JP2000019530A

JP2000019530A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000019530A
Application number: JP18490398A
Authority: JP
Inventors: Rieko Iida; 理恵子飯田; Hiroyuki Osada; 洋之長田; Takashi Yamaguchi; 剛史山口; Tsutomu Hasegawa; 励長谷川; Hajime Yamaguchi; 一山口; Takaki Takato; 孝毅高頭
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】大きな自発分極を持つ液晶材料を用いた液晶表
示装置を実現するにあたり、球状、もしくは柱状のスペ
ーサーによって一様な配向状態が乱され、コントラスト
が低下してしまう。本発明はコントラストを改善したこ
の種の液晶表示装置を提供する。【解決手段】大きな自発分極を持つ液晶材料を用いた液
晶表示パネルのセルギャップを保持するためのスペーサ
ー表面と、基板表面との成す角が９０度よりも小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に基板間に大きな自発分極を有するスメクチック
液晶を挟持した液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶や反強誘電性液晶といった
大きな自発分極を有するスメクチック系液晶材料は、表
面安定化表示モードにおいて高速応答、広視野角といっ
た特徴を示すことから、次世代の液晶表示装置の材料と
して期待されている。

【０００３】ところが、これら大きな自発分極を有する
液晶材料を用いた液晶表示装置は、配向状態を制御する
ことが難しい。例えばスメクチック液晶材料が、SA相か
らSC* 相へ転移するとき、スメクチック層間隔の変化を
緩和するシェブロン構造が発生する。このシェブロン構
造の境界線が配向欠陥となり、表示装置とした場合光も
れを生じコントラストを低下してしまうという問題があ
る。

【０００４】この問題を解決するために、強誘電性液晶
材料では、配向膜と液晶材料との相互作用で誘起される
プレチルト角や、液晶相析出の際のプロセスを工夫する
ことで、ある程度コントラストの低下を防いでいる。ま
た反強誘電性液晶材料では、プレチルト角とクロスラビ
ング角を工夫することで、シェブロン構造のC1・C2配向
を制御し、配向性を向上させている。具体的には、上下
の基板のラビング方向を平行配置から±1 〜10°ずらし
た方向に配置し、かつプレチルトが5 °以下になるよう
な有機、もしくは無機 (主にSiO ₂ 、Ta₂ O ₃ ) 配向膜
を使用する。

【０００５】しかしながら、強誘電性液晶でも反強誘電
性液晶でも、セルギャップを規定するために使用してい
るスペーサーボール近傍では依然配向みだれが生じてし
まう。

【０００６】このメカニズムを図１、図２を用いて説明
する。一般に大きな自発分極を有するスメクチック液晶
材料２と球状スペーサー１を構成する部剤は、双方とも
親水性を示す材料であることが多い。従って図１（Ａ）
に示すように、フリースタンディングの状態では、液晶
分子２が球状スペーサー１の表面に沿うように配向す
る。この場合、配向膜材料とラビングの向き（図中矢印
の向き、但し上下でラビングの向きは所定の角度を持っ
ている）によって一様なC2配向（図１（Ａ）スペーサー
左側の配向）を形成する条件で、スペーサー１からみて
ラビングの向きの領域にC1配向（図１（Ａ）スペーサー
右側の配向）が形成されてしまう。

【０００７】この現象は配向膜付近の液晶分子の運動を
考えれば説明できる。C1とC2では液晶分子の運動する軌
道 (コーン；円錐) の軸の方向が異なる。すなわち、ス
ペーサー１からみてラビングの向きの領域（図１（Ａ）
スペーサー右側の領域）の液晶分子は、配向膜でプレチ
ルト角が規定されていても、電場によって運動する際に
スペーサー１の表面に沿った軌道を描こうとする。この
結果コーンの軸が上に向いたC1配向が誘起される。

【０００８】一方、スペーサー１からみてラビングの向
きと逆の領域（図１（Ａ）スペーサー左側の領域）の液
晶分子の場合は、コーンの軸が上にむいたC1配向をとっ
た場合には、電場によって液晶分子が運動する際にスペ
ーサー１の表面に液晶分子が垂直となる軌道を描くこと
になり、スペーサー周りの配向と相反する。よって、よ
り運動の軌道が低いC2のコーン上の運動を好み、C2配向
が維持される。

