JP3080285B2 - 液晶電気光学装置 - Google Patents
液晶電気光学装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ等の
スイッチング素子を有するアクティブ型の液晶電気光学
装置に関する。
スイッチング素子を有するアクティブ型の液晶電気光学
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、大面積の液晶ディスプレイが注目
されている。しかしながら大面積化することで、基板自
身にたわみが生じやすくなり、特に液晶材料として強誘
電性液晶を用いて高速応答を図った場合、液晶表示装置
を大面積化できないという問題があった。特に装置を立
てて使用した時に液晶材料により基板がたわんで液晶材
料が下部に溜まり、上部と基板間隔が異なってしまい、
表示ムラが生じてしまった。
されている。しかしながら大面積化することで、基板自
身にたわみが生じやすくなり、特に液晶材料として強誘
電性液晶を用いて高速応答を図った場合、液晶表示装置
を大面積化できないという問題があった。特に装置を立
てて使用した時に液晶材料により基板がたわんで液晶材
料が下部に溜まり、上部と基板間隔が異なってしまい、
表示ムラが生じてしまった。
【０００３】すなわち、強誘電性液晶は、液晶が層構造
を有しているため、基板が変形することによってこの層
構造が崩れ、配向欠陥が生じ、表示に対し極めて大きな
支障がでてしまうのである。もっともこの問題は、強誘
電性液晶に限ったことではなく、他の液晶材料を用いた
場合でも基本的に言えることである。
を有しているため、基板が変形することによってこの層
構造が崩れ、配向欠陥が生じ、表示に対し極めて大きな
支障がでてしまうのである。もっともこの問題は、強誘
電性液晶に限ったことではなく、他の液晶材料を用いた
場合でも基本的に言えることである。
【０００４】これらの問題は、酸化珪素等の球形のスペ
ーサを液晶セル内に散在させることのみで基板間隔を保
っていることに起因している。すなわち、基板間隔の減
少に対しては有効であったが、拡大に対しては無力であ
った。
ーサを液晶セル内に散在させることのみで基板間隔を保
っていることに起因している。すなわち、基板間隔の減
少に対しては有効であったが、拡大に対しては無力であ
った。
【０００５】基板間隔の減少、拡大の両方を防ぐために
従来においては、前述のスペーサと併用して、基板間隔
の拡大を防ぐ方法として基板同士を密着させるために、
やはり基板間に保持された有機樹脂性材料の粒子を用い
ていた。スペーサーの直径によって、基板間隔が決ま
り、基板同士を密着させて基板間隔の拡大を防ぐために
用いられる有機樹脂材料の粒子は、その直径が必要とす
る基板間隔よりも大きく、基板間において潰れることに
よって、上下の基板同士を密着せしめる作用を有するも
のである。
従来においては、前述のスペーサと併用して、基板間隔
の拡大を防ぐ方法として基板同士を密着させるために、
やはり基板間に保持された有機樹脂性材料の粒子を用い
ていた。スペーサーの直径によって、基板間隔が決ま
り、基板同士を密着させて基板間隔の拡大を防ぐために
用いられる有機樹脂材料の粒子は、その直径が必要とす
る基板間隔よりも大きく、基板間において潰れることに
よって、上下の基板同士を密着せしめる作用を有するも
のである。
【０００６】上記のような従来に構成においては、まず
基板上に配向処理を施し、つぎに一方の基板上に上記ス
ペーサーおよび樹脂を散布し、しかる後に基板同士を張
り合わせることによって、基板間隔を決定すると共に、
基板同士を張り合わせ、しかる後に基板間に液晶を注入
することを基本的な作製方法としていた。この液晶を注
入する際、例えばその温度を１００℃とし、その後５℃
／ｈｒで徐冷することによって、液晶材料を配向膜の配
向規制力に従って配向させることができる。
基板上に配向処理を施し、つぎに一方の基板上に上記ス
ペーサーおよび樹脂を散布し、しかる後に基板同士を張
り合わせることによって、基板間隔を決定すると共に、
基板同士を張り合わせ、しかる後に基板間に液晶を注入
することを基本的な作製方法としていた。この液晶を注
入する際、例えばその温度を１００℃とし、その後５℃
／ｈｒで徐冷することによって、液晶材料を配向膜の配
向規制力に従って配向させることができる。
