JPH10123529A - 強誘電性液晶装置の製造方法 - Google Patents

強誘電性液晶装置の製造方法

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JPH10123529A
JPH10123529A JP9154121A JP15412197A JPH10123529A JP H10123529 A JPH10123529 A JP H10123529A JP 9154121 A JP9154121 A JP 9154121A JP 15412197 A JP15412197 A JP 15412197A JP H10123529 A JPH10123529 A JP H10123529A
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cell
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David Hasram Simon
デービッド ハスラム サイモン
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強誘電性液晶装置の製造過程において、セル
内のキラルスメクティック液晶材料をＣ２状態とする。 【解決手段】 等方相となる温度に加熱された液晶材料
４２が満たされた槽４１上に、ＦＬＣＤセル４０を垂直
に立てて配置することによって、ＦＬＣＤセル４０の基
板間に液晶材料４２を充填する。その後、キラルスメク
ティック相転移温度まで、例えば１℃／ｍｉｎの割合で
該ＦＬＣＤセル４０をゆっくり冷却する。そして、装置
の動作温度までの冷却過程において、ＦＬＣＤセル４０
の２つの基板の両外側からＦＬＣＤセル４０を挟み込む
ように対向配置された２つの平行ローラからなる圧力印
加器４６を用いて、両基板に圧力を印加して、液晶材料
４２に全体的流動を誘起させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強誘電性スメクテ
ィック液晶材料を用いた液晶装置において、液晶材料を
Ｃ２状態とするための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】従来より、液晶装置として強誘電性スメ
クティック液晶材料を用いた液晶装置（以下、「ＦＬＣ
Ｄ」と称する）が知られている。ＦＬＣＤは、高速スイ
ッチングとメモリ性とに優れ、特に表示装置や光シャッ
タに好適に用いられる。
【０００３】従来のＦＬＣＤセルは、互いに平行に配置
された２枚のガラス基板の間に強誘電性スメクティック
液晶材料を含む液晶層を備えている。また、両ガラス基
板の互いに対向している内側表面には、通常、複数の電
極線が配設されている。電極線は、通常、一方の基板に
設けられる複数の行電極線と他方の基板に設けられる複
数の列電極線とからなり、これら両電極線は互いに交差
し、マトリックス・アレイを形成している。
【０００４】ところで、上記ＦＬＣＤの製造の際には、
上記両基板の一方または双方の内側表面に、液晶層の液
晶分子に所望の表面配向状態と、表面液晶分子のプレテ
ィルトとを付与するための処理が行われる。
【０００５】キラルスメクティック液晶材料を用いた場
合、液晶分子のスイッチング特性は、２枚の基板間にわ
たり複数形成される微小層での当該液晶分子の配置状態
によって決まる。この微小層は、文献 Ferroelectrics
(1991), vol.114, pp3 でJ. Kanbe等が開示するよう
に、シェブロン構造（「く」の字構造）を有しており、
Ｃ１状態またはＣ２状態のいずれかの配向状態をとりう
るものである。ここで、Ｃ２状態は基板界面での液晶分
子の立ち上がり方向が微小層の折れ曲がり方向に等し
く、Ｃ１状態はこれらの方向が互いに反対向きとなって
いる。
【０００６】上記Ｃ１状態及びＣ２状態のいずれの配向
状態も、製造過程において液晶材料を等方相からキラル
スメクティック相に冷却するときに形成される。これら
Ｃ１状態及びＣ２状態の２つの状態の境界ではジグザグ
欠陥が見られる。表示装置として使用したときに、Ｃ１
状態及びＣ２状態の両状態が混在して現れる可能性があ
るが、良好な表示を得るために、材料全てが一つの状態
をとる、つまり全てＣ１状態であるか全てＣ２状態であ
る方が好ましい。但し、Ｃ２状態は、低電圧でより高速
