JP2000111935A

JP2000111935A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JP2000111935A
Application number: JP28252698A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamaguchi; 剛史山口; Yasushi Kawada; 靖川田; Hiroko Kitsu; 裕子岐津; Hiroyuki Osada; 洋之長田; Rieko Iida; 理恵子飯田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】高いコントラストを得る。【解決手段】固有のあるいは電場を印加することによ
り誘起される自発分極を有する液晶８がマトリックス状
に配置された画素電極１０−１と対向電極１０−２との
間に挟まれた構造を有し、画素電極１０−１および対向
電極１０−２と配向膜１２との間に導電性樹脂膜あるい
は複合樹脂膜１１を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は低消費電圧、軽量などの
特徴をもち、ワープロ、パソコン、カーナビゲーション
用のディスプレイとして広く用いられている。このよう
な液晶表示装置には、現在、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ
ー）などの能動（アクティブ）素子をスイッチング素子
とし、ネマティック液晶を用いたＴＦＴ−ＴＮ方式、お
よび同じくネマティック液晶を用いて、さらに捩れ角を
増大させたＳＴＮ方式があり、既に１０インチ程度のフ
ルカラー表示が達成されており、情報端末用ディスプレ
イなどに利用されている。

【０００３】これらの液晶表示装置は、ワープロや表計
算などの限られた用途に対しては、ほぼ満足しうる特性
を有する。しかし、ＳＴＮ方式では、これら用途に対し
ても、応答速度の点でまだ不十分である。また、視野角
が極端に狭く、現在位相差フィルムなどを利用して視野
拡大のための改良が検討されているが、まだ十分な視野
角を得るに至っていない。一方、ＴＦＴなどをスイッチ
ング素子とするＴＮ方式の液晶表示装置は、応答速度に
関してはほぼ満足しうるものであるり、さらに視野角に
ついてもＳＴＮ方式に比べて有利であるが、スイッチン
グ素子とするＴＮ方式の液晶表示装置であっても特にフ
ルカラー表示の場合、視野角が極めて狭くなるという問
題があり、この問題がネマティック液晶を用いた表示方
式の用途を限定している原因である。

【０００４】このような液晶表示装置の問題点を解決す
る表示方式として、最近、強誘電性液晶ＦＬＣ(Ferroel
ectric Liquid Crystal)、反強誘電性液晶ＡＦＬＣ(Ant
i Ferroelectric Liquid Crystal) 、ＤＨＦ(Distorted
Helical Ferroelectric Liquid Crystal)、捩れ液晶Ｔ
ＦＬＣ(Twisted Ferroelectric Liquid Crystal)など、
固有または電場を印加することにより誘起される自発分
極を有する液晶材料を使用する表示方式が注目されてい
る。

【０００５】このような液晶材料を使用する表示方式と
して、１９８０年クラークおよびラーガバルにより発表
された表面安定化強誘電性液晶ＳＳＦＬＣ(Surface Sta
bilized Ferroelectric Liquid Crystal:N. A. Clark a
nd S. T. Lagerwall, Appl.Phys. Lett., 36, 899 (19
80).)を使用する方式がある。この方式によれば応答速
度が２〜３桁速くなり、かつ視野角が陰極線管並みに増
加する。この方式は、スメクティックＣ相のもつ螺旋構
造を配向膜と液晶との相互作用で解き、その際に発生す
る自発分極と電場の相互作用により発生するトルクでス
イッチングをおこなうものである。この方式では、自発
分極が配向膜の界面に垂直な２方向をむく２状態のみが
安定化するため、メモリ性を有し、当初は、ＴＦＴ、Ｔ
ＦＤ（薄膜ダイオード）、ＭＩＭなどの非線形能動素子
からなるスイッチング素子を必要としない表示方式とし
て、大いに期待された。

【０００６】しかし、この方式においては、２状態のみ
を利用するため、中間調の表示が不可能である。しか
し、今後のディスプレイを考えると、中間調の表示は不
可欠であるため、現在この中間調の表示を得るいくつか
の検討例が知られている。

