JP3205250B2 - Liquid crystal element and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid crystal element and manufacturing method thereof

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JP3205250B2 JP5350596A JP5350596A JP3205250B2 JP 3205250 B2 JP3205250 B2 JP 3205250B2 JP 5350596 A JP5350596 A JP 5350596A JP 5350596 A JP5350596 A JP 5350596A JP 3205250 B2 JP3205250 B2 JP 3205250B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画素間に分離領域
を設けて各画素を分離するようにした液晶素子及びその
製造方法に係り、特に駆動時の各画素における液晶の駆
動不良を抑制する構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device in which a separation region is provided between pixels to separate each pixel, and a method of manufacturing the same. Regarding the structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶素子は、液晶層を駆動するた
めの電極または駆動素子を有し、何らかの配向処理を施
した一対の基板で液晶を挟持する構造となっている。そ
して、このような液晶素子は、情報の伝達表示に関わる
表示画素(以下画素という)が独自に情報表示を行うこ
とができるよう分離領域を設けており、この分離領域に
は透明電極及び金属電極の存在しない画素を電気的に分
離する「画素間」と通常呼ばれる領域と、液晶素子の大
画面化に伴い発生する表示素子内の遅延を防止するため
に設けられる補助金属電極等が配置される領域とが存在
する。
2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal element has an electrode or a driving element for driving a liquid crystal layer, and has a structure in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates which have been subjected to some kind of alignment treatment. In such a liquid crystal element, a separation region is provided so that a display pixel (hereinafter, referred to as a pixel) related to information transmission display can independently perform information display, and the separation region includes a transparent electrode and a metal electrode. A region commonly referred to as "between pixels" for electrically separating pixels having no pixel, and an auxiliary metal electrode or the like provided to prevent delay in the display element caused by a large screen of the liquid crystal element are arranged. Region exists.

【0003】ところで、液晶素子には様々な駆動方式が
存在し、中でも素子構成が単純で大画面化の容易な単純
マトリックス方式が広く用いられているが、この単純マ
トリックス方式を用いることのできる液晶としては、例
えば強誘電性液晶がある。なお、この強誘電性液晶分子
の屈折率異方性を利用して偏光素子との組み合わせによ
り透過光線を制御する型の表示素子がクラーク(Cla
rk)及びラガーウォル(Lagerwall)により
提案されている(特開昭56−07216号公報、米国
特開第4367942号明細等)。
There are various driving methods for liquid crystal elements. Among them, a simple matrix method which has a simple element structure and is easy to enlarge the screen is widely used. For example, there is a ferroelectric liquid crystal. A display element of a type that controls transmitted light in combination with a polarizing element by utilizing the refractive index anisotropy of the ferroelectric liquid crystal molecules is Clark (Cla).
rk) and Lagerwall (JP-A-56-07216, U.S. Pat. No. 4,367,942, etc.).

【0004】そして、この強誘電性液晶は、一般に特定
の温度域において、非らせん構造のカイラルスメクチッ
クC相(SmC*)またはカイラルスメクチックH相
(SmH*)有し、この状態において加えられる電界に
対応して第1の光学的安定状態及び第2の光学的安定状
態のいずれかを取り、旦つ電界の印加のない時はその状
態を維持する性質、すなわち双安定性を有し、また電界
の変化に対する応答も速やかであり、高速ならびに記憶
型表示素子として広い利用が期待されている。
The ferroelectric liquid crystal generally has a non-helical chiral smectic C phase (SmC *) or a chiral smectic H phase (SmH *) in a specific temperature range. Correspondingly, it takes one of the first optically stable state and the second optically stable state and maintains the state when no electric field is applied, that is, it has bistability. It responds quickly to changes in speed and is expected to be widely used as a high-speed and storage type display element.

【0005】ここで、この強誘電性液晶は良好なスイッ
チング特性を得るためには一般的に液晶相の一つである
コレステリック相で生じる液晶分子の螺旋状態のピッチ
以下にする必要性がある。ここで、このピッチは一般的
に数十〜サブμm程度であるが、この厚みで液晶素子を
大画面化していくと、全表示領域を均一表示させるため
には表示素子全面に渡り均一な液晶層厚、つまり均一な
ギャッブに素子を作成することの重要性が増してくる。
Here, in order to obtain good switching characteristics, the ferroelectric liquid crystal generally needs to be smaller than the helical pitch of liquid crystal molecules generated in a cholesteric phase which is one of the liquid crystal phases. Here, this pitch is generally about several tens to sub-μm. However, as the screen size of the liquid crystal element is increased with this thickness, a uniform liquid crystal over the entire display element is required to uniformly display the entire display area. The importance of making the device in a layer thickness, i.e., a uniform gap, increases.

【0006】そこで、このように液晶素子面内均一表示
を可能にするため、図8に示すような均一径のスペーサ
4’を素子内に散布する方法が一般的になされている。
なお、液晶素子を大画面化するに伴い素子周辺で上下基
板30a,30bを保持させるだけでは、素子中央付近
でのギャップを均一に保つことが困難になってくるた
め、液晶素子内に上下基板間30a,30bで密着し、
スペーサ径以上にギャップを広げないよう粒子状接着性
樹脂5’を散布して、均一ギャップに保持する方法が採
られている。
Therefore, in order to enable a uniform display in the plane of the liquid crystal element as described above, a method of spraying spacers 4 'having a uniform diameter as shown in FIG.
Note that it is difficult to keep the gap near the center of the element uniform only by holding the upper and lower substrates 30a and 30b around the element as the screen size of the liquid crystal element increases. Closely contact between 30a and 30b,
A method is employed in which the particulate adhesive resin 5 'is sprayed so as not to widen the gap beyond the spacer diameter to maintain a uniform gap.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の液晶装置においては、図9に示す図8のX−Y断
面模式図のように情報を伝達表示する画素50を駆動す
るために設けられている透明電極2a’,2b’と、多
数の画素50を電気的に分離するための画素間及び遅延
緩和の為に設けられている補助金属電極9との境界領域
(同図において楕円で囲む部分)において凹凸形状の不
連続部が発生している。
However, such a conventional liquid crystal device is provided for driving a pixel 50 for transmitting and displaying information as shown in a schematic XY sectional view of FIG. 8 shown in FIG. Boundary regions between the transparent electrodes 2a 'and 2b' provided and the auxiliary metal electrode 9 provided between pixels for electrically separating a large number of pixels 50 and for alleviating delay (in FIG. (Surrounding portion), a discontinuous portion having an uneven shape occurs.

【0008】そして、このような凹凸形状が存在するこ
とで、基板30a,30bに形成された配向膜3a’,
3b’に一軸性配向処理を行う際、現在一般的に用いら
れているラビング法ではそれぞれの領域で発生するプレ
チルト角に差異が生じてしまう。
[0008] The presence of such irregularities allows the alignment films 3a ', 3a' formed on the substrates 30a, 30b to be formed.
When performing a uniaxial alignment treatment on 3b ', the rubbing method currently generally used causes a difference in the pretilt angle generated in each region.

【0009】即ち、図10に示すように配向膜3a’,
3b’上にラビング法等により、矢印Aに示す方向に一
軸性配向処理を施すと、凸部50aでは画素部よりもラ
ビングが強く処理され、凹部50bでは弱く処理される
ようになり、その結果、プレチルトに高低の分布が生
じ、配向性が不連続となる。
That is, as shown in FIG. 10, the alignment films 3a ',
When a uniaxial alignment process is performed on 3b ′ in the direction indicated by arrow A by a rubbing method or the like, rubbing is performed more strongly in the convex portion 50a than in the pixel portion, and weakly in the concave portion 50b. In this case, a pre-tilt distribution is generated, and the orientation is discontinuous.

【0010】そして、このような配向性の不連続を持っ
た状態で画素50を駆動表示するため透明電極2a’,
2b’に駆動信号を印加すると、補助金属電極9上の液
晶層7Aには画素50内の液晶層7B以上の電界が印可
されて先にメモリー性が破綻するようになる。さらに、
この破綻により発生した画素内で選択している安定状態
とは反対の状態のドメインが、画素領域と非表示領域と
の境界部分(同図において楕円で囲む部分)から矢印B
に示す方向に成長し、画素50の表示が破綻されてしま
うようになる。
Then, in order to drive and display the pixel 50 in such a state having the discontinuity of the orientation, the transparent electrodes 2a ',
When a drive signal is applied to 2b ', an electric field equal to or higher than the liquid crystal layer 7B in the pixel 50 is applied to the liquid crystal layer 7A on the auxiliary metal electrode 9, and the memory property is broken first. further,
The domain in the state opposite to the stable state selected in the pixel generated by this failure is indicated by an arrow B from the boundary between the pixel area and the non-display area (the part enclosed by an ellipse in the figure).
And the display of the pixel 50 is broken.

【0011】また、ラビング法以外の一軸配向処理によ
り得られる配向制御膜であっても、補助金属電極上では
画素内より液晶層にかかる電界強度が大きくなるためメ
モリー性の破綻が起きやすく、このため表示可能な電圧
幅が狭くなり、表示素子としての駆動特性を低下させる
ようになる。
Further, even with an orientation control film obtained by a uniaxial orientation treatment other than the rubbing method, the electric field strength applied to the liquid crystal layer from the inside of the pixel becomes larger on the auxiliary metal electrode, so that the memory property is easily broken. Therefore, the displayable voltage width is narrowed, and the driving characteristics as a display element are reduced.

【0012】そこで、このような形状の不連続性の解決
策の一例として平坦化層を配向膜の下に形成して段差を
平坦化する手法が用いられている。しかし、このように
形状を平坦化した場合でも、電気的な不連続が画素間で
生じるため配向欠陥及びメモリー性の破綻を早め、表示
能力の低下を招いてしまう。その上、平坦化する手法と
して用いられている平坦化樹脂の耐熱性や電気的耐久性
等表示素子としての実用性を下げる要因が含まれてい
る。また、研磨による平担化はゴミの発生等により歩留
まりを下げる問題が存在する。
Therefore, as an example of a solution to the discontinuity of the shape, a method of forming a flattening layer below the alignment film to flatten a step is used. However, even when the shape is flattened in this way, since electrical discontinuity occurs between pixels, alignment defects and breakdown of memory properties are hastened, and display performance is reduced. In addition, there are factors such as heat resistance and electrical durability of the flattening resin used as a method of flattening, which lower the practicability as a display element. In addition, flattening by polishing has a problem of lowering the yield due to generation of dust and the like.