のスイッチングが可能であるので、材料全てがＣ２状態
となる方がより望ましい。
【０００７】上述したように、ＦＬＣＤセルは、通常、
２つのガラス基板を貼り合わせることによって作成され
る。ここで、各基板には、必要な電極線が配設されると
共に、適当な表面配向処理が施され、２つの基板間に
は、該基板間を微小量離間させるためのスペーサが配設
されている。上記表面配向処理は、通常、所望の表面配
向方向が付与されるようにラビングされたポリマー配向
層を含んでいる。また、上記基板間は、通常０．５μｍ
〜５０μｍである。
【０００８】また、上記セル内への液晶材料の充填は、
セルを液晶材料で満たされた槽上に配置することによっ
て行われる。このとき、上記液晶材料は、等方相となる
温度まで加熱しており、セルの基板の下方エッジが上記
槽内の液晶材料に接触するようにしている。そして、減
圧することによって、毛管現象にて基板間の上方へ液晶
材料をゆっくり引き上げる。あるいは、上記セル内への
液晶材料の充填は、基板間に液晶材料を注入することに
よっても実現することができる。
【０００９】これらの方法にて数時間後にセル内が液晶
材料で満たされた後、加熱を止めると、セルがゆっくり
冷却するにつれて、等方相からコレステリック相及びス
メクティックＡ相を介してキラルスメクティック相（通
常、キラルスメクティックＣ相）となる。但し、液晶材
料によっては、これらの相の１つもしくはそれ以上の相
の過程がない場合もある。
【００１０】上記液晶材料の冷却時にＣ２状態を優勢に
するために配向層によってプレティルトを与えることが
従来より知られている。つまり、プレティルト角を高く
すればＣ１状態が優勢になり、逆にプレティルト角を低
く、もしくは中間程度にすればＣ２状態が優勢になる傾
向にある。このことは、文献“Fast, high-contrastfer
roelectric liquid crystal displays and the role of
dielectric biaxiality", Displays(1993), vol.14, n
o.2, pp86に、J C Jones, M J Towler, J R Hughes ら
によって詳細に開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、液晶材料によっては、Ｃ２状態が大部分
を占めるようにするのが困難な場合があるという問題を
有している。
【００１２】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、その目的は、強誘電性液晶装置に
おいて、均一で無欠陥のＣ２状態を容易に得ることので
きる製造方法を提供することにある。
【００１３】
【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、本発明の請求項に１記載の２つの基板間にキラル
スメクティック液晶材料からなる液晶層を含むセルを有
する強誘電性液晶装置の製造方法は、（ａ）上記液晶材
料を加熱する第１の工程と、（ｂ）上記液晶材料をキラ
ルスメクティック相への相転移温度近くまで昇温させた
温度から装置の動作温度へ冷却しながら、セル内の液晶
材料に圧力を印加することによって、該液晶材料に全体
的流動を誘起させて選択的にＣ２状態の配向を取らせる
第２の工程とを備えることを特徴としている。
【００１４】上記の方法によれば、このようにセル内の
液晶材料に全体的流動を引き起こす圧力を印加は、液晶
材料の大部分をＣ２状態とすることができることを予め
証明できない液晶材料でも、液晶材料の大部分がＣ２状
態となり得る十分なエネルギーを与えることが可能とな
る。
【００１５】ここで、本発明の上記製造方法は、通常の
セルの製造過程の間に、液晶材料が等方相からキラルス
メクティック相まで冷却される冷却工程を実行するもの
としてもよい。即ち、請求項２に記載の通り、請求項１
に記載の方法において、上記第１の工程の液晶材料の加
熱は上記２つの基板間に液晶材料を導入する前に行い、
上記第２の工程における液晶材料への圧力の印加は上記
２つの基板のうちの少なくとも一方に対して行ってもよ
い。
【００１６】このとき、請求項３に記載の通り、上記第
２の工程における液晶材料への圧力の印加は、上記２つ
の基板間に液晶材料を導入した後、２つの基板のうちの
少なくとも一方に対して行うことが望ましい。
