JPH04130415A - 液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の分野〕
本発明は液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、本発
明はメモリー性の向上した強誘電性液晶表示素子に関す
る。
明はメモリー性の向上した強誘電性液晶表示素子に関す
る。
[発明の技術的背景および従来技術]
従来より、時計、コンピューター、ワードプロセッサー
などに使用されている液晶表示素子は、その基本構造と
して、透明電極上に配向膜を設けた二枚の透明電極基板
が配向膜を内側にして配置され、その間に液晶が封入さ
れる構造をとっているものか普通である。このような液
晶表示素子の透明電極は、一般に、基板上にストライプ
状または格子状などの表示パターンの形で形成されてお
り、また配向膜はこの透明電極及び露出した(表示パタ
ーン以外の)基板の全面に塗布または蒸着により設けら
れている。この二枚の透明電極基板はそれぞれ配向膜を
内側にして配置され、その間に強誘電性液晶を封入され
ることにより液晶表示素子が製造される。従りて、封入
された液晶は一般に配向膜のみに接していることになる
。一般に、上記配向膜は、液晶をある方向にそろえて配
列させる、すなわち配向させる必要があるため、設けら
れており、これにより液晶分子を配向させている。
などに使用されている液晶表示素子は、その基本構造と
して、透明電極上に配向膜を設けた二枚の透明電極基板
が配向膜を内側にして配置され、その間に液晶が封入さ
れる構造をとっているものか普通である。このような液
晶表示素子の透明電極は、一般に、基板上にストライプ
状または格子状などの表示パターンの形で形成されてお
り、また配向膜はこの透明電極及び露出した(表示パタ
ーン以外の)基板の全面に塗布または蒸着により設けら
れている。この二枚の透明電極基板はそれぞれ配向膜を
内側にして配置され、その間に強誘電性液晶を封入され
ることにより液晶表示素子が製造される。従りて、封入
された液晶は一般に配向膜のみに接していることになる
。一般に、上記配向膜は、液晶をある方向にそろえて配
列させる、すなわち配向させる必要があるため、設けら
れており、これにより液晶分子を配向させている。
このような液晶表示素子はネマチック液晶をよしわ構造
にしたライスティトネマチック(TN)モードによる表
示が主流である。ところが、こCTN型液晶表示素子は
応答速度が遅く、現状では20ミリ秒が限度であるとい
う欠点を有してより、高速応答性か要求されるテレビジ
ョンパネルなどに利用する際の大きな問題となっている
。
にしたライスティトネマチック(TN)モードによる表
示が主流である。ところが、こCTN型液晶表示素子は
応答速度が遅く、現状では20ミリ秒が限度であるとい
う欠点を有してより、高速応答性か要求されるテレビジ
ョンパネルなどに利用する際の大きな問題となっている
。
これに対して、最近、高速応答性のある強請1性液晶が
新しいデイスプレーの分野を拓くものとして期待され、
研究されている。
新しいデイスプレーの分野を拓くものとして期待され、
研究されている。
強誘電性液晶は電界の変化に対して速やかに応答するだ
けでなく、加えられる電界に応答して第一の光学的安定
状態と第二の光学的安定状態のいずれかをとり、且つ電
圧の印加のないときはその状態を維持する性質、すなわ
ちメモリー性(双安定性ともいう)をも有している。従
って、強誘電性液晶を利用した液晶表示素子では、二つ
の状態間を切り替えるときだけパルス状の電圧を加えれ
ばよいので、従来のような光学状態を維持するための電
源や電子回路などが不要となり、電力の消費量も従来の
液晶表示素rに比へて低減する。
けでなく、加えられる電界に応答して第一の光学的安定
状態と第二の光学的安定状態のいずれかをとり、且つ電
圧の印加のないときはその状態を維持する性質、すなわ
ちメモリー性(双安定性ともいう)をも有している。従
って、強誘電性液晶を利用した液晶表示素子では、二つ
の状態間を切り替えるときだけパルス状の電圧を加えれ
ばよいので、従来のような光学状態を維持するための電
源や電子回路などが不要となり、電力の消費量も従来の
液晶表示素rに比へて低減する。
すなわち、強誘電性液晶を利用した液晶表示素子は、簡
筆な構造で、高速応答性を実現した液晶表示素子である
といえる。
筆な構造で、高速応答性を実現した液晶表示素子である
といえる。
上記の強誘電性液晶表示素子の双安定性は以下のように
して評価することができる。すなわち、直交ニコル下に
液晶表示素子をおき、明状態となるようなパルスを加え
、その直後の透過率(l+)を測定する。さらに、単位
時間(数ミリ秒)経過後の透過率(I M”)を測定し
た後、先とは正負を逆転したパルスを印加して暗状態と
し、その直後の透過率(1−)を測定する。次に、単位
時間経過後の透過率(Iアー)を測定し、以下の式(1
)によフてメモリー性M(%)を算出する。
して評価することができる。すなわち、直交ニコル下に
液晶表示素子をおき、明状態となるようなパルスを加え
、その直後の透過率(l+)を測定する。さらに、単位
時間(数ミリ秒)経過後の透過率(I M”)を測定し
た後、先とは正負を逆転したパルスを印加して暗状態と
し、その直後の透過率(1−)を測定する。次に、単位
時間経過後の透過率(Iアー)を測定し、以下の式(1
