JPH0368924A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH0368924A
JPH0368924A JP20504989A JP20504989A JPH0368924A JP H0368924 A JPH0368924 A JP H0368924A JP 20504989 A JP20504989 A JP 20504989A JP 20504989 A JP20504989 A JP 20504989A JP H0368924 A JPH0368924 A JP H0368924A
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JP
Japan
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liquid crystal
substrates
picture element
substrate
display device
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JP20504989A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokihiko Shinomiya
時彦 四宮
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Abstract

PURPOSE:To control the uniformity of non-picture element parts and to obtain the liquid crystal device having a good display grade by setting the average layer normal direction of a smectic phase nearly parallel with substrates in the picture element parts where the electrodes of a pair of the substrates intersect and setting the above-mentioned direction in the non-picture elements nearly perpendicular to the substrates. CONSTITUTION:The stripe-shaped parallel transparent electrode 2a, a protective film 3a consisting of SiO2 and an oriented film 4a consisting of polyimide are superposed on the glass substrate 1 and the film 4a is rubbed and is thereby uniaxially oriented. A resist mask 5 is applied thereon and is ion-etched to eliminate the rubbing effect of the surface. The mask 5 is then removed. The substrate 11 is formed in the same manner as for the glass substrate 10. The oriented films are disposed to face each other and the rubbing directions where the transparent electrodes intersect orthogonally with each other are nearly matched. The substrates are sealed by an epoxy resin 6 via silica spacers 7. A ferroelectric liquid crystal 8 of a chiral smectic phase C is packed between the substrates. The parts corresponding to the picture elements of the oriented film 4a of the substrate 10 are uniaxially oriented and the parts corresponding to the non-picture element parts are etched to remove the rubbing effect; therefore, the layer normal of the liquid crystal is nearly parallel with the substrates in the picture element parts and is nearly perpendicular in the non-picture element parts. The good display grade is obtd. via two sheets of the polarizers having the deflection directions orthogonal with each other.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、強
誘電性液晶を用いた液晶表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device using ferroelectric liquid crystal.

従来の技術 典型的な先行技術のネマティック液晶を用いた液晶表示
装置としては、ツィステッドネマティック型(Tuii
sLed NenaLie、T N型と略称される〉液
晶表示装置、スーパーツィステッド型(Supertw
isted Birefrengence Effec
t、S B E型と略称される〉液晶表示装置がある。
Prior art A typical prior art liquid crystal display device using a nematic liquid crystal is the twisted nematic type (Tuii
sLed NenaLie, abbreviated as TN type> liquid crystal display device, super twisted type (Supertwisted type)
isted Birefringence Effec
There is a type of liquid crystal display (abbreviated as type SB E).

しかしながらツィステッドネマティック型液晶表示装置
では、駆動方式のマルチプレックス化が進むにしたがっ
て駆動マージンが狭くなり、充分なコントラストが得ら
れないという欠点が生じている。また、ツィステッドネ
マティック型液晶表示装置の改良形であり、大きなツイ
スト角を用いるスーパーツィステッド型液晶表示装置で
は、大容量表示に用いると、コントラストが低下したり
応答速度が遅くなるという欠点が生じている。
However, twisted nematic liquid crystal display devices have the disadvantage that as the driving method becomes more multiplexed, the driving margin becomes narrower and sufficient contrast cannot be obtained. In addition, the super twisted liquid crystal display device, which is an improved version of the twisted nematic liquid crystal display device and uses a large twist angle, has disadvantages such as reduced contrast and slow response speed when used for large capacity displays. ing.

そこで、このようなネマティック液晶を用いる液晶表示
装置を改良する装置として、1980年にクラーク(N
、^、CIark)ラガヴアル(Lallerwall
)とによって、スメクチック液晶、すなわち強誘電性液
晶を用いた液晶表示装置が提案されている。
Therefore, in 1980, Clark (N
, ^, CIark) Lallerwall
) has proposed a liquid crystal display device using a smectic liquid crystal, that is, a ferroelectric liquid crystal.

