JPS6321624A - 液晶電気光学装置 - 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〕 この発明は、強誘電性液晶を用いた高速応答性の電気光
学装置、特に上記光学装置に記憶効果を持たせる配向処
理に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、強誘電性液晶はＳｌ　　相においては分子が持
つ不斉炭素の効果により螺旋構造を有する。

この強誘電性液晶を薄いセルに注入すると界面の影響に
より螺旋がほどけ、注入した強誘電性液晶の傾き角をθ
とすると、分子は元の螺旋軸、すなわち、層の法線方向
に対して十〇、あるいは−〇傾いた方、向を向く。この
際、分子に永久双極子があるとこの双極子は分子の傾く
方向に対応して基板に対し上方向あるいは下方向を向い
ている。このとき、外部から電界を印加すると電界の方
向により双極子の向きを反転でき、これは分子の配向方
向を十〇と一〇の間で反軸できることを意味する。この
現象と二色性色素と１枚の偏光板の組合わせ、あるいは
二枚の偏光板の組合わせにより分子の配向方向が十〇と
一〇であるときの差に明暗のコントラストを持たせるこ
とができ、これらにより表示素子を形成することができ
る。この表示素子の特徴はスイッチングの速度が従来の
１００倍から１０００倍と非常に高速であり、また、分
子の配向方向が±θと一〇のとき、それぞれの状態が安
定ならば記憶効果があることである。さらに高いデユー
ティのマルチプレックス駆動で表示させる場合、上記の
記憶効果が非常に有効である、このような表示素子を実
際に使用するためにはセル内の液晶分子を全て同一方１
可に揃えたホモノニアス配向を形成しなくてはならない
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した液晶のホモソニアス配向を得るための方法はい
くつか考えられている。その一つは液晶を注入したセル
にガラス面に平行に磁場を印加しながらこれを等方性液
体相から強誘電性液晶相に徐冷する方法である。しかし
、この方法の場合、セルが薄くなるに伴って基板の影響
のため配向が悪くなり、強誘電性液晶がスイッチングを
示す３μｍ程度のセルでは殆んど配向効果が得られない
。

また他の方法としてラビング法があり、この方法は基板
の電極が形成された側に配向膜を形成し、これを布等を
用いて一方向にする方法である。しかしこの方法ではＫ
Ｗを除去したのち、分子がラビング方向を向いてしまう
ため上述の強誘電性液晶の特徴のうちメモリ性が弱くな
ってしまう。そこで、ラビング法で記憶効果を向上させ
る方法として配向膜の一部分だけにラビングを施こす方
法として例えば特開昭６０−１２５８２３号公報に提案
されている。またラビング法以外にもづ、ν内部のスペ
ーサに配向力を持たせることで記憶効果を向上させる方
法が例えば特開昭６０−１２２９１９号、特開昭６０−
１２６６２４号の各公報に提案されている。しかしこれ
らの方法は全て配向力を持たせである部分と電極とが離
れており、液晶分子を配向させる際にドメインの成長過
程が含まれる。このため、成長条件によっては十分な大
きさの均一な配向が得られなかった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ドメインの成長過程なしに均一なホモソニア
ス配向が得られ、かつ記憶効果を持たせる配向制御を行
なえる液晶電気光学装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決しようとする手段〕

この発明に係る液晶電気光学装置は、ガラス基板の電極
側に形成した配向膜の少なくとも一方を強誘電性液晶の
傾き角の２倍の角度を持つ二方向にラビングするもので
ある。

〔作　用〕

この発明においては、配向膜を二方向にラビングするこ
とにより、ラビングによる配向力が二方向に分散し存在
することになり、分子の配列方向を外部からの電界で決
めたとき、その方向にラビングが施こされているとその
方向で分子は記憶効果を示すことができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明による液晶電気光学装置に記憶効果を
持たせる配向処理の作用を具体的に説明するために強誘
電体液晶分子の配向状態を模式的に示したもので、紙面
に対し垂直方向に電界Ｅを印加したときの強誘電性液晶
分子の配向状態を１１とし、電界−Ｅを印加したときの
強誘電性液晶分子の配向状態を１２とすると、上記の両
配向状態１１．１２のなす角１６は強誘電性液晶物質の
持つ傾き角の２倍の値となる。このとき、電界印加時に
おける分子の配向方向１３および１４の二方向にラビン
グ方向こすと、この二方向で分子は記憶効果を示し、電
界を除去しても分子はその配向状態を保持する。さらに
分子を均一に配向させるためには上記の配向状態１１．
１２のなす角１６の二等分線１５の方向にラビングを施
こしておくとよい。

