日本开发成功记忆性向列液晶

     （华强电子世界网讯） 日本科学振兴事业团的横山液晶微界面项目组日前成功开发出了记忆性液晶“三向稳定性向列液晶”，无需一直加电也能够随时保持色彩显示。在配置于液晶面板TFT玻璃底板上的高分子膜，研究人员在3个方向上实施磨刷（Rubbing)，即在将1个像素分割成160个左右领域的每个方块上加工3个配向图形（图1）。此次，采用在IPS模式中使用的液晶分子及电极制作出了单像素面板。
    
     所谓的磨刷是指在液晶面板使用的高分子膜上，沿一定方向在表面上增加划痕。目前在普通的液晶面板中，只沿一个方向磨刷、在一个方向设定能量稳定的配向图形。在不给液晶加电的情况下，所有液晶分子均沿该配向图形排列，画面整体呈白色(标准白色)或黑色(标准黑色)。如果能够设定2个以上能量保持稳定状态的配向图形，那么停止加电时，液晶分子就会沿相应的配向图形停止。因此可以继续显示图像。也就是说，可以作为记忆液晶使用。
    
    　　而现在，科学振兴事业团的横山液晶微界面项目组可以在3个方向上形成能量稳定的状态。此前，该项目组已经研发出了通过在2个方向磨刷、以便实现记忆功能的“二向稳定性向列液晶”，此次则首次试制出了三向稳定性的液晶。在二向稳定性的液晶中只能显示明暗2种色阶，此次，通过实现三向稳定性，在1个方块中能够显示的色阶扩大到了明、暗、中间色三种。如果改变每个区域的磨痕数量等，就可以实现面积色阶（Area Coverage Modulation）。也就是说，可以虚拟地显示更多的色阶。
    
    　　该项目组开发的液晶的特点在于在高分子膜的表面加工有配向图形。通过组合3个边长2.4μm的菱形区域，对每个区域实施不同方向的磨刷，成功地在3个方向加工出了能量稳定的状态。以3个区域构成1个方块，并以160个左右的方块集合体构成1个像素。“三向稳定性向列液晶这一构思本身并不新颖，重要的是能够制作出实现三向稳定的配向图形”(科学振兴事业团　横山液晶微界面项目组负责人横山浩)。
    
    　　如果能够以反射型实现三向稳定性向列液晶，那么无需耗电也可以继续显示相同的图像。该项目组认为有望实现反射型的三向稳定性向列液晶，如果能够得以实现，其应用范围将进一步扩大。
    
    
    
    　　今后的课题是如何确立大尺寸/量产技术。此次，在磨刷中使用了原子力显微镜(AFM)。AFM的透镜前端非常细，只有10nm，使该透镜接触高分子膜进行磨刷。不过，使用AFM的磨刷需要花费很长的时间，每个像素大约需要2～3小时，并不实用。而实际上，此次制作出的三向稳定性向列液晶也只有1个像素。
    
    　　因此，今后将进一步改进生产工艺，以便能够使用半导体生产工艺中普遍采用的“光刻蚀”技术加工配向图形。将分别准备印刷有3种配向图形的掩膜，并分三次向高分子膜表面放射紫外线。由此，可以一次制作多个如图1显示的配光图形。此次的三向稳定性向列液晶的开发得到了日立制作所的合作。今后，该项目组计划在2003年夏季左右使用日立制作所拥有的光刻蚀装置加工1cm见方的液晶面板。