【０００７】その一つとして、前記表面安定化強誘電性
液晶を用いて中間調表示をおこなう幾通りかの試みがあ
る（例えば、W. J. A. M. Harmann, Ferroelectrics,
122, 1 (1991). ）。しかし、この表面安定化強誘電性
液晶は、応答がドメイン反転といわれる不連続なスイッ
チングを示すため、能動素子を用いることなく中間調表
示をおこなうことは不可能といってよい。

【０００８】一方、反強誘電性液晶を用い、その反強誘
電性液晶相（SmCa相）を利用して表示する方式（A. D.
L. Chandani, T. Hagiwara, T. Suzuki, Y. Ouchi, H.
Takezoe and A. Fukuda, Jpn. J. Appl. Phys., 27, L7
29 (1988).）が知られている。この方式では、強誘電性
液晶の２つの安定状態の他に、電圧無印加時に反強誘電
性液晶構造をとるもので、近年、この方式により、能動
素子からなるスイッチング素子を併用することなく中間
調表示が可能であることが発表されている（N.Koshoub
u, K. Mori, K. Nakamura and Y. Yamada, Ferroelectr
ics, 149 , 295 (1993). ）。

【０００９】これら方式に対して、近年、能動素子から
なるスイッチング素子を併用して、カイラルスメクチッ
クＣ相を用いる表示装置が提案されている。具体的に
は、ＤＨＦを使用する方式（J. Funfschilling and M.
Schadt, J. Appl. Phys., 66,15 (1989).）、もしくは
ＴＦＬＣを使用する方式（J. S. Pate, Appl. Phys. Le
tt., 60, 280 (1992). ）が提案されている。これらの
方式を用いた表示装置は、能動素子からなるスイッチン
グ素子を併用するため、価格の点では、前記方式に比べ
て劣る。

【００１０】しかし、この方式は、第一に、中間調表示
の信頼性が優れている。すなわち、この方式は、印加電
圧に対する透過率の変化が比較的になだらかであり、ま
た表面安定化強誘電性液晶のように、中間調表示が困難
になるという問題をおこさない。第二に、この方式の液
晶材料は、低電圧（０〜５Ｖ）での駆動が可能であり、
低消費電力の液晶表示装置とすることができる。第三
に、この方式の表示装置は、機械的ショックに強く、表
面安定化強誘電性液晶のように機械的ショックで配向破
壊を引き起こすことがない。以上の点で前記各方式より
も優れている。

【００１１】ここで、固有または電場を印加することに
より誘起される自発分極を有する液晶材料（以下、自発
分極を有する液晶と略す）の一例である無閾値反強誘電
性液晶の配向と電場との関係を図１に示す。

【００１２】この反強誘電性液晶の分子１は、電圧無印
加時のＡ状態では、互い違いに並んで自発分極を打ち消
している。この場合、平均的な分子１の光軸２は縦方向
となる。したがって、矢印３、４で示すように光軸２と
同方向および直交方向となるように２枚の偏光板をクロ
スニコルに配置すると、暗状態（ノーマリブラック）と
なる。しかし、正電圧または負電圧を印加するＢ状態ま
たはＣ状態では、電場５の方向にしたがって、反強誘電
性液晶の分子１は、一方向に配列して、光軸２が偏光板
の偏光方向からずれ、明状態となる。つまり、この反強
誘電性液晶は、ネマティック液晶と、正電圧の印加と負
電圧の印加とで液晶分子の配列が異なる点が相違する。