【００１７】例えば、請求項４に記載の通り、上記第２
の工程における液晶材料への圧力の印加は、毛管現象に
て上記２つの基板間に液晶材料を導入した後、上記セル
の一方の端部から他方の端部へ連続的に行えばよい。
【００１８】また、請求項５に記載の通り、上記第２の
工程の直前に、上記液晶材料は、キラルスメクティック
相より上の相まで加熱されると共に、キラルスメクティ
ック相への相転移温度付近に冷却されることが望まし
い。
【００１９】また、本発明の製造方法は、通常の製造過
程が完了した後で一連の追加の工程を行ってもよい。つ
まり、セルをキラルスメクティック相転移温度よりわず
かに低い温度に加熱して、動作温度まで冷却する間にセ
ルに圧力を印加してもよい。即ち、請求項６に記載の通
り、請求項１に記載の方法において、上記液晶材料は、
上記２つの基板間に液晶材料を封入しながら上記第１の
工程において加熱されてキラルスメクティック相となる
ようにしてもよい。
【００２０】請求項７に記載の通り、上記第２の工程に
おける液晶材料への圧力の印加は、少なくとも一方の基
板に作用させる圧力印加手段と、該一方の基板との間の
相対的な移動によって行うことが好ましい。
【００２１】このとき、請求項８に記載の通り、上記第
２の工程における液晶材料への圧力の印加は、上記セル
の２つの基板を挟んで互いに対向する部分に作用させる
圧力印加手段と、該圧力印加手段と２つの基板との間の
相対的な移動とによって行えばよい。
【００２２】請求項９に記載の通り、少なくとも一方の
基板の内側表面は、該内側表面に近接した液晶材料の液
晶分子に対して所定の表面配向方向を与える処理が施さ
れ、上記第２の工程における液晶材料への圧力の印加
は、上記配向方向に沿って徐々に液晶材料の全体的流動
を誘起させることが望ましい。
【００２３】請求項１０に記載の通り、少なくとも一方
の基板の内側表面は、表面プレティルトを与える処理が
施され、上記液晶材料と表面プレティルトは、キラルス
メクティック相転移温度よりも高い温度から装置の動作
温度までの冷却過程において、Ｃ１及びＣ２状態にある
液晶材料の液晶分子に対して、上記内側表面でエネルギ
ー差が生じてＣ２状態が優勢になるように選択されるこ
とが好ましい。
【００２４】請求項１１に記載の通り、キラルスメクテ
ィック相転移温度よりも高い温度から該キラルスメクテ
ィック相転移温度よりも低い温度までの冷却過程におい
て、Ｃ２状態の形成を増進させるべく、上記液晶材料に
可変電圧を印加することが好ましい。
【００２５】
【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４に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【００２６】図１は、本発明に係る強誘電性液晶装置の
製造方法が適用される強誘電性液晶表示セル（以下、
「ＦＬＣＤセル」と称する）１の概略的構成を示す断面
図である。
【００２７】ＦＬＣＤセル１は、２枚の平行なガラス基
板３・４の間にスペーサ（図示せず）によって所定間隔
の間隙が設けられ、その間隙に強誘電性液晶材料（以
下、単に「液晶材料」と称する）２からなるスメクティ
ック相の液晶層が封入されてなる。
【００２８】また、両基板３・４の互いに対向している
内側表面には、複数の行電極線５及び複数の列電極線６
がそれぞれ配設される。複数の行電極線５は、透明なＩ
ＴＯ（indium tin oxide) からなり、互いに平行に配設
される。複数の列電極線６は、透明なＩＴＯからなり、
互いに平行に配設されると共に、上記行電極線５に直交
交差するように配置される。両電極線５・６の各交差部
により画素が構成され、両電極線５・６にそれぞれ適当
なストロボパルス及びデータパルスが印加されることに
より、各画素が駆動されることとなる。
【００２９】また、両電極線５・６上には、例えばポリ
アミド等の高分子材料の薄膜からなる配向層７・８がそ
れぞれ設けられる。各配向層７・８は、その表面に対す
るプレティルト角ξが約２°〜１０°となるように処理
されると共に、配向層７・８近傍の液晶分子に所望の表
面配向状態を付与するために、例えばレーヨン等のやわ
らかい布でこすることによって必要なラビング方向にラ
ビングされる。ここで、配向層７・８のラビング方向は
通常互いに同一方向に平行となっている。
【００３０】基板３の外側表面には偏光板１０が設けら
れる。一方、基板４の外側表面には、偏光軸が偏光板１
