JPS63273835A - 強誘電性液晶素子およびその製造方法 - 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、対向する２枚の基板の間に強誘電性液晶が封
入されているとともにこの強誘電性液晶が存在している
部分で前記２枚の基板がエポキシ系ビーズ状粉末接着剤
を介して固着されている強誘電性液晶素子およびその製
造方法に関する。

強誘電性液晶は、応答速度が速く、界面効果による双安
定性（メモリ性）を有する等のすぐれた性質をもち、表
示容量の大きい大型表示素子への応用が期待されている
。

しかし、大型表示素子を実現するには、均一な２μｍ程
度の基板間隔の制御、分子配向の一様性、コントラスト
比の向上、書き込み時間の短縮等いくつかの問題を解決
しなければならない。

特に、強誘電性液晶においては、分子配向の一様性は、
従来のＴＮ液晶と比較して、配向膜、配向処理の影響を
受けやすく、表示に際してコントラスト比、応答速度、
双安定性（メモリ性）等の多くの特性に大きな影響を及
ぼす重要な要素である。

この意味において、本発明は、特にμｍオーダーの均一
な基板間隔を有する強誘電性液晶素子において、微小配
向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇ　ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ　）
をなくし、双安定性（メモリ性）を向上する技術に関す
る。

［発明の概要１ 上記のように構成された強誘電性液晶素子において、強
誘電性液晶内の微小配向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇｄｉｓｌ
ｏｃａｔｉｏｎ　）の個数密度を適当な範囲に設定し、
かつ、点灯・非点灯の最大コントラスト比が得られる最
大駆動周波数ｆ　ＩＩＩＩＩＸの変動幅と、半選択時に
印加される電圧子■、でコントラスト比が変化し始める
駆動周波数ｆ　ｍｉ。の変動幅との重なりの周波数範囲
を適当に設定することにより、エポキシ系ビーズ状粉末
接着剤の近傍において強誘電性液晶に生じやすい微小配
向欠陥の発生を防止し、双安定性にすぐれた強誘電性液
晶素子を得た。

また、このような強誘電性液晶素子を製造する方法とし
て、液晶をスメクテイツクＡ相からカイラルスメクテイ
ックＣ相へ冷却する際に、徐冷すると同時に適当な値の
電圧を印加して液晶を配向させればよいことを見出した
。

し従来の技術］ 強誘電性液晶素子は駆動用の透明電極膜および液晶分子
整列用の配向膜をガラス板の表面に形成してなる２枚の
基板を一定間隔で対向配置し、間隙部分に液晶を封入し
て構成されている。

ところで、近年カイラルスメクティックＣ相を呈する強
誘電性液晶を利用した強誘電性液晶素子が開発された（
例えば特開昭５６−１０７２１６号公報参照）。すなわ
ち、ｐ−デシロキシヘンジリデンーＰ′−アミノ−２−
メチルブチルシンナメート、Ｐ−へキシロキシベンジリ
デン−ｐ′−アミノ−２−クロロプロピルシンナメート
等のカイラルスメクティックＣ相を有する液晶物質は、
液晶分子配列が螺旋層構造をもっている。この螺旋周期
よりも狭い間隙をもって対向配置された２枚の基板間に
強誘電性液晶を注入すると、液晶分子は螺旋構造を消失
するとともに、配向膜の影響により双安定状態（メモリ
性）を生じる。すなわち、液晶分子の有する強誘電性を
利用して電圧印加により双安定状態を相互に高速で切り
換えて駆動させるのであるが、電圧を取り去っても液晶
分子はいずれか一方の安定位置を保持するためメモリ性
を有する。

また、他の公知例としては、特開昭５７−２９０３１号
公報のようにカプセル化した接着剤を使用してガラス板
を接着固定する技術がある。しかしながら、この接着剤
では接着力が低く、液晶に悪影響を与えるため好ましい
ものではなかった。

ところで、カイラルスメクテイックＣ相をもつ液晶物質
の双安定状態を実現するためには、２枚の基板を数μｍ
以下の間隔で一定に保持することが必須の条件となるが
、基板自体に歪みや反りが存在するために、基板間の間
隙長を小さくすることが困難であった。

例えば、第１の基板の表面に目的とする間隙長と同一の
直径を有するスペーサ粒子を散布し、反りのため凹凸の
ある第２の基板を重ね、シール利を用いて接着した場合
、加圧加熱接着させた後には第２の基板の凸部において
はスペーサ粒子が破壊され、凹部においてはスペーサ粒
子が第１の基板から遊離してしまう結果、均一な基板間
隔を実現することがむずかしい。

そこで、本発明者は２枚の基板を可及的に狭い間隙をも
ってきわめて正確に平行に配設できる強誘電性液晶素子
の構造を提案した（特願昭６１−２１９２７３号（昭和
６１年９月１９日出願）参照）。

