JPH09508714A - 液晶装置の配向 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は二枚のセル壁の間に収められた、配向し、表面がチルトしている液晶層を有する液晶装置を提供する。セル壁は表示を行うために層の厚さの両端に電圧を印加する電極を担持している。配向は架橋中に光学的に誘起された配列の行われる材料の層によってもたらされる。すなわち、材料は偏光による架橋後に液晶分子を配向させることができる。このような材料の一つはポリビニルシンナメートである。配向層にはインタフェロメトリ、斜め入射フォトリソグラフィ、またはエンボスによって非対称のグレーティング、たとえば断面がほぼのこぎり波形をしているグレーティングが形成される。グレーティングの形状が表面チルトをもたらす。液晶材料はネマティック、コレステリック、またはスメクティック材料である。

Description

【発明の詳細な説明】 液晶装置の配向 本発明は液晶装置の配向に関する。このような装置は通常、セル壁の間に収め られた液晶材料の薄い層からなる。壁上の光学的に透明な電極構造により、電界 を層の両端に印加して、液晶分子の再配列をＯＮ状態とすることができる。電界 を除去すると、分子は弛緩してＯＦＦ状態に戻る。 液晶材料には、ネマティック（nematic）、コレステリック（cholesteric）、 およびスメクティック（smectic）という三つの周知のタイプがあり、各々が異 なる分子配列を有している。 本発明は、詳細にいえば、ネマティックまたは長ピッチコレステリック材料を 使用し、かつセル壁に表面配向処理を使用した装置に関する。この表面配向は壁 に接触している液晶分子を配向方向にそろえる。これらの配向方向を直交して配 置することにより、液晶は電圧ＯＦＦ状態でねじれた構造となる。この装置はツ イステッドネマティック（twisted nematic）装置と呼ばれている。ネマティッ ク材料に少量のコレステリック材料を添加することにより、装置に一様なねじれ を確保するのに好ましいねじれ方向がもたらされる。また、装置に９０°を超え る 角度をつけて作成することもできる。たとえば、米国特許第４５９６４４６号に 記載されているスーパーネマティック装置ないし２７０°ツイステッドネマティ ック装置がある。配向処理の他の要件は、セル壁において液晶分子に表面チルト （tilt）を与えなければならないということである。このような表面チルトはあ る種の装置において、たとえば英国特許第１４７２２４７号および同第１４７８ ５９２号に記載されているように一様な表示を確保するために必要である。 配向をもたらす一つの方法は、ポリマ層の有無を問わず、セル壁を柔らかい布 で一方向にラビング（rubbing）するラビング処理である。液晶分子はラビング 方向に沿って配向し、表面チルトはポリマ層にもよるが、通常約２°以上となる 。 他の配向技法はたとえばＳｉＯの斜方蒸着といわれるもので、これは蒸着方向 の角度に応じて、０°や、たとえば３０°の急角度の表面チルトを作成すること ができる。このような技法は大規模な生産ではわずらわしいものであり、またよ り重大な問題は大面積のセル壁全体にわたって一様な配向方向および表面チルト をもたらすのが困難なことである。 熱変色（thermochromic）ディスプレイを形成する短ピッチコ レステリック材料はプラスチックのセル壁にエンボス（emboss）されたグレーテ ィング構造（grating structure）によって配向されていた。これは英国特許第 ２１４３３２３号（McDonnell、１９８３年）に記載されている。プレチルト（p retilt）配向を得るためのグレーティングのこれまでの使い方は、正弦波グレー ティングが交差したブレーズグレーティング（blazed grating）を利用するもの であった（E S Lee 他、SID 93 Digest、957）。液晶ディレクタ（director）が 正弦波形の溝に沿って延び、したがってブレーズ溝（blazed groove）に沿って 延びて、プレチルトをもたらす。 他の配向技法としては、Langmuir Bloggett技法を使用するもの（H Ikeno他、 Japan J Appl Phys Vol，27、495 ページ、１９８８年）、基板に磁界を印加す るもの（N Koshida およびS Kikui、Appl Phys Lett Vol．