【００１３】さらに、無閾値反強誘電性液晶は、電極間
に印加される電圧の大きさによって、電圧無印加状態
（Ａ状態）、正電圧印加状態（Ｂ状態）、負電圧印加状
態（Ｃ状態）という３つの配向だけでなく、これら状態
の中間の任意の配向も可能である。したがって、メモリ
性は乏しいかもしくはないが、複数画素にＴＦＴなどの
能動素子からなるスイッチング素子を形成したアクティ
ブマトリクス方式の表示装置に適用し、非選択期間中も
前記任意の配向状態をとる電圧を保持するようにするこ
とにより、階調表示が可能となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような自発分極
を有する液晶を用いた液晶表示素子は、次のような問題
があった。すなわち、これらの液晶を用いた素子は高い
コントラスト比を得ることが困難であった。本発明は上
記の問題を解決するためになされたもので、コントラス
ト比の高い液晶表示素子を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに本発明は請求項１の発明として、一対の基板と、前
記一対の基板の対向する一方の主面に形成された画素電
極と、前記一対の基板の対向する他方の主面に形成され
た対向電極と、前記画素電極および対向電極上に形成さ
れた導電性樹脂膜と、前記導電性樹脂膜上に形成された
配向膜と、前記一対の基板間に挟持された固有のあるい
は電場を印加することにより誘起される自発分極を有す
る液晶とを備えた液晶表示素子を提供する。

【００１６】また請求項２の発明として、一対の基板
と、前記一対の基板の対向する一方の主面に形成された
画素電極と、前記一対の基板の対向する他方の主面に形
成された対向電極と、前記画素電極および対向電極上に
形成された導電性材料を含有・分散させた複合樹脂膜
と、前記複合樹脂膜上に形成された配向膜と、前記一対
の基板間に挟持された固有のあるいは電場を印加するこ
とにより誘起される自発分極を有する液晶とを備えた液
晶表示素子を提供する。

【００１７】本発明の液晶表示素子の画素電極および対
向電極と配向膜との間に具備された導電性樹脂膜、ある
いは複合樹脂膜は、それが導電性を有する限りにおいて
特に限定されるものではない。

【００１８】導電性樹脂はそれ自身が単体で導電性を有
している樹脂であり、例えば、共役パイ芳香族ポリマ
ー、ポリピロール、ポリ（Ｎ−置換ジピロール）、ポリ
（3,4-2 置換ピロール）、ポリピリジン、ポリフェニレ
ン、ポリチオフェン、ポリ（3,4-2 置換チオフェン）、
ポリアニリン、ポリアズレン、ポリビニレン、ポリビニ
ルカルバゾール、ポリ（Ｎ−置換カルバゾール）、ポリ
セレノフェン、ポリフラン、ポリ（2,5-フリレンビニレ
ン）、ポリベンゾチオフェン、ポリ（2,5-チエニレンビ
ニレン）、ポリベンゾフラン、ポリインドール、ポリイ
ソチオナフテン、ポリピリダジン、ポリアセチレン、ポ
リジアセチレン、ポリシラン等を挙げることができる。
これらの、またはその他の導電性樹脂は、単独で使用し
ても混合して使用してもよい。

【００１９】本発明の実施に有用な樹脂としては、導電
性樹脂だけでなく、導電性樹脂あるいは絶縁性有機材料
に適当な導電性材料を含有・分散させることによって適
当な導電性を付与させた複合樹脂も挙げることができ
る。

【００２０】複合樹脂に用いる絶縁性有機材料として、
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、ポリアクリルニト
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ル、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、ポリベ
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−（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
フロオロエチレンＦＥＰ、ポリビニリデンフロライド、
ポリパーフルオロ1,3-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、ポリパーフルオロジメチル
シクロブタン、ポリアセチレンＣｏパーフルオロ1、3-
ジメチルシクロヘキサン等の弗素系ポリマー類、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―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−インデン樹脂、またはこれらの共重合
体、ポリマーブレンド、またはポリマーアロイ等を挙げ
ることができる。これらの材料の中では、液晶分子に対
する配向規制力の高いポリイミド系が好ましい。これら
の、またはその他の絶縁性樹脂材料は、単独で使用して
も混合して使用してもよい。

【００２１】複合樹脂に用いる導電性材料としては従来
公知の導電性材料はいずれも使用できるが、透過型液晶
表示素子の表示面の基板上に本発明の導電性複合膜を形
成する場合には、透明な導電性材料を用いるのが好まし
く、例えば、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｔｉ等の遷移金属酸化
物およびこれらに原子価の異なる酸化物を固溶させたも
のが好ましい。これらの、またはその他の導電性材料
は、単独で使用しても混合して使用してもよい。

