JPS60241023A - 液晶電気光学素子の配向方法 - Google Patents
液晶電気光学素子の配向方法Info
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- JPS60241023A JPS60241023A JP9692984A JP9692984A JPS60241023A JP S60241023 A JPS60241023 A JP S60241023A JP 9692984 A JP9692984 A JP 9692984A JP 9692984 A JP9692984 A JP 9692984A JP S60241023 A JPS60241023 A JP S60241023A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- 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
- G02F1/01—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
- G02F1/13—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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1341—Filling or closing of cells
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、液晶電気光学素子に係り、特に強誘電性液晶
を用いる液晶電気光学素子の液晶の配向方法に関する。
を用いる液晶電気光学素子の液晶の配向方法に関する。
近年、カイラルスメクチック液晶を液晶電気光学素子に
用いる試入が種々の研究機関において行なわれている。
用いる試入が種々の研究機関において行なわれている。
これはカイラルスメクチック液晶が強誘電性を示すこと
により、応答速度が従来の液晶材料に比べ１６００から
１００００倍と速く、メモリ性があり、しかも液晶電気
光学素子の特徴である低電圧駆動、低消費電力、小型薄
型化が可能であるとい５性質を兼ねそなえ全く新しい電
気光学素子の可能性を秘めていることによる。
により、応答速度が従来の液晶材料に比べ１６００から
１００００倍と速く、メモリ性があり、しかも液晶電気
光学素子の特徴である低電圧駆動、低消費電力、小型薄
型化が可能であるとい５性質を兼ねそなえ全く新しい電
気光学素子の可能性を秘めていることによる。
このよちな優れた特性を有する液晶電気光学素子である
が、下記に示すことによりその実用化が妨げられている
。そわけ、スメクチック液晶ではネマチック液晶と異な
り、全体が均一のモノドメインセルを得ることが難しい
。これはスメクチック液晶の分子間相互作用がネマチ・
Ｊり液晶に比べ著しく大きいこと、及び液晶素子としで
強誘電性を最も有効に利用するためにセル厚は電気光学
効果の得られる範囲内で、できる限り薄いことが望まれ
るということに起因する。
が、下記に示すことによりその実用化が妨げられている
。そわけ、スメクチック液晶ではネマチック液晶と異な
り、全体が均一のモノドメインセルを得ることが難しい
。これはスメクチック液晶の分子間相互作用がネマチ・
Ｊり液晶に比べ著しく大きいこと、及び液晶素子としで
強誘電性を最も有効に利用するためにセル厚は電気光学
効果の得られる範囲内で、できる限り薄いことが望まれ
るということに起因する。
従来より強誘電性液晶電気光学素子の液晶の配向方法と
しては、十分厚いセルＣ数十ミクロン以−ヒ）において
は、数千口から２Ｏ−ｖ−ロガウヌ桿度の磁場を印加し
磁場方向に液晶分子が並ぶ性質を利用し配向させていた
。しかしセル厚を薄くしていくと基板壁面の影響が強く
なり集用的なセル厚範囲内でけ配向状態が著しく低下す
る欠点を有していた。又、これに変わる方法として比較
的薄いセル（数ミクロン以上）の配向方法として、液晶
セルノスペーサに方向性高分子膜を用い、スペーサー側
面から徐冷等により液晶を配向させる方法が呈示ばれて
いるが、大きなモノドメインが得にくい及び高画素が要
求はれる場合高分子膜の配列が困難である等実用性に乏
しい。更に薄いセルの配向方法として、二枚の基板中に