40、541 ページ、１ ９８２年）、あるいは機械的延伸によって誘起される光学的異方性を有するポリ マ膜を使用したもの（H Aoyama他、Mol Cryst Liq Cryst Vol．72、127ページ、 １９８１年）などがある。一表面だけをラビングしたツイステッドネマティック 構造も作成されている（Y Toko他、Japan Display 92、491）。 ラビングポリマ配向の変形がM Schadt、K Schmitt、V KozinkovおよびV Ching rinovによって記述されている（Jpn J Appl Phys 31，2155、１９９２年）。ポ リビニルシンナメート材料は偏光を照射した場合、異方性分布（anisotropic di stribution）の架橋構造を形成する。この異方性は表面上での液晶の配向に好ま しいアジマス（azimuthal）方向をもたらす。ネマティックディレクタの方向は 表面を架橋するのに使用した光の偏光に直角であり、表面チルトはゼロとなる（ プレチルト）。 ほとんどの液晶装置で、分子表面チルトは表示装置の適正な作動に必須のもの である。 配列されたポリマ配向層におけるゼロ表面チルトの問題は、本発明にしたがい 、ブレーズ（非対称）グレーティング構造を用いて架橋層を表面プロファイリン グ（surface profiling）することによって解決される。 本発明によれば、表面配向および表面分子チルトをもたらす方法は、 架橋することのできる材料の層を液晶セル壁の表面に形成するステップと、 この層を偏光によって照射し、この層を重合させるステップと、 架橋された層に非対称グレーティングを形成して、この層に接触した液晶分子 がセル壁の平面に対して配向し、かつチルトするようにするステップとを備えて いる。 材料はUV光を露光することによって分子量が増加し、プラスチックおよびガラ スのセル壁と親和性のあるポリマ、オリゴマ、またはモノマでよい。 グレーティングを形成する溝は偏光の偏光方向に沿って、すなわちこの方向に 対して非ゼロの角度でそろっている。 偏光の偏光方向は線形からある程度の楕円偏光まで変動可能である。楕円率の 大きさはアジマスアンカリング（anchoring）エネルギー、すなわち配向方向の 強さを変動させる。 本発明によれば、液晶装置は 対向する両面に電極構造を担持しており、また少なくとも一方の表面に配向層 を担持しており、 液晶材料の層を封入している二つの離隔したセル壁を備えており、 重合時に光学的に誘起された配列となることのできる配向材 料の層と、 配向層の表面上の非対称プロファイルのグレーティングと、 配向層が液晶分子と所望の方向および表面分子チルトで配向するように構成さ れていることを特徴とするものである。 表面チルトの量はグレーティングを形成する溝の角度および深さによって決定 される。 非対称配向は、ほぼのこぎり波形の断面形状を有している。 非対称配向面は ｘのすべての値に対して、 Ｙ（ｈ−ｘ）＝Ｙ（ｈ＋ｘ） ・・・・・（１） （ただし、Ｙは表面の振幅を記述する関数である）となるｈの値の存在しない表 面と定義される。 液晶材料は染料を含有している、あるいは含有していない強誘電液晶材料を含 む、ネマティック、長ピッチコレステリック、コレステリック、またはスメクテ ィック材料でよい。 装置はねじれ角が、たとえば９０°のツイステッドネマティック装置、あるい はねじれ角が２７０°のスーパーツイステッドネマティック装置に形成すること ができる。ツイステッドネマティック装置には従来の態様で多重アドレス指定を 行うこと も、あるいは各アドレス可能画素に薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリ ックスアレイによってアドレス指定することもできる。あるいは、強誘電装置、 たとえば表面安定化強誘電（双安定装置（bistable devices））液晶装置を形成 することもできる。 セル壁の一方または双方をガラスなどの比較的厚い非可撓性材料で形成するこ とも、あるいはセル壁の一方または双方をガラスやプラスチック材料、たとえば ポリプロピレンの薄い層などの可撓性の材料で形成することもできる。プラスチ ックのセル壁をその内面でエンボスして、グレーティングを設けることもできる 。