【０００９】また、図１（Ｂ）に示すように、フリース
タンディングの状態で液晶分子２が、スペーサー１の表
面に立って配向する場合、配向膜材料とラビングの向き
（図中矢印の向き、但し上下でラビングの向きは所定の
角度を持っている）によって一様なC2配向（図１（Ｂ）
スペーサー右側の配向）を形成する条件で、スペーサー
１からみてラビングの向きと逆の領域に（図１（Ｂ）ス
ペーサー左側の配向）にC1配向が形成されてしまう。

【００１０】この現象は配向膜付近の液晶分子の運動を
考えれば説明できる。スペーサー１からみてラビングの
向きと逆の領域（図１（Ｂ）スペーサー左側の領域）の
液晶分子は、配向膜でプレチルト角が規定されていて
も、電場によって運動する際にスペーサー１の表面に液
晶分子が垂直となる軌道を描こうとする。この結果コー
ンの軸が上に向いたC1配向が誘起される。

【００１１】一方、スペーサー１からみてラビングの向
きの領域（図１（Ａ）スペーサー右側の領域）の液晶分
子の場合は、コーンの軸が上にむいたC1配向をとった場
合には、電場によって液晶分子が運動する際にスペーサ
１の表面に液晶分子が沿った軌道を描くことになり、ス
ペーサー周りの配向と相反する。よって、より運動の軌
道が低いC2のコーン上の運動を好み，C2配向が維持され
る。

【００１２】このような現象が生じることから図２に示
すように、一様にC2配向を面内に形成しようとした場
合、球状スペーサー１が存在することで、C1配向が誘起
されてしまい、C2配向との境界線にジグザグ状の光漏れ
（ジグザグ欠陥）を生じるという問題がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決するためになされたもので、大きな自発分極を持つ液
晶材料を用いた液晶表示装置において、ジグザグ欠陥を
防ぎコントラストを向上させることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、第１の基板と、この第１の基板に対向して
配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の
基板間に配置された大きな自発分極を有するスメクチッ
ク液晶と、前記第１の基板と前記第２の基板間に形成さ
れ、前記第１の基板と前記第２の基板の間隔を一定に保
持する柱状スペーサーとを具備し、前記柱状スペーサー
表面と前記第１の基板表面は、９０度よりも小さい所定
の角度を有することを特徴とする液晶表示装置を提供す
る。

【００１５】また本発明は、前記第１の基板の前記スメ
クチック液晶と接する面に形成された第１の配向膜と、
前記第２の基板の前記スメクチック液晶と接する面に形
成された第２の配向膜とを具備し、前記第１の配向膜に
施された第１のラビングの向きと前記第２の配向膜に施
された第２のラビングの向きとは所定の角度を有し、前
記スメクチック液晶の層が並んでいる方向は前記第１の
ラビングの向きと前記第２のラビングの向きの中間の向
きに沿っており、前記柱状スペーサーと前記第１の基板
の前記所定の接触角は、前記スメクチック液晶の層が並
んでいる方法に沿っていることを特徴とする液晶表示装
置を提供する。

【００１６】大きな自発分極を有するスメクチック液晶
は、例えば強誘電性液晶や反強誘電液晶をあげることが
できる。また前記柱状スペーサ表面は，前記第２の基板
表面とも，９０度よりも小さい所定の角度であることが
好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】図３は本発明の柱状スペーサーの
形状とラビング方向を示す図である。図中上下基板のラ
ビング方向は上面から見て所定の角度を持っている。柱
状スペーサー１の表面と上下基板表面との角度θ₁ 〜θ
₄ を定義する。折れ曲がる方向はラビング方向とスペー
サーの材質、液晶材料によって決まる。

【００１８】柱状スペーサー３に対する液晶分子の配向
がフリースタンディングな状態で図１（Ａ）の関係（ス
ペーサー表面に液晶分子が沿って配向する関係）になる
材料を組み合わせた場合、図４に示すように、スペーサ
ー３の表面と基板の表面で成す角θ₁ 、もしくはθ₂ を
９０度よりも小さくし，また傾斜方向をクロスラビング
を行った場合の両ラビング方向のほぼ中心とすること
で、スペーサー３から見てラビングの向きの領域（スペ
ーサー右側の領域）に存在する液晶分子もスペーサー３
の拘束力に影響されることなく、Ｃ２配向状態を示すこ
ととなる。従って図６に示すように、表示面の中でＣ１
配向状態は発生せず，Ｃ２一様配向状態となるので光も
れの問題は生じない。