)によフてメモリー性M(%)を算出する。
強誘電性液晶表示素子における上記の双安定性は、駆動
電圧を印加する以前の液晶の配向状態(初期配向状態)
に強く影響され、従来より用いられているポリイミドを
ラビング処理した配向膜の間に強誘電性液晶を封入した
液晶表示素子では、メモリー性が40〜50%程度と、
充分満足のいくものとは言えなかった。
電圧を印加する以前の液晶の配向状態(初期配向状態)
に強く影響され、従来より用いられているポリイミドを
ラビング処理した配向膜の間に強誘電性液晶を封入した
液晶表示素子では、メモリー性が40〜50%程度と、
充分満足のいくものとは言えなかった。
このような問題を解決するために、いくつかの提案がな
されている。たとえば、特開昭63−97917号公報
には、二酸化ケイ素を斜方蒸着することによって強誘電
性液晶の配向制御をし、双安定性を向上させた液晶表示
素子が開示されている。この方法は双安定性をかなり改
善するものであるが、制御に高度な技術を要し、従来の
塗布による配向膜の成膜に比べて手間がかかるという問
題点があった。
されている。たとえば、特開昭63−97917号公報
には、二酸化ケイ素を斜方蒸着することによって強誘電
性液晶の配向制御をし、双安定性を向上させた液晶表示
素子が開示されている。この方法は双安定性をかなり改
善するものであるが、制御に高度な技術を要し、従来の
塗布による配向膜の成膜に比べて手間がかかるという問
題点があった。
双安定性の向上を図るため、配向膜としてシリカ変性ポ
リビニルアルコールを用いた強誘電性液晶表示素子(特
開昭63−1Of>626号公報)、また、樹脂層に交
流電界を印加を行なう(第14回液晶討論会講演予稿集
p、+32〜p。
リビニルアルコールを用いた強誘電性液晶表示素子(特
開昭63−1Of>626号公報)、また、樹脂層に交
流電界を印加を行なう(第14回液晶討論会講演予稿集
p、+32〜p。
133)などが提案されている。上記のような液晶表示
素子は、配向膜を塗布によって成膜する液晶表示素子で
あって、しかも双安定性がある程度改善されたものであ
ったが、双安定性が経時的に低下するとの問題、さらに
耐熱、対湿性の問題なと耐久性に不安かあった。
素子は、配向膜を塗布によって成膜する液晶表示素子で
あって、しかも双安定性がある程度改善されたものであ
ったが、双安定性が経時的に低下するとの問題、さらに
耐熱、対湿性の問題なと耐久性に不安かあった。
最近、液晶中に含まれる不純物イオンによる電荷が電圧
反転時に配向膜と液晶との界面に溜り、この界面にたま
った電荷(以下、界面電荷という)が強誘電性液晶表示
素子の双安定性をみたす原因となることが見出された。
反転時に配向膜と液晶との界面に溜り、この界面にたま
った電荷(以下、界面電荷という)が強誘電性液晶表示
素子の双安定性をみたす原因となることが見出された。
この知見に基づき、配向膜としてLB膜(Langmu
ir−Blodgett膜)を用いて双安定性を向上さ
せた液晶表示素子も提案されている(電子通信学会技術
研究報告EID88−38.1988年、第25頁)。
ir−Blodgett膜)を用いて双安定性を向上さ
せた液晶表示素子も提案されている(電子通信学会技術
研究報告EID88−38.1988年、第25頁)。
すなわち、LB@はトンネルもしくはポツピング伝導に
よって界面電荷を外部回路に速やかに逃すことができる
ので、液晶表示素子の双安定性を向上させることができ
る。また、LB膜は膜の厚さ方向にはトンネルもしくは
ホッピング伝導により導電性であるか、膜の厚さに垂直
方向く膜の面内〃向)には絶縁性となっている。
よって界面電荷を外部回路に速やかに逃すことができる
ので、液晶表示素子の双安定性を向上させることができ
る。また、LB膜は膜の厚さ方向にはトンネルもしくは
ホッピング伝導により導電性であるか、膜の厚さに垂直
方向く膜の面内〃向)には絶縁性となっている。
LB膜を配向膜として用いた液晶表示素子は、l−記の
ように優れた性質を有しているか、このような液晶表示
素子を製作するためには、LB膜の成膜という煩雑で、
高度な技術を必要とし、例えば大きな面積に均一な層を
形成することは極めて難しく、その工業的な実用化を阻
んでいる。
ように優れた性質を有しているか、このような液晶表示
素子を製作するためには、LB膜の成膜という煩雑で、
高度な技術を必要とし、例えば大きな面積に均一な層を
形成することは極めて難しく、その工業的な実用化を阻
んでいる。
さらに、液晶中に含まれる不純物イオンによる上記の好
ましくない作用を受けないように、イオンそのものを除
去する方法も提案されている。例えば、特開平2−83
532号公報に液晶表示素子(セル)の液晶の注入口近
傍にイオン吸着剤を含む層を設ける、あるいは特開昭6
3−163426号公報には液晶層内にイオン吸着剤を
含有させる等かある。
ましくない作用を受けないように、イオンそのものを除
去する方法も提案されている。例えば、特開平2−83
532号公報に液晶表示素子(セル)の液晶の注入口近
傍にイオン吸着剤を含む層を設ける、あるいは特開昭6
3−163426号公報には液晶層内にイオン吸着剤を
含有させる等かある。
しかしなから、液晶層内にイオン吸着剤を含有させたり
、あるい別層として設けることは、イオン吸着剤および
これに含まれる不純物か液晶中に存在することとなる。
、あるい別層として設けることは、イオン吸着剤および
