JP4864405B2 - Ferroelectric liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、強誘電性液晶表示素子に関する The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal display element.
従来、強誘電性液晶表示装置において、一対の基板の周辺部同士をシール材でシールし、このシール材に設けた注入口から基板間に強誘電性液晶を注入した後、この注入口に封止剤を塗布して封止した構成が知られている。図3は従来技術による強誘電性液晶表示装置の注入口近傍の拡大図である。表示画素3の辺に対して図示のようにX軸、Y軸を設置したとき、周辺のシール材2はX軸、Y軸に平行に形成され、注入口1はX軸方向またはY軸方向(図ではY軸方向)に形成するのが一般的である。
Conventionally, in a ferroelectric liquid crystal display device, the peripheral portions of a pair of substrates are sealed with a sealing material, and a ferroelectric liquid crystal is injected between the substrates through an injection port provided in the sealing material, and then sealed in the injection port. A configuration in which a stopper is applied and sealed is known. FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the injection port of a ferroelectric liquid crystal display device according to the prior art. When the X-axis and Y-axis are installed on the side of the
上記従来の構成において、双安定の強誘電性液晶を表示装置として用いる場合、光学上、少なくとも片方の安定状態時に、液晶分子の長手方向が、基板平面のX軸またはY軸と平行になるように、配向制御をするのが一般的であるが、この場合、配向膜の配向制御方向は、基板平面のXY軸と傾いた方向にする必要があるものが多い。強誘電性液晶は、配向制御膜が形成された狭い基板間において、層構造を有する。強誘電性液晶分子の長手方向が、基板平面のX軸またはY軸と平行になるように配向制御をすると、液晶層方向は基板平面のXY軸とは傾いた方向になる。層構造を有する強誘電性液晶表示素子の場合、わずかなストレスによって、特有の層構造欠陥が発生し、表示不良の原因となる問題を有しているが、前記の構造の場合、特に注入口付近に前記層構造欠陥が発生しやすい。 In the above conventional configuration, when a bistable ferroelectric liquid crystal is used as a display device, the longitudinal direction of the liquid crystal molecules is parallel to the X-axis or Y-axis of the substrate plane at least in one optically stable state. In general, alignment control is generally performed. In this case, the alignment control direction of the alignment film is often required to be inclined with respect to the XY axis of the substrate plane. Ferroelectric liquid crystals have a layer structure between narrow substrates on which alignment control films are formed. When the orientation is controlled so that the longitudinal direction of the ferroelectric liquid crystal molecules is parallel to the X axis or Y axis of the substrate plane, the liquid crystal layer direction is inclined with respect to the XY axis of the substrate plane. In the case of a ferroelectric liquid crystal display element having a layer structure, a specific layer structure defect occurs due to a slight stress, which causes a display defect. The layer structure defect is likely to occur in the vicinity.
上記問題を解決する技術として、一対の基板間に強誘電性液晶を挟持してなる強誘電性液晶表示装置において、前記強誘電性液晶表示装置内へ強誘電性液晶を注入するために設けた注入口と、注入された強誘電性液晶が有する層の交点から延びた層が表示見切り内領域に交わらないよう強誘電性液晶を配向させる技術が開示されている。(例えば、特許文献1)
特許文献1で開示された技術は、層構造の欠陥が発生するのを防止する技術ではないため、層構造欠陥が広がると表示見切り内に層構造欠陥が入り込んでしまう。また、強誘電性液晶表示装置内へ強誘電性液晶を注入するために設けた注入口と、注入された強誘電性液晶が有する層の交点から延びた層が表示見切り内領域に交わらないようにするため、見切り外に不要な部分が必要となる。
The technique disclosed in
本発明の強誘電性液晶表示素子は、前記の課題を解決するために、少なくとも、配向制御膜が形成された一対の基板と、該一対の基板の周辺部を一部に強誘電性液晶を注入するための注入口を設けて接着するシール部材と、前記注入口より注入される強誘電性液晶と、前記注入口を封止する封口材とで構成され、前記強誘電性液晶の層構造が前記配向制御膜の配向制御方向に直交する方向に形成される強誘電性液晶表示素子であって、前記注入口の突出部の1辺が、前記基板の基板平面のXY軸に対して傾き、且つ前記配向制御膜の配向制御方向に略直交している強誘電性液晶表示素子とする。
In order to solve the above-described problem, the ferroelectric liquid crystal display element of the present invention includes at least a pair of substrates on which an alignment control film is formed and a ferroelectric liquid crystal partially including a peripheral portion of the pair of substrates. A layered structure of the ferroelectric liquid crystal , comprising: a sealing member which is provided with an injection port for injection, a ferroelectric liquid crystal injected from the injection port, and a sealing material for sealing the injection port there a ferroelectric liquid crystal display element Ru is formed in a direction perpendicular to the alignment control direction of the alignment layer, one side of the protruding portion of said injection port, the inclination with respect to the XY axis of the substrate plane of the substrate and the said alignment control film ferroelectric liquid crystal display device in the alignment control direction that are substantially perpendicular to the.
