JPH0369919A - 強誘電性液晶表示素子の製造方法 - Google Patents
強誘電性液晶表示素子の製造方法Info
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- JPH0369919A JPH0369919A JP20478389A JP20478389A JPH0369919A JP H0369919 A JPH0369919 A JP H0369919A JP 20478389 A JP20478389 A JP 20478389A JP 20478389 A JP20478389 A JP 20478389A JP H0369919 A JPH0369919 A JP H0369919A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は強誘電性液晶表示素子の製造方法に係り、特に
基板上に形成される配向膜のラビング方法に関する強誘
電性液晶素子を製造する際に該液晶を大面積にわたって
均一に配向する方法を提供することを目的とする。
基板上に形成される配向膜のラビング方法に関する強誘
電性液晶素子を製造する際に該液晶を大面積にわたって
均一に配向する方法を提供することを目的とする。
１対の対向する平行基板間に強誘電性液晶を封入して形
成する強誘電性液晶表示素子の製造方法において、前記
対向する基板のそれぞれの対向面に配向膜を形威し、表
面材質が綿であるローラを用いてラビングを施す工程を
含むことを構成とする。
成する強誘電性液晶表示素子の製造方法において、前記
対向する基板のそれぞれの対向面に配向膜を形威し、表
面材質が綿であるローラを用いてラビングを施す工程を
含むことを構成とする。
本発明は強誘電性液晶表示素子の製造方法に係り、特に
基板上に形成される配向膜のラビング方法に関するもの
である。
基板上に形成される配向膜のラビング方法に関するもの
である。
液晶表示（ＬＣＤ）は、低消費電力、低駆動電圧、軽量
薄型という特長があるため、時計や電卓などの小容量表
示として広く普及しているが、近年パソコンやワープロ
などのＯＡ機器用としての需要が増大し、より情報量の
大きな液晶表示の開発が求められている。
薄型という特長があるため、時計や電卓などの小容量表
示として広く普及しているが、近年パソコンやワープロ
などのＯＡ機器用としての需要が増大し、より情報量の
大きな液晶表示の開発が求められている。
現在主に用いられているＬＣＤは、２枚の基板間に挟持
された液晶分子が９０〜２７０度ねじれた構造を有する
ＴＮ型およびＳＴＮ型であるが、これには二つの帯状電
極を直交させ駆動する単純マトリクス方式と、一つの画
素に１〜２個の薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）をはめこん
だアクティブマトリクス方式とがある。単純マトリクス
方式においては、製造コストが低い反面、電界のオン・
オフに際してメモリー性がなく、しかもしきい値特性が
急峻でないため、大容量表示（６４０Ｘ４００ ドツト
以上）を行おうとすると、累積応答効果１ごより非表示
部分も半表示状態になるというクロストークの問題があ
る。またこの単純マトリクス方式では応答時間が長いた
めに、高精細の大容量動画表示が不可能であるという問
題がある。一方アクチイブマトリクス方式では、低コス
トでしかも欠陥を生じることなく、薄膜トランジスタを
大面積にわたって形成することが困難であるという問題
がある。
された液晶分子が９０〜２７０度ねじれた構造を有する
ＴＮ型およびＳＴＮ型であるが、これには二つの帯状電
極を直交させ駆動する単純マトリクス方式と、一つの画
素に１〜２個の薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）をはめこん
だアクティブマトリクス方式とがある。単純マトリクス
方式においては、製造コストが低い反面、電界のオン・
オフに際してメモリー性がなく、しかもしきい値特性が
急峻でないため、大容量表示（６４０Ｘ４００ ドツト
以上）を行おうとすると、累積応答効果１ごより非表示
部分も半表示状態になるというクロストークの問題があ
る。またこの単純マトリクス方式では応答時間が長いた
めに、高精細の大容量動画表示が不可能であるという問
題がある。一方アクチイブマトリクス方式では、低コス
トでしかも欠陥を生じることなく、薄膜トランジスタを
大面積にわたって形成することが困難であるという問題
がある。
低コストの単純マトリクス方式を用いて大容量の動画表
示が可能な新しいＬＣＤとして、強誘電性カイラルスメ
クティックＣ（以下Ｓ００と記す〉液晶を用いた表示素
子（ＦＬＣＤ）が提案されている（特開昭５６−１０８
２１６号公報）。強誘電性液晶表示素子は液晶層の厚み
をＳｃ９液晶のらせんピッチと同程度かそれ以下とする
