JPH10293309A - 液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶材料の配向安定性および焼き付き耐久性
が高い液晶表示素子を簡易なプロセスで提供することが
できるとともに、液晶溶液の回収が容易で、かつ液晶材
料の相転移温度を変化させることがない液晶素子の製造
方法を提供する。 【解決手段】 一対の電極付基板間に強誘電性液晶材料
とそのスメクチック相転移温度より低いガラス転移温度
（Ｔｇ）を持つ熱可塑性樹脂とを挟持して液晶セルを形
成し、この液晶セルを強誘電性液晶材料の等方転移温度
まで加熱する工程と、この加熱された液晶セルを熱可塑
性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以下に冷却する工程
と、この冷却された液晶セルの基板間に、剪断力をか
け、強誘電性液晶材料を配向させるとともに、熱可塑性
樹脂のガラス転移温度まで液晶セルを加熱し、一対の基
板をこの熱可塑性樹脂で融着固定する工程とを含む液晶
表示素子の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オプトエレクトロ
ニクスの分野において好適に使用される液晶表示素子の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は薄型かつ軽量であること
から、オプトエレクトロニクスの分野でのその利用及び
改良が盛んに研究されている。液晶表示素子の現在の主
流は、液晶セル形成のための基板としてガラス基板を用
いたものであるが、その製造方法は先にセルを組み立て
たあとに液晶を真空注入するなど、複雑な方法がとられ
ている。また、できあがった液晶パネルは衝撃に弱く、
ガラス基板が割れてしまったり、割れなくとも例えば指
で押圧すると容易に液晶が流動して表示が乱れるなどの
強度的問題がある。

【０００３】一方、最近、基板として割れにくくかつ製
造加工が容易なプラスチック基板を用いた液晶表示素子
が開発されつつあるが、この場合にも押圧等による表示
の乱れは解決されていない。このような強度的問題を解
決する方法として、様々な提案がされてきている。例え
ば、特開平５−２７２４６号公報には、対向する基板の
間を均一に分布した紫外線硬化樹脂の柱で接続して液晶
パネルの機械的強度を向上させる方法が記載されてい
る。この方法では、液晶に紫外線硬化性樹脂モノマーを
溶解させてセル内に注入した後、紫外線照射によって紫
外線硬化性樹脂モノマーを硬化させて柱を形成させてい
るが、この方法では柱をセル厚程度以上に成長させるの
が困難で、十分な機械的強度を得ることができない。

【０００４】特開平１−２５０９３０号公報には、非液
晶性ポリマーと液晶を溶媒中に溶解した溶液を一方の基
板に塗布し、室温で乾燥した後６０℃でさらに乾燥さ
せ、次いで対向基板を積層して散乱型の液晶表示装置を
作製する方法が記載されている。この方法では、非液晶
性ポリマーと液晶とを、非液晶性ポリマー：液晶の重量
比で１００：１００〜１００：３００の比で用いてい
る。このように非液晶性ポリマーの量が多いと、複屈折
型の液晶表示素子においては非液晶性ポリマーが直接目
視で見えたり、不要な光散乱の発生により光透過率が低
下し、適用不可能である。

【０００５】特開平５−６１０５１号公報には、液晶層
中にスペーサーと上下基板間に接する柱状の熱硬化性ポ
リマーとを配置した液晶表示素子が記載されている。し
かしながら柱状熱硬化性ポリマーの分布状態の記載がな
く、はたして機械的強度を十分に向上させ、かつ、良好
な表示特性を維持しうるか否かは不明である。また、こ
の熱硬化性ポリマーの柱は、液晶とスペーサーとスペー
サーより径の大きい熱硬化性ポリマーの球状物からなる
混合物を一方の基板に塗布した後、対向基板を配置して
加圧、加熱することにより形成している。従って、予め
熱硬化性ポリマーを球状物化する工程を必要とするし、
球状物が可能な材料を選定する必要があるという問題が
ある。