液晶を挾み前記基板のうちの一方をずらすことにより液
晶層に剪断力を４支配向をせるいわゆるシアリングとい
与力法がある。この方法によれば数ミクロン以下の厚感
でも良好なモノドメインが得られるため、液晶の強誘電
性を最も有効に利用できる。しかし、液晶を配向をせる
時に基板を動かはなければならない為にモノドメイン作
成後に素子を接着する必要があり接着自体しにくく量産
性が悪い及び接着時に十分な注意を払わないとセル厚が
変化し配向がみだれる等欠点があり実用性に乏しいのが
現状である。
しては、十分厚いセルＣ数十ミクロン以−ヒ）において
は、数千口から２Ｏ−ｖ−ロガウヌ桿度の磁場を印加し
磁場方向に液晶分子が並ぶ性質を利用し配向させていた
。しかしセル厚を薄くしていくと基板壁面の影響が強く
なり集用的なセル厚範囲内でけ配向状態が著しく低下す
る欠点を有していた。又、これに変わる方法として比較
的薄いセル（数ミクロン以上）の配向方法として、液晶
セルノスペーサに方向性高分子膜を用い、スペーサー側
面から徐冷等により液晶を配向させる方法が呈示ばれて
いるが、大きなモノドメインが得にくい及び高画素が要
求はれる場合高分子膜の配列が困難である等実用性に乏
しい。更に薄いセルの配向方法として、二枚の基板中に
液晶を挾み前記基板のうちの一方をずらすことにより液
晶層に剪断力を４支配向をせるいわゆるシアリングとい
与力法がある。この方法によれば数ミクロン以下の厚感
でも良好なモノドメインが得られるため、液晶の強誘電
性を最も有効に利用できる。しかし、液晶を配向をせる
時に基板を動かはなければならない為にモノドメイン作
成後に素子を接着する必要があり接着自体しにくく量産
性が悪い及び接着時に十分な注意を払わないとセル厚が
変化し配向がみだれる等欠点があり実用性に乏しいのが
現状である。
本発明け、上記問題点を改善すべくなされ友もので、そ
の目的とするところは、強誘電性液晶を開いた電気光学
素子の実用的な配向方法を提供することである。
の目的とするところは、強誘電性液晶を開いた電気光学
素子の実用的な配向方法を提供することである。
本発明による配向方法は、冷却時に少なくともＳｍ、
Ａ相を通りＢｍ、 Ｏ’相或いはａｍ Ｈ’相と相変化
する強誘電性液晶を８？？＋、Ａ相の温厚範囲内に設定
し、更に前記液晶層を挾持するための液晶セルも同様の
温度とし、前記液晶をＢｒｎ、 Ａ相の状態で液晶セル
に、真雫注入夕は加圧注入することにより、前記液晶セ
ル中を液晶（８ｍＡ相）が移動する時の液晶に加わる剪
断力を利用して配向ζせるものである。
Ａ相を通りＢｍ、 Ｏ’相或いはａｍ Ｈ’相と相変化
する強誘電性液晶を８？？＋、Ａ相の温厚範囲内に設定
し、更に前記液晶層を挾持するための液晶セルも同様の
温度とし、前記液晶をＢｒｎ、 Ａ相の状態で液晶セル
に、真雫注入夕は加圧注入することにより、前記液晶セ
ル中を液晶（８ｍＡ相）が移動する時の液晶に加わる剪
断力を利用して配向ζせるものである。
即ち二枚の基板間を液晶（Ｓｍ、Ａ相）が移動すると液
晶内の弾性応力を最小にしようとして、スメクチヴクＡ
の各層は再配向し液晶（ｓｍＡ相）の移動方向と平行に
なろうとする。更に８ｍＡ相でモノドメインができると
冷却して８７１１．０ ＊相或いはＢｍ Ｈ＊相にして
も、主に各層の圧縮に対して生じる弾性復元力によりモ
ノドメイン性はそこなわれないという性質を利用してい
る。この性質を利用しているのけ前記従来方法のシアリ
ングでも同様であるが、前記方法に於いでは、液晶（ｓ
ｍＡ相）を動かすのではなく基板を動かす為に、接着工
程が最後となり量産性が悪く、場合によりモノドメイン
性が低下する等実用性に乏しかった。
晶内の弾性応力を最小にしようとして、スメクチヴクＡ
の各層は再配向し液晶（ｓｍＡ相）の移動方向と平行に
なろうとする。更に８ｍＡ相でモノドメインができると
冷却して８７１１．０ ＊相或いはＢｍ Ｈ＊相にして
も、主に各層の圧縮に対して生じる弾性復元力によりモ
ノドメイン性はそこなわれないという性質を利用してい
る。この性質を利用しているのけ前記従来方法のシアリ
ングでも同様であるが、前記方法に於いでは、液晶（ｓ
ｍＡ相）を動かすのではなく基板を動かす為に、接着工
程が最後となり量産性が悪く、場合によりモノドメイン
性が低下する等実用性に乏しかった。
ｙに本発明を説明すると、ＳｍＡ相で液晶をセル中に注