【００２２】これらの導電性材料は、光透過性を妨げる
ことがないように可視光波長(400nm〜700nm)より粒径を
細かくしたもの、すなわち、0.4mm 以下、好ましくは0.
2mm以下の粒径にしたものを用いるのが好ましい。混合
する割合は一画素領域あたり１個以上の導電性微粒子が
配合されるような粒子密度を選択すればよいが、一般的
には樹脂１００重量部あたり５重量部以上、好ましくは
５〜５０重量％の割合で添加する。このような導電性材
料の種類および添加量を変化することによって、得られ
る導電性複合樹脂の導電率は任意に変化させることがで
きる。

【００２３】本発明の液晶表示素子における導電性と
は、それ自身、電荷を蓄積することなく電圧降下を抑制
する性質を有することを指す。そのための条件として
は、液晶材料・配向膜の抵抗率等を考慮しその抵抗率が
おおよそ１０¹⁰Ωｃｍ以下、好ましくは１０⁸ Ωｃｍ以
下であることが望ましい。

【００２４】以上のような導電性を有する樹脂を含む塗
工液を用いて電極が形成されている基板面にスピナーコ
ーティング、オフセット印刷等の任意の方法で塗布し、
乾燥あるいは硬化させることによって所望の導電性樹脂
層あるいは導電性複合樹脂層が形成できる。これらの導
電性樹脂層は、例えば10nm〜1000nm程度の膜厚が好まし
く、さらに100nm 以下の厚みが好ましい。

【００２５】配向膜の材料は特に限定されないが、一般
的にはポリイミドが用いられる。本発明の液晶表示素子
に用いる液晶材料は特に限定されるものではないが、電
気容量の大きな液晶材料に本発明の液晶表示素子を適用
した場合にその表示特性の大きな改善が達成される。電
気容量の大きな液晶材料として、例えば、ＭＬＣ−００
４９，ＭＬＣ−００６８，ＭＬＣ−００５５，ＭＬＣ−
００２２( 三井化学製) 等の、固有のあるいは電場を印
加することにより誘起される自発分極を有する液晶材料
が挙げられる。

【００２６】液晶表示素子の構造としては、次のような
構造を挙げることができる。すなわち、画素電極をマト
リックス状に配置し、ＴＦＴやＭＩＭなどのアクティブ
素子を介して表示信号が画素電極に印加されるよう構成
する。

【００２７】本発明者らは、本発明を完成するに先駆け
て、固有のあるいは電場を印加することにより誘起され
る自発分極を有する液晶材料を用いた液晶表示素子にお
いて、配向膜の膜厚による、液晶ダイレクタの配向性と
飽和電圧への影響について検討した。

【００２８】ここで、液晶の配向性は本発明の液晶表示
素子において黒表示時の輝度を決定する特性である。ま
た、飽和電圧は、一般的に消費電力等への影響から制限
される駆動用信号電圧より大きい場合には、表示できる
最大輝度は駆動電圧で制限される。

【００２９】図２は液晶表示素子の飽和電圧の配向膜膜
厚依存性を示すグラフである。種々の配向膜厚をもつ液
晶表示素子を作製し、測定した飽和電圧を配向膜として
のポリイミド膜の膜厚に対してプロットしたものであ
る。

【００３０】図より分かるように、配向膜の膜厚に比例
して飽和電圧は増加している。図中の直線の縦軸切片か
ら、配向膜が無い場合、すなわち液晶単体での飽和電圧
は約1.2Vであると考えられる。これに対して、このとき
に配向膜にかかっている電圧は、例えば配向膜の膜厚が
50nm（ツイストネマチィック型液晶表示素子で一般的に
用いられている膜厚）のときには5 〜9Vであると考えら
れ、液晶単体に比して大きいことがわかる。