【００１９】この時のθ₁ とθ₂ の条件は、液晶材料の
コーン角を２θ、液晶材料と配向膜材料間で誘起される
プレチルト角をθp とすると、(180°−θ₁ )> (２θ＋
θp)、もしくは(180°−θ₂ ) > (2θ＋θp ) のいずれ
かを最低満たせば良いが、材料の特性から90°> （２θ
+ θp ）の関係が常に成り立つために，セル構造的には
θ₁ < 90°もしくはθ₂ < 90°とする方が容易である．
また，図３のようにθ₁ 、θ₂ 両方を９０度より小さく
することが、より効果的である。

【００２０】柱状スペーサー３に対する液晶分子の配向
がフリースタンディングな状態で図１（Ｂ）の関係（ス
ペーサー表面に液晶分子がたって配向する関係）になる
材料を組み合わせた場合、図５に示すように、スペーサ
ー３の表面と基板の表面で成す角θ₃ 、もしくはθ₄ を
９０度よりも小さくし，また傾斜方向をクロスラビング
を行った場合の両ラビング方向のほぼ中心とすること
で、スペーサー３からみてラビングの向きと逆の領域
（スペーサー左側の領域）に存在する液晶分子もスペー
サー３の拘束力に影響されることなく、Ｃ２配向状態を
示すこととなる。従ってこの場合も、表示面の中でＣ１
配向状態は発生せず，Ｃ２一様配向状態となるので光も
れの問題は生じない。

【００２１】この時のθ₃ とθ₄ の条件は、液晶材料の
コーン角を２θ、液晶材料と配向膜材料間で誘起される
プレチルト角をθp とすると、(180°−θ₃ )> (２θ＋
θp)、もしくは(180°−θ₄ ) > (2θ＋θp ) のいずれ
かを最低満たせば良いが、材料の特性から90°> （２θ
+ θp ）の関係が常に成り立つために，セル構造的には
θ₃ < 90°もしくはθ₄ < 90°とする方が容易である．
また，図４のようにθ₃ 、θ₄ 両方を９０度より小さく
することが、より効果的である。

【００２２】また、本発明の柱状スペーサーは開口率を
維持する目的で、カラーフィルタのブラックマトリクス
に対応する位置に設けられることが望ましい。また、柱
状スペーサーの部材としてはクロムなどの金属、SiO ₂
などの無機材料、ポリイミドなどの有機材料から選ばれ
る少なくとも１つの材料を用いることができる。中でも
感光性を有する樹脂を用いると最も簡単な工程で本スペ
ーサーを形成することができる。

【００２３】次に、基板法線方向から角度をもって形成
されている柱状スペーサーを基板上に設ける手段につい
て説明する。スペーサー材料としては、多種にわたるポ
ジ型またはネガ型の感光性樹脂が好ましい。例えば、ポ
リイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリア
クリルアミド、環化ゴム、ノボラック樹脂、ポリエステ
ル、ポリウレタン、アクリレート樹脂、ビスフェノール
樹脂またはゼラチンを感光性樹脂化したものから選択さ
れる少なくとも一種の樹脂を使用することができる。ポ
ジ型の感光性樹脂が使用された場合、その露光部が分解
され、現像処理によって選択的に除去される。一方、ネ
ガ型の感光性樹脂が使用された場合、その露光部は架橋
反応または重合反応が誘起されて固化し、現像処理によ
って選択的に残存する。

【００２４】ポジ、ネガのいずれの場合も露光時の入射
光の入射角度を調整することで、60〜120 °の任意の角
度を有する角柱を形成することができる。これを図７を
用いて説明する。