この液晶表示装置は、液晶分子の誘電異方性を利用する
電界効果を用いる前記の液晶表示装置とは異なり、強誘
電性液晶の自発分極の極性と電界の極性とをMtt キ
させる回転力を用いる液晶表示装置である。この液晶表
示装置の特徴として、双安定性、メモリ性、高速応答性
などを挙げることができる。すなわち、強誘電性液晶を
ギャップを薄くしたセルに注入すると、界面の影響を受
けて強誘電性液晶の螺旋構造がほどけ、液晶分子がスメ
クチック層法線に対して傾き角θだけ傾いて安定する領
域と、液晶分子が逆方向に傾き角−θだけ傾いて安定す
る領域とが混在し、双安定性を有する。
This liquid crystal display device differs from the above-mentioned liquid crystal display device which uses an electric field effect utilizing the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules, in that this liquid crystal display device uses a rotational force that changes the polarity of the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal and the polarity of the electric field. This is the liquid crystal display device used. Characteristics of this liquid crystal display device include bistability, memory performance, and high-speed response. In other words, when a ferroelectric liquid crystal is injected into a cell with a thin gap, the helical structure of the ferroelectric liquid crystal unwinds due to the influence of the interface, and the liquid crystal molecules stabilize by tilting at an angle θ with respect to the normal to the smectic layer. A region in which the liquid crystal molecules are tilted in the opposite direction by a tilt angle of −θ coexists and has bistability.

このセル内の強誘電性液晶に対して電圧を印加すること
によって、液晶分子とその自発分極の向きを一様に膚え
ることができ、印加する電圧の極性を切換えることによ
って液晶分子の配向をある一定の状態から別の一定の状
態へと切替えるスイッチング駆動が可能となる。このス
イッチング駆動に伴い、セル内の強誘電性液晶では、複
屈折光が変化するので2つの偏光子間に上記セルを挟む
ことによって、透過光を制御することができる。さらに
、電圧の印加を停止しても液晶分子の配向は界面の配向
規制力によって電圧印加停止前の状態に繕持されるので
、メモリ効果も得ることができる。
By applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal in this cell, the orientation of the liquid crystal molecules and their spontaneous polarization can be uniformly changed, and by switching the polarity of the applied voltage, the orientation of the liquid crystal molecules can be changed. It becomes possible to perform switching drive to switch from one certain state to another certain state. With this switching drive, birefringent light changes in the ferroelectric liquid crystal within the cell, so by sandwiching the cell between two polarizers, transmitted light can be controlled. Furthermore, even if the voltage application is stopped, the alignment of the liquid crystal molecules is maintained in the state before the voltage application was stopped by the alignment regulating force of the interface, so that a memory effect can also be obtained.

また、スイッチング駆動に必要な時間は、液晶の自発分
極と電界が直接作用するためにツィステッドネマティッ
ク型液晶表示装置の1/1000以下と高速応答性を持
ち、高速度表示が可能である。
In addition, the time required for switching drive is 1/1000 or less of that of a twisted nematic liquid crystal display device because the spontaneous polarization of the liquid crystal and the electric field act directly, so the device has high-speed response and can perform high-speed display.

そこで、この強誘電性液晶のメモリ効果や高速応答性を
利用して第4図に断面図で示すようなマルチプレクラス
駆動方式による走査線の数が多い高デユーテイの液晶表
示装置を構成することが従来より試みられている。
Therefore, by utilizing the memory effect and high-speed response of ferroelectric liquid crystals, it is possible to construct a high-duty liquid crystal display device with a large number of scanning lines using a multi-layer class driving method as shown in the cross-sectional view in Figure 4. This has been attempted in the past.

第4図に示す液晶表示装置において、互いに平行に対向
して配置された2枚のガラス基板1a。
In the liquid crystal display device shown in FIG. 4, two glass substrates 1a are arranged parallel to each other and facing each other.

1bの互いに対向し合う面にはそれぞれ透明電極2a、
2bが複数本互いに平行にストライプ状に配列して形成
されており、一方のガラス基板1aの透明電極2aと、
他方のガラス基板1bの透明電極2bとは互いに直交す
る配列とされている。
Transparent electrodes 2a, 2a and 2b are respectively provided on opposing surfaces of 1b.
A plurality of transparent electrodes 2b are arranged parallel to each other in a stripe shape, and the transparent electrode 2a on one glass substrate 1a,
The transparent electrodes 2b on the other glass substrate 1b are arranged perpendicular to each other.