【0013】ここで、本明細書の中に記載する配向欠
陥、駆動欠陥の抑制効果の確認をするうえで、次に本発
明で用いる強誘電性液晶の配向と駆動に関しての補足説
明を行う。
Here, in order to confirm the effect of suppressing alignment defects and driving defects described in the present specification, a supplementary explanation will be given next regarding the alignment and driving of the ferroelectric liquid crystal used in the present invention.

【0014】強誘電性液晶の配向状態は大別してCl、
C2の2種があり、これを図11に示すスメクチック相
のシェブロン層構造の違いで説明する。同図において、
31はスメクチック相のシェブロン層を、32はCl配
向領域を、33はC2配向領域をそれぞれ示している。
スメクチック液晶は、一般に層構造を持つが、SmA相
からSmC相またはSmC*相に転移すると層間隔が縮
むので、同図に示すように層が上下基板30a,30b
の中央付近で折れ曲がった構造(シェブロン構造)をと
る。
The orientation state of the ferroelectric liquid crystal is roughly classified into Cl,
There are two types of C2, which will be described with reference to the difference in the structure of the chevron layer of the smectic phase shown in FIG. In the figure,
Reference numeral 31 denotes a smectic phase chevron layer; 32, a Cl-oriented region; and 33, a C2-oriented region.
The smectic liquid crystal generally has a layered structure, but the transition from the SmA phase to the SmC phase or the SmC * phase shortens the layer interval. Therefore, as shown in FIG.
Takes a bent structure (chevron structure) near the center of the.

【0015】ここで、折れ曲がる方向(配向状態)は、
同図に示すようにClとC2の2つあり得るが、よく知
られているように一軸性配向によって基板界面の液晶分
子は基板に対して角度をなし(プレチルト)、その方向
はラビング方向に向かって液晶分子が頭をもたげる(先
端が浮いた格好になる)向きである。このプレチルトの
ためにCl配向とC2配向とは弾性エネルギー的に等価
でなく、ある温度で転移が起こることがある。
Here, the bending direction (orientation state) is as follows.
As shown in the figure, there can be two of Cl and C2, but as is well known, the liquid crystal molecules at the interface of the substrate form an angle (pretilt) with respect to the substrate due to the uniaxial orientation, and the direction is the rubbing direction. The liquid crystal molecules are leaning toward the head (the tip is floating). Because of this pretilt, the Cl orientation and the C2 orientation are not equivalent in elastic energy, and transition may occur at a certain temperature.

【0016】また、この液晶分子においては機械的な歪
みで転移が起こることもある。同図の層構造を平面的に
見るとラビング方向Aに向かってCl配向からC2に移
る時境界34はジグザクの稲妻状でライトニング欠陥と
呼ばれ、C2配向からCl配向に移る時の境界35は幅
の広い緩やかな曲線状でヘアピン欠陥と呼ばれる。
In addition, transition may occur in the liquid crystal molecules due to mechanical strain. When the layer structure shown in FIG. 3 is viewed in a plan view, a boundary 34 at the time of shifting from the Cl orientation to C2 in the rubbing direction A is called a lightning defect in a zigzag lightning shape, and a boundary 35 at the time of shifting from the C2 orientation to the Cl orientation is It is called a hairpin defect with a wide gentle curve.

【0017】ここで、このような強誘電性液晶を配向さ
せるために一軸性配向処理が施された一対の基板30
a,30bを備え、この一対の基板30a,30bを一
軸性配向処理方向が相互にほぼ平行で同一方向になるよ
うに対向配置した液晶素子において、強誘電性液晶のプ
レチルト角をα、チルト角(コーン角の1/2)を0、
SmC*相の層傾斜角をδとし、強誘電性液晶は次式で
表される配向状態を有するようにすると、Cl配向状態
に於てシェブロン構造を有する4つの状態が存在する。
Here, a pair of substrates 30 which have been subjected to a uniaxial alignment treatment in order to align such a ferroelectric liquid crystal.
a, 30b, and a pair of substrates 30a, 30b are disposed so as to face each other so that the uniaxial alignment directions are substantially parallel to each other and in the same direction, and the pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, and the tilt angle is α. (1/2 of cone angle) is 0,
If the layer tilt angle of the SmC * phase is δ and the ferroelectric liquid crystal has an alignment state represented by the following equation, there are four states having a chevron structure in the Cl alignment state.

【0018】 Θ<α+δ ………………………… 数式1 この4つCl配向状態は、従来のCl配向状態とは異な
っており、なかでも4つのCl配向状態のうち2つの状
態は、双安定状態(ユニフォーム状態)を形成してい
る。ここで、無電界時のみかけのチルト角をθaとすれ
ば、Cl配向状態の4つの状態のうち、次式の関係を示
す状態をユニフォーム状態という。
Θ <α + δ... Equation 1 The four Cl orientation states are different from the conventional Cl orientation state, and two of the four Cl orientation states are: , Forming a bistable state (uniform state). Here, assuming that the apparent tilt angle in the absence of an electric field is θa, a state showing the following relationship among the four states of the Cl orientation state is called a uniform state.

【0019】 Θ>θa>Θ/2 ……………………………数式2 ユニフォーム状態においては、その光学的性質からみて
液晶分子(ダイレクタ)が上下基板間で捩じれていない
と考えられる。
Θ>θa> Θ / 2 Equation 2 In the uniform state, it is considered that the liquid crystal molecules (directors) are not twisted between the upper and lower substrates in view of the optical properties. .

【0020】ここで、図12の(A)はCl配向の各状
態でのダイレクタ配置を示す模式図である。同図におい
て、51〜54は各状態においてのダイレクタをコーン
の底面に投影し、これを底面方向から見た様子を示して
おり、Cダイレクタと言われる。なお、51,52がス
プレイ状態、53,54はユニフォーム状態と考えられ
るCダイレクタの配置である。そして、同図からわかる
とおり、ユニフォームの2状態53,54においては、
上下いずれかの基板界面の液晶分子の位置がスプレイ状
態の位置と入れ替わっている。
Here, FIG. 12A is a schematic diagram showing the director arrangement in each state of the Cl orientation. In the figure, reference numerals 51 to 54 denote projections of the director in each state on the bottom surface of the cone, as viewed from the bottom surface direction, and are referred to as C directors. In addition, 51 and 52 are arrangements of C directors which are considered to be in a spray state and 53 and 54 are considered to be in a uniform state. And, as can be seen from the figure, in the two states 53 and 54 of the uniform,
The position of the liquid crystal molecules at the upper or lower substrate interface is replaced with the position in the splay state.

【0021】一方、図12の(B)はC2配向を示して
おり、界面のスイッチングはなく内部のスイッチングで
2状態55,56がある。このCl配向のユニフォーム
状態は従来用いられていたC2配向における双安定状態
より大きな見かけのチルト角θaを生じ、輝度が大き
く、しかもコントラストも高い。
On the other hand, FIG. 12B shows the C2 orientation, and there are two states 55 and 56 by internal switching without interface switching. This uniform state of the Cl orientation produces a larger apparent tilt angle θa than the conventionally used bistable state in the C2 orientation, resulting in high luminance and high contrast.

【0022】ところで、双安定状態を呈するユニフォー
ム状態53,54を用いた強誘電性液晶素子の駆動特性
として、第一の安定状態から他方の安定状態へは、ある
一定以上の電界印加により達成される。さらに、元の安
定状態に戻すには印加電界の極性を反転させればよい。
By the way, as a driving characteristic of the ferroelectric liquid crystal element using the uniform states 53 and 54 exhibiting the bistable state, the first stable state and the other stable state can be achieved by applying a certain or more electric field. You. Further, to return to the original stable state, the polarity of the applied electric field may be reversed.

【0023】ところが、この2状態間を行き来する最低
の電界強度から印加する電界をあげていくと、ある電界
強度以上になると書き込みたい分子位置から元の安定状
態位置に戻ってしまう現象が本発明者等により確認され
ており、このことから表示素子として情報を伝達させら
れる駆動条件は上記の2つの電界強度間の電界幅にな
る。つまり、この書き込みたい分子位置から元の安定状
態位置に戻る現象は印加される電界強度及び配向状態に
強く依存していることが本発明者等により確認された。
However, when the applied electric field is increased from the lowest electric field strength that moves between these two states, when the electric field strength exceeds a certain electric field strength, the phenomenon that the molecule position to be written returns to the original stable state position is caused by the present invention. The driving conditions under which information can be transmitted as a display element are the electric field width between the two electric field intensities described above. In other words, it has been confirmed by the present inventors that the phenomenon of returning from the molecular position to be written to the original stable state position strongly depends on the applied electric field strength and the orientation state.

【0024】ここで、この確認された事実と液晶素子の
構造を比較すると、電界強度に関しては金属補助電極9
上の液晶層厚7Aは画素50内の液晶層厚7Bに比較し
て狭くなっていることから、画素50内の表示可能な駆
動電圧幅内であっても書き込みたい分子位置から元の安
定状態位置に戻る電界印加状態(以後“メモリー性の破
綻”と表記する)になることになる。そして、この金属
補助電極9上でのメモリー性の破綻は画素50内のメモ
リー性へ影響し、徐々に画素50内のメモリー性を破綻
していくようになる。
Here, when this confirmed fact is compared with the structure of the liquid crystal element, the electric field strength is reduced with respect to the metal auxiliary electrode 9.
Since the upper liquid crystal layer thickness 7A is smaller than the liquid crystal layer thickness 7B in the pixel 50, even in the display voltage range within the pixel 50, the original stable state is maintained from the position of the molecule to be written. The position returns to the position where the electric field is applied (hereinafter referred to as “memory failure”). The failure of the memory property on the metal auxiliary electrode 9 affects the memory property of the pixel 50, and gradually deteriorates the memory property of the pixel 50.

