JPS6240428A - 液晶素子の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、強誘電性液晶を角いた液晶表示装置において
特に液晶の配向に関するものである。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕液晶素子は、腕
時計、電卓をはじめとしてパーソナルコンピュータ用デ
ィスプレイ、ポケットカラーテレビなど幅広く電気光学
装置に利用されている。しかし現在使用されているネマ
チック液晶は電気光学応答時間が約５０ｍ秒と遅いため
、高速応答が要求される分野での利用には制限がおる。

また表示容量の点でも限界に遼しつつおる。

一方、強誘電性液晶はμ秒単位の高速応答性を示すため
、その実用化により液晶素子の用途の飛躍的拡大をもた
らすことが期待されている。

強誘電性液晶を用いる場合の技術的問題点は配向の困難
性である。強誘電性液晶の電気光学特性の出現には液晶
分子が基板に平行に揃った、いわゆるホモジニアス配向
が必要である。しかし、従来のネマチック液晶のホモジ
ニアス配向に用いられる布で基板をこするラビング方法
では十分良好な配向を得ることができない。そこで従来
とは異なる配向方法が幾つか提案されてきた。例えば磁
場印加法、電場印加法、シェアリング法、スペーサエツ
ヂ法が必げられる。しかし各方法とも以下に述べる欠点
を有している。磁場印加法では数に〜十数にガ「クスの
ｉａ場を必要とするため大型の磁場発生装置が不可欠と
なり実用性に乏しい。電場印加法は液晶分子中を電流が
流れることにより液晶分子の劣化を招く。シェアリング
法は大きな面積で均一な配向を得ることができない。ス
ペーサーエッヂ法は大型パネルの作成が困難である。以
上、いずれの方法においても実用性の面で配向法として
は採用しがたい。

一方、従来からのラビング法を改良した配向法も提唱さ
れている。特開昭５９−１３１９１１号公報にラビング
方向を平行すなわち同方位とする試みが記載されている
。これによると、２枚のガラス基板にポリイミド樹脂を
塗布、硬化後、ラビングを行ない、しかる２枚のガラス
基板上のラビング方向を上下同一方向に平行に組み合せ
ることでカイラルスメクチック液晶の配向性が向上し、
良好なコントラスト特性が得られるとされている。

しかしこの方法ではスメクチック液晶層が上下ガラス基
板間に垂直に形成されるのに対して、上下ガラス基板上
のラビング各々が分子層を規制するため分子層間に多く
の欠陥を生じる。

〔発明の目的〕

本発明は従来技術の欠点を除去するもので、従来、実用
になっている蒸着法など、一軸性表面処理の簡便さを生
かしつつ、かつ上記欠陥の減少によりコントラスト特性
の上昇と信頼性の向上をはかることを目的とするもので
市る。

〔発明の概要〕

この発明の液晶素子の製造方法は、まず一方の基板の液
晶に接触する面に一軸性の水平配向処理を施し、他方の
基板の面には無軸性の水平配向処理を施して、両基板間
に強誘電性液晶を挟持させる。次いで、液晶素子全体を
液晶が強誘電性を示す温度以上に昇温した後、前記一軸
性水平配向処理をした基板が他方の基板の温度よりも低
くなる温度勾配を持たせながら、液晶素子全体の温度を
降下させ、液晶が強誘電性を示す温度以下まで低下させ
るものでおる。

これにより、一軸性水平配向処理をした基板側から配向
成長を促進し、良好な配向を得、液晶素子のコントラス
トを向上させるものである。なお、無軸性の水平配向処
理とは基板面と液晶分子長軸方向が平行になる以外の分
子長軸の方位規制は行なわないことを意味する。

［発明の実施例］ 実施例１ 第１図は本発明の一実施例で、透明ガラスでできた２枚
の基板１．２を相対向させる。各基板の対向面にはそれ
ぞれ電極３．４が形成され、これら電極３．４上にはポ
リイミド樹脂などの配向層５．６が被着されている。下
側基板１の配向層５には矢印７で示す基板に水平な一方
向に、すなわち一軸性の水平配向処理が施されている。

上側基板２の配向層６は矢印８で示すように基板面に水
平であるが、全方向すなわち無軸性の水平配向処理が施
されている。これら基板間に強誘電性液晶９が配向層に
接して挟持されて、液晶素子１０が形成されている。

以下、この液晶素子の製造法について説明する。

第２図に示すように両基板１．２の一方の面にネサ膜で
できた透明なＮ極３．４を設けておき、この上にポリイ
ミド樹脂を回転速度ｄｏｏｏｒｐｍのスピンナーにより
３０ＯＡ厚に塗布した。続いて、一方の基板１をラビン
グマシンにより一軸方向７にラビングし、ラビング処理
を施さない他方の基板２（無軸性水平配向処理になる）
と一定の間隔（１〜３Ｐｍ　）をとって貼り合せた。こ
の後、強誘電性液晶としてＤＯＢＡＬＩＢｃ系混合組成
物を封入した。

