JPH0750272B2 - 強誘電性スメクチック液晶電気光学装置の製造方法 - Google Patents

強誘電性スメクチック液晶電気光学装置の製造方法

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JPH0750272B2
JPH0750272B2 JP60093783A JP9378385A JPH0750272B2 JP H0750272 B2 JPH0750272 B2 JP H0750272B2 JP 60093783 A JP60093783 A JP 60093783A JP 9378385 A JP9378385 A JP 9378385A JP H0750272 B2 JPH0750272 B2 JP H0750272B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、強誘電性スメクチック液晶を用いた電気光学
装置に関するものである。
[従来の技術] ネマチック液晶を用いた表示装置は、消費電力が少ない
こと、駆動電圧が小さいこと、薄く小型にできることな
どの利点をもち、電卓、時計その他様々な用途に多く用
いられている。しかし、その電気光学的応答は遅く、高
速応答を必要とする分野、例えば光通信、プリンターヘ
ッド等の光シャッター装置への応用は制限されてきた。
最近、強誘電性液晶を用いた、電気光学装置の報告がな
された。(例えば、N.A.Clark,S.T.Lagerwall,Appl.Phy
s.Lett.36,p.899,(1980))これは、液晶がカイラルス
メクチックC相及びH相において、強誘電性を示すこと
を利用したものである。これらの相において、液晶分子
は層構造をなし、その分子長軸方向は、層垂直方向に対
しある一定角度だけ傾いている。この分子に垂直で、か
つ層平面に含まれる方向に自発分極をもち、外部から印
加された電界の方向に対し、自発分極の方向をそろえよ
うとすることで、分子の向きが変わり、光学的な変化が
おきる。その電気光学的応答は、従来の液晶装置の応答
に比較して、10〜1000倍速いものであり、高速光シャッ
ター装置への応用が可能である。また、電界に対して、
双安定性をもたせることも可能であることから、大型の
表示装置への応用が可能である。
しかしながら、これらの装置を作るには、液晶が均一に
配向したセルを作成する必要があるが、スメクチック液
晶は配向制御がネマチック液晶に比べ難しく、実用化を
はばむ原因の一つになっている。従来、強誘電性液晶を
配向させる手段としては、次のような方法がある。
(1), 強力な磁場を印加しつつ、等方相より冷却す
る。
(2), セルを構成する2枚の基板を、ずらす方向に
微小に振動させる。
(3), 配向制御膜を形成し、単結晶成長と同様に等
方相より除冷する。
(1)の方法は、強力な磁場を発生させるのに大きな装
置が必要であり、また10μm以下のセル厚においては配
向制御が難しい。(2)についても振動を与えるための
装置を必要とし、またセルのシール方法など、解決すべ
き問題点が多く残っている。(3)の方法に関しては、
最も実用的な方法ではあるが、液晶の温度コントロール
を厳密に行わなければならず、セルを一定温度に保つ装
置が必要であり、また除冷に時間がかかるという欠点が
ある。
こうした問題に関して、本発明者等は、配向制御処理を
ほどこした2枚の電極付基板間にカイラルスメチックC
相を有する強誘電性液晶層を保持した液晶電気光学装置
において、該液晶層はカイラルスメクチックC相より高
い温度においてコレステリック相を持ち、かつ、コレス
テリック相におけるらせんピッチの長さを基板間の距離
の4倍以上にする方法が有効であることを見出したが
(特願昭59−274073号)、用途によっては必ずしも充分
ではないことが問題であった。それは、「ジグ・ザグ
壁」と称される線状の配向欠陥であり、プリンターヘッ
ド用光シャッター等の微細な電極パターンを必要とする
用途においては、ジグ・ザグ壁が僅かでも存在すると、
コントラストの不均一等の問題を生ずる。
[発明の解決しようとする問題点] 本発明では、従来の方法では解決されなかった線状配向
欠陥の除去を可能とした強誘電性スメクチック液晶電気
光学装置を提供することを目的とするものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、前述の問題を解決すべくなされたものであ
り、2枚の透明電極付基板間に、強誘電性スメクチック
液晶層を保持し、該透明電極に電圧を印加する手段を有
する強誘電性スメクチック液晶電気光学装置の製造方法
において、該2枚の透明電極付基板の液晶に接する表面
を有機高分子膜で被覆し、その表面を一定方向にラビン
グし、ラビングの終点から始点に向かう方向が同一にな
るように基板を組合せて、該基板間に、スメクチック相
より高い温度においてコレステリック相をもち、かつコ
レステリック−スメクチック相転移点の直上の温度でラ
センピッチの長さが基板間の距離の4倍以上である液晶