各ガラス基板1a、lbの透明電極2a、2b形成側表
面にはさらに電極保護膜3a、3bを介して配向11i
4a、4bがそれぞれ形成され、この2枚のガラス基板
1a、lb間に強誘電性液晶8が介在させである。
The transparent electrodes 2a, 2b formation side surface of each glass substrate 1a, lb is further provided with an alignment film 11i via an electrode protective film 3a, 3b.
4a and 4b are respectively formed, and a ferroelectric liquid crystal 8 is interposed between these two glass substrates 1a and lb.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の強誘電性液晶を用いる液
晶表示装置では、液晶が双安定性を有し、2つの光学的
安定状態を持つために、液晶表示装置内に2つの光軸が
無秩序に存在する。透明’412a、2bが交差する絵
素部では電界を印加して、必要とする光軸に向きを揃え
ることができるが、透明電極2a、2bが交差しない非
絵素部では、電界を印加できないので光軸が無秩序に存
在したままとなる。このため非絵素部の明るさが均一に
揃わず、表示品位が低下するという問題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional liquid crystal display device using the above-mentioned ferroelectric liquid crystal, since the liquid crystal has bistability and has two optically stable states, there are two Two optical axes exist in a chaotic manner. An electric field can be applied to the pixel part where the transparent electrodes 2a and 2b intersect to align the direction to the required optical axis, but an electric field cannot be applied to the non-pixel part where the transparent electrodes 2a and 2b do not intersect. Therefore, the optical axis remains in a disordered manner. For this reason, there is a problem that the brightness of non-picture element areas is not uniform, resulting in a decrease in display quality.

また、絵素部に電界を印加する場すにおいても、同一方
向の光学的安定状態を選択し続けると、絵素部周辺の非
絵素部に表示の浸み出しが起こり、表示の残像が発生し
、表示品位が劣化するという問題があった。
Furthermore, when applying an electric field to a pixel, if the optically stable state in the same direction is continued, the display will seep into the non-pixel areas around the pixel, resulting in an afterimage of the display. There was a problem in that the display quality deteriorated.

したがって、本発明の目的は、非絵素部の均一性を制御
して良好な表示品位を持つ液晶表示装置を提供すること
である。
Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that has good display quality by controlling the uniformity of non-picture element areas.

課題を解決するための手段 本発明は、表面に電極を選択的に形成し、さらにその上
に配向膜を形成した一対の基板を、それらの配向膜が対
向し合うように配置するとともに、これらの基板間に液
晶を介在させ、前記電極に選択的に電圧を印加すること
によって液晶を駆動するようにした液晶表示装置におい
て、 一対の基板の各配向膜相互のうち、一対の基板の電極同
士が交差する絵素部では、スメクチック相の平均の層法
線の方向が基板に対して平行に近付くように形成されて
いる一方、一対の基板の電極同士が交差しない非絵素部
ではスメクチック相の平均の層法線の方向が基板に対し
て垂直に近付くように形成されていることを特徴とする
液晶表示装置である。
Means for Solving the Problems The present invention involves arranging a pair of substrates on which electrodes are selectively formed and alignment films formed thereon so that the alignment films face each other; In a liquid crystal display device in which a liquid crystal is interposed between two substrates, and the liquid crystal is driven by selectively applying a voltage to the electrodes, the electrodes of the pair of substrates are connected to each other among the alignment films of the pair of substrates. In pixel areas where the electrodes intersect, the direction of the average layer normal of the smectic phase approaches parallel to the substrate, while in non-pixel areas where the electrodes of a pair of substrates do not intersect, the smectic phase This is a liquid crystal display device characterized in that the direction of the average layer normal is approximately perpendicular to the substrate.

作用 本発明に従えば、一対の基板の電極が交差しない非絵素
部は、層状の構造をとるスメクチック相の平均の層法線
の方向が基板に対して垂直に近付くように形成されてい
るので、この部分での液晶分子の配向状態は1つの状態
に揃えられる。さらに、絵素部の平均の層法線の方向を
基板に対して平行に近付くようにし、非絵素部の平均の
層法線の方向を基板・に対して垂直に近付くように形成
しているので、絵素部から絵素部′周辺の非絵素部への
表示の浸み出しがなくなる。
According to the present invention, the non-pixel portion where the electrodes of a pair of substrates do not intersect is formed such that the direction of the average layer normal of the smectic phase having a layered structure approaches perpendicular to the substrate. Therefore, the alignment state of the liquid crystal molecules in this part is aligned in one state. Furthermore, the direction of the average layer normal of the picture element part is made to approach parallel to the substrate, and the direction of the average layer normal of the non-picture element part is made to approach perpendicular to the substrate. Therefore, the display does not leak from the picture element part to the non-picture element part around the picture element part'.