入するのけ、ＳｍＡ相が一軸性で、粘性的にもスメクチ
ック相の中では低いため、セル中を比較的スムーズに移
動し、良好なモノドメインが得 ５− 易いことによる。父、セル中の液晶（ｓｍＡ相 ）の移
動速度がモノドメイン性に大きく影響することが予想さ
れる。その因子としては、真空度又は加圧力、セル厚、
セルの表面状態、液晶材料等が考見られるが、実際Ｋｕ
注入可能な真空度、加圧力下では、上記因子を変化して
もモノドメイン性にあまり大きな変化が見られなかった
。これはセル厚が数ミクロン以下と薄く更に１３ｍ Ａ
相の粘性が通常液体と比べると著しく大きいために、液
晶の移動速度があまり変化しないことによると思われる
。
入するのけ、ＳｍＡ相が一軸性で、粘性的にもスメクチ
ック相の中では低いため、セル中を比較的スムーズに移
動し、良好なモノドメインが得 ５− 易いことによる。父、セル中の液晶（ｓｍＡ相 ）の移
動速度がモノドメイン性に大きく影響することが予想さ
れる。その因子としては、真空度又は加圧力、セル厚、
セルの表面状態、液晶材料等が考見られるが、実際Ｋｕ
注入可能な真空度、加圧力下では、上記因子を変化して
もモノドメイン性にあまり大きな変化が見られなかった
。これはセル厚が数ミクロン以下と薄く更に１３ｍ Ａ
相の粘性が通常液体と比べると著しく大きいために、液
晶の移動速度があまり変化しないことによると思われる
。
但し、高真空度、高加圧力側、セル厚は薄い方、セルの
上下基板の表面状態が異なる方が、モノドメイン性は若
干向上する傾向はある。
上下基板の表面状態が異なる方が、モノドメイン性は若
干向上する傾向はある。
第１図に本発明液晶電気光学素子の概略図を示す。
１１．１２は上下ガラス基板である。この基板上にｌ７
ｉ２０ｓ 、 ＥｉｎＯｔ等の透明電極１３が設けられ
必要に応じ１３上に１４の８？：０２絶縁層或いは、ポ
リイミド、アミノシラン、チタン系界面活性剤等（’）
垂直処理剤を両方又は一方に設ける。更に上下ガ ６− ラス基板を、絶縁層、プラスチック等からなるスペーサ
１５を介し、注入口を残してエポキシ等からなる接着剤
１６で固定する。
ｉ２０ｓ 、 ＥｉｎＯｔ等の透明電極１３が設けられ
必要に応じ１３上に１４の８？：０２絶縁層或いは、ポ
リイミド、アミノシラン、チタン系界面活性剤等（’）
垂直処理剤を両方又は一方に設ける。更に上下ガ ６− ラス基板を、絶縁層、プラスチック等からなるスペーサ
１５を介し、注入口を残してエポキシ等からなる接着剤
１６で固定する。
又、Ｂｒｎ、Ａ相を〕出る強誘電性液晶としては、ＣＨ
３ 〔ＨＯＢＡＯＰＯ） を用いた。
３ 〔ＨＯＢＡＯＰＯ） を用いた。
第２図は、本発明配向方法を得るための真空注入装置の
一例を示す略図である。
一例を示す略図である。
第３図は、本発明配向方法を得るための加圧注入装置の
一例を示す略図である。
一例を示す略図である。
以下第２図に従って真空注入法による液晶の配向方法を
示す。液晶としてＤＯＢＡＭＢＯを用い２１の液晶を加
熱及び固定する摺動可能なヒータ板上の容器２５内に入
れる。次にセル厚０．８ ミクロンのセル２４を２２の
ヒータ板の側面に固定し、２１のヒータ板をＤＯＢＡＭ
ＢＯ液晶が等方性液相となる温度（およそ１１７℃）ま
で可熱し、等方性液相となったところでリークバルブ２
８を閉じ真空パルプ２７を開けて脱泡する。次に８ｍＡ
相となる温度範囲内（およそ１１６〜９５℃）に設定す
る。この時２４のセルも同様の温度となるようヒータ板
２２も加熱する。そして真空度を真空パルプ２７、リー
クパルプ２８で調節しＩ Ｘ １０”” ＴＯｒγに設
定した。
示す。液晶としてＤＯＢＡＭＢＯを用い２１の液晶を加
熱及び固定する摺動可能なヒータ板上の容器２５内に入
れる。次にセル厚０．８ ミクロンのセル２４を２２の
ヒータ板の側面に固定し、２１のヒータ板をＤＯＢＡＭ
ＢＯ液晶が等方性液相となる温度（およそ１１７℃）ま
で可熱し、等方性液相となったところでリークバルブ２
８を閉じ真空パルプ２７を開けて脱泡する。次に８ｍＡ
相となる温度範囲内（およそ１１６〜９５℃）に設定す
る。この時２４のセルも同様の温度となるようヒータ板
２２も加熱する。そして真空度を真空パルプ２７、リー
クパルプ２８で調節しＩ Ｘ １０”” ＴＯｒγに設
定した。
次にヒータ板２１を上昇させ、液晶２９中にセル２４を