からなる強誘電性スメクチック液晶層を保持せしめ、コ
レステリック相を示す温度からスメクチック相を示す温
度まで冷却することを特徴とする強誘電性スメクチック
液晶電気光学装置の製造方法を提供するものである。
第1図は、本発明の基本的な液晶電気光学装置の断面図
である。2枚の透明基板(1a)、(1b)の表面に、それ
ぞれ透明な導電膜(2a)、(2b)と配向制御膜(3a)、
(3b)を形成する。導電膜(2a)、(2b)は、基板間に
保持された液晶層(4)に電界を印加するための電極で
あり、電気光学的応答を生じさせる目的で設けられてい
るもので、In2O3か、SnO2等からなり、所定のパターン
が形成されている。
配向制御膜(3a)、(3b)は、液晶をほぼ水平に配向さ
せるものであり、代表的なものとしては、有機高分子膜
を形成し、布で一定方向にラビングする方法、あるいは
SiOの斜め蒸着法等ネマチック液晶の配向制御法が用い
られる。またこの際、両基板を共に同一方法に壁方位付
けることによって前述の線状欠陥が解消されることを本
発明者らは見出したものである。第2図は、本発明に基
く配向の模式図(a)と比較例(b)を示す。
第2図において、二重線の矢印(9)は、配向制御方向
即ち、ラビング方向を示しており、(8)は液晶分子の
状態を示している。
蒸着の場合はラビング方向と逆方向から行なえばよい。
本発明では第2図の(a)のような構造をとるものであ
り、一般のツイストネマチック型液晶セルのとる配向と
同様である(b)の構造では効果を生じない。
配向膜としては、前述のように有機高分子膜とラビング
を併用する場合と、無機化合物の斜方蒸着とがあるが、
ポリイミド、ポリアミド等の有機高分子膜とラビングの
組合わせが、配向の安定性あるいは大型セルへの応用等
を考慮すると好ましい。
このような配向処理を行ったのち、該基板が平行、かつ
一定の間隔で保持されるように、スペーサー、例えば、
有機ビーズ、アルミナ粒子をはさみ、シール剤(5)で
周囲を固定し、セルとする。この際、2枚の基板の配向
制御方向は、お互いに平行になるようにする。
その後、強誘導性液晶組成物をコレステリック相、ある
いは等方相まで加熱し、セルに注入した後、封止する。
セルの外側に2枚の偏光板(6a)、(6b)をその偏光板
がお互いに直交し、かつ基板の配向制御方向と一定角度
をなすように配置する。この角度は、液晶材料、装置の
動作温度、駆動方法等によって変わり最もコントラスト
特性等のよい角度を選べばよく、また場合によっては2
枚の偏光板の偏光軸を直交から僅かにずらして配置する
場合もある。
基板(1b)側に光源(7)を置き、反対側へ光が透過す
るようにする。なお、反射型で用いる場合には、偏光板
(6b)の外側に反射板を設ければよい。
本発明の強誘電性スメクチック液晶としては、カイラル
スメクチックC相(以下SmC*相と略す)を始めとして
いくつかの種類が知られているが、配向制御の容易さ、
あるいは応答の速さ等からSmC*が好ましい。またSmC*
より高い温度にコレステリック相(以下Ch相と略す)を
示し、かつCh相におけるらせんピッチが基板間隙の4倍
以上であることが好ましい。またCh相とSmC*相の間に
スメクチックA相(以下SmA相と略す)をもつことが、
配向の均一性の点で望ましい。このような液晶として
は、光学活性物質、スメクチック液晶化合物、ネマチッ
ク液晶化合物を適当な割合で混合することで得られ、必
要に応じて非液晶添加物を加える場合もある。特に、Ch
相におけるピッチを長くするには、左らせんを生じさせ
る光学活性物質と、右らせんを生じさせる光学活性物質
を、らせんを生じさせる力の大きさに応じて混合するの
が有効である。
通常、Ch相におけるらせんピッチの長さは温度とともに
変化する。均一な配向を得るには、コレステリック−ス
メクチック相転移点の直上でp>4dの条件を満たすこと
が必要である。
しかし、この条件を満たす温度範囲が転移点のごく近傍
に限られる場合は、温度降下速度が速い場合において
は、らせん構造がほどけずにスメクチック相へ転移して
しまう。この場合には均一な配向が得られないので、ら
せん構造がほどけるまでp>4dを満たす温度に保持する
か、温度降下速度を遅くする必要がある。この理由から
らせんピッチpが基板間距離dの4倍以上になる温度範
囲は、コレステリック−スメクチック相転移点より5℃
以上の範囲にわたることが好ましく、さらにCh相全温度
範囲にわたることがより好ましい。
また、液晶の結晶化、あるいは高電圧印加により配向不
良が生じた時のために、液晶層の温度を上昇させる手段
を備えることが好ましい。この手段としては、外部に温
度上昇のためのヒーターを備えてもよいが、セル内部又
は外部の電極に電流を流し、直接加熱すればより簡単な
装置となる。
本発明では、前述の線状配向欠陥を完全に除去するため
に、交流電圧を印加することがより好ましく、そのため
に、電圧印加手段に、電気光学素子の動作のためのみな
らず、配向を制御するための機能を持つことが好まし
