JPH09329791A - スメクティック液晶素子およびその製造方法 - Google Patents
スメクティック液晶素子およびその製造方法Info
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- JPH09329791A JPH09329791A JP8147692A JP14769296A JPH09329791A JP H09329791 A JPH09329791 A JP H09329791A JP 8147692 A JP8147692 A JP 8147692A JP 14769296 A JP14769296 A JP 14769296A JP H09329791 A JPH09329791 A JP H09329791A
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スメクティック液晶において、均一で無欠陥
のＣ２配向状態を実現する。 【解決手段】 ５０〜２００℃の範囲の温度に加熱され
たステージ１０に、配向膜が上側になるように電極基板
５ａ（５ｂ）を載置し、この電極基板５ａ（５ｂ）が充
分に加熱された状態で、布１１を巻き付けたローラ１２
によってラビング処理を行う。
のＣ２配向状態を実現する。 【解決手段】 ５０〜２００℃の範囲の温度に加熱され
たステージ１０に、配向膜が上側になるように電極基板
５ａ（５ｂ）を載置し、この電極基板５ａ（５ｂ）が充
分に加熱された状態で、布１１を巻き付けたローラ１２
によってラビング処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スメクティック液
晶を用いた液晶素子およびその製造方法に関するもので
ある。
晶を用いた液晶素子およびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、強誘電性液晶の高速応答性、メモ
リ性、および広視野角性等の優れた特性と、単純マトリ
クス駆動が可能であるという特徴が注目され、強誘電性
液晶を用いた大画面直視フラットパネルディスプレイ、
携帯情報端末用ディスプレイ等の実現化が期待されてお
り、幅広い分野で活発な研究開発が行われている。
リ性、および広視野角性等の優れた特性と、単純マトリ
クス駆動が可能であるという特徴が注目され、強誘電性
液晶を用いた大画面直視フラットパネルディスプレイ、
携帯情報端末用ディスプレイ等の実現化が期待されてお
り、幅広い分野で活発な研究開発が行われている。
【０００３】強誘電性液晶の実用化における大きな課題
の一つは、配向の問題である。強誘電性液晶は、スメク
ティックＣ相などのスメクティック液晶相を利用する。
スメクティック液晶相は、現在商品化されている液晶デ
ィスプレイに一般的に用いられているネマティック液晶
相よりも低温側に出現する相である。
の一つは、配向の問題である。強誘電性液晶は、スメク
ティックＣ相などのスメクティック液晶相を利用する。
スメクティック液晶相は、現在商品化されている液晶デ
ィスプレイに一般的に用いられているネマティック液晶
相よりも低温側に出現する相である。
【０００４】図９（ａ）および（ｂ）に、ネマティック
液晶相と、強誘電性液晶相であるスメクティックＣ液晶
相との分子配列をそれぞれ示す。同図（ａ）に示すよう
に、ネマティック液晶相では、棒状の液晶分子５１…が
平均的に一方向を向いているものの、分子の重心位置に
は規則性がなく、秩序度は低い。これに対して、スメク
ティックＣ液晶相では、同図（ｂ）に示すように液晶分
子５２…で形成される層構造が見られ、ネマティック液
晶相に比べて粘度が高く、秩序度が高い。
液晶相と、強誘電性液晶相であるスメクティックＣ液晶
相との分子配列をそれぞれ示す。同図（ａ）に示すよう
に、ネマティック液晶相では、棒状の液晶分子５１…が
平均的に一方向を向いているものの、分子の重心位置に
は規則性がなく、秩序度は低い。これに対して、スメク
ティックＣ液晶相では、同図（ｂ）に示すように液晶分
子５２…で形成される層構造が見られ、ネマティック液
晶相に比べて粘度が高く、秩序度が高い。
【０００５】液晶素子においては、多くの場合、液晶分
子を所望の状態に配向させるために、配向処理が必要で
ある。従来の配向処理方法としては、布等で基板界面を
こすって配向させるラビング法や、ポリマースペーサの
切断面での配向規制力を利用して、温度勾配下で切断面
から液晶相を出現させる温度勾配法等が用いられてお
り、工業的にはラビング法が最も有効である。しかし、
ネマティック液晶相がこれらの従来の配向処理によっ
て、均一な無欠陥配向を比較的容易に得ることができる
のに対して、スメクティック液晶相では、均一で無欠陥
の配向を得ることが極めて難しい。
子を所望の状態に配向させるために、配向処理が必要で
ある。従来の配向処理方法としては、布等で基板界面を
こすって配向させるラビング法や、ポリマースペーサの
切断面での配向規制力を利用して、温度勾配下で切断面
から液晶相を出現させる温度勾配法等が用いられてお
り、工業的にはラビング法が最も有効である。しかし、
ネマティック液晶相がこれらの従来の配向処理によっ
て、均一な無欠陥配向を比較的容易に得ることができる
のに対して、スメクティック液晶相では、均一で無欠陥
の配向を得ることが極めて難しい。
【０００６】さらに、スメクティック液晶相では、図１
０に示すように、電極基板５３・５４の間のスメクティ
ック液晶層５５…は、中央部分で折れ曲がるシェブロン
構造をなす。このようなシェブロン構造には、電極基板
５３・５４の界面での液晶分子５２の立ち上がり方向が
スメクティック液晶層５５の折れ曲がり方向と等しいＣ
２配向と、これらの方向が互いに反対向きとなるＣ１配
向とがある。素子中にＣ１・Ｃ２配向が混在すると、ジ
グザグ欠陥等が生じて表示状態に悪影響を及ぼすため、
この２種類の配向を制御することは、液晶素子の製造に
おいて非常に重要である。
０に示すように、電極基板５３・５４の間のスメクティ
ック液晶層５５…は、中央部分で折れ曲がるシェブロン
構造をなす。このようなシェブロン構造には、電極基板
５３・５４の界面での液晶分子５２の立ち上がり方向が
スメクティック液晶層５５の折れ曲がり方向と等しいＣ
２配向と、これらの方向が互いに反対向きとなるＣ１配
向とがある。素子中にＣ１・Ｃ２配向が混在すると、ジ
グザグ欠陥等が生じて表示状態に悪影響を及ぼすため、
この２種類の配向を制御することは、液晶素子の製造に
おいて非常に重要である。
【０００７】従来、液晶素子に適用可能なスメクティッ
ク液晶相として、強誘電性液晶、反強誘電性液晶などが
検討されているが、強誘電性液晶は、実用化に向けて最
も活発な研究開発がなされているものの一つである。
ク液晶相として、強誘電性液晶、反強誘電性液晶などが
検討されているが、強誘電性液晶は、実用化に向けて最
も活発な研究開発がなされているものの一つである。
【０００８】例えば、羽生は、強誘電性液晶素子の配向
に関して、プレティルト角度を１８°程度まで高くする
ことによって安定なＣ１配向が得られることを報告して
いる（液晶若手研究会予稿集，４３（１９９４））。ま
た、羽生は、クロスラビングによりＣ１−ユニフォーム
（以下、Ｃ１Ｕと略記する）配向が安定に得られること
を報告している（液晶若手研究会予稿集，４３（１９９
４））。
に関して、プレティルト角度を１８°程度まで高くする
ことによって安定なＣ１配向が得られることを報告して
いる（液晶若手研究会予稿集，４３（１９９４））。ま
た、羽生は、クロスラビングによりＣ１−ユニフォーム
（以下、Ｃ１Ｕと略記する）配向が安定に得られること
を報告している（液晶若手研究会予稿集，４３（１９９
４））。
【０００９】しかし、Ｃ１Ｕ配向は、低温側でＣ２配向
やＣ１−ツイスト（以下、Ｃ１Ｔと略記する）配向に変
化しやすく、また、Ｃ２配向に比較すると液晶の応答速
度が遅い等の欠点がある（向殿、オプトロニクス１９９
４年２月号，５２（１９９４））。Ｃ１Ｕ配向、Ｃ１Ｔ
配向およびＣ２配向の分子配向モデルは、図１１（ａ）
ないし（ｃ）に示すとおりである。
やＣ１−ツイスト（以下、Ｃ１Ｔと略記する）配向に変
化しやすく、また、Ｃ２配向に比較すると液晶の応答速
度が遅い等の欠点がある（向殿、オプトロニクス１９９
４年２月号，５２（１９９４））。Ｃ１Ｕ配向、Ｃ１Ｔ
配向およびＣ２配向の分子配向モデルは、図１１（ａ）
ないし（ｃ）に示すとおりである。
【００１０】また、本発明の発明者の一人である向殿ら
は、５°程度のプレティルト角を与える配向膜を用いる
ことによって、安定なＣ２配向が得られることを報告し
ている（M.Koden et al., Ferroelectrics, １４９, １
８３（１９９３））。しかし、現実には、配向膜材料、
液晶材料、またはプロセス条件などによって配向性が大
きく影響され、プレティルト角が５°程度であっても均
一なＣ２配向が得られない場合もある。
は、５°程度のプレティルト角を与える配向膜を用いる
ことによって、安定なＣ２配向が得られることを報告し
ている（M.Koden et al., Ferroelectrics, １４９, １