【０００７】しかしながら、上記従来の方法について検
討したところ、液晶が配向規制力に従って配向せんとそ
の状態が変化する際、上記基板同士を密着させるための
樹脂材料が、液晶の配向せんとする動きを規制し、配向
欠陥を誘発していることが判明した。
討したところ、液晶が配向規制力に従って配向せんとそ
の状態が変化する際、上記基板同士を密着させるための
樹脂材料が、液晶の配向せんとする動きを規制し、配向
欠陥を誘発していることが判明した。
【０００８】上記の２つの問題、即ち、 ・基板間隔を一定に保つ構成が必要である。 ・液晶を配向させる際に、基板同士を密着させる材料が
液晶の配向に悪影響を与えている。 といった問題を解決する方法として、本発明者らが、特
願平５−５５２３７号に示した発明がある。
液晶の配向に悪影響を与えている。 といった問題を解決する方法として、本発明者らが、特
願平５−５５２３７号に示した発明がある。
【０００９】この発明は、表面に電極を有する一対の透
光性基板を前記電極を内側にして相対向して設け、前記
一対の基板間に液晶材料と、前記一対の基板のうち少な
くとも一方の基板の内側面上に前記液晶材料を一定の方
向に配列させる配向手段を設け、前記液晶材料中に混入
させていた未硬化樹脂が析出、硬化したことによって形
成されるカラム状の樹脂材料が前記配向手段または前記
基板と接着していること、を要旨とする液晶表示装置で
ある。
光性基板を前記電極を内側にして相対向して設け、前記
一対の基板間に液晶材料と、前記一対の基板のうち少な
くとも一方の基板の内側面上に前記液晶材料を一定の方
向に配列させる配向手段を設け、前記液晶材料中に混入
させていた未硬化樹脂が析出、硬化したことによって形
成されるカラム状の樹脂材料が前記配向手段または前記
基板と接着していること、を要旨とする液晶表示装置で
ある。
【００１０】上記液晶電気光学装置の作製方法は、配向
処理を施した一対の相対向する透光性基板間に、液晶材
料と、反応開始剤を添加した樹脂材料とを混合して封入
し、液晶を配向させた後に、紫外線照射によって樹脂性
分を硬化させ、この樹脂性分をカラム状（柱状）に硬化
形成することによって行う。
処理を施した一対の相対向する透光性基板間に、液晶材
料と、反応開始剤を添加した樹脂材料とを混合して封入
し、液晶を配向させた後に、紫外線照射によって樹脂性
分を硬化させ、この樹脂性分をカラム状（柱状）に硬化
形成することによって行う。
【００１１】上記の液晶中から析出、硬化させたカラム
状の樹脂を、柱状の樹脂スペーサーという意味で重合カ
ラムスペーサー（Polymerized Column Spacer 、ＰＣＳ
と略す）という。
状の樹脂を、柱状の樹脂スペーサーという意味で重合カ
ラムスペーサー（Polymerized Column Spacer 、ＰＣＳ
と略す）という。
【００１２】上記構成の概要を図１を用いて説明する。
図１に示されているのは、アクティブマトリックス型の
液晶表示装置である。図１において、電極１０３、１０
４及びＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素
子１０５を有する透光性基板１０１、１０２上の基板上
には液晶材料を一定の方向に配列するための配向手段１
０６が設けられている。この基板間に液晶材料１０８が
挟持されている。液晶材料１０７は配向手段１０６に従
って一軸配向している。一方、液晶材料から分離析出し
た樹脂１０８がカラム状（柱状）となって２枚の基板１
０１、１０２上の配向手段１０６に接着している。配向
手段がどちらか一方の基板側のみに形成されている場
合、樹脂１０８は、例えば配向手段１０６と、透光性基
板１０２あるいは該基板と電極１０４に接着している。
図１に示されているのは、アクティブマトリックス型の
液晶表示装置である。図１において、電極１０３、１０
４及びＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素
子１０５を有する透光性基板１０１、１０２上の基板上
には液晶材料を一定の方向に配列するための配向手段１
０６が設けられている。この基板間に液晶材料１０８が
挟持されている。液晶材料１０７は配向手段１０６に従
って一軸配向している。一方、液晶材料から分離析出し
た樹脂１０８がカラム状（柱状）となって２枚の基板１
０１、１０２上の配向手段１０６に接着している。配向