い。
[作用] 本発明において、SmC*相での配向状態はCh相での配向
に依存する。Ch相においてラセン構造を形成せず、層内
が一様に配向するためには、セル間隔の4倍以上のラセ
ンピッチを持つ液晶が必要になる。一方この条件を満た
さねばラセン構造を形成し、SmC*相に降温した際に層
の方向、あるいは液晶分子の方向が一様でなくなる。ま
たラビングの方向に好ましい組合せが存在する理由は未
だ明確ではないが、ラビング方向に依存して液晶分子が
僅かに傾斜して配向することは周知の事実であり、両基
板共に同一方向にラビングした場合、第2図に示すよう
に、液晶層が水平に近い構造を取りうるためと考えてい
る。
[実施例] 実施例1 パターニングされた透明電極を設けたガラス基板表面を
ガーゼで一定方向にラビングし、ラビングの方向が同一
になるようにガラス基板を組合せて、セル間隙が1.5μ
mのセルを構成した。次いで93℃で97μmのラセンピッ
チを持つ第1表に記載した混合液晶(I)を約100℃に
加熱して注入した。次いでセルをSmC*相50℃に冷却し
たところ、配向は良好であり、線状の配向欠陥は5〜10
本/cm2であった。さらに±5Vの電圧を印加したところ、
残存する線状配向欠陥が消滅した。
比較例1 実施例1と同様の条件で、ラビング方向が180゜異なる
セルを構成し、混合液晶(I)の配向状態を比較した。
線状の配向欠陥は、10〜20本/cm2であり、実施例の2倍
であると共に、±5Vの電圧印加によっては消滅すること
が無く、欠陥が安定に存在することがわかった。
実施例2 一対の基板表面にポリイミド被膜(日立化成社PIX−540
0)を形成し、300℃で30分焼成した後にガーゼで一定方
向にラビングし、ラビング方向が一致するよう重ね合
せ、0〜80μmのクサビ状の厚みが連続的に変化するク
サビセルを構成した。次いで100℃に熱した状態で、93
℃にて97μmのラセンピッチを持つ混合液晶(I)を注
入し配向状態を観察した。
クサビセル内において、配向の均一性は間隙の影響を受
け、間隙の薄い領域では均一であり、一方厚い領域では
著しく不均一であった。またその境界は24μmにあり、
ピッチの1/4に相当することがわかった。
[発明の効果] 本発明は、従来のネマチック液晶に用いられた配向制御
技術が条件を限定してそのまま応用できることが最大の
利点であり、特に有機高分子膜とラビングを組合せた場
合にはラビング方向を限定すればネマチックと全く同一
の工程で素子を作成できる。
また、線状配向欠陥が解消される結果、微細な電極形状
に対応することが可能である。実用的にはコントラスト
の一様性が良くなること、あるいはプリンターヘッド用
光シャッター等の微細形状の電極を用いる場合には、シ
ャッターの各電極部に一ケ所でも線状配向欠陥が存在す
れば、欠陥による配向異常領域の方が電極形状を上まわ
り、正常に機能しなくなるといった問題が生ずるが、本
発明によりこの問題が解消する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本構成を示す断面図,第2図は本
発明による配向状態を比較例と共に模式的に示す図であ
る。 1a、1b:基板 2a、2b:導電膜 3a、3b:配向制御膜 4:液晶層 5:シール剤 6a、6b:偏光板 7:光源 8:液晶分子 9:配向制御方向

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2枚の透明電極付基板間に、強誘電性スメ
    クチック液晶層を保持し、該透明電極に電圧を印加する
    手段を有する強誘電性スメクチック液晶電気光学装置の
    製造方法において、 該2枚の透明電極付基板の液晶に接する表面を有機高分
    子膜で被覆し、その表面を一定方向にラビングし、ラビ
    ングの終点から始点に向かう方向が同一になるように基
    板を組合せて、該基板間に、スメクチック相より高い温
    度においてコレステリック相をもち、かつコレステリッ
    ク−スメクチック相転移点の直上の温度でラセンピッチ
    の長さが基板間の距離の4倍以上である液晶からなる強
    誘電性スメクチック液晶層を保持せしめ、コレステリッ
    ク相を示す温度からスメクチック相を示す温度まで冷却
    することを特徴とする強誘電性スメクチック液晶電気光
    学装置の製造方法。
  2. 【請求項2】強誘電性を示す液晶がカイラルスメクチッ
    クC液晶であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の強誘電性液晶電気光学装置の製造方法。
  3. 【請求項3】前記電圧を印加する手段は、電気光学装置
    としてのスイッチング機能を与えるための電圧と共に、
    配向を制御するための交流電圧を印加する機能を持つ特
    許請求の範囲第1項または第2項記載の強誘電性スメク
