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JP3100014B2 - 強誘電性液晶素子及び該素子の製造方法 - Google Patents

強誘電性液晶素子及び該素子の製造方法

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JP3100014B2
JP3100014B2 JP04351573A JP35157392A JP3100014B2 JP 3100014 B2 JP3100014 B2 JP 3100014B2 JP 04351573 A JP04351573 A JP 04351573A JP 35157392 A JP35157392 A JP 35157392A JP 3100014 B2 JP3100014 B2 JP 3100014B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶素子及び
該素子の製造方法に関し、更に詳しくは駆動特性を改善
したセル構造を有する強誘電性液晶素子及び該素子の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用
して偏光素子との組み合わせにより透過光線を制御する
型の表示素子がクラーク(Clark)及びラガーウォ
ル(Lagerwall)により提案されている(特開
昭56−107216号公報、米国特許第436792
4号明細書等)。
【0003】この強誘電性液晶は、一般に特定の温度域
において、非らせん構造のカイラルスメクチックC相
(SmC* )又はH相(SmH* )を有し、この状態に
おいて、加えられる電界に応答して第1の光学的安定状
態と第2の光学的安定状態のいずれかを取り、且つ電界
の印加のないときはその状態を維持する性質、すなわち
双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も速やか
であり、高速ならびに記憶型の表示素子としての広い利
用が期待されている。
【0004】この双安定性を有する液晶を用いた光学変
調素子が所定の駆動特性を発揮するためには、一対の平
行基板間に配置される液晶が、電界の印加状態とは無関
係に上記2つの安定状態の間での変換が効果的に起るよ
うな分子配列状態にあることが必要である。
【0005】また、液晶の複屈折を利用した液晶素子の
場合、直交ニコル下での透過率は、
【0006】
【数5】 (式中、I0 :入射光強度、I:透過光強度、θ:チル
ト角、Δn:屈折率異方性、d:液晶層の膜厚、λ:入
射光の波長である。)で表わされる。
【0007】前述の非らせん構造におけるチルト角θは
第1と第2の配向状態でのねじれ配列した液晶分子の平
均分子軸方向の角度として現われることになる。上式に
よれば、かかるチルト角θが22.5°の角度の時最大
の透過率となり、双安定性を実現する非らせん構造での
チルト角θが22.5°にできる限り近いことが必要で
ある。
【0008】ところで、強誘電性液晶の配向方法として
は、大きな面積に亙って、スメクチック液晶を形成する
複数の分子で組織された液晶分子層を、その法線に沿っ
て一軸に配向させることができ、しかも製造プロセス工
程も簡便なラビング処理により実現できるものが望まし
い。
【0009】強誘電性液晶、特に非らせん構造のカイラ
ルスメクチック液晶のための配向方法としては、例え
ば、米国特許第4,561,726号明細書等が知られ
ている。
【0010】しかしながら、前記した強誘電性液晶セル
を長時間駆動し続けると、セル端部のセル厚がしだいに
増加していき、黄色に色付いて見えてくるという問題が
認められた。
【0011】このように、表示部の一方側が黄色に色付
いて見えると、表示画像の品質の低下が生ずるという問
題がある。この黄色の色付は白黒画像表示に限ることな
く、カラー表示では色バランスのズレという形で表われ
るため、高品位画像表示というには充分でなくなるとい
う問題がある。
【0012】尚、この表示素子は、通常カイラルスメク
チック液晶をマルチプレクシング駆動するための走査電
極と信号電極とで構成したマトリックス電極を備え、走
査電極には順次走査信号が印加され、該走査信号と同期
して信号電極には情報信号が印加される。
【0013】又、本発明者の実験によれば、ラビング処
理したポリイミド膜によって配向させて得られた非らせ
ん構造の強誘電性液晶でのチルト角θ(後述の図6に示
す角度)がらせん構造をもつ強誘電性液晶でのチルト角
H(後述の図5に示す角度)と較べて小さくなっている
ことが判明した。特に、従来のラビング処理したポリイ
ミド膜によって配向させて得た非らせん構造の強誘電性
液晶でのチルト角θは、一般に3°〜8°程度で、その
時の透過率はせいぜい3〜5%程度であった。
【0014】この様に、クラークとラガウォールによれ
ば双安定性を実現する非らせん構造の強誘電性液晶での
チルト角がらせん構造をもつ強誘電性液晶でのチルト角
と同一の角度をもつはずであるが、実際には非らせん構
造でのチルト角θの方が、らせん構造でのチルト角Hよ
り小さくなっている。しかも、この非らせん構造でのチ
ルト角θがらせん構造でのチルト角Hより小さくなる原
因が非らせん構造での液晶分子のねじれ配列に起因して
いることが判明した。つまり、非らせん構造をもつ強誘
電性液晶では、液晶分子が基板の法線に対して上基板に
隣接する液晶分子の軸より下基板に隣接する液晶分子の
軸(ねじれ配列の方向)へ連続的にねじれ角δでねじれ
て配列しており、このことが非らせん構造でのチルト角
θがらせん構造でのチルト角Hより小さくなる原因とな
っている。
【0015】尚、上記のような強誘電性液晶素子を得る
方法として交流を印加して配向を変化させた液晶素子が
提案されている(特開昭62−161123)。この技
術により非らせん構造におけるチルト角θを増大させる
ことができ、さらに液晶の配列を上下基板間でツイスト
配向からほぼ同じC−ダイレクタを有するパラレル配向
(ユニフォーム配向)にできることからクロスニコル下
における暗状態の透過率を少なくすることができる。こ
れにより高いコントラストが得られることが知られてい
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、強誘
電性液晶を用いる液晶セルにおいて、その端部でのセル
厚の増加を低減することにある。
【0017】又、本発明の目的は、絶縁層表面をラビン
グ処理することにより、黄変を防止する、或いは黄変の
発生を遅延させることにある。
【0018】加えて本発明の目的は、前記従来技術の問
題点に鑑み、強誘電性液晶素子において、前記液晶の移
動を抑制し、セル厚増加による黄変や空隙の発生を防止
することにある。
【0019】更に本発明の目的は、上述の従来技術の問
題点に鑑みなされたもので、素子の長期駆動時の液晶分
子の移動現象をおさえ、高コントラストで残像の少な
い、表示特性の信頼性を改善した強誘電性液晶素子を提
供することにある。
【0020】又、本発明は、上記問題点に鑑みなされた
ものであって、強誘電性液晶を用いた液晶素子におい
て、液晶駆動によるセル厚の局部的変化を防止した強誘
電性液晶素子及びその製造方法の提供を目的とする。
【0021】又、本発明は、上記問題点に鑑みなされた
ものであって、安定な配向性を保持したまま、液晶の移
動を低減させるような最適な形状、大きさ、密度の凹凸
を形成できる配向制御膜形成方法の提供を目的とする。
【0022】又、本発明の目的は、前述の問題点を解決
した強誘電性液晶素子を提供すること、特にカイラルス
メクチック液晶の非らせん構造での大きなチルト角θを
生じ、高コントラストな画像で、且つ残像を生じないデ
ィスプレイを達成できる強誘電性液晶素子を提供するこ
とにある。
【0023】さらに、他の目的は、液晶素子の構成を改
良することにより、特性を有する材料の選択の幅を広
げ、それにより低温による簡便な製造プロセスにおいて
も形成することができ、生産性に優れる上、カラーフィ
ルター等の他の材料の選択の幅をも広げることが可能と
なる素子構成を有する強誘電性液晶素子を提供すること
にある。
【0024】
【0025】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、それぞ
れ配向制御層を有する一対の電極基板間に強誘電性液晶
を保持してなり、該配向制御層の少なくとも一方の表面
には、径0.1〜10μm、高低差2〜30nmの凹凸
形状が10000個/mm 2 以上の密度で形成され、か
つ該凹凸形状が、主溶剤と該主溶剤より高い沸点を有す
る副溶剤とからなる混合溶剤を含む配向制御層形成用溶
液を電極基板上に塗布後、焼成することにより、配向制
御層を形成する過程で形成されたものであることを特徴
とする強誘電性液晶素子を提供することである。また、
本発明は、それぞれ配向制御層を有する一対の電極基板
間に強誘電性液晶を保持してなり、該配向制御層の少な
くとも一方の表面には、径0.1〜10μm、高低差2
〜30nmの凹凸形状が10000個/mm 2 以上の密
度で形成され、かつ該凹凸形状が、配向制御層を一旦層
形成した後、微粒子を表面に吹き付けることにより形成
されたものであることを特徴とする強誘電性液晶素子を
提供することである。さらに、本発明は、それぞれ配向
制御層を有する一対の電極基板間に強誘電性液晶を保持
してなり、該配向制御層の少なくとも一方の表面には、
径0.1〜10μm、高低差2〜30nmの凹凸形状が
10000個/mm 2 以上の密度で形成され、かつ該凹
凸形状が、配向制御層を一旦層形成した後、その表面に
スタンパーの表面凹凸形状を圧着、転写することにより
形成されたものであることを特徴とする強誘電性液晶素
子を提供することである。また、本発明は、それぞれ配
向制御層を有する一対の電極基板間に強誘電性液晶を保
持してなり、該配向制御層の少なくとも一方の表面に
は、径0.1〜10μm、高低差2〜30nmの凹凸形
状が10000個/mm 2 以上の密度で形成され、かつ
該凹凸形状が、一対の電極基板間隙と同等あるいはそれ
以下の粒径を有する微粒子を混入した配向制御層形成用
溶液を電極基板上に塗布し、加熱により層形成し、微粒
子を除去することにより該配向制御層を形成する過程で
形成されたものであることを特徴とする強誘電性液晶素
子を提供することである。
【0026】
【0027】
【0028】本発明は、透明電極の形成された一対の基
板のうち、少なくとも一方の基板にポリイミド配向膜を
有し、これらの基板間に強誘電性液晶を挟持している液
晶素子において、前記配向膜は、その表面に微細な凹凸
形状を有するとともに、表面近傍の炭素原子比率が化学
構造から算出される比率より大きい強誘電性液晶素子を
提供することである。
【0029】
【0030】本発明は、強誘電性液晶と、この強誘電性
液晶を間に保持して対向するとともに、その対向面には
それぞれ強誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形
成され、強誘電性液晶を配向するための一軸性配向処理
が施された一対の基板を備えた液晶素子において、液晶
を配向するための配向膜の厚さdを100Å以下にし、
かつ配向膜の下地の凹凸の平均高低差が500Å以下
で、凹凸の平均周期が1000Å以下である強誘電性液
晶素子を提供することである。
【0031】また、本発明は、強誘電性液晶と、この強
誘電性液晶を間に保持して対向するとともに、その対向
面にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を印加するための電
極が形成され、強誘電性液晶を配向するための一軸性配
向処理が施された一対の基板を備え、実効的なチルト角
がAC電界印加によって、AC電界印加前より広くされ
た液晶素子であって、配向膜の下地の凹凸の平均高低差
が500Å以下で、凹凸の平均周期が1000Å以下で
ある強誘電性液晶素子を提供することである。
【0032】
【0033】また、本発明は、電極の形成された一対の
基板のうち、少なくとも一方の基板上には、少なくとも
一層以上の絶縁膜、及び一軸性配向処理の施された配向
制御膜が配置されており、その基板間に強誘電性液晶を
挟持している液晶素子において、上記絶縁膜表面に、 幅 0.1〜20μm 高低差 100〜2000Å 密度 2,500個/mm2 以上 の凹凸形状を有する強誘電性液晶素子を提供することで
ある。
【0034】また、本発明は、電極上に配向膜を設けた
一対の電極基板を対向配置し、該基板間に強誘電性液晶
を封入した液晶素子の製造方法において、電極を形成し
た基板上に配向膜形成用溶液を塗布し、この状態で所定
時間以上放置し、該所定の放置時間はセル厚変化を所定
値以下に抑えるのに十分な量の凹凸を配向膜表面に形成
するために必要な時間である強誘電性液晶素子の製造方
法を提供することである。
【0035】加えて、本発明は、電極上に配向膜を設け
た一対の電極基板を対向配置し、該基板間に強誘電性液
晶を封入した液晶表示素子の製造方法において、前記両
基板間の間隙またはそれ以下の粒径の粒子を前記配向膜
形成用溶液に混入し、配向膜形成後に前記粒子を除去し
て該粒子跡の配向膜表面に凹凸を形成する強誘電性液晶
素子の製造方法を提供することである。
【0036】更に、本発明は、液晶駆動用の電極群をそ
れぞれ有する1組の基板間に絶縁層を介して強誘電性液
晶を保持して成る強誘電性液晶素子の製造方法におい
て、各基板の絶縁層を形成するに際しては、液晶駆動用
の電極群が形成された基板面の上に第1の絶縁層を形成
する第1工程と、第1の絶縁層が形成された基板面の上
に直径1μm以下の無機微粒子を散布する第2工程と、
無機微粒子が散布された基板上に第2の絶縁層を形成す
る第3工程とを具備する強誘電性液晶素子の製造方法を
提供することである。
【0037】以下、本発明を詳細に説明する。本発明者
は、上述した黄色の色付きについて解析を行なった。本
発明者の研究によれば、上述したセル端部でのセル厚の
増加は駆動により液晶自身が液晶セル間の所定の方向へ
移動することによって、セル端部での圧力が増加し、そ
の結果セル厚が増加していることが認められた。液晶分
子が液晶セルの中を移動する力の発生原因は、おそらく
駆動パルスによる交流的な電界により、液晶分子の双極
子モーメントが揺らぐことにより発生する電気力学的効
果であろうと推定される。
【0038】また、本発明者の実験によれば、図1
(A)に示すように、移動の方向22はラビング方向2
0と液晶分子の平均分子軸方向21、21′により決ま
っている。液晶分子の移動方向がこのようにラビングの
方向に依存することから、その現象は基板界面でのプレ
チルトの状態に依存していることが推測される。平均分
子軸方向21、21′は強誘電性液晶分子の双安定状態
における平均的な分子位置を示している。ここで、例え
ば、平均分子軸方向が21で示した状態で液晶がスイッ
チングしない程度の適当な交流電界を印加すると、矢印
22方向に液晶分子が移動する。但し、ここでは自発分
極の向きが負である液晶材料を用いた場合について述べ
ている。さらに、この液晶移動現象はセルの配向状態に
依存している。即ち、後述するC2配向ではこの現象は
極めて起こりにくく、C1配向で且つユニフォーム配向
において顕著に観測される。
【0039】C1およびC2の2種類の配向状態は、図
2に示すようなスメクチック層のシェブロン構造の違い
で説明できる。図2で、31はスメクチック層、32は
C1配向の領域、33はC2配向の領域を表す。スメク
チック液晶は一般に層構造をもつが、SmA(スメクチ
ックA)相からSmC(スメクチックC)相またはSm
* 相に移転すると層間隔が縮むので図3のように層が
上下基板11a、11bの中央で折れ曲がった構造(シ
ェブロン構造)をとる。折れ曲がる方向は図に示すよう
にC1とC2の2つあり得るが、よく知られているよう
にラビングによって基板界面の液晶分子は基板に対して
角度をなし(プレチルト)、その傾斜方向はラビング方
向Aに向かって液晶分子先端が上昇し先端が浮いた格好
になる向きである。このプレチルトのためにC1配向と
C2配向は弾性エネルギー的に等価でなく、上述のよう
にある温度で転移が起こる。また、機械的な歪みで転移
が起こることもある。図2の層構造を平面的にみると、
ラビング方向Aに向かってC1配向からC2配向に移る
ときの境界34はジグザグの稲妻状でライトニング欠陥
と呼ばれ、C2からC1に移るときの境界35は幅の広
い、ゆるやかな曲線状でヘアピン欠陥と呼ばれる。
【0040】強誘電性液晶を配向するための相互にほぼ
平行で同一方向の−軸性配向処理が施された一対の基板
を備え、強誘電性液晶のプレチルト角をα、チルト角
(コーン角の1/2)をΘ、SmC* 層傾斜角をδと
し、強誘電性液晶は、式(1)で表される配向状態を有
するようにすると、C1配向状態においてさらにシェブ
ロン構造を有する4つの状態が存在する。
【0041】
【数6】Θ<α+δ 式(1)
【0042】この4つのC1配向状態は、従来のC1配
向状態とは異なっており、なかでも4つのC1配向状態
のうちの2つの状態は、双安定状態(ユニフォーム状
態)を形成している。ここて、無電界時のみかけのチル
ト角をθaとすれば、C1配向状態にける4つの状態の
うち、式(2)の関係を示す状態をユニフォーム状態と
いう。
【0043】
【数7】Θ>θa>Θ/2 式(2)
【0044】ユニフォーム状態においては、その光学的
性質からみてダイレクタが上下基板間でねじれていない
と考えられる。図3(A)はC1配向の各状態における
基板間の各位置でのダイレクタの配置を示す模式図であ
る。図中51〜54は各状態においてダイレクタをコー
ンの底面に投影し、これを底面方向から見た様子を示し
ており、51及び52がスプレイ状態、53および54
がユニフォーム状態と考えられるダイレクタの配置であ
る。同図から分かるとおり、ユニフォームの2状態53
と54においては、上下いずれかの基板界面の液晶分子
の位置がスプレイ状態の位置と入れ替わっている。図3
(B)はC2配向を示しており、界面のスイッチングは
なく内部のスイッチングで2状態55と56がある。こ
のC1配向のユニフォーム状態は、従来用いていたC2
配向における双安定状態よりも大きなチルト各θaを生
じ、輝度を大きくできコントラストを高くすることがで
きる。
【0045】前述した液晶分子の移動は、実際の液晶セ
ルでは、図1(A)に示すように、例えばセル全体で液
晶分子位置が平均分子軸方向21で示した状態にあった
とすると、セル内部で矢印22の方向、つまり図の紙面
の右から左へ液晶の移動が生じる。その結果、図1
(B)に示すように領域23のセル厚が経時的に厚くな
り、色付を生じてくることになる。液晶分子が矢印2
1′で示した状態にあるときは、交流電界下での移動方
向は逆になるが、いずれにせよ、ラビング方向20に対
して垂直な方向、即ちスメクチック層内において液晶の
移動が生じる。
【0046】又、本発明者の実験によれば、図4に例示
するように、矢印A方向にラビング処理したポリイミド
膜によるハイプレチルト配向構造を有する非らせん構造
の強誘電性液晶セルにおいて、白または黒の定型パター
ン61または63を書き込んで駆動し続けると、白と黒
に対応する分子位置に応じた方向で、カイラルスメクチ
ックC状態の層方向BまたはCに液晶分子が移動する。
そして、移動方向へ液晶が蓄積し、セルギャップを押し
拡げて液晶層の厚さを拡大することにより、セル端部領
域65が黄色に着色(黄変)する。また、移動の反対側
には、液晶分子が無くなって空隙領域67が形成され
る。この現象は、セルのシール69近傍が最も顕著であ
り、セルの内側へと拡大する。
【0047】このように、長期間の駆動により液晶分子
の一方向への移動が生じ、その結果セル厚の微妙な変化
が伴ない、表示特性上、色づき現象が観察されることを
本発明者は見出した。
【0048】具体的には、液晶分子の移動方向では、セ
ル厚が厚い方向に変化し、次第に黄色味を帯びた状態に
変化する。又、反対方向においては、液晶量の少ない状