【０００６】特開平６−５９２４６号公報には、０．６
〜２．０μｍの液晶滴とそれを保持する０．１〜０．５
μｍの隔壁厚みを有する高分子材料で液晶層が構成さ
れ、光を散乱、透過させる光変調機能を有した光変調素
子が記載されている。この素子の場合、液晶が独立層で
あるので配向制御ができず、散乱、非散乱の表示しかで
きず、素子の外側に偏光板を配置しても実用的な表示は
できない。なお、比較例１では、液晶と高分子材料組成
物が等方相、すなわちこれらが互いに相溶した状態で、
紫外線硬化して比較的透明な素子を得ているが、相分離
が高分子材料の硬化によってはじめて進行するので、高
分子材料が十分な大きさに成長できず、機械的強度が十
分に向上しない。またこの方法では液晶と相溶する高分
子材料を選択する必要がある。

【０００７】特開昭６０−１５３０２５号公報には、基
板としてプラスチックフィルム基板を用い、球状のギャ
ップ材を配向制御膜に固着させて機械的強度を改善した
液晶表示素子が記載されている。しかしながら、配向制
御膜の配向性を損なわずにギャップ材を固着させること
は難しく、また、球状のギャップ材を固着させるのみな
ので、その接着面積が小さく、強い押圧に対しては強度
が不十分である。

【０００８】特開平７−５６１４５号公報には、０．１
〜１０重量％の高分子材料を液晶層に添加することで、
急峻な表示電圧の閾値特性を持たせた非散乱型の液晶表
示素子が記載されている。しかし、得られる液晶表示素
子の機械的強度の向上については言及されておらず、ま
た、その高分子材料の分布のしかたについても記載がな
い。また、同公報の詳細な説明の欄にあるように紫外線
硬化性樹脂を単純に添加し、基板間に注入後紫外線を照
射しただけでは、樹脂は十分な大きさにならず、機械的
強度は向上しない。

【０００９】特開平８−６０７５号公報には、未硬化の
硬化性樹脂との混合物で、相分離した状態で挟持し、硬
化方法が熱または光照射による方法が記載されている。
しかし、この方法では液晶溶液の回収が困難（ポットラ
イフが短い）で、使い残しの液晶が固まってしまうおそ
れがあり、また、焼き付き寿命が短いという問題があっ
た。

【００１０】また、特開平８−２９７９７号公報には、
液晶材料と光硬化性材料とを混合し、液晶の相転位温度
以上にし、相分離させる方法が記載されている。しか
し、この方法では、双安定がでず、また、樹脂が硬化す
るのに時間がかかるという問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、液晶材料の配向安定性および焼き
付き耐久性が高い液晶表示素子を簡易なプロセスで提供
することができるとともに、液晶溶液の回収が容易で、
かつ液晶材料の相転移温度を変化させることがない液晶
表示素子の製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【発明が解決しようとする手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、一対の電極付基板間に強誘電性液
晶材料と熱可塑性樹脂とを互いに相分離した状態で挟持
してなる液晶表示素子を製造する方法において、一対の
電極付基板間に強誘電性液晶材料とそのスメクチック相
転移温度より低いガラス転移温度（Ｔｇ）を持つ熱可塑
性樹脂とを挟持して液晶セルを形成し、この液晶セルを
強誘電性液晶材料の等方転移温度まで加熱する工程と、
この加熱された液晶セルを熱可塑性樹脂のガラス転移温
度（Ｔｇ）以下に冷却する工程と、この冷却された液晶
セルの基板間に、必要に応じて電界を印加しながら、剪
断力をかけ、強誘電性液晶材料を配向させるとともに、
熱可塑性樹脂のガラス転移温度まで液晶セルを加熱し、
一対の基板をこの熱可塑性樹脂で融着固定する工程とを
含む液晶表示素子の製造方法が提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示素子の製
造方法の実施の形態を具体的に説明する。本発明の液晶
表示素子の製造方法は、一対の電極付基板間に強誘電性
液晶材料とそのスメクチック相転移温度より低いガラス
転移温度（Ｔｇ）を持つ熱可塑性樹脂とを挟持して液晶
セルを形成し、この液晶セルを液晶の等方転移まで加熱
し、これら熱可塑性樹脂の相分離状態をより促進させる
工程（相分離状態促進工程）と、この加熱された液晶セ
ルを熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以下に冷却
する工程（冷却工程）と、この相分離後の状態で、液晶
セルの一対の基板間に必要に応じて電界を印加しなが
ら、剪断力をかけ、液晶を配向させるとともに、液晶セ
ルを熱可塑性樹脂のガラス転移温度付近まで加熱し、一
対の基板間をこの熱可塑性樹脂で融着させ固定し液晶の
配向を安定させる工程（配向および融着固定工程）とに
大別される。