そのうちの１つが強誘電性液晶素子の改良に係るもので
、強誘電性液晶を挟持するためにシール材により対向配
置されている２枚の基板と、基板間隔を一定に保つため
に基板間隙に分散配置されているスペーサ粒子と、強誘
電性液晶と基板の界面に存在し液晶分子を整列させる配
向膜よりなる強誘電性液晶素子において、基板間隙に分
散配置されている潜在型硬化剤を配合したエポキシ系ビ
ーズ状粉末接着剤により２枚の基板を接合したものであ
る。

以下、その提案された強誘電性液晶素子について説明す
る。

第７図は提案例の基本構造を示す一部破断斜視図である
。図中、１および３はそれぞれ透明電極（図示せず）お
よび配向膜７が表面に形成されたガラス基板で、これら
の２枚の基板１および３は、一様に分散された耐熱性の
ある球状または多角形状の微粒子（以下スペーサ粒子と
呼ぶ）２によって載板間隙長が規定されているとともに
、基板１の周縁部に配設されたシール材４および分散配
合した潜在型硬化剤含有のエポキシ系ビーズ状粉末接着
剤８により加熱接着されて対向方向側へ引き寄せられた
状態で強誘電性液晶素子に構成されている。

エポキシ系ビーズ状粉末接着剤８は押しつぶされた形状
となり、歪みや反りのある基板の凸部のためにスペーサ
粒子が破壊されるのを防止するクッションの役割を果た
し、かつ、基板の凹部を接着により対向基板側に引き寄
せる働きをするため、基板間隔が全面にわたって均一と
なっている。

潜在型硬化剤として、フェノール系硬化剤、特にビスフ
ェノール類のジグリシジルエーテルまたはその縮合体と
多価フェノール化合物、なかでもビスフェノール類との
付加物を用いる場合は、エポキシ樹脂と良く相溶し、高
い接着力を発現する。

また、配向膜の汚染、破壊を防止するのに有効である。

このようなセル構造体にカイラルスメクティソクＣ相を
もつ強誘電性液晶を注入すると、スベーサ粒子２とエポ
キシ系ビーズ状粉末接着剤８の間隙に強誘電性液晶が流
れ込んで、空間部を充填させ、セルに外力が作用しても
スペーサ粒子２とエポキシ系ビーズ状粉末接着剤８が一
定間隔を保持するとともにこれら粒子が障害体となるた
め、強誘電性液晶の流動が阻止される。もとより、スペ
ーサ粒子２およびエポキシ系ビーズ状粉末接着剤８は強
誘電性液晶の挙動に影響を及ぼさない材料の中から選定
されており、また、その分布密度もきわめて小さいため
、表示画面に悪影響を与えるようなことはない。

次に上述した強誘電性液晶素子の製造方法を第８図に基
づいて説明する。

透明電極９および配向膜７を形成したガラス基板１の配
向膜面側を表面にして水平に配置し、その周縁部に熱溶
着性シール材４をセル厚より厚い一定の厚さに塗布する
。このシール材４により取り囲まれた領域の基板表面に
目的とするセル厚に等しい直径をもつスペーサ粒子２と
、目的とするセル厚より大きくかつシール厚程度の直径
をもつ潜在型硬化剤含有エポキシ系ビーズ状粉末接着剤
８′を分散させる（同図（Ａ））。次に配向膜面７側を
下にして他方の基板３を重ねて下部基板１のシール材４
と、エポキシ系ビーズ状粉末接着剤８′により２枚の基
板１および３を一定の間隔をもって平行に配置する（同
図（Ｂ））。

このような状態において、上下２枚の基板１および３に
圧力Ｐを加えてシール材４および潜在型硬化剤含有エポ
キシ系ビーズ状粉末接着剤８′が軟化する温度に加熱す
ると、シール材４およびエポキシ系ビーズ状粉末接着剤
８′が軟化し始める。

エポキシ系ビーズ状粉末接着剤８′は圧力Ｐを均一に受
けてガラス基板１と３の両方にまたがって溶着しつつ偏
平に押しつぶされる。このようにして上側のガラス基板
３がスペーサ粒子２に当接すると、２枚の基板１および
３はスペーサ粒子２により支えられてスペーサ粒子２の
直径に一致する間隔を保って平行な状態でその移動を停
止する（同図（Ｃ））。このときガラス基板１および３
に多少の凹凸（通常２０〜３０μｍ程度）があっても、
加熱下に押圧しつつ接着させることにより、ガラス基板
間の間隔は一定の間隔に保たれる。すなわち、前記２０
〜３０μｍ程度の凹凸は矯正される。

このような状態で加熱を続けると、偏平に押しつぶされ
たエポキシ系ビーズ状粉末接着剤８は２枚の基板１およ
び３に溶着した状態で硬化する。

これにより、２枚の基板１および３はスペーサ粒子２に
より内側方向への移動を規制されつつシール材４とエポ
キシ系ビーズ状粉末接着剤８により引き寄せられる力を
受けた状態で固定されてセルを形成する。

エポキシ系ビーズ状粉末接着剤８はまた圧着工程時にク
ッションの役割を果たし、うねりのある基板の凸部によ
りスペーサ粒子２がすりつぶされ破壊されるのを防止す
る。

さらにエポキシ系ビーズ状粉末接着剤８は潜在型硬化剤
を含有しているので、硬化反応時汚染性の反応ガスが発
生せず、したがって、配向膜を劣化させない。その結果
、コントラスト比の良い強誘電性液晶素子が得られる。