。このとき基板界面の配向規制力によりらせんがほどけ
双安定状態が出現する。この双安定性を有するため、強
誘電性液晶表示素子はメモリー性を示し、その拮果、従
来液晶の場合に見られる累積応答効果によるクロストー
クの問題がないので、大容量化が可能という特長を有し
ている。さらに強誘電性液晶表示素子は自発分極を有す
るので、駆動電界は液晶分子の双極子モーメントに直接
作用する。従って印加電界が液晶分子に及ぼすトルクは
従来液晶の場合と比べて１０００倍程度犬舎いので応答
時間も１０μｓ程度と短くすることが可能である。従っ
て、これらの特長を活かした強誘電性液晶表示は動画と
大容量表示が可能となることから、パソコンやワープロ
などの高精細表示への適用が期待されている。
示が可能な新しいＬＣＤとして、強誘電性カイラルスメ
クティックＣ（以下Ｓ００と記す〉液晶を用いた表示素
子（ＦＬＣＤ）が提案されている（特開昭５６−１０８
２１６号公報）。強誘電性液晶表示素子は液晶層の厚み
をＳｃ９液晶のらせんピッチと同程度かそれ以下とする
。このとき基板界面の配向規制力によりらせんがほどけ
双安定状態が出現する。この双安定性を有するため、強
誘電性液晶表示素子はメモリー性を示し、その拮果、従
来液晶の場合に見られる累積応答効果によるクロストー
クの問題がないので、大容量化が可能という特長を有し
ている。さらに強誘電性液晶表示素子は自発分極を有す
るので、駆動電界は液晶分子の双極子モーメントに直接
作用する。従って印加電界が液晶分子に及ぼすトルクは
従来液晶の場合と比べて１０００倍程度犬舎いので応答
時間も１０μｓ程度と短くすることが可能である。従っ
て、これらの特長を活かした強誘電性液晶表示は動画と
大容量表示が可能となることから、パソコンやワープロ
などの高精細表示への適用が期待されている。
しかし、この強誘電性液晶表示素子を有効に作動させる
ためには、液晶パネル中において液晶分子が基板に平行
配列したＳｃ”相の均一なドメインを形成する必要があ
る。
ためには、液晶パネル中において液晶分子が基板に平行
配列したＳｃ”相の均一なドメインを形成する必要があ
る。
第６図に強誘電性液晶表示素子の模式図を示す。
ガラス基板１の表面にはＩＴ○（酸化インジウム錫〉の
透明電極２が形成されており、その上にポリイミド（Ｐ
Ｉ）などの高分子からなる配向膜３が塗布されている。
透明電極２が形成されており、その上にポリイミド（Ｐ
Ｉ）などの高分子からなる配向膜３が塗布されている。
これらの二枚の基板は２／ａ程度の厚さのスペーサ４を
介して張り合わされ、その隙間には強誘電性液晶５が封
入されている。液晶分子は基板に平行に均一配向し、こ
のとき矢印で示した自発分極６は上向き（ｕｐ）と下向
き（ｄｏｗｎ）の双安定状態をとる。透明電極２は電源
７とリード線等で結ばれており、電源７からパルス電圧
を印加することにより、その極性に応じて上記双安定状
態の一方を選択する。光源１０から出た光は偏光子８と
液晶中を通過して検光子９から透過する。
介して張り合わされ、その隙間には強誘電性液晶５が封
入されている。液晶分子は基板に平行に均一配向し、こ
のとき矢印で示した自発分極６は上向き（ｕｐ）と下向
き（ｄｏｗｎ）の双安定状態をとる。透明電極２は電源
７とリード線等で結ばれており、電源７からパルス電圧
を印加することにより、その極性に応じて上記双安定状
態の一方を選択する。光源１０から出た光は偏光子８と
液晶中を通過して検光子９から透過する。
従って双安定状態の各々で分子配列が異なっているため
、旋光度が変化し明暗の表示を行うことができる。
、旋光度が変化し明暗の表示を行うことができる。
第６図の液晶分子５をガラス基板１に平行に、均一配向
させる配向制御法には、スメクティックＡ相の温度範囲
で基板に剪断応力を加えるシアリング法、数十キロガウ
ス６強磁場を印加しながらＳｃＩ相まで徐冷する磁場配
列方法、そして基板に形成した高分子膜をブラシなどで
擦るラビング法が知られている。これらの制御法のうち
シアリング法は大容量化に難点があり、磁場配向法はパ
ネルギャップの大きな場合に有効であるが、２−程度の
薄いパネルでは配向させるのが難しいという問題とある
。これに対して従来のネマティック液晶の配向制御法と
して広く用いられている高分子膜のラビング法はＳｃ＊
液晶の均一配向に極めて有効であることが知られている
。
させる配向制御法には、スメクティックＡ相の温度範囲
で基板に剪断応力を加えるシアリング法、数十キロガウ
ス６強磁場を印加しながらＳｃＩ相まで徐冷する磁場配
列方法、そして基板に形成した高分子膜をブラシなどで
擦るラビング法が知られている。これらの制御法のうち
シアリング法は大容量化に難点があり、磁場配向法はパ
ネルギャップの大きな場合に有効であるが、２−程度の
薄いパネルでは配向させるのが難しいという問題とある
。これに対して従来のネマティック液晶の配向制御法と