態が生じ、配向の乱れた現象等が生じてくる。従って、
これらの現象により、長期間駆動を行った液晶素子の均
一表示性能は、初期状態に比べ著しく劣化し、信頼性上
の問題を有していることを見出した。
【0049】又、上記のごとき液晶の移動によるセル厚
の変動は、駆動電圧しきい値特性の変化につながるほ
か、液晶素子の長時間連続駆動における耐久性に悪影響
を与える。
【0050】そして、本発明者は、電極基板上に設ける
配向制御層の表面に微細な凹凸形状を設けることにより
液晶の分子の面方向での移動が効果的に抑制され、上記
したセル端部でのセル厚の増加という問題が解決される
ことを見出したのである。
【0051】また、本発明者は、配向制御層表面に、所
定の凹凸形状(ないしディンプル)を付与することで、
このような液晶の移動を大幅に減少させた均一配向を実
現することが可能であることを見出した。
【0052】つまり、本発明者は、前述した液晶の状態
は基板界面、即ち、配向制御膜表面の物理的状態に強く
依存し、配向制御膜表面に適当なサイズの凹凸を設ける
ことにより、液晶の移動が著しく低減されることを見出
した。
【0053】先に述べた双安定性を有し、この双安定性
を用いた光学変調素子が所定の駆動特性を発揮するため
には、一対の平行基板間に配列される液晶が電界の印加
状態とは無関係に、2つの安定状態間での変換が効率的
に起こる配向状態、つまり一軸性の良好な配向状態であ
ることは重要である。
【0054】また、高輝度、高スピードのスイッチング
素子を実現するためには大きな自発分極を有する強誘電
性液晶を用いる必要がある。しかしながら、配向膜厚が
厚い、または高インピーダンスの絶縁膜を用いた時は、
大きな自発分極によってもたらされる逆電場のためスイ
ッチング特性が著しく損なわれ、表示素子として機能し
なくなる場合があるので、注意を要する。
【0055】さらに、上記逆電場の影響を少なくする為
に、配向制御膜を薄くしていくと、強誘電性液晶の配向
の均一性が損なわれ、これまた表示素子としては機能し
なくなる場合があるので注意を要することが本発明者の
実験で明らかになった。
【0056】上記した本発明の目的は配向膜の下地とな
る絶縁層や電極の表面及び/又は配向膜の表面に凹凸を
形成するこによって達成される。
【0057】すなわち、本発明では、絶縁層や電極の表
面及び/又は配向膜の表面に所望の凹凸を形成すること
によって、液晶の移動を防止又は減少し、その結果生ず
るセル厚の増加に伴うセルの黄変や空隙の発生を防止又
は減少して、高コントラストで表示特性の経時変化の少
ない強誘電性液晶素子を提供する。
【0058】又、本発明では、上記した絶縁層や電極あ
るいは配向膜の凹凸を簡単で且つ再現性の良い方法を用
いて形成する。
【0059】凹凸の形成は、本発明では、配向膜となる
層を設けた後に所望時間を経過してから該層を焼成して
配向膜としたり、配向膜となる層中に微粒子を混入した
り、該混入された微粒子をラビング処理によって脱落さ
せたりして配向膜の表面に凹凸を形成する、あるいは、
絶縁膜となる層中に微粒子を混入したり、その後絶縁層
表面に配向膜を設け、この配向膜をラビングすることで
絶縁層中の微粒子を脱落させたり、絶縁層表面をラビン
グすることで絶縁層や配向膜の表面に凹凸を形成する。
さらには、配向膜形成後微粒子を配向膜表面に吹きつけ
たり、スタンパーで機械的に処理することで配向膜表面
に凹凸を形成したりする方法を好ましい具体的な一例と
して挙げることができる。尚、上記処理は夫々の処理を
適宜組合せて良いことはもちろんである。
【0060】形成される凹凸は使用する液晶材料、配向
膜材料、配向膜や絶縁層の膜厚セル間ギャップ、液晶素
子の駆動条件等によって多少変化するものであるが、好
ましくは以下の様にする。
【0061】絶縁層又は電極は、たとえば凹凸の幅を
0.1〜20μm、凹凸の高低差を好ましくは100〜
2000Å、より好ましくは100〜500Åとするの
が望ましい。この際、凹凸が個々の凸部又は/及び凹部
で形成されている場合には、その凹凸の周期を好ましく
は1000Å以下、より好ましくは100〜1000Å
とし、その凸部又は凹部の密度を2,500個/mm2
以上とすることが好ましい。
【0062】絶縁層上に設けられる配向膜の厚さにもよ
るが、絶縁層又は電極の平均高低差が500Åより大き
くなると、凹凸が大きすぎるために物理的に液晶の配向
が乱されやすく、又平均高低差が100Åよりも小さく
なると配向膜を設けることによってその効果が充分なも
のでなくなる場合がある。上記凹凸の周期は100Åよ
り小さいと配向膜を形成することによってその効果が充
分なものでなくなる場合があり、1000Åより大きく
なると凹凸が疎になるために充分な効果を得ることがで
きない場合がある。
【0063】
【0064】しかしながら、絶縁層の表面の凹凸の程度
は後に形成される配向膜の表面の凹凸に密接に関連する
ので重要な事項ではあるが、配向膜の表面に形成される
凹凸の方が本発明においてはより重要である。
【0065】配向膜の表面に形成される凹凸はその高低
差を好ましくは500Å以下、より好ましくは20Å〜
500Å、さらに好ましくは20Å〜300Åとし、凹
凸の周期を好ましくは1000Å以下、より好ましくは
100〜1000Åとするのが望ましい。
【0066】また、凹凸の密度で示すと、好ましくは1
0000個/mm以上、より好ましくは10000〜2
×107 個/mm2 とするのが望ましい。凹凸の形状は
特に決められていないが、凹部の形状をデインプル形状
(又は凸部の形状を球状)とすることは微粒子を利用し
た凹凸形成で容易に形成し得るために好ましい。又同様
に円形形状のものも望ましい形状の1つである。
【0067】また、配向膜の厚さは、液晶の移動の防止
や低減がはかれ、充分な配向性が得られるのであれば良
いものであるが、好ましくは30Å〜1μm、より好ま
しくは50Å〜1000Å、更に好ましくは100Å以
下とするのが望ましい。
【0068】形成されるディンプル又は凹部は配向膜の
膜厚をda、形成されたディンプル又は凹部の深さをD
aとすると、da<D<100daとされるのが望まし
い。
【0069】尚、本発明は、強誘電液晶を利用した液晶
素子に適用した場合に最も効果的なものである。また、
使用される強誘電液晶は、プレチルト角が大きい方がよ
り効果的であり、具体的な角度でいえば、プレチルト角
が好ましくは5°以上、より好ましくは10°以上、更
に好ましくは15°以上の場合に一層本発明は効果的で
ある。
【0070】尚、図5及び図6の液晶セルの模式的斜視
図を用いて強誘電性液晶の動作を説明する。
【0071】図5は、強誘電性液晶の動作説明のため
に、セルの例を模式的に描いたものである。521aと
521bは、In23 、SnO2 あるいはITO等の
薄膜からなる透明電極で被覆された基板(ガラス板)で
あり、その間に液晶分子層522がガラス基板面に垂直
になるよう配向したSmC* (カイラルスメクチック
C)相又はSmH* (カイラルスメクチックH)相の液
晶が封入されている。太線で示した線523は液晶分子
を表わしており、この液晶分子523はその分子に直交
した方向に双極子モーメント(P⊥)524を有してい
る。基板521aと521b上の電極間に一定の閾値以
上の電圧を印加すると、液晶分子523のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント(P⊥)524がすべて電界
方向に向くよう、液晶分子523は配向方向を変えるこ
とができる。液晶分子523は、細長い形状を有してお
り、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従
って例えばガラス基板面の上下に互いにクロスニコルの
偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変わ
る液晶光学変調素子となることは、容易に理解される。
【0072】本発明の液晶素子で用いる双安定性配向状
態の表面安定型強誘電性液晶セルは、その厚さを充分に
薄く(例えば、0.1〜3μm)することができる。こ
のように液晶層が薄くなるにしたがい、図6に示すよう
に、電界を印加していない状態でも液晶分子のらせん構
造がほどけ、非らせん構造となり、その双極子モーメン
トPaまたはPbは上向き(534a)又は下向き(5
34b)のどちらかの状態をとる。
【0073】このようなセルに、図6に示す如く一定の
閾値以上の極性の異なる電界Ea又はEbを電圧印加手
段531aと531bにより付与すると、双極子モーメ
ントは、電界Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上
向き534a又は下向き534bと向きを変え、それに
応じて液晶分子は、第1の安定状態533aあるいは第
2の安定状態533bの何れか一方に配向する。
【0074】この強誘電性液晶セルによって得られる効
果は、その第1に応答速度が極めて速いことであり、第
2に液晶分子の配向が双安定性を有することである。第
2の点を、例えば図6によって更に説明すると、電界E
aを印加すると液晶分子は第1の安定状態533aに配
向するが、この状態は電界を切っても安定である。又、
逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2の安定
状態533bに配向してその分子の向きを変えるが、や
はり電界を切ってもこの状態に留まっている。また、与
える電界Eaが一定の閾値を越えない限り、それぞれの
配向状態にやはり維持されている。
【0075】以下、図面を用いて本発明を説明する。図
12は本発明の強誘電性液晶素子(セル)の一態様を模
式的に示す断面図である。
【0076】図12に示すようにこの液晶セルは、一対
の平行に配置した上基板1211a及び下基板1211
bとそれぞれの基板に配線した、例えば厚さが約400
〜3000Åの透明電極1212aと1212bを備え
ている。透明電極1212aおよび1212b上には、
例えば厚さが100〜3000Åの絶縁膜1213a及
び1213bならび配向制御層(膜)1214a、12
14bが形成されている。本明細書においては、121
1a〜1214a及び1211b〜1214bの結合体
のそれぞれを電極基板と称している。そして上基板12
11aを含む上側電極基板1210bと下基板1211
bを含む下側電極基板1210bとの間には強誘電性液
晶、好ましくは少なくとも2つの安定状態をもつ非らせ
ん構造の強誘電性スメクチック液晶1215が配置され
ている。
【0077】本発明における絶縁膜1212a、121
2bは塗布、焼成タイプの無機酸化物でもよいしスパッ
タ膜でもよい。また、2層構成以上の多層膜でもよい。
【0078】配向制御層1214a、1214bは、先
に述べた範囲の膜厚とされるが、好ましくは、5〜10
0nm、(50〜1000Å)、好ましくは15〜40
nm(150〜400Å)の膜厚で形成される。通常、
高分子ポリマーが用いられるが、この発明における素子
では、フッ素含有ポリイミド等の高いプレチルト角を与
える配向制御膜が好適である。
【0079】本発明に従い、上記したような配向制御層
1214a、1214bの少なくとも一方好ましくは双
方に、径0.1〜10μm、好ましくは0.3〜4μ
m、高低差2〜30nm、好ましくは5〜15nmの凹
凸形状を10000個/mm2以上、好ましくは100
000〜2×107 個/mm2 の密度で形成する。ここ
で凹凸形状の径が0.1μm未満では所望の液晶分子移
動抑制効果が不充分な場合があり、10μmを超える
と、配向欠陥の原因になる場合がある。
【0080】凹凸形状(ないしはディンプル)の平面形
状は、先に述べたようにほぼ円径のものが好ましいほ
か、楕円形あるいは不規則形状であってもよい。また円
径以外の場合は、短径を基準に0.1〜10μmの径を
定めるとよい。
【0081】凹凸形状の高低差が20Å未満では、所望
の液晶分子移動抑制効果が不充分となる場合があり、3
00Åを超えると、配向欠陥の原因になる場合がある。
【0082】凹凸形状の密度は、所望の液晶分子移動抑
制効果を得るために10000個/mm2 以上、特に1
×105 〜2×107 個/mm2 の密度で存在すること
が好ましい。形態は、個々の凹凸形状の中により小さな
凹凸形状が含まれる複合凹凸形状であってもよい。また
凹凸形状の密度が大きく、一見連続して存在する場合に
は、上記径および高低差は単位凹部あるいは凸部によっ
て満たされることになる。
【0083】配向制御層に上記したような凹凸形状を形
成する方法には、かなりの多様性があり、例えば以下の
1)〜4)のような方法が好ましく用いられる。
【0084】1)主溶剤と該主溶剤より高い沸点を有す
る副溶剤とからなる混合溶剤を含む配向制御層形成溶液
を電極基板上に塗布後、焼成することにより配向制御層
を形成する過程で凹凸形状を形成する方法。
【0085】この際、主溶剤は配向制御層形成用樹脂
(またはその前駆体)に対して良好な溶解能を示し、成
膜のための乾燥性の観点から、沸点が好ましくは140
〜210℃の範囲にある良溶媒、例えばN−メチルピロ
リドン、n−ブチルセロソルブ、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルフォルムアミド、ジメチルスルフォキシド
等から選択した少なくとも一種が好ましく用いられる。
また副溶剤としては、前期主溶剤よりも沸点が20〜4
0℃高く、且つ配向制御層形成のための焼成温度(例え
ば200〜270℃)よりも20〜40℃低い沸点を有
する配向制御層形成樹脂に対する良好な溶解能と、主溶
剤に対する良好な混和性を示す溶剤が好ましく、例え
ば、n−ブチルカルビトール、n−プロピルカルビトー
ル、クレゾール等から選択した少なくとも一種が好まし
く用いられる。
【0086】これら副溶剤は、溶剤全体の10〜70重
量%、特に20〜60重量%の割合で含まれることが好
ましく、また配向制御層形成用樹脂(またはその前駆
体)は、1〜10重量%、特に2〜6重量%と、比較的
薄い濃度とすることが均一な薄膜形成を可能にするため
に好ましい。
【0087】このようにして形成した配向制御層形成用
樹脂溶液を電極基板上に塗布後、室温近傍の温度(例え
ば20〜30℃)で、30分以上、好ましくは60分以
上放置して、塗膜を熟成した後、例えば200〜270
℃で焼成することにより配向制御層が形成され、この焼
成あるいは焼成のための昇温の過程で、主として副溶剤
の揮散により所望の凹凸形状が形成される。
【0088】あるいは、絶縁膜層表面の凹凸形状を形成
するために、沸点の異なる溶剤、好ましくは(主溶剤の
沸点)<(貧溶剤の沸点)となる2種以上の溶剤を含む
絶縁膜溶液を塗布、焼成する。主溶剤として具体的に
は、トルエン、ジエチルセロソルブ、メチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、ジアセトンアルコール、メトキ
シメトキシエタノール、ブチルセロソルブ、ジエチルカ
ルビトール、ジブチルセロソルブ、メチルカルビトー
ル、エチルカルビトール、ジブチルカルビトール、ブチ
ルカルビトール、n−ブチルアセテート、エトキシプロ
パノール等の多価アルコール及び、その誘導体、貧溶剤
として具体的には、n−メチルピロリドン、γ−ブチル
ラクトン等が挙げられる。
【0089】2)配向制御層を一旦層形成した後、微粒
子を表面に吹き付けることにより凹凸形状を形成する方
法。このための微粒子としては、例えばスプレーノズル
から微細に噴霧された純水を液体窒素で急冷することに
より形成した微小均一な氷の粒子が好ましく用いられる
ほか、シリカ、アルミナ、セライト、ジルコニア等の粒
径の揃った無機酸化物微粒子が好ましく用いられる。こ
の際、微粒子としては平均粒径が5〜50μmの範囲の
ものが好ましい。
【0090】3)配向制御層を一旦層形成した後、その
表面にスタンパーの表面凹凸形状を圧着、転写すること
により形成する方法。
【0091】この際凹凸の高低差は、スタンパーの押し
圧を変化させることにより任意に設定できる。また、凹
凸形状は、スタンパーの凹凸形状を変化させることによ
り種々の形状が得られる。
【0092】4)一対の電極基板間隙と同等あるいはそ
れ以下の粒径を有する微粒子を混入した配向制御層形成
用溶液を電極基板上に塗布し、加熱により層形成し、微
粒子を除去することにより該配向制御層を形成する過程
で凹凸形状を形成する方法。
【0093】この際用いる微粒子は、上述したように一
対の電極基板間隙と同等あるいはそれ以下の粒径を有す
ることが好ましい。他方、粒径の下限としては、その除
去の容易性から、配向制御層の厚さの15倍以上である
ことが好ましい。
【0094】また、微粒子は配向制御層形成のための焼
成に耐えるべく、200℃以上、特に300℃以上の耐
熱性を有することが好ましい。
【0095】微粒子の除去は、焼成による配向制御層形
成後のラビングによる一軸配向処理過程で達成できるほ
か、有機溶剤および水の少なくとも一つを含む液体中で
の電極基板の超音波洗浄によっても達成できる。この電
極基板の超音波洗浄は一軸配向処理の後処理工程として
も、実施できる。
【0096】上記した1)〜3)の方法において、一般
には凹凸形状を形成した後に一軸配向処理を行なうこと
が好ましいが、2)および3)の方法においては、一軸
配向処理後に凹凸形状を付与してもよい。
【0097】本発明では強誘電性液晶としてカイラルス
メクチック相状態のものを用いることができ、具体的に
は、カイラルスメクチックC相(SmC* )、H相(S
mH* )、I相(SmI* )、K相(SmK* )、G相
(SmG* )やF相(SmF* )の液晶を用いることが
できる。
【0098】特に、好ましい強誘電性液晶としては、こ
れより高温側でコレステリック相を示すものを用いるこ
とができ、例えば、下述の相転移温度および物性値を示
すピリミジン混合液晶を用いることができる。 (ピリミジン系混合液晶)
【0099】
【数8】
【0100】図12に示す本発明の強誘電性液晶素子
は、前述のようにして形成した一対の電極基板1210
aと1210bのいずれか一方の配向制御層の上に、シ
リカビーズ、アルミナビーズ等からなるスペーサービー
ズ1216を散布した後、一対の配向制御層1214
a、1214bに付した一軸配向処理方向が図示のよう
にほぼ平行(またはほぼ逆平行)となるように組み合わ
せ、必要に応じてスペーサービーズとともに用いる粒状
接着剤並びに周縁部を封ずるエポキシ樹脂接着剤によ
り、両電極基板を互いに接着して注入口を有する空セル
を形成し、上記のような液晶を、好ましくはコレステリ
ック相以上の温度に加熱して注入し、注入口を封口後、
カイラルスメクチック相温度まで除冷し、更に、両側に
クロスニコルの位置関係に一対の偏光板1217a、1
217bを配置することにより得られる。
【0101】強誘電性液晶の詳細については、例えばL
E JOURNAL DE PHYSIQUE LET
TERS”36(L−69)1975、「Ferro
electric Liquid Crystal
s」;”Applied Physics Lette
rs”36(11)1980「Submicro Se
cond Bi−stable Electroopt
ic Switchingin Liquid Cry
stals」;”固体物理”16(141)1981
「液晶」、米国特許第4,561,726号公報、米国
特許第4,589,996号公報、米国特許第4,59
2,858号公報、米国特許第4,596,667号公
報、米国特許第4,613,209号公報、米国特許第
4,614,609号公報、米国特許第4,622,1
65号公報等に記載されており、本発明ではこれらに開
示された強誘電性液晶を用いることができる。
【0102】以下、本発明の参考例として絶縁層中に微
粒子を混入させた場合の液晶素子について説明する。
【0103】図22は本発明の参考例の強誘電性液晶素
子の一例を示す模式図である。同図22において、22
11aと2211bは各々In23やITO(インジウ