【００３１】これは以下の理由によると考えられる。す
なわち、本発明の自発分極を有する液晶は一般にその見
かけの電気容量がツイストネマチィック型で使用される
膜厚における配向膜の電気容量に比して大きい。この液
晶と配向膜からなる液晶表示素子に電圧を印加する場
合、容量の比により各々にかかる電圧が決定されるた
め、印加電圧のほとんどが配向膜にかかり液晶に印加さ
れる電圧は小さい。液晶材料と配向膜からなる液晶表示
素子の飽和電圧は、高い場合には最大表示輝度を制限す
るため、最大表示輝度が高く表示品位に優れた素子を提
供するには、配向膜の膜厚を薄くする必要があることが
わかった。

【００３２】一方、液晶の配向性に対する配向膜の膜厚
による影響を検討したところ、配向膜の膜厚が薄くなる
ほど良好な配向が得られないことがわかった。加えて、
様々なラビング強度で処理した基板を用いて本発明の層
構造を有するスメクティック液晶を注入したセルの初期
配向性を観察したところ、ネマティック液晶を用いた場
合に良好な初期配向性を示すラビング強度より強いラビ
ング強度で処理した基板を用いたセルの方が良好な配向
性を示すことがわかった。

【００３３】これは、以下のような理由によるためと思
われる。すなわち、一般に本発明の自発分極を有する液
晶は層構造を有し、ネマチィック液晶に比べて初期配向
性が劣ることが知られている。実用的な配向制御法とし
て知られているラビング処理は高分子配向膜への延伸効
果により１軸配向制御能を付与し、この延伸効果にした
がい閾値をもって液晶は良好な初期配向性を示す。よく
知られるように延伸量は配向膜の膜厚とずり応力に比例
するため、延伸効果を増やす方法としては二つあり、配
向膜を厚くすることとずり応力を大きくすることが考え
られる。ラビング強度の異なる液晶セルの比較結果と配
向膜の膜厚の異なる液晶セルの比較結果から、良好な配
向を示すための延伸量はネマチィック液晶の場合より本
発明のような層構造を有するスメクティック液晶の場合
の方が大きいと考えられる。すなわち、スメクチィック
液晶で良好な配向を得るために、ある程度の膜厚が必要
で、かつ、強い強度でのラビング処理が必要であると考
えられる。しかしながら、強い強度でのラビング処理
は、配向膜のような樹脂がガラス基板に対して、十分な
接着性をもたないため延伸過程において剥離の発生を引
き起こしてしまう。

【００３４】したがって、液晶の配向性に優れ黒表示時
の輝度の十分低い素子を提供するには、配向膜の膜厚は
ある程度必要であることがわかった。以上のような本発
明者らの検討結果をまとめると、固有のあるいは電場を
印加することにより誘起される自発分極を有する液晶材
料を用いた液晶表示素子において、配向膜の膜厚による
影響のため、最大表示輝度が高く、かつ黒表示時の輝度
の十分低い表示品位に優れた液晶表示素子を提供するこ
とが困難であることがわかった。

【００３５】本発明者らは、前述した導電性樹脂あるい
は複合樹脂を用いた導電性を有する樹脂膜を、画素電極
および対向電極と配向膜との間に具備した液晶表示素子
を作製し、黒表示時の輝度と飽和電圧を測定した。その
結果、黒表示時の輝度は配向膜の膜厚の厚い場合に相当
する値になり、飽和電圧は図２の配向膜の膜厚依存性の
結果と一致することがわかった。

【００３６】本発明は発明者らが得たこのような知見に
もとづいてなされたものであり、導電性樹脂膜あるいは
複合樹脂膜を用いることにより、配向膜が薄くても黒表
示時の輝度が十分に低くなるため配向膜を薄くすること
ができ、このため最大表示輝度が高い素子を得ることが
できる。最大表示輝度が高く、黒表示時の輝度が低くな
るということは、換言すると、高いコントラスト比を有
する液晶表示素子を得ることができるということにな
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図３に、本発明の一実施の形態に
係る液晶表示素子の概略断面図を示す。図において、７
はＴＦＴを形成するＴＦＴ基板、６はＴＦＴ基板７に対
向する対向基板である。一対の基板６、７はいずれもガ
ラス基板を用いている。