して広く用いられている高分子膜のラビング法はＳｃ＊
液晶の均一配向に極めて有効であることが知られている
。
ＳＣＩ液晶は従来のＴＮ液晶の場合とは異なり、層構造
を有するという特徴を持つため、ラビングローラの材質
に応じて液晶配向の程度は大きく異なる。液晶分子の配
向はラビングにより配向膜を形成する高分子の主鎖がラ
ビング方向に再配列したため誘起すると考えられている
。従って、ラビングローラの材質によっても、この主鎖
の伸延に及ぼす効果が異なっていると考えられる。
を有するという特徴を持つため、ラビングローラの材質
に応じて液晶配向の程度は大きく異なる。液晶分子の配
向はラビングにより配向膜を形成する高分子の主鎖がラ
ビング方向に再配列したため誘起すると考えられている
。従って、ラビングローラの材質によっても、この主鎖
の伸延に及ぼす効果が異なっていると考えられる。
従来のラビングローラ材質としては、ナイロンやポリエ
ステルなどがよく用いられていた。しかし、これらの材
質を用いてラビングすると、配向の均一性やメモリー性
の程度が満足いく結果が得られないのが現状であった。
ステルなどがよく用いられていた。しかし、これらの材
質を用いてラビングすると、配向の均一性やメモリー性
の程度が満足いく結果が得られないのが現状であった。
なおりラー液晶表示素子に関する特開昭６２−１３６６
２３号公報にはＴＮ型表示素子において綿布によるラビ
ング処理が開示されている。
２３号公報にはＴＮ型表示素子において綿布によるラビ
ング処理が開示されている。
本発明は強誘電性液晶素子を製造する際に該液晶を大面
積にわたって均一に配向する方法を提供することを目的
とする。
積にわたって均一に配向する方法を提供することを目的
とする。
上記課題は本発明によれば
１対の対向する平行基板間に強誘電性液晶を封入して形
成する強誘電性液晶表示素子の製造方法において、前記
対向する基板のそれぞれの対向面に配向膜を形威し、表
面材質が綿であるローラを用いてラビングを施す工程を
含むことを特徴とする強誘電性液晶表示素子の製造方法
によって解決される。
成する強誘電性液晶表示素子の製造方法において、前記
対向する基板のそれぞれの対向面に配向膜を形威し、表
面材質が綿であるローラを用いてラビングを施す工程を
含むことを特徴とする強誘電性液晶表示素子の製造方法
によって解決される。
本発明によれば配向膜を綿でラビングするためソフトに
擦られ強誘電性液晶の層構造をこわすことなく配向させ
ることができる。
擦られ強誘電性液晶の層構造をこわすことなく配向させ
ることができる。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の１実施例を説明するための断面図であ
る。
る。
洗浄したガラス基板１上にポリビニルアルールの約３％
水溶液をスピンコードし、厚みが約１０００人の配向膜
２を形成した。次にこれら配向膜が形成された基板を１
５０℃で１時間乾燥した後、第１図に示すように、それ
ぞれ綿、ナイロン、レーヨン、ポリエステルの４種類の
布１１を巻いたラビングローラ１２でラビングした。矢
印はラビング方向である。次にラビング方向が前者と反
平行（反対方向）となるように対のガラス基板を張り合
わせ、ギャップが２μのパネルを作製した。第２図及び
第３図は対の配向膜のラビング方向を示した模式図でそ
れぞれ平行ラビング、反平行ラビングの場合を示す。本
実施例では第３図の反平行ラビングの場合を用いた。そ
して、これらのパネルに市販の強誘電性液晶（Ｃ３−１
０１３、チッソ社製）を封入し液晶パネルを作製した。
水溶液をスピンコードし、厚みが約１０００人の配向膜
２を形成した。次にこれら配向膜が形成された基板を１
５０℃で１時間乾燥した後、第１図に示すように、それ
ぞれ綿、ナイロン、レーヨン、ポリエステルの４種類の
布１１を巻いたラビングローラ１２でラビングした。矢
印はラビング方向である。次にラビング方向が前者と反
平行（反対方向）となるように対のガラス基板を張り合
わせ、ギャップが２μのパネルを作製した。第２図及び
第３図は対の配向膜のラビング方向を示した模式図でそ
れぞれ平行ラビング、反平行ラビングの場合を示す。本
実施例では第３図の反平行ラビングの場合を用いた。そ
して、これらのパネルに市販の強誘電性液晶（Ｃ３−１
０１３、チッソ社製）を封入し液晶パネルを作製した。
次にクロスニコル下でこれらの液晶パネルを観察し、ラ
ビングローラ材質の違いによる液晶配向状態の相違を調
べた。
ビングローラ材質の違いによる液晶配向状態の相違を調
べた。
なおラビング条件は下記条件（Ａ）の通りである。
・ラビングローラ半径（Ｒｏ） ＝２５ｕ。
・ラビングローラ回転数（Ｎ） ＝５４８ｒ／ｍ。
・テーブル速度（Ｖ） ＝６６００ｍｍ／ｍ。
・ラビング回数（Ｍ） ＝１２、
・押し込み量（Ｌ） ＝ ０．４ ｍｍ０第１表に上記
パネルの液晶配向のコントラスト比を示す。第１表より