浸漬し、リークバルブ２８を開き大気圧にし液晶２９を
セル中に注入はせた。得られた液晶セルを温度設定可能
な偏光顕微鏡下に入れモノドメイン性を確認したところ
良好であった。更に温度を下げＢｍ Ｏ相内の８５℃に
設定し、雷、気光学特性を観察したところ±１０Ｖで応
答速度は３８μｓｅｃであり、コントラスト比は６５対
１でメモリー性も良好であった。
浸漬し、リークバルブ２８を開き大気圧にし液晶２９を
セル中に注入はせた。得られた液晶セルを温度設定可能
な偏光顕微鏡下に入れモノドメイン性を確認したところ
良好であった。更に温度を下げＢｍ Ｏ相内の８５℃に
設定し、雷、気光学特性を観察したところ±１０Ｖで応
答速度は３８μｓｅｃであり、コントラスト比は６５対
１でメモリー性も良好であった。
更に、セル厚を０．３ 、 ２．１ 、 ３．０ 、
３．８ミクロン、真空ｆｆ ２Ｘ１０−’、 ３．５Ｘ
１０−２．１ 、５０ＴＯｒｒ、基板の光面状態を一方
はＩ？Ｌｚ Ｏｓ面で他方を８ｉ０２蒸着面、ポリイミ
ド、アミノシラン塗布面と組合せ前記方法において液晶
を配向させたが同様にほぼ良好なモノドメインが得られ
た。又、液晶材料をＨＯＢＯＰＯ，ＭＢＲＡ−８に変え
て同様に行なったところほぼ良好なモノドメインセルが
得られた。
３．８ミクロン、真空ｆｆ ２Ｘ１０−’、 ３．５Ｘ
１０−２．１ 、５０ＴＯｒｒ、基板の光面状態を一方
はＩ？Ｌｚ Ｏｓ面で他方を８ｉ０２蒸着面、ポリイミ
ド、アミノシラン塗布面と組合せ前記方法において液晶
を配向させたが同様にほぼ良好なモノドメインが得られ
た。又、液晶材料をＨＯＢＯＰＯ，ＭＢＲＡ−８に変え
て同様に行なったところほぼ良好なモノドメインセルが
得られた。
次に第３図に従って加圧注入法による液晶の配向方法を
示す。液晶としてＭＢＲＡ−８を用い、セル厚１５ミク
ロンの液晶セル３１の注入口３２のところに液晶を８ｍ
Ａ相の状態でつける。セルには放出口６３があり開放さ
れている。次に注入口側に先端に柔軟性のプラスチック
の付いた治具３４を用い圧力かにげないようにしながら
加圧装置３５よりおよそ５気圧で加圧した。加圧装置外
は恒温槽中に設けられ恒温槽で温間設定を行なった。こ
の時の温度けＭＢＲＡ−８の等方性液相−ＢｍＡ相転移
点のおよそ３℃下の５４℃である。得られた液晶セルを
前記偏光顕微鐙中で観察したところほぼ ９− 良好なモノドメインが得られた。更に加圧力を３゜１０
、−１５ゲ圧、セル厚も０．８ 、 ２．６ 、４．５
ミクロンと変化ζせたがほぼ同様のモノドメインが得ら
れた。尚、加圧装置３５け、注射器の原理を利用して、
空気体積を変化はせ圧力を発生ζせた。
示す。液晶としてＭＢＲＡ−８を用い、セル厚１５ミク
ロンの液晶セル３１の注入口３２のところに液晶を８ｍ
Ａ相の状態でつける。セルには放出口６３があり開放さ
れている。次に注入口側に先端に柔軟性のプラスチック
の付いた治具３４を用い圧力かにげないようにしながら
加圧装置３５よりおよそ５気圧で加圧した。加圧装置外
は恒温槽中に設けられ恒温槽で温間設定を行なった。こ
の時の温度けＭＢＲＡ−８の等方性液相−ＢｍＡ相転移
点のおよそ３℃下の５４℃である。得られた液晶セルを
前記偏光顕微鐙中で観察したところほぼ ９− 良好なモノドメインが得られた。更に加圧力を３゜１０
、−１５ゲ圧、セル厚も０．８ 、 ２．６ 、４．５
ミクロンと変化ζせたがほぼ同様のモノドメインが得ら
れた。尚、加圧装置３５け、注射器の原理を利用して、
空気体積を変化はせ圧力を発生ζせた。
ヌ１本実施例は本発明の一例を示したものであり、他の
Ｂｍ Ａ相を通る強誘電性材料においても同様な効果が
期待できるものである。
Ｂｍ Ａ相を通る強誘電性材料においても同様な効果が
期待できるものである。
以上の如く本発明方法によれば、液晶の強誘電性を最も
有効に利用できる数ミクロン以下の液晶素子厚において
も簡易にしかも大面積で良好に強誘電性液晶を配向する
ことができるため、液晶電気光学素子を大型ディスプレ
イ、電子シャッタ、偏子器等への応用が可能となるもの
である。
有効に利用できる数ミクロン以下の液晶素子厚において
も簡易にしかも大面積で良好に強誘電性液晶を配向する
ことができるため、液晶電気光学素子を大型ディスプレ
イ、電子シャッタ、偏子器等への応用が可能となるもの
である。
第１図は、本発明液晶電気光学素子の概略図である。第