【００３８】ＴＦＴ基板７の対向基板と対向する主面に
はスイッチング素子としてのＴＦＴ９、ゲート配線１
４、補助容量電極１５が設けられ、ゲート配線１４、補
助容量電極１５などの上に層間絶縁膜１３を介して、Ｉ
ＴＯ(Indium Thin Oxide) などの透明導電膜からなる画
素電極１０−１が設けられている。この画素電極１０―
１上に導電性樹脂膜あるいは複合樹脂膜１１−１が形成
され、導電性樹脂膜あるいは複合樹脂膜１１−１上にポ
リイミド樹脂を用いた配向膜１２−１が形成されてい
る。これらのＴＦＴ９、ゲート配線１４、補助容量電極
１５、画素電極１０−１はマトリックス状に配置されて
いる。

【００３９】また対向基板６のＴＦＴ基板７と対向する
主面には図示せぬカラーフィルターが設けられている。
このカラーフィルター上にＩＴＯなどの透明導電膜から
なる対向電極１０−２が設けられ、さらにこの対向電極
１０−２上に導電性樹脂膜あるいは複合樹脂膜１１−２
が形成されており、この上にポリイミド樹脂を用いた配
向膜１２−２が設けられている。

【００４０】これらの画素電極１０−１、対向電極１０
−２を形成した一対の基板６、７間に、強誘電性液晶Ｆ
ＬＣ、反強誘電性液晶ＡＦＬＣ、ＤＨＦ、ＴＦＬＣな
ど、固有または電場を印加することにより誘起される自
発分極を有する液晶８が挟まれている。

【００４１】また、これらの基板６、７の外面には図示
せぬ偏光板が配置されている。この実施形態の液晶表示
素子では、導電性樹脂膜あるいは複合樹脂膜１１を形成
しているため、配向膜１２が薄くても黒表示時の輝度が
十分に低くなり、その結果、配向膜１２の膜厚を薄くす
ることができて最大表示輝度を高くすることができる。
したがって、高いコントラスト比を有する液晶表示素子
を得ることができる。

【００４２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形し
て実施することが可能である。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。（実施例１）まず、実施例１として、画素電極および対
向電極と配向膜との間にそれ自身が導電性を有する導電
性樹脂膜を具備する場合について説明する。

【００４４】マトリックス状にＴＦＴおよび画素電極を
形成したＴＦＴ基板とカラーフィルターおよび対向電極
を形成した対向基板とに、それぞれ導電性樹脂膜として
ポリピロール膜を成膜( 膜厚63nm) した後、可溶性ポリ
イミドの薄膜をオフセット印刷し、ホットプレートを用
いて90℃で3 分、さらにＮ₂ オーブン中で180 ℃、30分
ベーキングして、膜厚35nmのポリイミド膜からなる配向
膜を形成した。その後、両基板を100 ℃に加熱しなが
ら、ラビング処理した。これにより、配向膜は、ＴＦＴ
などによる段差部分でもポリイミド膜の延伸、配向が十
分となり、スメクチック相の均一配向が得られた。

【００４５】ついで、ＴＦＴ基板上にスペーサ粒子を散
布し、また、対向基板の周辺部に紫外線硬化樹脂からな
るシール剤を印刷した。そして、両方の基板を対向して
組み合わせ、加圧状態で紫外線を照射してシール剤を硬
化させ、ついで、160 ℃で１時間加熱してセルを形成し
た。

【００４６】その後、このセルを真空チャンバーに入
れ、注入口から反強誘電性液晶ＭＬＣ−００４９( 三井
化学製) を注入した後、注入口をエポキシ樹脂で封止し
た。その後、さらに両基板の外面に偏光板を粘着して、
対角１０インチの液晶表示素子を製作した。