【００１４】１．相分離状態促進工程 一対の基板間に強誘電性液晶材料を挟持して液晶セルを
形成する方法としては、例えば注入法、塗布積層法等を
挙げることができる。ここで、長尺のプラスチック基板
を用いた場合、以下の工程で塗布・積層を効率よく製造
することができる。 （１）製膜工程 強誘電性液晶材料と熱可塑性樹脂とを有機溶媒に溶解し
た溶液（濃度：５〜６０重量％）をバーコーター方式、
ダイレクトグラビアロール方式、マイクログラビア方
式、スプレー方式印刷法等を用い一方の基板に塗布し、
溶媒を蒸発させることで膜を形成することができる。こ
の膜厚としては通常０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜
４μｍ程度の範囲に設定するのが好ましい。

【００１５】（２）積層工程 上記で得られた一方の基板と、対向基板とをロールによ
る押圧で積層し、液晶セルを形成する。ここで、押圧を
加えるロールは加熱してもよい。

【００１６】（３）液晶セルの加熱工程 積層工程により得られた液晶セルを、液晶材料の等方転
移点以上の温度まで加熱し、熱可塑性樹脂の相分離状態
を促進させる。加熱の昇温スピードは１〜１０℃／分程
度が好ましく、また、加熱時間は液晶が完全に等方転移
するまでの時間が必要となる。

【００１７】２．冷却工程 その後、室温付近まで徐冷する。徐冷のスピードは０．
１℃〜５℃／分程度が好ましい。この加熱と徐冷を行う
ことで、熱可塑性樹脂の相分離状態がさらに促進され
る。長尺プラスチック基板を用いると一方の基板への液
晶材料の塗布と、対向基板の積層とを連続して行うこと
ができるため生産性の面から好ましい。

【００１８】３．配向工程および融着固定工程 （１）液晶材料の配向工程 強誘電性液晶材料のスメクチック層法線が液晶表示素子
の縦方向となるように一軸水平配向処理を施すことが好
ましい。配向処理方法としては特に制限はなく、ラビン
グ法、斜方蒸着法、剪断法、曲げ変形による配向方法を
用いることができる。特に、プラスチック基板を用いた
場合、曲げ変形による配向法、および電圧印加しながら
の曲げ配向法を用いることが好適である。

【００１９】この曲げ変形による配向は、各種の装置お
よび方式を用いて行うことができるが、通常、少なくと
も一本の自由回転ローラーを用いて、基板を移動させな
がら曲げ変形処理する方法、好ましくは少なくとも２本
の自由回転ローラー間を連続的に移動させながら曲げ変
形処理する方法を好適に使用することができる。

【００２０】曲げ変形処理における基板の曲げの度合い
は、曲率半径で表して通常５〜１０００ｍｍ、好ましく
は１０〜５００ｍｍの範囲内となる度合いに設定して行
うのが好ましい。この曲率半径が１０ｍｍ未満であると
基板を損傷したり、細かいパターンの電極を断線する恐
れがあり、一方５００ｍｍを超えると液晶材料部分に十
分な剪断応力が印加されず良好な配向状態が得られない
ことがある。さらに、電圧を印加しながらの曲げ変形に
よる配向法では、印加する電圧は、交流、直流のいずれ
でも良く、連続的または間欠的に印加する。好ましい電
界強度は０．１〜１５０ＭＶ／ｍ、特に好ましくは５〜
１５０ＭＶ／ｍである。この場合電界強度が０．１ＭＶ
／ｍ未満であると配向が不十分となり、逆に１５０ＭＶ
／ｍを超えると液晶セルの絶縁破壊を生じてしまう。ま
た、この曲げ配向工程中の剪断力により相分離して基板
間に柱状に融着していた熱可塑性樹脂は、柱が折れたよ
うに分断されてしまう。