０の偏光軸と略９０°の角度で交わるように、偏光板１
２が設けられる。
【００３１】電界が印加されることにより双安定状態の
一方にスイッチングされた結果、偏光ベクトルが一方の
向きをもつように液晶分子が配向された場合、偏光板１
０を通過した偏光が液晶材料２の中を通過する際には、
その偏光面はほとんど影響を受けることがなく、光は偏
光板１２によって遮断される（暗状態）。
【００３２】これに対して、逆向きの電界が印加される
ことにより双安定状態の他方にスイッチングされた結
果、偏光ベクトルが他方の向きをもつように液晶分子が
配向された場合、偏光板１０を通過した偏光は、液晶材
料２の中を通過する際に９０°回転させられることにな
り、光は偏光板１２を通過する（明状態）。
【００３３】このように、両電極線５・６にスイッチン
グパルスと呼ばれる電圧を印加し、双安定状態の間で液
晶分子の分子軸のスイッチングを制御することによっ
て、各画素の表示状態を制御でき、つまり明暗いずれか
の状態としたり、あるいは画素を部分的にスイッチング
した場合には、中間調表示の状態とすることも可能であ
る。
【００３４】ところで、上記液晶材料２は、製造過程に
おいて、高温から冷却することによって、高温の相から
必要とされるキラルスメクティック相へ調整される。キ
ラルスメクティック相を示す液晶材料が用いられた場
合、液晶分子は、基板３・４間の該基板３・４に対して
直交する方向に複数形成された微小層内で規則正しく配
向されることになる。この微小層は、基板３・４に接す
る液晶層の両側の液晶分子の配向のためシェブロン構造
を有しており、前述したように、Ｃ１状態またはＣ２状
態のいずれかの配向状態をとりうるものであるが、Ｃ２
状態となることが望ましい。
【００３５】図２は、Ｃ１状態及びＣ２状態を概略的に
示している。図２（ａ）（ｂ）においては、両基板３・
４の内表面２２・２３間にわたって形成された微小層２
１のＣ１状態及びＣ２状態がそれぞれ示されているが、
Ｃ１状態とＣ２状態とは、内表面２２・２３間中央の界
面２４でなす角度が異なっている。
【００３６】同図においては、各微小層２１での液晶分
子２０について、その分子軸が円錐体２５の表面上にあ
るように示される。また、各液晶分子２０の配向ベクト
ル２６は、円錐体２５の底面２７からみてそれぞれ適切
な方向に配列している。
【００３７】両基板３・４の内表面２２・２３近傍では
強い配向規制力が働き、液晶分子２０は、所定のプレテ
ィルト角及び配向方向に規制されるが、内表面２２・２
３から離れた液晶分子２０は、円錐体２５の表面上にあ
って双安定状態のいずれか一つの状態に自ら配向するも
のと考えられる。前記ＦＬＣＤセル１に適当な極性と強
度と時間幅とをもった微小な直流電界を印加する、つま
り、前記の両電極線５・６にそれぞれ適当なストロボパ
ルス及びデータパルスを印加することで、液晶分子２０
は、円錐体２５の表面上の一つの安定状態から他の安定
状態に回転する。
【００３８】ここで、各液晶分子２０が回転する円錐体
２５の円錐角をθ、内表面２２・２３と微小層２１との
間の角度をδ、内表面２２・２３での液晶分子２０の表
面ティルト角もしくはプレティルト角をξとする。液晶
分子に所望の配列を与えるために必要なエネルギーは、
使用される液晶材料と基板に施される表面配向処理とに
依存している。
【００３９】図３は、Ｃ２状態のエネルギー準位がＣ１
状態よりもΔＥ21分だけ低くなるように、液晶材料２が
選択され表面配向処理が施された場合の微小層２１の角
度δとエネルギーＥとの関係を示すグラフである。この
場合には、ＦＬＣＤセル１を製造する際に、両基板３・
４間に液晶材料２を充填し冷却する工程を含めること
で、液晶材料２の冷却過程において液晶分子２０はＣ１
状態よりもＣ２状態を好んで選択することとなる。
【００４０】また、以下に述べる製造方法がより好まし
い。即ち、ＦＬＣＤセル１の製造過程におけるキラルス
メクティック相転移温度に近い温度からの冷却過程にお
いて、Ｃ１状態の微小層として配向された液晶分子をＣ
２状態の微小層に再配向させるために、ＦＬＣＤセル１
内の内表面２２・２３の配向方向に沿った液晶材料２に
全体的流動が生じるように、少なくとも一方の基板に圧
力を印加する工程を含ませる。このことは、図３のグラ
フでは、Ｃ１状態からＣ２状態へ移行するときに、ΔＥ
21＋ΔＥ1 分のエネルギー障壁２８を液晶分子が越える