これに含まれる不純物か液晶中に存在することとなる。
このような不純物の存在は、液晶の配白なとの液晶の変
化を妨げ易く好ましくないものである。
化を妨げ易く好ましくないものである。
[発明の目的]
本発明の目的は、メモリー性の向上した強誘電性液晶表
示素子を提供することにある。
示素子を提供することにある。
[発明の要旨]
本発明は、基板上に、ストライプ状また格子状の透明電
極および配向膜がこの順で設けられた一枚の透明電極基
板をそれぞれ配向膜を内側にして配置し、その間に強誘
電性液晶を封入してなる液晶表示素子において、 少なくとも一方の配向膜か、該透明電極と同じストライ
プ状または格子状の形で形成されることにより実質的に
該透明電極の上にのみに設けられ、干して該配向膜と該
透明電極の配向膜が設けられていない側壁部分とが該液
晶と直接接していることを特徴とする液晶表示素子にあ
る。
極および配向膜がこの順で設けられた一枚の透明電極基
板をそれぞれ配向膜を内側にして配置し、その間に強誘
電性液晶を封入してなる液晶表示素子において、 少なくとも一方の配向膜か、該透明電極と同じストライ
プ状または格子状の形で形成されることにより実質的に
該透明電極の上にのみに設けられ、干して該配向膜と該
透明電極の配向膜が設けられていない側壁部分とが該液
晶と直接接していることを特徴とする液晶表示素子にあ
る。
本発明の液晶表示素子の好ましい態様は以下の通っであ
る。
る。
1)該透明電極か、ストライプ状に形成されていること
を特徴とする上記液晶表示素f。
を特徴とする上記液晶表示素f。
2)該透明電極と配向膜との間に絶縁層が設けられてい
ることを特徴とする1−記液晶表示素子。
ることを特徴とする1−記液晶表示素子。
3)該配向膜の材料が、ポリイミド、ポリアミドおよび
ポリエステルのうちのいずれがであることを特徴と′1
−る上記液晶表示素子。
ポリエステルのうちのいずれがであることを特徴と′1
−る上記液晶表示素子。
4)該配向膜の材料が、SiO2、SiOおよびTiO
2のいずれかであることを特徴とする上記液晶表示素子
。
2のいずれかであることを特徴とする上記液晶表示素子
。
[発明の効果]
本発明の液晶表示素子の配向膜は、ストライプ状電極な
どの透明電極の上側の表面にのみ形成されており、側面
には形成されずに透明電極が露出している。このため、
液晶中に含まれる不純物イオンか移動することにより配
向膜と液晶との界面に溜った電荷は、露出した透明電極
の側面から外部回路へと逃げていくので界面電荷によっ
て双安定性が乱されることかない。
どの透明電極の上側の表面にのみ形成されており、側面
には形成されずに透明電極が露出している。このため、
液晶中に含まれる不純物イオンか移動することにより配
向膜と液晶との界面に溜った電荷は、露出した透明電極
の側面から外部回路へと逃げていくので界面電荷によっ
て双安定性が乱されることかない。
従って、本発明の強誘電性液晶表示素子は、双安定性す
なわちメモリー性の向上したものであるということがで
きる。
なわちメモリー性の向上したものであるということがで
きる。
また、配向膜と液晶との界面に電荷が溜らないことから
、電極としてストライプ電極を用いてマトリックス型デ
イスプレィとした場合、クロストークをほとんと起すこ
とがないとの効果も得ることかできる。
、電極としてストライプ電極を用いてマトリックス型デ
イスプレィとした場合、クロストークをほとんと起すこ
とがないとの効果も得ることかできる。
[発明の構成]
添付図面を参照しながら本発明の液晶表示素子の構成に
ついて説明する。
ついて説明する。
第1A−C図は、本発明の液晶表示素子の一例を示す模
式図である。
式図である。
第1A図は、本発明の液晶表示素子の一例の断面図であ
る。
る。
透明基板11a、llb上に、透明電極12a、12b
、配向膜13a、13bがそわぞれ、この順に積層され
て、透明電極基板二枚を構成している。二枚の透明電極
基板はそれぞれ配向膜13a、13bを向い合せるよう
に配置され、その間に強誘電性液晶14が封入されてい
る。透明電極12bは、透明基板fib上にストライプ
状の表示パターンの形で形成され、配向膜13bも該透
明電極の液晶側表面にのみ形成されている。従って、透
明電極12bの側面12bsには配向膜は形成されず、
電極が露出して液晶と接している。透明電極12aも1
2bと同様に、透明基板11a上にストライプ状の表示
パターンの形で形成され、配向膜13aも該透明電極の
液晶側表面にのみ形成されている。
、配向膜13a、13bがそわぞれ、この順に積層され
て、透明電極基板二枚を構成している。二枚の透明電極
基板はそれぞれ配向膜13a、13bを向い合せるよう
に配置され、その間に強誘電性液晶14が封入されてい
る。透明電極12bは、透明基板fib上にストライプ
状の表示パターンの形で形成され、配向膜13bも該透
明電極の液晶側表面にのみ形成されている。従って、透
明電極12bの側面12bsには配向膜は形成されず、
電極が露出して液晶と接している。透明電極12aも1
2bと同様に、透明基板11a上にストライプ状の表示
パターンの形で形成され、配向膜13aも該透明電極の
液晶側表面にのみ形成されている。
上記透明電極12bは、ストライプ状に形成されている
。透明電極12aおよび配向膜13aもストライプ状に
形成され、その際、ストライプの形が互いに直交するよ
うに形成さねている。これによりマトリックス表示が可
