JP3406547B2 - Method for manufacturing liquid crystal electro-optical device - Google Patents

Method for manufacturing liquid crystal electro-optical device

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easy method for manufacturing a quick response liquid crystal electrooptical device. SOLUTION: This method for manufacturing comprises a process to form alignment films on each of a pair of substrates 51, 52, a process to apply rubbing to the alignment films in antiparallel directions and a process to form a layer of nematic liquid crystal with positive dielectric anisotropy between the pair of substrates. Molecules of liquid crystal 53 have <=4 deg. pretilt angle and a gap of the pair of substrates is <=5 &mu;m.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の利用分野】本発明は、高速応答性と高コントラ
スト性を有するネマティック液晶を用いた電気光学装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-optical device using a nematic liquid crystal having high speed response and high contrast.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、時計,電卓等の表示素子とし
てTN(Twisted Nematic )型液晶電気光学装置が用い
られてきた。このTN型液晶電気光学装置の構成を図5
を用いて簡単に説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal electro-optical device has been used as a display element for a timepiece, a calculator and the like. The configuration of this TN type liquid crystal electro-optical device is shown in FIG.
Will be briefly explained.

【0003】誘電率の異方性が正のネマティック液晶
を、互いに90°の角度で配向処理された基板51,52 の間
に注入することにより、液晶分子53のツイスト配向が生
じる。そしてこの液晶に電界を加えると、電界と誘電率
異方性の相互作用により液晶分子の長軸が基板と直角に
配向する。そして液晶に電圧を印加しない時の液晶分子
の状態(ツイスト)と印加した時の状態とを偏光板54を
用いて識別していた。或いは、逆に誘電率の異方性が負
のネマティック液晶を、垂直配向処理を行った一方の基
板間に介在せしめる方法もあった。
By injecting a nematic liquid crystal having a positive dielectric constant anisotropy between the substrates 51 and 52 which are aligned at an angle of 90 °, twist alignment of liquid crystal molecules 53 occurs. When an electric field is applied to this liquid crystal, the long axis of the liquid crystal molecules is aligned at right angles to the substrate due to the interaction between the electric field and the dielectric anisotropy. Then, the state (twist) of liquid crystal molecules when a voltage is not applied to the liquid crystal and the state when a voltage is applied are distinguished by using the polarizing plate 54. Alternatively, on the contrary, there is also a method of interposing a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy between one of the substrates subjected to the vertical alignment treatment.

【0004】また、最近になって強誘電性液晶の研究が
非常に進んできた。強誘電性液晶を用いた光学装置の構
成は、2μm程度とTN型液晶装置に比較してかなり薄
い間隔を持たせて液晶配向処理を施した基板を貼りあわ
せ、その基板の間に液晶を注入する。強誘電性液晶分子
は、電界を印加しない状態で安定状態を2つ有してお
り、電界を印加することによって一方の安定状態に分子
が配向する。そして逆向きの電界を印加することによっ
て他の安定状態に分子が配向する。そしてこの2つの液
晶の状態を偏光板を用いて識別することにより、明暗を
表示していた。
Further, recently, research on ferroelectric liquid crystals has made great progress. The configuration of the optical device using the ferroelectric liquid crystal is about 2 μm, which is considerably thinner than that of the TN type liquid crystal device, and the substrates subjected to the liquid crystal alignment treatment are bonded to each other, and the liquid crystal is injected between the substrates. To do. Ferroelectric liquid crystal molecules have two stable states when no electric field is applied, and the molecules are aligned in one stable state when an electric field is applied. Then, by applying an electric field in the opposite direction, the molecules are oriented in another stable state. Brightness and darkness are displayed by distinguishing the states of these two liquid crystals using a polarizing plate.

【0005】この強誘電性液晶を用いた光学装置の場
合、応答時間が概ね数十μ秒と非常に速いため、各方面
への応用が期待されていた。
In the case of an optical device using this ferroelectric liquid crystal, the response time is very fast, about several tens of microseconds, so that it has been expected to be applied to various fields.

【0006】或いは、TFT、MIM等のスイッチング
素子を各画素に配置したアクティブタイプもある。
Alternatively, there is also an active type in which switching elements such as TFT and MIM are arranged in each pixel.