少なくとも、配向制御膜が形成された一対の基板と、該一対の基板の周辺部を一部に強誘電性液晶を注入するための注入口を設けて接着するシール部材と、前記注入口より注入される強誘電性液晶と、前記注入口を封止する封口材とで構成され、前記強誘電性液晶の層構造が前記配向制御膜の配向制御方向に直交する方向に形成される強誘電性液晶表示素子であって、前記注入口の突出部の1辺が、前記基板の基板平面のXY軸に対して傾き、且つ前記配向制御膜の配向制御方向に略平行である強誘電性液晶表示素子とする。At least a pair of substrates on which an alignment control film is formed, a seal member for bonding by providing an injection port for injecting ferroelectric liquid crystal in a part of the periphery of the pair of substrates, and injection from the injection port A ferroelectric liquid crystal and a sealing material for sealing the injection port, and the ferroelectric liquid crystal layer structure is formed in a direction perpendicular to the alignment control direction of the alignment control film A ferroelectric liquid crystal display, wherein one side of the projection of the injection port is inclined with respect to an XY axis of a substrate plane of the substrate and substantially parallel to an alignment control direction of the alignment control film. Element.
少なくとも、配向制御膜が形成された一対の基板と、該一対の基板の周辺部を一部に強誘電性液晶を注入するための注入口を設けて接着するシール部材と、前記注入口より注入される強誘電性液晶と、前記注入口を封止する封口材とで構成され、前記強誘電性液晶の層構造が前記配向制御膜の配向制御方向に直交する方向に形成される強誘電性液晶表示素子であって、前記注入口の突出部の1辺が、前記基板の基板平面のXY軸に対して傾き、且つ前記配向制御膜の配向制御方向に略直交し、前記注入口の突出部のもう1辺が、前記基板の基板平面のXY軸に対して傾き、且つ前記配向制御膜の配向制御方向に略平行である強誘電性液晶表示素子とする。At least a pair of substrates on which an alignment control film is formed, a seal member for bonding by providing an injection port for injecting ferroelectric liquid crystal in a part of the periphery of the pair of substrates, and injection from the injection port A ferroelectric liquid crystal and a sealing material for sealing the injection port, and the ferroelectric liquid crystal layer structure is formed in a direction perpendicular to the alignment control direction of the alignment control film In the liquid crystal display element, one side of the protrusion of the injection port is inclined with respect to the XY axis of the substrate plane of the substrate and is substantially orthogonal to the alignment control direction of the alignment control film, and the protrusion of the injection port The ferroelectric liquid crystal display element in which the other side of the portion is inclined with respect to the XY axis of the substrate plane of the substrate and is substantially parallel to the alignment control direction of the alignment control film.
請求項1の発明によると注入口付近で層構造欠陥が発生するのを抑制できる。請求項2の発明によるとさらに層構造欠陥が発生するのを抑制できる。請求項3の発明によると偏光板の延伸軸と基板平面のX軸またはY軸とが平行になるような一般的な偏光板の光学構成が使用できる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of layer structure defects near the inlet. According to the invention of claim 2, it is possible to further suppress the occurrence of layer structure defects. According to the invention of
本発明の実施形態の特徴は、双安定の強誘電性液晶における一方の安定状態で液晶分子の長手方向が基板平面のXY軸の一方に一致するように強誘電性液晶の液晶層が配列するように配向膜が処理されていて、前記注入口の突出部の1辺が前記液晶層の層方向に平行であり、かつもう1辺が前記液晶層の層方向に直交するように形成されている点にある。 A feature of the embodiment of the present invention is that the liquid crystal layer of the ferroelectric liquid crystal is arranged so that the longitudinal direction of the liquid crystal molecules coincides with one of the XY axes of the substrate plane in one stable state of the bistable ferroelectric liquid crystal. The alignment film is processed in such a manner that one side of the protrusion of the injection port is parallel to the layer direction of the liquid crystal layer and the other side is orthogonal to the layer direction of the liquid crystal layer. There is in point.
