JPS63200123A - 液晶表示装置の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強誘電性液晶表示装置に関わり、特に強誘電性
液晶の配向方法に関する。

（従来の技術〕 強誘電性液晶は、薄いセル内に於て高速応答性。

双安定眠またはメそり一性とも言う、）ｔ−有すること
から大容量薄型ディスプレイ用の液晶として近年高い注
目を浴びている１強誘電性液晶として最も代表的なもの
は１９７５年にＭεｙ−デらによシ分子設計１合成され
た２−メチルブチルｐ−シンナメート（通称ＤＯＢＡＭ
ＢＣ）等であり、これらはカイラルスメクチックＣ相（
以後８ｍ？相と書く）で強誘電性を示す、ＢｍＣ＊相は
ディスプレィ用の液晶として現在最も多く使用されてい
るツイストネマチック液晶のネマチック相と異な多結晶
状態に近い層構造をとるため、セル内で膚ｔｌｌ！！欠
陥が発生し１表示品質低下を招き易い。

また、８ｍＣ＊相はラビング処理等によシ表面安定化さ
れた薄いセル内では、らせん構造が４消滅し、分子が層
法線から時計回りに傾いているドメインと反時計回りに
傾いているドメインが同等のエネルギ・−レベルにあり
、モノドメイン化されにくい。

これら１強誘電液晶の配向は、高温域でのカイラルネマ
チック相（以後Ｎ＊相と書く、）やスメクチックＡ相（
以後ａｍム相と書く、）ｔ−用い行なわれる。りまりＮ
＊相や、ａｍム相の一軸状態で一度均一配向させた後、
降温によりＢ惜Ｃ＊相を作る。したがって、Ｎ＊相や８
惧人相の状態がそのままｓ、ｃ＊相まで反映されること
になる。

従来、以上に述べたＢ？Ｆ＆Ｃ＊相の複雑な特性を考慮
して、８ｆｉＣ＊相のモノドメインを得る種々の方法が
提案されているが、その中で最も生産性が高く均一性の
曳好な方法へ拡ツイストネマチック液晶を配向させる手
段として一般的に広く用いられているラビング法である
。た輩し、ツイストネマチック液晶を用いた表示装置と
異る点は、前記し九ｆｌＡＫＢｍム相もしくはＮ＊相で
一軸のホモジニアス配列をさせるためラビング処理は一
方の基板にのみ施せばよい、一方をラビング処理したセ
ルに封入された強誘電！ｌ＋液晶は、封入時に受ける外
部ストレスにより各所で層＊ａの欠陥が発生しているた
め、封入終了後強誘電性液晶の等方性領域まで昇温され
、Ｎ＊相からａＳ人相、更にβ惧Ｃ＊相まで連続で均一
な相転移をさせるため毎時的−４℃のレートで徐冷し、
均一で層ＩＩＩ造欠陥の少ないドメイン金作成していた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前述の等方性領域からａ、、ｃ＊相への徐冷と
いう方法では１強誘電性液晶金均−配向させるのに必要
なＮ＊相において、第３図の様にらせんピッチの温度依
存性が存在するため、セル内に降温時の条件に不均一さ
があると、Ｎ＊相からａｍ人相への転移状態がセル内で
均一にならない。

りまり、らせんピッチの長い一軸からＰｍＡ相へ転移し
た部分や、らせんピッチの短い一軸からＢｔｎＡ相へ転
移した部分が現われ、　Ｂ情Ｃ〜の状態も必然的に部分
的に変わってしまい、したがうてモノドメインは得られ
ない、更に前述の匣内方法で得られるＢｍ♂袂態には１
Ｍ〜のらせんピッチの長いとζろから８ｆｎＡ相に転移
したメモリ性の良好なドメインと、Ｎ＊相のらせんピッ
チの短かいところから８−相に転移したメモリ性の悪い
ドメインが混在し、均一なメモリー表示が得られない、
一方、再配向させる温度として等方性領域までの昇温が
必要で表示装置に付属する耐熱性の悪い部品１列えは偏
光子轡への悪影響もある。また生産性からは徐冷する時
間が約１０時間と長く、生産効率を悪くする原因にもな
っていた。

そこで１本発明はこのような問題点を解決するものでそ
の目的とするところは、生産効率が良好で且つ液晶の配
列が均一でメモリー注の良い表示装置を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の強誘電性液晶表示装置は透明電極と。

配向１［ｔ−有する一対のガラス基板間にカイラルスメ
クチックＣ相と、スメクチックＡ相と、カイラルネマチ
ック相と金有する強誘電性液晶を挾持し九強誘電性液晶
表示装置において、前記強誘電性液晶會昇温により前記
スメクチックＡ相から前記カイラルネマチック相まで相
転移させた後該カイラルネマチック相からスメクチック
人相を経て前記カイラルスメクチックＣ相まで降温させ
て配向したこと會特欧とする。