【００４７】（比較例１）実施例１において、導電性樹
脂であるポリピロール膜を成膜しないことを除き、他は
実施例１と同様にして比較例１の液晶表示素子を製作し
た。

【００４８】（実施例２）つぎに、実施例２として、画
素電極および対向電極と配向層との間に導電性樹脂膜を
具備する場合の他の例について説明する。

【００４９】マトリックス状にＴＦＴおよび画素電極を
形成したＴＦＴ基板とカラーフィルターおよび対向電極
を形成した対向基板とに、それぞれ導電性樹脂としてポ
リアニリン膜を成膜( 膜厚68nm) した後、可溶性ポリイ
ミドの薄膜をオフセット印刷し、ホットプレートを用い
て90℃で3 分、さらにＮ₂ オーブン中で180 ℃、30分ベ
ーキングして、膜厚32nmのポリイミド膜からなる配向膜
を形成した。その後、両基板を100 ℃に加熱しながら、
ラビング処理した。これにより、配向膜は、ＴＦＴなど
による段差部分でもポリイミド膜の延伸、配向が十分と
なり、スメクチック相の均一配向が得られた。

【００５０】ついで、ＴＦＴ基板上にスペーサ粒子を散
布し、また、対向基板の周辺部に紫外線硬化樹脂からな
るシール剤を印刷した。そして、両方の基板を対向して
組み合わせ、加圧状態で紫外線を照射してシール剤を硬
化させ、ついで、160 ℃で１時間加熱してセルを形成し
た。

【００５１】その後、このセルを真空チャンバーに入
れ、注入口から反強誘電性液晶ＭＬＣ−００４９( 三井
化学製) を注入した後、注入口をエポキシ樹脂で封止し
た。その後、さらに両基板の外面に偏光板を粘着して、
対角１０インチの液晶表示素子を製作した。

【００５２】（比較例２）実施例２において、導電性樹
脂であるポリアニリン膜を成膜しないことを除き、他は
実施例２と同様にして比較例２の液晶表示素子を製作し
た。

【００５３】（実施例３）つぎに、実施例３として、画
素電極および対向電極と配向層との間に導電性材料を含
有・分散させた複合樹脂膜を具備する場合について説明
する。

【００５４】マトリックス状にＴＦＴおよび画素電極を
形成したＴＦＴ基板とカラーフィルターおよび対向電極
を形成した対向基板とに、それぞれ複合樹脂膜として導
電性カーボンブラックを５重量％含有するポリイミド膜
を成膜( 膜厚55nm) した後、この複合樹脂膜上に可溶性
ポリイミドの薄膜をオフセット印刷し、ホットプレート
を用いて80℃で3 分、さらにＮ₂ オーブン中で220 ℃、
30分ベーキングして、膜厚25nmのポリイミド膜からなる
配向膜を形成した。その後、両方の基板を80℃に加熱し
ながら、ラビング処理した。これにより、配向膜は、Ｔ
ＦＴなどによる段差部分でもポリイミド膜の延伸、配向
が十分となり、スメクチック相の均一配向が得られた。

【００５５】ついで、ＴＦＴ基板上にスペーサ粒子を散
布し、また、対向基板の周辺部に紫外線硬化樹脂からな
るシール剤を印刷した。そして、両方の基板を対向して
組み合わせ、加圧状態で紫外線を照射してシール剤を硬
化させ、ついで、160 ℃で１時間加熱してセルを形成し
た。

【００５６】その後、このセルを真空チャンバーに入
れ、注入口から反強誘電性液晶ＭＬＣ−００６８( 三井
化学製) を注入した後、注入口をエポキシ樹脂で封止し
た。その後、さらに両基板の外面に偏光板を粘着して、
対角１２インチの液晶表示素子を製作した。

【００５７】（比較例３）実施例３において、導電性カ
ーボンブラックとポリイミド樹脂からなる導電性の複合
樹脂膜を成膜しないことを除き、他は実施例３と同様に
して比較例３の液晶表示素子を製作した。