さらに、エンボスによって小さなピラー（pillar）（たとえば、高さ１〜３μ ｍ、幅５〜５０μｍ以上）を設け、セル壁を適正に離隔させるのを援助し、また セルが撓んだときの液晶材料の流れに対するバリアとすることもできる。あるい は、ピラーを配向層の材料で形成することもできる。 本発明を単なる例として、添付図面を参照して説明する。 第１図はマトリックス多重アドレス指定液晶表示装置の平面図である。 第２図は第１図の表示装置の断面図である。 第３図は偏光方向およびネマティック配向方向の向きを示すセル壁の模式平面 図である。 第４図は非対称配向を作り出す装置の略図である。 第５図は第４図の装置によって処理されるセル壁の断面図である。 第６図は非対称配向を作り出す他の装置の模式図である。 第１図および第２図の表示装置はガラス壁３、４の間に収められたネマティッ クまたは長ピッチコレステリック液晶材料の層２によって形成された液晶セル１ を備えている。スペーサリング５が通常６μｍの間隔で壁を維持している。付加 的な多数の直径６μｍのガラスビーズを液晶材料中に分散させ、正確な壁の間隔 を維持することもできる。たとえばＳｎＯ₂またはＩＴＯのストリップ状（strip like）の行電極６が一方の壁３に形成され、同様な列電極７が他方の壁４に形 成されている。ｍ行およびｎ列の電極により、アドレス可能な要素ないし画素の ｍｘｎのマトリックスが形成される。各画素は行電極と列電極の交差によって形 成される。 行ドライバ８は各行電極６に電圧を供給する。同様に、列ドライバ９は各列電 極７に電圧を供給する。印加電圧の制御は、 電圧源１１から電力を、またクロック１２からタイミングを受け取る制御ロジッ ク１０によって行われる。 セル１のいずれかの側は偏光板１３、１３‘であり、その偏光軸は以下で説明 するように、互いに交差し、隣接する壁３、４上の配向方向に平行となっている 。 部分反射鏡１６を光源１５とともにセル１の背後に配置してもよい。これらに よって、表示が反射され、また周囲の照明が暗いときに背後から照明されるよう になる。透過型の装置の場合には、鏡を省略してもよい。 セル壁３、４の組立前に、表面配向処理が行われる。ポリビニルシンナメート の層は偏光によって架橋されたときに、液晶材料を配向させる配列された構造を もたらす。第３図に示すように、液晶分子の配向方向ｎは偏光方向Ｅに直交して いる。方向ｎがｘ軸に沿っているのに対し、Ｅはｙ軸に沿っており、液晶の層の 厚さはセル壁に鉛直なｚ方向にある。分子が第３図におけるようにｘ，ｙ平面に なく、若干の角度、たとえば２ないし２０°以上の角度をなしているように、表 面チルトをつける必要がある。 ここで、ブレーズ変調表面（blazed modulated surface）を使 用して、プレチルトを付加することができる。ネマティックディレクタがブレー ズグレーティングの溝に直角の方向にあるときに、プレチルトが得られることを 示すことができる。この条件が満たされるのは、溝の方向がｙに沿っているよう に、ブレーズグレーティングがポリビニルシンナメートの表面に書き込まれた場 合である。ネマティックディレクタｎはこの場合、溝を横切っており（ｘ方向に ）、プレチルトが得られる。この場合、ブレーズ表面は上述のように画定される 。 実際には、グレーティングを以下で説明するように、重合工程と同時に書き込 むことができる。 第４図はグレーティングを作成する装置を示す。図示のように、線形偏光され たＨｅＣｄレーザ３１からの光３０（波長が３２５ｎｍの）は第一のレンズ３２ によって固定ディフューザ（diffuser）３３および回転ディフューザ３４に集束 される。第二のレンズ３５はここで拡張されたレーザビーム３０を再コリメート （recollimate）し、次いで半アルミニウム処理（semialuminised）ビームスプ リッタ３６によって二枚の鏡３７、３８へ振幅分割する。グレーティングを形成 される基板３９は二枚の鏡３７、３８の間に配置されたサンプルホルダ４０ に取り付けられている。二枚の鏡３７、３８の間の反伝搬ビーム（counterpropa gating beam）はレーザの波長の半分の周期を有する光学的定常波、すなわち干 渉縞を設定する。適正なポリマ連鎖方向を形成するために、レーザビームの偏光 Ｅは第４図の紙面外へのグレーティング溝の方向に沿っている。 