ことができる程度に十分なエネルギーを供給することを
意味している。Ｃ２状態は、冷却過程において、ＦＬＣ
Ｄセル１の所望の動作範囲よりも高く、キラルスメクテ
ィック相転移温度に近い、例えば該相転移温度の±５℃
以内のある温度で自発的に形成されることが理想的であ
る。これは、相転移時には、液晶材料２は最も移動性が
高く、低温時に比べてＣ１状態からＣ２状態へ容易に移
行するからである。
【００４１】図４に基づいて、本発明のＦＬＣＤセルの
製造方法について説明する。従来のＦＬＣＤセルの製造
過程と同様に、２枚のガラス基板の一方あるいは両方に
スペーサを散布することによって均一な微小間隔をあけ
て、２枚のガラス基板をそのエッジで封止して、ＦＬＣ
Ｄセル４０を作成する。ここで、上記ガラス基板には、
予め、必要な電極線、及び適切な表面配向処理が施され
ている。
【００４２】ＦＬＣＤセル４０を液晶材料４２が満たさ
れた槽４１上に垂直に立てて配置することによって、Ｆ
ＬＣＤセル４０の基板間に液晶材料４２を充填する。こ
のとき、液晶材料４２は、液晶材料４２が等方相となる
温度に加熱されており、基板の下方エッジ（端部）４３
を槽４１内の液晶材料４２に接触させている。そして、
基板の上方エッジ（端部）４４側から隙間を減圧し、Ｆ
ＬＣＤセル４０内の液晶材料４２の上昇レベルを表す点
線４５に示すように、毛管現象によって液晶材料４２を
ゆっくり上方へ引き上げる。大型のセルの場合、通常、
１２時間程度で完全に液晶材料４２が充填される。尚、
従来からよく知られている充填工程によって基板間に液
晶材料を注入してもよい。
【００４３】液晶材料４２をＦＬＣＤセル４０内に充填
した後、キラルスメクティック相転移温度まで、例えば
１℃／ｍｉｎの割合で該ＦＬＣＤセル４０をゆっくり冷
却する。その後、ＦＬＣＤセル４０の２つの基板の両外
側からＦＬＣＤセル４０を挟み込むように対向配置され
た２つの平行ローラあるいは棒からなる圧力印加器（圧
力印加手段）４６を用いて、両基板に圧力を印加する。
このとき、圧力印加器４６を基板下方（槽４１側）へ移
動させながら、コントロールユニット４８に制御された
電動モータ４７によってローラをゆっくり回転させる。
【００４４】このようにして圧力印加器４６をＦＬＣＤ
セル４０の上方エッジ４４側から下方エッジ４３側へ徐
々に移動させることによって、相転移温度に近い温度に
てＦＬＣＤセル４０内の液晶材料に流動を引き起こし、
液晶材料の冷却過程においてＣ２状態の形成を増進させ
る。圧力印加器４６による圧力印加が完了した後、ＦＬ
ＣＤセル４０を動作温度まで冷却し、ＦＬＣＤセル４０
の上方エッジ４４及び下方エッジ４３を従来と同様の方
法で封止する。
【００４５】Ｃ２状態の液晶材料を増加させるのは難し
いが、上記のようなセルの製造方法によれば、効果的に
セル内にＣ２状態の液晶材料を増進させることが可能と
なる。これにより、液晶材料を使用して、高速スイッチ
ング及び高コントラスト等の高性能な表面配向処理を施
すことができる。また、上記の方法によれば、配向の質
を低下させることなく、大きな圧力を与えることができ
る。
【００４６】具体的には、メルク社製の商品名ＳＣＥ８
の液晶材料で満たされた１．５μｍ間隔のパラレルラビ
ングの日本合成ゴム社製の商品名ＪＡＬＳ−２１４のポ
リマーセルに、冷却過程において圧力を印加したとき、
Ｃ２状態の顕著な増進が確認された。
【００４７】ここで、Ｃ２状態の増進のために圧力を印
加したときに、基板間の液晶材料に流動が生じること
と、セルの変形との２つのメカニズムが寄与していると
考えられる。第１のメカニズムでは、液晶材料に十分な
エネルギーが与えられるので、Ｃ２状態の成長が遅くな
ったり抑制されたりする欠陥を埋めることが可能とな
る。第２のメカニズムでは、セルの変形は、Ｃ２状態を
増進させる表面プレティルトを効果的に増加させる。こ
れらのメカニズムの１つをある環境のもとで優勢となる
ようにしてもよいし、両メカニズムを必要なＣ２状態の
増進を与えるように組み合わせてもよい。
【００４８】また、まずキラルスメクティック相転移温
度付近までセルを加熱し、前記図４の場合と同様の方法
で冷却過程においてセルに圧力を印加することによっ
て、封止されたセル内の液晶材料をＣ２状態とすること
もできる。ここで、上記セルは、従来と同様の方法で、
前もって液晶材料が充填され、その動作温度まで冷却さ
れている。