８３（１９９３））。しかし、現実には、配向膜材料、
液晶材料、またはプロセス条件などによって配向性が大
きく影響され、プレティルト角が５°程度であっても均
一なＣ２配向が得られない場合もある。
【００１１】一方、ラビング法による配向処理を行うと
きのラビング強度は、配向性を制御する上で重要なパラ
メータであると考えられており、従来、強誘電性液晶の
場合には、ラビング強度が弱い方が好ましいとの報告が
なされている。例えば、大出らは、ラビング強度が弱い
方が、見かけ上のコーン角が広く、双安定性も良いこと
を報告している（大出、他、第１３回液晶討論会予稿
集，１９４（１９８７））。また、酒井らも、ラビング
強度をある臨界値以下にすることによって均一配向が得
られることを報告している（酒井、内田、第１４回液晶
討論会予稿集，１４６（１９８８））。
きのラビング強度は、配向性を制御する上で重要なパラ
メータであると考えられており、従来、強誘電性液晶の
場合には、ラビング強度が弱い方が好ましいとの報告が
なされている。例えば、大出らは、ラビング強度が弱い
方が、見かけ上のコーン角が広く、双安定性も良いこと
を報告している（大出、他、第１３回液晶討論会予稿
集，１９４（１９８７））。また、酒井らも、ラビング
強度をある臨界値以下にすることによって均一配向が得
られることを報告している（酒井、内田、第１４回液晶
討論会予稿集，１４６（１９８８））。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの実験によれば、ラビング強度を弱くすることによ
っては均一なＣ２配向は得られなかった。一方、長谷川
らによれば、加熱しながらラビング処理を行った配向膜
によって、ネマティック液晶の一軸配向性が向上するこ
とが報告されている（R. Hasegawa et al., Mol. Crys
t. liq. Cryst. 262,77(1995).)。この場合、加熱する
ことでラビング強度が向上されている。
者らの実験によれば、ラビング強度を弱くすることによ
っては均一なＣ２配向は得られなかった。一方、長谷川
らによれば、加熱しながらラビング処理を行った配向膜
によって、ネマティック液晶の一軸配向性が向上するこ
とが報告されている（R. Hasegawa et al., Mol. Crys
t. liq. Cryst. 262,77(1995).)。この場合、加熱する
ことでラビング強度が向上されている。
【００１３】これに対して、本発明は、スメクティック
液晶素子において、均一で無欠陥のＣ２配向を容易に得
ることのできる製造方法を見い出し、欠陥のない良好な
表示を実現できるスメクティック液晶素子を提供するこ
とを目的とする。また、従来の配向方法ではＣ２配向が
得にくい配向膜材料を用いても容易にＣ２配向を得るこ
とを可能とし、配向膜材料の選択範囲を拡げることを目
的とする。
液晶素子において、均一で無欠陥のＣ２配向を容易に得
ることのできる製造方法を見い出し、欠陥のない良好な
表示を実現できるスメクティック液晶素子を提供するこ
とを目的とする。また、従来の配向方法ではＣ２配向が
得にくい配向膜材料を用いても容易にＣ２配向を得るこ
とを可能とし、配向膜材料の選択範囲を拡げることを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のスメクティック液晶素子の製造方法は、
一対の電極基板の間にスメクティック相を示す液晶組成
物を挟持してなるスメクティック液晶素子の製造方法に
おいて、少なくとも一方の電極基板上に成膜した配向膜
に、５０〜２００℃の範囲の温度においてラビング処理
を施す工程を含むことを特徴としている。
めに、本発明のスメクティック液晶素子の製造方法は、
一対の電極基板の間にスメクティック相を示す液晶組成
物を挟持してなるスメクティック液晶素子の製造方法に
おいて、少なくとも一方の電極基板上に成膜した配向膜
に、５０〜２００℃の範囲の温度においてラビング処理
を施す工程を含むことを特徴としている。
【００１５】上記の製造方法では、５０〜２００℃の温
度範囲においてラビング処理を行うことにより、一般的
に高分子で形成される配向膜が柔らかくなるので、温度
以外の条件が同じであっても、室温で行われるラビング
処理に比較してラビング強度が強くなる。このように、
強いラビング強度でラビング処理を行うことにより、ス
メクティック液晶の配向状態をＣ２配向とする配向規制
力を有する配向膜を実現できる。上記Ｃ２配向とは、液
晶組成物のスメクティック層が電極基板の層法線に対し
て折れ曲がっており、このスメクティック層の折れ曲が
り方向と、電極基板界面での液晶分子の立ち上がり方向
とが同じである配向状態である。これに対してＣ１配向
では、スメクティック層の折れ曲がり方向と液晶分子の
立ち上がり方向とが互いに逆方向である。なお、Ｃ２配
向は、Ｃ１配向に比較して応答速度が速いという利点が
ある。この結果、欠陥の無い良好な表示状態と高速応答
性を備えたスメクティック液晶素子を提供することが可
能となる。また、室温でのラビング処理ではＣ１配向し
か得られなかった配向膜材料を用いてＣ２配向を得るこ
とが可能となり、配向膜材料の選択範囲が拡がる。さら
に、加熱しながらラビング処理を行うことにより、室温
での処理と比較して、配向膜に傷が生じにくくなり、歩
留りを向上させることができる。
度範囲においてラビング処理を行うことにより、一般的
に高分子で形成される配向膜が柔らかくなるので、温度
以外の条件が同じであっても、室温で行われるラビング
処理に比較してラビング強度が強くなる。このように、
強いラビング強度でラビング処理を行うことにより、ス
メクティック液晶の配向状態をＣ２配向とする配向規制
力を有する配向膜を実現できる。上記Ｃ２配向とは、液
晶組成物のスメクティック層が電極基板の層法線に対し
て折れ曲がっており、このスメクティック層の折れ曲が
り方向と、電極基板界面での液晶分子の立ち上がり方向
とが同じである配向状態である。これに対してＣ１配向
では、スメクティック層の折れ曲がり方向と液晶分子の
立ち上がり方向とが互いに逆方向である。なお、Ｃ２配
向は、Ｃ１配向に比較して応答速度が速いという利点が
ある。この結果、欠陥の無い良好な表示状態と高速応答
性を備えたスメクティック液晶素子を提供することが可
能となる。また、室温でのラビング処理ではＣ１配向し
か得られなかった配向膜材料を用いてＣ２配向を得るこ
とが可能となり、配向膜材料の選択範囲が拡がる。さら
に、加熱しながらラビング処理を行うことにより、室温
での処理と比較して、配向膜に傷が生じにくくなり、歩
留りを向上させることができる。
【００１６】上記の製造方法は、好ましくは、スメクテ
ィック液晶として、相系列にスメクティックＡ相および
スメクティックＣ相が存在する液晶組成物を用いると共
に、スメクティックＡ相からスメクティックＣ相への相
転移温度から−１０℃の温度範囲において、一方の電極
基板外側からスメクティック液晶に対して所定の圧力を
局所的に加えながら加圧部分をラビング方向と略平行な
方向へ移動させる処理を行う工程を含むことを特徴とす
る。
ィック液晶として、相系列にスメクティックＡ相および
スメクティックＣ相が存在する液晶組成物を用いると共
に、スメクティックＡ相からスメクティックＣ相への相
転移温度から−１０℃の温度範囲において、一方の電極
基板外側からスメクティック液晶に対して所定の圧力を
局所的に加えながら加圧部分をラビング方向と略平行な
方向へ移動させる処理を行う工程を含むことを特徴とす
る。
【００１７】上記の製造方法によれば、スメクティック
Ａ相からスメクティックＣ相への相転移温度から、この
相転移温度より１０℃低い温度までの温度範囲におい
て、スメクティック液晶に対して圧力を局所的に加えな
がらその加圧部分をラビング方向と略平行な方向に移動
させることにより、Ｃ１配向の部分をＣ２配向に再配向
させることができる。５０〜２００℃の範囲の温度にお
いてラビング処理を行うことによって、スメクティック
液晶の配向状態を全面均一なＣ２配向に近づけることが
できるが、一部がＣ１配向となる場合がある。このた
め、上記のとおりに再配向処理を行うことによって、ス
メクティック液晶の配向状態を素子全面において均一に
Ｃ２配向とすることができる。この結果、欠陥の無い良
好な表示状態と高速応答性を備えたスメクティック液晶
素子を提供することが可能となる。
Ａ相からスメクティックＣ相への相転移温度から、この
相転移温度より１０℃低い温度までの温度範囲におい
て、スメクティック液晶に対して圧力を局所的に加えな
がらその加圧部分をラビング方向と略平行な方向に移動
させることにより、Ｃ１配向の部分をＣ２配向に再配向
させることができる。５０〜２００℃の範囲の温度にお
いてラビング処理を行うことによって、スメクティック
液晶の配向状態を全面均一なＣ２配向に近づけることが
できるが、一部がＣ１配向となる場合がある。このた
め、上記のとおりに再配向処理を行うことによって、ス
メクティック液晶の配向状態を素子全面において均一に
Ｃ２配向とすることができる。この結果、欠陥の無い良