サンプルホルダ４０への取り付け前に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）コート ガラスの基板３９をアセトン中およびイソプロパノール中で清浄にし、クロロベ ンゼンおよびジクロロメタン（５０：５０溶液）に溶かしたポリビニルシンナメ ートの２％溶液を３０００ｒｐｍで３０秒間回転させて、スピンコーティングし て、コーティング４１を形成する。ソフトベーキングを９０℃で６０分間行う。 次いで、基板３９を第４図におけるようにサンプルホルダ４０に取り付け、レー ザ３１からの光の定常波パターンに対して傾けて露光させる。これは干渉写真グ レーティング製造の特定の例である。M C Hutley，Diffraction Gratings（Acad emic Press，London 1982）95-125 ページ。 干渉縞は第５図に示すようにフォトポリマ層４１に記録される。グレーティン グのピッチは基板３９と定常波の間の角度に よって決定される。典型的な露光は３００秒であり、サンプルにおけるパワー密 度は１．５ｍＷ／ｃｍ²である。サンプルはクロロベンゼン中で１５秒間スピン 現像され、その後、イソプロパノールでリンスされる。 グレーティングを製造する第二の方法を第６図に示す。この場合、グレーティ ングパターンは水銀灯からの線形偏光にフォトリソグラフマスクを通して露光す ることによって形成される。図示のように、セル壁４５にはフオトポリマの層４ ６がコーティングされている。マスク４７がクロムパターン４８によってガラス スライド４９上に形成されている。線形偏光が水銀灯５０によってもたらされる 。偏光方向はＥで示されている。軸外照射（off axis illumination）によって 、ブレーズ溝が得られる（クロロベンゼン中で現像した後）。照射の偏光はこの 場合も、溝の方向に沿った電気ベクトルを有していなければならない。 上記の方法は両方ともポリビニルシンナメートの感光領域（３００〜３５０ｎ ｍ）内の光源を使用している。他に考えられる製造プロセスとしては直接書込レ ーザリソグラフィないしエンボス、あるいはキャリア層転写などが挙げられる。 本願で説明した構成は、原則として、重合中に光学的に誘起された配列の行わ れる任意の材料に適用できる。また、液晶の配向の点からみると、線形偏光の代 わりに楕円偏光を使用することによって、ポリマ層のアジマスアンカリングカ（ 通常は、強いものである）を下げることができる。これはｘ方向に沿った配列が 低下することによるものである。さらに、プレチルトが形状の関数にすぎないか ら、プレチルトをアンカリング力と無関係に変化させることができる。 グレーティング材料を変更することによって、あるいはグレーティング表面に 界面活性剤（たとえば、lethecin）を使用することによって、頂点（zenithal） アンカリングエネルギーを変化させることもできる。 グレーティング４１はセル壁の全表面を覆っていても、あるいは各画素の全部 または一部を覆っていても、あるいは画素の境界から若干外へ延びていてもよい 。グレーティングがグレーティング材料の層全体のうち画素領域にあり、画素間 の領域が、表面にグレーティングを含んでいないか、あるいは架橋されていない ポリマでコーティングされていてもよい。あるいは、画素の位置にあるグレーテ ィングがグレーティングの個別の領域 であり、画素の間にグレーティングポリマがないものであってもよい。画素間の グレーティングのない領域を使用して、表示装置のＯＮ状態とＯＦＦ状態の間の コントラスト比を改善することができるが、これはこれらのグレーティングのな い領域がノーマリーホワイト（normally white）のツイステッドネマティック表 示装置で黒くなるからである。これは現在の表示装置のあるもので形成されてい るような、黒色のパターンをセル壁に形成する必要をなくすものである。 各画素における溝の方向は画素のそれぞれの部分で、あるいは隣接する画素の 間で異なっていてもよい。たとえば、二つの半分の画素が互いに直交する溝をも っていてもよい。さらに、溝の非対称性および／または溝の深さを画素領域（そ れ故、表面プレチルト）内で変更し、付加的な中間階調機能を、特にＳＴＮ装置 （ねじれ角が１８０°と３６０°の間、たとえば２７０°の）に対して可能とす ることもできる。