【００５８】（実施例４）つぎに、実施例４として、画
素電極および対向電極と配向層との間に導電性の複合樹
脂膜を具備する場合の他の例について説明する。

【００５９】マトリックス状にＴＦＴおよび画素電極を
形成したＴＦＴ基板とカラーフィルターおよび対向電極
を形成した対向基板とに、それぞれ複合樹脂膜としてＩ
ＴＯ粒子を４重量％含有するポリビニルアルコール膜を
成膜( 膜厚72nm) した後、この複合樹脂膜上に可溶性ポ
リイミドの薄膜をオフセット印刷し、ホットプレートを
用いて80℃で3 分、さらにＮ₂ オーブン中で220 ℃、30
分ベーキングして、膜厚25nmのポリイミド膜からなる配
向膜を形成した。その後、両基板を80℃に加熱しなが
ら、ラビング処理した。これにより、配向膜は、ＴＦＴ
などによる段差部分でもポリイミド膜の延伸、配向が十
分となり、スメクチック相の均一配向が得られた。

【００６０】ついで、ＴＦＴ基板上にスペーサ粒子を散
布し、また、対向基板の周辺部に紫外線硬化樹脂からな
るシール剤を印刷した。そして、両方の基板を対向して
組み合わせ、加圧状態で紫外線を照射してシール剤を硬
化させ、ついで、160 ℃で１時間加熱してセルを形成し
た。

【００６１】その後、このセルを真空チャンバーに入
れ、注入口から反強誘電性液晶ＭＬＣ−００６８( 三井
化学製) を注入した後、注入口をエポキシ樹脂で封止し
た。その後、さらに両基板の外面に偏光板を粘着して、
対角１２インチの液晶表示素子を製作した。

【００６２】（比較例４）実施例４において、ＩＴＯ粒
子とポリビニルアルコール樹脂からなる導電性の複合樹
脂膜を成膜しないことを除き、他は実施例４と同様にし
て比較例４の液晶表示素子を製作した。

【００６３】以上のようにして作製した実施例、比較例
の液晶表示素子の表示特性を下記表１に示す。測定はい
ずれも輝度2000cd/m² のバックライト下でおこない、白
表示時の輝度は駆動電圧5Vにおける輝度を示している。
表１から、実施例１〜４の液晶表示素子は、比較例１〜
４のものと比べてコントラストの高い表示ができること
がわかる。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、コ
ントラスト比の高い液晶表示素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】固有のあるいは電場を印加することにより誘
起される自発分極を有する液晶の電場応答を説明するた
めの図。

【図２】液晶表示素子の飽和電圧と配向膜の膜厚との
関係を示す図。

【図３】本発明の一実施の形態に係わる液晶表示素子
の概略断面図。

【符号の説明】

１…液晶分子ダイレクタ２…光軸３、４…偏光板の透過容易軸５…電場印加方向６…対向基板７…ＴＦＴ基板８…液晶９…ＴＦＴ１０―１…画素電極１０−２…対向電極１１…導電性樹脂膜あるいは複合樹脂膜１２…配向膜１３…層間絶縁膜１４…ゲート配線１５…補助容量電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岐津裕子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)発明者長田洋之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)発明者飯田理恵子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） 2H090 HA03 HA05 HB07X HB08Y HB18X HC05 HD07 HD14 LA04 MA05 MB02 MB14 2H092 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 MA31 NA01 NA25 QA13 QA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板と、前記一対の基板の対向する一方の主面に形成された画素
電極と、前記一対の基板の対向する他方の主面に形成された対向
電極と、前記画素電極および対向電極上に形成された導電性樹脂
膜と、前記導電性樹脂膜上に形成された配向膜と、前記一対の基板間に挟持された固有のあるいは電場を印
加することにより誘起される自発分極を有する液晶とを
備えた液晶表示素子。
【請求項２】一対の基板と、前記一対の基板の対向する一方の主面に形成された画素
電極と、前記一対の基板の対向する他方の主面に形成された対向
電極と、前記画素電極および対向電極上に形成された導電性材料
を含有・分散させた複合樹脂膜と、前記複合樹脂膜上に形成された配向膜と、前記一対の基板間に挟持された固有のあるいは電場を印
加することにより誘起される自発分極を有する液晶とを
備えた液晶表示素子。