好な表示状態と高速応答性を備えたスメクティック液晶
素子を提供することが可能となる。
【００１８】前記の課題を解決するために、本発明のス
メクティック液晶素子は、少なくとも一方に配向膜を有
する一対の電極基板の間にスメクティック相を示す液晶
組成物を挟持すると共に、上記配向膜が、５０〜２００
℃の範囲の温度においてラビング処理を施されているこ
とを特徴とする。
メクティック液晶素子は、少なくとも一方に配向膜を有
する一対の電極基板の間にスメクティック相を示す液晶
組成物を挟持すると共に、上記配向膜が、５０〜２００
℃の範囲の温度においてラビング処理を施されているこ
とを特徴とする。
【００１９】上記の構成では、配向膜に５０〜２００℃
の温度範囲においてラビング処理が施されたことによっ
て、スメクティック液晶の配向状態をＣ２配向とする配
向規制力を有している。これは、一般的に高分子で形成
される配向膜が高温下で柔らかくなることにより、温度
以外の条件が同じであっても、室温で行われるラビング
処理に比較してラビング強度が強くなることによる。こ
の結果、欠陥のない良好な表示状態と高速応答性とを備
えたスメクティック液晶素子が実現される。
の温度範囲においてラビング処理が施されたことによっ
て、スメクティック液晶の配向状態をＣ２配向とする配
向規制力を有している。これは、一般的に高分子で形成
される配向膜が高温下で柔らかくなることにより、温度
以外の条件が同じであっても、室温で行われるラビング
処理に比較してラビング強度が強くなることによる。こ
の結果、欠陥のない良好な表示状態と高速応答性とを備
えたスメクティック液晶素子が実現される。
【００２０】上記スメクティック液晶素子は、好ましく
は、強誘電性を示す液晶組成物を用いることを特徴とす
る。この構成によれば、強誘電性液晶が自発分極を有す
ることにより、高速駆動が可能なスメクティック液晶素
子を実現できる。
は、強誘電性を示す液晶組成物を用いることを特徴とす
る。この構成によれば、強誘電性液晶が自発分極を有す
ることにより、高速駆動が可能なスメクティック液晶素
子を実現できる。
【００２１】また、上記スメクティック液晶素子は、プ
レティルト角が１〜１０°の範囲にあることが好まし
い。プレィテルト角が１０°よりも大きいと、Ｃ２配向
よりもＣ１配向の方が安定になり易い。また、１°より
も小さいと、Ｃ１配向とＣ２配向との配向状態の差が小
さくなるので、Ｃ１配向とＣ２配向とが混在した状態に
なり易い。従って、プレティルト角を１〜１０°の範囲
とすることにより、より安定なＣ２配向を得ることがで
きる。
レティルト角が１〜１０°の範囲にあることが好まし
い。プレィテルト角が１０°よりも大きいと、Ｃ２配向
よりもＣ１配向の方が安定になり易い。また、１°より
も小さいと、Ｃ１配向とＣ２配向との配向状態の差が小
さくなるので、Ｃ１配向とＣ２配向とが混在した状態に
なり易い。従って、プレティルト角を１〜１０°の範囲
とすることにより、より安定なＣ２配向を得ることがで
きる。
【００２２】また、上記スメクティック液晶素子は、好
ましくは、液晶組成物のスメクティック層がシェブロン
構造を示し、スメクティック層の折れ曲がり方向と、電
極基板界面での液晶分子の立ち上がり方向とが同じであ
ることを特徴とする。
ましくは、液晶組成物のスメクティック層がシェブロン
構造を示し、スメクティック層の折れ曲がり方向と、電
極基板界面での液晶分子の立ち上がり方向とが同じであ
ることを特徴とする。
【００２３】このように、スメクティック液晶が均一な
Ｃ２配向を示すことにより、欠陥のない良好な表示状態
と高速応答性とを備えたスメクティック液晶素子を実現
することが可能となる。
Ｃ２配向を示すことにより、欠陥のない良好な表示状態
と高速応答性とを備えたスメクティック液晶素子を実現
することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図３に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。まず、本実施の形態に係るスメクティック液晶素子
の基本的な構成について説明する。このスメクティック
液晶素子は、図２に示すように、絶縁性基板１ａ上に、
電極を形成するＩＴＯ膜２ａ、絶縁膜３ａ、および配向
膜４ａが順次積層されて形成される電極基板５ａと、同
様に絶縁性基板１ｂ上にＩＴＯ膜２ｂ、絶縁膜３ｂ、お
よび配向膜４ｂが順次積層されて形成される電極基板５
ｂとを備え、これらの電極基板５ａおよび５ｂの間に強
誘電性液晶６が挟持されている。
１ないし図３に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。まず、本実施の形態に係るスメクティック液晶素子
の基本的な構成について説明する。このスメクティック
液晶素子は、図２に示すように、絶縁性基板１ａ上に、
電極を形成するＩＴＯ膜２ａ、絶縁膜３ａ、および配向
膜４ａが順次積層されて形成される電極基板５ａと、同
様に絶縁性基板１ｂ上にＩＴＯ膜２ｂ、絶縁膜３ｂ、お
よび配向膜４ｂが順次積層されて形成される電極基板５
ｂとを備え、これらの電極基板５ａおよび５ｂの間に強
誘電性液晶６が挟持されている。
【００２５】なお、同図には図示しないが、ＩＴＯ膜２
ａは互いに平行に配置される透明電極群を形成するよう
にパターニングされ、ＩＴＯ膜２ｂは、上記の透明電極
群に直交する透明電極群を形成するようにパターニング
される。また、配向膜４ａ・４ｂは、ラビング法によっ
て配向処理されており、そのラビング方向は、図２に示
すように、互いに平行である。
ａは互いに平行に配置される透明電極群を形成するよう
にパターニングされ、ＩＴＯ膜２ｂは、上記の透明電極
群に直交する透明電極群を形成するようにパターニング
される。また、配向膜４ａ・４ｂは、ラビング法によっ
て配向処理されており、そのラビング方向は、図２に示
すように、互いに平行である。
【００２６】ここで、配向膜４ａ・４ｂに対して配向処
理を行う方法を、図１を参照しながら説明する。同図に
示すように、加熱したステージ１０上に、配向膜４ａ・
４ｂが形成された面を上にして電極基板５ａ・５ｂを載
せ、布１１を巻き付けたローラ１２を回転軸１２ａを中
心として回転させて配向膜４ａ・４ｂ表面をこすりなが
ら、上記ステージ１０を図中に矢視する移動方向へ移動
させる。ラビング方向は、図中に矢視するステージ１０
の移動方向とは逆向きとなる。なお、ステージ１０を固
定してローラ１２を図中に矢視する移動方向とは逆方向
へ移動させても良い。
理を行う方法を、図１を参照しながら説明する。同図に
示すように、加熱したステージ１０上に、配向膜４ａ・
４ｂが形成された面を上にして電極基板５ａ・５ｂを載
せ、布１１を巻き付けたローラ１２を回転軸１２ａを中
心として回転させて配向膜４ａ・４ｂ表面をこすりなが
ら、上記ステージ１０を図中に矢視する移動方向へ移動
させる。ラビング方向は、図中に矢視するステージ１０
の移動方向とは逆向きとなる。なお、ステージ１０を固
定してローラ１２を図中に矢視する移動方向とは逆方向
へ移動させても良い。
【００２７】また、ステージ１０を加熱する代わりにロ
ーラ１２を加熱しても良く、あるいはステージ１０とロ
ーラ１２との両方を加熱しても良い。加熱下でラビング
処理を行うためには、上記した方法の他に、恒温槽の中
でラビング処理を行う方法、熱源からの放射熱によって
基板を加熱する方法などの様々な手法を用いることがで
きる。
ーラ１２を加熱しても良く、あるいはステージ１０とロ
ーラ１２との両方を加熱しても良い。加熱下でラビング
処理を行うためには、上記した方法の他に、恒温槽の中
でラビング処理を行う方法、熱源からの放射熱によって
基板を加熱する方法などの様々な手法を用いることがで
きる。
【００２８】このように加熱した状態でラビング処理を
行うことにより、ラビング強度は強くなる。これは、温
度上昇によって高分子を材料とする配向膜４ａ・４ｂが
柔らかくなり、ラビング処理が進行し易くなるためであ
ると考えられる。これにより、従来、室温でラビング処
理を行った場合にＣ１Ｔ配向しか得られなかった配向膜
材料に対しても、Ｃ２配向が得やすくなる。従って、配
向膜材料の選択範囲を拡げることができる。
行うことにより、ラビング強度は強くなる。これは、温
度上昇によって高分子を材料とする配向膜４ａ・４ｂが
柔らかくなり、ラビング処理が進行し易くなるためであ
ると考えられる。これにより、従来、室温でラビング処
理を行った場合にＣ１Ｔ配向しか得られなかった配向膜
材料に対しても、Ｃ２配向が得やすくなる。従って、配
向膜材料の選択範囲を拡げることができる。
【００２９】また、加熱した状態でラビング処理を行う
ことは、ラビング処理によって配向膜に傷が生じること
を防止する上でも効果的である。室温においてローラ１
２の回転速度やステージ１０の移動速度等を調整するだ
けでラビング強度を強くすると、配向膜に傷が生じ易
い。しかし、本実施の形態のように加熱下でラビング処
理を行うと、傷は入りにくくなる。
ことは、ラビング処理によって配向膜に傷が生じること