２図は、本発明配向方法を得るための真空注入装置の一
例を示す略図である。第３図は、−１０＝ 本発明配向方法を得るための加圧注入装置の一例を示す
略図である。 １１・・上基板 １２・・下基板 １３・・透明電極 １４・・絶縁層又は表面処理層 １５・・スペーサ １６・・接着剤 ２１・・ヒータ板 ２２・・ヒータ板 ２３・・真空容器 ２４°°液晶セル ２５・・容器 ２６°°真空ポンプ ２７−７ｊ、？バ、、プ ２８・・リークバルブ２９・
・液晶 ３１・・液晶セル ３２・・注入口及び注入用液晶 ３３・・放出口３４・
・治具 ３５・・加圧装置 板 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 １１− 第１図 １４２
２図は、本発明配向方法を得るための真空注入装置の一
例を示す略図である。第３図は、−１０＝ 本発明配向方法を得るための加圧注入装置の一例を示す
略図である。 １１・・上基板 １２・・下基板 １３・・透明電極 １４・・絶縁層又は表面処理層 １５・・スペーサ １６・・接着剤 ２１・・ヒータ板 ２２・・ヒータ板 ２３・・真空容器 ２４°°液晶セル ２５・・容器 ２６°°真空ポンプ ２７−７ｊ、？バ、、プ ２８・・リークバルブ２９・
・液晶 ３１・・液晶セル ３２・・注入口及び注入用液晶 ３３・・放出口３４・
・治具 ３５・・加圧装置 板 上 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 １１− 第１図 １４２
Claims (1)
- 冷却時に少なくともスメクチリｙＡ＠（以下、８ｍ Ａ
と略す）を通り、カイラルスメクチ・りＣ相（以下Ｓｍ
ａ ’と略す）或いはカイラルスメクチック液晶（以
下ＳｍＨ’と略す）と相変化する強誘電性液晶を、Ｓｍ
Ａ相の温・度範囲内の温度に設定１〜、更に前記液晶
層を挾持するための対向面に電極を有する一対の基板か
らなる液晶セルも同様の温間とし、前記液晶を８？７１
．Ａ相の状態で液晶セルに真空注入又は加圧注入するこ
とにより液晶を配向させることを特徴とする液晶電気光
学素子の０？向方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9692984A JPS60241023A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 液晶電気光学素子の配向方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9692984A JPS60241023A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 液晶電気光学素子の配向方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241023A true JPS60241023A (ja) | 1985-11-29 |
Family
ID=14178033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9692984A Pending JPS60241023A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 液晶電気光学素子の配向方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60241023A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136914A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶パネル |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP9692984A patent/JPS60241023A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136914A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶パネル |
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