【0007】さらには、ネマティック液晶のツイスト角
度を180 °〜270 °としたSTN型液晶もある。
Further, there is STN type liquid crystal in which the twist angle of the nematic liquid crystal is 180 ° to 270 °.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記T
N型液晶電気光学装置は、応答時間が数十m秒と非常に
遅く、印加電圧に対する応答の急峻性も悪いため、時
計,電卓等の小面積の表示以外への応用範囲がせばめら
れていた。そして、応答速度をもっと速くするために
は、基板間隔を短くする方法が考えられるが、基板間隔
を短くすると、液晶のON状態→OFF状態への時間
(立ち上がり時間と称する。)は速くなるが、OFF状
態→ON状態への時間(立ち下がり時間と称する。)は
速くならない。そのうえ、一方の基板と他方の基板の間
で液晶を90°のツイスト配向をさせることが困難にな
る。
However, the above-mentioned T
Since the N-type liquid crystal electro-optical device has a very slow response time of tens of milliseconds and a poor response sharpness to an applied voltage, it has been limited to a range of applications other than small-area display such as watches and calculators. . Then, in order to further increase the response speed, a method of shortening the substrate interval can be considered, but if the substrate interval is shortened, the time from the ON state of the liquid crystal to the OFF state (referred to as rise time) is shortened. The time from the OFF state to the ON state (referred to as the fall time) is not shortened. Moreover, it becomes difficult to align the liquid crystal between the one substrate and the other substrate by 90 °.

【0009】さらに、駆動の際の電圧を高くすれば応答
を速くすることは可能であるが、液晶によって適当な駆
動可能な電圧の範囲は決まっているので、電圧を高くす
ることも容易にはできない。
Further, although it is possible to speed up the response by increasing the driving voltage, it is easy to increase the voltage because the appropriate drivable voltage range is determined by the liquid crystal. Can not.

【0010】また、強誘電性液晶を用いた電気光学装置
においては応答時間は確かに速いが、問題点も数多く存
在する。
Although the response time is certainly fast in the electro-optical device using the ferroelectric liquid crystal, there are many problems.

【0011】まず第1の問題点として、液晶の配向制御
が非常に難しいことがあげられる。従来よりラビング処
理の他、酸化珪素の斜方蒸着,または磁場を印加する方
法,さらには温度勾配法等行われているが、どの方法を
用いても現状では均一な配向を得ることができない。そ
のため、高いコントラストを得ることができない。
First, the first problem is that it is very difficult to control the alignment of the liquid crystal. Conventionally, in addition to the rubbing treatment, a method of oblique vapor deposition of silicon oxide, a method of applying a magnetic field, a temperature gradient method, or the like has been performed. However, even if any method is used, uniform alignment cannot be obtained at present. Therefore, high contrast cannot be obtained.

【0012】第2に、強誘電性液晶として用いることが
できるのは、スメクチック相を示す液晶である。従って
強誘電性液晶はスメクチック液晶特有の層構造を有す
る。この層構造は一度外力によってくずされると、外力
を取り去っても元に戻らない。これを元に戻すために
は、加熱して一度等方相に相転移させる必要があるた
め、外部からの微小な衝撃で崩れてしまう層構造を有す
る強誘電性液晶は、実用的ではない。
Secondly, a liquid crystal exhibiting a smectic phase can be used as the ferroelectric liquid crystal. Therefore, the ferroelectric liquid crystal has a layer structure peculiar to the smectic liquid crystal. Once this layer structure is destroyed by an external force, it cannot be restored even if the external force is removed. In order to restore this, it is necessary to heat it to cause it to undergo a phase transition to an isotropic phase once, so a ferroelectric liquid crystal having a layer structure that is destroyed by a small external impact is not practical.

【0013】第3に強誘電性液晶は液晶自身の持つ自発
分極のために配向膜との界面に電荷が蓄積し、液晶の分
極と逆向きの電界が形成されるため、長時間同じ画面を
表示しておくと、次に違う画面を表示しようとしても、
前の表示が残ってしまう(「やけ」と称する)という問
題点を有する。
Thirdly, in the ferroelectric liquid crystal, charges are accumulated at the interface with the alignment film due to the spontaneous polarization of the liquid crystal itself, and an electric field in the direction opposite to the polarization of the liquid crystal is formed. If you display it, the next time you try to display a different screen,
There is a problem that the previous display remains (called “burn”).