、ラビングローラ材質が綿の場合に最もコントラスト比
が高いことがわかる。
パネルの液晶配向のコントラスト比を示す。第１表より
、ラビングローラ材質が綿の場合に最もコントラスト比
が高いことがわかる。
第 １ 表
第４図は液晶配向のコントラスト比（ａ ： ｂ）を求
める方法を示す液晶パネルの透過光量のオシロスコープ
像を示す図である。
める方法を示す液晶パネルの透過光量のオシロスコープ
像を示す図である。
第４図によれば時間変化に伴なう電圧、光透過率との対
応を示したもので例えば１５Ｖを３．５ｍｓかけた時点
で光透過率がｂとなり、次に０．５秒後＝１５Ｖの電圧
を３．５ｍｓかけると光透過率はａに落ちる。この時の
ａ／ｂ（又はａ：ｂ）をコントラスト比とする。
応を示したもので例えば１５Ｖを３．５ｍｓかけた時点
で光透過率がｂとなり、次に０．５秒後＝１５Ｖの電圧
を３．５ｍｓかけると光透過率はａに落ちる。この時の
ａ／ｂ（又はａ：ｂ）をコントラスト比とする。
第５図（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）及び（ｄ）はそ
れぞれ綿ローラ（本発明）、ナイロン、レーヨン、ポリ
エステル（従来例）のコントラスト比を求めるために得
られた液晶パネルの透過光量のオシロスコープ像を示す
図である。
れぞれ綿ローラ（本発明）、ナイロン、レーヨン、ポリ
エステル（従来例）のコントラスト比を求めるために得
られた液晶パネルの透過光量のオシロスコープ像を示す
図である。
第５図によれば、ラビングローラ材質が綿の場合に、電
圧がオンからオフに変化するとき、最も透過光量の減衰
が少なく、従ってラビングローラ材質が綿の場合に最も
メモリー性が良好であることがわかる。
圧がオンからオフに変化するとき、最も透過光量の減衰
が少なく、従ってラビングローラ材質が綿の場合に最も
メモリー性が良好であることがわかる。
ラビング密度を、上記ラビング条件（Ａ）で与えた記号
を用いて、下式（Ｉ） Ｎ（２πＲｏ） −Ｖ ρ＝ ＭＬ （Ｉ）■ で定義すれば、ラビング密度は５７．８ （ｍｍ）であ
る。
を用いて、下式（Ｉ） Ｎ（２πＲｏ） −Ｖ ρ＝ ＭＬ （Ｉ）■ で定義すれば、ラビング密度は５７．８ （ｍｍ）であ
る。
上記ラビング密度を１５〜７５ （＋ｎｍ）に変えて、
上記実施例と同様の検討を行った結果、第１表と第５表
と同様な結果が得られた。
上記実施例と同様の検討を行った結果、第１表と第５表
と同様な結果が得られた。
以上より、ラビングローラ材質として綿を用いることに
より、良好なコントラストとメモリー性とが得られるこ
とがわかる。
より、良好なコントラストとメモリー性とが得られるこ
とがわかる。
以上説明した様に本発明によれば、大面積にわたって一
様に強誘電性液晶を形成することができ、その結果、コ
ントラストとメモリー性の良好な強誘電性液晶表示を提
供することが可能となる。
様に強誘電性液晶を形成することができ、その結果、コ
ントラストとメモリー性の良好な強誘電性液晶表示を提
供することが可能となる。
第１図は本発明の１実施例を説明するための断面図であ
り、 第２図及び第３図は対の配向膜のラビング方向を示した
模式図であり、第２図は平行ラビング、第３図は反平行
ラビングの場合を示し、第４図は液晶配向のコントラス
ト比（ａ ： ｂ）を求める方法を示す液晶パネルの透
過光量のオシロスコープ像を示す図であり、 第５図（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）及び（ｄ）はそれぞ
れ綿（本発明）、ナイロン、レーヨン、ポリエステル（
従来例）の場合コントラスト比を求めるために得られた
液晶パネルの透過光量のオシロスコープ像を示す図であ
り、 第６図は液晶表示素子を示す模式断面図である。 １・・・基板、 ３・・・配向膜、 ５・・・液晶分子、 ７・・・電源、 ９・・・検光子、 １１・・・布（綿）、 ２・・・透明電極、 ４・・・スペーサ、 ６・・・自発分極、 ８・・・偏光子、 １０・・・光源、 １２・・・ラビングローラ。
り、 第２図及び第３図は対の配向膜のラビング方向を示した
模式図であり、第２図は平行ラビング、第３図は反平行
ラビングの場合を示し、第４図は液晶配向のコントラス
ト比（ａ ： ｂ）を求める方法を示す液晶パネルの透
過光量のオシロスコープ像を示す図であり、 第５図（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）及び（ｄ）はそれぞ
れ綿（本発明）、ナイロン、レーヨン、ポリエステル（
従来例）の場合コントラスト比を求めるために得られた
液晶パネルの透過光量のオシロスコープ像を示す図であ
り、 第６図は液晶表示素子を示す模式断面図である。 １・・・基板、 ３・・・配向膜、 ５・・・液晶分子、 ７・・・電源、 ９・・・検光子、 １１・・・布（綿）、 ２・・・透明電極、 ４・・・スペーサ、 ６・・・自発分極、 ８・・・偏光子、 １０・・・光源、 １２・・・ラビングローラ。