実施例 第1図は本発明の第1の実施例である液晶表示装置の製
造工程を示す断面図である。
Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing the manufacturing process of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

この液晶表示装置では、第1図(a>に示すように、ま
ずガラス基板l炉上に300〜5000人、好ましくは
1000〜2000人の厚さの複数本の透明電極2aが
互いに平行となるようにストライブ状に配列して形成さ
れ、その上に300〜5000人、好ましくは500〜
1000人のSin、の電極保護11J3aがスパッタ
で形成され、さらにこの電極保護ill 3 aの上に
はポリイミド膜(日産化学社製、RN715)の配向1
1i4aがスピンコータで500人の厚みに形成され、
この後ラビングによって一軸配向処理が行われる。
In this liquid crystal display device, as shown in FIG. 1 (a), first, a plurality of transparent electrodes 2a having a thickness of 300 to 5000, preferably 1000 to 2000, are arranged parallel to each other on a glass substrate l furnace. 300 to 5,000 people, preferably 500 to 500 people
An electrode protection 11J3a of 1000 sins is formed by sputtering, and a polyimide film (Nissan Chemical Co., Ltd., RN715) with orientation 1 is further formed on this electrode protection ill3a.
1i4a is formed with a spin coater to a thickness of 500 mm,
After this, uniaxial alignment treatment is performed by rubbing.

次いで、第1図(b)に示すように上記配向膜4a上に
ホトレジスト5(東京応化社製、0FF800)がスピ
ンコータを用いて300rpmで30秒間塗布される。
Next, as shown in FIG. 1(b), a photoresist 5 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd., 0FF800) is coated on the alignment film 4a using a spin coater at 300 rpm for 30 seconds.

次いで、第1図(C)に示すように液晶表示装置形成時
の非絵素部に相当する部分のホトレジスト5がホトリソ
グラフィの工程で取去られる。
Next, as shown in FIG. 1C, portions of the photoresist 5 corresponding to non-picture element portions during the formation of the liquid crystal display device are removed by a photolithography process.

次いで、第1図(d)に示すように、露出した非絵素部
に相当する部分の配向11i4aの表面が、紫外線クリ
ーナ(UVクリーナ〉またはイオンエツチング(rea
ction ion etching、RI Eと略称
される)を用いてエツチングされる。このエツチングは
配向1[i4aの表面に付与されたラビングの効果を取
る程度でよく、数10から数100人行えばよい。
Next, as shown in FIG. 1(d), the surface of the orientation 11i4a in the exposed non-pixel area is treated with an ultraviolet cleaner (UV cleaner) or ion etching (rea).
ion etching (abbreviated as RIE). This etching may be performed by several tens to several hundreds of people to the extent that it takes away the effect of rubbing applied to the surface of orientation 1 [i4a.

次いで第1図(e)に示すようにホトレジスト5が剥離
される。このようにして基板10が形成される。
Next, as shown in FIG. 1(e), the photoresist 5 is peeled off. In this way, the substrate 10 is formed.

一方、第1図(f′)に示すようにガラス基板lb上に
も上記と同様に複数本の透明電極2bが互いに平行とな
るようにストライプ状に配列して形成され、その上に電
極保護膜3bを介して配向膜4bが形成され、この後ラ
ビングによって一軸配向処理が行われ、基板11が形成
される。
On the other hand, as shown in FIG. 1(f'), a plurality of transparent electrodes 2b are also formed on the glass substrate lb in the same manner as above, arranged in a stripe pattern parallel to each other, and on top of the transparent electrodes 2b, electrode protection is provided. An alignment film 4b is formed via the film 3b, and then a uniaxial alignment process is performed by rubbing to form a substrate 11.

次いで、第1図(g)に示すようにこの基板11は、も
う一方の基板10と互いに配向膜4a。
Next, as shown in FIG. 1(g), this substrate 11 and the other substrate 10 are placed on the alignment film 4a.

4bが対向し会い、互いの透明型f[+2a、2bが直
交し、ラビング方向がほぼ一致するように2゜0μmの
間隔を隔ててシリカスペーサ7を介在して配置され、エ
ポキシ樹脂製のシール部材6で封止される。ラビング方
向がほぼ一致するように配置したので、前基板間の配向
規制力の非対称性が小さくなって双安定なメモリ効果を
得ることができる。これらの基板10.11間には液晶
を加熱しつつ、真空注入法で注入口からカイラルスメク
チックC相の液晶である強誘電性液晶8(メルク社製、
ZLI4237000)が注入される。
4b face each other, the transparent molds f[+2a and 2b are orthogonal to each other, and are arranged with a silica spacer 7 interposed at an interval of 2°0 μm so that the rubbing directions are almost the same, and a seal made of epoxy resin is installed. It is sealed with member 6. Since they are arranged so that the rubbing directions are almost the same, the asymmetry of the alignment regulating force between the front substrates is reduced, and a bistable memory effect can be obtained. Between these substrates 10 and 11, while heating the liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal 8 (manufactured by Merck & Co., Ltd.), which is a chiral smectic C phase liquid crystal, is inserted from the injection port using a vacuum injection method.
ZLI4237000) is injected.