さらにエポキシ系ビーズ状粉末接着剤８は化学的に安定
であるので、長時間使用しても液晶体を変質劣化などす
ることがなく耐寿命性にす（れている。

以上説明したように提案例によれば、２枚の基板１およ
び３の間に目的とする間隙値を直径にもってスペーサ粒
子を分散させた状態で２枚の基板を潜在型硬化剤を含む
エポキシ系ビーズ状粉末接着剤により固着したので、多
数のエポキシ系ビーズ状粉末接着剤により内側に引き合
う応力をかけた状態で多くの箇所でスペーサ粒子により
間隙が規定できて、基板固有の歪みを矯正して平行なセ
ル構造を形成することができるばかりでなく、外力の作
用を受けても一定間隙を保持して液晶物質の下側の流動
を防止することができる。また、基板の間隙をスペーサ
粒子とエポキシ系ビーズ状粉末接着剤により規定するた
め、基板面積にかかわらず、微小な間隙を一定に保持す
ることができ、さらにフェノール系硬化剤を用いている
ので汚染ガスが出す液晶体の配向が乱されないという効
果がある。

また、強誘電性液晶は、応答速度が速く、界面効果によ
る双安定性（メモリ性）を有する等のすぐれた性質をも
ち、表示容量の大きい大型表示素子への応用が期待され
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、強誘電性液晶素子においては、２枚の基
板を接着するために強誘電性液晶が存在する部分に介在
させたエポキシ系ビーズ状粉末接着剤の周辺に微小配向
欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇ　ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏ−ｎ）が
発生するおそれがあり、この微小配向欠陥が生じると、
双安定性（メモリ性）が損なわれ、強誘電性液晶素子を
その全面にわたって均一に駆動することができないとい
う根本的な問題があることが判った。

本発明は、このような従来の欠点を解消するものであっ
て、強誘電性液晶の配向性および双安定性（メモリ性）
にすぐれ、大型表示素子として好適な強誘電性液晶素子
およびその製造方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ １２一 本発明は、このような問題点を解決するために次のよう
な手段を採用するものである。

すなわち、本第１発明は強誘電性液晶素子に係るもので
あって、 対向する２枚の基板の間に強誘電性液晶が封入されてい
るとともにこの強誘電性液晶が存在している部分で前記
２枚の基板がエポキシ系ビーズ状粉末接着剤を介して固
着されている強誘電性液晶素子において、 前記強誘電性液晶内の微小配向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇｄ
ｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ　）の個数密度が１５個１０．１
６ｍｍ２以下であり、 かつ、点灯・非点灯の最大コントラスト比が得られる最
大駆動周波数ｆ、□の変動幅と、半選択時に印加される
電圧量■、でコントラスト比が変化し始める駆動周波数
ｆ７．７の変動幅との重なりが２ｋＨｚ以下に構成され
ていることを特徴とするものである。

また、本第２発明は強誘電性液晶素子の製造方法に係る
ものであって、 強誘電性液晶を用いた液晶素子の製造方法において、液
晶の存在している部分においてエポキシ系ビーズ状粉末
接着剤を用いて２枚の基板を接着し、かつ、液晶をスメ
クティックＡ相からカイラルスメクティックＣ相へ冷却
する際に、徐冷すると同時に２〜８ボルトの電圧を印加
して液晶を配向させることを特徴とするものである。

本発明に係る強誘電性液晶素子においては、螺旋分子配
列構造を有する強誘電性液晶としてはスメクティック液
晶であることが好ましい。電圧に対する応答速度が高く
、画像が明瞭だからである。

強誘電性液晶としては、先に記載したｐ−デシロキジヘ
ンジリデンーｐ′−アミノ−２−メチルブチルシンナメ
ート、ｐ−ヘキシロギシヘンジリデンーｐ′−アミノ−
２−クロロプロピルシンナメートの他に、本発明者の一
部が提案した［テレビジョン学会技術報告Ｊ　　（ＥＤ
９１７　　１ＰＤ１０４−１、昭和６１年２月３日）に
記載されている下記の構造のものも好適である。

ここでＲ，、Ｒ，は次の表に示される。なお、表中ＣＩ
は不斉炭素（カイラル基）を示す。

表 １７　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ２１１＋５ｃＸ
ｉＩｃＨ２１２０−ｎ−Ｃ８１’ｆ１フＯ−また、トレ
バール＠ＡＤ　（東し株式会社製）は、エポキシ系ビー
ズ状粉末接着剤として特にすぐれている。

強誘電性液晶の場合、基板間隔は１〜３μｍであること
が最も好ましい。

本発明においては、エポキシ系ビーズ状粉末接着剤は球
状であり、接着後は２枚の基板１および３の圧力により
球状を押圧された形状を呈することが好ましい。配向膜
や導電膜を傷めないからである。また、本発明の液晶電
気光学素子においてはエポキシ系ビーズ状粉末接着剤の
存在割合が、基板１００ｃＩＩＴ当たり０．１〜５０＋
＋＋ｇの範囲であることが好ましい。あまりに少なくて
は接着力が発揮されず、逆に多すぎては画像の鮮明さが
悪くなるからである。