【0025】また、既述したように凹凸状に形成された
配向膜3a’,3b’に一軸性配向処理を施した場合、
ラビング強度にムラが発生してプレチルトの分布が生
じ、配向性の不連続が生じる。そして、本発明者等によ
り、既述した2つの安定状態間を行き来させる最低の電
界強度(闘値特性)と、メモリー性の破綻する電界強度
とが配向膜3a’,3b’の規制力に依存していること
が確認されており、形状から派生するプレチルトの分
布、即ち配向規制力の分布が生じることは表示素子を均
一に駆動する駆動電圧幅を減少させる要因になってい
た。
As described above, when the alignment films 3a 'and 3b' formed in an uneven shape are subjected to a uniaxial alignment treatment,
The unevenness of the rubbing strength causes a pretilt distribution, and discontinuity of the orientation occurs. The present inventors and others have found that the minimum electric field strength (threshold characteristic) for switching between the two stable states described above and the electric field strength at which the memory property fails are reduced by the regulating force of the alignment films 3a 'and 3b'. It has been confirmed that the distribution depends on the shape, and the occurrence of the distribution of the pretilt derived from the shape, that is, the distribution of the alignment regulating force has been a factor of reducing the drive voltage width for uniformly driving the display element.

【0026】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためになされたものであり、分離領域で発生する配
向及び電気的の不連続部分での配向性及び駆動特性を向
上させることのできる液晶素子を提供することを目的と
するものである。
Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and can improve the alignment generated in the separation region and the alignment and the driving characteristics in the electrically discontinuous portion. It is an object to provide a liquid crystal element.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明は、透明電極及び
一軸性配向制御処理が施された配向膜を有する一対の基
板により液晶を挟持する一方、各画素に対応した前記透
明電極に駆動信号を印加して前記液晶を駆動すると共
に、画素間の前記透明電極が存在しない領域を分離領域
として前記画素を分離するようにした液晶素子におい
て、前記透明電極に駆動信号が印加された際、前記分離
領域に存在する液晶が前記駆動信号により駆動されない
よう前記基板の分離領域に対応する部分に水平配向膜又
は垂直配向膜を、水平配向剤又は垂直配向剤を含む溶液
を、溶液射出部と、前記溶液射出部を移動させる射出部
移動部と、前記溶液射出部を前記分離領域に沿って移動
させるよう前記射出部移動部を制御する制御部とを有し
た配向剤射出装置にて射出して形成することを特徴とす
るものである。
According to the present invention, a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, and a driving signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel. And driving the liquid crystal, and in a liquid crystal element that separates the pixels with a region where the transparent electrode is not present between pixels as a separation region, when a drive signal is applied to the transparent electrode, A horizontal alignment film or a vertical alignment film in a portion corresponding to the separation region of the substrate so that the liquid crystal present in the separation region is not driven by the drive signal, a solution containing a horizontal alignment agent or a vertical alignment agent, a solution injection unit, An alignment agent injection device having an injection unit moving unit that moves the solution injection unit, and a control unit that controls the injection unit moving unit to move the solution injection unit along the separation region. It is characterized in that to form out.

【0028】また本発明は、前記溶液射出部はノズルを
有し、前記水平配向膜又は垂直配向膜は前記ノズルから
射出される溶液により形成されることを特徴とするもの
である。
Further, the present invention is characterized in that the solution injection section has a nozzle, and the horizontal alignment film or the vertical alignment film is formed by a solution injected from the nozzle.

【0029】また本発明は、前記溶液射出部は高集積さ
れたノズルと、前記各ノズルの先端を加熱して該ノズル
内の溶液を膨張又は発泡させる加熱部とを有し、前記水
平配向膜又は垂直配向膜は前記ノズルから射出される前
記膨張又は発泡した溶液により形成されることを特徴と
するものである。
Further, in the present invention, the solution injection section includes a highly integrated nozzle, and a heating section for heating a tip of each of the nozzles to expand or foam the solution in the nozzle. Alternatively, the vertical alignment film is formed by the expanded or foamed solution injected from the nozzle.

【0030】また本発明は、透明電極及び一軸性配向制
御処理が施された配向膜を有する一対の基板により液晶
を挟持する一方、各画素に対応した前記透明電極に駆動
信号を印加して前記液晶を駆動すると共に、画素間の前
記透明電極が存在しない領域を分離領域として前記画素
を分離するようにした液晶素子において、前記透明電極
に駆動信号が印加された際、前記分離領域に存在する液
晶が前記駆動信号により駆動されないよう前記基板の分
離領域に対応する部分に水平配向膜又は垂直配向膜を、
水平配向剤又は垂直配向剤を、配向剤射出部と、前記配
向剤を帯電させる帯電部と、射出された帯電配向剤を偏
向させる電界を発生する偏向電極部と、前記帯電配向剤
を偏向させて該帯電配向剤を前記分離領域に散布させる
よう前記偏向電極部へ印加する電圧を制御する電圧制御
部とを有した配向剤散布装置にて散布して形成すること
を特徴とするものである。
Further, according to the present invention, while a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, a drive signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel, thereby In a liquid crystal element that drives the liquid crystal and separates the pixels by using a region where the transparent electrode is not present between pixels as a separation region, when a driving signal is applied to the transparent electrode, the pixel exists in the separation region. A horizontal alignment film or a vertical alignment film in a portion corresponding to the separation region of the substrate so that the liquid crystal is not driven by the drive signal,
Horizontal or vertical alignment agent, an alignment agent injection unit, a charging unit for charging the alignment agent, a deflection electrode unit for generating an electric field to deflect the injected charged alignment agent, and deflects the charged alignment agent And a voltage controller for controlling a voltage applied to the deflection electrode section so as to spray the charged alignment agent to the separation region. .

【0031】また本発明は、前記液晶は強誘電性液晶で
あることを特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.

【0032】また本発明は、前記強誘電性液晶は、その
プレチルト角をαとしたときに、 Θ<α+δ、及びΘ>θa>Θ/2 なる関係を満足するコーン角2Θ、見かけのチルト角θ
a及びスメクチック層の傾き角δなる配向状態を特徴と
するものである。
Further, according to the present invention, when the pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, the cone angle 2Θ and the apparent tilt angle satisfying the relationship of Θ <α + δ and Θ>θa> Θ / 2. θ
a and an orientation state in which the angle of inclination of the smectic layer is δ.

【0033】また本発明は、透明電極及び一軸性配向制
御処理が施された配向膜を有する一対の基板により液晶
を挟持する一方、各画素に対応した前記透明電極に駆動
信号を印加して前記液晶を駆動すると共に、画素間の前
記透明電極が存在しない領域を分離領域として前記画素
を分離するようにした液晶素子において、前記透明電極
の縁から前記画素間へ延在する補助金属電極が形成さ
れ、前記補助金属電極と前記画素間とにおよんで第一の
配向膜が設けられており、一方前記1つの透明電極のう
ち前記補助金属電極が設けられていない部分に第二の配
向膜が設けられており、前記第一の配向膜と前記第二の
配向膜は垂直配向性と水平配向性の何れか一方であり、
互いに異なる配向性であることを特徴とするものであ
る。
Further, according to the present invention, while a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, a drive signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel, thereby In a liquid crystal element that drives liquid crystal and separates the pixels by using a region where the transparent electrode is not present between pixels as a separation region, an auxiliary metal electrode extending from an edge of the transparent electrode to between the pixels is formed. A first alignment film is provided between the auxiliary metal electrode and the pixel, while a second alignment film is provided on a portion of the one transparent electrode where the auxiliary metal electrode is not provided. Is provided, the first alignment film and the second alignment film is one of vertical alignment and horizontal alignment,
It is characterized by different orientations.

【0034】また本発明は、前記補助金属電極のうち、
前記1つの透明電極上に設けられる部分は前記透明電極
と前記画素間よりも前記基板に対して高い段差を有する
ことを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, among the auxiliary metal electrodes,
A portion provided on the one transparent electrode has a step higher than that between the transparent electrode and the pixel with respect to the substrate.

【0035】また本発明は、前記一対の基板とは前記補
助金属電極を有する一方の基板と、前記1つの透明電極
と対向配置するように別の透明電極を有する他方の基板
のことであり、前記縁に設けられた前記補助金属電極と
前記別の透明電極との離間距離は、前記補助金属電極が
設けられていない前記1つの透明電極と前記別の透明電
極との離間距離や前記補助金属電極が設けられていない
前期画素間における前記一対の基板間の離間距離より小
さいことを特徴とするものである。
Further, in the present invention, the pair of substrates is one substrate having the auxiliary metal electrode and the other substrate having another transparent electrode so as to be opposed to the one transparent electrode. The distance between the auxiliary metal electrode provided on the edge and the another transparent electrode is determined by the distance between the one transparent electrode not provided with the auxiliary metal electrode and the another transparent electrode and the distance between the auxiliary metal electrode and the auxiliary metal. It is characterized in that the distance between the pair of substrates is smaller than the distance between the pixels where no electrode is provided.

【0036】また本発明は、透明電極及び一軸性配向制
御処理が施された配向膜を有する一対の基板により液晶
を挟持する一方、各画素に対応した前記透明電極に駆動
信号を印加して前記液晶を駆動すると共に、画素間の前
記透明電極が存在しない領域を分離領域として前記画素
を分離するようにした液晶素子の製造方法において、前
記透明電極に駆動信号が印加された際、前記分離領域に
存在する液晶が前記駆動信号により駆動されないよう前
記基板の分離領域に対応する部分に水平配向膜又は垂直
配向膜を、溶液射出部と、前記溶液射出部を移動させる
射出部移動部と、前記溶液射出部を前記分離領域に沿っ
て移動させるよう前記射出部移動部を制御する制御部と
を有した配向剤射出装置にて水平配向剤又は垂直配向剤
を含む溶液を射出することにより形成するようにしたこ
とを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, while a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, a driving signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel. In a method for manufacturing a liquid crystal element, which drives a liquid crystal and separates the pixels by setting a region where the transparent electrode does not exist between pixels as a separation region, when a driving signal is applied to the transparent electrode, the separation region The liquid crystal present in the horizontal alignment film or the vertical alignment film in a portion corresponding to the separation region of the substrate so as not to be driven by the drive signal, a solution ejection unit, an ejection unit moving unit that moves the solution ejection unit, A solution containing a horizontal alignment agent or a vertical alignment agent is injected by an alignment agent injection device having a control unit that controls the injection unit moving unit to move the solution injection unit along the separation region. It is characterized in that in order to form a Rukoto.