図1は本発明による強誘電性液晶表示素子の注入口近傍の拡大図であり、さらに強誘電製液晶層構造を模式的に示す。図2は強誘電性液晶表示素子の断面図である。図2を用いて、本発明に係わる強誘電性液晶表示素子の説明をする。ここでは、ベース基板13に反射画素電極8をもつ、反射型強誘電性液晶表示素子を例示するが、もちろんガラス等をベース基板とする透過型強誘電性液晶表示素子にも適用可能である。
FIG. 1 is an enlarged view of the vicinity of an injection port of a ferroelectric liquid crystal display device according to the present invention, and schematically shows a ferroelectric liquid crystal layer structure. FIG. 2 is a cross-sectional view of a ferroelectric liquid crystal display element. The ferroelectric liquid crystal display element according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, a reflective ferroelectric liquid crystal display element having the
この反射型強誘電性液晶表示素子は、液晶層12を間に挟んで一方にベース基板13が、他方には対向基板14が設けられている。
This reflective ferroelectric liquid crystal display element is provided with a base substrate 13 on one side and a
前記のベース基板13は、アクティブ素子を有する回路基板7上に、アルミニウム等を主成分とする膜厚数千Åの反射画素電極8が形成されており、その上に配向膜9が形成されている。対向基板14は、絶縁基板11としてガラス基板を用い、その上に透明電極10が全面に形成され、その上に配向膜9が成膜されている。
The base substrate 13 is formed with a
前記、配向膜9、9の成膜について、ポリイミド等の有機膜をスピンコート等の方法で、成膜する。強誘電性液晶12を用いてフィールドシーケンシャルを採用する場合、強誘電性液晶12の高速応答性をより有効にし(電圧降下を小さくし)、可視光の透過率をなるべく下げないためには、配向膜9の膜厚は、小さいほうが好ましいが、膜厚が小さすぎると、逆に強誘電性液晶12の配向性が損なわれる。これらを考慮し、200Å程度の膜厚とする。
Regarding the formation of the
その後、強誘電性液晶分子を配向させるために配向膜9、9に対して綿布などで擦るラビング処理を行い、さらに、ベース基板13と対向基板14とを、配向膜9が形成されている側の面同士を対向させて、スペーサボールを混入した、図1のような注入口形状が形成されているシール材2を介して貼り合わせる。液晶分子の双安定状態を作り出し、且つ、強誘電性液晶12の高速応答性をより有効に(実行電圧を大きく)するため、スペーサボールの直径を1.0μm以下にする。
Thereafter, in order to align the ferroelectric liquid crystal molecules, the
その後、注入口より、基板13、14間に形成された空間部に真空注入により強誘電性液晶12を注入し、注入口を封止する。これにて、図2に示した反射型強誘電性液晶表示素子が完成する。
Thereafter, the
前記シール材2の注入口1部分の形状について、たとえば、図1に示すようにコーン角が40°チルト角が±20°であって、液晶層6が配向制御方向5と直交する方向に形成されるような、双安定の強誘電性液晶12を、片方の安定状態時に前記双安定強誘電性液晶12の液晶分子の長手方向が、基板のX軸と平行になるように制御する場合、配向制御方向5は、前記基板のX軸から20°傾けた方向になる。このとき、注入口1の形状を、1辺は基板のX軸から70°傾け、もう1辺は基板のX軸から20°傾ける。
As for the shape of the
1 注入口
2 シール材
3 表示画素
4 強誘電性液晶分子のコーン
5 配向制御方向
6 液晶層方向
7 回路基板
8 反射画素電極
9 配向膜
10 透明電極
11 絶縁性基板
12 液晶層
13 ベース基板
14 対向基板
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