次に第３図に示すように、ラビング処理を施さない（無
軸性水平配向処理になる）方の基板２がヒータ２０に接
するように、ヒータ２０と冷却器２２との間に液晶素子
１０を挟持する。なあ、図中１５は液晶素子のシール剤
である。まず、ヒータ２０を動作させて液晶素子１０全
体の温度を１２５°Ｃまで昇温し、強誘電性液晶９を等
方性液体相に変えた。次に、冷却器２２を動作させて、
ヒータ２０の温度をＴｔ、冷却器２２の温度をＴ２とし
た場合、ヒータ２０と冷、却器２２の温度差をＴＩ　−
Ｔ２　＝２０’Ｃとなるようにした。ざらに、ヒータ２
０と冷却器２２を調整して、この温度差を保ちながら液
晶素子全体の温度を５°Ｃ／時間の速度でゆっくりと低
下させていった。

強誘電性液晶６が強誘電性を示す温度（６０’Ｃ）以下
に達したのち、液晶素子１０を、ヒータ２０と冷却器２
２の間から取り出した。次に第２図に示すように、液晶
素子１０の上下基板１．２にラビング方向７から偏光軸
を約２２度ずらした偏光板１１とそれに偏光軸を直交す
る他の偏光板１２を配置した。

以上の液晶素子を用いて、コントラスト特性を測定した
ところ２０．１〜１５：１であった。

実施例２ 実施例１で用いた強誘電性液晶材料をＨＯＢＡＣＰＣ系
に変え、また温度処理は実施例１と同様に行なった。コ
ントラスト特性を測定したところ、２３．１〜１８：１
であった。

比較例１ 実施例１と同じ液晶素子を、一軸性水平配向処理を施し
た基板１が、実施例１とは逆に、ヒータ２０と接するよ
うに配置して、ヒータ２０と冷却器２２の間に挟持した
。液晶素子仝休を１２５’Ｃまで昇温した後、ヒータ２
０と冷却器２２の温度関係を、実施例１と同様にＴ１−
丁２＝２０℃とした後、前述同様に、５℃／時間の速度
でゆっくりと低下させた。この場合の液晶素子のコント
ラスト特性を測定したところ、１４：１〜１２；１で必
った。

比較例２ 実施例１と同じ液晶素子を１２５°Ｃまで加熱した後、
すぐに室温中に放置した場合の液晶素子のコントラスト
特性を測定したところ、１０；１〜６：１であった。

比較例３ 実施例２と同じ液晶素子で比較例１と同じ温度処理を行
なったところ、コントラスト特性は１８；１〜１４；１
であった。

比較例４ 実施例２と同じ液晶素子で比較例２と同じ温度処理を行
なったところ、コントラスト特性は９：１〜６，１であ
った。

（発明の効果） 以上実施例で述ぺたように本発明によれば、一軸性水平
配向処理基板と無軸性水平配向処理基板を組み合せ、さ
らに等方性液体相から強誘電液晶相へ温度降下させる際
に、列内する基板間で所定の温度勾配を持たせることに
より、配向が良好でコントラスト特性のすぐれた強誘電
性液晶素子を実現することができる。

なあ、基板は視認のため、少なくとも一方が透明でおれ
ばよく、配向層も種々のものが利用でき、強誘電性液晶
も）！ＢＲＡ系など種々のものを選べることはいうまで
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明の詳細な説明する略図、第３図は液晶素子の温度処理
をするための装置を示す図である。 １・・・・・・下側基板、　２・・・・・・上側基板、
３．４・・・・・・電極、　５．６・・・・・・配向層
、９・・・・・・強誘電性液晶、　１０・・・・・・液
晶素子２０・・・・・・ヒータ、　２２・・・・・・冷
却器。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも一方が透明な一対の基板間に強誘電性液晶を
   挟持させた液晶素子の製造方法において、前記基板の一
   方の内面に一軸性の水平配向処理を行なう工程と、前記
   一対の基板を対向配置し、その間隙に前記液晶を充填す
   る工程と、前記一対の基板及び前記液晶を加熱し、前記
   液晶が強誘電性を示す温度以上に昇温する工程と、前記
   一軸性の水平配向処理をした基板が他方の基板の温度よ
   りも低くなる温度勾配を持たせながら、前記一対の基板
   及び前記液晶を冷却し、前記液晶が強誘電性を示す温度
   以下まで低下させる工程とを含むことを特徴とする液晶
   素子の製造方法。