〔作用〕

本発明の上記の匣内方法によれば、Ｎ＊相のらせんピッ
チが長く、薄いセル厚みのセル中に封入された場合ホモ
ジニアス配列となるＮ＊相まで昇温することで１表示装
置全域に均一なホモジニアス配列したＮ　相を形成し、
この夏＊相状態から＊ ８惰ム相、８ｔ３Ｃ＊相へと降温することによツメそり
軸性の良い均一なドメインの形成が可能である。また、
セル内に発生した８ｔｎＣ＊相の層Ｗ造欠陥はＮ＊相ま
で昇温することで取）除かれる。

〔実施列１〕 第１図は本発明の一実施列における強誘電性液晶表示装
置の断面図である。ソーダガラス基板４．４１上にイオ
ン拡散防止の為二酸化ケイ素膜がディッピングによｌ’
７１２００オングストローム（以後又と書く）の膜厚で
形成されている。（図示してない）さらに基板４，４′
上には蒸着法により透明電極３．３′である酸化インジ
ウムと酸化スズの合金（以後工ＴＯと書く）膜が所望の
形状にフォトエツチングにより形成される。又、透明電
極３１Ｊ：には絶縁＠５が形成されている１次に、配向
［２，２’であるポリイミドｍｔ約３００ムの厚さで印
刷、高温焼成により形成する。基板４，４′は直径１．
８ミクロンの球状ガラス６により間隔が均一に保たれ、
シール材７により接着されている。

強誘電性液晶ｌはシール材７に設けられた注入孔から真
空容器中に於て等方性領吠まで加熱されながら注入され
る。ことで用いた強誘電液晶はチッソ（株）製ＣＢ−１
０１４が９０％、エステル系ドーパントが１０％のもの
で、相転移点は第９図（（１）に示すものである。（以
後、］ｌ’ＬＣ−ムと書く。

）また１Ｎ＊相でのらせんピッチは第３図に示す様に高
温側＃１どピッチは短かくなっている。注入の完了した
セ、ルに偏光子８　、８Ｉｔ−クロスニコルとなる様貼
シ付け、駆動用回路を接続し、パネルモジニール化する
。駆動用回路等のと９付は工程を終了したセル内のドメ
インは外部ストレス等によシ、各所で層構造欠陥會生じ
ている１層構造欠陥を取り除き、セル全域に、メモリ性
の良好なモノドメインを作る為、第４図に示した恒温槽
９で、配向処Ｉ！Ｐｔ−行なりた。Ｎ＊相のらせんピッ
チが十分長いＮ＊相の低温域の７２℃まで、温度計ｌＯ
で温度モニターしながら、昇温し１０分間７２℃を保持
した後、ヒーターを切りｎｔ−わずかに開放して降温し
た。この時の温度プロファイルを第２図に示す、配向処
理されたパネルモジュールｌｌ上取ｐ出し透過照明で外
観検査したところ、パネル全域がモノドメインとなって
おり、更に第５図に示す電圧を印加し透過光強度を測定
したところ第５図実線で示す完壁な双安定性（メモリー
性）が得られた。

〔実施列２〕 ｔｘｅ図（６）は本発明の第２の実施列で使用した強誘
電性液晶の相転移温度である。液晶材料線チッソ（株）
製ＣＢ−１０１５が９０ｅｓ、エステル系ドーパントが
１０チのもので、Ｈ以後ＦＬＣ−Ｂと書く）で、Ｎ＊相
でのらせんピッチは、　ＩＦＬＣ−人より、７２℃で５
ミクロン長く、高温域ではＦＬＣ−人の如くらせんピッ
チは減小してゆく。

第１図と同じセルに、ＦＬＣ−Ｂを注入し、偏光子を貼
〕付けた後駆動用回路を取り付け、第４図の恒温槽内で
第２図の温度プロファイルで配向処理した。第２図の温
度プロファイルで配向処理されたパネルモジュールは透
過光での外観検査でモノドメイン化されている事が確認
され、またメモリー性もＯＮと０ＩＦＩＰレベル双方共
良好で第５図にほぼ等しい特性が得られた。

〔実施列３〕 第７図は本発明の第３の実施ｎｔ示した図である。？Ｌ
Ｃ−Ａｉ用いた実施列ｌと同僚のパネルモジュール１１
ｔ、ベルトコンベアー１２”ｔ’搬送しながら、ヒータ
ー１３で配向処理を行なりたものである。パネルモジエ
ールの温度は温度計１５でモニターしたところ第６図の
温度プロファイルを示していた１本実施列の配向処＠を
施したパネルモジエール１１　ｔ−、透過光観察したと
ころ、モノドメインが形成されていた。また、光学特性
も第５図実線と同僚であった。

〔実施列４〕 第８図は本発明の第４の実施列におけるパネルモジュー
ルケースの断面図でｙＴＪＣ−ムを用いている。１偏光
子と下偏光子と反射板を貼り付けたセル１６に、駆動用
回路１８がフレキシブルチーブ１９により接続され、駆
動用回路１Ｂとセル１６の間に板状ヒーター１７が挾持
され、ケース２０によシ保持されている。ヒーター１７
は外部電源によ〕加熱される。第８図に示すケース組と
が９状態では１組立て時の外力や、持ち運び時に加わる
衝撃等により、セル内の配向欠陥が生じている。