【００２５】先ず基板４上に配向膜５を形成し所定の方
向にラビング処理をする。次に配向膜５上にポジ型感光
性樹脂を形成する（図７Ａ）。次に基板４に対して所定
の角度から露光し（図７Ｂ）、現像することで基板に対
して傾斜を有するスペーサー７を形成する（図７Ｃ）。
次に配向膜５上に形成された垂直の柱状スペーサー８を
有する対向基板４と張り合わせることによって液晶セル
を形成する。このとき対向基板も傾斜した柱状スペーサ
ーを形成し張り合わせることによって、くの字スペーサ
（図９）を形成してもよい。

【００２６】次に本発明の柱状スペーサーの別の作り方
について図８を用いて説明する。ポジ型感光性樹脂の場
合、露光時の入射光のコントラストを低く調整すること
でも、基板法線方向からの角度をもつ柱スペーサーを形
成することができる。

【００２７】先ず基板４上に配向膜５を形成し所定の方
向にラビング処理する。次に配向膜５上にポジ型感光性
樹脂６を形成する（図８Ａ）。次に図８Ｂに示すような
露光強度の分布を示す光によって露光処理をする。フォ
トレジストが感光した部分は水平の線で示してある。レ
ジストによる光の吸収のため、基板に近い部分ほど感光
部分の割合が少なくなっている (これはコントラストの
低い露光をしているからである) 。このように露光した
レジストを現像すると、ポジ型レジストの場合は光が一
番強くあたった場所の表面からレジストが溶ける。これ
によって基板法線方向からの角度をもつ柱スペーサーを
実現する（図８Ｃ）。次に表面に配向膜５が形成された
対向基板４を対向配置させ液晶セルを形成する（図８
Ｄ）。

【００２８】また、上記感光性樹脂以外でも、一般に知
られているフォトリソグラフィー法を用いることによ
り、以下の材料も使用可能である。ポリエチレン、ポリ
イソブテン、ポリブタジエン等のポリアルキレン類、ポ
リアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリシア
ノアクリレート、ポリアクリロニトリル等のポリアクリ
リック類、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテー
ト、ポリビニルブチラート、ポリビニルクロライド、ポ
リビニルピリジニウム等のポリビニル類、ポリキノサリ
ン、ポリベンズチアゾール、ポリブンズオキサゾール等
の複素環ポリマー類、メチルセルロース、セルロースア
セテート、セルローストリアセテートおよび混合アセテ
ート、ニトロセルロース等のセルロース誘導体類、ポリ
ー（グリシドプロピルトリメトキシシラン）、ポリヘキ
サメチルシロキサン、ポリエステルシリコーン、ポリメ
チルフェニルシロキサン、ポリメチルパラジメチルシロ
キサン、ポリメチルシロキサン等のポリシラン類、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリフルオロプロピルＣｏテ
トラフルオロエチレンＦＥＰ、ポリビニリデンフロライ
ド、ポリパーフルオロ１、３ージメチルシクロヘキサ
ン、ポリパーフルオロシクロヘキセン、ポリパフルオロ
ジメチルシクロブタン、ポリアセチレンＣｏパーフルオ
ロ１、３ージメチルシクロヘキサン等のフッ素系ポリマ
ー類、シリコンゴム、ポリスチレン、ポリパラキシリレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリ
アミド、ポリイミド、ポリスルホン、尿素ーホルムアル
デヒド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、カゼイ
ン、アイオノマー、クマロンーインデン樹脂等があげら
れる。

【００２９】また熱伸縮率の異なる部材を張り合わせて
形成した柱に熱を加えて一方向に曲げる方法もある。図
１０を用いて説明する。先ず基板４上に、配向膜５を形
成する。次にこの配向膜５をラビング処理する。次にこ
の配向膜５上に、熱伸縮率の小さい樹脂１０と熱伸縮率
の大きい樹脂１１をパターニングする（図１０Ａ）。次
に加熱処理によってこれらの樹脂を収縮させる（図１０
Ｂ）。次に配向膜５が形成された対向基板４を対向配置
して液晶セルを形成する（図１０Ｃ）。

【００３０】以下、本発明の実施例を説明する。（実施例１）図１１は本発明によるアクティブマトリク
ス駆動回路を有する液晶表示素子の断面図である。

【００３１】ガラスまたはプラスチック等の基板２１上
には、透明な導電性材料（ITO ：Indium Tin Oxide）で
形成された画素電極２２と、画素電位を画素電極２２に
供給する際に経由するスイッチング素子 (図示せず) 、
このスイッチング素子を操作する際の電位を引加する走
査線（図示せず）と、画素電極に印加する画素電位を供
給するための信号線２３が形成されている。信号線２３
は無機絶縁材料２４で覆われている。