このサブ画素化（sub-pixellation）を使用して、表示装置の 視角を改善することもできる。 上述したチルトした配向をスメクティックおよびコレステリック液晶装置に使 用することもできる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１月２９日 【補正内容】 他の配向技法はたとえばＳｉＯの斜方蒸着といわれるもので、これは蒸着方向 の角度に応じて、０°や、たとえば３０°の急角度の表面チルトを作成すること ができる。このような技法は大規模な生産ではわずらわしいものであり、またよ り重大な問題は大面積のセル壁全体にわたって一様な配向方向および表面チルト をもたらすのが困難なことである。 熱変色（thermochromic）デイスプレイを形成する短ピッチコレステリック材 料はプラスチックのセル壁にエンボス（emboss）されたグレーティング構造（gr ating structure）によって配向されていた。これは英国特許第２１４３３２３ 号（McDonnell、１９８３年）に記載されている。プレチルト配向を得るための グレーティングのこれまでの使い方は、正弦波グレーティングが交差したブレー ズグレーティング（blazed grating）を利用するものであった（E S Lee 他、SI D 93 Digest、 957）。液晶ディレクタ（director）が正弦波形の溝に沿って延 び、したがってブレーズ溝（blazed groove）に沿って延びて、プレチルトをも たらす。二本のビームの干渉縞によって露光された感光性層を使用してブレーズ グレーティングを作成する方法の一つがＪＰ−Ａ−６００６０６２４号に記載さ れている。 他の配向技法としては、Langmuir Bloggett 技法を使用するもの（H Ikeno 他 、Japan J Appl Phys Vol．27、495 ページ、１９８８年）、基板に磁界を印加 するもの（N Koshida およびS Kikui、Appl Phys Lett Vol．40、541 ページ、 １９８２年）、あるいは機械的延伸によって誘起される光学的異方性を有するポ リマ膜を使用したもの（H Aoyama他、Mol Cryst Liq Cryst Vol．72、127 ペー ジ、１９８１年）などがある。一表面だけをラビングしたツイステッドネマティ ック構造も作成されている（Y Toko他、Japan Display 92、491）。 ラビングポリマ配向の変形がM Schadt、K Schmitt、V KozinkovおよびV Ching rinovによって記述されている（Jpn J Appl Phys 31，2155、１９９２年）。ポ リビニルシンナメート材料は偏光を照射した場合、異方性分布（anisotropic di stribution）の架橋構造を形成する。この異方性は表面上での液晶の配向に好ま しいアジマス（azimuthal）方向をもたらす。ネマティックディレクタの方向は 表面を架橋するのに使用した光の偏光に直角であり、表面チルトはゼロとなる（ プレチルト）。 ほとんどの液晶装置で、分子表面チルトは表示装置の適正な 作動に必須のものである。 配列されたポリマ配向層におけるゼロ表面チルトの問題は、本発明にしたがい 、ブレーズ（非対称）グレーティング構造を用いて架橋層を表面プロフアイリン グ（surface Profiling）することによって解決される。 本発明によれば、表面配向および表面分子チルトをもたらす方法は、 架橋することのできる材料の層を液晶セル壁の表面に形成するステップと、 この層を偏光によって照射し、この層を異方的に架橋するステップと、 架橋された層に非対称グレーティングを形成して、この層に接触した液晶分子 がセル壁の平面に対して配向し、かつチルトするようにするステップとを備えて いる。 材料はUV光を露光することによって分子量が増加し、プラスチックおよびガラ スのセル壁と親和性のあるポリマ、オリゴマ、またはモノマでよい。 グレーティングを形成する溝は偏光の偏光方向に沿って、すなわちこの方向に 対して非ゼロの角度でそろっている。 偏光の偏光方向は線形からある程度の楕円偏光まで変動可能である。楕円率の 大きさはアジマスアンカリング（anchoring）エネルギー、すなわち配向方向の 強さを変動させる。 