本実施列では、板状ヒーター１７ｔ−ケース内に配置し
、第６図に示した温度プロファイルにほぼ従い配向処理
を行なった。配向処理を実施したセルではモノドメイン
が得られ１表示したパターンもメモリー性が良好で、メ
モリーの均一性も良好であった。

尚１本実施例において次のことが見い出された。

（１）Ｎ＊相のらせんピッチは５ミクロン以上が好まし
く、良好なモノドメインが得られる。

（２）恒温槽により昇温する際の温度についてはＮ＊相
と８惰人相の相転移温度から１０℃を超えない範囲なら
ば良く、望ましくは５℃を超えない範囲であった。即ち
１Ｎ＊相と８％ム相の相転移温度から１０℃を超える温
度雰囲気中では。

Ｍ＊のらせんピッチも短かくなってしまうことや、Ｎ＊
相と等方性領域との相転移温度に近くなル均一でメモリ
性の良いドメインが得られなくなるのである。

（３）前記の昇温湿度にて、保持する時間は、パネルモ
ジュール全体が設定された温度になれば良く、特に限定
するものではない。

（４）本実施列では昇温する。雰囲気は大気中で行なっ
たが特に問題はなかった。

（発明の効果〕 以と述べたように本発明によれば％Ｎ＊相のらせんピッ
チの長い温度域を配向処理の開始点として用いるため、
以下の嫌な効果が得られる。

（１）Ｎ＊相での状態がセル内でらせんピッチの長いホ
そジニアス配列で均一化されるため、降温した際の８惰
人相と８ｆｎＣ＊相も均一化されモノドメインが得られ
る。

（２）　Ｎ＊相の分子状態がらせんピッチの長いホモジ
ニアス配列であると、形成されるａｇｅ＊相のメそリー
注が良好であるρ−このＮ＊相でのホモジニアス配列が
均一形成できるので、メモリー性の良い表示装置が容易
に得られる。

（３）Ｎ＊相のらせんピッチが長いため、ｓｍ人相への
相転移が短時間のりちにスムーズに行なわれるので、配
向処理の短時間化が可能。

（４）配向処理温度が７０℃前後と低いので、偏光子等
へのダメージが少ない。

（５）低温、短時間処理が可能なので、実用レベルのパ
ネルモジニールケースへのヒーターの組み入れが出来１
表示装置使用段階に於ての配向処理が可能である。

等の多くの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の強誘電性液晶表示装置のセル構造の断
面図。 第２図は本発明の第１の実施列の強誘電性液晶表示装置
の配向処理温度プロファイルを示す図。 第３図は第一の実施列で使用した強誘電性液晶のカイラ
ルネマチック相のらせんピッチを示す図。 第４図は第一の実施列で配向処理に使用した恒温槽の断
面図。 第５図は強誘電性液晶の光学応答を示す図。 第６図は本発明の第３の実施列の強誘電性液晶表示装置
の配向処理温度プロファイルを示す図。 第７図は第３の実施列で配向処理に使用したベルトコン
ベアーの断面図。 第８図は本発明の第４の実施例の強誘電性液晶表示装置
の断面図。 第９図は本発明の第１〜４の実施列で使用した強誘電性
液晶の相転移温度を示した図。 １・・・強誘電性液晶 ２．２１・・配向膜 ３．３１・・透明電極 ４．４Ｉ・・ガラス基板 ５・・・絶縁膜 ６・・・球状ガラス ７・・・シール材 ８　、８’＠・偏光子 ９・・・恒温槽 ｌＯ・・・温度計 １１・・・パネルモジュール １２・・・搬送ベルト １３　、１３’・・ヒーター １４・・・搬送ベルト進行方向 １５・・・温度計 １６・・・液晶パネル １７・・・板状ヒーター １８・・・駆動回路 １９・・・フレキシブルテープ 加・・・ケース 以　　　と 出願人　セイコーエプソン株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図＊ｒａ 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明電極と配向膜を有する一対のガラス基板間に
   カイラルスメクチックＣ相と、スメクチックＡ相と、カ
   イラルネマチック相とを有する強誘電性液晶を挾持した
   強誘電性液晶表示装置において、前記強誘電性液晶を昇
   温により前記スメクチックＡ相から前記カイラルネマチ
   ック相まで相転移させた後該カイラルネマチック相から
   スメクチックＡ相を経て前記カイラルスメクチックＣ相
   まで降温させて配向したことを特徴とする強誘電性液晶
   表示装置。
2. （２）前記配向膜がポリイミド膜でなり、前記一対のガ
   ラス基板の一方をラビング処理したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の強誘電性液晶表示装置。
3. （３）前記強誘電性液晶のカイラルネマチック相のらせ
   んピッチが５ミクロン以上であり前記昇温温度が前記カ
   イラルネマチック相とスメクチックＡ相の相転移点から
   ５℃を超えない範囲であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の強誘電性液晶表示装置。