手段がどちらか一方の基板側のみに形成されている場
合、樹脂１０８は、例えば配向手段１０６と、透光性基
板１０２あるいは該基板と電極１０４に接着している。
【００１３】この液晶電気光学装置を作製するには、ス
ペーサー１０９によって基板間隔が決められた電極１０
３、１０４を有する一組の透光性基板１０１、１０２で
液晶材料と反応開始剤を添加した未硬化の樹脂との混合
物を挟持させ、前記透光性基板間において前記混合物中
から前記未硬化樹脂を析出させることによって、前記液
晶材料を配向手段に沿って配列させる。しかる後に前記
析出した未硬化樹脂を硬化するための手段を施すことに
より前記未硬化樹脂が硬化しカラム状（１０８で示され
る）となって前記両基板を接着する。
ペーサー１０９によって基板間隔が決められた電極１０
３、１０４を有する一組の透光性基板１０１、１０２で
液晶材料と反応開始剤を添加した未硬化の樹脂との混合
物を挟持させ、前記透光性基板間において前記混合物中
から前記未硬化樹脂を析出させることによって、前記液
晶材料を配向手段に沿って配列させる。しかる後に前記
析出した未硬化樹脂を硬化するための手段を施すことに
より前記未硬化樹脂が硬化しカラム状（１０８で示され
る）となって前記両基板を接着する。
【００１４】図１に示す構成を採用した場合、液晶材料
１０７が配向手段１０６に従って配列した後に樹脂を硬
化させるため、硬化前の良好な配向状態を保つことが出
来、硬化後の樹脂が配向に与える影響は極めて少ない。
このカラム状の硬化樹脂１０８は、基板間隔を保持せし
めると共に密着性を向上させるという効果と、液晶の配
向欠陥の発生を抑えて配向性を向上させるという効果を
有する。
１０７が配向手段１０６に従って配列した後に樹脂を硬
化させるため、硬化前の良好な配向状態を保つことが出
来、硬化後の樹脂が配向に与える影響は極めて少ない。
このカラム状の硬化樹脂１０８は、基板間隔を保持せし
めると共に密着性を向上させるという効果と、液晶の配
向欠陥の発生を抑えて配向性を向上させるという効果を
有する。
【００１５】上記の構成において用いる樹脂材料は、高
温状態で液晶材料との混合状態を呈し、温度が低下した
状態では液晶材料と分離し、析出するものであることが
望ましい。また、２枚の基板間に挟持された状態で樹脂
を硬化するために未硬化の樹脂には溶媒が含まれていな
いことが極めて望ましい。さらに、液晶材料と樹脂の分
離や液晶材料の配向状態の形成は温度に依存するところ
が大きいため、樹脂は温度とは別の因子で硬化する方が
望ましい。そうした事柄を考慮すると、例えば未硬化樹
脂として紫外線硬化型樹脂、硬化手段として紫外線を用
いることが好ましい。また、上記構成において、液晶の
種類さらには液晶の動作モードが特に限定はされない。
温状態で液晶材料との混合状態を呈し、温度が低下した
状態では液晶材料と分離し、析出するものであることが
望ましい。また、２枚の基板間に挟持された状態で樹脂
を硬化するために未硬化の樹脂には溶媒が含まれていな
いことが極めて望ましい。さらに、液晶材料と樹脂の分
離や液晶材料の配向状態の形成は温度に依存するところ
が大きいため、樹脂は温度とは別の因子で硬化する方が
望ましい。そうした事柄を考慮すると、例えば未硬化樹
脂として紫外線硬化型樹脂、硬化手段として紫外線を用
いることが好ましい。また、上記構成において、液晶の
種類さらには液晶の動作モードが特に限定はされない。
【００１６】
【従来技術の問題点】上記構成は、優れた構成である
が、アクティブ型の液晶表示装置の場合、ＴＦＴ素子の
凹凸によって発生する配向欠陥をも防止する必要があ
る。またさらに高いコントラストが必要とされる。コン
トラストを高くするには、液晶の配向状態をツイスト配
向（液晶分子が基板間で捻れた配向）ではなく、ユニフ
ォーム配向（液晶分子が基板間で一方向に配向している
こと）させることが有用である。
が、アクティブ型の液晶表示装置の場合、ＴＦＴ素子の
凹凸によって発生する配向欠陥をも防止する必要があ
る。またさらに高いコントラストが必要とされる。コン
トラストを高くするには、液晶の配向状態をツイスト配
向（液晶分子が基板間で捻れた配向）ではなく、ユニフ
ォーム配向（液晶分子が基板間で一方向に配向している
こと）させることが有用である。
【００１７】さらに、液晶表示装置としてのしきい値を