【００３２】対向基板３１上には、色部３２とブラック
マトリクス３３から構成されるカラーフィルタが形成さ
れ、このカラーフィルター上に対向電極３４（ITO ）と
絶縁膜３５が形成されている。これら基板２１、３１の
液晶に接する面には絶縁膜を兼ねた配向膜２５，３６が
形成されている。２６，３７はクロスニコルに配置され
た偏向板である。

【００３３】この基板２１と３１は、注入口 (図示せ
ず) 、排気口 (図示せず) を除いてセル外周にシール材
によって張り合わされている。この基板２１、３１の間
隔 (セルギャップ) を保つために、スペーサー２７は１
２個／画素となるように形成されており、その断面積は
10×15μm ² 程度とした。またスペーサー２７の形成場
所はブラックマトリクス３３上とした。

【００３４】本実施例では、柱状スペーサー２７と基板
との接触角が、θ₁ = θ₂ = 85°、θ₃ = θ₄ =95 °と
なるように柱状スペーサー２７を形成した。以下に柱状
スペーサー２７の形成方法を示す。

【００３５】先ず配向膜２５、３６間で形成された基板
２１、３１上に、それぞれ感光性ポリイミドを2000 rpm
でスピンコートし、ホットプレートを用いて110 ℃、15
分間プリベークした。こうして形成されたポリイミド膜
に露光用マスクを介してスペーサーのパターンを基板法
線方向から角度をもって露光した後、現像処理をおこな
った。露光条件は、極大波長365nm の平行光で380mJ/cm
² 、入射角度を基板法線方向から5 °ずらした。現像条
件は、以下の通りである。窒素ガス１．５ｋg/cm² の加
圧下、流量9ml/min 。で現像液をポリイミド膜に噴霧し
た（スプレー現像）。現像時間は、現像液で240 秒、現
像液とリンス液の混合物で10秒、リンス液で10秒とし、
さらに窒素ガスを用いてスピンドライで20秒間乾燥し
た。これを排気型オーブンの中に入れ200 ℃で１時間キ
ュアして残留している溶媒を揮発させた。このようにし
て得られた斜めスペーサーをそれぞれ対向させるように
基板２１、３１を張り合わせて、柱状スペーサー２７を
形成した。柱の高さはそれぞれ１．０μｍであったた
め，張り合わせた状態で２．０μｍとなった。

【００３６】この実施例においては、配向膜２５、３６
上に柱状スペーサー２７が形成されている例を示した
が、スペーサー２７を形成後、配向膜２５、３６を形成
してもよい。

【００３７】通常のセルプロセスの合せ精度の範囲で両
スペーサーを張り合わせた。本特許における液晶表示素
子のセルギャップは1 ．5 から2 ．5 μm の間隔と非常
に狭いため、本発明のようにリークを防ぐために配向膜
を兼ねた絶縁膜３６とは別に無機材料を使用した絶縁膜
３５を設けることは特に有用である。

【００３８】次にこのようにして作られた液晶セル中
に、反強誘電性液晶材料MLC0067 ( 三井化学社提供) ２
８を、排気口より脱気しながら注入口より導入する。注
入口と排気口は、液晶材料注入後に封止材 (図示せず)
によって完全に封止され、外気と遮断される。絶縁膜２
５、３６は角度をもってラビング処理が施されているた
めに (クロスラビング) 、スメクチック層は層法線が前
記ラビング方向のほぼ中間にくるように形成される（図
６参照）。液晶素子の両側には、クロスニコル状態の偏
光子２６、３７を配置する。また柱状スペーサー２７の
傾斜部分はスメクチック液晶の層に沿うようにしてい
る。

【００３９】このようにして作成された液晶表示装置に
ついて調べたところ、パネル全面がC2配向になっていた
（図６）。この液晶表示装置は、光り漏れがなく、コン
トラストでは180 ：1 と高い表示特性が選られた。