【００４９】さらに、プラスチック材料からなる２枚の
シート間に液晶材料を積層することによってＦＬＣＤセ
ルを製造する方法においても、上記同様の圧力印加工程
を含ませることができる。この場合には、液晶材料はプ
ラスチック材料からなるシート間に積層すると同時に、
２つの回転するローラ間をプラスチック材料からなる２
枚のシートと液晶材料とを通過させることによって、必
要な圧力を印加すればよい。
【００５０】また、液晶材料の全体的流動を生じさせる
電界を発生させるべく、前記セルの２枚の基板に設けた
電極線を介して、液晶材料に可変電圧を印加してもよ
い。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項に１記載
の２つの基板間にキラルスメクティック液晶材料からな
る液晶層を含むセルを有する強誘電性液晶装置の製造方
法は、上記液晶材料を加熱する第１の工程と、上記液晶
材料をキラルスメクティック相への相転移温度近くまで
昇温させた温度から装置の動作温度へ冷却しながら、セ
ル内の液晶材料に圧力を印加することによって、該液晶
材料に全体的流動を誘起させて選択的にＣ２状態の配向
を取らせる第２の工程とを備える製造方法である。
【００５２】これにより、Ｃ１状態の部分をＣ２状態に
再配向させることができ、セル内にＣ１及びＣ２状態が
混在するのを最小限に抑えることができる。この結果、
液晶材料の配向状態をセル全面において均一にＣ２状態
とすることができ、欠陥のない良好な表示状態と高速応
答性を備えた強誘電性液晶装置を製造することが可能と
なるという効果を奏する。
【００５３】請求項２に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項１に記載の方法に加えて、上記第１の工
程は上記２つの基板間に液晶材料を導入する前に行い、
上記第２の工程における液晶材料への圧力の印加は上記
２つの基板のうちの少なくとも一方に対して行うもので
ある。
【００５４】請求項３に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項２に記載の方法に加えて、上記第２の工
程における液晶材料への圧力の印加は、上記２つの基板
間に液晶材料を導入した後、２つの基板のうちの少なく
とも一方に対して行うものである。
【００５５】請求項４に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項３に記載の方法に加えて、上記第２の工
程における液晶材料への圧力の印加は、毛管現象にて上
記２つの基板間に液晶材料を導入した後、上記セルの一
方の端部から他方の端部へ連続的に行うものである。
【００５６】請求項２ないし４に記載の何れかの方法に
よれば、従来の強誘電性液晶装置の製造工程に、圧力印
加工程を加えるだけでよいので、製造工程数の増加を最
小限に抑えることが可能となるという効果を奏する。
【００５７】請求項５に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項１ないし４の何れかに記載の方法に加え
て、上記第２の工程の直前に、上記液晶材料は、キラル
スメクティック相より上の相まで加熱されると共に、キ
ラルスメクティック相への相転移温度付近に冷却される
ものである。
【００５８】これにより、キラルスメクティック相転移
温度に近い温度にて液晶材料に圧力が印加されることと
なる。従って、相転移時には液晶材料は最も移動性が高
いので、Ｃ１状態からＣ２状態へ容易に移行するという
効果を奏する。
【００５９】請求項６に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項１に記載の方法に加えて、上記液晶材料
は、上記２つの基板間に液晶材料を封入しながら上記第
１の工程において加熱されてキラルスメクティック相と
なるものである。
【００６０】これにより、従来の強誘電性液晶装置の製
造工程に、圧力印加工程を加えるだけでよいので、製造
工程数の増加を最小限に抑えることが可能となるという
効果を奏する。
【００６１】請求項７に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項１ないし６の何れかに記載の方法に加え
て、上記第２の工程における液晶材料への圧力の印加
は、少なくとも一方の基板に作用させる圧力印加手段
と、該一方の基板との間の相対的な移動によって行うも