以下、この発明のいくつかの実施例について説明する。

（実施例Ｉ） 第２図はこの発明に基づいて組立てたセルの断面図で、
２１は対向して配置した二枚のガラス基板、２２は両ガ
ラス基板２１上にエツチングされたＩＴＯｉ！極、２３
は両ガラス基板２１上にそれぞれ塗布されたポリイミド
配向膜で、上記両ガラス基板２１はスペーサ２４を挾ん
で向い合わせに接着し、セルギャップが２．５μｍのセ
ルを製作すると共に、このセルに強誘電性液晶を注入し
偏光板２０を組合わせ液晶電気光学装置を構成した。

第３図は上記のセルの斜視図であって、２５１２６　＋
２７は配向膜のラビング方向で、２５ば２６と２７との
なす角の二等分線方向で、２８は２６と２７とのラビン
グ方向のなす角である。ラビングは上側のガラス基板の
配向膜は２５の方向に、下側のガラス基板の配向膜は２
６お：び２７の方向に２ピングした。角２８は注入する
液晶の傾き角の２倍である４２度とした。二方向のラビ
ングを施こすとき、二方向口のラビングの条件が強すぎ
ると一方向目のラビングの効果が弱まったり、あるいは
無くなってしまったりするため、二方向口のラビングは
一方向目のラビングより弱い条件で行なわなくてはなら
ない。ここでは例えば一方向目のラビングはローラブラ
シの回転速度を４００ｒｐｍ。

ブラシの全圧力を２００７’、二方向口のラビングはロ
ーラブラシの回転数を１００　ｒｐｍ　ｓ　ブラシの全
圧力を１００！で行なった。かくして、液晶注入後、セ
ルを液晶が等方性液体になるまで加熱したのち、０．３
℃／分の降温速度で除冷し、配向の均一性を向上させた
。この方法によって得られた素子は良好な記憶効果を示
した。

（実施例■） この実施例では上側と下側の両ガラス基板の配向膜を２
６と２７の方向にラビングした。これを上記した実施例
Ｉと同様にセル化すると良好な記憶効果が得られた。

（実施例１） 実施例Ｉと同じようにセルを製作したが、下側のプラス
基板のラビングを行なう際、２６と２７の方向へラビン
グを行なうと共に、２５の方向すなわち三方向へラビン
グを行なった。この際、２５の方向へのラビング条件は
ローラブラシの回転数を５０ｒｐｍｑ　ブラシの全圧力
を５０ｐで行なった。

これにより良好な配向と記憶効果が得られた。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、ガラス基板の電
極側に形成した配向膜の少なくとも一方を強誘電性液晶
の傾き角の２倍の角度を持つ二方向にラビングするよう
にしたので、ドメインの成長過程なしに均一なホモソニ
アス配向を得ることができ、かつ記憶効果を持たせる配
向制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による強誘電体液晶分子の配向状態を
示す模式図、第２図はこの発明による液晶電気光学装置
の断面図、第３図は同じく液晶電気光学装置の斜視図と
配向方向の図である。 １１・・・電界がＥのときの分子配向方向、１２・・・
電界が−Ｅのときの分子配向方向、１３．１４゜１５・
・・ラビング方向、１６・・・ラビング方向１３゜１４
０なす角、２０・・・偏光板、２１・・・ガラス基板、
２２・・・電極、２３・・・配向膜、２４・・・スペー
サ、２５゜２６．２７・・・ラビング方向、２８・・・
二方向のラビングのなす角。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部分に電極を有するガラス基板を二枚向い合わ
   せにしたセル構造体に強誘電性スメクチツク液晶を注入
   した液晶電気光学装置において、上記二枚の向い合わせ
   たガラス基板の電極側に高分子配向膜を形成し、これら
   配向膜のうち少なくとも一方を、強誘電性液晶の傾き角
   の２倍の角度を持つ二方向にラビング処理を施こしたこ
   とを特徴とする液晶電気光学装置。
2. （２）配向膜のうち少なくとも一方を強誘電性液晶の傾
   き角の２倍の角度を持つ二方向にラビング処理し、さら
   にこの二方向のなす角の二等分線方向にラビング処理を
   施こしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   液晶電気光学装置。