このようにして得られた液晶表示素子を2枚の偏光子で
挟むことによって、絵素部がマトリックス状に並ぶ液晶
表示装置が構成される。
By sandwiching the liquid crystal display element thus obtained between two polarizers, a liquid crystal display device in which picture elements are arranged in a matrix is constructed.

この液晶表示装置では、一方の基板10の配向膜4aの
うち絵素部に相当する部分は一軸配向処理が施されてい
るのに対して同じ配向膜4aの非絵素部に相当する部分
ではエツチングによってラビングの効果が除かれている
。このため、絵素部に相当する部分では液晶のスメクチ
ック相の平均の層法線の方向が基板に対してほぼ平行に
なり、一方弁絵素部に相当する部分ではほぼ垂直になる
In this liquid crystal display device, a portion of the alignment film 4a of one substrate 10 corresponding to a picture element portion is subjected to uniaxial alignment treatment, whereas a portion of the same alignment film 4a corresponding to a non-picture element portion is subjected to a uniaxial alignment treatment. The effect of rubbing has been removed by etching. Therefore, the direction of the average layer normal of the smectic phase of the liquid crystal is approximately parallel to the substrate in the portion corresponding to the pixel portion, while it is approximately perpendicular to the portion corresponding to the valve pixel portion.

この結果、非絵素部での表示の不均一性がなくなり、ま
た絵素部の表示の非絵素部への浸み出しもなくなる、ま
た偏光方向が直交するようにした2枚の偏光子の設定に
対して非絵素部が常に高い光遮蔽効果を持つため、高い
コントラストを得ることができる。
As a result, non-uniformity of display in non-pixel areas is eliminated, and the display of the pixel area does not seep into the non-pixel areas.In addition, the polarization directions of the two polarizers are orthogonal to each other. Since the non-pixel area always has a high light shielding effect with respect to the setting, high contrast can be obtained.

第2図は本発明の第2の実施例である液晶表示装置の製
造工程を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the manufacturing process of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

この実施例でも液晶表示装置は第1の実施例とほぼ同様
に構成されるが、ここでは配向膜4a。
In this embodiment, the liquid crystal display device is constructed almost the same as in the first embodiment, except that the alignment film 4a is used here.

4bの種類および非絵素部で配向膜を処理する工程が異
なる。
The types of 4b and the process of processing the alignment film in non-picture element areas are different.

この実施例では、第2図(a>に示すように、第1の実
施例と同様に一方のガラス基板la上に透明電極2a、
tFi保護膜3aが形成された後、配向M4aとして1
ffi量%m−クレゾール溶媒のナイロン6が3000
rpmのスピンコータで30秒間塗布され、この配向膜
4aにラビングで一軸配向処理が行われる。
In this embodiment, as shown in FIG.
After the tFi protective film 3a is formed, the orientation M4a is 1.
ffi amount% m-cresol solvent nylon 6 is 3000
The alignment film 4a is coated for 30 seconds using a spin coater at rpm, and uniaxial alignment treatment is performed on the alignment film 4a by rubbing.

次いで、第2図(b)に示すようにホトレジスト5が形
成され、このホトレジスト5は第2図(C〉に示すよう
に非絵素部に相当する部分を開放し、絵素部に相当する
部分を被覆するようなパターンにされ、第2図((1)
に示すように非絵素部に相当する部分にエツチングが行
われ、非絵素部に相当する部分の配向wA4aが除かれ
る。
Next, as shown in FIG. 2(b), a photoresist 5 is formed, and as shown in FIG. Figure 2 ((1)
As shown in FIG. 3, the portion corresponding to the non-picture element portion is etched, and the orientation wA4a of the portion corresponding to the non-picture element portion is removed.

次いで、第2図(e)に示すように基板1aを垂直配向
材9(東し社製、AY−43)の0.05%溶液に浸漬
し、引上げ法によって垂直配向剤9が電極保護fliB
a上の非絵素部に相当する部分に塗布される。垂直配向
剤としては、n−ドデシルトリエトキシシラン、3−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、rl−ヘキシルトリ
メトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン
、3−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、オク
タデシルトリメトキシシランなどが使用できる。
Next, as shown in FIG. 2(e), the substrate 1a is immersed in a 0.05% solution of vertical alignment material 9 (AY-43, manufactured by Toshisha Co., Ltd.), and by a pulling method, the vertical alignment material 9 becomes electrode protective fliB.
It is applied to the part corresponding to the non-picture element part on a. Vertical alignment agents include n-dodecyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, rl-hexyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and octadecyltrimethoxysilane. Silane etc. can be used.