能となる。また、上記透明電極は、一方のみストライプ
状に形成されていてもよい。
。透明電極12aおよび配向膜13aもストライプ状に
形成され、その際、ストライプの形が互いに直交するよ
うに形成さねている。これによりマトリックス表示が可
能となる。また、上記透明電極は、一方のみストライプ
状に形成されていてもよい。
第1B図は、第1A図の液晶表示素子を第1A図と直交
する面で切断された断面図である。
する面で切断された断面図である。
透明基板11a、llb上に、透明電極12a、12b
、配向膜13a、13bかそれぞれ、この順に重層され
て、透明電極基板二枚を構成している。二枚の透明電極
基板はそれぞれ配向膜13a、13bを向い合せるよう
に配置ぎわ、その間に強誘電性液晶14か封入されてい
る。透明電極12aは、透明基板11a上にストライプ
状の表示パターンの形で形成され、配向膜13aも該透
明電極の液晶側表面にのみ形成されている。従って、透
明電極12aの側面12asには配向膜は形成されず、
電極か露出して液晶と接している。第一八図でも示した
ように、透明電極12bも12aと同様に、透明基板1
1b上にストライプ状の表示パターンの形で形成され、
配向膜13bも該透明電極の液晶側表面にのみ形成され
ている。
、配向膜13a、13bかそれぞれ、この順に重層され
て、透明電極基板二枚を構成している。二枚の透明電極
基板はそれぞれ配向膜13a、13bを向い合せるよう
に配置ぎわ、その間に強誘電性液晶14か封入されてい
る。透明電極12aは、透明基板11a上にストライプ
状の表示パターンの形で形成され、配向膜13aも該透
明電極の液晶側表面にのみ形成されている。従って、透
明電極12aの側面12asには配向膜は形成されず、
電極か露出して液晶と接している。第一八図でも示した
ように、透明電極12bも12aと同様に、透明基板1
1b上にストライプ状の表示パターンの形で形成され、
配向膜13bも該透明電極の液晶側表面にのみ形成され
ている。
第1A図と第1B図より、上記透明電極12aと12b
および配向膜13aと13bは、ストライプ状に形成さ
れ、そのストライプの形か互いに直交するように形成さ
れていることが分かる。
および配向膜13aと13bは、ストライプ状に形成さ
れ、そのストライプの形か互いに直交するように形成さ
れていることが分かる。
第1C図は、第1A図と第1B図で示された透明電極基
板の平面図である。
板の平面図である。
透明基板11a上に、透明電極12aかストライプ状に
形成され、同じ形状て配向膜13aか透明電極上のみに
形成されて透明電極基板を構成している。透明基板11
b上に形成された透明電極基板もストライプが直交して
いる以外は同し構成である。
形成され、同じ形状て配向膜13aか透明電極上のみに
形成されて透明電極基板を構成している。透明基板11
b上に形成された透明電極基板もストライプが直交して
いる以外は同し構成である。
上記透明電極は、表示パターンの形であわばどのような
ものでもよく、例えばセグメント表示を行なうため格子
状の表示パターンの透明電極でもよい。
ものでもよく、例えばセグメント表示を行なうため格子
状の表示パターンの透明電極でもよい。
第2図は、本発明の液晶表示素子の別の一例を示す断面
図である。
図である。
透明基板21a、21b上に、透明電極22a、22b
、配向膜23a、23bかそれぞれ、この順に重層され
て、透明電極基板二枚を構成している。一方の電極基板
21bと配向膜23bとの間には絶縁層25bが設けら
れている。二つの透明電極基板はそれぞれ配向膜23a
、23bを向い合せるように配置され、その間に強誘電
性液晶24が封入されている。透明電極22bは、透明
基板2ib上にストライプ状の表示パターンで形成され
、絶縁層25bは該透明電極の液晶側表面にのみ形成さ
れ、そして配向膜23bも絶縁層25b上のみに形成さ
れている。従って、透明電極22bの側面22bsには
絶縁層も配向膜は形成されず、電極が露出して液晶と接
している。透明電極22aは、透明基板12a上にスト
ライプ状の表示パターンの形で形成され、配向@ 25
aも該透明電極の液晶側表面にのみ形成されていてい
る。絶縁層25bは、配向膜が薄い場合に、イオンが配
向膜を通過することにより配向膜の機能低下することが
あり、これを防止することができる。透明電極22aお
よび配向23aもストライプ状に形成されている。
、配向膜23a、23bかそれぞれ、この順に重層され
て、透明電極基板二枚を構成している。一方の電極基板
21bと配向膜23bとの間には絶縁層25bが設けら
れている。二つの透明電極基板はそれぞれ配向膜23a
、23bを向い合せるように配置され、その間に強誘電
性液晶24が封入されている。透明電極22bは、透明
基板2ib上にストライプ状の表示パターンで形成され
、絶縁層25bは該透明電極の液晶側表面にのみ形成さ
れ、そして配向膜23bも絶縁層25b上のみに形成さ
れている。従って、透明電極22bの側面22bsには
絶縁層も配向膜は形成されず、電極が露出して液晶と接
している。透明電極22aは、透明基板12a上にスト
ライプ状の表示パターンの形で形成され、配向@ 25
aも該透明電極の液晶側表面にのみ形成されていてい
る。絶縁層25bは、配向膜が薄い場合に、イオンが配
向膜を通過することにより配向膜の機能低下することが
あり、これを防止することができる。透明電極22aお