本発明において、基板は好ましくはガラスである。透明
性、硬さなどにすぐれるからである。なお、基板はプラ
スチック板であってもよい。安全で、かつ軽いという特
徴を有するからである。プラスチック板は、ポリメチル
メタクリレート、ポリカーボネートなどの透明性のすぐ
れたものが好ましい。プラスチック板の外気に当たる表
面部は、耐摩擦性を向上するためシリカ、エポキシシラ
ン、有機ポリシロキサン、架橋ポリアクリレートなどの
ハードコート層が設けられていることが好ましい。

本発明においてはまた、少なくとも上板（一方の基板）
に無配向または一軸配向のフィルムを使用してもよい。

この理由は、パネル（ディスプレイ）の表面を凸状に湾
曲させて構成した場合、斜めから見ても虹模様が見えな
いからである。−軸配向の方向は縦でも横でもよい。配
向の程度は、延伸倍率が１．５〜７倍程度であればいか
なるものでもよい。好ましくは５〜６倍である。

フィルムについては、無配向フィルムではアセテート系
フィルムが、また、樹脂を延伸したものでは公知のいか
なるものでもよいが、好ましくはポリエチレンテレフタ
レートフィルムを使用することである。融点が高く液晶
などに安定で、長時間使用することができるからである
。その上、コストが安いという良い点もある。フィルム
の厚さはパネルにできる程度の厚さであればいかなる厚
さでもよい。

次にフィルム表面には導電膜が設けられていることが必
要である。液晶体に電荷を与えるためである。導電膜は
公知のいかなるものでもよいが、好ましくは酸化インジ
ウムと酸化スズからなるものである。この膜は、酸化性
雰囲気で金属蒸着、スパッタリング、イオンブレーティ
ング（イオンアシスト法を含む）などにより形成できる
。そして、導電膜の上に配向膜が形成される。

次に、電圧を印加しながら徐冷する配向処理法を用いた
ときの強誘電性液晶の配向の一様性に関する実験結果を
報告する。

（ａ）　　配向の一様性の坪価ｊ法 配向の一様性は、主に偏光顕微鏡による光学的観察によ
り行った。

また、配向の一様性の影響を強く受けると考えられる駆
動特性も同時に測定した。

駆動特性は第１図に示すような点灯・非点灯を繰り返す
実駆動波形を印加したとき、次の２つの駆動周波数を測
定した。

ただし、実駆動波形は電圧、バイアスは固定とし、駆動
周波数のみ可変とした。

Ｖ、、＝２０ボルト Ｖ、＝１０ボルト　　２バイアス ■ｌ１−５ボルト ｆｍａｘ：点灯・非点灯の最大コントラスト比が得られ
る最大駆動周波数 ｆ　ｍｉ。：半選択時に印加される電圧上■６でコント
ラスト比が変化し始める駆動周波数ｆ　ｍａＸ’＝　ｆ
　ｍｉｎは、電圧を固定した場合の、駆動可能な周波数
範囲を示していると考えられる。

実際の強誘電性液晶素子パネルが、全面駆動可能である
ためには、全画素中のｆ　ｍａＸの最小値とｆ、８７の
最大値とが、 ｆ　ｍａｘの最大値＞ｆ、ｉ、、の最小値となることが
条件となる。

（ｂ）　　配向の一様性改善実験 （実験１） 〔初期配向］ 実験には第１表の条件で製作した６４０Ｘ　４００ドツ
ト、Ａ４サイズの強誘電性液晶素子パネルを用いた。

第１表に示すように、初期配向はＰＩ両面ラビングで行
った。

初期配向処理における配向状態を偏光顕微鏡で観察して
みると、エポキシ系ビーズ状粉末接着剤の周辺に微小配
向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇ　ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ　）
が多数見られた。また、このときｆ＋ｌ１ｌＸ＋ｆＩＩ
□１を測定し、かつその駆動領域と平均の微小配向欠陥
の数（ｎ）との関係を調べると、第２図のようになった
。

第１表　初期配向処理 なお、第１表において、ＳｍＡはスメクティック人相、
ＳｍＣ”はカイラルスメクティックＣ相を表す。

平均的な微小配向欠陥の数ｎと駆動周波数領域は、以下
のような相関があることがわかる。

■　微小配向欠陥の少ない部分は、高周波で応答し、か
つ駆動周波数領域が広い。

■　微小配向欠陥が多い部分では、ｆ　ｎｍＸが下がり
、かつ駆動可能領域が狭まる。

（実験２） 配向の一様性を改善するために、徐冷と同時に直流電圧
を印加する方法を用いた。

初期配向処理後、スメクティックＡ相ＳｍＡ（６０°Ｃ
）において約１ｈｒ放置後、電圧を印加しながら徐冷し
た。

実験では、１０’Ｃ／ｈｒの徐冷条件において、直流印
加電圧を変化させ、配向の一様性を光学的観察と駆動特
性から調べた。

印加電圧は、以下の５値を選んだ。

印加電圧：　２Ｖ、４Ｖ、６Ｖ、８Ｖ、１６Ｖその後、
印加電圧を４■に固定し、徐冷条件を５°（／ｈｒ、１
０°Ｃ／ｈｒ、２０°Ｃ／ｈｒとしたときの効果を調べ
た。測定は、強誘電性液晶素子パネル内の１２点につい
て行った。