を防止する上でも効果的である。室温においてローラ１
２の回転速度やステージ１０の移動速度等を調整するだ
けでラビング強度を強くすると、配向膜に傷が生じ易
い。しかし、本実施の形態のように加熱下でラビング処
理を行うと、傷は入りにくくなる。
【００３０】なお、ラビング処理を行う時の温度は、５
０〜２００℃程度であることが好ましい。５０℃よりも
低い温度では、配向膜４ａ・４ｂの状態が室温とそれほ
ど変わらず、ラビング強度が充分強くならないので、所
望の効果は得られない。また、２００℃を超える高温で
ラビング処理を行うと、配向膜が変形あるいは変質した
り、ラビング処理によって生じたプレティルト角が熱に
よって消失してしまうというような弊害が出てくる。ま
た、実用的な観点から、６０〜１００℃がより好まし
い。
０〜２００℃程度であることが好ましい。５０℃よりも
低い温度では、配向膜４ａ・４ｂの状態が室温とそれほ
ど変わらず、ラビング強度が充分強くならないので、所
望の効果は得られない。また、２００℃を超える高温で
ラビング処理を行うと、配向膜が変形あるいは変質した
り、ラビング処理によって生じたプレティルト角が熱に
よって消失してしまうというような弊害が出てくる。ま
た、実用的な観点から、６０〜１００℃がより好まし
い。
【００３１】Ｃ２配向を得るためには、配向膜４ａ・４
ｂのプレティルト角が１〜１０°の範囲にあることが好
ましい。プレティルト角が１０°よりも大きいと、Ｃ２
配向よりもＣ１配向の方が安定になりやすい。また、１
°よりも小さくなると、Ｃ１配向とＣ２配向との混在状
態を生じ易い。これは、プレティルト角が１°よりも小
さいと、Ｃ１配向とＣ２配向との配向状態の差が小さく
なるためであると考えられる。なお、配向膜４ａ・４ｂ
のプレティルト角は３〜８°の範囲にあることがより好
ましく、これにより、均一なＣ２配向を得ることができ
る。
ｂのプレティルト角が１〜１０°の範囲にあることが好
ましい。プレティルト角が１０°よりも大きいと、Ｃ２
配向よりもＣ１配向の方が安定になりやすい。また、１
°よりも小さくなると、Ｃ１配向とＣ２配向との混在状
態を生じ易い。これは、プレティルト角が１°よりも小
さいと、Ｃ１配向とＣ２配向との配向状態の差が小さく
なるためであると考えられる。なお、配向膜４ａ・４ｂ
のプレティルト角は３〜８°の範囲にあることがより好
ましく、これにより、均一なＣ２配向を得ることができ
る。
【００３２】また、加熱しながらラビング処理を行った
電極基板５ａ・５ｂを貼り合わせて強誘電性液晶６を注
入して液晶セルを形成した後、図３に示すように、この
液晶セルをヒータ１５に載せて加熱しながら、断面が円
形の棒１６を所定の圧力で基板５ｂ表面に押し付けなが
ら移動させると、Ｃ１配向のスメクティック層をＣ２配
向に再配向させることができる。
電極基板５ａ・５ｂを貼り合わせて強誘電性液晶６を注
入して液晶セルを形成した後、図３に示すように、この
液晶セルをヒータ１５に載せて加熱しながら、断面が円
形の棒１６を所定の圧力で基板５ｂ表面に押し付けなが
ら移動させると、Ｃ１配向のスメクティック層をＣ２配
向に再配向させることができる。
【００３３】この時、棒１６は、強誘電性液晶６のスメ
クティック層６ａ…の層法線方向に垂直な状態を保っ
て、ラビング方向と同一方向または逆方向に、基板５ｂ
全面を移動させる。特に、本実施の形態のように強誘電
性液晶を用いた場合には、図３に示すようにラビング方
向と逆方向へ移動させる方が、Ｃ１配向をＣ２配向へ再
配向させる上でより効果的である。
クティック層６ａ…の層法線方向に垂直な状態を保っ
て、ラビング方向と同一方向または逆方向に、基板５ｂ
全面を移動させる。特に、本実施の形態のように強誘電
性液晶を用いた場合には、図３に示すようにラビング方
向と逆方向へ移動させる方が、Ｃ１配向をＣ２配向へ再
配向させる上でより効果的である。
【００３４】なお、棒１６を基板５ｂ表面に押し付ける
圧力は、基板５ｂに対する押し込み量で測定することが
でき、押圧によってＣ２配向が出現し始める位置からさ
らに５０μｍ程度、棒１６を基板５ｂに対して押し込ん
だ状態を維持することが好ましい。
圧力は、基板５ｂに対する押し込み量で測定することが
でき、押圧によってＣ２配向が出現し始める位置からさ
らに５０μｍ程度、棒１６を基板５ｂに対して押し込ん
だ状態を維持することが好ましい。
【００３５】また、棒１６により加圧するときに、電極
基板５ａ・５ｂを、ＳｍＡ相からＳｍＣ* 相への相転移
温度から、この相転移温度よりも１０℃低い温度までの
間の温度になるように、ヒータ１５によって加熱するこ
とが好ましい。
基板５ａ・５ｂを、ＳｍＡ相からＳｍＣ* 相への相転移
温度から、この相転移温度よりも１０℃低い温度までの
間の温度になるように、ヒータ１５によって加熱するこ
とが好ましい。
【００３６】なお、上記では、強誘電性液晶組成物を用
いた構成を例に挙げて説明したが、本発明は強誘電性液
晶に限らず、ネマティック相より秩序度の高いスメクテ
ィック液晶相の配向技術として有効である。
いた構成を例に挙げて説明したが、本発明は強誘電性液
晶に限らず、ネマティック相より秩序度の高いスメクテ
ィック液晶相の配向技術として有効である。
【００３７】
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図８に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、上記
した発明の実施の形態において説明した構成と同様の構
成については、実施の形態と同一の符号を付記し、その
説明を省略する。まず、図２に示すスメクティック液晶
素子の製造工程の一例について、具体的に説明する。ま
ず、絶縁性基板１ａ・１ｂのそれぞれに、透明電極とな
る膜厚１０００ÅのＩＴＯ膜２ａ・２ｂを成膜し、所定
の電極形状にパターニングする。さらに、上記ＩＴＯ膜
２ａ・２ｂ上に、日産化学工業株式会社製の商品名ＡＴ
−２０１を用いて実現される絶縁膜溶液をスピンコート
にて塗布し、２００℃で９０分の焼成を行うことによ
り、膜厚１２００Åの絶縁膜３ａ・３ｂを形成する。
基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、上記
した発明の実施の形態において説明した構成と同様の構
成については、実施の形態と同一の符号を付記し、その
説明を省略する。まず、図２に示すスメクティック液晶
素子の製造工程の一例について、具体的に説明する。ま
ず、絶縁性基板１ａ・１ｂのそれぞれに、透明電極とな
る膜厚１０００ÅのＩＴＯ膜２ａ・２ｂを成膜し、所定
の電極形状にパターニングする。さらに、上記ＩＴＯ膜
２ａ・２ｂ上に、日産化学工業株式会社製の商品名ＡＴ
−２０１を用いて実現される絶縁膜溶液をスピンコート
にて塗布し、２００℃で９０分の焼成を行うことによ
り、膜厚１２００Åの絶縁膜３ａ・３ｂを形成する。
【００３８】次に、この絶縁膜３ａ・３ｂ上に、日産化
学工業株式会社製の商品名ＳＥ−７７９２を用いて実現
される配向膜溶液をスピンコートにて塗布し、１８０℃
で９０分の焼成を行うことにより、配向膜４ａ・４ｂを
形成する。なお、カタログ値によれば、この配向膜４ａ
・４ｂのプレティルト角は７〜８°である。
学工業株式会社製の商品名ＳＥ−７７９２を用いて実現
される配向膜溶液をスピンコートにて塗布し、１８０℃
で９０分の焼成を行うことにより、配向膜４ａ・４ｂを
形成する。なお、カタログ値によれば、この配向膜４ａ
・４ｂのプレティルト角は７〜８°である。
【００３９】続いて、上記の配向膜４ａ・４ｂに対して
ラビング処理を行う。ラビング処理は、図１に示すよう
に、一定速度で移動するステージ１０上に、配向膜４ａ
・４ｂを上にして電極基板５ａ・５ｂを配置し、ローラ
１２を回転させて布１１で配向膜４ａ・４ｂをこするこ
とによって行う。
ラビング処理を行う。ラビング処理は、図１に示すよう
に、一定速度で移動するステージ１０上に、配向膜４ａ
・４ｂを上にして電極基板５ａ・５ｂを配置し、ローラ
１２を回転させて布１１で配向膜４ａ・４ｂをこするこ
とによって行う。
【００４０】ここでは、ステージ１０を所定の温度まで
加熱し、電極基板５ａ・５ｂをステージ１０上に置いて
から５分待ち、電極基板５ａ・５ｂが充分に加熱された
状態でラビング処理を行った。また、加熱による効果を
後で検証するために、電極基板５ａ・５ｂの温度を、室
温程度（約２６℃）、６０℃、８０℃、１００℃とし、
４種類の電極基板５ａ・５ｂをそれぞれ作製した。
加熱し、電極基板５ａ・５ｂをステージ１０上に置いて
から５分待ち、電極基板５ａ・５ｂが充分に加熱された
状態でラビング処理を行った。また、加熱による効果を
後で検証するために、電極基板５ａ・５ｂの温度を、室
温程度（約２６℃）、６０℃、８０℃、１００℃とし、
４種類の電極基板５ａ・５ｂをそれぞれ作製した。
【００４１】ラビング処理に関するその他の条件は、図
４に模式的に示す各種の数値等を、 ローラ１２の直径Ｒ ：１５０ｍｍ ローラ回転数Ｎ ：４００ｒｐｍ ステージ１０の移動速度Ｖ ：１０ｍｍ／ｓｅｃ 布１１の押し込み量Ｍ ：０．２ｍｍ 繰り返し数ｎ ：３回 とした。