低くする必要がある。これは、スイッチング素子（ＴＦ
ＴやＭＩＭ型素子）のスイッチングによって液晶材料に
電圧が印加された後において、電極間のリーク電流等の
ために液晶に印加される電圧が減少しても、液晶の状態
を保持する必要があるためである。
低くする必要がある。これは、スイッチング素子（ＴＦ
ＴやＭＩＭ型素子）のスイッチングによって液晶材料に
電圧が印加された後において、電極間のリーク電流等の
ために液晶に印加される電圧が減少しても、液晶の状態
を保持する必要があるためである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、ス
イッチング素子を使用し、樹脂材料を混入させた液晶材
料中から樹脂材料を析出、硬化させたカラム状の樹脂を
用いた強誘電性液晶表示装置において液晶材料の配向欠
陥を減少させてコントラストの向上を図ることを目的と
する。
イッチング素子を使用し、樹脂材料を混入させた液晶材
料中から樹脂材料を析出、硬化させたカラム状の樹脂を
用いた強誘電性液晶表示装置において液晶材料の配向欠
陥を減少させてコントラストの向上を図ることを目的と
する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、一対の基板間に液晶材料を有し、前記一
対の基板の一方に有するスイッチング素子は、該基板に
形成された凹部に存在することを特徴とするものであ
る。
に、本発明は、一対の基板間に液晶材料を有し、前記一
対の基板の一方に有するスイッチング素子は、該基板に
形成された凹部に存在することを特徴とするものであ
る。
【００２０】また本発明は、一対の基板間に液晶材料を
有し、前記一対の基板の一方には該基板に形成された凹
部にスイッチング素子を有し、前記一対の基板のうち一
方または両方の基板に配向手段を有し、前記一対の基板
は前記液晶材料中に混入してあった樹脂材料が析出、硬
化して形成されたカラム状樹脂により密着されているこ
とを特徴とするものである。
有し、前記一対の基板の一方には該基板に形成された凹
部にスイッチング素子を有し、前記一対の基板のうち一
方または両方の基板に配向手段を有し、前記一対の基板
は前記液晶材料中に混入してあった樹脂材料が析出、硬
化して形成されたカラム状樹脂により密着されているこ
とを特徴とするものである。
【００２１】まだ本発明は、一対の基板間に液晶材料を
有し、前記一対の基板の一方には該基板に形成された凹
部にスイッチング素子を有し、他方の基板のみに配向手
段を有し、前記一対の基板は前記液晶材料中に混入して
あった樹脂材料が析出、硬化して形成されたカラム状樹
脂により密着されていることを特徴とするものである。
有し、前記一対の基板の一方には該基板に形成された凹
部にスイッチング素子を有し、他方の基板のみに配向手
段を有し、前記一対の基板は前記液晶材料中に混入して
あった樹脂材料が析出、硬化して形成されたカラム状樹
脂により密着されていることを特徴とするものである。
【００２２】
【作用】上記構成により、ＴＦＴ等のスイッチング素子
を基板に形成された凹部に有しているため、基板上のＴ
ＦＴ素子などによる凹凸がなく、ジグザグ欠陥等の配向
欠陥の発生を防止できる。
を基板に形成された凹部に有しているため、基板上のＴ
ＦＴ素子などによる凹凸がなく、ジグザグ欠陥等の配向
欠陥の発生を防止できる。
【００２３】また、液晶材料中に混入させた樹脂材料を
析出、硬化させて形成したカラム状樹脂を設けること
で、セルのたわみ、膨らみをなくし、かつ配向欠陥を発
生させずに基板間隔を一定にすることができる。
析出、硬化させて形成したカラム状樹脂を設けること
で、セルのたわみ、膨らみをなくし、かつ配向欠陥を発
生させずに基板間隔を一定にすることができる。
【００２４】これに加えて、スイッチング素子を有する
基板に配向膜を設けず、他方の基板にのみ配向膜を設け
てラビング等の配向手段を有せしめることにより、スイ
ッチング素子による配向欠陥の発生を防いで良好なユニ
フォーム配向をさせることができ、一層のコントラスト
の向上を図れる。以下に実施例を示す。
基板に配向膜を設けず、他方の基板にのみ配向膜を設け
てラビング等の配向手段を有せしめることにより、スイ
ッチング素子による配向欠陥の発生を防いで良好なユニ
フォーム配向をさせることができ、一層のコントラスト
の向上を図れる。以下に実施例を示す。