〔結果］ 徐冷条件１０°Ｃ／ｈｒにおいて、印加電圧を変化させ
たときの駆動特性の変化と配向状態を第３図。

第４図および第５図に示す。

第３図はｆつ□＋（ｍｉｎを１２点で測定した値の平均
値とバラツキを、各直流電圧に対して示した図である。

第４図は直流電圧と微小配向欠陥の平均数との関係を示
している。第５図はｆ　ｍａｘのバラツキの範囲と、ｆ
ｌ、７のバラツキの範囲を示し、互いに重なり合う領域
を斜線で表した。

これらの結果から次のことが判る。

■　電圧を印加せず、徐冷のみの場合、ｆ　ｆｆ１ｌｌ
Ｘは、 １４ｋＨｚ≧ｆ　ｍｍＸ≧７．６　ｋ　Ｈｚに分布し、
ｆｌｌｌｌ、ｌは、 １２．２ｋＨｚ≧ｆ０．７≧６．０ｋＨｚに分布する。

ｆ　１Ｉａｙのバラツキの範囲は、ｆ　＋＋＋ｉ、ｌの
バラツキの範囲と重なり合い、強誘電性液晶素子パネル
全体を単一駆動条件で駆動できないことを示している。

■　印加電圧を４■まで上げるにつれてｆ、ＩａＸｌｆ
　ｍｉｎのバラツキの範囲は挟まり、駆動特性が一様化
に近づくことを示している。このときの配向状態は、ｆ
　ｍａＸ　＋　　ｆｌｌｉｌｌのバラツキが小さくなる
のと対応して、微小配向欠陥の減少が観察された。

■　さらに、印加電圧を上昇させると、ｆ　ｆｆ１ａｘ
の上限が下がり、バラツキの範囲が広がっていく。

配向状態は、微小配向欠陥が再び出現し、１６Ｖにおい
ては、エポキシ系ビーズ状粉末接着剤の周辺に黒色の反
転領域が現れた。

■　第５図からも明らかなように、４■においてｆ、□
とｆ　ｍｔｎのバラツキの領域の重なる部分が最も小さ
い。

■　４Ｖ直流電圧を印加しなから徐冷条件を５’Ｃ／ｈ
ｒ、　１０°Ｃ／ｈｒ、２０°Ｃ／ｈｒにしたときのｆ
、８゜ｆ、Ｉ８．、のバラツキの様子を第６図に示した
。

１０°Ｃ／ｈｒで、オーバーラツプ領域が最小となり、
最適徐冷条件が存在することを示している。

以上の結果をまとめると、 （１）／ＩＶ、１０℃／ｈｒの電圧値および徐冷条件に
おいて、一様な配向状態が得られた。

しかし、このときの駆動特性は、まだ強誘電性液晶素子
パネル全面を完全には単一駆動できる特性になっていな
いが、はぼ満足できる特性を得ることができた。

〔２］電圧印加による微小配向欠陥の減少と駆動特性の
均一化とが非常に良く対応し、微小配向欠陥と駆動特性
との間に深い関連があることを示唆している。

〔３〕２枚の基板を接着するために用いたエポキシ系ビ
ーズ状粉末接着剤の周辺に顕著に微小配向欠陥の発生が
見られた。

〔考察〕

駆動特性の均一化と微小配向欠陥の減少とがほぼ対応し
ていることが前述の実験から判った。また、パルスによ
る反転過程を調べると、微小配向欠陥内に完全に反転し
ない部分が残り、駆動特性が微小配向欠陥の内外で異な
っていることを示している。この点はＫ　、　Ｎ　ａｋ
ａｇａｗａ　らが微小配向欠陥の内外領域でオフセット
電圧が異なるという指摘と対応しているように思われる
。微小配向欠陥は、Ｃ１ａｒｋらが指摘するように、内
部と微小配向欠陥を挟んだ外部とは、配向状態が異なっ
ている可能性が高いと考えられる。Ｃ１ａｒｋらは、微
小配向欠陥は、２つの異なった層のベンディング等の１
ｏｃａｌ　１ａｙｅｒ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　　（Ｌ　
Ｌ　Ｓ　）の境界に存在するとしている。この観点から
考えると、４■以下で微小配向欠陥が減少し、一方の配
向状態に吸収されるのは、層のヘンディング等のＬ　Ｌ
　Ｓ構造がその電圧の極性に対して安定なＬＬＳが成長
し、不安定なＬＬＳが吸収されていくことが考えられる
。また、微小配向欠陥が、エポキシ系ビーズ状粉末接着
剤の周辺に多く発生するというこ七を考えると、その配
向状態はエポキシ側面の効果により、周辺の領域の配向
状態と異なったＬＬＳ構造を示すのではないかと思われ
る。また、微小配向欠陥は、４Ｖ以上で再び増加し始め
るという特性ももっている。