のである。
【００６２】請求項８に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項７に記載の方法に加えて、上記第２の工
程における液晶材料への圧力の印加は、上記セルの２つ
の基板を挟んで互いに対向する部分に作用させる圧力印
加手段と、該圧力印加手段と２つの基板との間の相対的
な移動とによって行うものである。
【００６３】請求項７あるいは８に記載の方法によれ
ば、圧力印加工程を簡単かつ確実に行うことができると
いう効果を奏する。
【００６４】請求項９に記載の強誘電性液晶装置の製造
方法は、請求項１ないし８の何れかに記載の方法に加え
て、少なくとも一方の基板の内側表面は、該内側表面に
近接した液晶材料の液晶分子に対して所定の表面配向方
向を与える処理が施され、上記第２の工程における液晶
材料への圧力の印加は、上記配向方向に沿って徐々に液
晶材料の全体的流動を誘起させるものである。
【００６５】これにより、容易に液晶材料をＣ１状態か
らＣ２状態へ移行させることができるという効果を奏す
る。
【００６６】請求項１０に記載の強誘電性液晶装置の製
造方法は、請求項１ないし９の何れかに記載の方法に加
えて、少なくとも一方の基板の内側表面は、表面プレテ
ィルトを与える処理が施され、上記液晶材料と表面プレ
ティルトは、キラルスメクティック相転移温度よりも高
い温度から装置の動作温度までの冷却過程において、Ｃ
１及びＣ２状態にある液晶材料の液晶分子に対して、上
記内側表面でエネルギー差が生じてＣ２状態が優勢にな
るように選択されるものである。
【００６７】これにより、確実に液晶材料をＣ１状態か
らＣ２状態へ移行させることができるという効果を奏す
る。
【００６８】請求項１１に記載の強誘電性液晶装置の製
造方法は、請求項１ないし１０の何れかに記載の方法に
加えて、キラルスメクティック相転移温度よりも高い温
度から該キラルスメクティック相転移温度よりも低い温
度までの冷却過程において、Ｃ２状態の形成を増進させ
るべく、上記液晶材料に可変電圧を印加するものであ
る。
【００６９】これにより、確実に液晶材料をＣ１状態か
らＣ２状態へ移行させることができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の強誘電性液晶装置の製造方法が適用さ
れる強誘電性液晶表示セルの概略的構成を示す断面図で
ある。
【図２】強誘電性液晶表示セルにおける液晶層でのＣ１
状態及びＣ２状態を示す説明図である。
【図３】上記Ｃ１状態及びＣ２状態とエネルギ準位との
関係を示すグラフである。
【図４】上記製造方法に用いられる加圧印加器を示す構
成図である。
【符号の説明】
１ 強誘電性液晶表示セル ２ 強誘電性液晶材料 ３・４ ガラス基板 ５・６ 電極線 ７・８ 配向層 ４６ 圧力印加器
───────────────────────────────────────────────────── 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 サイモン デービッド ハスラム イギリス国，ウェールズ エヌ・ピー・５ ４・ユー・ビー，グウェント，モンマ ス，メアリー デ ボーハン クローズ ８

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２つの基板間にキラルスメクティック液晶
    材料からなる液晶層を含むセルを有する強誘電性液晶装
    置の製造方法において、 上記液晶材料を加熱する第１の工程と、 上記液晶材料をキラルスメクティック相への相転移温度
    近くまで昇温させた温度から装置の動作温度へ冷却しな
    がら、セル内の液晶材料に圧力を印加することによっ
    て、該液晶材料に全体的流動を誘起させて選択的にＣ２
    状態の配向を取らせる第２の工程とを備えることを特徴
    とする強誘電性液晶装置の製造方法。
  2. 【請求項２】上記第１の工程は上記２つの基板間に液晶
    材料を導入する前に行い、上記第２の工程における液晶
    材料への圧力の印加は上記２つの基板のうちの少なくと
    も一方に対して行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。
  3. 【請求項３】上記第２の工程における液晶材料への圧力
