JPS62103620A - 液晶セル - 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】 Ｃ産業上の利用分野］ 本発明は表示装置等に用いられる液晶セルの構造に関す
るものである。

［開示の概要］ 本明細書及び図面は表示装置等に用いられる液晶セルに
おいて、液晶セルを構成する電極基板の液晶注入口近傍
の一定の領域に凹条部または凸条部で形成した留まり部
を設け、液晶の注入時間を短かくすることにより、生産
性の向上及び液晶の劣化防止を可能とする技術を開示す
るものである。

［従来の技術］ 従来、液晶セルへの液晶物質の注入方法としては、セル
内部を０−１　ｔａｒｒ位の真空状態とした後、液晶セ
ルに設けられた注入口付近を液晶物質で封止し、続いて
セル外部を常圧に戻すことにより。

セル内外の圧力差を利用して液晶物質を注入する方式が
一般的であった。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この方式では、大面積のセルに液晶物質
を注入するのに多大な時間を必要とし、かつ、ネマティ
ック液晶以外の粘度の高い液晶物１１丹 質を短特開で注入することは困難であった。

また、これらの物質を用いる場合、液晶物質の温度を上
げ、液晶を相転移させて、粘度を下げて注入する方法が
考えられるが、この場合でも相当の時間を要するため、
液晶物質の劣化等の質的な問題が無視できない。

［問題点を解決するための手段］及び［作用］本発明は
液晶セルを構成する電極基板の液晶注入口近傍に、はぼ
セルの一辺に相当する長さの条溝または突条部等の段差
により形成した留まり部を設けたものである。この様に
注入口近傍の基板に条溝または突条部を設けることによ
り、注入口から注入される液状物質は、一旦段差の部分
に留まり、左右に拡がりながら内部に充填される。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す液晶セルの平面図であ
り、液晶表示部３の部分だけを透視図としたものである
。また、第２図は第１図のＡ−Ａ′断面図である。第１
図において、液晶セルＩＯのセル基板１ｂの注入口５の
近傍には液晶物質の導入ｖＩ６がエツチングにより形成
され、二枚のセル基板１ａ、ｌｂの周囲はシール部２に
よって封止されている。この導入溝６の深さは２０００
　Ａ以上、好ましくは３（１００Ａ〜２ＪＬ１１である
ことが望ましい。また、セル基板ｉｂの注入口５と導入
溝６の間には液晶導通溝８が設けられている（第２図参
照）。この液晶導通溝８を設けることにより、注入され
た液晶を容易に導入溝へ導くことができる。また、図中
４は電極の外部引き出し端子、７は注入口５の封止接着
剤を示す。

本実施例では、内部に充填する液晶として強誘電性液晶
を用いた。通常、この強誘電性液晶を用いたパネルは、
セル厚を１〜２ｊＬｒｓと薄くする事がメモリー性（液
晶分子の配列方向）の規制のために必要であり、通常の
ＴＮ液晶セルと比較してさらに注入時間がかかる。例え
ば約３８ｃｍ２のセルへ注入するのには、０．１　ｔｏ
ｒｒまでセル内を減圧し、かつ液晶の温度を約１２０℃
位の熱して等吉相の液体状態で注入しても、およそ４時
間以上の時間がかかる。しかしながら、第１図に示す様
に、注入口５を中心として導入溝６を設けた場合の実験
では約２．５時間となり、注入時間を約１．５時間節約
することができた。

上記実施例において、導入溝６の形成にはセル基板をフ
ッ化水素酸とレジストマスクでエツチングする方法を用
いた。この方法は比較的大きな段差（ＩＪＬｍ以上）を
得る場合に有効である。

一方、第３図に示すように導入溝６の代わりに蒸着、ス
パッタ等の成膜によって、２０００〜３０００Ａの段差
（突状体３１）により形成した留まり部３２によっても
、前記同様の効果を得ることができた。

また、本実施例で用いる強誘電性液晶としては、加えら
れる電界に応じて第一の光学的安定状態と第二の光学的
安定状態とのいずれかを取る、すなわち電界に対する双
安定状態を有する物質、特にこのような性質を有する液
晶が用いられる。

本発明→畢番榛で用いることができる双安定性を有する
強誘電性液晶としては、強誘電性を有するカイラルスメ
クティック液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメ
クティックＣ相（ＳｔｍＣつ又Ｈ相（Ｓ＋ｓＨつの液晶
が適している。この強誘電性液晶については、の“ル・
ジュールナル。