【0014】第4に強誘電性液晶を用いた電気光学装置
のコントラスト比は、液晶のティルト角(またはコーン
角)に大きく依存するが、最も大きいコントラスト比を
得られるティルト角(コーン角)の値は22.5°(45°)
であることが知られている。しかし、ティルト角(コー
ン角)が22.5°(45°)という条件のみを満たす液晶
は、既に合成されているが、他の重要な条件,例えば液
晶が強誘電性を示す温度範囲の問題や、交流パルスに対
する応答性の問題などをも同時に十分満足できる強誘電
性液晶はまだ開発されていない。そのため、現状ではテ
ィルト角よりも前記温度範囲の問題等が重要視されてい
る。そのため現在研究段階にある強誘電性液晶を用いた
電気光学装置のコントラスト比はあまり大きくない。以
上に示した問題点により強誘電性液晶を表示装置として
応用することは現状では非常に困難である。
Fourthly, the contrast ratio of the electro-optical device using the ferroelectric liquid crystal largely depends on the tilt angle (or cone angle) of the liquid crystal, but the tilt angle (cone angle) of the maximum contrast ratio can be obtained. Value is 22.5 ° (45 °)
Is known to be. However, a liquid crystal satisfying only the condition that the tilt angle (cone angle) is 22.5 ° (45 °) has already been synthesized, but there are other important conditions, such as the problem of the temperature range in which the liquid crystal exhibits ferroelectricity, Ferroelectric liquid crystals have not yet been developed that can satisfy the problem of responsiveness to AC pulses at the same time. Therefore, at present, the problem of the temperature range is emphasized rather than the tilt angle. Therefore, the contrast ratio of the electro-optical device using the ferroelectric liquid crystal, which is currently in the research stage, is not so large. Due to the above-mentioned problems, it is very difficult at present to apply the ferroelectric liquid crystal as a display device.

【0015】[0015]

【発明の構成】上記問題点を解決するため本発明は、一
対の基板間に誘電率の異方性が正のネマティック液晶を
介在せしめた液晶電気光学装置であって、前記一対の基
板には反平行の方向にラビング処理された液晶配向層が
形成されていて、かつ前記液晶の分子のプレチルト角が
4°以下であることを特徴とする。または、一対の基板
間に誘電率の異方性が正のネマティック液晶を介在せし
めた液晶電気光学装置であって、前記基板には反平行の
方向にラビング処理された液晶配向層が形成されてい
て、かつ前記液晶配向層の表面張力の極性項の大きさが
10dyne/cm 以上であることを特徴とし、さらには、一
対の基板間に誘電率の異方性が正のネマティック液晶を
介在せしめた液晶電気光学装置であって、前記基板には
反平行の方向にラビング処理された液晶配向層が形成さ
れていて、かつ前記液晶配向層の表面張力の大きさが4
0dyne/cm 以上であることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention is a liquid crystal electro-optical device in which a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is interposed between a pair of substrates. A liquid crystal alignment layer that is rubbed in an antiparallel direction is formed, and a pretilt angle of the molecules of the liquid crystal is 4 ° or less. Alternatively, it is a liquid crystal electro-optical device in which a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is interposed between a pair of substrates, and a liquid crystal alignment layer rubbed in an antiparallel direction is formed on the substrate. In addition, the magnitude of the polar term of the surface tension of the liquid crystal alignment layer is 10 dyne / cm or more, and a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is interposed between the pair of substrates. In the liquid crystal electro-optical device, a liquid crystal alignment layer rubbed in an antiparallel direction is formed on the substrate, and the surface tension of the liquid crystal alignment layer is 4 or less.
It is characterized by being 0 dyne / cm or more.

【0016】なお、本発明者は、液晶配向層の表面張力
が大きくなると液晶のプレチルトが小さくなることを見
出した。
The inventor has found that the pretilt of the liquid crystal decreases as the surface tension of the liquid crystal alignment layer increases.

【0017】本発明において述べる表面張力は式1のよ
うな式に書ける。
The surface tension described in the present invention can be written in a formula such as formula 1.