〔まとめ〕

全面を同じ駆動条件で駆動するためには、分子配向の一
様化、特に微小配向欠陥の減少が重要な課題である。

今回の実験では、第５図から明らかなように、徐冷中で
の印加直流電圧の値が２〜８ボルトのときに、ｆ　ＩＩ
ＩＩＩＸ　＋　　ｆｌｌｌｉｌｌのバラツキの範囲が狭
くなって強誘電性液晶素子パネル全体についての駆動条
件がほぼ一様になることが判った。また、このとき、点
灯・非点灯の最大コントラスト比が得られる最大駆動周
波数ｆ　ｍａｘの変動幅と、半選択時に印加される電圧
±Ｖｈでコントラスト比が変化し始める駆動周波数ｆ　
ｍｉｎの変動幅との重なりが２ｋＨｚ以下であることと
、第４図から明らかなように、強誘電性液晶内の微小配
向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ　）の
個数密度が１５個／　０．１６ｍｍ２以下であれば、強
誘電性液晶素子パネル全体についての駆動条件がほぼ一
様になることが判った。

さらに、第６図から明らかなように、このときの徐冷条
件が５〜２０°Ｃ／ｈｒであれば、前記と同様にパネル
全体についての駆動条件がほぼ一様になることが判った
。

特に、１０℃／ｈｒの徐冷条件で、４Ｖ直流電圧を印加
したときに最も微小配向欠陥が少なく、駆動特性のバラ
ツキの小さい一様な配向状態が得られることが判った。

また、直流電圧に限らず、交流電圧による一様化も可能
である。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を述べる。

実施側↓ 表面に透明電極膜およびラビングされたまたはされない
ポリイミドフィルムよりなる配向膜を形成した外気の表
面周辺部に、エポキシ系ビーズ状粉末接着剤を約７μｍ
の厚さに塗布してシール部を形成し、この内部に直径５
．５μｍのエポキシ系ビーズ状粉末接着剤（組成につい
ては後述する）と直径２μｍのアルミナ性微粒子を所望
の密度（例えば、ともに、２００個／胴”　＝　９３．
７５個／　ｔｒａ　”〈１５個／　０．１６ｍ＋＋＋”
　）で分散させる。これに下方の基板を重ねて圧力（例
えば０．３〜５ｋｇ／ｃ＋ｆｌ）を加えながら加熱する
（例えば８０〜２００’Ｃ）。これで基板が２μｍの間
隔で平行な状態に固定されたセル構造体を得ることがで
きる。

完成されたセルに強誘電性力イラルスメクテイック液晶
（例えば先に挙げた材料である、ｐ−デシロキシベンジ
リデン−Ｐ′−アミノ−２−メチルブチルシンナメート
）を加熱してスメクテイックＡ相として注入した。その
スメクティックＡ相をカイラルスメクティックＣ相へ冷
却する際に、５〜２０°Ｃ／ｈｒで徐冷すると同時に２
〜８ボルトの電圧を印加して液晶を均一に配向させた。

このようにして強誘電性液晶素子を作ったところ、強誘
電性液晶内の微小配向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇ　ｄｉ−ｓ
ｌｏｃａｔｉｏｎ　）の個数密度は１５個１０．１６ｍ
２以下であった。また、点灯・非点灯の最大コントラス
ト比が得られる最大駆動周波数ｆ　ｍａＸの変動幅と、
半選択時に印加される電圧±Ｖｈでコントラスト比が変
化し始める駆動周波数ｆ　ｍ＝。の変動幅との重なりを
調べたところ、その重なりの周波数範囲は２ｋＨｚ以下
であった。

また、この強誘電性液晶素子を駆動させ光透過時と光遮
断時のコントラスト比を測定すると、５゜５〜６．５を
得ることができた。これは、充分大きなコントラスト比
であり、配向状態は乱されていない。

次にエポキシ系ビーズ状粉末接着剤の具体例を２．３挙
げる。

その１ エポキシ樹脂“エピコート”　　８２８を２０ｇと“エ
ピコート°”　１００１　（いずれも油化シェルエポキ
シ製商品名）を２０ｇを３００ｃｃポリカツプにとり、
界面活性剤“エマルジット″′９（第−工業製薬株式会
社製）を４ｇ加えた。さらにビスフェノールＡ型ジグリ
シジルエーテルとビスフェノールＡの付加物である潜在
型硬化剤である“エピキュア′”　１７１Ｎ（油化シェ
ルエポキシ製商品名）を４ｇ（約０．１２当量）を加え
、全体を９５°Ｃに加熱し、素早く掻き混ぜて透明な相
溶体とした。