４に模式的に示す各種の数値等を、 ローラ１２の直径Ｒ ：１５０ｍｍ ローラ回転数Ｎ ：４００ｒｐｍ ステージ１０の移動速度Ｖ ：１０ｍｍ／ｓｅｃ 布１１の押し込み量Ｍ ：０．２ｍｍ 繰り返し数ｎ ：３回 とした。
【００４２】このように配向膜４ａ・４ｂのラビング処
理を行った後、電極基板５ａ・５ｂをラビング方向が同
一方向になるように貼り合わせ、いわゆるパラレルラビ
ングの液晶セルを形成した。この液晶セルに、強誘電性
液晶６となる液晶材料を真空注入し、強誘電性液晶素子
が作製された。なお、上記の液晶材料の相系列は、等方
相−Ｎ* 相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ* 相であり、相転移温度
は、下記のとおりである。 結晶→ＳｍＣ* 相 ：室温以下 ＳｍＣ* 相→ＳｍＡ相：６９℃ ＳｍＡ相→Ｎ* 相 ：８９℃ Ｎ* 相→等方相 ：１０１℃ ここで、前記したように、ラビング時の温度を異ならせ
て作製した４種類の電極基板５ａ・５ｂからそれぞれ作
製した強誘電性液晶素子において、ラビング時の温度と
Ｃ２率（１ｃｍ2 当りのＣ２配向の面積の割合）との関
係を測定した結果を図５に示す。同図から明らかなよう
に、室温でラビング処理を行った場合のＣ２率は非常に
低く、これに比較して、６０℃、８０℃、１００℃に加
熱してラビングした場合のＣ２率は極めて高くなってい
ることが分かる。また、Ｃ２率は、ラビング時の温度の
上昇と高くなっている。つまり、加熱しながらラビング
処理を行うことによって、より均一なＣ２配向状態を実
現でき、６０〜１００℃の範囲では温度が高いほど良い
結果が得られることが確認できた。
理を行った後、電極基板５ａ・５ｂをラビング方向が同
一方向になるように貼り合わせ、いわゆるパラレルラビ
ングの液晶セルを形成した。この液晶セルに、強誘電性
液晶６となる液晶材料を真空注入し、強誘電性液晶素子
が作製された。なお、上記の液晶材料の相系列は、等方
相−Ｎ* 相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ* 相であり、相転移温度
は、下記のとおりである。 結晶→ＳｍＣ* 相 ：室温以下 ＳｍＣ* 相→ＳｍＡ相：６９℃ ＳｍＡ相→Ｎ* 相 ：８９℃ Ｎ* 相→等方相 ：１０１℃ ここで、前記したように、ラビング時の温度を異ならせ
て作製した４種類の電極基板５ａ・５ｂからそれぞれ作
製した強誘電性液晶素子において、ラビング時の温度と
Ｃ２率（１ｃｍ2 当りのＣ２配向の面積の割合）との関
係を測定した結果を図５に示す。同図から明らかなよう
に、室温でラビング処理を行った場合のＣ２率は非常に
低く、これに比較して、６０℃、８０℃、１００℃に加
熱してラビングした場合のＣ２率は極めて高くなってい
ることが分かる。また、Ｃ２率は、ラビング時の温度の
上昇と高くなっている。つまり、加熱しながらラビング
処理を行うことによって、より均一なＣ２配向状態を実
現でき、６０〜１００℃の範囲では温度が高いほど良い
結果が得られることが確認できた。
【００４３】また、図６は、ラビング時の温度と、ラビ
ングによって配向膜４ａ・４ｂに生じた傷との関係を示
すグラフである。ここでは、ＣＣＤカメラを取り付けた
顕微鏡で観察した範囲（３６０μｍ×２８０μｍ）内の
傷の数を示す。同図から、６０℃でラビングした場合に
は、室温におけるラビング処理を行った場合よりも傷の
数が若干増加しているものの、これらに比較して、８０
℃、１００℃でラビングした場合には傷の数が明らかに
少なくなっていることが分かる。すなわち、６０〜１０
０℃の範囲では、ラビング時の温度が高くなるほど傷の
数が少なくなり、ラビング時の加熱は配向膜４ａ・４ｂ
の傷を減少させる上でも効果的であると言える。
ングによって配向膜４ａ・４ｂに生じた傷との関係を示
すグラフである。ここでは、ＣＣＤカメラを取り付けた
顕微鏡で観察した範囲（３６０μｍ×２８０μｍ）内の
傷の数を示す。同図から、６０℃でラビングした場合に
は、室温におけるラビング処理を行った場合よりも傷の
数が若干増加しているものの、これらに比較して、８０
℃、１００℃でラビングした場合には傷の数が明らかに
少なくなっていることが分かる。すなわち、６０〜１０
０℃の範囲では、ラビング時の温度が高くなるほど傷の
数が少なくなり、ラビング時の加熱は配向膜４ａ・４ｂ
の傷を減少させる上でも効果的であると言える。
【００４４】図７は、ラビング時の温度と、ラビング方
向に平行な方向とラビング方向に垂直な方向との間の位
相差との関係を示すグラフである。同図から明らかなよ
うに、室温でラビングした場合には位相差はほぼ０°で
あるのに対し、加熱しながらラビング処理を行った場合
は大きい位相差を有することが分かる。また、温度が高
くなるほど位相差も大きくなっている。図５に示された
結果と併せて考えると、加熱しながらラビング処理を行
うことにより、配向膜４ａ・４ｂがより強くラビングさ
れ、この結果、Ｃ２配向性が向上しているものと推察さ
れる。
向に平行な方向とラビング方向に垂直な方向との間の位
相差との関係を示すグラフである。同図から明らかなよ
うに、室温でラビングした場合には位相差はほぼ０°で
あるのに対し、加熱しながらラビング処理を行った場合
は大きい位相差を有することが分かる。また、温度が高
くなるほど位相差も大きくなっている。図５に示された
結果と併せて考えると、加熱しながらラビング処理を行
うことにより、配向膜４ａ・４ｂがより強くラビングさ
れ、この結果、Ｃ２配向性が向上しているものと推察さ
れる。
【００４５】以上のように、電極基板５ａ・５ｂを６０
〜１００℃まで加熱しながらラビング処理を行うことに
よって、ラビング強度が強くなり、良好なＣ２配向性を
得ることができ、配向膜４ａ・４ｂに生じる傷も少なく
できる。また、少なくとも６０〜１００℃の範囲では、
温度が高いほど良好な結果が得られることが確認され
た。
〜１００℃まで加熱しながらラビング処理を行うことに
よって、ラビング強度が強くなり、良好なＣ２配向性を
得ることができ、配向膜４ａ・４ｂに生じる傷も少なく
できる。また、少なくとも６０〜１００℃の範囲では、
温度が高いほど良好な結果が得られることが確認され
た。
【００４６】次に、前記の４種類の強誘電性液晶表示素
子に対し、図３に示すように、棒１６を用いて再配向さ
せる処理を行った。ここでは、ヒータ１５を用いて６５
℃に加熱し、棒１６を、強誘電性液晶６のスメクティッ
ク層６ａ…の層法線方向に垂直な状態を保ってラビング
方向と同じ方向へ基板５ｂ全面を移動させた。また、棒
１６を基板５ｂ表面に押し付ける圧力は、押圧によって
Ｃ２配向が出現し始める位置からさらに５０μｍ程度、
棒１６を基板５ｂに対して押し込んだ状態とした。この
処理を行った後に顕微鏡観察すると、素子全面の配向状
態が、無欠陥で均一なＣ２配向となったことが確認でき
た。
子に対し、図３に示すように、棒１６を用いて再配向さ
せる処理を行った。ここでは、ヒータ１５を用いて６５
℃に加熱し、棒１６を、強誘電性液晶６のスメクティッ
ク層６ａ…の層法線方向に垂直な状態を保ってラビング
方向と同じ方向へ基板５ｂ全面を移動させた。また、棒
１６を基板５ｂ表面に押し付ける圧力は、押圧によって
Ｃ２配向が出現し始める位置からさらに５０μｍ程度、
棒１６を基板５ｂに対して押し込んだ状態とした。この
処理を行った後に顕微鏡観察すると、素子全面の配向状
態が、無欠陥で均一なＣ２配向となったことが確認でき
た。
【００４７】この素子の電気光学特性を検証するため
に、顕微鏡観察しながら矩形波を印加して、顕微鏡視野
内の液晶分子が１００％スイッチするときの矩形波のパ
ルス幅τと電圧Ｖとを測定した。その結果を図８に示
す。なお、同図には、室温でラビング処理した後に再配
向処理を行った素子、６０℃でラビング処理を行った後
に再配向処理を行った素子、および１００℃でラビング
処理を行った後に再配向処理を行った素子の３種類の素
子のτ−Ｖ特性をそれぞれ示す。
に、顕微鏡観察しながら矩形波を印加して、顕微鏡視野
内の液晶分子が１００％スイッチするときの矩形波のパ
ルス幅τと電圧Ｖとを測定した。その結果を図８に示
す。なお、同図には、室温でラビング処理した後に再配
向処理を行った素子、６０℃でラビング処理を行った後
に再配向処理を行った素子、および１００℃でラビング
処理を行った後に再配向処理を行った素子の３種類の素
子のτ−Ｖ特性をそれぞれ示す。
【００４８】同図から明らかなように、室温でラビング
した素子に比較して、加熱しながらラビング処理を行っ
た素子はτの極小値が小さくなっており、さらに、６０
℃でラビングした場合よりも１００℃でラビングした場
合の方が、τの極小値がさらに小さくなっていることが
分かる。このように、加熱しながらラビング処理を行う
ことにより、τ−Ｖ特性におけるτの極小値が小さくな
り、応答速度が向上する。
した素子に比較して、加熱しながらラビング処理を行っ
た素子はτの極小値が小さくなっており、さらに、６０
℃でラビングした場合よりも１００℃でラビングした場
合の方が、τの極小値がさらに小さくなっていることが
