JPH01251015A - 液晶素子 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、液晶高分子からなる配向膜を有する液晶素子
に関する。

（従来の技術） 腕時計、電卓、テレビ等の表示装置として広く使用され
ている液晶素子は、２枚の透明電極基板を対向させて近
接保持し、これらの間隙に液晶を充填して構成されてい
る。

そして、上記透明電極の対向面には、電極間に保持され
た液晶分子を一方向に配列させるために、一方向に配向
処理の施された配向膜が設けられている。

このような従来の配向膜の形成方法としては、ＳｉＯ等
の無機物を斜方蒸着させる方法、ラビング法等が知られ
ているが、基板上にポリイミド系高分子薄膜を形成した
後、布等で一定方向にラビングする方法が最も実用性の
高い方法として多用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のラビング法は、基板上に形成され
た配向層を布等でこするため、ゴミの発生の原因となる
うえに、基板にＴＰＴ等のスイッチ素子を設けた場合に
はこのスイッチ素子が静電劣化する恐れがあるという問
題があった。

また、斜方蒸着法では、大型基板上に均一な蒸着膜を形
成することが困難で低い配向性のものしか得られず、し
かもコスト高となるため、量産技術としては不適当であ
るという問題があった。

ところで、液晶分子の配向性については、従来から多く
の研究がなされており、液晶分子に配向膜の表面の分子
が強く作用し、これによって液晶の配向が行なわれるこ
とが明らかにされている。

すなわち、配向膜表面分子の配向性が高いほど液晶素子
においても、安定した配向状態が得られるのである。

本発明者等は、配向性を持つ液晶高分子薄膜を配向膜に
用いることは充分な効果が期待できるものと考え鋭意研
究をすすめた結果、液晶相または等方相にある液晶高分
子薄膜に磁場を印加するか、直接的にせん断応力を印加
しながら製造した薄膜は充分な配向性を示し、液晶素子
配向膜として有効であることを見出した。特に、液晶高
分子薄膜を加圧板で一定方向圧力のせん断応力を印加し
ながら押し広げ薄膜形成する方法で液晶高分子薄膜を一
方向に配向させた場合、きわめて簡便に、高度の配向性
が得られることを確認した。

本発明は、かかる知見に基いてなされたもので、このよ
うにして配向された液晶高分子薄膜を配向膜として用い
た、簡便に製作できる配向性の優れた液晶素子を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の液晶素子は、複数枚の透明電極基板の片面に液
晶分子を一方向に配列させる配向膜を設け、これらの透
明電極基板を、前記配向膜を対向させて近接保持すると
ともに、これら透明基板間の間隙に液晶を充填してなる
液晶素子において、前記配向膜が、一方向に配向された
液晶高分子薄膜からなることを特徴としている。

本発明に使用される液晶高分子としては、ライオトロピ
ック液晶高分子が適している。このライオトロピック液
晶高分子は、液晶性が保てる適当な溶剤に溶解させ、液
晶性濃厚溶液をそのまま基板上に塗布し、基板上で配向
処理しながら薄膜化し、溶媒を蒸発させることにより、
充分な配向性を持った膜厚が均一な配向膜が得られる。

この方法においては、溶液の濃度、粘度、溶媒の種類で
膜厚配向性を制御できるため、簡便性、製造し易さの点
で特に優れている。

なお、配向手段としては、磁場を印加する方法を用いて
もよい。

また、サーモトロピック液晶高分子も使用可能であるが
、この場合、薄膜形成時に温度を転移点以上に上げて高
温状態で基板上に一方向に薄く押し広げ、その後、温度
を転移点以下に下げて薄膜化することが望ましい。さら
に、低転移点の液晶高分子を用いる場合には、後の熱処
理を配向膜が影響を受けない温度範囲で行なうか、例え
ばシーリング剤として常温硬化タイプのものを使用して
熱処理を省略することが望ましい。

（作用） 本発明の液晶素子は、透明電極基板上に、液晶を一方向
に配列させる配向膜として配向された液晶高分子薄膜を
設けたので、この液晶高分子薄膜の配向された高分子と
液晶分子との相互作用により液晶分子が一方向に配列さ
れる。

また、液晶高分子薄膜は、ライオトロピック液晶高分子
の場合、液晶性濃厚溶液を基板上で一方向に薄く押し広
げ、その後溶媒を蒸発させ薄膜化する。またサーモトロ
ピック液晶高分子の場合薄膜形成時に温度を転移点以上
に上げて高温状態で基板上に一方向に薄く押し広げ、そ
の後、温度を転移点以下に下げて薄膜化するという簡単
な操作により一方向に配向させることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例について説明する。

実施例１ 図面は、この実施例の液晶素子の要部を模式的に示す斜
視図である。この図に示す液晶素子は次のようにして製
造された。

すなわち、透明ガラスからなる２枚の基板１．２のそれ
ぞれ片面にネサ膜で電極パターン３．４を形成した。次
いでこの電極パターン３．４上に、ポリ（γ−ベンジル
グルタメート）［分子ｍ　３０００００］からなる液晶
高分子の３０％クロロホルム溶液を塗布し、加圧板を用
いて一定方向７．８にせん膜応力を加えながら押し広げ
て配向させながら、均一に塗布した。そして、この基板
１．２を、１００℃のホットプレート上に載せて溶媒を
蒸発させ、膜厚５００人の水平配向膜５．６を得た。

しかる後、基板１．２を配向方向をそろえて配向膜５．
６を２μｍの間隔で対向保持して、これらの基板間に強
誘電性液晶９を封入した。

さらに基板１．２上に、偏光軸を配向膜の配向方向と所
定の角度でずらして偏光板（図示せず）を貼着させ液晶
素子とした。

この液晶素子について特性を測定したところ、上記配向
膜が良好な配向性を有していることが確認された。

実施例２ 液晶高分子としてヒドロキシプロピルセルロース［分子
ｆｆｌ　１５００００１を用い、その５０％メタノール
溶液を基板上に塗布し、８０℃のホットプレート上で溶
媒を蒸発させ平均膜厚３００人の配向膜を形成した点を
除いて実施例１と同じ構造の液晶素子を同じ方法で製造
した。

この液晶素子についても特性を測定したところ、上記配
向膜５．６が良好な配向性を有することが認められた。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
他の液晶高分子薄膜を用いても同様に有効である。

［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなように、本発明の液晶素子
は、簡便な方法で優れた配向性を実現することができ、
その工業的価値は高いものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例の要部を示す斜視図である。 １．２・・・・・・基板 ３．４・・・・・・電極パターン ５．６・・・・・・配向膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚の透明電極基板の片面に液晶分子を一方向
   に配列させる配向膜を設け、これらの透明電極基板を、
   前記配向膜を対向させて近接保持するとともに、これら
   透明基板間の間隙に液晶を充填してなる液晶素子におい
   て、前記配向膜が、一方向に配向された液晶高分子薄膜
   からなることを特徴とする液晶素子。