−３１＝ テフロン製の板状翼を先端に付けた撹拌装置を容器内に
セットし、５０°Ｃの保温状態で８０Ｏｒｐｍの条件で
撹拌した。注射器に入れた５０°Ｃの水６ｃｃを加え、
４０秒間撹拌する操作を４回繰り返し、計２４ＣＣの水
により、上記エポキシ樹脂とエボキュア１７１Ｎ混合物
を乳化した。

このエマルジョンに０．４４当量のピペラジンを３２ｃ
ｃの水で希釈した硬化液を加えゆるやかに撹拌して均一
化した。

２５°Ｃで６日間放置し平均粒子径約６μｍの部分硬化
球状粒子を得た。

５．５±２μｍ内に９５ｗｔ％の粒子が入るような粒径
分布に湿式分級（水ヒ法）した。分級後の粒子懸濁液に
、シリカゾル“Ｓｎｏｗｔｅｘ”Ｎ（日産化学株式会社
製）を固形分ベースで粒子に対して１ｗｔ％を加え、３
０分間撹拌して、シリカゾルを粒子に吸着させた。

吸引濾過後、常温で減圧乾燥した。

スライドガラスの１５ｍｍ四方の中に０．５■の上記粒
子を均一に散布し、同じスライドガラスでカバ−し、ク
リップで押さえ付けたまま１７０°Ｃの熱風乾燥機に入
れ２時間キユアリング処理した。その後乾燥機から取り
出して測定した割裂強度は４０ｋｇ／１５肛であった。

その２ ′“エピコート８２８の４０ｇとフェノール系潜在型硬
化剤“エピキュア”１７１　Ｎの１２ｇ（約０．２６当
量）および界面活性剤“°ノイゲン”（第−工業製薬製
）　ＥＡ　１３７の４ｇを３００ｃｃボリカンプにとり
、９５°Ｃで加熱混合し、透明な相溶体にした。乳化温
度が常温である以外は、その１と同様の方法でこれを乳
化した。

このエマルジョンに０．３当量のピペラジンを３２ｃｃ
の水で希釈した硬化液を加えゆるやかに撹拌して均一化
した。

２５°Ｃで１〜３　ｒｐｍ程度のゆるやかな撹拌をしな
がら４日間放置し、平均粒子径６．５μｍの部分硬化球
状粒子を得た。

その１と同様に５．５μｍ±２μｍ内に９５−ｔ％の粒
子が入るように湿式分級し、その１と同様にシリカゾル
“Ｓｎｏｗｔｅｘ　”　Ｎを固形分で１ｗｔ％吸着させ
た。

減圧乾燥後の割裂強度は３５ｋｇ／１５ｍｍであった。

その３ エポキシ樹脂接着粒子に含まれるフェノール系硬化剤と
して以下のものが用いられ、いずれも良好なコントラス
ト比を得た。

メチロン（ＭＥＴＨＹＬＯＮ）　７５１０８　　　　Ｇ
　−Ｅ社しジメン（ＲＥＳＩＭＥＮＥ）　Ｐ９７　　　
モンサント社ハルカム（ＶＡＩＩＣＯＭ）　　１２８１
Ｂ　　　パルカム社スーパーベッカサイト　１００１　
　　日本ライヒホールド社 ヒタノール　　　　４０１０．４０２０　　日立化成社
デュポン社 実新ｌ吐λ 厚さ１００μｍの一軸配向ポリエチレンテレフタレート
フィルム（延伸倍率５．５倍）を用いて、片方の表面に
高真空下（２Ｘｌ０−”Ｔｏｏｒ　）　、かつ酸素雰囲
気下でタングステンポートに装填された金属インジウム
と金属スズとからなる蒸発源（金属スズ１２重量％）を
抵抗加熱によって真空蒸着した。

得られた導電膜の厚さは８５０人であった。次いで１５
０°Ｃで２０分間酸化熱処理し、シート抵抗５０Ω、か
つ透明なフィルムとした。続いてポリイミド製の配向膜
を形成し、ラビング処理した。

以上のようにして得られたフィルムを上板に用い、エポ
キシ硬化粒子（平均粒子直径２μｍ）をスペーサに用い
、実施例１のその１のエポキシ系ビーズ状粉末接着剤を
接着剤として用い１５０“Ｃで２μｍ間隔で硬化接着さ
せた。完成されたセルに強誘電性カイラルスメクティッ
ク液晶を加熱してスメクティックＡ相として注入した。

そのスメクティックＡ相をカイラルスメクティックＣ相
へ冷却する際に、５〜２０°Ｃ／ｈｒで徐冷すると同時
に２〜８ボルトの電圧を印加して液晶を均一に配向させ
た。

そして第７図のように液晶表示セルを作ったところ、強
誘電性液晶内の微小配向欠陥（ｚｉｇ−２ａｇｄｉｓｌ
ｏｃａｔｉｏｎ　）の個数密度は１５個１０．１６ｍｍ
”以下であった。また、点灯・非点灯の最大コントラス
ト比が得られる最大駆動周波数ｆ　ｍａｗの変動幅と、
半選択時に印加される電圧子■１でコントラスト比が変
化し始める駆動周波数ｆ　ｍｉｎの変動幅との重なりを
調べたところ、その重なりの周波数範囲は２ｋＨｚ以下
であった。