次いで、第1図(f)に示すように100℃で30分間
焼威した後、ホトレジスト5は剥離され、基板10が形
成される。
Next, as shown in FIG. 1(f), after baking at 100° C. for 30 minutes, the photoresist 5 is peeled off, and a substrate 10 is formed.

このようにして形成された基板10と同様にして第2図
(a)〜(f)の工程を経て基板11が形成される。
Similarly to the substrate 10 thus formed, a substrate 11 is formed through the steps shown in FIGS. 2(a) to 2(f).

次いで、第2図(g)に示すように基板10と11は、
互いに配向1114a、4bが対向し合い、互いの透明
電極2a、2bが直交し、ラビング方向がほぼ一致する
ように、2.0μmの間隔を隔ててシリカスペーサ7を
介在して配置され、エポキシ樹脂製のシール部材6で封
止される。ラビング方向がほぼ一致するように配置した
ので、両基板間の配向規制力の非対称性が小さくなって
双安定なメモリ効果を得ることができる。これらの基板
10.11間には、カイラルスメクチックC相の液晶で
ある強誘電性液晶8が注入される。このようにして得ら
れた液晶表示素子を2枚の偏光子で挟むことによって、
絵素部がマトリックス状に並ぶ液晶表示装置が構成され
る。
Next, as shown in FIG. 2(g), the substrates 10 and 11 are
They are arranged with a silica spacer 7 interposed at an interval of 2.0 μm so that the orientations 1114a and 4b face each other, the transparent electrodes 2a and 2b are orthogonal to each other, and the rubbing directions are almost the same. It is sealed with a sealing member 6 made of. Since they are arranged so that the rubbing directions are almost the same, the asymmetry of the alignment regulating force between both substrates is reduced, and a bistable memory effect can be obtained. A ferroelectric liquid crystal 8, which is a chiral smectic C-phase liquid crystal, is injected between these substrates 10 and 11. By sandwiching the liquid crystal display element obtained in this way between two polarizers,
A liquid crystal display device is configured in which picture element parts are arranged in a matrix.

この液晶表示装置では、基板10の配向膜4aおよび基
板11の配向114bの絵素部に相当する部分には一軸
配向処理が施されているのに対して、非絵素部に相当す
る部分には垂直配向剤9が塗布されている。このため絵
素部に相当する部分では液晶のスメクチック相の平均の
層法線の方向が基板に対してほぼ平行になり、一方弁絵
素部に相当する部分では、はぼ垂直になる。この結果、
第1の実施例と同様に非絵素部での表示の不均一性がな
くなり、また絵素部の表示の非絵素部l\の浸み出しが
なくなる。また偏光方向が直交する一対の偏光子の設定
に対して非絵素部が常に高い光遮蔽効果を持つため、高
いコントラストを得ることができる。
In this liquid crystal display device, uniaxial alignment treatment is applied to the portions corresponding to picture element portions of the alignment film 4a of the substrate 10 and the alignment 114b of the substrate 11, while the portions corresponding to non-picture element portions are subjected to uniaxial alignment treatment. A vertical alignment agent 9 is applied. Therefore, in the portion corresponding to the picture element portion, the direction of the average layer normal of the smectic phase of the liquid crystal is approximately parallel to the substrate, whereas in the portion corresponding to the valve pixel portion, it is approximately perpendicular. As a result,
As in the first embodiment, the non-uniformity of the display in the non-picture element area is eliminated, and the seepage of the non-picture element area l\ in the display of the picture element area is also eliminated. Further, since the non-picture element portion always has a high light shielding effect with respect to the setting of a pair of polarizers whose polarization directions are perpendicular to each other, high contrast can be obtained.

以上実施例を挙げたが、本発明は上記の実施例に限定さ
れるわけではない、絵素部において液晶は、スメクチッ
ク相の平均の層法線角度が基板に対してO°〜30’の
角度をなしていればどのような方法を用いて配向させて
もよい、たとえば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポ
リアミド、ポリビニールアルコールなどの有機配向膜を
ラビングする方法、Sin、の斜め蒸着法、LB膜を用
いる方法などを用いて液晶を配向させた液晶表示装置も
本発明に含まれる。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. Any method may be used for orientation as long as it forms an angle, for example, a method of rubbing an organic alignment film such as polyimide, polyimide amide, polyamide, polyvinyl alcohol, etc., an oblique deposition method of Sin, an LB film. The present invention also includes a liquid crystal display device in which liquid crystal is oriented using a method using a method such as the above.