【式1】 [Formula 1]

【0018】本発明における表面張力の求め方は以下の
ように行う。 (1) まず、表面張力が既知の液体を定め(2種)、それ
らの2種の液体についての(rL) ,(rL)d ,(rL)pを求
める。ここではrLは、表面張力,(rL)dは表面張力の
分散項,(rL)pは表面張力の極性項である。また表面張
力が既知の液体としては、表1のものが挙げられる。
The surface tension in the present invention is determined as follows. (1) First, a surface tension defines the known liquid (two), for those two liquids (r L), (r L) d, determine the (r L) p. Here, r L is the surface tension, (r L ) d is the dispersion term of the surface tension, and (r L ) p is the polar term of the surface tension. Further, as the liquid having a known surface tension, those shown in Table 1 are listed.

【表1】 [Table 1]

【0019】(2) 検体基板で接触角を測定する。この時
用いる液体は(1) で定めた液体i,jとし、接触角をX
i,Xjとする。 (3) 付着仕事(WSL)i,(WSL)jを式2を用いて計算す
る。
(2) The contact angle is measured on the sample substrate. The liquids used at this time are the liquids i and j defined in (1), and the contact angle is X.
Let i and X j . (3) The work of adhesion (W SL ) i , (W SL ) j is calculated using Equation 2.

【式2】 [Formula 2]

【0020】(4) 以下、検体基板の極性項(rs)p, 分
散項(rs)dを式3,式4により求める。
(4) Hereinafter, the polar term (r s ) p and the dispersion term (r s ) d of the sample substrate are obtained by the equations 3 and 4.

【式3】 [Formula 3]

【式4】 [Formula 4]

【0021】(5)以上より、(rs)d,(rs)pが求まるか
ら、rs=(rs)d+(rs)pより、rsも求めることができ
る。
[0021] than (5) or more, because (r s) d, is (r s) p determined, r s = from (r s) d + (r s) p, r s can also be determined.

【0022】本発明に用いる液晶はコレステリック(カ
イラルネマティック)液晶でも良いが、ネマティック液
晶の方が好ましい。
The liquid crystal used in the present invention may be a cholesteric (chiral nematic) liquid crystal, but a nematic liquid crystal is preferred.

【0023】本発明においては、従来のTN型液晶電気
光学装置の基板間隔が概ね8μm程度であるのに対し、
本発明は概ね5μm以下好ましくは 3.5μm以下という
薄い基板間隔を用いる。
In the present invention, the substrate spacing of the conventional TN type liquid crystal electro-optical device is about 8 μm, whereas
The present invention uses a thin substrate spacing of approximately 5 μm or less, preferably 3.5 μm or less.

【0024】また本発明において、「反平行の方向」と
は、図1に示すように基板のラビングの方向がほぼ18
0°の角度をなしていることを意味する。従って、従来
のように液晶を90°のツイスト配向を生じせしめない
ため、従来のような施光性を利用した表示は行うことが
できない。そのため本発明においては液晶の屈折率異方
性を利用した表示を行う。
In the present invention, the "antiparallel direction" means that the rubbing direction of the substrate is approximately 18 as shown in FIG.
It means that an angle of 0 ° is formed. Therefore, since the liquid crystal does not cause the twist alignment of 90 ° as in the conventional case, it is not possible to perform the conventional display utilizing the light-illumination property. Therefore, in the present invention, a display utilizing the anisotropy of refractive index of liquid crystal is performed.

【0025】[0025]

【作用】本発明においては誘電率の異方性が正のネマテ
ィック液晶を用いるため、液晶の配向制御が非常に容易
であり、スメクティック液晶のように層を形成しないの
で、外力により一度配向を乱されても外力が取り除かれ
た後は、すみやかに配向がもとにもどるので等方相やネ
マティック相まで加熱する必要がない。
In the present invention, since nematic liquid crystal having a positive dielectric constant anisotropy is used, it is very easy to control the alignment of the liquid crystal, and since a layer is not formed unlike smectic liquid crystal, the alignment is once disturbed by an external force. Even after the removal of the external force, it is not necessary to heat the isotropic phase or the nematic phase because the orientation is immediately restored after the external force is removed.