【００４０】さらに、このC2一様配向の実現原因を解析
したところ、図４に示すような分子配向がえられた。（比較例１）比較例として、球状のスペーサーを用いた
液晶表示素子を作成した。本発明の柱状スペーサー２７
の代わりに、SiO ₂ でできている無機スペーサーボール
を、基板２１、３１の間隔 (セルギャップ) を保つため
に均一に散布し、その密度は、100 個 / mm ² 以下とし
た。

【００４１】このセルについて調べたところ、スペーサ
ーボール近傍に配向欠陥が生じていることが判明した。
図２に示すように、表示領域ほぼ全面にわたって実現さ
れたC2配向の中にスペーサーボールを起点としてC1配向
が出現している。この両配向領域の境界がジグザグ欠陥
となって観察された。この欠陥は黒表示時の光り漏れを
起こすことからディスプレイに応用した際にコントラス
ト低下の主原因となる。このパネルにおけるコントラス
トは80：1 と低く留まった。

【００４２】（実施例２）図１２は本発明によるアクテ
ィブマトリクス駆動回路を有する液晶表示素子の断面図
である。

【００４３】ガラスまたはプラスチック等の基板４１上
には、透明な導電性材料（ITO ：Indium Tin Oxide）で
形成された画素電極４２と、画素電位を画素電極４２に
供給する際に経由するスイッチング素子 (図示せず) 、
このスイッチング素子を操作する際の電位を引加する走
査線（図示せず）と、画素電極に印加する画素電位を供
給するための信号線４３が形成されている。信号線４３
は無機絶縁材料４４で覆われている。

【００４４】対向基板５１上には、色部５２とブラック
マトリクス５３から構成されるカラーフィルタが形成さ
れ、このカラーフィルター上に対向電極５４（ITO ）と
絶縁膜５５が形成されている。これら基板４１、５１の
液晶に接する面には絶縁膜を兼ねた配向膜４５、５６が
形成されている。４６、５７はクロスニコルに配置され
た偏向板である。

【００４５】この基板４１と５１は、注入口 (図示せ
ず) 、排気口 (図示せず) を除いてセル外周にシール材
によって張り合わされている。この基板４１、５１の間
隔 (セルギャップ) を保つために、スペーサー４７は８
個／画素となるように形成されており、その断面積は15
×20μm ² 程度とした。またスペーサー４７の形成場所
はブラックマトリクス５３上とした。

【００４６】本実施例では、柱状スペーサー４７と基板
との接触角が、θ₂ = θ₄ = 85°、θ₁ = θ₃ =90 °と
なるように柱状スペーサー４７を形成した。以下に柱状
スペーサー４７の形成方法を示す。

【００４７】柱状スペーサー４７は、基板４１に対して
感光性エポキシアクリレートによって形成する。先ず基
板４１に感光性エポキシアクリレートを2000 rpmでスピ
ンコートし、ホットプレートを用いて60℃、15分間プリ
ベークする。こうして形成されたエポキシアクリレート
膜に露光用マスクを介してスペーサーのパターンをコン
トラストの低い条件で露光した後、現像処理をおこなっ
た。露光条件は、極大波長365nm の平行光で100mJ/cm
² 、入射角度を基板法線方向とした。現像はスプレー現
像でおこなった。さらに窒素ガスを用いてスピンドライ
で20秒間乾燥した。このようにして基板４１上に傾斜を
持った角柱４７を形成した。柱の高さは２．０μｍであ
った。

【００４８】この実施例においては、配向膜４５、５６
上にスペーサー４７が形成されている例を示したが、配
向膜４５の下に形成してもよい。この場合は、基板上に
スペーサー４７を構成した後に、配向膜４５を形成す
る。

【００４９】液晶表示素子のセルギャップは１．５μｍ
から２．５μm の間隔と非常に狭いため、リークを防ぐ
ために配向膜を兼ねた絶縁膜５６とは別に無機材料を使
用した絶縁膜５５を設けてもよい。