【0037】また本発明は、透明電極及び一軸性配向制
御処理が施された配向膜を有する一対の基板により液晶
を挟持する一方、各画素に対応した前記透明電極に駆動
信号を印加して前記液晶を駆動すると共に、画素間の前
記透明電極が存在しない領域を分離領域として前記画素
を分離するようにした液晶素子の製造方法において、前
記透明電極に駆動信号が印加された際、前記分離領域に
存在する液晶が前記駆動信号により駆動されないよう前
記基板の分離領域に対応する部分に水平配向膜又は垂直
配向膜を、配向剤射出部と、前記配向剤を帯電させる帯
電部と、射出された帯電配向剤を偏向させる電界を発生
する偏向電極部と、前記帯電配向剤を偏向させて該帯電
配向剤を前記分離領域に散布させるよう前記偏向電極部
へ印加する電圧を制御する電圧制御部とを有した配向剤
散布装置にて水平配向剤又は垂直配向剤を散布すること
により形成するようにしたことを特徴とするものであ
る。
Further, according to the present invention, the liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates each having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, and a driving signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel by applying a driving signal. In a method for manufacturing a liquid crystal element, which drives a liquid crystal and separates the pixels by setting a region where the transparent electrode does not exist between pixels as a separation region, when a driving signal is applied to the transparent electrode, the separation region The liquid crystal present in the horizontal alignment film or the vertical alignment film in a portion corresponding to the separation region of the substrate so as not to be driven by the drive signal, an alignment agent emitting unit, a charging unit for charging the alignment agent, and A deflection electrode section for generating an electric field for deflecting the charged alignment agent, and a voltage applied to the deflection electrode section for deflecting the charged alignment agent and dispersing the charged alignment agent to the separation region. It is characterized in that so as to form by spraying a horizontal orientation, or vertical alignment agent at the alignment agent diffusing device having a voltage control unit that Gosuru.

【0038】また、このように構成することにより、各
画素に対応した透明電極に駆動信号が印加された際、画
素を分離すると共に透明電極が存在しない分離領域に存
在する液晶が駆動信号により駆動されないようにするこ
とができ、これにより画素内のへ配向欠陥及びメモリー
性の破綻の成長を抑制するようにする。
Further, with this configuration, when a drive signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel, the pixels are separated and the liquid crystal present in the separation region where the transparent electrode does not exist is driven by the drive signal. This prevents the growth of the alignment defect and the breakdown of the memory property in the pixel.

【0039】また、配向剤射出装置にて水平配向剤又は
垂直配向剤を含む溶液を射出して水平配向膜又は垂直配
向膜を形成することにより、分離領域に水平配向処理又
は垂直配向処理を施すようにする。
Further, a horizontal or vertical alignment film is formed by injecting a solution containing a horizontal or vertical alignment agent with an alignment agent injection device, thereby performing a horizontal or vertical alignment process on the separation region. To do.

【0040】また、配向剤散布装置にて帯電された水平
配向剤又は垂直配向剤を分離領域に散布して水平配向膜
又は垂直配向膜を形成することにより、分離領域に水平
配向処理又は垂直配向処理を施すようにする。
The horizontal or vertical alignment agent charged by the alignment agent spraying device is sprayed on the separation region to form a horizontal alignment film or a vertical alignment film. Perform processing.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0042】図1は、本発明の第1の参考例に係る液晶
素子の概略平面図、図2はそのA−A断面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a liquid crystal device according to a first reference example of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【0043】同図において、1a,1bは対向した一対
の基板であり、これらの基板1a,1bには、例えばス
パッタ法により形成された厚さ400Å〜2000Å程
度のストライプ状ITO透明電極(以下透明電極とい
う)2a,2bが形成されている。また、この透明電極
2a,2b上には、厚さ10Å〜1000Å程度の高分
子有機膜(例えば、ポリイミド、ポリアミド、PVA樹
脂等)で形成した配向制御膜(以下配向膜という)3
a,3bが形成されている。なお、この配向膜3a,3
bは、日立化成製ポリアミド酸LQ802の1%NMP
溶液を、スピナーで塗布後270度60分焼成すること
で形成されたものである。
In FIG. 1, reference numerals 1a and 1b denote a pair of opposed substrates, and these substrates 1a and 1b are provided with, for example, a stripe-shaped ITO transparent electrode (hereinafter referred to as a transparent electrode) having a thickness of about 400.degree. 2a and 2b are formed. On the transparent electrodes 2a and 2b, an alignment control film (hereinafter, referred to as an alignment film) 3 formed of a polymer organic film (for example, polyimide, polyamide, PVA resin, etc.) having a thickness of about 10 to 1000 mm.
a, 3b are formed. The alignment films 3a, 3
b: 1% NMP of polyamic acid LQ802 manufactured by Hitachi Chemical
The solution was formed by applying the solution with a spinner and firing at 270 ° C. for 60 minutes.

【0044】さらに、本参考例においては、透明電極2
a,2bとの間に、例えば厚さ100Å〜2000Å程
度のSiO等の後述する図4に示す絶縁膜が形成され
るようになっているが、この絶縁膜はPZT−6(触媒
化成)を用い、展色板を用いた印刷法により基板1a,
1b上に印刷し、80度3分間予備乾燥後、300度で
本焼成を行って形成されたものである。
Further, in this embodiment, the transparent electrode 2
An insulating film such as SiO 2 having a thickness of about 100 to 2000 °, for example, shown in FIG. 4 to be described later is formed between the insulating films a and 2b. This insulating film is made of PZT-6 (catalyst). And the substrate 1a,
It is formed by printing on 1b, preliminary drying at 80 ° C. for 3 minutes, and then performing main firing at 300 ° C.

【0045】ところで、基板1a,1bの間隙(液晶セ
ルギャップ)は、一般に0.1μm〜10μmのシリカ
ビーズ等からなるスペーサ粒子4により一定に保持され
ていおり、さらに液晶7内には接着性の粒子部材5が分
散配置されている。なお、本参考例に係る粒子部材5
は、外的な応力による上下基板間隔の変化防止のために
用いられる粒子状樹脂が好適であり、例えばエポキシ樹
脂等が用いられる。
The gap (liquid crystal cell gap) between the substrates 1a and 1b is generally kept constant by spacer particles 4 made of silica beads or the like of 0.1 μm to 10 μm. Particle members 5 are dispersedly arranged. The particle member 5 according to the present reference example
Preferably, a particulate resin used to prevent a change in the distance between the upper and lower substrates due to an external stress is used. For example, an epoxy resin or the like is used.

【0046】一方、6は基板1a,1bの外周を封止す
る、例えばエポキシ系接着材(シール剤)、8は液晶7
を注入するための注入口であり、この注入口8より液晶
7を注入した後、エポキシ樹脂等で封口するようにして
いる。9は、遅延の緩和のための補助金属電極であり、
AI電極をスパッタ法により形成した後、フォトレジス
トを用いパターニングを行って形成されたものである。
On the other hand, 6 is an epoxy-based adhesive (sealant) for sealing the outer periphery of the substrates 1a and 1b, for example.
The liquid crystal 7 is injected from the injection port 8 and then sealed with an epoxy resin or the like. 9 is an auxiliary metal electrode for alleviating delay,
After the AI electrode is formed by a sputtering method, it is formed by patterning using a photoresist.

【0047】ところで、このような構成の液晶装置にお
いて、画素のサイズは200μm×200μm、画素間
10μm、補助金属電極幅は10μmであるが、このよ
うな液晶素子を形成する際、本参考例においては、まず
配向膜3a,3bまで形成された基板1a,1bに対
し、基板1a,1bを上下組み合わせた時、略平衡とな
るように一軸性配向制御処理をラビング法により施すよ
うにしている。なお、このラビング法においては、ナイ
ロン66を材質とする毛足の長さが4mmのものを直径
5cmのステルス製ローラに巻き付け、1000rpm
の条件で一軸性配向制御処理を施すようにしている。
Incidentally, in the liquid crystal device having such a configuration, the size of the pixel is 200 μm × 200 μm, the distance between the pixels is 10 μm, and the width of the auxiliary metal electrode is 10 μm. First, a uniaxial alignment control process is performed by a rubbing method so that when the substrates 1a and 1b formed up to the alignment films 3a and 3b are combined vertically, the substrates 1a and 1b are substantially balanced. In this rubbing method, a nylon 66 material having a bristle length of 4 mm was wrapped around a stealth roller having a diameter of 5 cm, and was rotated at 1000 rpm.
The uniaxial alignment control process is performed under the following conditions.

【0048】そして、次に、このようにラビング処理が
施された基板1a,1bに対し、図3に示すように紫外
線照射装置10により、光径を10μmφに絞った紫外
線(以下UV光という)Lを画素間の中央がUV光Lの
中心となるようにしながら走査するようにしている。こ
こで、このようにUV光Lを照射することにより、基板
1a,1b上の画素間及び補助金属電極9が形成される
領域、即ち分離領域に対応する部分の配向膜3a,3b
の高分子性が破壊され、垂直配向を呈する膜が形成され
るようになっている。なお、本参考例において、紫外線
照射装置10の走査は、UV光出力を20mW/c
2 、8cm/minとして行うものとする。
Then, ultraviolet light (hereinafter referred to as UV light) having a light diameter of 10 μmφ is applied to the rubbed substrates 1a and 1b by an ultraviolet irradiation device 10 as shown in FIG. L is scanned while the center between the pixels is the center of the UV light L. Here, by irradiating the UV light L in this manner, the alignment films 3a and 3b in the region corresponding to the region between the pixels on the substrates 1a and 1b and where the auxiliary metal electrode 9 is formed, ie, the separation region.
Is destroyed and a film exhibiting vertical alignment is formed. In this reference example, the scanning of the ultraviolet irradiation device 10 is performed by setting the UV light output to 20 mW / c.
m 2 , 8 cm / min.

【0049】そして、このように配向膜3a,3bを処
理した後、ギャップ保持のためのスペーサ粒子4、接着
性粒子部材5の散布、基板1a,1b間の圧着、基板1
a,1b周辺のシール剤6での封止を行い、最後に注入
口8より液晶7を注入した後、注入口9を封止すること
により液晶素子が作成されるようになっている。
After treating the alignment films 3a and 3b in this manner, the spacer particles 4 for maintaining the gap and the adhesive particle members 5 are dispersed, the pressure is applied between the substrates 1a and 1b,
A liquid crystal element is formed by sealing the periphery of a and 1b with a sealant 6 and finally injecting a liquid crystal 7 from an injection port 8 and then sealing the injection port 9.