【0026】本発明においては液晶の応答時間は、従来
のTN型液晶に比較して非常に速く、電界を印加した時
の立ち上がり時間は概ね数十μ秒であって、この値はほ
ぼ強誘電性液晶の応答時間に相当する。さらに立ち下が
り時間も概ね3m秒以下になり、従来には得られなかっ
た液晶ディスプレイが得られる。
In the present invention, the response time of the liquid crystal is much faster than that of the conventional TN type liquid crystal, and the rise time when an electric field is applied is about several tens of microseconds. It corresponds to the response time of the liquid crystal. Further, the fall time is also about 3 msec or less, and a liquid crystal display which has never been obtained can be obtained.

【0027】図2のグラフに液晶分子のプレチルト角と
液晶の立ち下がり時間との関係を示す。図2からわかる
ように液晶分子のプレチルト角が4°以下の時、立ち下
がり時間が3m秒以下となり、非常に早い応答を得るこ
とができる。
The graph of FIG. 2 shows the relationship between the pretilt angle of liquid crystal molecules and the fall time of liquid crystal. As can be seen from FIG. 2, when the pretilt angle of the liquid crystal molecules is 4 ° or less, the fall time is 3 ms or less, and a very fast response can be obtained.

【0028】さらに図3のグラフに配向層の表面張力の
極性項と液晶の立ち下がり時間とのグラフを示す。図3
からわかるように液晶配向層の表面張力の極性項の大き
さが10dyne/cm 以上の時、立ち下がり時間が3m秒と
なり、非常に早い応答が得られる。
Further, the graph of FIG. 3 shows a graph of the polar term of the surface tension of the alignment layer and the fall time of the liquid crystal. Figure 3
As can be seen from the above, when the magnitude of the polar term of the surface tension of the liquid crystal alignment layer is 10 dyne / cm or more, the fall time becomes 3 msec, and a very fast response can be obtained.

【0029】また、図4のグラフに配向層の表面張力の
大きさと液晶の立ち下がり時間との関係を示す。図4か
らわかるように表面張力が40dyn/cm以上の時、立ち下が
り時間が3m秒以下となり非常に速い応答が得られる。
なお、図2から図4のグラフにて用いた液晶はZLI−
4792(メルク社製)である。以下に実施例を用いて
本発明を説明する。
The graph of FIG. 4 shows the relationship between the magnitude of the surface tension of the alignment layer and the fall time of the liquid crystal. As can be seen from FIG. 4, when the surface tension is 40 dyn / cm or more, the fall time is 3 ms or less, and a very fast response is obtained.
The liquid crystal used in the graphs of FIGS. 2 to 4 is ZLI-
4792 (manufactured by Merck). The present invention will be described below with reference to examples.

【0030】[0030]

【実施例】『実施例1』一対のソーダガラス(研磨品)
にITO薄膜をスパッタ法で作製し、フォトリソにより
パターニングを行った。そして、電極作製面に表面張力
の大きいポリイミド(商品名:LP,東レ製)を100
0Åの厚さに塗布し、ラビングを行った後、一方にはシ
ール印刷を行い、他方には2ミクロンのスペーサーを散
布した。
[Example] "Example 1" A pair of soda glass (polished product)
An ITO thin film was prepared by sputtering and patterned by photolithography. Then, 100 pieces of polyimide having a large surface tension (trade name: LP, manufactured by Toray) are formed on the electrode preparation surface.
After being applied to a thickness of 0Å and rubbing, seal printing was performed on one side and a 2 micron spacer was sprinkled on the other side.

【0031】そして、貼合わせを行った。この時基板の
ラビング方向が反平行(180°) になるようにした。そし
て、真空注入法にて液晶を注入した。
Then, lamination was performed. At this time, the rubbing direction of the substrate was set to be anti-parallel (180 °). Then, the liquid crystal was injected by the vacuum injection method.