ム チン オキサイド;Indium Tin Oxi
de)等の透明電極2212aと2212bで被覆され
た基板(ガラス基板)であり、その上に50Å〜200
0Å厚の絶縁膜2213aと2213b(例えば、Ti
−Si等の塗布膜)と50Å〜1000Å厚の配向膜2
214aと2214bとが各々積層されている。この
際、絶縁膜2213aと2213bの中にはシリカやア
ルミナ等の微粒子2218が分散されている。
【0104】また、この際、配向膜2214aと221
4bは平行かつ同一向き(図22でいえばA方向)にな
るようラビング処理が施され配置されている。基板22
11aと2211bとの間には、強誘電性カイラルスメ
クチック液晶2215が配置され、基板2211aと2
211bとの間隔の距離は、強誘電性カイラルスメクチ
ック液晶15のらせん配列構造の形成を抑制するのに十
分に小さい距離(例えば、0.1μm〜3μm)に設定
され、強誘電性カイラルスメクチック液晶2215は双
安定性配向状態を生じている。上述の十分に小さい、強
誘電性カイラルスメクチック液晶2215が配置されて
いる液晶間距離は、配向膜2214aと2214bとの
間に配置されたビーズスペーサー2216(例えば、シ
リカビーズ、アルミナビーズ等)によって保持される。
また、2217a, 2217bは偏光板を示す。
【0105】本発明において用いられる配向膜は、特に
制限するものではないが、好ましくは以下の一般式
(1)で示されるようなポリイミドおよび一般式(2)
で示されるようなポリアミドが好ましい。
【0106】
【化3】
【0107】(式中、Aは4価の有機残基、R1 ,R2
は炭素原子数1〜10のアルキル基またはフルオロアル
キル基を示す。ただし、R1 ,R2 は同じでも又は異な
っていてもよい。)
【0108】
【化4】
【0109】(式中、Bは2価の有機残基、R3 ,R4
は炭素原子数1〜10のアルキル基またはフルオロアル
キル基を示す。ただし、R3 ,R4 は同じでも又は異な
っていてもよい。)
【0110】本発明における絶縁層を基板上に設ける際
には、絶縁層を形成する材料をヘキシレングリコール、
n−ブチルセロソルブ、イソプロピルアルコール(IP
A)等の溶剤により0.01〜40(重量)%溶液に調
製し、該溶液をスピンナー塗布法、スプレイ塗布法、ロ
ール塗布法などの方法により基板上に塗布する。この
際、あらかじめ微粒子をボールミル法、US分散法等に
より溶液中に分散させておく。塗布した基板は、60〜
150℃の温度で例えば約10分間仮焼成し溶媒を蒸発
させ、その後UV照射を行ない、次いで250℃〜35
0℃で例えば約1時間焼成を行なう。
【0111】本発明で用いる絶縁層は、30Å〜1μm
程度、好ましくは50Å〜2000Åの膜厚に設定す
る。
【0112】この様にして形成された絶縁層の表面に
は、微小の凹凸が生じる。これが斜方蒸着により形成さ
れるカラムと同様の作用をし、その斜面に沿って液晶分
子が順次並び、それによってコントラストの高い配向状
態が導かれるものと思われる。
【0113】また、本発明で用いる配向膜を基板上に設
ける際には、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルスルフオキシド、N−メチル−2−ピロ
リドンなどの溶剤により0.01〜40重量%溶液に調
製し、該溶液をスピンナー塗布法、スプレイ塗布法、ロ
ール塗布法などにより基板上に塗布した後、100〜3
00℃、好ましくは150〜250℃の温度で加熱して
配向膜を形成することができる。この配向膜は、しかる
後に布などでラビング処理される。
【0114】図25は本発明の液晶素子におけるポリア
ミドまたはポリイミド配向膜を用いた配向方法により配
向した液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図、図2
6はそのC−ダイレクタを示す図である。
【0115】図25に示す2551a及び2551b
は、それぞれ上基板及び下基板を表わしている。255
0は液晶分子2552で組織された液晶分子層で、液晶
分子2552が円錐2553の底面2554(円形)に
沿った位置を変化させて配列している。
【0116】図26は、C−ダイレクタを示す図であ
る。同図26のU1 は一方の安定配向状態でのC−ダイ
レクタ2581で、U2 は他方の安定配向状態でのC−
ダイレクタ2581である。C−ダイレクタ2581
は、図25に示す液晶分子層2550の法線に対して垂
直な仮想面への分子長軸の写影である。
【0117】一方、従来のラビング処理したポリイミド
膜或いはポリアミド膜によって生じた配向状態は、図2
7のC−ダイレクタ図によって示される。図27に示す
配向状態は、上基板2551aから下基板2551bに
向けて分子軸のねじれが大きいため、チルト角θは小さ
くなっている。
【0118】次に、図28(A)は、C−ダイレクタ2
581が図26の状態(ユニフォーム配向状態という)
でのチルト角θを示す説明図、および図28(B)はC
−ダイレクタ2581が図27の状態(スプレイ配向状
態という)でのチルト角θを示す説明図である。図中、
2560は前述した本発明の特定のポリアミドまたはポ
リイミド膜に施したラビング処理軸を示し、2561a
は配向状態U1 での平均分子軸、2561bは配向状態
2 での平均分子軸、2562aは配向状態S1 での平
均分子軸、2562bは配向状態S2 での平均分子軸を
示す。平均分子軸2561aと2561bとは、互いに
閾値電圧を超えた逆極性電圧の印加によって変換するこ
とができる。同様のことは平均分子軸2562aと25
62bとの間でも生じる。
【0119】次に、逆電界Vrev による光学応答の遅れ
(残像)に対するユニフォーム配向状態の有用性につい
て説明する。
【0120】液晶セルの絶縁層(配向膜)の容量Ci
液晶層の容量をCLC及び液晶の自発分極をPsとする
と、残像の原因となるVrev は、下式で表わされる。
【0121】
【数9】
【0122】図29(A),(B),(C)は、各々液
晶セル内の電荷の分布、自発分極Ps の方向及び逆電界
rev の方向を模式的に示した断面図である。図29
(A)はパルス電界印加前のメモリー状態下における+
及び−電荷の分布状態を示し、この時の自発分極Psの向
きは+電荷から−電荷の方向である。図29(B)は、
パルス電界解除直後の自発分極Psの向きが図29(A)
の時の向きに対して逆向き(従って、液晶分子は一方の
安定配向状態から他方の安定配向状態に反転を生じてい
る)であるが、+及び−電荷の分布状態は、図29
(A)の時と同様であるため、液晶内に逆電界Vrev
矢印B方向に生じている。この逆電界Vrev はしばらく
した後、図29(C)に示すように消滅し、+及び−電
荷の分布状態が変化する。
【0123】図30は従来のポリイミド配向膜或いはポ
リアミド配向膜によって生じたスプレイ配向状態の光学
応答の変化をチルト角θの変化に換えて示した説明図で
ある。図30に示す様に、パルス電界印加時において
は、矢印X1 の方向に沿ってスプレイ配向状態下の平均
分子軸S(A)から最大チルト角H付近のユニフォーム
配向状態下の平均分子軸U2 までオーバーシュートし、
パルス電界解除直後においては、図29(B)に示す逆
電界Vrev の作用が働いて、矢印X2 の方向に沿ってス
プレイ配向状態下の平均分子軸S(B)までチルト角θ
が減少し、そして図29(c)に示す逆電界Vrev の減
衰の作用により、矢印X3 の方向に沿ってスプレイ配向
状態下の平均分子軸S(C)までチルト角θが若干増大
した安定配向状態が得られる。図31はこの時の光学応
答の状態を示すグラフである。
【0124】本発明によれば、前述した特定の構造を有
するポリアミドまたはポリイミド膜を用いているため、
その配向処理により得られた配向状態では、図30に示
したスプレイ状態下の平均分子軸S(A),S(B)及
びS(C)を生じることが無く、従って最大チルト角H
に近いチルト角θを生じる平均分子軸に配列させること
ができる。図32は、この時の本発明の光学応答の状態
を示すグラフである。図32によれば、残像に原因する
光学応答の遅れを生じないことと、メモリー状態下での
高いコントラストを引き起こしていることが認められ
る。
【0125】又、本発明においては、配向膜の凹凸に加
えて、配向膜の炭素原子含有比率を調整することによっ
て、より一層上記した目的を達成することができる。こ
のことについて、以下に説明する。
【0126】同図12において、1211aと1211
bは各々In23 やITO(インジウム チン オキ
サイド;Indium Tin Oxide)等の透明
電極1212aと1212bで被覆された基板(ガラス
基板)であり、その上に200Å〜1500Å厚の絶縁
膜1213aと1213b(例えば、SiO2 膜、Ti
2 膜、Ta25 膜など)と前記ポリイミドで形成し
た50Å〜1000Å厚の配向膜1214aと1214
bとが各々積層されている。
【0127】この際、平行且つ同一向きになるようラビ
ング処理(図12でいえばAの矢印方向)した配向膜1
214aと1214bが配置されている。基板1211
a1211bとの間には、強誘電性カイラルスメクチッ
ク液晶1215が配置され、基板1211aと1211
bとの間隔の距離は、強誘電性カイラルスメクチック液
晶1215のらせん配列構造の形成を制御するのに十分
に小さい距離(例えば、0.1μm〜3μm)に設定さ
れ、強誘電性カイラルスメクチック液晶1215は双安
定性配向状態を生じている。上述の十分に小さい、強誘
電性カイラルスメクチック液晶1215が配置されてい
る液晶間距離は、配向膜1214aと1214bとの間
に配置されたビーズスペーサー1216(例えばシリカ
ビーズ、アルミナビーズ等)によって保持される。また
1217a、1217bは偏光板を示す。
【0128】本発明において、ポリイミド配向膜121
4a,1214bは、その表面に微細な凹凸形状あるい
は、突起形状を有し、さらにその表面近傍の炭素原子濃
度が本来の化学構造から算出される理論的な値を上回る
比率にするのが望ましい。本発明者は、この様にするこ
とで液晶分子の移動現象に対し、その阻止能力として効
果を発揮することを見い出した。これは、物理的な表面
凹凸形状による液晶分子の移動を阻止する作用及び、炭
素リッチな表面が液晶分子との適度な相互作用を持ち、
液晶分子を動かしにくくしているものと推測される。
【0129】上記ポリイミド配向膜の形成方法として
は、例えば(1)沸点、浴解性の異なる2種以上の溶媒
組成をもつコーティング液より乾燥成膜する方法や、
(2)微粒子を分散混合したコーティング液より乾燥成
膜する方法や、(3)常法により形成された平坦性の塗
膜上を化学的あるいは物理的手法でエッチングする方法
等が挙げられるが、簡便な方法で形成できる(1)がよ
り好ましい。
【0130】また、上記ポリイミド配向膜表面に形成す
る凹凸形状あるいは、突起形状のサイズは、大きさで約
500〜10000Å程度、段差で10〜500Å程度
のものが好ましく、さらには、表面近傍の炭素原子比率
は化学構造から算出される比率より0.5程度大きいも
のが望ましい。
【0131】上記ポリイミド配向膜を基板上に設けるに
は、具体的には、例えばポリイミドの前駆体であるポリ
アミック酸を膜表面状態を制御するのに適切な溶媒系に
溶解し、0.01〜40重量%溶液として、該溶液をス
ピンナー塗布法、スプレイ塗布法、ロール塗布法などに
より基板上に塗布した後、100〜350℃、好ましく
は200〜300℃の温度で加熱して、脱水閉環させポ
リイミド膜を形成する。このポリイミド膜は、しかる後
に布などでラビング処理される。又、本発明でで用いる
ポリイミド配向膜は、30Å〜1μm程度、好ましくは
200〜2000Åの膜厚に設定される。この際には、
図12に示す絶縁膜1213aと1213bの使用を省
略することができる。又、本発明では、絶縁膜1213
aと1213bの上にポリイミド配向膜を設ける際に
は、このポリイミド配向膜の膜厚は500Å以下、好ま
しくは300Å以下に設定することができる。
【0132】上述のように本発明のポリイミド配向膜で
は、物理的な表面形状と化学的な液晶分子への相互作用
の両面から、素子の長期駆動時における液晶分子の移動
現象を阻止し、均一な表示特性に対する信頼性の向上を
図っている。なお、配向膜の炭素原子濃度の評価には、
XPS(X線光電子分光法)を用いた角度変化法により
測定している。
【0133】本発明における配向膜は、上記の条件を満
足するものであればよく、特に構造を限定されるもので
はないが、例えば、以下の様なものが挙げられる。ポリ
イミドを構成するテトラカルボン酸成分としては、例え
ばピロメリット酸二無水物,ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物,ナフタレンテトラカルボン酸二無水物,シ
クロブタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【0134】また、ジアミン成分としては、例えば下記
の一般式(1)で示されるビス[4−(アミノフェノキ
シ)フェニル]化合物が使用できる。
【0135】
【化5】
【0136】(式中、R1 ,R2 ,はCF3 (CF2
m (CH2L −等のフルオロアルキル鎖(ただし、L
≧0,m≧0)を表わし、R1 とR2 は同一でも異なっ
ていてもよい。)
【0137】さらに、本発明において用いられる液晶物
質としては、降温過程で、等方相,コレステリック相,
スメクチックA相を通してカイラルスメクチックC相を
生じる液晶が好ましい。特に、コレステリック相の時の
ピッチが0.8μm以上のものが好ましい(但し、コレ
ステリック相でのピッチは、コレステリック相の温度範
囲における中央点で測定したもの)。その具体的な液晶
物質としては、例えば下記の構造式で示される液晶物質
「LC−1」、「80B」及び「80SI* 」を下記の
比率で含有させた液晶組成物が好ましく用いられる。
【0138】
【化6】
【0139】液 晶 (1) (LC−1)90/(80B)10 (2) (LC−1)80/(80B)20 (3) (LC−1)70/(80B)30 (4) (LC−1)60/(80B)40 (5) 80SI* (上記の配合比率は、それぞれ重量比を表わしてい
る。)
【0140】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
【0141】実施例1 図7は本発明の第1の実施例に係る液晶セルを模式的に
示す断面図である。図7に示すように、この液晶セル
は、一対の平行に配置した上基板711aおよび下基板
711bと、それぞれの基板に配線した例えば厚さが約
400〜2000Åの透明電極712aと712bを備
えている。上基板711aと下基板711bとの間には
強誘電性液晶、好ましくは少なくとも2つの安定状態を
もつ非らせん構造の強誘電性スメクチック液晶716が
配置されている。
【0142】透明基板712aおよび712b上には、
例えば厚さが100〜2000Åの絶縁膜717a、7
17bが形成されている。本実施例では、有機チタン化
合物と有機ケイ素化合物との混合溶液を印刷により塗布
し、その後この膜を300℃で1時間焼成することによ
り、1000Åの絶縁膜717a、171bを形成し
た。さらに、この絶縁膜717a、717b上に、例え
ば厚さが150〜400Åの配向制御膜713a、71
3bが形成されている。
【0143】本実施例では、配向膜形成用溶液として、
日立化成(株)社製LQ1802(商品名)をn−ブチ
ルカルビトールおよびNMP(N−メチル−ピロリド
ン)により樹脂濃度3.8wt%に調整したものを用い
た。また、この溶液中に含まれるn−ブチルカルビトー
ルは34wt%になるように調整した。この溶液を印刷
により上記絶縁膜717a、717b上に塗布し、22
℃、48%RHの環境中に30分放置した後、270℃
で1時間焼成することにより、200Åの配向制御膜7
13a、713bを形成した。さらこの配向制御膜71
3aと713bには配向方向が平行且つ同一方向になる
ように、ラビング処理した。次に一方の基板に平均粒径
1.5μmのシリカビーズ714を散布した後、他方の
基板を貼り合わせ、セルを作成した。このようにして得
られたセルに強誘電性液晶を注入しパルス印加後のセル
厚変化を評価した。
【0144】本発明では強誘電性液晶としてカイラルス
メクチック相状態のものを用いることができ、具体的に
は、カイラルスメクチックC相(SmC* )、H相(S
mH* )、I相(SmI* )、K相(SmK* )やG相
(SmG* )の液晶を用いることができる。
【0145】特に好ましい強誘電性液晶としては、これ
より高温でコレステリック相を示すものを用いることが
できる。本実施例では、以下の表に示す相転移温度及び
物性を有するピリミジン系混合液晶を用いた。尚、特に
示さない限り、以下の実施例も本実施例と同様の液晶材
料を使用した。
【0146】
【表1】
【0147】またセルに形成した配向制御膜のプレチル
ト角αは17°であり、前記式1および式2の各式を満
たし、前述したC1ユニフォーム配向が得られ、本実施
例による液晶セルが安定な配向性を保持することが確認
された。
【0148】次にセル全体の配向を、図1(A)におけ
る、平均分子軸方向21に揃え、パルス巾Δt=25μ
s、電圧振幅Vpp=40V、1/2デューティーの矩
形波を約7時間印加した後に、図1(B)領域23にお
けるセル厚を測定したところ、初期に比較して約10%
しか増加しなかった。
【0149】比較のため、配向膜形成用溶液の印刷塗布
後、20分放置したこと以外は、実施例1と全く同じよ
うにして作成した液晶セルを第1の実施例と同じ手法で
図1(B)領域23のセル厚変化を測定したところ、初
期と比較して約30%増加していた。
【0150】ここで本実施例により得られた配向膜表面
を観察すると、図8に示すような形状のディンプル71
8が観測された。その径は0.3μm〜0.4μmで約
0.5個/μm2 の密度で存在していた。これに対し比
較例の配向膜表面を観察した結果本実施例と同様の形状
のディンプルが観察されたが、その径は0.1μm〜
0.2μmで約0.4個/μm2 の存在密度であった。
【0151】このように本実施例の如く、30分放置す
ることで、ディンプル718の径が増大し、液晶の移動
を低減してセル厚変化を小さくしていることがわかる。
また、本実施例によれば、配向制御膜の凹凸形状の際に
直接表面処理する工程が存在しないため、安定な配向を
保持することを可能としている。
【0152】実施例2 次に本発明の第2の実施例について説明する。この実施
例では、配向制御膜の印刷後の放置時間を60分とした
以外は前記第1の実施例と同様に液晶セルを作成した。
この素子について第1の実施例と同様の評価を行なった
ところ、図1(B)領域23におけるセル厚の増加は、
初期に比較して約5%であった。
【0153】ここで、配向制御膜表面を観察すると、そ
の径が0.6〜0.7μm、存在密度が0.5個/μm
2 のディンプルが観測された。また、配向の均一性に関
しても第1の実施例と同程度となり、本実施例でも安定
な配向性が保持されていることが確認された。このよう
に、配向制御膜の印刷後の放置時間を増すことによりデ
ィンプルの径が増大し、液晶移動の抑制効果が増大す
る。
【0154】比較のために配向制御膜の印刷後の放置時
間を2分とした以外は第1の実施例と同様に液晶セルを
作成し、第1の実施例と同様の評価を行ったところセル
厚の増加は、初期に比較して約40%増加した。さらに
この配向制御膜の表面を観察すると図8に示したような
ディンプルは観測できなかった。
【0155】実施例3 第3の実施例として,配向制御膜の印刷後の放置時間を
90分として第1の実施例と全く同様に液晶セルを作成
し、第1の実施例と同様の評価を行ったところ、セル厚
の増加は初期に比較して約5%であった。ここで配向制
御膜の表面を観察すると、その径が0.7〜0.8μ