【0050】なお、本参考例で作成された素子に注入さ
れる液晶は強誘電性液晶(ピリミジン系混合液晶A)で
あり、以下にこの強誘電性液晶の相転移温度及び物性値
を示す。 ピリミジン系混合液晶A −3℃ 59℃ 80℃ 85℃ Cryst.→ SmC* → SmA →Ch → Iso ← ← ← 57℃ 79℃ 85℃ チルト角 Θ=4°(30℃) 層の傾斜角 δ=11°(30℃) 見かけのチルト角 θa=11°(30℃) ところで、このようなピリミジン系混合液晶Aにおい
て、画素上でのプレチルト角を例えば7°なる配向膜3
a,3bをもつ素子の駆動評価、配向状態を観察すると
共に、既述した作成工程からUV光Lによる処理を省い
た素子との駆動特性の比較を行った。
The liquid crystal injected into the device fabricated in this embodiment is a ferroelectric liquid crystal (pyrimidine-based mixed liquid crystal A). The phase transition temperature and physical properties of the ferroelectric liquid crystal are shown below. Pyrimidine-based mixed liquid crystal A -3 ° C 59 ° C 80 ° C 85 ° C Cryst. → SmC * → SmA → Ch → Iso ← ← ← 57 ° 79 ° 85 ° C. Tilt angle Θ = 4 ° (30 ° C.) Tilt angle of layer δ = 11 ° (30 ° C.) Apparent tilt angle θa = 11 ° (30 °) C.) By the way, in such a pyrimidine-based mixed liquid crystal A, the alignment film 3 having a pretilt angle on a pixel of, for example, 7 ° is used.
The drive evaluation and the alignment state of the device having a and 3b were observed, and the drive characteristics were compared with those of the device in which the treatment with the UV light L was omitted from the above-described preparation process.

【0051】その結果、画素の闘値は、UV光照射処理
の有無に拘らず同一であったが、メモリー性の破綻する
電界強度はUV光照射処理を行った方が、行わないもの
に対し大きくなり、表示可能な電界幅としては10〜2
0%強広がった。
As a result, the threshold value of the pixel was the same irrespective of the presence or absence of the UV light irradiation processing, but the electric field strength at which the memory property was broken was lower when the UV light irradiation processing was not performed. And the displayable electric field width is 10 to 2
Spread more than 0%.

【0052】また、スイッチング状態に関しては、UV
光照射処理を行わないものではラビング方向から素子5
0内で一番凸な領域にぶつかる楕円で囲んだ領域からメ
モリー性の破綻が始まっているのに対し(図10参
照)、UV光照射処理を行ったものは図4に示す楕円で
囲まれた分離領域50Aと画素50との境界部分におい
てメモリー性の破綻は見られず、より高い電界強度とな
る画素50内でメモリー性の破綻が発生している。な
お、同図において、矢印Aはラビング方向、また9a,
9bは絶縁膜である。
Further, regarding the switching state,
If the light irradiation treatment is not performed, the element
While the breakdown of the memory property starts from the area surrounded by the ellipse that hits the most convex area in 0 (see FIG. 10), the one subjected to the UV light irradiation processing is surrounded by the ellipse shown in FIG. No memory failure is observed at the boundary between the separated region 50A and the pixel 50, and the memory failure occurs in the pixel 50 where the electric field strength is higher. In the figure, the arrow A indicates the rubbing direction, and 9a,
9b is an insulating film.

【0053】このように、分離領域50Aに対してUV
光Lを照射して垂直配向処理を施すことにより、分離領
域50Aに存在する液晶7Aが画素50の透明電極2
a,2bに印加される駆動信号により駆動されないよう
にすることができ、画素50内への配向欠陥及びメモリ
ー性の破綻の成長を抑制することができる。
As described above, the UV is applied to the separation area 50A.
By irradiating the light L and performing the vertical alignment processing, the liquid crystal 7A present in the separation region 50A is
It can be prevented from being driven by the drive signals applied to the pixels a and 2b, and the growth of alignment defects and breakdown of the memory property in the pixel 50 can be suppressed.

【0054】さらに、これまでは液晶層の薄い強誘電性
液晶を用いた表示素子の現象により本発参考例を説明し
てきたが、強誘電性液晶以外の液晶でギャップの厚いも
の、アクティブマトリックス駆動方式等駆動方式も含
め、液晶素子全般に渡り、表示画素群と表示画素群を分
離されている液晶素子においても、表示品質を向上させ
ることができる。
Further, the present invention has been described with reference to the phenomenon of a display element using a ferroelectric liquid crystal having a thin liquid crystal layer. The display quality can be improved even in a liquid crystal element in which a display pixel group and a display pixel group are separated over the entire liquid crystal element including the driving method.

【0055】また、このように構成することにより従来
確立されている素子作成法を極端に変えることをせず、
かつ歩留まりも従来技術で達成されるものを確保しつ
つ、表示素子の駆動特性、及び耐久特性を向上させるこ
とができる。
Further, by adopting such a structure, the method of fabricating the element which has been established conventionally is not drastically changed.
In addition, it is possible to improve the driving characteristics and the durability characteristics of the display element while securing the yield achieved by the conventional technology.

【0056】次に、垂直配向剤又は水平配向剤の散布を
行って垂直又は水平配向膜を形成することにより分離領
域に水平配向処理又は垂直配向処理を施すようにした本
発明の第1の実施形態について説明する。
Next, a vertical alignment agent or a horizontal alignment agent is sprayed to form a vertical or horizontal alignment film, so that a horizontal alignment process or a vertical alignment process is applied to the separation region. The form will be described.

【0057】図5は、このような本発明の第1の実施形
態に係る液晶素子を形成するよう、基板に例えば垂直配
向膜用の配向剤(以下垂直配向剤という)を射出する配
向剤射出装置の構成を示す図であり、同図において20
は配向剤射出装置、21は配向剤射出装置20に設けら
れ、分離領域である画素間及び補助金属電極上に垂直配
向剤を含む溶液を射出する溶液射出部である超音波振動
子である。なお、本実施形態において、超音波振動子2
1が射出する溶液は、垂直配向剤の一例である日立化成
製ポリアミド酸LQl802を1重量%の割合でNMP
を主剤とする溶剤に分散させたものである。
FIG. 5 shows an alignment agent injection for injecting, for example, an alignment agent for a vertical alignment film (hereinafter referred to as a vertical alignment agent) onto a substrate so as to form the liquid crystal element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the apparatus, in which FIG.
Reference numeral denotes an alignment agent injection device, and reference numeral 21 denotes an ultrasonic vibrator which is a solution injection unit which is provided in the alignment agent injection device 20 and injects a solution containing a vertical alignment agent between pixels as separation regions and on auxiliary metal electrodes. In this embodiment, the ultrasonic transducer 2
The solution injected by No. 1 was prepared by mixing a polyamic acid LQl802 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., which is an example of a vertical alignment agent, with NMP at a ratio of 1% by weight.
Is dispersed in a solvent having a main component.

【0058】そして、この超音波振動子21により図示
しないステンレス製水平ステージに固定され、配向膜印
刷、焼成形成された基板1a,1bに対して溶液を射出
することにより、基板1a,1bの分離領域に対応する
部分に垂直配向膜が形成されるようになっている。
Then, the substrates 1a and 1b are separated by injecting a solution onto the substrates 1a and 1b, which are fixed on a stainless steel horizontal stage (not shown) by the ultrasonic vibrator 21 and printed with an alignment film and formed by firing. A vertical alignment film is formed at a portion corresponding to the region.

【0059】なお、同図において、22は超音波振動子
21を固定すると共に水平、垂直及び回転して超音波振
動子21を所定の位置に移動させる微少移動装置、23
は基板1a,1b上を水平及び垂直に移動すると共に微
少移動装置22を保持するX−Yステージであり、これ
ら微少移動装置22及びX−Yステージ23により射出
部移動部が構成されている。さらに、24は超音波振動
子21に設けられ、溶液を射出するノズル、25は溶液
を収納している溶液収納部である。
In the figure, reference numeral 22 denotes a micro-moving device for fixing the ultrasonic vibrator 21 and for moving the ultrasonic vibrator 21 to a predetermined position by rotating horizontally, vertically and rotationally;
Reference numeral denotes an XY stage that moves horizontally and vertically on the substrates 1a and 1b and holds the fine moving device 22, and the fine moving device 22 and the XY stage 23 constitute an emission unit moving unit. Further, reference numeral 24 denotes a nozzle provided on the ultrasonic vibrator 21 for injecting a solution, and reference numeral 25 denotes a solution storage section for storing the solution.

【0060】ところで、基板1a,1bとノズル24の
位置のアライメントを行うために、基板1a,1b側に
はアルミ又はクロム等の金属を蒸着させた図示しないア
ライメントマークが形成されており、また微少移動装置
22にはアライメントマーカーに対してレーザーを出射
する図示しないレーザーとアライメントマークからの反
射光を検出する図示しない検出素子が3箇所設置されて
いる。
In order to align the positions of the nozzles 24 with the substrates 1a and 1b, alignment marks (not shown) formed by depositing a metal such as aluminum or chromium are formed on the substrates 1a and 1b. The moving device 22 is provided with a laser (not shown) that emits a laser beam to the alignment marker and three detection elements (not shown) that detect reflected light from the alignment mark.

【0061】ここで、このレーザーは制御部である制御
用コンピュータ26により制御されて溶液を射出する前
にマーカーに対してレーザーを出射するようになってお
り、また検出素子はマーカーからの反射光を検出する
と、その検出信号を制御用コンピュータ26に入力する
ようになっている。そして、制御用コンピュータ26は
検出素子からの検出信号に応じて基板1a,1bの水平
方向と垂直方向および回転方向の位置を確認し、ノズル
24が分離領域に沿って移動するよう微少移動装置22
の位置を補正するようにしている。
Here, this laser is controlled by a control computer 26 as a control section so as to emit a laser beam to the marker before ejecting the solution, and the detecting element reflects the reflected light from the marker. Is detected, the detection signal is input to the control computer 26. Then, the control computer 26 checks the positions of the substrates 1a and 1b in the horizontal direction, the vertical direction, and the rotation direction according to the detection signal from the detection element, and moves the fine movement device 22 so that the nozzle 24 moves along the separation region.
Is corrected.

【0062】また、この制御用コンピュータ26は、こ
のようにノズル24の基板1a,1bに対しての位置決
めを行った後、射出を開始する一方、ノズル24を微少
移動装置22により微少移動させながら分離領域に沿っ
て走査させると共に、超音波振動子21の周波数を制御
し、ノズル24からの出射速度を制御するようにしてい
る。
The control computer 26 starts the injection after the positioning of the nozzle 24 with respect to the substrates 1a and 1b in this manner, while moving the nozzle 24 by the fine moving device 22 with the fine movement. Scanning is performed along the separation region, and the frequency of the ultrasonic transducer 21 is controlled to control the emission speed from the nozzle 24.