本発明によれば、液晶装置は 電極の交差部に画素を形成するように、対向する両面に電極構造を担持してお り、また少なくとも一方の対向表面に配向層を担持している二つの離隔したセル 壁と、 前記壁の間に封入された液晶材料の層とを備えており、 液晶分子の配向をもたらす異方架橋された配向材料の層と、 配向層の表面上の非対称プロファイルのグレーティングと、 配向層が液晶分子と所望の方向および表面分子チルトで配向するように構成さ れていることを特徴とするものである。 表面チルトの量はグレーティングを形成する溝の角度および深さによって決定 される。 非対称配向は、ほぼのこぎり波形の断面形状を有している。 非対称配向面は ｘのすべての値に対して、 Ｙ（ｈ−ｘ）＝Ｙ（ｈ＋ｘ） ・・・・・（１） （ただし、Ｙは表面の振幅を記述する関数である）となるｈの 値の存在しない表面と定義される。 液晶材料は染料を含有している、あるいは含有していない強誘電液晶材料を含 む、ネマティック、長ピッチコレステリック、コレステリック、またはスメクテ ィック材料でよい。 請求の範囲 １．架橋することのできる材料の層（４１、４６）を液晶セル壁（３、４、４１ 、４６）の表面に形成するステップと、 この層（４１、４６）を偏光によって照射し、この層を異方的に架橋するステ ップと、 架橋された層（４１、４６）に非対称グレーティングを形成して、この層（４ １、４６）に接触した液晶分子（２）がセル壁（３、４、４１、４６）の平面に 対して配向し、かつチルトするようにするステツプと を備えている液晶装置（１）の壁（３、４、４１、４６）に表面配向および表 面分子チルトをもたらす方法。 ２．グレーティングが偏光を使用したインタフェロメトリ（interlerometery） または斜め入射フォトリソグラフィによって形成される請求の範囲第１項に記載 の方法。 ３．偏光が線形偏光である請求の範囲第１項に記載の方法。 ４．偏光が楕円偏光である請求の範囲第１項に記載の方法。 ５．グレーティング（４１、４６）内の溝が偏光の偏光角に沿って、あるいはこ れに対して非ゼロの角度でそろっている請求 の範囲第１ 項に記載の方法。 ６．グレーティング（４１、４６）のプロファイルが表面チルトを変化させるよ うに変化している請求の範囲第１項に記載の方法。 ７．電極（６、７）の交差部に画素を形成するように、対向する両面に電極構造 （６、７）を担持しており、また少なくとも一方の対向表面（３、４）に配向層 （４１、４６）を担持している二つの離隔したセル壁（３、４）と、 前記壁（３、４）の間に封入された液晶材料の層（２）とを備えており、 液晶分子の配向をもたらす異方的に架橋された配向材料（４１、４６）の層と 、 配向層（４１、４６）の表面上の非対称プロファイルのグレーティングと、 配向層（４１、４６）が液晶分子と所望の方向および表面分子チルトで配向す るように構成されていることを特徴とする 液晶装置。 ８．非対称プロファイルのグレーティング（４１、４６）が画 素を形成する電極（６、７）の交差部に形成され、これらの間のギャップがグレ ーティングを含んでいない請求の範囲第７項に記載の装置。 ９．非対称プロファイルのグレーティング（４１、４６）の方向が各画素の異な る領域、または隣接する画素において異なっている請求の範囲第７項に記載の装 置。 １０．非対称プロファイルのグレーティング（４１、４６）の非対称性が各画素 の異なる領域、または隣接する画素において異なっている請求の範囲第７項に記 載の装置。 １１．非対称プロファイルのグレーティング（４１、４６）の溝の深さが各画素 の異なる領域、または隣接する画素において異なっている請求の範囲第７項に記 載の装置。 １２．非対称プロファイルのグレーティング（４１、４６）が界面活性剤でコー ティングされている請求の範囲第７項に記載の装置。 １３．液晶材料（２）がネマティック、コレステリック、またはスメクティック 液晶材料である請求の範囲第７項に記載の装置。 １４．セル壁（３、４）の配向方向（Ｒ）と協働して、液晶材 料（２）の二つの切り換え状態の間で最大のコントラストを作り出すように構成 された偏光板（１３、１３‘）を含んでいる請求の範囲第７項に記載の装置。 １５．アドレス指定電圧をセル電極（６、７）に印加する手段（８、９、１０、 １１、１２）を含んでいる請求の範囲第７項に記載の装置。 １６．