【００２１】（２）融着固定工程 この工程は、液晶配向により分断された熱可塑性樹脂を
再度、一対の基板間で柱状に融着させることで基板にか
かる物理的応力による液晶材料の配向崩れを防止するこ
と目的とする工程である。配向後の液晶セルを、熱可塑
性樹脂の軟化点、またはＴｇ近傍の温度まで加熱する。
加熱の昇温スピードは１〜１０℃／分程度が好ましく、
また、加熱時間は熱可塑性樹脂が一対の基板間で融着す
るまでの時間が必要となる。その後、室温付近まで徐冷
する。徐冷のスピードは０．１℃〜５℃／分程度が好ま
しい。この加熱と徐冷を行うことで、熱可塑性樹脂の柱
（直径１０〜２００μｍ程度）が基板間で再形成され、
一対の基板同士を固定する。また、この際、加熱に伴う
基板の歪みによる液晶材料の配向乱れが生じる場合は、
これを防止するために電界を印加してもよい。電界は、
交流、直流どちらでもよく、また印加電界は０．１〜１
５０ＭＶ／ｍ、特に好ましくは５〜１５０ＭＶ／ｍであ
る。

【００２２】４．構成要素 以下、本発明の液晶表示素子の製造方法に用いる構成要
素について具体的に説明する。 （１）強誘電性液晶材料 本発明で用いられる強誘電性液晶材料としては、カイラ
ルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）を示す低分子または高
分子の強誘電性液晶材料であれば特に制限はない。強誘
電性低分子液晶材料，強誘電性高分子液晶材料，または
これらの混合物などがある。この強誘電性低分子液晶材
料としては、例えば、一種または二種以上の強誘電性低
分子液晶材料、一種または二種以上の強誘電性低分子液
晶材料と他の低分子液晶材料等の混合物からなる強誘電
性低分子液晶材料などを挙げることができる。前記強誘
電性高分子液晶材料としては、例えば一種または二種以
上の強誘電性高分子液晶材料、一種または二種以上の強
誘電性低分子液晶材料と一種または二種以上の強誘電性
高分子液晶材料からなる強誘電性高分子液晶材料、一種
または二種以上の強誘電性低分子液晶材料と一種または
二種以上の他の高分子液晶材料等からなる強誘電性高分
子液晶材料などを挙げることができる。すなわち、前記
強誘電性高分子液晶材料としては、ポリマー分子自体が
強誘電性の液晶特性を示す強誘電性高分子液晶材料（ホ
モポリマーもしくはコポリマーまたはそれらの混合
物）、強誘電性高分子液晶材料と他の高分子液晶材料お
よび／または通常のポリマーとの混合物、強誘電性高分
子液晶材料と強誘電性低分子液晶材料との混合物、強誘
電性高分子液晶材料と強誘電性低分子液晶材料と高分子
液晶材料および／または通常のポリマーとの混合物、ま
たはこれらと通常の低分子液晶材料との混合物などの、
すべての強誘電性を示す高分子液晶材料を使用すること
ができる。前記強誘電性高分子液晶材料の中でも、例え
ば、側鎖型強誘電性高分子液晶材料を好適に使用するこ
とができ、特にカイラルスメクチックＣ相をとる側鎖型
強誘電性高分子液晶材料を好適に使用することができ
る。強誘電性液晶ポリマーには、例えば、アクリレート
主鎖系液晶ポリマー，メタクリレート主鎖系液晶ポリマ
ー，クロロアクリレート主鎖系液晶ポリマー，オキシラ
ン主鎖系液晶ポリマー，シロキサン主鎖系液晶ポリマ
ー，シロキサン−オレフィン主鎖系液晶ポリマー，エス
テル主鎖系液晶ポリマーなどが含まれる。

【００２３】

【化１】

【００２４】

【化２】

【００２５】

【化３】

【００２６】

【化４】

【００２７】なお、上記の強誘電性液晶ポリマーの繰り
返し単位は、側鎖の骨格がビフェニル骨格，フェニルベ
ンゾエイト骨格，ビフェニルベンゾエイト骨格，フェニ
ル４−フェニルベンゾエイト骨格で置き換えられてもよ
く、これらの骨格中のベンゼン環が、ピリミジン環，ピ
リジン環，ピリダジン環，ピラジン環，テトラジン環，
シクロヘキサン環，ジオキサン環，ジオキサボリナン環
で置換されてもよく、フッ素，塩酸などのハロゲン基ま
たはシアノ基で置換されてもよく、１−メチルアルキル
基，２−フルオロアルキル基，２−クロロアルキル基，
２−クロロ−３−メチルアルキル基，２−トリフルオロ
メチルアルキル基，１−アルコキシカルボニルエチル
基，２−アルコキシ−１−メチルエチル基，２−アルコ
キシプロピル基，２−クロロ−１−メチルアルキル基，
２−アルコキシカルボニル−１−トリフルオロメチルプ
ロピル基などの光学活性基で置き換えられてもよく、ま
たスペーサの長さは、メチレン鎖長が２〜３０の範囲で
変化してもよい。また、上記強誘電性液晶ポリマーは数
平均分子量が１，０００〜２００，０００のものが好ま
しい。強誘電性低分子液晶化合物としては、例えばシッ
フ塩基系強誘電性低分子液晶化合物、アゾ及びアゾキシ
系強誘電性低分子液晶化合物、ビフェニル及びアロマテ
ィックスエステル系強誘電性低分子液晶化合物、ハロゲ
ン，シアノ基等の環置換基を導入した強誘電性低分子液
晶化合物、複素環を有する強誘電性低分子液晶化合物な
どが挙げられる。