【0063】これにより、周期的に基板1a,1b上に
溶液を射出することができると共に、ノズル24からの
出射速度を制御することにより、ノズル位置走査量と溶
液の出射周期を制御することができ、基板1a,1b上
に周期的にパターンニングされている分離領域に対応す
る部分に配向剤を含む溶液を射出することができる。な
お、このように溶液を射出した後、焼成し、垂直配向膜
を形成するようにしている。
Thus, the solution can be periodically ejected onto the substrates 1a and 1b, and by controlling the emission speed from the nozzle 24, the nozzle position scanning amount and the solution emission cycle can be controlled. Thus, a solution containing an alignment agent can be injected into portions corresponding to the separation regions periodically patterned on the substrates 1a and 1b. After the solution is injected in this way, it is baked to form a vertical alignment film.

【0064】ここで、このように形成された素子に対
し、画素内の配向膜でプレチルト角をたとえば17°な
るようなラビング条件を用い、得られた素子の分離領域
の配向状態を画素のユニフォーム配向状態の一方の安定
状態にある分子位置で偏向板位置をクロスニコルに設定
して偏光顕微鏡下で観察したところ、偏光板をいずれの
方向に回転させても、最暗状態が確認され、垂直配向を
呈していることが確認された。
Here, for the device thus formed, rubbing conditions such that the pretilt angle of the alignment film in the pixel is, for example, 17 ° are used, and the alignment state of the isolation region of the obtained device is determined by the uniformity of the pixel. When the polarizing plate position was set to cross Nicol at the molecular position in one of the stable states of the alignment state and observed under a polarizing microscope, the darkest state was confirmed even when the polarizing plate was rotated in any direction, and the vertical state was confirmed. It was confirmed that they exhibited orientation.

【0065】なお、このように垂直配向を使用する場合
には、垂直配向領域の液晶層の液晶のPSの向きは上下
電極から印可される電界には応答する方向ではなくなる
ので、表示画素の駆動電圧幅への影響が無くなる。
When the vertical alignment is used, the direction of the PS of the liquid crystal in the liquid crystal layer in the vertical alignment region does not respond to the electric field applied from the upper and lower electrodes. There is no influence on the voltage width.

【0066】また、この素子を駆動評価した結果、分離
領域の配向をユニフォーム配向にした場合に比較して、
メモリー性の破綻は表示画素内の駆動条件で決定され、
分離領域の配向性、電界的な不連続特性に支配されず、
既述した第1の参考例と同等の表示可能な駆動電圧幅が
得られた。
Further, as a result of driving evaluation of this device, as compared with the case where the orientation of the separation region is uniform orientation,
The breakdown of the memory property is determined by the driving condition in the display pixel,
It is not governed by the orientation of the isolation region and the discontinuous characteristics of the electric field.
A drive voltage width capable of displaying equivalent to that of the first reference example described above was obtained.

【0067】また、通常画素間には遮光を目的とされる
ブラックマトリクスなるものを配向膜下に形成している
が、本実施形態のように分離領域を垂直配向にすること
で画素のユニフォーム配向に合わせた偏光板設定では黒
状態を呈し、遮光の役割も果たすことができる。
In general, a black matrix for the purpose of shielding light is formed under the alignment film between the pixels. However, as in the present embodiment, the uniform alignment of the pixels is achieved by vertically separating the separation regions. When the polarizing plate is set in accordance with, a black state is exhibited, and it can also play a role of light shielding.

【0068】次に、垂直配向剤を含有している溶液をノ
ズルにて射出する代わりに配向剤を帯電させると共に帯
電させた配向剤を電界にて偏向させて分離領域に散布す
ることにより、分離領域に垂直又は水平配向膜を形成す
るようにした本発明の第2の実施形態について説明す
る。
Next, instead of injecting the solution containing the vertical aligning agent with a nozzle, the aligning agent is charged and the charged aligning agent is deflected by an electric field and sprayed on the separation region, thereby separating. A second embodiment of the present invention in which a vertical or horizontal alignment film is formed in a region will be described.

【0069】図6は、このような第2の実施形態に係る
液晶素子を形成するよう、基板に例えば垂直配向膜を散
布する配向剤散布装置の構成図であり、同図において4
0は配向剤散布装置、41は配向剤を帯電させる帯電部
及び帯電した配向剤を含む溶液をステンレス性の台座に
固定された基板1a,1bに対し射出する射出部である
超音波振動子である。なお、この超音波振動子41に
は、既述した第1の実施形態と同様のノズルが設けられ
ている。
FIG. 6 is a configuration diagram of an alignment agent spraying apparatus for spraying, for example, a vertical alignment film on a substrate so as to form the liquid crystal element according to the second embodiment.
Numeral 0 denotes an orienting agent dispersing device, and 41 denotes an ultrasonic vibrator which is a charging unit for charging the alignment agent and an injection unit for injecting a solution containing the charged alignment agent to the substrates 1a and 1b fixed to the stainless steel base. is there. The ultrasonic transducer 41 is provided with the same nozzle as in the first embodiment described above.

【0070】一方、42,43は溶液に含まれる帯電し
た配向剤を偏向させる電界を発生するための偏向電極部
である対向した2対の偏向電極であり、これら2対の偏
向電極42,43に印加する電圧の大きさを電圧制御部
44にて射出周期と同調させてそれぞれ変化させること
により、配向剤を基板1a,1bの分離領域に相当する
部分に散布するようにしている。なお、同図において、
45は溶液を加速するための粒子加速電極であり、この
粒子加速電極には粒子を通過させるスリット4aが形成
されている。また、46は粒子加速電極に加速電圧を付
与する加速電源であり、47は配向剤収納部である。
On the other hand, reference numerals 42 and 43 denote two pairs of opposed deflecting electrodes which are deflecting electrode portions for generating an electric field for deflecting the charged aligning agent contained in the solution. The voltage control unit 44 changes the magnitude of the voltage to be applied in synchronism with the injection cycle, so that the alignment agent is sprayed on the portion corresponding to the separation region of the substrates 1a and 1b. In the figure,
Reference numeral 45 denotes a particle accelerating electrode for accelerating the solution. The particle accelerating electrode has a slit 4a through which particles pass. Reference numeral 46 denotes an accelerating power supply for applying an accelerating voltage to the particle accelerating electrode, and 47 denotes an aligning agent container.

【0071】なお、本実施形態においては、2対の偏向
電極42,43だけでは基板1a,1b全体に配向剤を
散布するのは難しいことから超音波振動子41には、既
述した第1の実施形態と同様のレーザー及び検出器が設
けられており、これによりノズルの水平方向、垂直方向
移動およびローテーションが行えるように構成されて
る。
In this embodiment, since it is difficult to spray the alignment agent over the entire substrate 1a, 1b with only the two pairs of deflection electrodes 42, 43, the ultrasonic vibrator 41 has the above-described first electrode. A laser and a detector similar to those of the first embodiment are provided, so that horizontal and vertical movement and rotation of the nozzle can be performed.

【0072】そして、このように構成された装置で形成
された素子を駆動評価した結果、分離領域の配向をユニ
フォーム配向にした場合に比較して、メモリー性の破綻
は画素内の駆動条件で決定され、分離領域の配向性、電
界的な不連続特性に支配されず、既述した参考例と同等
の表示可能な駆動電圧幅が得られた。
Then, as a result of driving evaluation of the element formed by the device having the above-described configuration, the breakdown of the memory property is determined by the driving conditions in the pixel as compared with the case where the orientation of the isolation region is set to the uniform orientation. As a result, a display voltage range equivalent to that of the above-described reference example was obtained without being governed by the orientation of the separation region and the discontinuous characteristics of the electric field.

【0073】次に、ノズルの代わりに膨張又は発泡した
溶液を高密度に集積したノズル群により射出して分離領
域に垂直配向剤を形成するようにした本発明の第3の実
施形態について説明する。
Next, a description will be given of a third embodiment of the present invention in which an expanded or foamed solution is ejected by a group of nozzles having a high density instead of a nozzle to form a vertical alignment agent in a separation region. .

【0074】図7は、このような本発明の第3の実施形
態にかかる液晶素子を形成するよう、基板に例えば垂直
配向剤を射出する配向剤射出装置の構成を示す図であ
る。同図において、70は垂直配向剤射出装置、71は
高密度に集積した多数のノズル72と、これらのノズル
72内の溶液を加熱して膨張又は発泡させる加熱部であ
る加熱装置73とを備えた溶液射出部であり、この溶液
射出部71により膨張又は発泡した溶液を高密度に集積
したノズル72により射出して分離領域の配向膜上に垂
直配向剤を配置させるようになっている。なお、この溶
液射出部71には既述した第1及び第2の実施形態と同
様の素子基板及びノズル72の位置決めをする機構が設
けられている。また、同図において74は配向剤収納部
である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an alignment agent injection device that injects, for example, a vertical alignment agent onto a substrate so as to form a liquid crystal element according to the third embodiment of the present invention. In the figure, 70 is a vertical alignment agent injection device, 71 is provided with a large number of nozzles 72 integrated at a high density, and a heating device 73 as a heating unit for heating or expanding or foaming the solution in these nozzles 72. The solution expanding section is expanded and foamed by the solution ejecting section 71 and injected by a nozzle 72 having a high density to arrange the vertical alignment agent on the alignment film in the separation region. The solution injection unit 71 is provided with the same mechanism for positioning the element substrate and the nozzle 72 as in the first and second embodiments described above. In the same figure, reference numeral 74 denotes an alignment agent storage section.

【0075】そして、このような構成の垂直配向剤配置
装置70においてノズル72と基板1a,1b間の位置
決め後、射出散布を行った。なお、溶液の射出は溶液射
出部71の走査速度と基板1a,1bの画素間周期に合
わせて、制御用コンピュータ(図5参照)がノズル群の
いずれのノズル72を加熱印加するかの信号を加熱装置
73に印加することにより行われた。
After positioning between the nozzle 72 and the substrates 1a and 1b in the vertical alignment agent disposing apparatus 70 having such a configuration, injection spraying was performed. The control computer (see FIG. 5) sends a signal indicating which nozzle 72 of the nozzle group is to be heated and applied according to the scanning speed of the solution injection unit 71 and the period between pixels of the substrates 1a and 1b. This was performed by applying a voltage to the heating device 73.