よび配向23aもストライプ状に形成されている。
第1A−C図と同様、上記透明電極は、表示パターンの
形であればどのようなものでもよく、例えばセグメント
表示を行なうため格子状の表示パターンの透明電極でも
よい。
形であればどのようなものでもよく、例えばセグメント
表示を行なうため格子状の表示パターンの透明電極でも
よい。
上記透明電極は、一般に表示部全体の80〜95%を占
めるているので、その液晶側表面上にのみ設けられた配
向膜であっても、液晶を配向させる機能か低下するよう
なことはない。またト下基板の電気的短絡を起こすこと
もない。
めるているので、その液晶側表面上にのみ設けられた配
向膜であっても、液晶を配向させる機能か低下するよう
なことはない。またト下基板の電気的短絡を起こすこと
もない。
本発明の液晶表示素子は、第1A〜C図および第2図に
示したものたけてなく、スペーサーを使用したり、偏光
板を設けたりといった通常の液晶表示素子について行な
われる態様か、すへて可能である。特に、両配向膜間の
間隙(すなわち液晶層の層厚)を確保するためにスペー
サーか使用されることは好ましい。スペーサーとしては
、ガラスファイバー、ガラス・ビーズ、プラスチック・
ビーズ、アルミナやシリカなとの金属酸化物粒子か用い
られる。スペーサーの粒径は、用いられる液晶、配向膜
材料、セルキャップの設定、スベサーとして用いる粒子
などによって異なるか、1.2μmから6 p m h
)−数的である。
示したものたけてなく、スペーサーを使用したり、偏光
板を設けたりといった通常の液晶表示素子について行な
われる態様か、すへて可能である。特に、両配向膜間の
間隙(すなわち液晶層の層厚)を確保するためにスペー
サーか使用されることは好ましい。スペーサーとしては
、ガラスファイバー、ガラス・ビーズ、プラスチック・
ビーズ、アルミナやシリカなとの金属酸化物粒子か用い
られる。スペーサーの粒径は、用いられる液晶、配向膜
材料、セルキャップの設定、スベサーとして用いる粒子
などによって異なるか、1.2μmから6 p m h
)−数的である。
本発明の液晶表示素子に用いられる透明基板、透明電極
、配向膜、強誘電性液晶なとは、すべて従来から強誘電
性液晶表示素子に用いられている公知のものか利用でき
る。
、配向膜、強誘電性液晶なとは、すべて従来から強誘電
性液晶表示素子に用いられている公知のものか利用でき
る。
例えば、透明基板としては、平滑性の良好なフロートカ
ラスなとガラスの他、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート
、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
イミド、アセチルセルロース、ポリアミノ酸エステル、
芳香族ポリアミド等の耐熱樹脂、ポリスチレン、ポリア
クリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリア
クリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のビニ
ル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン等の含フツ素樹脂
及びそれらの変性体等から形成されたプラスチックフィ
ルムを挙げることができる。
ラスなとガラスの他、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート
、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
イミド、アセチルセルロース、ポリアミノ酸エステル、
芳香族ポリアミド等の耐熱樹脂、ポリスチレン、ポリア
クリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリア
クリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のビニ
ル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン等の含フツ素樹脂
及びそれらの変性体等から形成されたプラスチックフィ
ルムを挙げることができる。
透明電極としては、酸化インジウム(In203)、酸
化スズ(SnO2)およびITO(インジウム・スズ・
オキサイド)等を挙げることができる。
化スズ(SnO2)およびITO(インジウム・スズ・
オキサイド)等を挙げることができる。
配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリビニルアル
コール、ポリアミド(ナイロン)などの高分子膜、有機
シラン化合物によって形成される膜、真空蒸着によって
形成される5iO7,5iO1T102なとの薄膜を挙
げることかできる。
コール、ポリアミド(ナイロン)などの高分子膜、有機
シラン化合物によって形成される膜、真空蒸着によって
形成される5iO7,5iO1T102なとの薄膜を挙
げることかできる。
また、本発明に用いられる強誘電性液晶は従来より知ら
れているものが使用できる。
れているものが使用できる。
強誘電性を有する液晶は、具体的にはカイラルスメクテ
ィクC相(SmC’ )、H相(SmH”)、I相(S
mI7)、J相(SmJ” )、K相(SmK” )、
G相(SmG″)またはF相(SmF” )を有する液
晶である。