m、存在密度が約0.5個/μm2 のディンプルが観測
された。また配向の均一性についても第1の実施例と同
程度に良好であった。
【0156】実施例4 第4の実施例として、配向膜形成用溶液の樹脂濃度を
5.5wt%に調整したこと以外は第2の実施例と同様
に液晶セルを作成した。このときの配向制御膜の厚さは
300Åであった。この素子について第1の実施例と同
様の評価を行ったことろ、図1(B)領域23における
セル厚の増加は、初期に比較して約3%であった。ここ
で配向制御膜表面を観察するとその径が0.65μm〜
0.75μm、存在密度が約0.8個/μm2 のディン
プルが観測された。また配向の均一性に関しては、第1
の実施例と同程度であり、本実施例でも安定な配向性が
保持されていることが確認された。このように、配向制
御膜の厚さを大きくすることにより、ディンプルの大き
さと存在密度が増え、液晶移動に対する抑制効果が増大
する。
【0157】実施例5 次に本発明の第5の実施例について説明する。本実施例
では、配向膜形成用溶液として、日立化成(株)社製L
Q1802(商品名)をNMP(N−メチル−ピロリド
ン)により樹脂濃度3.8wt%になるよう調整し、こ
の溶液100gに対し、1.3μm径のSiO2 ビーズ
を5g添加しこれを均一に分散させたものを用いた。こ
の溶液を印刷により前記絶縁膜上に塗布し、270℃で
1時間焼成して200Åの配向制御膜を形成した。この
ときの基板上のSiO2 ピーズ728および基板を模式
的に示したのが図9(A)である。
【0158】次に、この配向制御膜に配向方向が平行且
つ同一方向になるようにラビング処理した。このとき、
基板上のSiO2 ビーズ728は配向制御膜の薄膜によ
り固定されているにすぎないため、ラビング布にこすら
れることで容易に脱落する。また、SiO2 ビーズ72
8が脱落したときの形状718の断面を模式的に示した
のが図9(B))である。このようにして形成された配
向制御膜の凹凸は、約0.6μmの径で約0.1個/μ
2 の存在密度を示すことが観測された。
【0159】次にこの基板をIPA(イソプロピルアル
コール)中で超音波洗浄を行い、SiO2 ビーズ728
の完全除去を図るとともにラビング時の発塵物の除去を
行った。その後、一方の基板にセルギャップ保持用の平
均粒径1.5μmのSiO2ビーズ714を散布してか
ら、他方の基板を貼合わせ、セルを作成した。このよう
にして得られたセルに強誘電性液晶を注入し、パルス印
加後のセル厚の変化を以下のようにして評価した。
【0160】即ち、セル全体の配向を、図1(A)にお
ける、平均分子軸方向21に揃え、パルス巾Δt=25
μS、電圧振幅Vpp=40V、1/2デューティーの
矩形波を約7時間印加した後に、図1(B)領域23に
おけるセル厚を測定したところ、初期に比較して約10
%しか増加しなかった。
【0161】比較のため、この配向膜形成用溶液に、S
iO2 ビーズ728を混入させないでセルを作成し、本
実施例と同じ手法で、図1(B)領域23におけるセル
厚変化を測定したことろ初期と比較して約30%増加し
ていた。
【0162】実施例6 第6の実施例として、配向膜形成用溶液に混入するSi
2 ビーズ728の量を配向膜形成用溶液100gに対
し15gとし以外は第5の実施例と同様に液晶セルを作
成した。この実施例について、第5の実施例と同様にセ
ル厚変化を評価したことろ図1(B)領域23における
セル厚の増加は初期に比較して約8%であった。ここで
配向制御膜を観察すると、約0.6μmの径で約0.3
個/μm2 の密度の凹凸が観測された。
【0163】実施例7 第7の実施例として、配向膜形成用溶液に混入するSi
2 ビーズ728の直径を1.5μmとした以外は第5
の実施例と同様に液晶セルを作成し、第5の実施例と同
様にセル厚変化を評価したことろ、図1(B)領域23
のセル厚増加は、初期に比較して約9%であった。ここ
で、配向制御膜を観察すると約0.8μmの径で約0.
1個/μm2 の存在密度の凹凸が観測された。
【0164】実施例8 第8の実施例として、配向膜形成用溶液に混入するSi
2 ビーズ728の直径を1.5μmとした以外は第6
の実施例と同様に液晶セルを作成し、第5の実施例と同
様にセル厚変化を評価したことろ、図1(B)領域23
のセル厚増加は、初期に比較して約7%であった。ここ
で、配向制御膜を観察すると約0.8μmの径で約0.
3個/μm2 の存在密度の凹凸が観測された。
【0165】参考例1 図10は本参考例の液晶セルを模式的に示す断面図であ
る。図10に示すように、この液晶セルは、一対の平行
に配置した上基板1011aおよび下基板1011b
と、それぞれの基板に配線した例えば厚さが約400〜
3000Åの透明電極1012aと1012bを備えて
いる。上基板1011aと下基板1011bとの間には
強誘電性液晶好ましくは、少なくとも2つの安定状態を
持つ非らせん構造の強誘電性スメクチック液晶1015
が封入されている。
【0166】透明電極1012aおよび1012b上に
は、例えは厚さが100〜3000Åの絶縁膜1013
aおよび1013bが形成されている。1014aおよ
び1014bは配向制御膜であり、50〜1000Åの
膜厚で形成されている。通常高分子ポリマーが用いられ
るが、この発明における素子ではフッ素含有ポリイミド
等の高いプレチルト角を与える配向制御膜が好適であ
る。
【0167】この実施例に係る液晶セルは、ガラス基板
1011a、1011b上に透明電極ITOを形成し、
その上に塗布焼成タイプの絶縁膜、具体的には有機チタ
ン化合物と有機ケイ素化合物混合液を用い、その中に宇
部日東化成(株)製の粒径2000Åのシリカ微粒子を
混合し、オングストローマーにより1000Åに印刷塗
布した後、300℃で焼成している。なお、上記絶縁膜
下に酸化タンタルをスパッタして2層構造としてもよ
い。その上に日立化成(株)製のポリアミド配向膜LQ
1802の1%NMP溶液をスピンナで塗布し、270
℃で1時間焼成した。次に、この基板をラビングし、同
じ処理をしたもう1枚の基板とラビング方向が平行かつ
同方向になるよに1.5μmのギャップを保って貼り合
わせ、セルを作成しピリミジン系液晶Aを90℃で注入
し、前述のCIユニフォーム配向を得た。
【0168】次にセル全体の配向を、図1(A)におけ
る、平均分子軸方向21に揃え、バルス巾Δt=25μ
S、電圧振幅Vpp=40V、1/2デューティーの矩
形波を約7時間印加した後に、図1(B)領域23にお
けるセル厚を測定したところ、初期に比較して約10%
しか増加しなかった。
【0169】参考例2 参考例1 において絶縁膜中に混ぜる微粒子として日本ペ
イント製の粒径5000Åの商品名マイクロジェルを用
い、その他は全く同じ処理を行い液晶セルを作成し、全
く同じ測定を行ったことろ、初期に比較してセル厚は約
5%しか増加しなかった。
【0170】
【0171】実施例9 図11(A)に示すように、あらかじめ用意した基板1
114上に、ITOによる透明電極1101を基板11
14上に形成した。次にその上に、図11(B)に示す
ように、タンタルの酸化物(TaOx)による膜厚60
0Åの第1の絶縁膜1102をスパッタにより形成し
た。次に、図11(C)に示すように、この第1の絶縁
膜1102の上にSiO2の真球ビーズ1103を2,
000,000個/mm2の密度で散布し吸着させた。
【0172】次に、図11(D)示すように、その上か
ら、タンタルの酸化物(TaOx )による膜厚600Å
の第2の絶縁膜1104を蒸着(スパッタ)により形成
した。次に、図11(E)に示すように、ビーズ110
3超音波洗浄で完全に除去することにり、直径2〜3μ
mφで深さ600Åのディンプル(dimple)11
04を形成した。この後、その上に配向膜を形成し、そ
れにラビング処理を施した。
【0173】そして、このようにして形成した2枚の基
板1114を用いて液晶セルを組み立てて強誘電性液晶
を充填し、一様なユニフォーム配向とした。次に、この
液晶セルを、駆動電圧V0p=20Vとして、500時間
駆動させて耐久テストを行った。この結果、500時間
経過後も、液晶分子の移動による黄変はまったく観察さ
れなかった。
【0174】実施例10 第1の絶縁膜1102を、チタン−シリコン膜(Ti−
Si)を用い、印刷法によって形成し、これを燒結して
約1000Åの膜厚とした以外は、実施例9と同様の方
法により同様の液晶セルを作製し、これについて実施例
と同様の方法で駆動耐久テストを行った。この結果、
500時間の駆動後もまったく液晶分子の移動による黄
変は観察されなかった。
【0175】尚、第1工程で通常の真空装置により成膜
あるいは塗布型の絶縁層として第1絶縁層が形成された
後、その上に、通常は真球で直径1μm以下の無機微粒
子が、例えば、10,000〜10,000,000個
/mm2 の密度で散布・吸着され、そしてその上から真
空装置により、例えば、1000Å以下の膜厚の第2の
絶縁層を形成する際、無機微粒子によるシャドイング
(shadowing)効果により、直径数μm、深さ
1000Å以下のディンプル(dimple)が形成さ
れる。そしてその後、付着している無機微粒子は、洗浄
等により取り除かれ、ディンプルが形成された第2絶縁
層の上に通常は配向膜が形成されるのであるが、ディン
プルのため配向膜上に数百Åの凹凸が生じる。
【0176】この凹凸は、強誘電性液晶を配向膜上に配
置した際のそのSmC* 層の連続一様性を画素内におい
て崩す作用をする。この作用は配向の一様性を損なわな
い範囲で行わせることが可能であるとともに、その作用
により、液晶分子の移動トルクの中心になる部位が液晶
層の方向に不連続となり、上述の液晶移動の速度が著し
く低減される。したがって、このような工程を経て製造
された素子においては、駆動による液晶分子の移動が抑
止されるため、長時間駆動しても実用上の問題が生じな
い。なお、無機微粒子が残留していても、ゼルギャップ
の正常な形成が疎外されずに液晶パネルが構成され得
る。
【0177】実施例11 図12に示されるような液晶素子において100nm厚
のITO膜が設けられている対角5インチで1.1mm
厚のガラス板を2枚用意し、その上に有機チタン化合物
と有機ケイ素化合物(Ti:Si=1:1)の混合溶液
(東京応化社製)を塗布し300℃で1時間焼成するこ
とにより120nmの絶縁層を形成した。
【0178】その後、含フッ素ポリアミック酸を、NM
P(N−メチルピロリドン):n−プチルセルフルブ:
n−ブチルカルビトール=5:1:3混合溶媒の4%溶
液として印刷後、270℃で焼成20nmの膜厚の(含
フッ素)ポリイミド配向制御層とした。表面を通常のラ
ビング処理した後、配向制御層表面をSTM(走査型ト
ンネル顕微鏡、セイコー電子社製「SAM3100」)
により観察し、また写真(図13)を撮影した。図13
を見てもわかるように配向制御層表面には、以下の寸法
の楕円形の凹凸(ディンプル)が形成されていた。
【0179】径 0.4〜0.6μ、 高低差 5〜8nm 密度 約2×106 個/mm2
【0180】これらの2枚の基板を、1.2μmのシリ
カビーズを介して平行ラビングとなるように接合して液
晶セル(空セル)を作成した。該セルに前記ピリミジン
系混合液晶Aを90℃で注入し、温室まで除冷して液晶
セルを形成した。
【0181】このセルについて測定したチルト角Θは1
4°、層の傾斜角δは11°、見かけのチルト角θa=
11°、配向制御膜のプレチルト角αは17°であり、
前記式(1)および式(2)を満たす前述したC1ユニ
フォーム配向が得られた。
【0182】次に、セル全体の配向を、図1(A)にお
ける、平均分子軸方向21に揃え、パルス巾Δt=2μ
S、電圧振幅Vpp=40V、1/2デューティーの矩
形波を約7時間印加した後に、図1(B)領域23にお
けるセル厚を測定したところ、初期に比較して約6%し
か増加しなかった。また、このセルをクロスニコルの偏
光版にはさみ、目視で色付きを確認したところ、セル厚
の増加した領域は認識できなかった。
【0183】実施例12 実施例11 の方法で、ポリイミド膜を成膜した基板を作
製した。但しポリイミド印刷時におけるポリイミド形成
溶液には、n−ブチルカルビトールを添加せずNMP:
n−ブチルセロソルブ=7:3の溶液で印刷を行なった
ことろ走査電子顕微鏡および走査トンネル顕微鏡による
ポリイミド膜表面の観察によればディンプル状の凹凸表
面は観察されなかった。
【0184】次に、このポリイミド膜表面に氷の微粒子
(平均粒径約30μm)を噴き付けるブラスト処理を行
なった。ラビング処理を行なった後、ポリイミド膜表面
を前述の方法で観察したことろ、図14に示すように最
大径約0.4μm、最大深さ約5nmのディンプル状の
凹凸を密度約100,000個/mm2 で有する表面が
確認された。
【0185】上記のこと以外に実施例11と同様のセル
作成および評価を行なった。その結果、端部セル厚は7
%しか増加しなかった。またこのセルをクロスニコルの
偏光板にはさみ目視で色付きを確認したが、セル厚の増
加した領域は認識できなかった。
【0186】実施例13 実施例11 と同様にNMP:n−ブチルセロソルブ=
7:3混合溶剤を用いてポリイミド膜を作成した後、径
2μmの凸部を20000/mm2の密度で有する、ス
タンパーを微小ストロークで圧着することにより図14
と類似した高低差約8nmのディンプル状凹部を配向制
御層に形成し、ラビング処理を行なった。このようにし
て形成した一対の電極基板を用いること以外は実施例1
と同様にセルを作成し、評価した。
【0187】端部セル厚は、6%しか増加しなかった。
またこのセルをクロスニコルの偏光板にはさみ目視で色
付きを確認したところセル厚の増加した領域は認識でき
なかった。上記実施例11〜13の比較例について説明
する。
【0188】塗布溶剤として(NMP:n−ブチルセロ
ソルブ=7:3混合液)を用いて形成した実施例12
配向制御層を、氷微粒子を吹き付けることなく直ちにラ
ビングして得た電極基板を用いる以外には、実施例12
と同様にしてセルを作成し、評価を行なった。ラビング
後の配向制御層表面のSTM観察では凹凸は全く見られ
なかった(図15)。実施例11と同じ条件での7時間
の交流印加駆動後のセル厚の増加は40%であり、この
セルをクロスニコルの偏光板にはさみ目視で色付きを確
認したところ、セル厚の増加した領域が黄色に変色して
見え、顕著なしきい値変化が認められた。
【0189】実施例14 それぞれITO透明電極を有する厚さが1.1mm厚の
2枚のガラス板上に、実施例1と同様にして厚さが12
0nmのTi:Si混合酸化物絶縁膜を形成した。日立
化成(株)社製ポリイミド前駆体LQ1802(商品
名)を、n−ブチルカルビトールおよびNMP(N−メ
チル−ピロリドン)により希釈し樹脂濃度3.8wt
%、n−ブチルカルビトール濃度は34wt%に調整し
たポリイミド形成液を、印刷により塗布し、22℃、4
8%RHの環境中に30分放置した後、270℃で1時
間焼成することにより、20nmの配向制御膜を形成し
た。さらにこのようにして得た一対の配向制御膜(図1
2の1214aと1214b)には、配向方向が平行且
つ同一方向になるようにラビング処理した。ラビング処
理後の配向制御層表面のSTM観察結果によれば、図1
3に示すような平面形状(その断面膜写図を図8に示
す)で径が0.3〜0.4μmのディンプルが約5×1
5個/mm2の密度で存在していた。
【0190】次に一方の基板に、平均粒径1.2μmの
シリカビーズを散布した後、他方の基板を貼り合わせセ
ルを作成した。このようにして得られたセルに前記ピリ
ミジン系強誘電性混合液晶Aを注入して作成したセルに
ついての、顕微鏡観察によれば実施例1と同様な均一な
C1ユニフォーム配向状態が確認された。次いで、実施
例1と同様にパルス印加後のセル厚変化を評価した。そ
の結果セル端部(図1(B)の領域23)におけるセル
厚増加は初期に比較して約10%に止まった。
【0191】比較のため、配向膜形成用溶液の印刷塗布
後、20分放置したこと以外は上記と全く同じようにし
て作成した液晶セルを上記と同じ手法で図1(B)領域
23のセル厚変化を測定したところ、初期と比較して約
30%増加していた。この際の、配向膜表面を観察した
結果では同様の形状の「ディンプル」が観察されたが、
その径は0.1μm〜0.2μmで約4×105 個/m
2 の存在密度であった。
【0192】さらに、比較のために配向制御膜の印刷後
の放置時間を2分とした以外は上記と同様に液晶セルを
作成し、同様の評価を行なったところ、端部セル厚の増
加は、初期に比較して約40%増加した。さらにこの場
合のラビング後の配向制御膜の表面を観察すると図5に
示したようなディンプルは観測できなかった。(図15
と同等)。
【0193】実施例15 配向制御膜の印刷後の放置時間を60分とした以外は、
実施例14と全く同様にして液晶セルを作成した。この
素子を実施例14と同様の評価を行なったところ、図1
(B)領域23におけるセル厚の増加は、初期に比較し
て約5%であった。
【0194】ラビング後の配向制御膜表面を観察する
と、その径が0.6〜0.7μm、存在密度が約5×1
5個/mm2のディンプルが観測された。また、配向の
均一性に関しても実施例14と同程度となり、本実施例
でも安定な配向性が保持されていることが確認された。
このように、配向制御膜の印刷後の放置時間を実施例1
よりもさらに増すことで、ディンプルの径が増大し、
液晶移動の抑制効果が増大する。
【0195】実施例16 配向制御膜の印刷後の放置時間を90分とした以外は
施例14と全く同様に液晶セルを作成し、実施例14
同様の評価を行なったところ、セル厚の増加は、初期に
比較して約5%であった。ここで配向制御膜の表面を観
察すると、その径が0.7〜0.8μm、存在密度が約
5×105個/mm2のディンプルが観測された。また配
向も実施例1と同程度であった。
【0196】実施例17 配向膜形成用溶液の樹脂濃度を5.5重量%に調整した
以外は、実施例5と全く同様に液晶セルを作成した。こ
のとき配向制御膜の厚さは30nmであった。この素子
を実施例16と同様の評価を行なったことろ、図1
(B)領域23におけるセル厚の増加は初期に比較して
約3%であった。ここでラビング後の配向制御膜表面を
観察すると、その径が0.65μm〜0.75μm、存
在密度が約8×105個/mm2のディンプルが観測され
た。
【0197】また、配向の均一性に関しては、実施例1
と同程度であり、本実施例でも安定な配向性が保持さ
れていることが確認された。このように配向制御膜の厚
さを大きくすることで、ディンプルの大きさと存在密度
が増え、液晶移動に対する制御効果も増大する。
【0198】実施例18 実施例14 と同様に厚さ100nmのTi:Si混合酸
化物絶縁膜まで形成した。別途、日立化成(株)社製ポ
リイミド前駆体LQ1802(商品名)をNMP(N−
メチル−ピロリドン)により希釈して樹脂濃度3.8w
t%になるよう調整し、この溶液100gに対し、1.
3μm径のSiO2ビーズを5g添加し、均一に分散さ
せるものを用いた。この分散液を印刷により、前記絶縁
膜上に塗布し、270℃で1時間焼成し、20nmの配
向制御膜を形成した。このときの基板上のSiO2ビー
ズ及び基板を模式的に示したのが図9(A)である。
【0199】次に、この配向制御膜に、配向方向が平行
かつ同一方向になるようにラビング処理をした。このと
き、基板上のSiO2 ビーズは配向制御膜の薄膜によ
り、固定されているに過ぎない為、ラビング布にこすら
れることで、容易に脱落した。このように、SiO2
ーズが脱落した後の電極基板形状の断面を模式的に示し
たのが図9(B)である。このようにして形成された配
向制御膜のディンプル718aは約0.6μmの径で約
1×105 個/mm2 の存在密度を示すことが観測され
た。
【0200】次に、この基板をIPA(イソプロピルア
ルコール)中で超音波洗浄を行ない、SiO2 ビーズの
完全除去をはかるとともに、ラビング時の発塵物の除去
を行なった。その後、一方の基板にセルギャップ保持用