【００２８】

【化５】

【００２９】

【化６】

【００３０】

【化７】

【００３１】

【化８】

【００３２】なお、前記化合物は、強誘電性低分子液晶
化合物の代表的な化合物であり、上記の強誘電性低分子
液晶化合物はなんら、これらの構造式に限定されるもの
ではない。また、本発明においては、本発明の目的に支
障のない範囲で、液晶材料にさらに他の液晶状ポリマー
や、オレフィン系樹脂，アクリル系樹脂，メタアクリル
系樹脂，ポリスチレン系樹脂，ポリエステル系樹脂，ポ
リカーボネート系樹脂，スチレン−ブタジエン系共重合
体，塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体などの
樹脂を混合して使用することも可能である。また、液晶
の膜厚を均一に保つためにスペーサーを混合してもよ
い。また、ゲストホスト型の液晶表示素子を得るために
二色性色素を混入させても良い。二色性色素としては、
アントラキノン系，アゾ系，ジアゾ系，メロシアニン系
等の色素を挙げることができる。

【００３３】（２）熱可塑性樹脂 分子量、種類およびガラス転移温度 本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、下記の分子
量，種類およびガラス転移温度を有するものを挙げるこ
とができる。 ａ）分子量 分子量は１０００〜１００００の範囲にあるものが好ま
しい。１０００未満であると液晶材料に体する溶解性が
上がってしまい、液晶材料の相転移温度の変化を招き好
ましくない。また、一対の基板を固定する力も弱いため
液晶材料の配向を安定させることが難しい。また、１０
０００を超えると、ガラス転移温度が高くなり液晶材料
の相転移温度を超えてしまい好ましくない。 ｂ）樹脂の種類 樹脂の種類としては、ポリスチレン、ポリイソプレン、
ポリメチルメタクリレート等を挙げることができる。 ｃ）ガラス転移温度 使用する強誘電性液晶のスメクチック相転移温度より低
いことが必要であり、好ましくは、液晶の配向安定性か
ら、スメクチック相転移温度より５〜１０℃程度低いも
のがよい。

【００３４】組成割合 熱可塑性樹脂の液晶組成物全体に対する組成割合は、好
ましくは、１〜５０重量％である。１重量％未満である
と液晶材料の配向を安定させることができない。また、
５０重量％を超えるとコントラストが下がり表示品位が
低下する。

【００３５】（３）一対の基板 本発明に用いられる一対の基板としては特に制限はな
く、液晶表示素子用に使用されている透明電極付きのガ
ラス基板またはプラスチック基板等の各種の材料のもの
を使用することができる。通常、生産性，汎用性，加工
性等の点から可塑性を有するプラスチック材料からなる
基板を好適に使用することができる。プラスチック材料
としては、例えば一軸または二軸延伸ポリエチレンテレ
フタレート等の結晶性ポリマー、ポリスルホン，ポリエ
ーテルスルホン，ポリアリレート等の非晶性ポリマー、
ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポ
リカーボネート，ナイロン等のポリアミド等を挙げるこ
とができる。これらの中でも、特に一軸または二軸延伸
ポリエチレンテレフタレート，ポリエーテルスルホン等
が好ましい。

【００３６】（４）電極 本発明に用いられる、基板上に形成される液晶駆動用電
極群（走査電極，信号電極）の形成材料としては、導電
性を有する材料であれば特に制限されるものではない。
具体的には、例えば、酸化インジウムまたは酸化インジ
ウムと酸化錫とからなるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜
等の透明電極を挙げることができる。