    チック液晶電気光学装置の製造方法。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628124A (ja) * 1985-07-04 1987-01-16 Canon Inc 液晶素子
GB8608114D0 (en) 1986-04-03 1986-05-08 Secr Defence Smectic liquid crystal devices
GB8608115D0 (en) * 1986-04-03 1986-05-08 Secr Defence Smectic liquid crystal devices
JP2607380B2 (ja) * 1987-04-13 1997-05-07 テクトロニックス・インコーポレイテッド 液晶セル
JP2556582B2 (ja) * 1989-05-11 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556589B2 (ja) * 1989-06-02 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556584B2 (ja) * 1989-05-11 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556583B2 (ja) * 1989-05-11 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2567092B2 (ja) * 1989-05-11 1996-12-25 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556587B2 (ja) * 1989-05-11 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556590B2 (ja) * 1989-06-02 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556585B2 (ja) * 1989-05-11 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556586B2 (ja) * 1989-05-11 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2592957B2 (ja) * 1989-06-22 1997-03-19 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2556581B2 (ja) * 1989-05-11 1996-11-20 キヤノン株式会社 液晶素子
JP2692674B2 (ja) * 1996-07-19 1997-12-17 旭硝子株式会社 光シャッター装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS519048B2 (ja) * 1974-01-31 1976-03-23
US4367924A (en) * 1980-01-08 1983-01-11 Clark Noel A Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device
JPS58173718A (ja) * 1982-04-07 1983-10-12 Hitachi Ltd 液晶光変調素子およびその製造方法
JPS59118744A (ja) * 1982-12-25 1984-07-09 Chisso Corp 液晶性物質及び液晶組成物
JPS59224823A (ja) * 1983-06-06 1984-12-17 Hitachi Ltd 液晶光変調素子
JPS59231043A (ja) * 1983-06-14 1984-12-25 Chisso Corp 液晶物質及び液晶組成物
US4561726A (en) * 1983-07-29 1985-12-31 At&T Bell Laboratories Alignment of ferroelectric LCDs
JPS6197382A (ja) * 1984-10-18 1986-05-15 Chisso Corp カイラルスメクチツク液晶組成物
JPS61249019A (ja) * 1985-04-26 1986-11-06 Canon Inc 液晶素子
JPH0644120B2 (ja) * 1985-05-08 1994-06-08 チッソ株式会社 液晶表示素子
JPH0754382A (ja) * 1993-08-12 1995-02-28 Ebara Corp 直結給水装置の流入圧力変動緩和装置

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JPS61252532A (ja) 1986-11-10

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