【００２５】
【実施例】図２に本実施例により作製した液晶表示装置
の構成を示す。セルの片方の基板１１２はコーニング＃
７０５９であり、該基板上には画素電極１１４及び結晶
性シリコンＴＦＴ１１５を用いたアクティブマトリクス
を作製した。他方の基板１１１には全面ＩＴＯ膜１１３
を形成した。ＩＴＯ１１３上には配向膜１１６を塗布し
た。配向膜表面には一軸配向処理を施した。２枚の基板
間には液晶材料などが挟持されている。
の構成を示す。セルの片方の基板１１２はコーニング＃
７０５９であり、該基板上には画素電極１１４及び結晶
性シリコンＴＦＴ１１５を用いたアクティブマトリクス
を作製した。他方の基板１１１には全面ＩＴＯ膜１１３
を形成した。ＩＴＯ１１３上には配向膜１１６を塗布し
た。配向膜表面には一軸配向処理を施した。２枚の基板
間には液晶材料などが挟持されている。
【００２６】本実施例では、ＴＦＴはシングルゲートの
ＰＭＯＳを用いたが、これはリーク電流が小さく、ＯＮ
／ＯＦＦが大きく取れるためである。典型的にはリーク
電流は１ｐＡ以下（ゲイト電圧＋１５Ｖ、ドレイン電圧
−１０Ｖ以下）、ＯＮ／ＯＦＦ比７. ５桁以上（ゲイト
電圧−１５Ｖ／＋１５Ｖ、ドレイン電圧−１０Ｖ）であ
った。
ＰＭＯＳを用いたが、これはリーク電流が小さく、ＯＮ
／ＯＦＦが大きく取れるためである。典型的にはリーク
電流は１ｐＡ以下（ゲイト電圧＋１５Ｖ、ドレイン電圧
−１０Ｖ以下）、ＯＮ／ＯＦＦ比７. ５桁以上（ゲイト
電圧−１５Ｖ／＋１５Ｖ、ドレイン電圧−１０Ｖ）であ
った。
【００２７】また、基板上のＴＦＴを形成する部分に
は、あらかじめドライエッチングによりＴＦＴ素子が入
る大きさの穴を開けており、この穴の中にＴＦＴを形成
した。このことで、基板上に形成された素子などによる
凹凸はなくなった。
は、あらかじめドライエッチングによりＴＦＴ素子が入
る大きさの穴を開けており、この穴の中にＴＦＴを形成
した。このことで、基板上に形成された素子などによる
凹凸はなくなった。
【００２８】また、表示画素としてＩＴＯを形成した。
表示画素の大きさは２０μｍ×６０μｍとし、マトリク
スの規模は１９２０×４８０とした。
表示画素の大きさは２０μｍ×６０μｍとし、マトリク
スの規模は１９２０×４８０とした。
【００２９】次に、配向膜材料１１６はポリイミド系の
樹脂、例えばＬＱ−５２００（日立化成製）、ＬＰ−６
４（東レ製）、ＲＮ−３０５（日産化学製）等であり、
ここではＬＰ−６４を使用した。配向膜はｎ−メチル−
２−ピロリドン等の溶媒により希釈しスピンコート法に
より塗布した。なお、本実施例では、液晶の配向をユニ
フォーム配向とするためにスイッチング素子が形成され
ていない方の基板のみに塗布した。塗布した基板は２５
０〜３００℃、ここでは２８０℃で２. ５時間加熱し溶
媒を乾燥させ、塗膜をイミド化し硬化させた。硬化後の
膜厚は３００Åであった。
樹脂、例えばＬＱ−５２００（日立化成製）、ＬＰ−６
４（東レ製）、ＲＮ−３０５（日産化学製）等であり、
ここではＬＰ−６４を使用した。配向膜はｎ−メチル−
２−ピロリドン等の溶媒により希釈しスピンコート法に
より塗布した。なお、本実施例では、液晶の配向をユニ
フォーム配向とするためにスイッチング素子が形成され
ていない方の基板のみに塗布した。塗布した基板は２５
０〜３００℃、ここでは２８０℃で２. ５時間加熱し溶
媒を乾燥させ、塗膜をイミド化し硬化させた。硬化後の
膜厚は３００Åであった。
【００３０】次に配向膜をラビングする。ラビングはレ
ーヨン、綿等の布が巻いてあるローラーで４５０〜９０
０ｒｐｍ、ここでは４５０ｒｐｍの回転数で一方向に擦
った。
ーヨン、綿等の布が巻いてあるローラーで４５０〜９０
０ｒｐｍ、ここでは４５０ｒｐｍの回転数で一方向に擦
った。
【００３１】次に該セルの間隔を一定にするためスペー
サー１１９として、配向膜が塗布されている側の基板に
は直径１. ５μｍの真絲球（触媒化成製）を散布した。
また、他方の基板上には、該２枚の基板を固定するため
に、シール剤として基板の周辺に２液性のエポキシ系接
着剤をスクリーン印刷により印刷塗布し、その後２枚の
基板を接着固定した。
サー１１９として、配向膜が塗布されている側の基板に
は直径１. ５μｍの真絲球（触媒化成製）を散布した。
また、他方の基板上には、該２枚の基板を固定するため
に、シール剤として基板の周辺に２液性のエポキシ系接