【００３７】（５）偏光板 本発明においては、必要に応じて偏光板を用いてもよ
い。この偏光板としては、通常の市販品を使用すること
ができる。なお、液晶組成物に色素を混入したゲストホ
スト型とした場合には、表示の際に必要とする偏光板は
一枚でよい。

【００３８】（６）絶縁膜 本発明においては、必要に応じて一対の基板の電極間の
導通を防ぐため電極上に絶縁膜を設けてもよい。この絶
縁膜については特に制限はない。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。

【００４０】１．塗布溶液の調製 ［化９］〜［化１３］にそれぞれ示す強誘電性高分子液
晶材料、強誘電性低分子液晶材料、ＳｍＣ低分子液晶材
料、ポリスチレンＰＳｔ（熱可塑性樹脂分子量Ｍｗ３６
８０ 軟化温度６０℃）を下記の割合（重量部）で混合
し（液晶組成物の等方転移温度９０℃）、さらにこれら
にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を加えて３０重量％濃
度の液晶組成物溶液を作製した。 強誘電性高分子液晶 １．５ｇ 強誘電性低分子液晶 ０．６ｇ ＳｍＣ低分子液晶（Ｉ） ０．３ｇ 〃 （II） ０．３ｇ 〃 （III） ０．３ｇ ポリスチレン ０．３ｇ この溶液を０．２μｍポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）のメンブランフィルターで瀘過し、あらかじめ
１．９μｍのシリカスペーサを入れておいたガラス容器
に注ぎ塗布溶液を調製した。

【００４１】

【化９】

【００４２】

【化１０】

【００４３】

【化１１】

【００４４】

【化１２】

【００４５】

【化１３】

【００４６】２．素子の作製 あらかじめ表面に絶縁性の膜を塗布し十分乾かしておい
たＩＴＯ電極付きポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）基板
（幅３４ｃｍ長さ６０ｃｍ）に、上記の塗布溶液を塗布
した。溶媒蒸発後、同種のＰＥＳ基板を貼り合わせてラ
ミネートした。このようにして作製した素子を５０℃の
恒温槽に入れ、２℃／分の匂配で加熱し９０℃に到達し
たところで１０分間保持した後、１℃／分の割合で５０
℃まで冷却した。この操作により、ポリスチレンのドメ
インが２μｍから２０μｍ大へと成長していることが確
認できた。その後、交流６０Ｖ、１０Ｈｚの電界を印加
しながら３本のロールを用いて一定方向のたわみ変形を
加えて一軸水平配向処理を行った。この用に作製した素
子は、クロスニコル下で双安定性の評価を行ったとこ
ろ、Ｍ＝１００％と非常に良好であった。しかし、配向
の強度を測定結果は、ｔ＝２０ｍｍと弱く指で押さえる
ことで容易に配向が壊れてしまった。そこでさらに、配
向の安定性を高めるために、ポリスチレンで上下基板を
固定するために以下の操作を行った。上記素子を５０℃
の恒温槽に入れ、１℃／分の匂配で加熱し、ポリスチレ
ンが軟化する温度である６０℃で１０分間保持し、その
後１℃／分の割合で５０℃まで徐冷した。この操作を行
っている間、交流４Ｖ、０．１Ｈｚの電界を印加するこ
とで熱による配向の揺らぎを防止することができた。さ
らに、５０℃から室温に取出す際、交流７５Ｖ、６０Ｈ
ｚの電界を印加することで液晶の配向方向の面内均一性
を高めることができた。これによってえられた素子の双
安定性を評価したところ、Ｍ＝９８％と良好な結果が得
られた。また、配向の強度を測定結果は、ｔ＝１４ｍｍ
と強く指で押さえても配向が壊れることはなかった。こ
のようにして、双安定性に優れ、なおかつ配向が指で押
さえても壊れることのない液晶表示素子を作製すること
ができた。

【００４７】［比較例］ １．塗布溶液の調製 実施例で使用した強誘電性高分子液晶、強誘電性低分子
液晶、ＳｍＣ低分子液晶にポリスチレンＰＳｔ（熱可塑
樹脂 Ｍｗ１００００ 軟化点９６℃）を下記の割合で
混合し（液晶組成物の等方転移温度９０℃）、さらに、
これらにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を加えて３０重
量％濃度の液晶組成物溶液を作製した。 強誘電性高分子液晶 １．５ｇ 強誘電性低分子液晶 ０．６ｇ ＳｍＣ低分子液晶（Ｉ） ０．３ｇ 〃 （II） ０．３ｇ 〃 （III） ０．３ｇ ポリスチレン ０．３ｇ この溶液を０．２μｍポリテトラフルオロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）のメンブランフィルターで瀘過し、あらかじめ
１．９μｍのシリカスペーサを入れておいたガラス容器
に注ぎ塗布溶液を調製した。