【0032】液晶注入後、偏光顕微鏡を用いて観察を行
った結果、液晶分子が液晶層全体でほぼラビング方向に
配向していることが判明した。そして、偏光板をクロス
ニコルになるように液晶セルに貼付した。この時、光が
入射する側の偏光板の偏光軸がラビング方向と45°に
なるようにした。こうして応答速度を測定した。用いた
液晶はZLI−4792,(メルク社製)である。その
結果、立ち上がり時間は65マイクロ秒,立ち下がり時
間は2m秒となった。これは従来のTN型液晶電気光学
装置と比較して速度が、約10倍〜約1000倍速くほぼ強
誘電性液晶の応答時間に相当した。
After injecting the liquid crystal, observation with a polarizing microscope revealed that the liquid crystal molecules were aligned in the rubbing direction in the entire liquid crystal layer. Then, the polarizing plate was attached to the liquid crystal cell so as to form a crossed Nicols. At this time, the polarization axis of the polarizing plate on the light incident side was set at 45 ° with the rubbing direction. Thus, the response speed was measured. The liquid crystal used is ZLI-4792 (manufactured by Merck). As a result, the rise time was 65 microseconds and the fall time was 2 ms. This is about 10 times to about 1000 times faster than the conventional TN type liquid crystal electro-optical device, and almost corresponds to the response time of the ferroelectric liquid crystal.

【0033】なお、本液晶パネルの液晶のプレチルト角
は2°,表面張力は60dyne/cm ,その極性項
の大きさは15dyne/cm であった。この後、液
晶を駆動するための回路を接続し、バックライトモジュ
ールを組み立てることにより透過型の液晶パネルが完成
した。
The liquid crystal of the present liquid crystal panel had a pretilt angle of 2 °, a surface tension of 60 dyne / cm 2 and a magnitude of its polar term of 15 dyne / cm 2. After that, a circuit for driving liquid crystal was connected and a backlight module was assembled to complete a transmissive liquid crystal panel.

【0034】『実施例2』実施例1では透過型のパネル
を作製した場合について述べたが、本実施例では反射型
について述べる。この場合、透過型と同じように偏光板
を2枚用いても良いが、1枚でも表示が可能であり、通
常の反射型表示と比較して明るい画面が得られる。
[Embodiment 2] In Embodiment 1, the case where a transmissive panel was manufactured was described. In this embodiment, the reflective type is described. In this case, like the transmissive type, two polarizing plates may be used, but even one sheet can be displayed, and a bright screen can be obtained as compared with a normal reflective type display.

【0035】実施例1と同様に一対の基板上にITO電
極を作製した後、2枚の基板の電極作製面に、やはり実
施例1と同様な方法でポリイミド薄膜を得た。そして一
方の基板のポリイミド作製面に綿布を用いて、ラビング
処理を行った。1.4μmのSiO2粒子をスペーサー
として散布した。シール印刷済の対向基板と貼りあわせ
たセルの間隔を公知の干渉法により測定した後、ネマテ
ィック液晶を真空注入法により注入した。なお、基板間
隔については、5ヶ所測定したが1.3〜1.4μmで
あった。
After producing ITO electrodes on a pair of substrates in the same manner as in Example 1, polyimide thin films were obtained on the electrode production surfaces of the two substrates by the same method as in Example 1. Then, a rubbing treatment was performed using a cotton cloth on the polyimide production surface of one of the substrates. 1.4 μm SiO 2 particles were sprinkled as spacers. The distance between the seal printed printed counter substrate and the bonded cell was measured by a known interference method, and then nematic liquid crystal was injected by a vacuum injection method. In addition, about the board | substrate space | interval, although it measured at 5 places, it was 1.3-1.4 micrometers.

【0036】そして、液晶注入口の封止を行った後、パ
ネルの表面に偏光板を、裏面に反射板を貼付した。この
時の偏光板の偏光軸の角度はラビング軸に対し、45°
の角度とする。こうして、液晶を駆動するための回路を
接続し、バックライトモジュールを組み立てることによ
り反射型の液晶パネルが完成した。本実施例のように1
枚の偏光板で表示を行うため、通常の反射型の液晶パネ
ルに比較して明るい画像が得られる。
After the liquid crystal injection port was sealed, a polarizing plate was attached to the front surface of the panel and a reflection plate was attached to the back surface. At this time, the angle of the polarization axis of the polarizing plate is 45 ° with respect to the rubbing axis.
Angle. In this way, a reflective liquid crystal panel was completed by connecting a circuit for driving the liquid crystal and assembling the backlight module. 1 as in this embodiment
Since the display is performed with a single polarizing plate, a brighter image can be obtained as compared with a normal reflective liquid crystal panel.