また非絵素部においては、液晶は、スメクチック相の平
均の層法線角度が基板に対して80’〜90’の角度を
なしていればどのような方法を用いて配向させてもよい
、たとえば従来のツィステッドネマティック液晶で確立
されているシランまたはクロム複合物の表面処理剤を用
いる方法や5i02の斜め蒸着法などを用いて液晶を配
向させた液晶表示装置も本発明に含まれる。
In addition, in the non-picture element part, the liquid crystal may be oriented using any method as long as the average layer normal angle of the smectic phase forms an angle of 80' to 90' with respect to the substrate. For example, the present invention also includes a liquid crystal display device in which liquid crystal is oriented using a method using a surface treatment agent of silane or chromium compound, which has been established for conventional twisted nematic liquid crystals, or an oblique evaporation method of 5i02.

なお上述したスメクチック相の平均の層法線角度は下記
の第1式に示される。
Note that the average layer normal angle of the above-mentioned smectic phase is expressed by the following equation 1.

スメクチック相の平均の層法線角度 (第1式中θαは層法線と基板とがなす角度、■αはθ
αでの存在量を示す、平均の層法線角度は層法線と基板
とがなす角度の鋭角側の絶対値とする。) スメクチック相は層折れ曲がりがある場合が多く、この
場合は層の法線方向が一方向ではないので、第1式を用
いて平均の層法線角度を求める。
The average layer normal angle of the smectic phase (in the first equation, θα is the angle between the layer normal and the substrate, ■ α is θ
The average layer normal angle, which indicates the abundance at α, is the absolute value of the acute angle side of the angle between the layer normal and the substrate. ) The smectic phase often has layer bending, and in this case, the normal direction of the layer is not unidirectional, so the average layer normal angle is determined using the first equation.

この平均の層法線角度は、X線回折を行い、その回折強
度と回折角の平均として算出される(Ferroele
ctrics、1988.vol、85.pp79−9
7.N、^。
This average layer normal angle is calculated as the average of the diffraction intensity and diffraction angle by performing X-ray diffraction (Ferroele
ctrics, 1988. vol, 85. pp79-9
7. N, ^.

C1ark)  。C1ark).

第3図はスメクチック相12の平均の層法線角度を規定
した説明図であり、第3図(a)は層法線方向が一方向
である場合、第3[2I(b)は層法線方向が二方向で
ある場合、第3図(c)は層法線方向が多方向である場
合を示す。
FIG. 3 is an explanatory diagram that defines the average layer normal angle of the smectic phase 12. FIG. 3(a) shows that when the layer normal direction is one direction, When the line directions are bidirectional, FIG. 3(c) shows the case where the layer normal directions are multidirectional.

第3図(a)において、スメクチック相の層法線角度は
、層法線の方向を示す直線l、と基板とのなす角度θ、
である。
In FIG. 3(a), the layer normal angle of the smectic phase is the angle θ between the straight line l indicating the direction of the layer normal and the substrate.
It is.

第3図(b)において、スメクチック相は、右上から左
下に傾< 71 Aと左上から右下に傾< Ni Bと
から成る。層Aの層法線方向は、直線りで示され、その
層法線角度はθ2、θ2での存在量はI2である0層B
の法線方向は直線l、で示され、その層法線角度はθコ
 θコでの存在量はI、である。
In FIG. 3(b), the smectic phase consists of a slope <71 A from the top right to the bottom left and a slope <Ni B from the top left to the bottom right. The layer normal direction of layer A is shown as a straight line, the layer normal angle is θ2, and the abundance at θ2 is I2.0 layer B
The normal direction of is shown by the straight line l, the normal angle of the layer is θ, and the abundance at θ is I.

である、したがってスメクチック相の平均の層法線角度
は(θ2I2+θsI*)/(zz+x3)である、第
3Vl(c)を用いてこれをベクトルで示すと、層Aで
のAと層BでのBとの合成ベクトルであるCの基板とな
す角θ、が平均の層法線角度である。
Therefore, the average layer normal angle of the smectic phase is (θ2I2+θsI*)/(zz+x3). Expressing this as a vector using the third Vl(c), A in layer A and A in layer B The angle θ between C and the substrate, which is a composite vector with B, is the average layer normal angle.

第3図(d)においては、図では4方向しか示していな
いがスメクチック相は多方向に折れ曲がっている。この
場合も第3[J(b)と同様にして、前記した第1式を
用いて、平均の層法線角度が求められる。
In FIG. 3(d), the smectic phase is bent in multiple directions, although only four directions are shown in the figure. In this case as well, the average layer normal angle is determined using the first equation described above in the same manner as in 3rd [J(b).