分かる。このように、加熱しながらラビング処理を行う
ことにより、τ−Ｖ特性におけるτの極小値が小さくな
り、応答速度が向上する。
【００４９】以下では、参考のために、本実施例の比較
例としての強誘電性液晶素子を作製し、ラビング処理を
行う際の条件を様々に変化させて評価を行った。なお、
上記実施例では、加熱しながらラビング処理を行うこと
が特徴であるが、下記の比較例では、ラビング処理はす
べて室温で行われている。
例としての強誘電性液晶素子を作製し、ラビング処理を
行う際の条件を様々に変化させて評価を行った。なお、
上記実施例では、加熱しながらラビング処理を行うこと
が特徴であるが、下記の比較例では、ラビング処理はす
べて室温で行われている。
【００５０】〔比較例１〕まず、絶縁性基板１ａ・１ｂ
のそれぞれに、上記実施例と同様にＩＴＯ膜２ａ・２ｂ
を成膜し、パターニングする。さらに、上記ＩＴＯ膜２
ａ・２ｂ上に、日産化学工業株式会社製の商品名Ａ−２
０１４を用いて実現される絶縁膜溶液をスピンコートに
て塗布し、１８０℃で９０分の焼成を行うことにより、
膜厚１２００Åの絶縁膜３ａ・３ｂを形成する。
のそれぞれに、上記実施例と同様にＩＴＯ膜２ａ・２ｂ
を成膜し、パターニングする。さらに、上記ＩＴＯ膜２
ａ・２ｂ上に、日産化学工業株式会社製の商品名Ａ−２
０１４を用いて実現される絶縁膜溶液をスピンコートに
て塗布し、１８０℃で９０分の焼成を行うことにより、
膜厚１２００Åの絶縁膜３ａ・３ｂを形成する。
【００５１】次に、この絶縁膜３ａ・３ｂ上に、上記実
施例と同様の材料と工程により、配向膜４ａ・４ｂを形
成する。この配向膜４ａ・４ｂに対しては、室温でラビ
ング処理を行った。続いて、上記実施例と同様の強誘電
性液晶材料を注入して、比較例１としての強誘電性液晶
素子を作製した。
施例と同様の材料と工程により、配向膜４ａ・４ｂを形
成する。この配向膜４ａ・４ｂに対しては、室温でラビ
ング処理を行った。続いて、上記実施例と同様の強誘電
性液晶材料を注入して、比較例１としての強誘電性液晶
素子を作製した。
【００５２】ここで、比較例１の強誘電性液晶素子の配
向膜４ａ・４ｂをラビングする際のローラ１２の回転数
Ｎを５００ｒｐｍとした場合と、２００ｒｐｍとした場
合とのそれぞれについて、Ｃ２率を測定した結果を表１
に示す。なお、ラビング処理に関するその他の条件、す
なわち、ローラ１２の直径Ｒ、ステージ１０の移動速度
Ｖ、布１１の押し込み量Ｍ、およびラビング処理の繰り
返し数ｎについては上記実施例と同様とした。
向膜４ａ・４ｂをラビングする際のローラ１２の回転数
Ｎを５００ｒｐｍとした場合と、２００ｒｐｍとした場
合とのそれぞれについて、Ｃ２率を測定した結果を表１
に示す。なお、ラビング処理に関するその他の条件、す
なわち、ローラ１２の直径Ｒ、ステージ１０の移動速度
Ｖ、布１１の押し込み量Ｍ、およびラビング処理の繰り
返し数ｎについては上記実施例と同様とした。
【００５３】
【表１】
【００５４】なお、ローラの回転数とラビング強度との
間には、回転数Ｎが大きいほどラビング強度が高いとい
う関係がある。表１から明らかなように、ローラ１２の
回転数Ｎが大きい方が、Ｃ２率が極めて高くなってお
り、ラビング強度が強い方が良好なＣ２配向が得られる
ことが分かる。
間には、回転数Ｎが大きいほどラビング強度が高いとい
う関係がある。表１から明らかなように、ローラ１２の
回転数Ｎが大きい方が、Ｃ２率が極めて高くなってお
り、ラビング強度が強い方が良好なＣ２配向が得られる
ことが分かる。
【００５５】〔比較例２〕他の比較例として、上記比較
例１の強誘電性液晶素子において使用した強誘電性液晶
とは異なる液晶材料を用いて比較例２の強誘電性液晶素
子を作製した。ここで用いた液晶材料の相系列は、等方
相−Ｎ* 相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ* 相であり、相転移温度
は、 結晶→ＳｍＣ* 相 ：室温以下 ＳｍＣ* 相→ＳｍＡ相：７８℃ ＳｍＡ相→Ｎ* 相 ：９８℃ Ｎ* 相→等方相 ：１１４℃ である。
例１の強誘電性液晶素子において使用した強誘電性液晶
とは異なる液晶材料を用いて比較例２の強誘電性液晶素
子を作製した。ここで用いた液晶材料の相系列は、等方
相−Ｎ* 相−ＳｍＡ相−ＳｍＣ* 相であり、相転移温度
は、 結晶→ＳｍＣ* 相 ：室温以下 ＳｍＣ* 相→ＳｍＡ相：７８℃ ＳｍＡ相→Ｎ* 相 ：９８℃ Ｎ* 相→等方相 ：１１４℃ である。
【００５６】この比較例２の強誘電性液晶素子の配向膜
に対して、布１１の押し込み量Ｍ、ステージ１０の移動
速度Ｖ、ローラ回転数Ｎ、および繰り返し数ｎの条件を
様々に変化させてラビング処理を行った場合のＣ２率を
測定し、その結果を下記の表２ないし表５に示す。な
お、これらのラビング処理はいずれも室温で行った。ま
た、各表において、１つの欄に複数の計測値が記載され
ているものは、複数回の試行を行った結果を示すもので
ある。
に対して、布１１の押し込み量Ｍ、ステージ１０の移動
速度Ｖ、ローラ回転数Ｎ、および繰り返し数ｎの条件を
様々に変化させてラビング処理を行った場合のＣ２率を
測定し、その結果を下記の表２ないし表５に示す。な
お、これらのラビング処理はいずれも室温で行った。ま
た、各表において、１つの欄に複数の計測値が記載され
ているものは、複数回の試行を行った結果を示すもので
ある。
【００５７】
【表２】
【００５８】
【表３】
【００５９】
【表４】
【００６０】
【表５】
【００６１】なお、各ラビング条件とラビング強度の間
には、次のような関係がある。すなわち、布１１の押し
込み量Ｍが大きいほど、ラビング強度は強くなる。ステ
ージ１０の移動速度Ｖが遅いほど、ラビング強度は強く
なる。ローラ回転数Ｎが大きいほどラビング強度は強く
なる。また、ラビングの繰り返し回数ｎを多くすること
で、ラビング強度は強くなる。
には、次のような関係がある。すなわち、布１１の押し
込み量Ｍが大きいほど、ラビング強度は強くなる。ステ
ージ１０の移動速度Ｖが遅いほど、ラビング強度は強く
なる。ローラ回転数Ｎが大きいほどラビング強度は強く
なる。また、ラビングの繰り返し回数ｎを多くすること
で、ラビング強度は強くなる。
【００６２】表２ないし表４の結果から、室温において
ラビング処理を行った場合、ラビング条件を様々に調整
しても良好なＣ２率は得られないことが分かる。なお、
表３において、ローラ回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ、繰り返
し回数８回の欄は、比較的強いラビング強度が得られる
条件下で処理された場合の結果であるが、ラビングによ
って基板に傷が入り、Ｃ２率の観測が不可能であった。
ラビング処理を行った場合、ラビング条件を様々に調整
しても良好なＣ２率は得られないことが分かる。なお、
表３において、ローラ回転数Ｎ＝５００ｒｐｍ、繰り返
し回数８回の欄は、比較的強いラビング強度が得られる
条件下で処理された場合の結果であるが、ラビングによ
って基板に傷が入り、Ｃ２率の観測が不可能であった。
【００６３】また、表５に示されているラビング条件で
は、高いＣ２率が実現されているものもあるが、顕微鏡
で観察するとラビングによる傷が非常に多く入ってお
り、実用には適さない。
は、高いＣ２率が実現されているものもあるが、顕微鏡
で観察するとラビングによる傷が非常に多く入ってお
り、実用には適さない。
【００６４】なお、表２ないし表５から明らかなよう
に、従来報告されていたようにラビング強度を弱くする
ことによっては、Ｃ２率を向上させることができないこ
とが分かる。
に、従来報告されていたようにラビング強度を弱くする
ことによっては、Ｃ２率を向上させることができないこ
とが分かる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載のスメクテ
ィック液晶素子の製造方法は、少なくとも一方の電極基
板上に成膜した配向膜に、５０〜２００℃の範囲の温度
においてラビング処理を施す工程を含む。
ィック液晶素子の製造方法は、少なくとも一方の電極基
板上に成膜した配向膜に、５０〜２００℃の範囲の温度
においてラビング処理を施す工程を含む。
【００６６】これにより、室温で行われるラビング処理
に比較して強いラビング強度でラビング処理が行われ、
スメクティック液晶の配向状態をＣ２配向とする配向規
制力を有する配向膜を実現できる。この結果、欠陥の無
い良好な表示状態と高速応答性を備えたスメクティック
液晶素子を提供できるという効果を奏する。また、室温
でのラビング処理ではＣ１配向しか得られなかった配向
膜材料を用いてＣ２配向を得ることが可能となり、配向
膜材料の選択範囲が拡がるという効果をも奏する。さら
に、加熱しながらラビング処理を行うことにより、室温
での処理と比較して、配向膜に傷が生じにくくなり、歩
留りを向上させることができるという効果をも奏する。
に比較して強いラビング強度でラビング処理が行われ、
スメクティック液晶の配向状態をＣ２配向とする配向規
制力を有する配向膜を実現できる。この結果、欠陥の無
い良好な表示状態と高速応答性を備えたスメクティック