また、導電膜やフィルムに傷がつくことなく、かつ表面
を湾曲させても虹模様が生じず従来にない良好な液晶セ
ルが得られた。

参考例１ 比較例としてアミン系の硬化剤を含むＢステージエポキ
シ樹脂粒子を用いて強誘電性液晶電気光学素子を作製し
、コントラスト比を測ってみた。

すると、コントラスト比は３．０〜４．０に低下してお
り、配向が乱されていることが判った。

アミン系硬化剤含有Ｂステージエポキシ樹脂粒子として
、三井東圧株式会社製商品名“′ストラクトボンド”　
Ｘ−７４７Ｌ−５０を９０°Ｃで３０分加熱してＢステ
ージの状態にした後粉砕して分級して粒径７μｍにそろ
えた不定形の粒子を用いた。

なお、上述した実施例においては、スペーサ粒子および
エポキシ樹脂接着粒子を球形に形成しているが楕円球体
や多面体粒子を用いても同様の作用を奏することはいう
までもない。

また、上述の実施例１においては、基板をガラスにより
形成しているが、硬質耐熱性の高分子樹脂板材を使用し
ても同様の作用を奏する。

［発明の効果］ 本第１発明は、強誘電性液晶およびエポキシ系ビーズ状
粉末接着剤を用いた強誘電性液晶素子において、強誘電
性液晶内の微小配向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇｄｉｓｌｏｃ
ａｔｉｏｎ　）の個数密度を１５個１０．１６ｍｍ２以
下にするとともに、点灯・非点灯の最大コントラスト比
が得られる最大駆動周波数ｆ□８の変動幅と、半選択時
に印加される電圧±Ｖ６てコントラスト比が変化し始め
る駆動周波数ｆ　ｍｉｎの変動幅との重なりを２ｋＨｚ
以下に構成したものであるから、エポキシ系ビーズ状粉
末接着剤周辺における微小配向欠陥がなく、したがって
、双安定性（メモリ性）が非常にすくれたものとなった
。

また、本第２発明は、強誘電性液晶およびエポキシ系ビ
ーズ状粉末接着剤を用いた液晶素子の製造方法において
、液晶をスメクティックＡ相からカイラルスメクティッ
クＣ相へ冷却する際に、徐冷すると同時に２〜８ボルト
の電圧を印加して液晶を配向させることを特徴とするも
のであるから、前記のように微小配向欠陥がなく双安定
性（メモリ性）がすくれた強誘電性液晶素子を歩留り良
く効率的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明に係り、第１図は駆動特性
測定用波形図、第２図は微小配向欠陥数と駆動可能周波
数領域との関係を示す図、第３図はｆ、Ｘとｆ　ｍｉｎ
の平均値とバラツキの直流電圧による変化を示す図、第
４図は微小配向欠陥の平均数と直流電圧との関係を示す
図、第５図は駆動特性の一様性と直流電圧との関係を示
す図、第６図は駆動特性の一様性と徐冷条件の関係を示
す図である。また、第７図は従来例の強誘電性液晶素子
の一部破断の斜視回、第８図はその従来例の製造過程を
示す図である。 出願人　セイコー電子工業株式会社 出願人　東　　し　株　式　会　社 代理人　弁理士　杉　谷　　　勉 第３図 第４図 ２　　４　　６　　３ＶＣ＋（ イ 第５図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する２枚の基板の間に強誘電性液晶が封入さ
   れているとともにこの強誘電性液晶が存在している部分
   で前記２枚の基板がエポキシ系ビーズ状粉末接着剤を介
   して固着されている強誘電性液晶素子において、 前記強誘電性液晶内の微小配向欠陥（ｚｉｇ−ｚａｇｄ
   ｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）の個数密度が１５個／０．１６
   ｍｍ＾２以下であり、 かつ、点灯・非点灯の最大コントラスト比が得られる最
   大駆動周波数ｆ＿ｍ＿ａ＿ｘの変動幅と、半選択時に印
   加される電圧±Ｖ＿ｈでコントラスト比が変化し始める
   駆動周波数ｆ＿ｍ＿ｉ＿ｎの変動幅との重なりが２ｋＨ
   ｚ以下に構成されていることを特徴とする強誘電性液晶
   素子。
2. （２）強誘電性液晶を用いた液晶素子の製造方法におい
   て、液晶の存在している部分においてエポキシ系ビーズ
   状粉末接着剤を用いて２枚の基板を接着し、かつ、液晶
   をスメクティックＡ相からカイラルスメクティックＣ相
   へ冷却する際に、徐冷すると同時に２〜８ボルトの電圧
   を印加して液晶を配向させることを特徴とする強誘電性
   液晶素子の製造方法。
3. （３）特許請求の範囲第（２）項において、液晶の徐冷
   速度が、５〜２０℃／ｈｒの範囲であることを特徴とす
   る強誘電性液晶素子の製造方法。
4. （４）特許請求の範囲第（２）項において、印加する電
   圧が直流電圧であることを特徴とする強誘電性液晶素子
   の製造方法。