Claims (1)
- １、１対の対向する平行基板間に強誘電性液晶を封入し
て形成する強誘電性液晶表示素子の製造方法において、
前記対向する基板のそれぞれの対向面に配向膜を形成し
、表面材質が綿であるローラを用いてラビングを施す工
程を含むことを特徴とする強誘電性液晶表示素子製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204783A JP2574473B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 強誘電性液晶表示素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1204783A JP2574473B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 強誘電性液晶表示素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369919A true JPH0369919A (ja) | 1991-03-26 |
| JP2574473B2 JP2574473B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=16496273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1204783A Expired - Lifetime JP2574473B2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 強誘電性液晶表示素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574473B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5668615A (en) * | 1994-01-31 | 1997-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | LCD device with alignment films having a pretilt changing characteristic |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5729027A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-16 | Citizen Watch Co Ltd | Production of liquid crystal cell |
| JPS63151927A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 強誘電性液晶の配向方法 |
| JPS63240522A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-06 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置の製造方法 |
| JPS63247725A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-14 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子の配向処理方法 |
| JPH01161313A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-26 | Fujitsu Ltd | 液晶表示パネル |
| JPH01245224A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学素子 |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP1204783A patent/JP2574473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH01245224A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Seiko Epson Corp | 液晶電気光学素子 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2574473B2 (ja) | 1997-01-22 |
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