【００４８】２．素子の作製 あらかじめ表面に絶縁性の膜を塗布し十分乾燥しておい
たＩＴＯ電極付きポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）基板
（幅３４ｃｍ長さ６０ｃｍ）に、上記の塗布溶液を塗布
した。溶媒蒸発後、同種のＰＥＳ基板を貼り合わせてラ
ミネートした。このようにして作製した素子を５０℃の
恒温槽に入れ、２℃／分の匂配で加熱し９０℃に到達し
たところで１０分間保持した後、１℃／分の割合で５０
℃まで冷却した。この操作では、ポリスチレンのドメイ
ンの成長は見られず、相分離の促進は確認できなかっ
た。そこで、加熱の到達温度をポリスチレンの軟化点で
ある９６℃を超える１００℃として１０分間加熱した。
結果は、２μｍから８μｍ大程度への成長を確認するこ
とができた。その後、交流６０Ｖ、１０Ｈｚの電界を印
加しながら３本のロールを用いて一定方向のたわみ変形
を加えて一軸水平配向処理を行った。このように作製し
た素子は、クロスニコル下で双安定性の評価を行ったと
ころ、Ｍ＝１００％と非常に良好であった。しかし、配
向の強度を測定結果は、ｔ＝２５ｍｍと弱く指で押さえ
ることで容易に配向が壊れてしまった。そこでさらに、
実施例と同様に配向の安定性を高めるために、ポリスチ
レンで上下基板を固定する操作を行った。上記素子を５
０℃の恒温槽に入れ、１℃／分の匂配で加熱し、ポリス
チレンが軟化する温度である９６℃で１０分間保持し、
その後１℃／分の割合で５０℃まで徐冷した。しかし、
加熱到達温度が液晶の等方転移点を超えたため、液晶の
配向は壊れ液晶表示素子としての役割を果たすことがで
きない結果となった。また、液晶の相転移温度を考慮
し、加熱到達温度を８５℃にして同操作を行った。結果
は、加熱到達温度がポリスチレンの軟化点を下回ってい
るため、ポリスチレンの基板間融着が生じず、配向の強
度はｔ＝２５ｍｍと変わらなかった。そのため、指で基
板を押さえると容易に配向が壊れてしまった。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によって、液
晶材料の配向安定性および焼付き耐久性が高い液晶表示
素子を簡易なプロセスで提供することができるとともに
液晶溶液の回収が容易で、かつ液晶材料の相転移温度を
変化させることがない液晶表示素子の製造方法を提供す
ることができる。これは、本発明においては、液晶材料
と熱可塑性樹脂とが混合当初から相分離しているため熱
可塑性樹脂相が核となって成長しやすいことに起因す
る。すなわち、液晶材料と熱可塑性樹脂とを混合する
と、一旦液晶材料中に熱可塑性樹脂が溶け込むが基本的
に相分離しているためその後の処理で熱可塑性樹脂は析
出し、成長しやすくなるのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極付基板間に強誘電性液晶材料
   と熱可塑性樹脂とを互いに相分離した状態で挟持してな
   る液晶表示素子を製造する方法において、 一対の電極付基板間に強誘電性液晶材料とそのスメクチ
   ック相転移温度より低いガラス転移温度（Ｔｇ）を持つ
   熱可塑性樹脂とを挟持して液晶セルを形成し、この液晶
   セルを強誘電性液晶材料の等方転移温度まで加熱する工
   程と、 この加熱された液晶セルを熱可塑性樹脂のガラス転移温
   度（Ｔｇ）以下に冷却する工程と、 この冷却された液晶セルの基板間に、必要に応じて電界
   を印加しながら、剪断力をかけ、強誘電性液晶材料を配
   向させるとともに、熱可塑性樹脂のガラス転移温度まで
   液晶セルを加熱し、一対の基板をこの熱可塑性樹脂で融
   着固定する工程とを含む液晶表示素子の製造方法。