ィクC相(SmC’ )、H相(SmH”)、I相(S
mI7)、J相(SmJ” )、K相(SmK” )、
G相(SmG″)またはF相(SmF” )を有する液
晶である。
以下に、本発明に利用することのてきる強誘電性液晶を
例示する。
例示する。
(Rはn−アルキル基またはn−アルコキシ基、m=5
〜10.12.14) (Rはn−アルキル基またはn アルコキシ 基、 m=5〜10、 ! 2. (Rは アルキル基またはn アルコキシ 基、 m=5〜10、 2. (Rは アルキル基またはn −アルコキシ 基、 5〜10. 12. さらに、 上記以外にも、 例えば以下のようなも のを挙げることができる。
〜10.12.14) (Rはn−アルキル基またはn アルコキシ 基、 m=5〜10、 ! 2. (Rは アルキル基またはn アルコキシ 基、 m=5〜10、 2. (Rは アルキル基またはn −アルコキシ 基、 5〜10. 12. さらに、 上記以外にも、 例えば以下のようなも のを挙げることができる。
(ここで、
R= CH3
C2■5)
上記以外にも、たとえば、「高速液晶技kJ(シーエム
シー発行)p、I27〜161に記載されているような
公知の強誘電性液晶がすへて、本発明に使用することが
できる。
シー発行)p、I27〜161に記載されているような
公知の強誘電性液晶がすへて、本発明に使用することが
できる。
また、具体的な液晶組成物としては、チッソ■製のC5
−1018、C5−1023、C51025、C5−1
026、ロブイック■製のDOF0004、DOFOO
O6、DOFOOO8、メルク社製(7)ZLI−42
37−000、ZLI−4237−100、ZLI−4
654100などを挙げることができるが、これに限定
されるものではない。これらの液晶の中には液晶に溶解
する二色性染料、減粘剤等を添加しても何ら支障はない
。
−1018、C5−1023、C51025、C5−1
026、ロブイック■製のDOF0004、DOFOO
O6、DOFOOO8、メルク社製(7)ZLI−42
37−000、ZLI−4237−100、ZLI−4
654100などを挙げることができるが、これに限定
されるものではない。これらの液晶の中には液晶に溶解
する二色性染料、減粘剤等を添加しても何ら支障はない
。
次に、本発明の液晶表示素子を製造する例を順を追って
以下に述べる。
以下に述べる。
まず配向膜形成用塗布液を、たとえば、ポリイミドおよ
びその前駆体であるポリアミック酸、ポリアミド、ポリ
ビニルアルコール、ポリイミドアミドなど従来より配向
膜材料として公知の高分子材料をN−メチル−2−ピロ
リドン、ジオキサン、THF、グリコール誘導体など適
当な溶媒に溶かした溶液を調製する。この塗布液には、
前記成分以外にも基板との接着を増したり、あるいは塗
布液の粘度を調整する目的などで、副成分として他の高
分子重合体や有機金属などが添加されていてもよい。
びその前駆体であるポリアミック酸、ポリアミド、ポリ
ビニルアルコール、ポリイミドアミドなど従来より配向
膜材料として公知の高分子材料をN−メチル−2−ピロ
リドン、ジオキサン、THF、グリコール誘導体など適
当な溶媒に溶かした溶液を調製する。この塗布液には、
前記成分以外にも基板との接着を増したり、あるいは塗
布液の粘度を調整する目的などで、副成分として他の高
分子重合体や有機金属などが添加されていてもよい。
上記配向膜形成用塗布液を、透明基板上に常法によって
設けられた透明電極上に、スピンコーターなどによって
塗布、乾燥、熱処理することによって配向膜を形成する
ことができる。
設けられた透明電極上に、スピンコーターなどによって
塗布、乾燥、熱処理することによって配向膜を形成する
ことができる。
ストライプ状などの表示パターンの形の透明電極の実質
的に表面にのみ配向膜を形成する配向膜のバターニング
は例えば以下のように行なうことができる。
的に表面にのみ配向膜を形成する配向膜のバターニング
は例えば以下のように行なうことができる。
ストライプ状等の透明電極の表面に上記配向膜形成用塗
布液をスピンコード法等により塗布し、乾燥して熱処理
を行なう前にフォトレジスト層形成用塗布液を塗布する
。該フォトレジスト塗布層に透明電極と同じパターンを
形成するように露光し、現像する。次いで、透明電極以
外に、すなわち基板上に存在するの配向膜を除去するた
めエツチング(使用する配向膜が溶解するような酸、ア
ルカリまたは有機溶剤を用いる)を行ない、そして配向
膜のパターン上に残ったフォトレジスト層を除去し、配
向膜を120℃〜300℃で熱処理することによりスト
ライプ状などの表示パターンの形の透明電極の表面のみ
に配向膜を形成することができる。
布液をスピンコード法等により塗布し、乾燥して熱処理
を行なう前にフォトレジスト層形成用塗布液を塗布する
。該フォトレジスト塗布層に透明電極と同じパターンを
形成するように露光し、現像する。次いで、透明電極以
外に、すなわち基板上に存在するの配向膜を除去するた
めエツチング(使用する配向膜が溶解するような酸、ア
ルカリまたは有機溶剤を用いる)を行ない、そして配向
膜のパターン上に残ったフォトレジスト層を除去し、配
向膜を120℃〜300℃で熱処理することによりスト
ライプ状などの表示パターンの形の透明電極の表面のみ
に配向膜を形成することができる。
感光性樹脂を配向膜として使用する場合は、フォ]・レ
ジスト層塗布液を塗布せず、直接パターン露光、現像処