液晶素子を提供できるという効果を奏する。また、室温
でのラビング処理ではＣ１配向しか得られなかった配向
膜材料を用いてＣ２配向を得ることが可能となり、配向
膜材料の選択範囲が拡がるという効果をも奏する。さら
に、加熱しながらラビング処理を行うことにより、室温
での処理と比較して、配向膜に傷が生じにくくなり、歩
留りを向上させることができるという効果をも奏する。
【００６７】請求項２記載のスメクティック液晶素子の
製造方法は、スメクティック液晶として、相系列にスメ
クティックＡ相およびスメクティックＣ相が存在する液
晶組成物を用いると共に、スメクティックＡ相からスメ
クティックＣ相への相転移温度から−１０℃の温度範囲
において、一方の電極基板外側からスメクティック液晶
に対して所定の圧力を局所的に加えながら加圧部分をラ
ビング方向と略平行な方向に移動させる処理を行う工程
を含む。
製造方法は、スメクティック液晶として、相系列にスメ
クティックＡ相およびスメクティックＣ相が存在する液
晶組成物を用いると共に、スメクティックＡ相からスメ
クティックＣ相への相転移温度から−１０℃の温度範囲
において、一方の電極基板外側からスメクティック液晶
に対して所定の圧力を局所的に加えながら加圧部分をラ
ビング方向と略平行な方向に移動させる処理を行う工程
を含む。
【００６８】これにより、Ｃ１配向の部分をＣ２配向に
再配向させることができる。この結果、スメクティック
液晶の配向状態を素子全面において均一にＣ２配向とす
ることができ、欠陥の無い良好な表示状態と高速応答性
を備えたスメクティック液晶素子を提供できるという効
果を奏する。
再配向させることができる。この結果、スメクティック
液晶の配向状態を素子全面において均一にＣ２配向とす
ることができ、欠陥の無い良好な表示状態と高速応答性
を備えたスメクティック液晶素子を提供できるという効
果を奏する。
【００６９】請求項３記載のスメクティック液晶素子
は、少なくとも一方に配向膜を有する一対の電極基板の
間にスメクティック相を示す液晶組成物を挟持すると共
に、上記配向膜が、５０〜２００℃の範囲の温度におい
てラビング処理を施されている構成である。
は、少なくとも一方に配向膜を有する一対の電極基板の
間にスメクティック相を示す液晶組成物を挟持すると共
に、上記配向膜が、５０〜２００℃の範囲の温度におい
てラビング処理を施されている構成である。
【００７０】これにより、配向膜が、スメクティック液
晶の配向状態をＣ２配向とする配向規制力を有している
ので、欠陥の無い良好な表示状態と高速応答性を備えた
スメクティック液晶素子を提供できるという効果を奏す
る。
晶の配向状態をＣ２配向とする配向規制力を有している
ので、欠陥の無い良好な表示状態と高速応答性を備えた
スメクティック液晶素子を提供できるという効果を奏す
る。
【００７１】請求項４記載のスメクティック液晶素子
は、強誘電性を示す液晶組成物を用いた構成である。
は、強誘電性を示す液晶組成物を用いた構成である。
【００７２】この構成によれば、強誘電性液晶が自発分
極を有することにより、高速駆動が可能なスメクティッ
ク液晶素子を実現できるという効果を奏する。
極を有することにより、高速駆動が可能なスメクティッ
ク液晶素子を実現できるという効果を奏する。
【００７３】請求項５記載のスメクティック液晶素子
は、プレティルト角が１〜１０°の範囲にある構成であ
る。
は、プレティルト角が１〜１０°の範囲にある構成であ
る。
【００７４】これにより、より安定なＣ２配向を得るこ
とができ、この結果、結果の無い良好な表示状態と高速
応答性を備えたスメクティック液晶素子を提供できると
いう効果を奏する。
とができ、この結果、結果の無い良好な表示状態と高速
応答性を備えたスメクティック液晶素子を提供できると
いう効果を奏する。
【００７５】請求項６記載のスメクティック液晶素子
は、液晶組成物のスメクティック層がシェブロン構造を
示し、スメクティック層の折れ曲がり方向と、電極基板
界面での液晶分子の立ち上がり方向とが同じである構成
である。
は、液晶組成物のスメクティック層がシェブロン構造を
示し、スメクティック層の折れ曲がり方向と、電極基板
界面での液晶分子の立ち上がり方向とが同じである構成
である。
【００７６】このように、スメクティック液晶が均一な
Ｃ２配向を示すことにより、欠陥のない良好な表示状態
と高速応答性とを備えたスメクティック液晶素子を実現
できるという効果を奏する。
Ｃ２配向を示すことにより、欠陥のない良好な表示状態
と高速応答性とを備えたスメクティック液晶素子を実現
できるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施の一形態としてのスメクティック
液晶素子の製造の一工程であって、電極基板に形成され
た配向膜をラビング処理する工程の様子を示す模式図で
ある。
液晶素子の製造の一工程であって、電極基板に形成され
た配向膜をラビング処理する工程の様子を示す模式図で
ある。
【図２】上記スメクティック液晶素子の概略構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】上記スメクティック液晶素子の製造における他
の工程であって、一方の電極基板の外側から局所的に圧
力を加えてスメクティック層を再配向させる工程の様子
を示す模式図である。
の工程であって、一方の電極基板の外側から局所的に圧
力を加えてスメクティック層を再配向させる工程の様子
を示す模式図である。
【図４】図１に示すラビング処理の工程における電極基
板とローラとの位置関係を示す説明図である。
板とローラとの位置関係を示す説明図である。
【図５】ラビング時の温度と所定の領域内のＣ２配向の
割合（Ｃ２率）との関係を示すグラフである。
割合（Ｃ２率）との関係を示すグラフである。
【図６】ラビング時の温度と所定の面積中の傷の数との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図７】ラビング時の温度と、ラビング方向に平行な方
向と垂直な方向との間の基板の位相差との関係を示すグ
ラフである。
向と垂直な方向との間の基板の位相差との関係を示すグ
ラフである。
【図８】顕微鏡視野内の液晶分子が１００％スイッチす
るときの矩形波のパルス幅τと電圧Ｖとの関係を、ラビ
ング時の温度別に示すグラフである。
るときの矩形波のパルス幅τと電圧Ｖとの関係を、ラビ
ング時の温度別に示すグラフである。
【図９】同図（ａ）は、ネマティック液晶の分子配列を
示す模式図、同図（ｂ）は、スメクティック液晶の分子
配列を示す模式図である。
示す模式図、同図（ｂ）は、スメクティック液晶の分子
配列を示す模式図である。
【図１０】シェブロン構造のスメクティック液晶層がと
り得るＣ１配向およびＣ２配向の状態を示す模式図であ
る。
り得るＣ１配向およびＣ２配向の状態を示す模式図であ
る。
【図１１】同図（ａ）ないし（ｃ）は、スメクティック
液晶のＣ１Ｕ配向、Ｃ１Ｔ配向、およびＣ２配向のそれ
ぞれの分子配向状態を示す模式図である。
液晶のＣ１Ｕ配向、Ｃ１Ｔ配向、およびＣ２配向のそれ
ぞれの分子配向状態を示す模式図である。
４ａ・４ｂ 配向膜 ５ａ・５ｂ 電極基板 ６ 強誘電性液晶（スメクティック液晶） １０ ステージ １１ 布 １２ ローラ
フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国 ＴＨＥ ＳＥＣＲＥＴＡＲＹ ＯＦ ＳＴ ＡＴＥ ＦＯＲ ＤＥＦＥＮＣＥ ＩＮ ＨＥＲ ＢＲＩＴＡＮＮＩＣ ＭＡＪＥＳ ＴＹ’Ｓ ＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴ ＯＦ ＴＨＥ ＵＮＥＴＥＤ ＫＩＮＧＤＯＭ ＯＦ ＧＲＥＡＴ ＢＲＩＴＡＩＮ ＡＮ Ｄ ＮＯＲＴＨＥＲＮ ＩＲＥＬＡＮＤ イギリス国 ハンプシャー ジーユー14 ０エルエックス ファーンボロー アイヴ ェリー ロード（番地なし） ディフェン ス エヴァリュエイション アンド リサ ーチ エージェンシー (72)発明者 加邉 正章 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 向殿 充浩 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 伊藤 信行 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】一対の電極基板の間にスメクティック相を
示す液晶組成物を挟持してなるスメクティック液晶素子
の製造方法において、 少なくとも一方の電極基板上に成膜した配向膜に、５０
〜２００℃の範囲の温度においてラビング処理を施す工
程を含むことを特徴とするスメクティック液晶素子の製
造方法。 - 【請求項２】上記スメクティック液晶として、相系列に
スメクティックＡ相およびスメクティックＣ相が存在す
る液晶組成物を用いると共に、 スメクティックＡ相からスメクティックＣ相への相転移
温度から−１０℃の温度範囲において、一方の電極基板
外側からスメクティック液晶に対して所定の圧力を局所
