向４１との関係を表 しており、２つの安定状態をとる強誘電性液晶分子４２は液晶分子の向きを規定 する逆目方向に対してそれぞれ２０度前後の角度θをなし、一方の液晶分子の方 向は直交する偏光板の偏光軸４３、４４の一方と一致している。

【００１１】 以上述べたような微小柱状構造物の逆目方向と液晶素子外形との関係は強誘電 性液晶素子の視角範囲が広く、見やすい表示が得られるように考慮したために生 じたもので、特開平２−９３４２７号公報や特開平２−２９１５２６号公報など にも有機高分子配向膜のラビング方向を例にとって詳細に記述されている。

【００１２】 従って、視角範囲を考慮した強誘電性液晶素子を微小柱状構造物の逆目方向か ら液晶を注入して製作するためには、強誘電性液晶素子外形辺の向きと逆目方向 が異なるので、液晶素子を傾けて液晶を注入しなければならない。図５は液晶注 入の様子を表す模式図であり、液晶素子５２が微小柱状構造物の逆目方向５５が 天地方向を向くように傾けて配置され、エポキシ樹脂接着シ−ル５１の切れ目の 注入口から液晶だめ５３中の液晶が液晶素子内へ注入されていく。

【００１３】 この時、液晶の注入方向５４は注入口から放射状に広がるため、注入口付近や 注入口の真上方向では逆目方向５５とほぼ一致するが、注入口から離れるにした がって逆目方向とはずれ、部分的に配向不良を起こしてしまう確率が高くなる。 この傾向は液晶素子サイズが大型化するにしたがって顕著になり、従来の液晶素 子構造並びに液晶注入方法では欠陥の無い強誘電性液晶素子を得ることは非常に 困難である。 そこで、本考案は液晶素子の均一配向安定性を向上させ、生産性の高い実用化 可能な強誘電性液晶素子を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するために、透明電極を有する一対のガラス基板の外 周がシールで囲まれ、前記ガラス基板の対向面に各基板面に対して傾斜し、かつ 互いに傾斜方向が逆である傾斜配向層を有し、該基板間に強誘電性液晶が前記シ ールの注入口から注入されて成る強誘電性液晶素子において、前記シールの前記 注入口を含む一部の区間の内側に、前記シールとの間に所定の間隔をおいて、液 晶注入時に前記注入口からの液晶を通す複数の開口部を有する隔壁を設けたこと を特徴としている。すなわち、本考案は注入口の前に液晶が分散して一定方向に 注入されるようにする、複数の開口部をもつ隔壁を設けている。

【００１５】

【実施例】

以下図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明する。図１は本考案の一実施 例の強誘電性液晶素子の構造と液晶の注入方法を示した模式図である。液晶素子 １２を傾けて微小柱状構造物の逆目方向１５が天地方向を向くように配置され、 エポキシ樹脂からなる隔壁１１の多数の開口部１６から、注入口１７から入って くる液晶だめ１３中の液晶が液晶素子内全面に渡ってほぼ逆目方向から注入され ていく様子を示している。なお、隔壁１１の幅と隔壁１１と接着シ−ル１８との 間隔はそれぞれ１ミリであり、隔壁１１には幅１．２ミリの開口部１６が２０ミ リ程度の間隔で配置されている。

【００１６】 液晶材料にはチッソ製強誘電性液晶ＣＳ−１０１４を用い、配向膜はＳｉＯの 斜方蒸着により形成された８００オングストロ−ム厚の微小柱状構造物群からな る傾斜配向膜を使用し、液晶素子を構成する２枚のガラス基板に挟まれた液晶層 厚は２．５μである。また、エポキシ樹脂接着シ−ル１８内の有効表示領域は１ ００平方センチである。

【００１７】 従来の構成の強誘電性液晶素子と上記の構成の強誘電性液晶素子をそれぞれ１ ００個あまり作製し、液晶注入時における配向良品率を検査したところ、従来の エポキシ樹脂接着シ−ル構造を持つ液晶素子の注入時における５０〜６０％の良 品配向率に比べ、本考案のエポキシ樹脂の隔壁を設けた液晶素子は飛躍的に高い ９５％の良品配向率を得た。

【００１８】

【考案の効果】

以上の実施例で述べたように、本考案の複数の開口部を有する隔壁を設けた液 晶素子は、複数の開口部から液晶が分散して入るため、広い範囲にわたってほぼ 同じ方向から入るので、液晶素子の配向状態を広い領域にわたって無欠陥にする ことができ、生産効率の高い実用化可能な強誘電性液晶素子を提供することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に基づく一実施例の液晶素子の構成を示
す図である。

【図２】微小柱状構造物と液晶分子の配向方向との関係
を示す模式図である。

【図３】微小柱状構造物と液晶注入方向との関係を示す
模式図である。

【図４】強誘電性液晶素子を組み込んだパ−ソナルコン
ピュ−タ−の外観図である。

【図５】液晶注入の様子を示す模式図である。

【符号の説明】

１１ 隔壁 １２ 液晶素子 １３ 液晶だめ １４ 注入方向 １５ 逆目方向 １６ 開口部 １７ 注入口 １８ 接着シール ２１ ガラス基板 ２２ 微小柱状構造物 ２３ 液晶分子 ２４ 液晶配向方向 ２５ 逆目方向 ２６ 順目方向 ２７ 透明導電膜 ３１ ガラス基板 ３２ 透明導電膜 ３３ 微小柱状構造物 ３４、３５ 液晶注入方向 ４１ 逆目方向 ４２ 液晶分子 ４３、４４ 偏光軸 ４５ 強誘電性液晶素子 ４６ パ−ソナルコンピュ−タ− ５１ 接着シ−ル ５２ 液晶素子 ５３ 液晶だめ ５４ 注入方向 ５５ 逆目方向

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極を有する一対のガラス基板の外
   周がシールで囲まれ、前記ガラス基板の対向面に各基板
   面に対して傾斜し、かつ互いに傾斜方向が逆である傾斜
   配向層を有し、該基板間に強誘電性液晶が前記シールの
   注入口から注入されて成る強誘電性液晶素子において、
   前記シールの前記注入口を含む一部の区間の内側に、前
   記シールとの間に所定の間隔をおいて、液晶注入時に前
   記注入口からの液晶を通す複数の開口部を有する隔壁を
   設けたことを特徴とする強誘電性液晶素子。
2. 【請求項２】 液晶を注入する時、液晶が傾斜配向層の
   逆目方向から入る位置にシールの注入口、隔壁及び開口
   部を設けたことを特徴とする請求項１記載の強誘電性液
   晶素子。