着剤をスクリーン印刷により印刷塗布し、その後２枚の
基板を接着固定した。
【００３２】上記基板には液晶材料１１７及び未硬化の
高分子樹脂の混合体を注入する。液晶材料としてはビフ
ェニル系の強誘電性液晶を使用した。この液晶は相系列
がIso-SmA-SmC*-Cryを取る。構造式は Ｃ8 Ｈ17Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 Ｃ10Ｈ21Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 となっており、上記２種の材料が１：１で混合してい
る。高分子樹脂としては市販の紫外線硬化型の樹脂を使
用した。液晶材料と未硬化高分子樹脂は、重量比で９
５：５および８５：１５の割合で混合する。該混合体は
均一に混ざるようにＩｓｏ（等方）相になる温度で攪拌
した。該混合体はＩｓｏ相からＳｍＡ相への転移点が液
晶材料のみの場合より、５〜２０℃低下した。
高分子樹脂の混合体を注入する。液晶材料としてはビフ
ェニル系の強誘電性液晶を使用した。この液晶は相系列
がIso-SmA-SmC*-Cryを取る。構造式は Ｃ8 Ｈ17Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 Ｃ10Ｈ21Ｏ−Ｃ6 Ｈ4 −Ｃ6 Ｈ4 −ＣＯＯ−Ｃ* ＨＣＨ
3 Ｃ2 Ｈ5 となっており、上記２種の材料が１：１で混合してい
る。高分子樹脂としては市販の紫外線硬化型の樹脂を使
用した。液晶材料と未硬化高分子樹脂は、重量比で９
５：５および８５：１５の割合で混合する。該混合体は
均一に混ざるようにＩｓｏ（等方）相になる温度で攪拌
した。該混合体はＩｓｏ相からＳｍＡ相への転移点が液
晶材料のみの場合より、５〜２０℃低下した。
【００３３】上記混合体の注入は、液晶セル及び混合体
を１００℃とし真空下で行った。注入後、液晶セルは２
〜２０℃／ｈｒ、ここでは３℃／ｈｒの割合で徐冷し
た。
を１００℃とし真空下で行った。注入後、液晶セルは２
〜２０℃／ｈｒ、ここでは３℃／ｈｒの割合で徐冷し
た。
【００３４】この液晶セルの配向状態を、偏光顕微鏡で
直交ニコル下で観察したところある回転角で消光位、即
ち片方の偏光板に入射した光が、他方の偏光板を透過せ
ず、あたかも光が遮断された状態が得られた。このこと
は液晶材料が、ユニフォーム配向となっていることを示
している。
直交ニコル下で観察したところある回転角で消光位、即
ち片方の偏光板に入射した光が、他方の偏光板を透過せ
ず、あたかも光が遮断された状態が得られた。このこと
は液晶材料が、ユニフォーム配向となっていることを示
している。
【００３５】また、液晶材料の中に高分子樹脂が点在し
て析出しているのが観察された。高分子樹脂は複屈折性
を示さないので偏光顕微鏡下では光は透過せず黒色に見
えた。この状態で液晶材料と未硬化樹脂を分離できてい
る。
て析出しているのが観察された。高分子樹脂は複屈折性
を示さないので偏光顕微鏡下では光は透過せず黒色に見
えた。この状態で液晶材料と未硬化樹脂を分離できてい
る。
【００３６】また、本実施例ではＴＦＴ素子を有する側
の基板上に配向膜を有していない構成に加え、該基板に
おいてはＴＦＴ素子の凹凸がなく基板表面が平滑である
ため、ジグザグ欠陥等配向の不良な箇所は見られなかっ
た。
の基板上に配向膜を有していない構成に加え、該基板に
おいてはＴＦＴ素子の凹凸がなく基板表面が平滑である
ため、ジグザグ欠陥等配向の不良な箇所は見られなかっ
た。
【００３７】次に上記セルの高分子樹脂を硬化させるた
め紫外線を照射した。照射強度は３〜３０ｍＷ／ｃ
ｍ2 、ここでは１０ｍＷ／ｃｍ2 とし、照射時間は０.
５〜５ｍｉｎ、ここでは１ｍｉｎとした。
め紫外線を照射した。照射強度は３〜３０ｍＷ／ｃ
ｍ2 、ここでは１０ｍＷ／ｃｍ2 とし、照射時間は０.
５〜５ｍｉｎ、ここでは１ｍｉｎとした。
【００３８】紫外線照射後、液晶セルの配向状態を上記
と同様に偏光顕微鏡下で観察したが配向状態はほとんど
変化しなかった。紫外線照射の配向状態に対する影響は
見られなかった。
と同様に偏光顕微鏡下で観察したが配向状態はほとんど
変化しなかった。紫外線照射の配向状態に対する影響は
見られなかった。
【００３９】上記液晶セルの光学特性を測定した。測定
方法は、ハロゲンランプを光源とする偏光顕微鏡によ