【0037】『実施例3』本実施例では本発明をカラー
プロジェクターに応用した場合について図6を使って説
明する。本実施例によるプロジェクターではカラーフィ
ルターを使用しないため、従来のものに比較して透過率
の高い、明るいプロジェクターが作製できる。
[Embodiment 3] In this embodiment, a case where the present invention is applied to a color projector will be described with reference to FIG. Since the projector according to this embodiment does not use a color filter, it is possible to manufacture a bright projector having higher transmittance than the conventional one.

【0038】図6において赤の光源61として波長633
nm付近にピークを持つHe−Neレーザー,緑の光源
62として波長515nm付近にピークを持つArレーザ
ー,さらに青の光源63としては波長477nm付近にピ
ークを持つArレーザーを使用してこれらレーザー光を
光学系64にて外形や光の密度を必要な光の条件に加工
し、実施例1にて作製した液晶パネル65,66,67に照射
する。
In FIG. 6, the wavelength 633 is used as the red light source 61.
He-Ne laser with a peak near nm, green light source
An Ar laser having a peak near a wavelength of 515 nm is used as 62, and an Ar laser having a peak near a wavelength of 477 nm is used as a blue light source 63. Then, the liquid crystal panels 65, 66, and 67 manufactured in Example 1 are irradiated with the above-mentioned conditions.

【0039】この液晶パネルを通過した光は液晶パネル
のシャッター機能により、ON,OFFあるいはグレー
スケールとして透過光量が制限された光学系68により合
成され、さらに表示画面69上に拡大表示される。
The light passing through the liquid crystal panel is combined by the optical system 68 whose transmission light amount is limited to ON, OFF, or gray scale by the shutter function of the liquid crystal panel, and is further enlarged and displayed on the display screen 69.

【0040】本実施例では光源が単一波長のため液晶パ
ネルを通過する際の光学的条件を各液晶パネルにて合わ
せることが可能なため、パネル通過後の散乱光が少な
く、拡大投影した表示画面のぼけがなくなりシャープな
表示を行える。
In the present embodiment, since the light source has a single wavelength, it is possible to adjust the optical conditions when passing through the liquid crystal panel in each liquid crystal panel. There is no blur on the screen, and a sharp display can be performed.

【0041】本実施例に用いられるレーザー光として
は、前述のガスレーザの他にカドミウムや亜鉛の金属蒸
気を使用したレーザー光やルビー等を使用した固体レー
ザーやその他の種類のレーザー光で可視光領域にピーク
波長を有するものが使用できる。また、通常の発光波長
以外の波長でも特殊な光学系を通過することにより、可
視光領域の発光が得られるもの、例えばYAGレーザー
の第二高調波等でも使用可能である。
As the laser light used in this embodiment, in addition to the gas laser described above, a laser light using a metal vapor of cadmium or zinc, a solid laser using a ruby or the like and other types of laser light can be used. Those having a peak wavelength can be used. Further, it is also possible to use a device that can emit light in the visible light region by passing through a special optical system even at a wavelength other than the normal emission wavelength, such as the second harmonic of a YAG laser.

【0042】通常は赤、青、緑の各波長に近い発光波長
を持つ3つのレーザー光を使用するが、波長の種類の異
なる4つ以上のレーザー光を使用して、色を合成し、カ
ラー表示を行うことも可能である。
Normally, three laser lights having emission wavelengths close to red, blue and green wavelengths are used, but four or more laser lights having different wavelengths are used to combine colors to obtain a color. It is also possible to display.

【0043】[0043]

【発明の効果】今まで述べたように本発明は従来の液晶
電気光学装置にはまったくなかった新しいモードで表示
を行うことができるものであって、本発明を用いること
により液晶の配向制御が非常に容易で、なおかつ応答速
度,特に立ち下がりの非常に高速な液晶電気光学装置が
得られる。さらに本発明は大画面の表示も容易に得られ
る。
As described above, the present invention is capable of performing display in a new mode which has never been present in the conventional liquid crystal electro-optical device, and by using the present invention, alignment control of liquid crystal can be performed. It is possible to obtain a liquid crystal electro-optical device which is very easy and has a very high response speed, particularly a very fast fall. Further, the present invention can easily obtain a large screen display.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の液晶電気光学装置の構造の1例を示
す。
FIG. 1 shows an example of a structure of a liquid crystal electro-optical device of the present invention.