の平均粒径1.5μmのSiO2 ビーズを散布してか
ら、他方の基板を貼り合わせ、セルを作成した。このよ
うにして得られたセルに実施例1と同じ強誘電性混合液
晶Aを注入して得られたセルについての顕微鏡観察によ
れば、実施例1と同様な均一なC1ユニフォーム配向状
態が確認された。次いでこのセルに実施例1と同様に交
流パルスを7時間印加後、セル厚の変化を評価した。そ
の結果、セル端部(図1(B)領域23におけるセル厚
は、初期に比較して約10%しか増加しなかった。
【0201】比較のため、該配向膜形成用溶液に、該S
iO2 ビーズを混入させないこと以外は、全く同様にセ
ルを作成し、本実施例と同じ手法で図1(B)領域23
におけるセル厚変化を測定したところ、初期と比較して
約30%増加していた。
【0202】実施例19 配向膜形成用溶液に混入するSiO2ビーズの量を配向
膜形成用溶液100gに対し、15gとした以外は実施
例18と全く同様に液晶セルを作成し、実施例18と同
様にセル厚変化を評価したところ、図1(B)領域23
におけるセル厚の増加は、初期に比較して約8%であっ
た。ここでラビング後の配向制御膜を観察すると、約
0.6μmの径で3×105個/mm2の存在密度の凹凸
が観測された。
【0203】実施例20 配向膜形成用溶液に混入するSiO2ビーズの直径を
1.5μmとした以外は、実施例18と全く同様に液晶
セルを作成し、実施例18と同様にセル厚変化を評価し
たところ、図1(B)領域23のセル厚増加は初期に比
較して約9%であった。この例のラビング後の配向制御
膜を観察した結果によれば約0.8μmの径の凹凸(デ
ィンプル)が約1×105個/mm2の存在密度で観測さ
れた。
【0204】実施例21 配向膜形成用溶液に混入するSiO2ビーズの直径を
1.5μmとした以外は、実施例19と全く同様に液晶
セルを作成し、実施例18と同様にセル厚変化を評価し
たことろ、図11(B)領域23のセル厚増加は、初期
に比較して約7%であった。この例のラビング後の配向
制御膜を観察した結果によれば、約0.8μmの径の凹
凸が約3×105個/mm2の存在密度で観測された。
【0205】比較参考例1 図17は、本発明の比較参考例1に係る液晶セルを模式
的に示す断面図である。同図に示すように、この液晶セ
ルは、一対の平行に配置した上基板1711a及び下基
板1711bと、それぞれの基板に配線した例えば厚さ
が約400〜2000Åの透明電極1712aと171
2bを備えている。上基板1711aと下基板1711
bとの間には強誘電性液晶、好ましくは少なくとも2つ
の安定状態をもつ非らせん構造の強誘電性スメクチック
液晶1717が配置されている。透明電極1712aお
よび1712b上には、例えば厚さが100〜2000
Åの絶縁膜1718aおよび1718bがそれぞれ形成
されている。
【0206】絶縁膜1718a,1718bは塗布・焼
成タイプの絶縁膜材料で形成するのが好ましく、具体的
には、有機チタン化合物と有機ケイ素化合物との混合溶
液を用いることができる。そしてたとえば、この混合溶
液を、オングストローマ等により、印刷・塗布した後、
約150℃で乾燥し、300℃で焼成することにより形
成される。
【0207】絶縁膜1718a,1718b上には、略
円柱状のディンプル1701を有する。図16(A)は
その模式的な正面図、図16(B)は図16(A)のA
−A線断面図である。ディンプル1701は絶縁膜材料
の乾燥後、焼成前に、スタンパー等により形成される。
ディンプル1701の直径は、例えば、0.1〜1.0
μmであり、密度は、例えば0.1〜10個/μm2
ある。深さDは、絶縁層1718a,1718b上に形
成される配向制御膜1713a,1713bの膜厚をd
aとすれば、da<D<100daで定められる範囲が
好ましい。具体的には、例えば、1nm〜50nmとさ
れる。ディンプル1701の形状は、略円柱状に限らず
適当なサイズの凹または凸形状であれば、同様の効果が
得られる。
【0208】上下基板間の絶縁性をさらに高めるため、
絶縁膜1718a,1718bと透明電極1712a、
1712bとの間に、例えば、スパッタリング法を用
い、厚さが200〜3000Åの無機酸化物絶縁膜層を
形成するようにしても良い。
【0209】配向制御膜1713a,1713bは、絶
縁膜1718a,1718bを焼成した後、その上に例
えば、ポリイミド等の高分子有機膜を10〜1000Å
の厚さで積層することにより形成される。また、配向制
御膜1713a,1713bには、配向方向が平行かつ
同一向きとなるようにラビング処理が施される。基板間
隔は液晶層1717内に散布された平均粒径約1.5μ
m(一般に0.1〜3.5μm)のシリカビーズ171
4により保持される。
【0210】このような構成のセルにおいて、セル全体
の配向を、図1(A)に示す平均分子軸方向21に揃
え、パルス巾Δtが25μs、電圧振幅Vppが40V
で、1/2デューティの矩形波を約7時間印加した後
に、図1(B)の領域を23におけるセル厚(間隙)を
測定したところ、初期に比較して約10%しか増加しな
かった。
【0211】比較のため、絶縁膜1718a,1718
b上にディンプル1701を形成しないこと以外は全く
同じセルを作成し、前記と同じ手法で、図1(B)の領
域23におけるセル厚変化を測定したところ、初期に比
較して約30%増加していた。
【0212】比較参考例2 図18は本発明の比較参考例2に係る液晶セルを模式的
に示す断面図である。比較参考例1と異なるのは、絶縁
膜1718にディンプルを付与することに代えて、絶縁
膜1718a,1718b上に微粒子1719を散布し
た点である。
【0213】微粒子19としては、例えばシリカ、チタ
ン等の無機材料微粒子やアクリル、スチレン等の有機材
料微粒子を用いることができ、その平均粒径Rは、絶縁
膜1718a,1718b上に形成される配向制御膜の
膜厚をdaとすれば,da<R<100daで定められ
る範囲が好ましく、さらに5da<R<50daである
のがより好ましい。具体的には、配向制御膜の膜厚を1
0〜100nmとして、平均粒径Rを50〜5000n
mとすることができる。また、散布密度は、0.1〜1
0個/μm2 が好ましく、0.5〜5個/μm2 がより
好ましい。
【0214】他のセル作製プロセスは比較参考例1とほ
ぼ同様である。この液晶セルについて比較参考例1の場
合と同様の評価を行ったところ、ほぼ同程度の、液晶の
移動を制御する効果が得られた。
【0215】実施例22 図19は本発明の強誘電性液晶素子の一例を模式的に示
す断面図である。図19に示すように、この液晶素子は
一対の平行に配置した上基板1911a及び下基板19
11bと、それぞれの基板に配置した、例えば厚さが約
400〜3000Åの透明電極1912aと1912b
を備えている。上基板1911aと下基板1911bと
の間には強誘電性液晶、好ましくは少なくとも2つの安
定状態を持つ非らせん構造の強誘電性スメクチック液晶
1915が配置されている。透明電極1912a及び1
912bには例えば厚さが100〜3000Åの絶縁膜
1913a及び1913bが形成されている。本実施例
では、塗布、焼成タイプの絶縁膜を少なくとも一層形成
し、またスパッタ膜との複層構造でもよい。1914a
及び1914bは配向制御膜であり、50〜1000Å
の膜厚で形成される。
【0216】本実施例では電極1912a,1912b
として約1000Å厚のITO膜が設けられている。
1.1mm厚のガラス板を2枚用意し、その上に塗布型
絶縁膜用溶液(Ti:Si=1:1)(東京応化社製)
とトリプロピレングリコールモノメチルエーテルと酢酸
エチルカルビトールの2:1:1混合液を1500rp
m、20秒でスピンコートし、100℃で3分間乾燥し
た後、300℃で60分本焼成することより厚さ約10
00Åの絶縁膜1913a,1913bを形成した。こ
の絶縁膜表面をSTM(走査型トンネル顕微鏡)で観察
したところ、 高低差 400〜800Å 幅 0.5〜1.0μm 密度 約2,000,000個/mm2 の凹凸が形成されていた。
【0217】この上に、日立化成(株)製のポリアミド
酸LQ1802の1%NMP溶液をスピナーで塗布し、
270℃で1時間焼成し、200Åの膜厚とした。これ
ら2枚の基板をナイロン布で平行且つ同一方向にラビン
グした後、1.2μmのシリカービスを用いて液晶セル
を製作した。このセルに前述のピリミジン系混合液晶A
を100℃で注入したところC1ユニフォーム配向が得
られた。
【0218】次に、セル全体の配向を、図1(A)にお
ける、平均分子軸方向21に揃え、パルス幅ΔT=25
μS、電圧振幅Vpp=40V、1/2デューティーの
矩形波を約12時間印加した後に、図1(B)領域23
におけるセル厚を測定したことろ、初期に比較して約1
0%しか増加しなかった。また、このセルをクロスニコ
ルの偏光板にはさみ目視で色付きを観察したことろ、セ
ル厚の増加した領域は認識できなかった。
【0219】実施例23 約1000Å厚のITO膜が設けられている1.1mm
厚のガラス板を2枚用意し、その上に塗布型絶縁膜用溶
液セラメートCLR(触媒化成社製)とγ−ブチロラク
トンとトリプロピレングリコールモノメチルエーテルの
7:1:2混合液を1500rpm、20秒でスピンコ
ートし、100℃で3分間加熱した後、300℃で60
分本焼成することにより厚さ約2000Åの絶縁膜を形
成した。この絶縁膜表面をSTM(走査型トンネル顕微
鏡)で観察したことろ、 高低差 1000〜1500Å 幅 1.0〜2.0μm 密度 約1,000,000個/mm2 の凹凸が形成されていた。
【0220】この上に、日立化成(株)製のポリアミド
酸LQ1802の1%NMP溶液をスピナーで塗布し、
270℃で1時間焼成し、200Åの膜厚とした。これ
ら2枚の基板をナイロン布で平行且つ同一方向にラビン
グした後、1.2μmのシリカビーズを用いて液晶セル
を製作した。このセルに前述のピリミジン系混合液晶A
を100℃で注入したところC1ユニフォーム配向が得
られた。
【0221】次に、セル全体の配向を、図1(A)にお
ける、平均分子軸方向21に揃え、パルス幅ΔT=25
μS、電圧振幅Vpp=40V、1/2デューティーの
矩形波を約12時間印加した後に、図1(B)領域23
におけるセル厚を測定したところ、初期に比較して約5
%しか増加しなかった。また、このセルをクロスニコル
の偏光板にはさみ目視で色付きを観察したところ、セル
厚の増加した領域は認識できなかった。
【0222】比較例 約1000Å厚のITO膜が設けられている1.1mm
厚のガラス板を2枚用意し、その上に塗布型絶縁膜用溶
液(Ti:Si)(東京応化社製)を1500rpm、
20秒でスピンコートし、100℃で3分間乾燥した
後、300℃で60分本焼成することにより厚さ約15
00Åの絶縁膜を形成した。この絶縁膜表面をSMT
(走査トンネル顕微鏡)で観察したことろ、約50Åの
不規則な凹凸が形成されていた。この上に、日立化成
(株)製のポリアミド酸LQ1802の1%NMP溶液
をスピナーで塗布し270℃で1時間焼成し、200Å
の膜厚とした。これら2枚の基板をナイロン布で平行且
つ同一方向にラビングした後、1.2μmのシリカビー
ズを用いて液晶セルを製作した。このセルに前述のピリ
ミジン系混合液晶Aを100℃で注入したところC1ユ
ニフォーム配向が得られた。
【0223】次に、セル全体の配向を図1(A)におけ
る、平均分子軸方向21に揃え、パルス幅ΔT=25μ
S、電圧振幅Vpp=40V、1/2デューティーの矩
形波を約12時間印加した後に、図1(B)領域23に
おけるセル厚を測定したところ、初期に比較して約50
%も増加していた。また、このセルをクロスニコルの偏
光板にはさみ目視で色付きを観察したところ、セル厚の
増加した領域は黄色く色づいて見えた。
【0224】比較参考例3 先ず始めに本比較参考例の液晶素子を用いた液晶表示装
置についてその概略を説明する。図20は、本比較参考
の液晶素子の一例を示す図面であり、図21は図20
の断面図である。
【0225】図20と図21で示すセル構造体は1.1
mm厚のガラス板基板2011aと2011bをビーズ
スペーサー2016(シリカビーズ、アルミナビーズ
等)で0.1〜3μmの間隔に保持して対向させ、この
一対の基板をシール接着剤2017によって接着したセ
ル構造を有している。基板2011a上には複数の透明
電極2012aからなる電極群(マトリクス電極構造の
うちの走査電圧印加用電極群)が帯状パターンで形成さ
れており、基板2011bの上には前述の透明電極20
12aと交差させた複数の透明電極2012bからなる
電極群(マトリクス電極構造のうちの情報信号電圧印加
用電極群)が形成されている。そして透明電極2012
aと2012bがそれぞれ形成された基板2011aと
2011b上に、ショート防止用絶縁体膜2013aと
2013bが、さらにその上に配向制御膜2014aと
2014bが、それぞれ積層されている。基板2011
aと2011bとの間には強誘電性スメクチック液晶2
015が充填されている。
【0226】透明電極1012aと2012bにはIn
23 やITOなどが使用され、膜厚は1500Å程度
に設定される。
【0227】ショート防止用絶縁体膜2013aと20
13bは200〜3000Åの膜厚に設定され、SiO
2 、TiO2 、Ta25 などの無機絶縁物質をスパッ
タリング法などで成膜することによって得られる。ま
た、これらの無機絶縁物質の代わりに、Si,Ti,T
a,Zr,Al等のうち少なくとも1種以上の金属を含
む、有機金属化合物を塗布、焼成して得られる無機系絶
縁膜を用いることもできる。
【0228】このショート防止用絶縁膜2013aと2
013bにおいて、前述の如き無機絶縁膜又は無機系絶
縁膜を形成した後に、その表面を一方向にラビング(摺
擦)することにって絶縁膜表面に凹凸をつける。本発明
においてはこれが主たる特徴になっている。ラビング材
としては、グラスウール、スチールウール、或いはナイ
ロン、アセテート、ポリエステルのパイル系を有するラ
ビング布が好ましく用いられる。中でも、グラスウール
やスチールウールといった堅い材質のラビング材が本発
明の効果を得る上で好ましく用いられる。
【0229】配向制御膜2014aと2014bは50
〜1000Å、好ましくは200Å以下の膜厚に設定さ
れ、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリエステルイミド、ポリパラキシリレン、ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、
ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロー
ス樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂やアクリル樹脂など
の有機絶縁物質を用いて被膜形成したものを用いる。
【0230】この配向制御膜2014aと2014bに
おいて、前述の如き有機絶縁物質を被膜形成した後に、
その表面を一方向にラビングすることによって、ラビン
グ方向と実質的に同一方向の一軸性配向軸が付与され
る。
【0231】2枚の1.1mm厚のガラス板を用意しそ
れぞれのガラス板上にITOのストライプ状電極を形成
した。さらに上下電流のショート防止絶縁体膜としてS
iO2 をスパッタ法により1000Åに形成した。次に
2枚の基板のショート防止絶縁体膜に対してラビング処
理を施した。ラビング材としては硬質の材料としてグラ
スウールとスチールウール、軟質の材料としてナイロ
ン、アセテート、ポリエステルのパイル系を有するラビ
ング布をそれぞれ用いた。また比較例としてショート防
止絶縁体に対してラビング処理を施さないものも作成し
た。ショート防止絶縁体の上には、ポリイミド形成液L
Q1802(日立化成社製)をスピンナーで塗布し、加
熱処理を施してポリイミド配向膜を形成した。膜厚は2
00Å以下であった。
【0232】次に2枚の基板の焼成後のポリイミド被膜
に対しナイロン製のラビング布でラビング処理を行っ
た。ラビング処理後、一方の基板に平均粒径約1.5μ
mのシリカビーズを散布した後、もう一方の基板にエポ
キシ樹脂の接着剤をスクリーン印刷で形成し、2枚の基
板を電極が平面的に交差するように貼り合わせパネルを
作成した。次にこれらの各パネルにフェニルピリミジン
を主成分とする混合強誘電性液晶を注入口から注入し、
これをカイラルスメクチック相まで徐冷して配向させ
た。
【0233】これらのセルにおいて、セル全体の配向を
一方の光学的安定状態に備え、パルス巾25μs、電圧
振幅40V、1/2デューティの矩形波を約16時間印
加し、その後セル周辺の端部をセル厚を測定した。それ
ぞれ比較参考例、比較例の、セル厚増加が最大の部分の
増加率を表2に示す。
【0234】
【表2】
【0235】以上の結果から、絶縁体膜へのラビングに
よって液晶の移動が抑えられていることがわかった。ま
た、より堅いラビング材で絶縁体膜にラビングし、より
深い凹凸を付けた方が液晶の移動が強く抑えられること
がわかった。
【0236】実施例24 1000Å厚のITO膜が設けられている1.1mm厚
のガラス板を2枚用意し、それぞれのガラス板上に、下
記構造式(29−I)で示すポリアミック酸を特定の表
面形状を形成するのに最適な溶媒系N−メチル−2−ピ
ロリドン/n−ブチルセロソルブ/n−ブチルカルビト
ール=3.0/1.0/2.2(重量比)で30重量%
溶液に調整、これを用い、スピンコートにて成膜後、約
1時間、250℃加熱焼成処理を施した。この時の膜厚
は、約250Åであった。
【0237】
【化7】
【0238】次に、この様にして形成された塗布膜に、
ナイロン植毛布による一方向ラビング処理を行なった。
ラビング前後における膜表面の炭素原子濃度をXPSに
て確認したことろ、下記の表3の値を示し、ぼほ理論値
より大きな特徴的傾向を示した。また、これらの表面状
態のSEM(捜査形電子顕微鏡)による観察で、直径約
5000Åレベル、段差約50Åレベルの微小な凹凸形
状も確認された。
【0239】
【表3】
【0240】その後、平均粒径約1.5μmのアルミナ
ビーズを一方の基板上に散布した後、それぞれのラビン
グ処理軸が互いに平行で、かつ同一処理方向となる様に
2枚のガラス基板を重ね合わせてセルを作製した。
【0241】このセル内にチッソ(株)社製の強誘電性
スメクチック液晶である「CS−1014」(商品名)
を等方相下で真空注入してから、等方相から0.5℃/
hで30℃まで徐冷することによって配向させることが
できた。この強誘電性液晶「CS−1014」を用いた
本実施例のセルでの相変化は、下記のとおりであった。
【0242】
【数10】 (Iso.=等方相、Ch=コレステリック相、SmA
=スメクチックA相、SmC* =カイラルスメクチック
C相)
【0243】上述の液晶セルを一対の90°クロスニコ
ル偏光子の間に挟み込んで、50μsecの30Vパル
スを印加してから、90°クロスニコルを消光位(最暗
状態)にセットし、この時の透過率をホトマルチプレタ
ーにより測定し、続いて50μsecの−30Vパルス
を印加し、この時の透過率(明状態)を同様の方法で測
定したところ、チルト角θは15°であり、最暗状態時
の透過率は1%で、明状態時の透過率は32%であり、
従ってコントラスト比は32:1であった。
【0244】このように、極めて高いコントラストを示
す素子となっており、さらに、この液晶セルに対し、マ
ルチプレクシング駆動による表示を継続して実施した
が、液晶の移動現象から生じるセル厚変化は、全く認め
られなく、均一な高コントラスト表示が維持されてい
た。
【0245】比較例実施例24 におけるポリアミック酸の溶媒組成を通常の
平坦膜を得る為に最適な系、N−メチル−2−ピロリド
ン/n−ブチルセロソルブ=1.0/1.1(重量比)
に変更した以外は、実施例24と同様にしてセルを作製
した。
【0246】なお、ラビング前後における膜表面の炭素