発明の効果 以上のように、本発明の液晶表示装置によれば、絵素部
では液晶のスメクチック相の層法線が基板に対してほぼ
平行になり、一方非絵素部ではほぼ垂直になるので非絵
素部での表示の不均一性がなくなり、また表示の非絵素
部への浸み出しがなくなる。また絵素部に存在する2つ
の光軸の方向は液晶材料や液晶表示装置の構成条件で変
化するが、非絵素部は偏光方向が直交するように2枚の
偏光子を設定した場合にこれらに関係なく高い光遮蔽効
果を示すため、白黒表示を行う場合、より黒い表示が可
能となり、コントラストの高い液晶表示装置を得ること
ができる。
Effects of the Invention As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, the layer normal of the smectic phase of the liquid crystal is approximately parallel to the substrate in the pixel portion, while it is approximately perpendicular to the non-pixel portion. Therefore, non-uniformity of display in non-picture element areas is eliminated, and display seepage into non-picture element areas is also eliminated. Furthermore, the directions of the two optical axes present in the pixel area vary depending on the liquid crystal material and the configuration conditions of the liquid crystal display device, but in the non-pixel area, when two polarizers are set so that the polarization directions are orthogonal, Regardless of these factors, it exhibits a high light-shielding effect, so when performing black-and-white display, a blacker display is possible, and a liquid crystal display device with high contrast can be obtained.

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

第1図は本発明の第1の実施例である液晶表示装置の製
造工程を示す断面図、第2図は本発明の第2の実施例で
ある液晶表示装置の製造工程を示す断面図、第3区はス
メクチック相の平均の層法線角度を規定した説明図、第
4図は先行技術の液晶表示装置の要部を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of a liquid crystal display device according to the second example of the present invention. Section 3 is an explanatory diagram defining the average layer normal angle of the smectic phase, and FIG. 4 is a sectional view showing the main part of a prior art liquid crystal display device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 表面に電極を選択的に形成し、さらにその上に配向膜を
形成した一対の基板を、それらの配向膜が対向し合うよ
うに配置するとともに、これらの基板間に液晶を介在さ
せ、前記電極に選択的に電圧を印加することによって液
晶を駆動するようにした液晶表示装置において、 一対の基板の各配向膜相互のうち、一対の基板の電極同
士が交差する絵素部では、スメクチック相の平均の層法
線の方向が基板に対して平行に近付くように形成されて
いる一方、一対の基板の電極同士が交差しない非絵素部
ではスメクチック相の平均の層法線の方向が基板に対し
て垂直に近付くように形成されていることを特徴とする
液晶表示装置。
[Claims] A pair of substrates having electrodes selectively formed on their surfaces and an alignment film formed thereon are arranged so that the alignment films face each other, and a liquid crystal is placed between these substrates. In a liquid crystal display device in which a liquid crystal is driven by selectively applying a voltage to the electrodes, the picture element where the electrodes of the pair of substrates intersect with each other among the alignment films of the pair of substrates. In the non-pixel part, the direction of the average layer normal of the smectic phase approaches parallel to the substrate, while in the non-pixel part, where the electrodes of a pair of substrates do not intersect with each other, the direction of the average layer normal of the smectic phase approaches parallel to the substrate. A liquid crystal display device characterized in that the lines are formed so that the direction of the lines approaches perpendicular to the substrate.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04247428A (en) * 1991-02-01 1992-09-03 Canon Inc Layer structure of ferroelectric liquid crystal element
US5220446A (en) * 1990-11-29 1993-06-15 Goldstar Co., Ltd. Liquid crystal display elements with spacers attached to insulation and orientation layers and method for manufacturing them
JPH11143401A (en) * 1997-11-10 1999-05-28 Sharp Corp Liquid-crystal display sheet and write-erase system therefor
JP2008209710A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Seiko Epson Corp Method of manufacturing liquid crystal device
JP2008216739A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Seiko Epson Corp Liquid crystal device manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5220446A (en) * 1990-11-29 1993-06-15 Goldstar Co., Ltd. Liquid crystal display elements with spacers attached to insulation and orientation layers and method for manufacturing them
JPH04247428A (en) * 1991-02-01 1992-09-03 Canon Inc Layer structure of ferroelectric liquid crystal element
JPH11143401A (en) * 1997-11-10 1999-05-28 Sharp Corp Liquid-crystal display sheet and write-erase system therefor
JP2008209710A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Seiko Epson Corp Method of manufacturing liquid crystal device
JP2008216739A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Seiko Epson Corp Liquid crystal device manufacturing method

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