【図2】 プレチルト角と応答速度のグラフを示す。FIG. 2 shows a graph of pretilt angle and response speed.

【図3】 表面張力極性項と応答速度のグラフを示す。FIG. 3 shows a graph of surface tension polar term and response speed.

【図4】 表面張力と応答速度のグラフを示す。FIG. 4 shows a graph of surface tension and response speed.

【図5】 従来のTN型の液晶パネルの構造を示す。FIG. 5 shows a structure of a conventional TN type liquid crystal panel.

【図6】 本発明によるプロジェクションの光学系の概
略図を示す。
FIG. 6 shows a schematic diagram of a projection optical system according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51,52 基板 53 液晶分子 54 偏光板 61,62,63 レーザー光 64,68 光学系 65,66,67 液晶パネル 69 表示画面 51,52 substrates 53 Liquid crystal molecule 54 Polarizer 61,62,63 Laser light 64, 68 optical system 65, 66, 67 LCD panel 69 Display screen

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一対の基板それぞれに配向膜を形成する工
程と、前記配向膜を反平行の方向にラビングする工程
と、前記一対の基板間に正の誘電率異方性を有する液晶
を形成する工程とを有し、前記一対の基板の間隔は5μ
m以下であり、前記配向膜の表面張力の極性項の大きさ
は10dyne/cm以上であり、前記液晶の立ち上が
り時間は10μ秒以上100μ秒未満であり、前記液晶
の立ち下がり時間は3m秒以下であり、前記液晶の屈折
率異方性を利用した表示を行うことを特徴とする液晶電
気光学装置の作製方法。
1. A liquid crystal having a positive dielectric anisotropy between the pair of substrates, a step of forming an alignment film on each of the pair of substrates, a step of rubbing the alignment film in an antiparallel direction, and a pair of substrates. ) Is formed, and the distance between the pair of substrates is 5 μm.
m or less and the magnitude of the polar term of the surface tension of the alignment film
Is 10 dyne / cm or more, and the rising of the liquid crystal is
And the liquid crystal is 10 μsec or more and less than 100 μsec.
Has a fall time of 3 ms or less,
A method for manufacturing a liquid crystal electro-optical device, which is characterized in that display is performed by utilizing anisotropy .
【請求項2】一対の基板それぞれに配向膜を形成する工
程と、前記配向膜を反平行の方向にラビングする工程
と、前記一対の基板間に正の誘電率異方性を有する液晶
を形成する工程とを有し、前記一対の基板の間隔は5μ
m以下であり、前記配向膜の表面張力の大きさは40d
yne/cm以上であり、前記液晶の立ち上がり時間は
10μ秒以上100μ秒未満であり、前記液晶の立ち下
がり時間は3m秒以下であり、前記液晶の屈折率異方性
を利用した表示を行うことを特徴とする液晶電気光学装
置の作製方法。
2. A liquid crystal having a positive dielectric anisotropy between the pair of substrates, a step of forming an alignment film on each of the pair of substrates, a step of rubbing the alignment films in an antiparallel direction. ) Is formed, and the distance between the pair of substrates is 5 μm.
m or less, and the surface tension of the alignment film is 40d.
yne / cm or more, and the rise time of the liquid crystal is
Falling of the liquid crystal for 10 μs or more and less than 100 μs
The warping time is 3 msec or less, and the refractive index anisotropy of the liquid crystal is
A method for manufacturing a liquid crystal electro-optical device, characterized in that display is performed by utilizing .
【請求項3】請求項1または2において、前記液晶は、
誘電率の異方性が正のネマティック液晶またはコレステ
リック液晶であることを特徴とする液晶電気光学装置の
作製方法。
3. The liquid crystal according to claim 1 or 2,
Nematic liquid crystal or cholesterol with positive dielectric anisotropy
Liquid crystal electro-optical device characterized by being a lick liquid crystal
Manufacturing method.
【請求項4】請求項1または2において、前記一対の基
板の間にはスペーサーが散布されていることを特徴とす
る液晶電気光学装置の作製方法。
4. The pair of groups according to claim 1 or 2.
Spacers are scattered between the plates
A method for manufacturing a liquid crystal electro-optical device.
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