【００５０】このようにして作成した液晶セルに、反強
誘電性液晶材料MLC0067 ( 三井化学社提供) ４８を、排
気口より脱気しながら注入する。最後に注入口と排気口
を、液晶材料注入後に封止材 (図示せず) によって完全
に封止する。絶縁膜４５、５６は角度をもってラビング
処理が施されているために (クロスラビング) 、スメク
チック層は層法線が前記ラビング方向のほぼ中間にくる
ように形成される (図６) 。液晶素子の両側には、クロ
スニコル状態の偏光子４６、５７が配置される。

【００５１】このセルについて調べたところ、配向欠陥
がなく、パネル全面がC2配向になっていた。このパネル
においては光り漏れが低減したために、コントラストで
は190 であった。

【００５２】

【発明の効果】大きな自発分極を有する液晶材料を用い
た液晶パネルを組み込んだ液晶表示装置において、スペ
ーサーを基板法線方向から角度をもって形成することに
よって、配向欠陥を生じる起点を無くし、液晶表示素子
のコントラストを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スペーサーボールにより、配向欠陥が生じる
メカニズムを説明するための概念図

【図２】スペーサーボールにより、配向欠陥が生じる
メカニズムを説明するための概念図

【図３】本発明の柱状スペーサーの断面図

【図４】本発明の柱状スペーサーとスメスティック液
晶の層の向きを示す断面図

【図５】本発明の柱状スペーサーとスメスティック液
晶の層の向きを示す断面図

【図６】本発明の柱状スペーサーとスメスティック液
晶の層の向きを示す斜視図

【図７】本発明の柱状スペーサーを形成する工程図

【図８】本発明の柱状スペーサーを形成する工程図

【図９】本発明の柱状スペーサーの断面図

【図１０】本発明の柱状スペーサーを形成する工程図

【図１１】本発明の液晶表示素子の断面図

【図１２】本発明の液晶表示素子の断面図

【符号の説明】

１…スペーサーボール２…液晶分子３…柱状スペーサー４…基板５…配向膜６…ポジ型感光性樹脂７…柱状スペーサー８…柱状スペーサー９…柱状スペーサー１０…熱伸縮率の小さい樹脂１１…熱伸縮率の大きい樹脂２１…透光性基板２２…画素電極２３…配線２４…絶縁膜２５…配向膜２６…偏向板２７…柱状スペーサー２８…液晶層３１…透明基板３２…色部３３…ブラックマトリックス３４…対向電極３５…絶縁膜３６…配向膜３７…偏向板４１…透光性基板４２…画素電極４３…配線４４…絶縁膜４５…配向膜４６…偏向板４７…柱状スペーサー４８…液晶層５１…透明基板５２…色部５３…ブラックマトリックス５４…対向電極５５…絶縁膜５６…配向膜５７…偏向板

フロントページの続き (72)発明者山口剛史神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者長谷川励神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者山口一神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者高頭孝毅神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内Ｆターム(参考） 2H089 HA15 LA09 LA10 LA16 LA19 LA20 MA04X NA14 NA17 NA24 NA25 NA33 NA39 NA44 NA45 PA08 QA12 QA15 RA13 RA14 SA01 TA03 TA04 TA07 2H090 HA14 HB08Y HC05 HC11 HC15 HC17 HC18 HD14 HD18 JB02 KA14 KA15 KA18 LA04 MA02 MA07 MB02 MB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基板と、この第１の基板に対向して配置された第2 の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板間に配置された大きな
自発分極を有するスメクチック液晶と、前記第１の基板と前記第２の基板間に形成され、前記第
１の基板と前記第2 の基板の間隔を一定に保持する柱状
スペーサーとを具備し、前記柱状スペーサー表面と前記第１の基板表面は、９０
度よりも小さい所定の角度を有することを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２】前記第１の基板の前記スメクチック液晶と
接する面に形成された第１の配向膜と、前記第２の基板
の前記スメクチック液晶と接する面に形成された第２の
配向膜とを具備し、前記第１の配向膜に施された第１のラビングの向きと前
記第２の配向膜に施された第２のラビングの向きとは所
定の角度を有し、前記スメクチック液晶の層が並んでい
る方向は前記第１のラビングの向きと前記第２のラビン
グの向きの中間の向きに沿っており、前記柱状スペーサ
ーと前記第１の基板の前記所定の接触角は、前記スメク
チック液晶の層が並んでいる方法に沿っていることを特
徴とする請求項１記載の液晶表示装置。