【0076】そして、この結果得られた素子の配向性、
駆動特性は第1の実施形態と同等のものであった。ま
た、このようにノズル72を高集積化しても、各ノズル
72の射出の稼働頻度が変わらないので同一サイズの素
子基板1a,1bへの射出散布の時間を短縮することが
出来た。
Then, the orientation of the device obtained as a result,
The drive characteristics were equivalent to those of the first embodiment. Even if the nozzles 72 are highly integrated in this manner, the operation frequency of the ejection of each nozzle 72 does not change, so that the time for spraying the nozzles 72 to the same size element substrates 1a and 1b can be reduced.

【0077】ところで、これまでの説明においてはノズ
ル72により配向剤を配置するものについて説明してき
たが、本発明はこれに限らず、ラビング処理を施す前
に、分離領域の配向膜上にレジストをパターニングし、
その後画素50を含む基板上をラビング処理を行うよう
にしてもよい。
In the above description, the arrangement of the alignment agent by the nozzle 72 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the resist is coated on the alignment film in the separation region before performing the rubbing treatment. Patterning,
Thereafter, a rubbing process may be performed on the substrate including the pixels 50.

【0078】これにより、このようにラビング処理を行
われないところは、垂直配向となり、ラビング処理が行
われるところはユニフォーム配向となる。その後、レジ
ストを剥離することにより、ラビングされていない分離
領域に垂直配向膜を得ることができる。そして、このよ
うに作成した第2の参考例に係る表示素子においても他
の実施形態と同等の駆動特性の向上が確認された。この
方法は解像度が高く、今後表示画素の微細化が望まれ
る、超高解像度表示素子に対して有望な方法となる。
As a result, the portion where the rubbing treatment is not performed has a vertical orientation, and the portion where the rubbing treatment is performed has a uniform orientation. Thereafter, by stripping the resist, a vertical alignment film can be obtained in the separation region that has not been rubbed. In the display element according to the second reference example created as described above, the same improvement in drive characteristics as in the other embodiments was confirmed. This method has a high resolution, and is a promising method for an ultra-high-resolution display element, for which a finer display pixel is desired in the future.

【0079】なお、これまで述べてきた第1、第2及び
第3の実施形態では配向剤として垂直配向剤を使用した
場合について述べてきたが、本発明はこれに限らず水平
配向を呈する配向剤を用いることもでき、このように水
平配向剤を用いた場合でも第1の参考例と同等の駆動特
性の向上が得られる。
In the first, second, and third embodiments described above, the case where a vertical alignment agent is used as an alignment agent has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited thereto. An agent can also be used, and even when the horizontal alignment agent is used in this way, the same improvement in driving characteristics as in the first embodiment can be obtained.

【0080】また、既述した第1及び第2の参考例、第
1、第2及び第3の実施形態のように配向欠陥が低減さ
れ、駆動特性の向上した表示素子の運続駆動を行って液
晶の移動による素子ギャップの変化の有無の評価を行っ
た。
Further, as in the first and second reference examples, the first, second, and third embodiments described above, continuous driving of a display element in which alignment defects are reduced and driving characteristics are improved is performed. Then, the presence or absence of a change in the element gap due to the movement of the liquid crystal was evaluated.

【0081】その結果、いずれの実施例で作成した液晶
素子においても、これまでのプレチルトの分布、電界の
不連続性を内在したユニフォーム配向を用いた液晶素子
と比較して、連続駆動によるギャップ変化は10%以下
であり、測定誤差を含めるとほとんど液晶が移動しなか
ったことが確認された。
As a result, in the liquid crystal devices fabricated in any of the embodiments, the gap change due to the continuous driving was higher than that of the conventional liquid crystal device using the uniform orientation in which the pretilt distribution and the electric field discontinuity were inherent. Was 10% or less, and it was confirmed that the liquid crystal hardly moved when the measurement error was included.

【0082】この効果は分離領域を水平配向にした場
合、液晶が移動するトルクを受ける画素と画素の間を水
平配向の存在が壁のように働き素子全体での液晶移動を
押さえた結果のためと考えられる。
This effect is attributable to the fact that when the separation region is horizontally oriented, the existence of the horizontal orientation acts between the pixels receiving the torque for moving the liquid crystal and acts as a wall, thereby suppressing the liquid crystal movement in the entire device. it is conceivable that.

【0083】また、垂直配向が存在する場合には、垂直
配向内の液晶分子はユニフォーム配向内の液晶分子と比
較して格段に移動しやすく、表示画素内で発生する移動
トルクを表示画素を囲んでいる垂直配向領域で緩和させ
る働きがあり、表示素子全体において局部的にトルクの
集中する場所が発生せず、その結果ギャップが変化しな
いものと考えられる。
When the vertical alignment exists, the liquid crystal molecules in the vertical alignment are much easier to move than the liquid crystal molecules in the uniform alignment, and the moving torque generated in the display pixel surrounds the display pixel. It is considered that the function of relaxing the vertical alignment region is that there is no place where the torque is locally concentrated in the entire display element, and as a result, the gap does not change.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、分
離領域に水平配向処理又は垂直配向処理を施すことによ
り、表示画素の駆動されうる駆動条件内では分離領域の
液晶が駆動しないようにすることができるので、画素内
のへ配向欠陥及びメモリー性の破綻の成長を抑制するこ
とができる。そして、このように画素内のへ配向欠陥及
びメモリー性の破綻の成長を抑制することにより、分離
領域で発生する配向及び電気的の不連続部分での配向性
及び駆動特性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the horizontal alignment process or the vertical alignment process is performed on the separation region so that the liquid crystal in the separation region is not driven within the driving conditions in which the display pixels can be driven. Therefore, it is possible to suppress the growth of the alignment defect and the breakdown of the memory property in the pixel. Then, by suppressing the growth of the alignment defect and the breakdown of the memory property in the pixel in this manner, the alignment generated in the separation region and the alignment and the driving characteristics in the electrically discontinuous portion can be improved. .

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

【図1】本発明の第1の参考例に係る液晶素子の概略平
面図。
FIG. 1 is a schematic plan view of a liquid crystal element according to a first reference example of the present invention.

【図2】上記概略平面図のA−A断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the schematic plan view.

【図3】上記液晶素子の基板の分離領域に対応する部分
に紫外線照射装置により紫外線を照射する様子を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a portion corresponding to a separation region of a substrate of the liquid crystal element is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiation device.

【図4】上記液晶素子の画素領域と分離領域での形状及
び配向性の概略図。
FIG. 4 is a schematic diagram of the shape and orientation in a pixel region and a separation region of the liquid crystal element.

【図5】本発明の第1の実施形態に係る液晶素子の基板
に配向剤を射出する配向剤射出装置の構成を示す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an alignment agent injection device that injects an alignment agent onto a substrate of a liquid crystal element according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施形態に係る液晶素子の基板
に配向剤を散布する配向剤散布装置の構成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an alignment agent spraying apparatus for spraying an alignment agent on a substrate of a liquid crystal element according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態に係る液晶素子の基板
に配向剤を射出する配向剤射出装置の構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an alignment agent injection device that injects an alignment agent onto a substrate of a liquid crystal element according to a third embodiment of the present invention.

【図8】従来の液晶素子の画素の構成を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a pixel of a conventional liquid crystal element.

【図9】上記平面図のX−Y断面図。FIG. 9 is an XY cross-sectional view of the above plan view.

【図10】従来の液晶素子の画素領域と分離領域での形
状、配向性の不連続概略図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing discontinuity in shape and orientation in a pixel region and a separation region of a conventional liquid crystal element.

【図11】従来の液晶素子に用いられる強誘電性液晶の
スメクチック層の配向モデルを示した図。
FIG. 11 is a diagram showing an orientation model of a smectic layer of a ferroelectric liquid crystal used in a conventional liquid crystal element.

【図12】上記強誘電性液晶のCl配向の各状態及びC
2配向における基板間の各位置でのダイレクタの配置を
示す模式図。
FIG. 12 shows each state of Cl orientation of the ferroelectric liquid crystal and C
FIG. 4 is a schematic diagram showing the arrangement of directors at each position between substrates in two orientations.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b,30a,30b ガラス基板 2a,2b,2a’,2b’ 透明電極 3a,3b,3a’,3b 配向制御膜 7,7A,7B 液晶層 9,9’ 補助金属電極 10 紫外線照射装置 20,70 配向剤射出装置 21,41 超音波振動子 22 微少移動装置 23 X−Yステージ 24,72 ノズル 26 制御用コンピュー
タ 40 配向剤散布装置 42,43 偏向電極 44 電圧制御部 50 画素 50A 分離領域 71 溶液射出部 73 加熱装置 L 紫外線
1a, 1b, 30a, 30b Glass substrate 2a, 2b, 2a ', 2b' Transparent electrode 3a, 3b, 3a ', 3b Alignment control film 7, 7A, 7B Liquid crystal layer 9, 9' Auxiliary metal electrode 10 Ultraviolet irradiation device 20 , 70 Alignment Injector 21, 41 Ultrasonic Vibrator 22 Micro Movement Device 23 XY Stage 24, 72 Nozzle 26 Control Computer 40 Alignment Sprayer 42, 43 Deflection Electrode 44 Voltage Controller 50 Pixel 50A Separation Area 71 Solution injection unit 73 Heating device L Ultraviolet