原子濃度をXPSにて確認したところ、下記の表4の値
を示し、実施例に比べ炭素濃度が小さく、ほぼ通常通り
の理論値付近あるいは理論値以下の特徴的な傾向を示し
た。また、これらの表面状態をSEMで観察したとこ
ろ、ほぼ平坦な膜表面状態が確認された。
【0247】
【表4】
【0248】この液晶セルは、初期に実施例と同じレベ
ルのコントラスト比を有していたが、マルチプレクシン
グ駆動による表示を継続して行なったところ、100時
間程度で液晶の移動現象から生じるセル厚変化が認めら
れ、一方向の画面端には黄味付いた部分が、又、逆方向
の画面端には、液晶量不足による配向の乱れが確認さ
れ、均一な表示特性を失い、信頼性に欠けるものであっ
た。
【0249】参考例3 1000Å厚のITO膜が設けられている1.1mm厚
のガラス板を2枚用意し、それぞれのガラス板上に、絶
縁層を形成する、あらかじめ平均粒子径500Åのシリ
カよりなる微粒子を分散させたTi−Si=1:1より
なる成分の絶縁膜の6.0重量%の溶液を、16μmの
粗さの展色板を用いて印刷を行なった。100℃で約1
0分間仮焼成した後、UV照射を行ない、その後300
℃で約1時間加熱焼成処理を施した。この時の膜厚は9
00Åであった。
【0250】この基板の上に、下記の構造式(30−
1)で示されるポリアミドのNMP/nBC=2/1の
2.0重量%溶液をスピンコートにて成膜後、約1時
間,220℃で加熱焼成処理を施した。この時の膜厚は
250Åであった。
【0251】
【化8】
【0252】この様にして形成された塗布膜に、ナイロ
ン殖毛布による一方向ラビング処理を行なった。
【0253】その後、平均粒径約1.5μmのアルミナ
ビーズを一方の基板上に散布した後、それぞれのラビン
グ処理軸が互いに平行で、かつ同一処理方向となる様に
2枚のガラス基板を重ね合せてセルを作製した。
【0254】このセル内にチッソ(株)社製の強誘電性
スメクチック液晶である「CS−1014」(商品名)
を等方相下で真空注入してから、等方相から0.5℃/
minで30℃まで徐冷することによって配向させるこ
とができた。この強誘電性液晶「CS−1014」を用
いた本参考例のセルでの相変化は、下記のとおりであっ
た。
【0255】
【数11】 (Iso.=等方相、Ch=コレステリック相、SmA
=スメクチックA相、SmC* =カイラルスメクチック
C相)
【0256】上述の液晶セルを一対の90°クロスニコ
ル偏光子の間に挾み込んで、50μsecの30Vパル
スを印加してから、90°クロスニコルを消光位(最暗
状態)にセットし、この時の透過率をホトマルチプライ
ヤーにより測定し、続いて50μsecの−30Vパル
スを印加し、この時の透過率(明状態)を同様の方法で
測定したところ、チルト角θは15°であり、最暗状態
時の透過率は1.3%で、明状態時の透過率は32%で
あり、従ってコントラスト比は25:1であった。ま
た、残像の原因となる光学応答の遅れは0.3秒以下で
あった。
【0257】さらに、この液晶セルを図33に示す駆動
波形を用いたマルチプレクシング駆動による表示を行っ
たところ、高コントラストな高品位表示が得られ、また
所定の文字入力による画像表示の後に全画面を白の状態
に消去したところ、残像の発生は判読できなかった。
尚、図33のSN ,SN+1 ,SN+2 は走査線に印加した
電圧波形を表わしており、Iは代表的な情報線に印加し
た電圧波形を表わしている。(I−SN )は、情報線I
と走査線SN との交差部に印加された合成波形である。
又、本実施例では、V0 =5〜8V、ΔT=20〜70
μsecで行った。
【0258】参考例4 平均粒子径200Åのシリカ微粒子を6.0重量%のT
i:Si=1:1の比率よりなる絶縁膜溶液中に分散
し、5μmの展色板を用いて印刷を行ない、以下の構造
式(31−1)で示されるポリイミドを配向膜として用
い、この配向膜を270℃で焼成した以外は、参考例3
と同様にしてセルを作製した。この時の絶縁層の膜厚は
200Åであった。
【0259】
【化9】
【0260】参考例3と同様の試験を行い、コントラス
ト比=23:1、光学応答のおくれ時間=0.2秒の結
果を得た。又、参考例3と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラスト及び残像に
ついては参考例3と同様に良好な結果が得られた。
【0261】参考例5 平均粒子径150Åのシリカ微粒子を6.0重量%のT
i:Si=1:1の比率よりなる絶縁膜溶液中に分散
し、5μmの展色板を用いて印刷を行なった以外は、
考例3と同様にしてセルを作製した。この時の絶縁層の
膜厚は200Åであった。
【0262】参考例3と同様の試験を行い、コントラス
ト比=24:1、光学応答のおくれ時間=0.3秒の結
果を得た。又、参考例3と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラスト及び残像に
ついては参考例3と同様に良好な結果が得られた。
【0263】
【0264】
【0265】
【0266】実施例25 1500Å厚のITO透明電極が付いたガラス基板に、
東レ(株)製の有機配向制御膜セミコファインLp64
をNMP/n−BC=2/1溶液で0.4wt%に希釈
した溶液を2700rpm、20Sの条件でスピンコー
トし、200℃で1時間焼成した。この時配向膜厚はエ
リプソメーターで測定し、30Åであった。また、下地
のITO表面の凹凸はSTM(トンネル走査型顕微鏡)
で観察した結果、平均高低差150Å、凹凸の平均周期
200Åであった。
【0267】この基板をナイロン布で押し込み量0.4
mm、回転数1000rpm、基板送り速度12mm/
Sのラビング条件で擦り、配向制御膜に一軸性を与え
た。次に、この基板を1.5μm粒径のビーズスペーサ
を介して貼り合わせ、セルを作成した。この空セルに下
記の物性値を持つFLC1を減圧下で液体相に昇温し、
毛管現象によって注入した。
【0268】FLC1の物性(25℃) Θ=27°、 Ps=90nC/cm2
【0269】
【数12】相系列
【0270】このサンプルに±10V、10Hzの矩形
波電圧を印加しながら、80℃から25℃まで徐冷した
ところ、均一な縞状配向が得られ、みかけのチルト角は
25.5°であった。
【0271】この状態にΔT=40μS、±10Vの双
極性パルス電圧を印加した時の透過光特性を測定した
所、図34の(a)のような良好なスイッチングメモリ
ー特性が得られた。尚、本実施例の基板を図24に、I
TOの膜厚を200Åとし、凹凸の度合が少なく、乱れ
た配向となった例を図23に夫々示す。
【0272】参考例6 2価スズアセチルアセトンを1.5wt%の割合で溶解
したブタノール溶液に平均粒径500Åのシリカビーズ
を0.1wt%の割合で混ぜ超音波分散した後、300
0rpm、30sのスピン条件で厚さ700ÅのITO
付ガラス基板に塗布した。成膜後約1時間、30℃で加
熱焼成処理を施し、スズ酸化物膜を形成した。この時の
膜厚は300Åであった。この時の表面凹凸は平均高低
差200Å、凹凸の平均周期1000Åであった。
【0273】また、この塗膜にアルミニウムを電極とし
て蒸着し、100℃で減圧乾燥後、アルミニウム電極
(1cm2 )と透明電極間の抵抗値を、Y.H.P社製
4192A LF IMPEDANCE ANALYZ
ER により20KHzの交流で測定したところ8Ωで
あった。
【0274】次に、この上に東レ(株)製の有機配向制
御膜、セミコファインLp64をNMP/n−BC=2
/1溶液で1.0=wt%に希釈した溶液を2700r
pm、20Sの条件でスピンコートし、200℃で1時
間焼成した。
【0275】この時の配向膜厚は90Åであった。この
基板をナイロン布で押込み0.4mm、回転数1000
rpm、基板送り速度12mm/sの条件でラビング
し、1.5μm粒径のビーズを介して貼り合わせセルを
作成した。この空セルにFLC1を実施例33と同様に
注入、配向させたところ良好な縞状配向が得られた。こ
の状態にΔT=40μS、±10Vの双極性パルス電圧
を印加した時の透過光特性を測定したところ、図2
(b)の特性が得られ、良好なスイッチング、メモリー
特性が得られた。
【0276】実施例26 1500Å厚のITO透明電極が付いたガラス基板に、
日産化学(株)製の有機配向制御膜サンエバーSE10
0をNMP/n−BC=1/1溶液で0.4wt%に希
釈した溶液スピナーで塗布し、270℃で1時間焼成し
た。この時配向膜厚は30Åあった。この下地のITO
表面の凹凸は実施例25と同様である。
【0277】この基板をナイロン布で押込み量0.4m
m、回転数1000rpm、基板送り速度12mm/s
のラビング条件で擦り、配向制御膜に一軸性を与えた。
次に、この基板を1.5μmの粒径のビーズを介して
貼り合わせ、セルを作成した。この空セルに下記の物性
値を持つFLC2を減圧下で液体相に昇温し、毛管現象
によって注入した。
【0278】FLC2の物性(25℃) Θ=23°、 Ps=28nC/cm2
【0279】
【数13】相系列
【0280】このサンプルを液体相からSc* 相(25
℃)に徐冷し、±25V、10Hzの矩形波電圧を印加
した。その結果均一な縞状配向が得られ、スイッチン
グ、メモリー特性も良好であった。
【0281】ところで、配向制御膜の希釈濃度を1.0
wt%にし、スピンコート条件を2000rpm、20
sとした所、配向制御膜厚が150Åにした以外は、実
施例1と全く同様の処理を行なった所、配向状態は均一
で縞状配向が形成されたが、スイッチングメモリー特性
は図2(3)に示すように100%スイッチング、メモ
リーせず、良好な特性は得られなかった。
【0282】又、200Å厚のITOの付いたガラス基
板を用いた以外は実施例25と全く同様の処理を行なっ
た所、縞状配向は形成されたものの、縞の傾きに場所に
よるばらつき、つまり軸性の乱れがあった。この状態で
は、良好なスイッチング、メモリー特性は得られなかっ
た。(図23参照)
【0283】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶素子
によれば、配向膜の物理的及び化学的な表面状態を改善
することにより、コントラストの良い表示特性を得るこ
とができる上、長期駆動時に生じる液晶分子の移動現象
を阻止でき、均一で優れた表示特性を長期間保持でき
る。
【0284】また、本発明によれば、表面に特定の寸法
の凹凸形状(好ましくはディンプル)を特定の密度で形
成した配向制御層を用いることにより、強誘電性液晶の
連絡駆動により起こり得るセル端部での厚さ変動の原因
となる液晶分子の移動が効果的に抑制された安定な駆動
特性の強誘電性液晶素子が提供される。
【0285】更に、本発明によれば、絶縁膜表面に凹凸
を形状することより、素子駆動時に生じる液晶分子の移
動を減少させ、セル端部でのセル厚の増加による変色を
著しく低減でき、長時間の駆動に対して安定な配向状態
を維持することが可能になった。
【0286】
【0287】
【0288】
【0289】又、本発明によれば、第1の絶縁層上に無
機微粒子を散布し、その上に真空成膜装置によって第2
の絶縁層を形成するようにしたため、無機微粒子のシャ
ドイング効果により所望のディンプルを形成することが
でき、その液晶移動低減作用による黄変や空隙発生の抑
止効果を最適化することができる。
【0290】加えて、本発明によれば、液晶の移動が抑
えられ、セル厚に偏りを生じにくいため、セル端部での
黄変が防止され、高品質な画像表示装置や記録装置を提
供できる。
【0291】また、本発明によれば、安定なC1ユニフ
ォーム配向が得れ、従来用いられていたC2配向におけ
る双安定性状態よりも、輝度が大きく、しかも、コント
ラストが高い画像表示が可能となった。
【0292】更に、本発明によれば、たとえば、一対の
電極とポリイミド配向膜を有する基板間に強誘電性液晶
を封入した液晶表示素子において、電極を設けた基板上
に、n−ブチルカルビトールを20〜60wt%含みポ
リイミドまたはその前駆体の樹脂濃度が2〜6wt%で
ある配向膜形成用溶液を塗布した後、温度18〜27
℃、湿度35〜60%RHの環境中に30分以上放置
し、その後加熱処理により150〜400Åの膜厚を有
するポリイミド配向膜を形成することにより、液晶の移
動を制御できると同時に均一な配向性を保持した液晶表
示素子が得られる。
【0293】またセルギャップと同等あるいはそれ以下
の大きさの粒子を混入した配向膜形成用溶液を電極を設
けた基板上に塗布した後、加熱処理により配向制御膜を
形成し、その後粒子を除去することにより、液晶の移動
を低減させるような凹凸が配向制御膜表面に形成される
ため、混入する粒子径、混入量を制御することにより、
凹凸を安定して、確実に作ることができる。したがっ
て、液晶の移動を確実に制御することができる。
【0294】本発明によれば、配向膜厚を所望の厚み以
下にし、配向膜の下地の凹凸を最適化することによっ
て、配向が均一でしかも、スイッチング及びメモリー性
の良好な強誘電性液晶素子を実現できる。
【0295】又、本発明によれば、配向膜材料の選択の
幅が広がりポリアミド等の高温処理を必要としない材料
をも使用でき、生産性に優れかつ得られた液晶素子にお
いては、明状態と暗状態でのコントラストが高く、特に
マルチプレクシング駆動時の表示コントラストが非常に
大きく高品位の表示が得られ、しかも目ざわりな残像現
象が生じない。
【0296】尚、前記配向膜形成用溶液に混入する粒子
はSiO2ビーズに限らず、焼成温度を、たとえば約3
00℃以上の耐熱性のある材料であればよい。又、本発
明は本発明の主旨の範囲内で変形、組合せて良いのは、
いうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)及び図1(B)は夫々液晶分子の移
動方向と結果として起こるセル端部領域での厚さ増加を
説明するための模式図である。
【図2】カイラルスメクチック液晶のC1配向とC2配
向を模式的に説明するための説明図である。
【図3】図3(A)及び図3(B)は、それぞれC1配
向およびC2配向の各状態における基板間の各位置での
ダイレクタの配置を示す説明図である。
【図4】液晶の移動の様子を模式的に説明するための説
明図である。
【図5】強誘電性液晶の動作を説明するために、セルを
模式的に描いた説明図である。
【図6】非らせん構造の分子配列をもつカイラルスメク
チック液晶の動作を説明するために、セルを模式的に描
いた説明図である。
【図7】本発明の実施例に係る液晶セルを模式的に示す
断面図である。
【図8】本発明に係るディンプルの形状を模式的に示す
断面図である。
【図9】図9(A)及び図9(B)はそれぞれ配向制御
膜のSiO2 ビーズの除去前および除去後の形状を模式
的に示す断面図である。
【図10】本発明の参考例に係る液晶セルを模式的に示
す断面図である。
【図11】図11(A)〜図11(E)は夫々本発明の
一実施例に係る絶縁層形成プロセスを説明するための模
式的断面図である。
【図12】本発明の実施例に係る液晶セルを模式的に示
す断面図である。
【図13】実施例11に従い、配向制御層上に形成され
た凹凸形状を示すための薄膜のSTM(走査型トンネル
顕微鏡)写真である。
【図14】実施例12に従い、配向制御層上に形成され
た凹凸形状を示すための薄膜のSTM(走査型トンネル
顕微鏡)写真である。
【図15】実施例11〜13の比較例として作製された
凹凸形状の実質的に形成されなかった配向制御層、表面
層を示すための薄膜のSTM(走査型トンネル顕微鏡)
写真である。
【図16】図16(A)及び図16(B)は夫々本発明
におけるディンプルの形状を説明するための模式的説明
図である。
【図17】本発明の比較参考例に係る液晶セルを模式的
に示す断面図である。
【図18】本発明の比較参考例に係る液晶セルを模式的
に示す断面図である。
【図19】本発明の実施例に係る液晶セルを模式的に示
す断面図である。
【図20】本発明の比較参考例に係る強誘電性液晶素子
の模式的平面図である。
【図21】本発明の比較参考例に係る液晶セルを模式的
に示す断面図である。
【図22】本発明の参考例に係る液晶セルを模式的に示
す断面図である。
【図23】本発明の比較例の配向状態を説明すための薄
膜の顕微鏡写真である。
【図24】本発明の実施例25で得られた基板の配向状
態を説明するための薄膜の顕微鏡写真である。
【図25】本発明における配向膜による配向方法で配向
したカイラルスメクチック液晶の配向状態を示す模式的
断面図である。
【図26】図25のカイラルスメクチック液晶のユニフ
ォーム配向状態におけるC−ダイレクタ図である。
【図27】スプレイ配向状態におけるC−ダイレクタ図
である。
【図28】図28(A)はユニフォーム配向状態におけ
るチルト角θを示す説明図、図28(B)はスプレイ配
向状態におけるチルト角θを示す説明図である。
【図29】図29(A)〜図29(C)は夫々強誘電性
液晶内の電荷分布、自発分極Psの向き及び逆電界V
rev の向きを示す模式的断面図である。
【図30】電界印加時及び印加後のチルト角θの変化を
示す説明図である。
【図31】従来の液晶素子における光学応答特性を説明
するためのグラフである。
【図32】本発明の液晶素子における光学応答特性の一
例を示すグラフである。
【図33】本発明の参考例3で用いた駆動電圧の波形図
である。
【図34】本発明の実施例25とその比較例のスイッチ
ングメモリー特性を説明するための透過特性図である。
【符号の説明】