ト・７　イン−り・ルチール”　（”ＬＥ　ＪＯＵＲＮ
ＡＬ　ＤＥＰＨＹＳＩＱＵＥ　ＬＥＴＴＥＲＳ″）　１
９７５年、■（Ｌ−６９）号、「フェロエレクトリック
・リキッド・クリスタルスＪ　（ｒＦｅｒｒｏｅｌｅｃ
ｔｒｉｃｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌｓ」）　；　“
アプライド・フィジックス・レターズパ（”Ａｐｐｌｉ
ｅｄｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ”）　）９８０年
、３Ｇ　（１１）号、「サブミクロ・セカンド・バイス
ティプル・エレクトロオプチック・スイッチング・イン
・リキッド串りリスタルスＪ　（ｒｓｕｂｍｉｃｒｏ　
５ｅｃｏｎｄＢｉｓｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔ
ｉｃ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｉｎ　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙ
ｓｔａｌｓＪ）　；　”固体物理”１９８１年、１８　
（１４１）号、「液晶」等に記載されていて１本発明に
おいても、これらに開示された強誘電性液晶を使用する
ことができる。

より具体的には、本発明法に用いられる強誘電性液晶化
合物の例としては、デシロキシへンジリデンーｐ′−ア
ミノー２−メチルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＧ
）　、ヘキシルオキシベンジリデン−ｐ′−アミノ−２
−クロロプロピルシンナメート（ＨＯＢＡＣ：ＰＣ：）
および４−ｏ−（２−メチル）−ブチルレゾルシリデソ
ー４′−オクチルアニリン（ＭＢＲＡ　８）等が挙げら
れる。

これらの材料を用いて、素子を構成する場合、液晶化合
物が５ｔｎＣ・相又はＳｍＨ”相となるような温度状態
に保持する為、必要に応じて素子をヒーターが埋め込ま
れた銅ブロック等により支持することができる。

□　第４図は、強誘電性液晶セルの例を模式的に描いた
ものである。１１と１１’は、Ｉｎ２０３　、５ｎ０２
やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）等の透
明電極がコートされた基板（ガラス板）であり、その間
に液晶分子層１２がガラス面に垂直になるよう配向した
ＳｍＣ會相の液晶が封入されている。太線で示した線１
３が液晶分子を表わしており、この液晶発子１３は、そ
の分子に直交した方向に双極子モーメントＣＰよ）１４
を有している。基板１１と１１’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１３のらせん構造
がほどけ、双極子モーメント（Ｐよ）１４はすべて電界
方向に向くよう、液晶分子１３の配向方向を変えること
ができる。液晶分子１３は細長い形状を有しており、そ
の長袖方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例
えばガラス面のと下に互いにクロスニコルの位置関係に
配置した偏光子を置けば、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。さらに液晶セルの厚さを充分に薄くした場合（
例えば１ル）には、第５図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は、はどけ（非ら
せん構造）、その双極子モーメントＰ又はＰ′は上向き
（１４ａ）又は下向き（１４ｂ）のどちらかの状態をと
る。このようなセルに第５図に示す如く一定の閾値以上
の極性の異なる電界Ｅ又はＥ′を所定時間付与すると、
双極子モーメントは電界Ｅ又はＥ′の電界ベクトルに対
応して上向き１４ａ又は、下向き１４ｂと向きを変え、
それに応じて液晶分子は第一の配向状態１５かあるいは
第二の配向状８１５′の何れか一方に配向する。

このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は２つある。第１に、応答速度が極めて速いこ
と、第２に液晶分子の配向が双安定状態を有することで
ある。第２の点を例えば第５図によって説明すると、電
界Ｅを印加すると液晶分子は第一の配向状態１５に配向
するが、この状ｙＥは電界を切っても安定である。又、
逆向きの電界Ｅ′を印加すると、液晶分子は第二の配向
状態１５’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。

又、手える電界Ｅ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。このような応答
速度の速さと、双安定性が有効に実現されるには、セル
としては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的には、０
．５ｐ〜２０ＪＬ、特に１ル〜５ＪＬが適している。こ
の種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構造を有す
る液晶−電気光学装置は、例えばクラークとラガバルに
より、米国特許第４３８７９２４号明細害で提案されて
いる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば液晶の注入時間を短
縮することにより、液晶セルの生産性を向上させること
ができ、加熱しながら注入する場合の液晶の劣化を抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶セルの平面図、第２図は第′１図のＡ−Ａ
’断面図、第３図は別の実施態様を示すＡ−Ａ’断面図
、第４図〜第５図は液晶セルの模式図である。 ｌ・・・セル基板、３・・・液晶表示部、５・・・注入
口、６・・・導入溝（留まり部）、８・・・液晶導通溝
、１０・・・液晶セル、３１・・・突状体、３２・・・
留まり部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向した透明電極基板間に液晶物質を挟持してな
   る液晶セルにおいて、透明電極基板の液状物質注入口近
   傍に、液状物質の注入時に該液状物質を一時留める留ま
   り部を設けたことを特徴とする液晶セル。
2. （２）前記液状物質注入口と、留まり部を連通する導通
   溝を有する特許請求の範囲第１項記載の液晶セル。