り、直交ニコル下で液晶セルの透過光強度をフォトマル
チプライヤーで検出するものである。
方法は、ハロゲンランプを光源とする偏光顕微鏡によ
り、直交ニコル下で液晶セルの透過光強度をフォトマル
チプライヤーで検出するものである。
【００４０】この時の駆動波形は、各画素の電荷保持特
性がデータ信号として、−１０Ｖを印加したときの最も
悪いものは３ｍｓｅｃ後の電圧で約−９Ｖであったた
め、データ信号電圧±１４Ｖ、ゲートパルス電圧−１５
Ｖ、ゲートパルス幅１μｓ、１フレーム１６ｍｓとし
た。
性がデータ信号として、−１０Ｖを印加したときの最も
悪いものは３ｍｓｅｃ後の電圧で約−９Ｖであったた
め、データ信号電圧±１４Ｖ、ゲートパルス電圧−１５
Ｖ、ゲートパルス幅１μｓ、１フレーム１６ｍｓとし
た。
【００４１】パルス印加後１６ｍｓ後のコントラスト比
の結果を表１に示す。表１の結果によれば、混入する未
硬化樹脂の比率が高い方が電極部分に硬化したカラム状
樹脂（ＰＣＳ）１１８が占める面積が大きいため、明表
示での透過率が低くなるが、コントラスト比はそれらの
商なので余り差はなくなる。
の結果を表１に示す。表１の結果によれば、混入する未
硬化樹脂の比率が高い方が電極部分に硬化したカラム状
樹脂（ＰＣＳ）１１８が占める面積が大きいため、明表
示での透過率が低くなるが、コントラスト比はそれらの
商なので余り差はなくなる。
【００４２】
【表１】
【００４３】液晶セルの電極部分を肉眼でみると樹脂の
存在は全く分からない。これらの結果から未硬化樹脂の
混合比が０. １〜２０％程度ならば液晶材料のみの装置
と比較して、遜色のないものとすることができる。
存在は全く分からない。これらの結果から未硬化樹脂の
混合比が０. １〜２０％程度ならば液晶材料のみの装置
と比較して、遜色のないものとすることができる。
【００４４】作製したセルは、セルを垂直にしても表示
状態には何等変化がなかった。これは液晶材料中に点在
するＰＣＳが２枚の基板を内部接着し、基板間隔が一定
に保たれセルが瓢箪状に膨れてしまうことを防いでいる
ためである。またセル全体の強度も大きく向上した。
状態には何等変化がなかった。これは液晶材料中に点在
するＰＣＳが２枚の基板を内部接着し、基板間隔が一定
に保たれセルが瓢箪状に膨れてしまうことを防いでいる
ためである。またセル全体の強度も大きく向上した。
【００４５】ＰＣＳの形状は液晶材料の相系列、液晶／
樹脂混合体の徐冷速度で変化し、不定形であるものもあ
れば、一軸配向処理方向に樹脂の長軸ができるものもあ
る。ＰＣＳの間隔は１０〜１００μｍである。
樹脂混合体の徐冷速度で変化し、不定形であるものもあ
れば、一軸配向処理方向に樹脂の長軸ができるものもあ
る。ＰＣＳの間隔は１０〜１００μｍである。
【００４６】
【発明の効果】本発明により、アクティブ型の液晶電気
光学装置において、ジグザグ欠陥等の配向欠陥の発生を
防止できた。
光学装置において、ジグザグ欠陥等の配向欠陥の発生を
防止できた。
【００４７】またセルのたわみ、膨らみをなくし、かつ
配向欠陥等を発生させずに基板間隔を一定にすることが
できた。セルの強度も増した。
配向欠陥等を発生させずに基板間隔を一定にすることが
できた。セルの強度も増した。
【００４８】またスイッチング素子の存在による配向欠
陥の発生を防いで良好なユニフォーム配向をさせること
ができ、一層のコントラストの向上を図ることができ
た。
陥の発生を防いで良好なユニフォーム配向をさせること
ができ、一層のコントラストの向上を図ることができ
た。
【００４９】総じて本発明により、配向欠陥の発生を防
いで、特に大面積の液晶電気光学装置のコントラストを
大幅に向上させることができた。
いで、特に大面積の液晶電気光学装置のコントラストを
大幅に向上させることができた。
【００５０】本発明は特に強誘電性液晶を使用した液晶
電気光学装置において有効であるが、他の種類の液晶に
対しても有効である。
電気光学装置において有効であるが、他の種類の液晶に
対しても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液晶材料中から析出、硬化したカラム状樹脂
を有する液晶電気光学装置を示す。
を有する液晶電気光学装置を示す。
【図２】 実施例１による液晶セルの概略図を示す。