理、加熱処理の順で行なうことにより配向膜を形成する
ことかできる。
ジスト層塗布液を塗布せず、直接パターン露光、現像処
理、加熱処理の順で行なうことにより配向膜を形成する
ことかできる。
上記配向膜の材料は、塗布の場合は前記有機高分子を、
蒸着の場合は前記無機化合物をか使用される。また、配
向膜の膜厚は、用いる液晶および配向膜の種類により異
なるが、一般に200〜5000λてあり、好ましくは
300〜1000λである。
蒸着の場合は前記無機化合物をか使用される。また、配
向膜の膜厚は、用いる液晶および配向膜の種類により異
なるが、一般に200〜5000λてあり、好ましくは
300〜1000λである。
ト記フォトレジスト層の材料としては、ポジ型でもネガ
型でもよく、たととばWAYCOAT−FH2030、
同FH2060(以上富士ハントエレクトロテクノロジ
ー■製)、0FPR−800(東京応化■製)を挙げる
ことができる。
型でもよく、たととばWAYCOAT−FH2030、
同FH2060(以上富士ハントエレクトロテクノロジ
ー■製)、0FPR−800(東京応化■製)を挙げる
ことができる。
透明電極基板上に設けられた塗布膜は、加熱処理かされ
た後、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル
のような合成繊維、綿、羊毛のような天然繊維なとてう
どング処理される。
た後、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル
のような合成繊維、綿、羊毛のような天然繊維なとてう
どング処理される。
ト記配向膜の形成は、透明電極上に直接行なってもよい
し、また、透明電極上に絶縁層を設け、その上に形成し
てもよい。
し、また、透明電極上に絶縁層を設け、その上に形成し
てもよい。
上記絶縁層の材料としては、三次元架橋か可能な有機高
分子、5in2などの無機酸化物が好ましい。絶縁層は
上記配向膜と同様に、透明電極上に塗布または蒸着によ
り、形成することができる。ストライプ状または格子状
の透明電極の表面にのみ絶縁層を形成する場合も、配向
膜のバターニングと同様に行なうことができる。
分子、5in2などの無機酸化物が好ましい。絶縁層は
上記配向膜と同様に、透明電極上に塗布または蒸着によ
り、形成することができる。ストライプ状または格子状
の透明電極の表面にのみ絶縁層を形成する場合も、配向
膜のバターニングと同様に行なうことができる。
上記のようにして製造した、透明基板、透明電極および
配向膜からなる透明電極基板を少なくとも一方に持つ一
対の透明電極基板を配向膜か内側になるようにして、間
隙をあけて相対させ、セルとする。この間隙の大きさ、
すなわちセル・キャップは0.5μm〜5μm程度が一
般的である。
配向膜からなる透明電極基板を少なくとも一方に持つ一
対の透明電極基板を配向膜か内側になるようにして、間
隙をあけて相対させ、セルとする。この間隙の大きさ、
すなわちセル・キャップは0.5μm〜5μm程度が一
般的である。
次ぎに、このセル内に強誘電性液晶を注入、封止した後
に徐冷する。
に徐冷する。
以上のようにして、本発明の液晶表示素子を製造するこ
とができる。
とができる。
もちろん、本発明の液晶表示素子は、使用目的に応じて
偏光板、反射板、位相差板、カラーフィルターなと、従
来の液晶表示素子に設けられる構成を設けることができ
る。
偏光板、反射板、位相差板、カラーフィルターなと、従
来の液晶表示素子に設けられる構成を設けることができ
る。
次に本発明の実施例、比較例を記載する。たたし、本発
明はこの実施例に限定されるものではない。
明はこの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
二枚の厚さ1.1mmのガラス板のそれぞれに、インジ
ウム−スズ酸化物(ITO)の透明電極をストライプ状
(電極の幅:200μm、電極間の間隙=20μm)に
形成した。
ウム−スズ酸化物(ITO)の透明電極をストライプ状
(電極の幅:200μm、電極間の間隙=20μm)に
形成した。
この二枚のITO電極付きのガラス板の電極を有する面
に、ポリイミド(サンエバー150、日産化学■製)を
スピナーで塗布した。
に、ポリイミド(サンエバー150、日産化学■製)を
スピナーで塗布した。
スピナーの条件は、回転数2500 r、p、m、、時
間30秒であった。塗布後、100“C130分乾燥し
て加熱未処理の配向膜を形成した。このトにネガ型フォ
トレジスト(WAYCOAT−FH2030、富士ハン
トエレクトロテクノロジー■製)を塗布し、露光現像し
て上記透明電極と同じパターンのフォト・レジスト層を
形成した。配向膜のフォトレジスト層を持たない部分を
サンエバーリンス液(日産化学■製)を用いてエツチン
グ除去した。そして、透明電極表面に残った配向膜を2
50℃で1時間加熱処理した。
間30秒であった。塗布後、100“C130分乾燥し
て加熱未処理の配向膜を形成した。このトにネガ型フォ
トレジスト(WAYCOAT−FH2030、富士ハン
トエレクトロテクノロジー■製)を塗布し、露光現像し
て上記透明電極と同じパターンのフォト・レジスト層を
形成した。配向膜のフォトレジスト層を持たない部分を
サンエバーリンス液(日産化学■製)を用いてエツチン
グ除去した。そして、透明電極表面に残った配向膜を2
50℃で1時間加熱処理した。