セル壁（３、４）がガラス材料で形成されている請求の範囲第７項に記載 の装置。 １７．セル壁（３、４）が可撓性のプラスチック材料で形成されている請求の範 囲第７項に記載の装置。 １８．スペーサピラーがセル壁（３、４）の一方または両方に形成されている請 求の範囲第７項に記載の装置。 １９．スペーサピラーがセル壁（３、４）の一方または両方にグレーティングを 形成する材料（４１、４６）で形成されている請求の範囲第７項に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マクドネル，デイミアン・ジエラード イギリス国、ウスターシヤー・ダブリユ・ アール・14・３・ピー・エス、モールバー ン、セント・アンドリユーズ・ロード、デ イフエンス・リサーチ・エージエンシー （番地なし) (72)発明者 タウラー，マイケル・ジヨン イギリス国、オツクスフオード・オー・エ ツクス・４・４・ジー・エイ、オツクスフ オード・サイエンス・パーク、エドマン ド・ハーレイ・ロード、シヤープ・ラボラ トリーズ・オブ・ヨーロツパ（番地なし)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．架橋することのできる材料の層を液晶セル壁の表面に形成するステップと、 この層を偏光によって照射し、この層を重合させるステップと、 架橋された層に非対称グレーティングを形成して、この層に接触した液晶分子 がセル壁の平面に対して配向し、かつチルトするようにするステップと を備えている液晶装置の壁に表面配向および表面分子チルトをもたらす方法。 ２．グレーティングがインタフェロメトリ（interferometery）または斜め入射 フォトリソグラフィによって形成される請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．偏光が線形偏光である請求の範囲第１項に記載の方法。 ４．偏光が楕円偏光である請求の範囲第１項に記載の方法。 ５．グレーティング内の溝が偏光の偏光角に沿って、あるいはこれに対して非ゼ ロの角度でそろっている請求の範囲第１項に記載の方法。 ６．グレーティングのプロファイルが表面チルトを変化させるように変化してい る請求の範囲第１項に記載の方法。 ７．対向する両面に電極構造を担持しており、また少なくとも一方の表面に配向 層を担持しており、 液晶材料の層を封入している二つの離隔したセル壁を備えており、 液晶分子の配向をもたらす架橋された配向材料の層と、 配向層の表面上の非対称プロファイルのグレーティングと、 配向層が液晶分子と所望の方向および表面分子チルトで配向するように構成さ れていることを特徴とする 液晶装置。 ８．非対称プロファイルのグレーティングが画素を形成する電極の交差部に形成 され、ギャップがグレーティングを含んでいない請求の範囲第７項に記載の装置 。 ９．非対称プロファイルのグレーティングの方向が各画素の異なる領域、または 隣接する画素において異なっている請求の範囲第７項に記載の装置。 １０．非対称プロファイルのグレーティングの非対称性が各画素の異なる領域、 または隣接する画素において異なっている請 求の範囲第７項に記載の装置。 １１．非対称プロファイルのグレーティングの溝の深さが各画素の異なる領域、 または隣接する画素において異なっている請求の範囲第７項に記載の装置。 １２．非対称プロファイルのグレーティングが界面活性剤でコーティングされて いる請求の範囲第７項に記載の装置。 １３．液晶材料がネマティック、コレステリック、またはスメクティック液晶材 料である請求の範囲第７項に記載の装置。 １４．セル壁の配向方向と協働して、液晶材料の二つの切り換え状態の間で最大 のコントラストを作り出すように構成された偏光板を含んでいる請求の範囲第７ 項に記載の装置。 １５．アドレス指定電圧をセル電極に印加する手段を含んでいる請求の範囲第７ 項に記載の装置。 １６．セル壁がガラス材料で形成されている請求の範囲第１項に記載の装置。 １７．セル壁が可撓性のプラスチック材料で形成されている請求の範囲第１項に 記載の装置。 １８．スペーサピラーがセル壁の一方または両方に形成されている請求の範囲第 １項に記載の装置。 １９．スペーサピラーがセル壁の一方または両方にグレーティングを形成する材 料で形成されている請求の範囲第１項に記載の装置。