１０１、１１１ 基板 １０２、１１２ 基板 １０３、１１３ 電極 １０４、１１４ 電極 １０５、１１５ ＴＦＴ １０６、１１６ 配向膜 １０７、１１７ 液晶材料 １０８、１１８ 重合カラムスペーサー １０９、１１９ スペーサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−27246（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−180031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−273523（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/136 G02F 1/1333 500
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の基板間に液晶材料とカラム状樹脂
を有し、前記一対の基板の一方には該基板に形成された
凹部にスイッチング素子を有し、前記一対の基板のうち
一方または両方の基板に配向手段を有し、前記一対の基板の間を前記カラム状樹脂で接続してなる
液晶電気光学装置であって、 前記カラム状樹脂は、樹脂材料を０．１〜２０ｗｔ％の
割合で前記液晶材料と混合させた混合物から分離して点
在した前記樹脂材料を硬化させたものであることを特徴
とする液晶電気光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17719493A JP3080285B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 液晶電気光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17719493A JP3080285B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 液晶電気光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06332004A JPH06332004A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3080285B2 true JP3080285B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=16026827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17719493A Expired - Fee Related JP3080285B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 液晶電気光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3080285B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61273523A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-03 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH03259221A (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-19 | Nec Corp | 液晶素子 |
| JPH04180031A (ja) * | 1990-11-15 | 1992-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH04316017A (ja) * | 1991-04-16 | 1992-11-06 | Seiko Epson Corp | 液晶ライトバルブ |
-
1993
- 1993-05-20 JP JP17719493A patent/JP3080285B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06332004A (ja) | 1994-12-02 |
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