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透明電極及び一軸性配向制御処理が施さ
れた配向膜を有する一対の基板により液晶を挟持する一
方、各画素に対応した前記透明電極に駆動信号を印加し
て前記液晶を駆動すると共に、画素間の前記透明電極が
存在しない領域を分離領域として前記画素を分離するよ
うにした液晶素子において、 前記透明電極に駆動信号が印加された際、前記分離領域
に存在する液晶が前記駆動信号により駆動されないよう
前記基板の分離領域に対応する部分に水平配向膜又は垂
直配向膜を、水平配向剤又は垂直配向剤を含む溶液を、
溶液射出部と、前記溶液射出部を移動させる射出部移動
部と、前記溶液射出部を前記分離領域に沿って移動させ
るよう前記射出部移動部を制御する制御部とを有した配
向剤射出装置にて射出して形成することを特徴とする液
晶素子。
1. A liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, and a drive signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel to drive the liquid crystal. In addition, in a liquid crystal element that separates the pixels by using a region where the transparent electrode is not present between pixels as a separation region, when a driving signal is applied to the transparent electrode, the liquid crystal present in the separation region is A horizontal alignment film or a vertical alignment film in a portion corresponding to the separation region of the substrate so as not to be driven by the drive signal, a solution containing a horizontal alignment agent or a vertical alignment agent,
An alignment agent injection device having a solution injection unit, an injection unit moving unit that moves the solution injection unit, and a control unit that controls the injection unit movement unit to move the solution injection unit along the separation region. A liquid crystal element characterized by being formed by injection.
【請求項2】 前記溶液射出部はノズルを有し、前記水
平配向膜又は垂直配向膜は前記ノズルから射出される溶
液により形成されることを特徴とする請求項1記載の液
晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the solution emitting section has a nozzle, and the horizontal alignment film or the vertical alignment film is formed by a solution injected from the nozzle.
【請求項3】 前記溶液射出部は高集積されたノズル
と、前記各ノズルの先端を加熱して該ノズル内の溶液を
膨張又は発泡させる加熱部とを有し、前記水平配向膜又
は垂直配向膜は前記ノズルから射出される前記膨張又は
発泡した溶液により形成されることを特徴とする請求項
1記載の液晶素子。
3. The solution injection unit includes a highly integrated nozzle and a heating unit that heats a tip of each of the nozzles to expand or foam the solution in the nozzle. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a film is formed by the expanded or foamed solution ejected from the nozzle.
【請求項4】 透明電極及び一軸性配向制御処理が施さ
れた配向膜を有する一対の基板により液晶を挟持する一
方、各画素に対応した前記透明電極に駆動信号を印加し
て前記液晶を駆動すると共に、画素間の前記透明電極が
存在しない領域を分離領域として前記画素を分離するよ
うにした液晶素子において、 前記透明電極に駆動信号が印加された際、前記分離領域
に存在する液晶が前記駆動信号により駆動されないよう
前記基板の分離領域に対応する部分に水平配向膜又は垂
直配向膜を、水平配向剤又は垂直配向剤を、配向剤射出
部と、前記配向剤を帯電させる帯電部と、射出された帯
電配向剤を偏向させる電界を発生する偏向電極部と、前
記帯電配向剤を偏向させて該帯電配向剤を前記分離領域
に散布させるよう前記偏向電極部へ印加する電圧を制御
する電圧制御部とを有した配向剤散布装置にて散布して
形成することを特徴とする液晶素子。
4. A liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, and a liquid crystal is driven by applying a drive signal to the transparent electrode corresponding to each pixel. In addition, in a liquid crystal element that separates the pixels by using a region where the transparent electrode is not present between pixels as a separation region, when a driving signal is applied to the transparent electrode, the liquid crystal present in the separation region is A horizontal alignment film or a vertical alignment film at a portion corresponding to the separation region of the substrate so as not to be driven by a drive signal, a horizontal alignment agent or a vertical alignment agent, an alignment agent emitting unit, and a charging unit that charges the alignment agent, A deflecting electrode unit for generating an electric field for deflecting the injected charged alignment agent, and applying the deflecting electrode unit to the deflection electrode unit so as to deflect the charged alignment agent and to spread the charged alignment agent to the separation region. A liquid crystal element, characterized in that formed by spraying at aligning agent spray device having a voltage control unit for controlling the pressure.
【請求項5】 前記液晶は強誘電性液晶であることを特
徴とする請求項1乃至4記載の液晶素子。
5. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
【請求項6】 前記強誘電性液晶は、そのプレチルト角
をαとしたときに、 Θ<α+δ、及びΘ>θa>Θ/2 なる関係を満足するコーン角2Θ、見かけのチルト角θ
a及びスメクチック層の傾き角δなる配向状態を特徴と
する請求項5記載の液晶素子。
6. The ferroelectric liquid crystal has a cone angle 2 角 and an apparent tilt angle θ satisfying the following relationships when the pretilt angle is α: Θ <α + δ and Θ>θa> Θ / 2.
6. The liquid crystal element according to claim 5, wherein the liquid crystal element has an alignment state of a and the inclination angle δ of the smectic layer.
【請求項7】 透明電極及び一軸性配向制御処理が施さ
れた配向膜を有する一対の基板により液晶を挟持する一
方、各画素に対応した前記透明電極に駆動信号を印加し
て前記液晶を駆動すると共に、画素間の前記透明電極が
存在しない領域を分離領域として前記画素を分離するよ
うにした液晶素子において、 前記透明電極の縁から前記画素間へ延在する補助金属電
極が形成され、前記補助金属電極と前記画素間とにおよ
んで第一の配向膜が設けられており、一方前記1つの透
明電極のうち前記補助金属電極が設けられていない部分
に第二の配向膜が設けられており、前記第一の配向膜と
前記第二の配向膜は垂直配向性と水平配向性の何れか一
方であり、互いに異なる配向性であることを特徴とする
液晶素子。
7. A liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, and a drive signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel to drive the liquid crystal. In addition, in a liquid crystal element that separates the pixels by using a region where the transparent electrode is not present between pixels as a separation region, an auxiliary metal electrode extending from an edge of the transparent electrode to between the pixels is formed, A first alignment film is provided between the auxiliary metal electrode and the pixel, and a second alignment film is provided on a portion of the one transparent electrode where the auxiliary metal electrode is not provided. A liquid crystal device, wherein the first alignment film and the second alignment film have one of a vertical alignment and a horizontal alignment, and have different alignments from each other.
【請求項8】 前記補助金属電極のうち、前記1つの透
明電極上に設けられる部分は前記透明電極と前記画素間
よりも前記基板に対して高い段差を有することを特徴と
する請求項7記載の液晶素子。
8. A portion of the auxiliary metal electrode provided on the one transparent electrode has a step higher than that between the transparent electrode and the pixel with respect to the substrate. Liquid crystal element.
【請求項9】 前記一対の基板とは前記補助金属電極を
有する一方の基板と、前記1つの透明電極と対向配置す
るように別の透明電極を有する他方の基板のことであ
り、前記縁に設けられた前記補助金属電極と前記別の透
明電極との離間距離は、前記補助金属電極が設けられて
いない前記1つの透明電極と前記別の透明電極との離間
距離や前記補助金属電極が設けられていない前期画素間
における前記一対の基板間の離間距離より小さいことを
特徴とする請求項7に記載の液晶素子。
9. The pair of substrates refer to one substrate having the auxiliary metal electrode and the other substrate having another transparent electrode so as to face the one transparent electrode. The separation distance between the provided auxiliary metal electrode and the another transparent electrode is determined by the separation distance between the one transparent electrode where the auxiliary metal electrode is not provided and the another transparent electrode and the auxiliary metal electrode. 8. The liquid crystal device according to claim 7, wherein the distance between the pair of substrates is smaller than the distance between the pixels not provided.
【請求項10】 透明電極及び一軸性配向制御処理が施
された配向膜を有する一対の基板により液晶を挟持する
一方、各画素に対応した前記透明電極に駆動信号を印加
して前記液晶を駆動すると共に、画素間の前記透明電極
が存在しない領域を分離領域として前記画素を分離する
ようにした液晶素子の製造方法において、 前記透明電極に駆動信号が印加された際、前記分離領域
に存在する液晶が前記駆動信号により駆動されないよう
前記基板の分離領域に対応する部分に水平配向膜又は垂
直配向膜を、溶液射出部と、前記溶液射出部を移動させ
る射出部移動部と、前記溶液射出部を前記分離領域に沿
って移動させるよう前記射出部移動部を制御する制御部
とを有した配向剤射出装置にて水平配向剤又は垂直配向
剤を含む溶液を射出することにより形成するようにした
ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
10. A liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, and a drive signal is applied to the transparent electrode corresponding to each pixel to drive the liquid crystal. And a method of manufacturing a liquid crystal element in which a region where the transparent electrode is not present between pixels is used as a separation region to separate the pixels. When a driving signal is applied to the transparent electrode, the pixel is present in the separation region. A horizontal alignment film or a vertical alignment film in a portion corresponding to the separation region of the substrate so that the liquid crystal is not driven by the drive signal, a solution injection unit, an emission unit moving unit that moves the solution emission unit, and the solution injection unit And ejecting a solution containing a horizontal alignment agent or a vertical alignment agent with an alignment agent injection device having a control unit that controls the injection unit moving unit so as to move along the separation region. Method of manufacturing a liquid crystal element, characterized in that the the form Ri.
【請求項11】 透明電極及び一軸性配向制御処理が施
された配向膜を有する一対の基板により液晶を挟持する
一方、各画素に対応した前記透明電極に駆動信号を印加
して前記液晶を駆動すると共に、画素間の前記透明電極
が存在しない領域を分離領域として前記画素を分離する
ようにした液晶素子の製造方法において、 前記透明電極に駆動信号が印加された際、前記分離領域
に存在する液晶が前記駆動信号により駆動されないよう
前記基板の分離領域に対応する部分に水平配向膜又は垂
直配向膜を、配向剤射出部と、前記配向剤を帯電させる
帯電部と、射出された帯電配向剤を偏向させる電界を発
生する偏向電極部と、前記帯電配向剤を偏向させて該帯
電配向剤を前記分離領域に散布させるよう前記偏向電極
部へ印加する電圧を制御する電圧制御部とを有した配向
剤散布装置にて水平配向剤又は垂直配向剤を散布するこ
とにより形成するようにしたことを特徴とする液晶素子
の製造方法。
11. A liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having a transparent electrode and an alignment film subjected to a uniaxial alignment control process, and a liquid crystal is driven by applying a drive signal to the transparent electrode corresponding to each pixel. And a method of manufacturing a liquid crystal element in which a region where the transparent electrode is not present between pixels is used as a separation region to separate the pixels. When a driving signal is applied to the transparent electrode, the pixel is present in the separation region. A horizontal alignment film or a vertical alignment film in a portion corresponding to the separation region of the substrate so that the liquid crystal is not driven by the drive signal, an alignment agent emitting unit, a charging unit for charging the alignment agent, and an injected charged alignment agent A deflection electrode unit for generating an electric field for deflecting the charge, and an electrode for controlling a voltage applied to the deflection electrode unit so as to deflect the charged alignment agent and disperse the charged alignment agent to the separation region. Method of manufacturing a liquid crystal device characterized by by the control unit and the alignment agent spraying device having been so formed by spraying the horizontal alignment agent or vertical orientation agent.
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