11a 上基板 11b 下基板 17a,17b 偏光板 22 液晶移動方向 20 ラビング方向 22 矢印 23 領域 21,21′ 平均分子軸方向 31 スメクチック層 32 C1配向の領域 33 C2配向の領域 34 ライトニング欠陥 35 ヘアピン欠陥 51,52 スプレイ状態 53,54 ユニフォーム状態 55,56 内部のスイッチングでの状態 61,63 白または黒の定型パターン 65 セル端部領域 67 空隙領域 69 セルのシール 521a,521b 基板 522 液晶分子層 523 液晶分子 524 双極子モーメント 531a,531b 電圧印加手段 532 垂直層 533a 第1の安定状態 533b 第2の安定状態 534a 上向き双極子モーメント 534b 下向き双極子モーメント Ea,Eb 電界 711a 上基板 711b 下基板 712a,712b 透明電極 713a,713b 配向制御膜 714 シリカビーズ 716 強誘電性スメクチック液晶 717a,717b 絶縁膜 718 ディンプル 728 SiO2 ビーズ 1011a 上基板 1011b 下基板 1012a,1012b 透明電極 1013a,1013b 絶縁膜 1014a,1014b 配向制御膜 1015 強誘電性スメクチック液晶 1101 透明電極 1102 第1の絶縁膜 1103 SiO2 の真球ビーズ 1104 ディンプル(dimple) 1114 基板 1211a 上基板 1211b 下基板 1212a,1212b 透明電極 1213a,1213b 絶縁膜 1214a、1214b 配向制御層(膜) 1210b 上側電極基板 1210b 下側電極基板 1215 強誘電性スメクチック液晶 1217a、1217b 偏光板 1911a,1911b 基板 1912a,1912b 透明電極 1913a,1913b 絶縁膜 1914a,1914b 配向制御膜 1915 強誘電性スメクチック液晶 1916 シール剤 1917 スペーサー 1918 接着微粒子 2211a,2211b ガラス基板 2212a,2212b 透明電極 2213a,2213b 絶縁膜 2214a,2214b 配向膜 2215 強誘電性カイラルスメクチック液晶 2216 ビーズスペーサー 2218 微粒子 2550 液晶分子層 2551a 上基板 2551b 下基板 2552 液晶分子 2553 円錐 2554 底面 2560 ラビング処理軸 2561a 配向状態U1 での平均分子軸 2561b 配向状態U2 での平均分子軸 2562a 配向状態S1 での平均分子軸 2562b 配向状態S2 での平均分子軸 2581 C−ダイレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平4−18430 (32)優先日 平成4年1月8日(1992.1.8) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−31358 (32)優先日 平成4年1月23日(1992.1.23) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−32860 (32)優先日 平成4年1月24日(1992.1.24) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−36901 (32)優先日 平成4年1月29日(1992.1.29) (33)優先権主張国 日本(JP) (31)優先権主張番号 特願平4−40606 (32)優先日 平成4年1月31日(1992.1.31) (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 中村 勝利 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 羽生 由紀夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 和田 隆亜 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小寺 泰人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 谷口 修 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 三原 正 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 堀田 薫央 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 大沼 健次 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−22623(JP,A) 特開 平2−126227(JP,A) 特開 平3−252624(JP,A) 特開 昭64−44078(JP,A) 特開 平3−72323(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1333 505 G02F 1/1337 510 G02F 1/1337 520 G02F 1/1337 525

Claims (37)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ配向制御層を有する一対の電極
    基板間に強誘電性液晶を保持してなり、該配向制御層の
    少なくとも一方の表面には、径0.1〜10μm、高低
    差2〜30nmの凹凸形状が10000個/mm 2 以上
    の密度で形成され、かつ該凹凸形状が、主溶剤と該主溶
    剤より高い沸点を有する副溶剤とからなる混合溶剤を含
    む配向制御層形成用溶液を電極基板上に塗布後、焼成す
    ることにより、配向制御層を形成する過程で形成された
    ものであることを特徴とする強誘電性液晶素子。
  2. 【請求項2】 それぞれ配向制御層を有する一対の電極
    基板間に強誘電性液晶を保持してなり、該配向制御層の
    少なくとも一方の表面には、径0.1〜10μm、高低
    差2〜30nmの凹凸形状が10000個/mm 2 以上
    の密度で形成され、かつ該凹凸形状が、配向制御層を一
    旦層形成した後、微粒子を表面に吹き付けることにより
    形成されたものであることを特徴とする強誘電性液晶素
    子。
  3. 【請求項3】 前記微粒子が氷の微粒子である請求項2
    記載の強誘電性液晶素子。
  4. 【請求項4】 前記微粒子が無機酸化物微粒子である
    求項2記載の強誘電性液晶素子。
  5. 【請求項5】 それぞれ配向制御層を有する一対の電極
    基板間に強誘電性液晶を保持してなり、該配向制御層の
    少なくとも一方の表面には、径0.1〜10μm、高低
    差2〜30nmの凹凸形状が10000個/mm 2 以上
    の密度で形成され、かつ該凹凸形状が、配向制御層を一
    旦層形成した後、その表面にスタンパーの表面凹凸形状
    を圧着、転写することにより形成されたものであること
    を特徴とする強誘電性液晶素子。
  6. 【請求項6】 それぞれ配向制御層を有する一対の電極
    基板間に強誘電性液晶を保持してなり、該配向制御層の
    少なくとも一方の表面には、径0.1〜10μm、高低
    差2〜30nmの凹凸形状が10000個/mm 2 以上
    の密度で形成され、かつ該凹凸形状が、一対の電極基板
    間隙と同等あるいはそれ以下の粒径を有する微粒子を混
    入した配向制御層形成用溶液を電極基板上に塗布し、加
    熱により層形成し、微粒子を除去することにより該配向
    制御層を形成する過程で形成されたものであることを特
    徴とする強誘電性液晶素子。
  7. 【請求項7】 該微粒子が200℃以上の耐熱性を有す
    請求項6記載の強誘電性液晶素子。
  8. 【請求項8】 該微粒子の除去を該配向制御層への一軸
    性配向処理と実質的に同時に行なう請求項6記載の強誘
    電性液晶素子。
  9. 【請求項9】 該微粒子の除去を、有機溶剤および水の
    少なくとも一つを含む液体中での配向制御層の超音波洗
    浄により行なう請求項6記載の強誘電性液晶素子。
  10. 【請求項10】 透明電極の形成された一対の基板のう
    ち、少なくとも一方の基板にポリイミド配向膜を有し、
    これらの基板間に強誘電性液晶を挟持している液晶素子
    において、前記配向膜は、その表面に微細な凹凸形状を
    有するとともに、表面近傍の炭素原子比率が化学構造か
    ら算出される比率より大きいことを特徴とする強誘電性
    液晶素子。
  11. 【請求項11】 強誘電性液晶と、この強誘電性液晶を
    間に保持して対向するとともに、その対向面にはそれぞ
    れ強誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成さ
    れ、強誘電性液晶を配向するための一軸性配向処理が施
    された一対の基板を備えた液晶素子において、液晶を配
    向するための配向膜の厚さdを100Å以下にし、かつ
    配向膜の下地の凹凸の平均高低差が500Å以下で、凹
    凸の平均周期が1000Å以下であることを特徴とする
    強誘電性液晶素子。
  12. 【請求項12】 前記配向制御膜の下地が透明電極であ
    り、その透明電極の厚さを制御することによって所定の
    凹凸を得ることを特徴とする請求項11記載の強誘電性
    液晶素子。
  13. 【請求項13】 前記配向制御膜の下地が凹凸を有する
    低抵抗ショート防止層であることを特徴とする請求項1
    記載の強誘電性液晶素子。
  14. 【請求項14】 前記低抵抗配向制御膜の凹凸形成が微
    粒子によってなされていることを特徴とする請求項13
    記載の強誘電性液晶素子。
  15. 【請求項15】 前記液晶素子の配向状態は、交流電場
    を印加されて見かけのチルト角θaが小さい状態から、
    大きい状態に変化することを特徴とする請求項11記載
    の強誘電性液晶素子。
  16. 【請求項16】 前記凹凸の平均高低差が100〜50
    0Åである請求項11記載の強誘電性液晶素子。
  17. 【請求項17】 前記凹凸の平均周期が100〜100
    0Åである請求項11記載の強誘電性液晶素子。
  18. 【請求項18】 強誘電性液晶と、この強誘電性液晶を
    間に保持して対向するとともに、その対向面にはそれぞ
    れ強誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成さ
    れ、強誘電性液晶を配向するための一軸性配向処理が施
    された一対の基板を備え、実効的なチルト角がAC電界
    印加によって、AC電界印加前より広くされた液晶素子
    であって、配向膜の下地の凹凸の平均高低差が500Å
    以下で、凹凸の平均周期が1000Å以下であることを
    特徴とする強誘電性液晶素子。
  19. 【請求項19】 前記凹凸の平均高低差が100〜50
    0Åである請求項18記載の強誘電性液晶素子。
  20. 【請求項20】 前記凹凸の平均周期が100〜100
    0Åである請求項18記載の強誘電性液晶素子。
  21. 【請求項21】 電極の形成された一対の基板のうち、
    少なくとも一方の基板上には、少なくとも一層以上の絶
    縁膜、及び一軸性配向処理の施された配向制御膜が配置
    されており、その基板間に強誘電性液晶を挟持している
    液晶素子において、上記絶縁膜表面に、 幅 0.1〜20μm 高低差 100〜2000Å 密度 2,500個/mm2以上 の凹凸形状を有することを特徴とする強誘電性液晶素
    子。
  22. 【請求項22】 強誘電性液晶が少なくとも2つの安定
    状態を示し、それらの光学軸のなす角度の1/2である
    θaと強誘電性液晶のチルト角Θとが 【数4】Θ>θa>Θ/2 で表される配向状態を有することを特徴とする請求項2
    記載の強誘電性液晶素子。
  23. 【請求項23】 請求項21に記載の強誘電性液晶を製
    造する方法であって、互いに沸点の異なる2種以上の溶
    剤の混合溶液を用いた絶縁膜溶液を塗布焼成することに
    より、基板上に絶縁膜を形成することを特徴とする強誘
    電性液晶素子の製造方法。
  24. 【請求項24】 絶縁膜溶液として、主溶剤と、それよ
    りも沸点の高い貧溶剤の混合液を用いることを特徴とす
    請求項23記載の強誘電性液晶素子の製造方法。
  25. 【請求項25】 電極上に配向膜を設けた一対の電極基
    板を対向配置し、該基板間に強誘電性液晶を封入した液
    晶素子の製造方法において、電極を形成した基板上に配
    向膜形成用溶液を塗布し、この状態で所定時間以上放置
    し、該所定の放置時間はセル厚変化を所定値以下に抑え
    るのに十分な量の凹凸を配向膜表面に形成するために必
    要な時間であることを特徴とする強誘電性液晶素子の製
    造方法。
  26. 【請求項26】 前記十分な量の凹凸は、セル厚変化を
    約10%以下に抑える量の凹凸であることを特徴とする
    請求項25記載の強誘電性液晶素子の製造方法。
  27. 【請求項27】 前記放置時間は30分以上であること
    を特徴とする請求項25記載の強誘電性液晶素子の製造
    方法。
  28. 【請求項28】 前記配向膜形成用溶液はn−ブチルカ
    ルビトールを含むことを特徴とする請求項25記載の強
    誘電性液晶素子の製造方法。
  29. 【請求項29】 前記配向膜はポリイミド配向膜である
    ことを特徴とする請求項25記載の強誘電性液晶素子の
    製造方法。
  30. 【請求項30】 電極上に配向膜を設けた一対の電極基
    板を対向配置し、該基板間に強誘電性液晶を封入した液
    晶表示素子の製造方法において、前記両基板間の間隙ま
    たはそれ以下の粒径の粒子を前記配向膜形成用溶液に混
    入し、配向膜形成後に前記粒子を除去して該粒子跡の配
    向膜表面に凹凸を形成することを特徴とする強誘電性液
    晶素子の製造方法。
  31. 【請求項31】 前記粒子を、配向膜ラビング工程で除
    去して配向膜表面に凹凸を形成することを特徴とする
    求項30記載の強誘電性液晶素子の製造方法。
  32. 【請求項32】 前記粒子を、有機溶剤を含む溶液を用
    いた超音波洗浄により除去して配向膜表面に凹凸を形成
    することを特徴とする請求項30記載の強誘電性液晶素
    子の製造方法。
  33. 【請求項33】 液晶駆動用の電極群をそれぞれ有する
    1組の基板間に絶縁層を介して強誘電性液晶を保持して
    成る強誘電性液晶素子の製造方法において、各基板の絶
    縁層を形成するに際しては、液晶駆動用の電極群が形成
    された基板面の上に第1の絶縁層を形成する第1工程
    と、第1の絶縁層が形成された基板面の上に直径1μm
    以下の無機微粒子を散布する第2工程と、無機微粒子が
    散布された基板上に第2の絶縁層を形成する第3工程と
    を具備することを特徴とする強誘電性液晶素子の製造方
    法。
  34. 【請求項34】 前記強誘電性液晶は、そのコーン角Θ
    および見かけのチルト角θaの間に、Θ>θa>Θ/2
    の関係を有するユニフォーム配向であることを特徴とす
    請求項33記載の強誘電性液晶素子の製造方法。
  35. 【請求項35】 前記各基板の電極群は、それぞれ選択
    電極と共通電極である請求項33記載の強誘電性液晶素
    子の製造方法。
  36. 【請求項36】 前記第3工程の後に、基板面から無機
    微粒子を取り除く第4工程を有する請求項33記載の強
    誘電性液晶素子の製造方法。
  37. 【請求項37】 前記第2の絶縁層を真空成膜装置で形
    成する請求項33記載の強誘電性液晶素子の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5816677A (en) 1905-03-01 1998-10-06 Canon Kabushiki Kaisha Backlight device for display apparatus
US5739882A (en) * 1991-11-18 1998-04-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. LCD polymerized column spacer formed on a modified substrate, from an acrylic resin, on a surface having hydrophilic and hydrophobic portions, or at regular spacings
JP3100014B2 (ja) * 1991-12-10 2000-10-16 キヤノン株式会社 強誘電性液晶素子及び該素子の製造方法
US5594571A (en) * 1991-12-10 1997-01-14 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal device and process for production thereof
US5434685A (en) * 1992-01-10 1995-07-18 Kent State University Ferroelectric liquid crystal cell, a method of making it, and its use
US5467209A (en) * 1992-01-24 1995-11-14 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal device with particular layer thicknesses at non-pixel portions and pixel portions
DE69330854D1 (de) * 1992-07-30 2001-11-08 Canon Kk Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
JP3456493B2 (ja) * 1992-10-24 2003-10-14 ソニー株式会社 液晶素子
US5460749A (en) * 1992-12-25 1995-10-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and liquid crystal display apparatus
US5629788A (en) * 1992-12-29 1997-05-13 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device providing tilt angle inclination angle and ps satisfying relationships at 55 degrees
US5546208A (en) * 1993-02-19 1996-08-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrooptical device involving a mixture of liquid crystal, photo curable resins and reaction initiating material for forming resinous columns
CA2121776C (en) * 1993-04-28 1999-05-25 Yasuto Kodera Liquid crystal device with a liquid crystal in an optical modulation region having a pretilt angle smaller than the liquid crystal in a peripheral region surrounding the optical modulation region
US5539545A (en) * 1993-05-18 1996-07-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of making LCD in which resin columns are cured and the liquid crystal is reoriented
JPH07168188A (ja) * 1993-09-30 1995-07-04 Canon Inc 液晶素子、これを用いた液晶装置、及び液晶表示装置
JP2952150B2 (ja) * 1993-10-08 1999-09-20 キヤノン株式会社 液晶素子及びその製造方法
US5673127A (en) * 1993-12-01 1997-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Display panel and display device using a display panel
JP2942161B2 (ja) * 1993-12-28 1999-08-30 キヤノン株式会社 液晶の配向処理方法、該方法を用いた液晶素子の製造方法、並びに液晶素子
US5815230A (en) * 1994-01-27 1998-09-29 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and process for production thereof
US5726725A (en) * 1994-03-31 1998-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and process for production thereof with polyimide alignment film rubbed and then baked
DE19514374C2 (de) * 1994-04-18 1997-05-28 Canon Kk Flüssigkristallvorrichtung und Flüssigkristallgerät, das dieselbe enthält