    の印加は、上記２つの基板間に液晶材料を導入した後、
    ２つの基板のうちの少なくとも一方に対して行うことを
    特徴とする請求項２に記載の強誘電性液晶装置の製造方
    法。
  4. 【請求項４】上記第２の工程における液晶材料への圧力
    の印加は、毛管現象にて上記２つの基板間に液晶材料を
    導入した後、上記セルの一方の端部から他方の端部へ連
    続的に行う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。
  5. 【請求項５】上記第２の工程の直前に、上記液晶材料
    は、キラルスメクティック相より上の相まで加熱される
    と共に、キラルスメクティック相への相転移温度付近に
    冷却されることを特徴とする請求項１ないし４の何れか
    に記載の強誘電性液晶装置の製造方法。
  6. 【請求項６】上記液晶材料は、上記２つの基板間に液晶
    材料を封入しながら上記第１の工程において加熱されて
    キラルスメクティック相となる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。
  7. 【請求項７】上記第２の工程における液晶材料への圧力
    の印加は、少なくとも一方の基板に作用させる圧力印加
    手段と、該一方の基板との間の相対的な移動によって行
    うことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の
    強誘電性液晶装置の製造方法。
  8. 【請求項８】上記第２の工程における液晶材料への圧力
    の印加は、上記セルの２つの基板を挟んで互いに対向す
    る部分に作用させる圧力印加手段と、該圧力印加手段と
    ２つの基板との間の相対的な移動とによって行うことを
    特徴とする請求項７に記載の強誘電性液晶装置の製造方
    法。
  9. 【請求項９】少なくとも一方の基板の内側表面は、該内
    側表面に近接した液晶材料の液晶分子に対して所定の表
    面配向方向を与える処理が施され、上記第２の工程にお
    ける液晶材料への圧力の印加は、上記配向方向に沿って
    徐々に液晶材料の全体的流動を誘起させることを特徴と
    する請求項１ないし８の何れかに記載の強誘電性液晶装
    置の製造方法。
  10. 【請求項１０】少なくとも一方の基板の内側表面は、表
    面プレティルトを与える処理が施され、上記液晶材料と
    表面プレティルトは、キラルスメクティック相転移温度
    よりも高い温度から装置の動作温度までの冷却過程にお
    いて、Ｃ１及びＣ２状態にある液晶材料の液晶分子に対
    して、上記内側表面でエネルギー差が生じてＣ２状態が
    優勢になるように選択されることを特徴とする請求項１
    ないし９の何れかに記載の強誘電性液晶装置の製造方
    法。
  11. 【請求項１１】キラルスメクティック相転移温度よりも
    高い温度から該キラルスメクティック相転移温度よりも
    低い温度までの冷却過程において、Ｃ２状態の形成を増
    進させるべく、上記液晶材料に可変電圧を印加すること
    を特徴とする請求項１ないし１０の何れかに記載の強誘
    電性液晶装置の製造方法。
JP9154121A 1996-06-11 1997-06-11 強誘電性液晶装置の製造方法 Pending JPH10123529A (ja)

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GBGB9612168.6A GB9612168D0 (en) 1996-06-11 1996-06-11 Promotion of C2 state in ferroelectric liquid crystal devices
GB9612168.6 1996-06-11

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US5895107A (en) 1999-04-20
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GB2314168A (en) 1997-12-17
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