的に加えながら加圧部分をラビング方向と略平行な方向
に移動させる処理を行う工程を含むことを特徴とする請
求項１記載のスメクティック液晶素子の製造方法。 - 【請求項３】少なくとも一方に配向膜を有する一対の電
極基板の間にスメクティック相を示す液晶組成物を挟持
すると共に、 上記配向膜が、５０〜２００℃の範囲の温度においてラ
ビング処理を施されていることを特徴とするスメクティ
ック液晶素子。 - 【請求項４】上記液晶組成物が強誘電性を示すことを特
徴とする請求項３記載のスメクティック液晶素子。 - 【請求項５】プレティルト角が１〜１０°の範囲にある
ことを特徴とする請求項３記載のスメクティック液晶素
子。 - 【請求項６】上記液晶組成物のスメクティック層がシェ
ブロン構造を示し、スメクティック層の折れ曲がり方向
と、電極基板界面での液晶分子の立ち上がり方向とが同
じであることを特徴とする請求項３記載のスメクティッ
ク液晶素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8147692A JPH09329791A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | スメクティック液晶素子およびその製造方法 |
| US08/802,714 US5850272A (en) | 1996-06-10 | 1997-02-19 | Smectic liquid crystal element and manufacturing method thereof |
| GB9703671A GB2311379B (en) | 1996-06-10 | 1997-02-21 | Smectic liquid crystal element and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8147692A JPH09329791A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | スメクティック液晶素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329791A true JPH09329791A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15436121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8147692A Pending JPH09329791A (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | スメクティック液晶素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5850272A (ja) |
| JP (1) | JPH09329791A (ja) |
| GB (1) | GB2311379B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008233775A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 強誘電性液晶の配向方法 |
| CN102809850A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-12-05 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种取向膜摩擦方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1026761A (ja) * | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Sharp Corp | 液晶の配向方法および配向装置ならびに液晶表示素子 |
| GB2320103A (en) * | 1996-12-05 | 1998-06-10 | Sharp Kk | Liquid crystal devices |
| KR100577792B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2006-05-10 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 러빙포의 재정렬 기능이 부가된 액정표시장치의 러빙머신및 이를 이용한 러빙방법 |
| DE10342674B4 (de) * | 2003-09-16 | 2007-07-19 | Leonhard Kurz Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Foliensystem zur Herstellung eines individualisierten optisch variablen Elements |
| US20070003709A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Nano Loa, Inc. | Liquid crystal display device |
| US20070279541A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-12-06 | Nano Loa, Inc. | Method of driving liquid crystal display device |
| US20070002267A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Nano Loa, Inc. | Liquid crystal display device |
| CN103424935B (zh) * | 2013-09-02 | 2016-02-24 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 配向摩擦装置及配向摩擦方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2187859A (en) * | 1986-03-14 | 1987-09-16 | Gen Electric Plc | Liquid crystal devices |
| JPH0687104B2 (ja) * | 1988-05-30 | 1994-11-02 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子の製造方法 |
| US5646704A (en) * | 1989-10-26 | 1997-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Chiral smectic liquid crystal device having predetermined pre-tilt angle and intersection angle |
| JP2952122B2 (ja) * | 1991-11-22 | 1999-09-20 | キヤノン株式会社 | 液晶素子、及びこれを用いた表示装置 |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP8147692A patent/JPH09329791A/ja active Pending
-
1997
- 1997-02-19 US US08/802,714 patent/US5850272A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-21 GB GB9703671A patent/GB2311379B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008233775A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 強誘電性液晶の配向方法 |
| CN102809850A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-12-05 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种取向膜摩擦方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2311379A8 (en) | 1997-11-03 |
| GB2311379B (en) | 2000-08-30 |
| GB9703671D0 (en) | 1997-04-09 |
| GB2311379A (en) | 1997-09-24 |
| US5850272A (en) | 1998-12-15 |
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