EP0683417A1 (en) * 1994-05-17 1995-11-22 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
ATE216090T1 (de) * 1994-08-04 2002-04-15 Canon Kk Flüssigkristallvorrichtung
US5844650A (en) * 1994-10-06 1998-12-01 Canon Kabushiki Kaisha Rubbing treating apparatus and rubbing treating method including suction passages to hold masking sheets in place
US5986736A (en) * 1995-04-26 1999-11-16 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device, image display apparatus and image forming apparatus
US6144435A (en) * 1995-04-28 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device, process for producing same and liquid crystal apparatus
DE69618413T2 (de) * 1995-10-12 2002-06-20 Canon K.K., Tokio/Tokyo Flüssigkristallzusammensetzung, Flüssigkristallvorrichtung und Flüssigkristallanzeigeapparat
EP0782039A3 (en) 1995-12-27 1998-06-17 Canon Kabushiki Kaisha Display device and process for producing same
US5999157A (en) * 1995-12-27 1999-12-07 Canon Kabushiki Kaisha Suppressing liquid crystal movement based on the relationship between a display pattern and a driving waveform
US5885482A (en) * 1995-12-28 1999-03-23 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device, production process thereof and liquid crystal apparatus
US6320639B1 (en) 1996-03-11 2001-11-20 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and process for production thereof
TW366434B (en) * 1996-03-15 1999-08-11 Mitsubishi Gas Chemical Co Liquid crystal display device
US5956010A (en) * 1996-05-31 1999-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal apparatus and driving method
US5858482A (en) * 1996-07-26 1999-01-12 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and process for production thereof
US6122032A (en) * 1996-07-31 2000-09-19 Canon Kabushiki Kaisha Wedge shaped LCD with change in dispersion density of spacers
EP0823654A3 (en) 1996-08-06 1998-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Reflection-type liquid crystal apparatus
US5973761A (en) * 1997-01-31 1999-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectic liquid crystal device having a low-resistivity layer below an alignment control layer
US6181397B1 (en) * 1997-04-01 2001-01-30 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Reflection-type liquid crystal display panel and method of fabricating the same
JP3827806B2 (ja) * 1997-04-30 2006-09-27 シャープ株式会社 液晶表示パネル
JPH10332925A (ja) * 1997-06-02 1998-12-18 Canon Inc カラーフィルタ基板とその製造方法、該基板を用いた液晶素子
JPH11100577A (ja) * 1997-07-31 1999-04-13 Canon Inc 液晶の配向方法、液晶素子の製造方法、該製造方法により得られる液晶素子、液晶装置
US6195147B1 (en) 1997-08-01 2001-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal substrate with optical modulation region having different alignment control forces
US6139927A (en) * 1997-09-18 2000-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device
JPH11142863A (ja) 1997-11-13 1999-05-28 Nec Corp 液晶表示パネルおよびその製造方法
JP3559719B2 (ja) 1998-01-13 2004-09-02 キヤノン株式会社 プラズマアドレス型の液晶表示装置
JPH11326957A (ja) * 1998-03-20 1999-11-26 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP3667215B2 (ja) * 1999-08-31 2005-07-06 キヤノン株式会社 単結晶性薄膜およびその製造方法
US20070076161A1 (en) * 2000-06-07 2007-04-05 Kabushiki Kaisha Advanced Display Liquid-crystal display device and process of fabricating it
JP2003107438A (ja) * 2000-09-12 2003-04-09 Canon Inc 液晶素子
JP2002201473A (ja) 2000-10-25 2002-07-19 Canon Inc スメクチック高分子液晶及びその製造方法、これを用いた液晶素子
JP2002222858A (ja) * 2001-01-25 2002-08-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2002244138A (ja) * 2001-02-16 2002-08-28 Science Univ Of Tokyo 高コントラスト比液晶表示素子の製造方法
TWI246197B (en) * 2001-09-27 2005-12-21 Prime View Int Corp Ltd TFT LCD structure containing conductive balls and the manufacturing method thereof
JP3841158B2 (ja) * 2001-11-22 2006-11-01 株式会社日立製作所 配向処理用ラビング布
JP3806340B2 (ja) * 2001-11-22 2006-08-09 株式会社日立製作所 液晶表示装置の製造方法および液晶表示装置
JP4381928B2 (ja) * 2004-08-26 2009-12-09 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4082413B2 (ja) * 2005-02-07 2008-04-30 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP4701452B2 (ja) * 2005-02-23 2011-06-15 独立行政法人産業技術総合研究所 ナノギャップ電極の製造方法
WO2007123844A1 (en) * 2006-04-17 2007-11-01 Dow Corning Corporation Bistable ferroelectric liquid crystal devices
JP5196602B2 (ja) * 2010-12-13 2013-05-15 独立行政法人産業技術総合研究所 ナノギャップ電極の製造方法
US9484123B2 (en) 2011-09-16 2016-11-01 Prc-Desoto International, Inc. Conductive sealant compositions
JP6946615B2 (ja) * 2016-06-07 2021-10-06 エルジー・ケム・リミテッド 粒子の塗布方法
JP6900279B2 (ja) 2016-09-13 2021-07-07 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法
CN108761883B (zh) * 2018-08-02 2020-11-27 南京中电熊猫平板显示科技有限公司 一种曲面显示器及其制造方法、配向曝光装置
JP7133142B2 (ja) * 2018-08-21 2022-09-08 大日本印刷株式会社 調光ユニット、調光部材
WO2022057738A1 (en) 2020-09-21 2022-03-24 The Hong Kong University Of Science And Technology High-contrast ferroelectric liquid crystal cell

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367924A (en) * 1980-01-08 1983-01-11 Clark Noel A Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device
DE3107456A1 (de) * 1981-02-27 1982-09-16 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Anzeigevorrichtung
US4613209A (en) * 1982-03-23 1986-09-23 At&T Bell Laboratories Smectic liquid crystals
EP0115693B1 (en) * 1983-01-06 1987-08-26 Chisso Corporation Liquid crystalline compounds and mixtures thereof
ATE57187T1 (de) * 1983-03-30 1990-10-15 Lilly Industries Ltd Vincaleukoblastin-derivate.
US4614609A (en) * 1983-06-14 1986-09-30 Chisso Corporation Liquid crystalline biphenyl derivatives and mixtures thereof
JPS6028487A (ja) * 1983-07-27 1985-02-13 Alps Electric Co Ltd 液晶組成物
US4561726A (en) * 1983-07-29 1985-12-31 At&T Bell Laboratories Alignment of ferroelectric LCDs
JPS6054341A (ja) * 1983-09-05 1985-03-28 Chisso Corp 液晶性炭酸エステル類
JPS60218358A (ja) * 1984-04-13 1985-11-01 Ajinomoto Co Inc 液晶
US4802740A (en) * 1985-02-13 1989-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal alignment layer containing polyvinyl-alcohol and titanium-alkoxide
US4941736A (en) * 1985-04-23 1990-07-17 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal device and driving method therefor
JPH0723942B2 (ja) * 1985-08-08 1995-03-15 株式会社半導体エネルギ−研究所 液晶装置
DE3630012A1 (de) * 1985-09-04 1987-04-23 Canon Kk Ferroelektrische fluessigkristallvorrichtung
JPS62161123A (ja) * 1985-09-04 1987-07-17 Canon Inc 液晶素子及びその製法
EP0234429B1 (en) * 1986-02-17 1995-05-24 Sel Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal device with a charge strage structure
US4802743A (en) * 1986-03-20 1989-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device having color filters wherein the color filters formed from a polyamino resin containing coloring materials
US4820026A (en) * 1986-03-20 1989-04-11 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal device with modified polyvinyl alcohol alignment film
JPS62291620A (ja) * 1986-06-11 1987-12-18 Canon Inc 液晶素子
JPS63145320A (ja) * 1986-12-09 1988-06-17 Sanyo Chem Ind Ltd ポリウレタンの製法
US5165076A (en) * 1987-06-12 1992-11-17 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal device with particular primer alignment, and liquid crystal layers
US5192596A (en) * 1989-06-02 1993-03-09 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device
US5076671A (en) * 1988-12-22 1991-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device having two bistable orientation states in the chiral smectic temperature range
JP2614321B2 (ja) * 1989-06-29 1997-05-28 キヤノン株式会社 液晶素子
AU634031B2 (en) * 1990-03-02 1993-02-11 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal element and liquid crystal apparatus using the same
JPH04212127A (ja) * 1990-04-03 1992-08-03 Canon Inc 液晶素子および表示装置
JPH04140718A (ja) * 1990-10-01 1992-05-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶装置
JPH04161923A (ja) * 1990-10-25 1992-06-05 Canon Inc 液晶表示素子
KR930003683B1 (ko) * 1990-11-29 1993-05-08 주식회사 금성사 액정표시소자 및 그 제조방법
JP2802685B2 (ja) * 1991-01-08 1998-09-24 キヤノン株式会社 強誘電性液晶装置
JP2737032B2 (ja) * 1991-03-28 1998-04-08 キヤノン株式会社 液晶セル
JP2767505B2 (ja) * 1991-08-06 1998-06-18 キヤノン株式会社 液晶素子
ATE147519T1 (de) * 1991-10-30 1997-01-15 Canon Kk Flüssigkristallvorrichtung und anzeigevorrichtung
JP2814157B2 (ja) * 1991-11-08 1998-10-22 キヤノン株式会社 カイラルスメクチック液晶素子
JPH05241138A (ja) * 1991-12-06 1993-09-21 Canon Inc 液晶光学素子
JP3100014B2 (ja) * 1991-12-10 2000-10-16 キヤノン株式会社 強誘電性液晶素子及び該素子の製造方法
US5594569A (en) * 1993-07-22 1997-01-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid-crystal electro-optical apparatus and method of manufacturing the same

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Publication number Publication date
DE69232177T2 (de) 2002-06-06
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DE69230786T2 (de) 2000-08-03
US5835248A (en) 1998-11-10
EP0703483B1 (en) 2001-10-31
EP0703484A1 (en) 1996-03-27
DE69232178D1 (de) 2001-12-06

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