この塗膜の両方の面を、ナイロン起毛布でラビング処理
し、それぞれのラビング処理面を内側にして、ラビング
方向が同一に且つ電極パターンが直交するように二枚の
ガラス板を2μmのスペーサー(真糸球、触媒化成工業
■製)を介して重ね合せて、セル・ギャップが2μmの
セルを作成した。このセルにチッソ■製の強誘電性液晶
C8−1025を100℃で注入し、約り℃/分の速度
で室温まで徐冷して液晶表示素子を製造した。
し、それぞれのラビング処理面を内側にして、ラビング
方向が同一に且つ電極パターンが直交するように二枚の
ガラス板を2μmのスペーサー(真糸球、触媒化成工業
■製)を介して重ね合せて、セル・ギャップが2μmの
セルを作成した。このセルにチッソ■製の強誘電性液晶
C8−1025を100℃で注入し、約り℃/分の速度
で室温まで徐冷して液晶表示素子を製造した。
[実施例2コ
実施例1において、配向膜を形成する前に、透明電極基
板上にSiO2を真空蒸着することにより層厚300又
の絶縁層を形成し、ネガ型フォトレジスト(WAYCO
AT−FH2030、富士ハントエレクトロテクノロジ
ー■製)を塗布、露光現像して上記透明電極と同しパタ
ーンのフォトレジスト層を形成し、そしてNaOH水溶
液をlいてエッチンク除去して透明電極表面にのみ絶和
層を残した以外は実施例1と同様にして液晶表示素子を
製造した。
板上にSiO2を真空蒸着することにより層厚300又
の絶縁層を形成し、ネガ型フォトレジスト(WAYCO
AT−FH2030、富士ハントエレクトロテクノロジ
ー■製)を塗布、露光現像して上記透明電極と同しパタ
ーンのフォトレジスト層を形成し、そしてNaOH水溶
液をlいてエッチンク除去して透明電極表面にのみ絶和
層を残した以外は実施例1と同様にして液晶表示素子を
製造した。
[比較例1]
実施例1において、配向膜を実施例1て用いた塗布液と
同じものを塗布し、80℃、30分幹燥、そしてフォト
レジストによるバターニングを行なわずに、250℃で
1時間加熱処理して透明電極および基板全面に形成した
以外は実施例1と同様にして液晶表示素子を製造した。
同じものを塗布し、80℃、30分幹燥、そしてフォト
レジストによるバターニングを行なわずに、250℃で
1時間加熱処理して透明電極および基板全面に形成した
以外は実施例1と同様にして液晶表示素子を製造した。
示−の捧
上記のようにして製造した実施例1および比較例1の液
晶表示素子を、電圧10V、幅500μ秒のパルスでメ
モリー性を測定した。結果を第1表に示す。
晶表示素子を、電圧10V、幅500μ秒のパルスでメ
モリー性を測定した。結果を第1表に示す。
第1表
上記の実施例およびメモリー性の測定から明らかなよう
に、本発明の液晶表示素子はメモリー性(双安定性)の
向上した強誘電性液晶表示素子である。
に、本発明の液晶表示素子はメモリー性(双安定性)の
向上した強誘電性液晶表示素子である。
第1A図は、液晶表示素子の構成例を模式的に示す断面
図である。 第1B図は、液晶表示素子の構成例を模式的に示す断面
図である。 第1C図は、第1A図および第1B図の液晶表示素子に
示される透明電極基板を模式的に示す平面図である。 第2図は、液晶表示素fの別の構成例を模式的に示す断
面図である。 1b、21a、21b:透明基板 2b、22a、22b−透明電極 22bs :透明電極側面 13b、21a、21b:配向膜 24:液晶 :絶縁層 11a、1 12a 、 1 12as 、 13a 、 14、 5b 特許出願人 富士写真フィルム株式会社代 理 人 弁
理士 柳川 秦男 第 1△ 図 第 図 第 B 図 2as 第 図
図である。 第1B図は、液晶表示素子の構成例を模式的に示す断面
図である。 第1C図は、第1A図および第1B図の液晶表示素子に
示される透明電極基板を模式的に示す平面図である。 第2図は、液晶表示素fの別の構成例を模式的に示す断
面図である。 1b、21a、21b:透明基板 2b、22a、22b−透明電極 22bs :透明電極側面 13b、21a、21b:配向膜 24:液晶 :絶縁層 11a、1 12a 、 1 12as 、 13a 、 14、 5b 特許出願人 富士写真フィルム株式会社代 理 人 弁
理士 柳川 秦男 第 1△ 図 第 図 第 B 図 2as 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基板上に、ストライプ状また格子状の透明電極およ
び配向膜がこの順で設けられた二枚の透明電極基板をそ
れぞれ配向膜を内側にして配置し、その間に強誘電性液
晶を封入してなる液晶表示素子において、 少なくとも一方の配向膜が、該透明電極と同じストライ
プ状または格子状の形で形成されることにより実質的に
該透明電極の上にのみに設けられ、そして該配向膜と該
透明電極の配向膜が設けられていない側壁部分とが該液
晶と直接接していることを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25223990A JPH04130415A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25223990A JPH04130415A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04130415A true JPH04130415A (ja) | 1992-05-01 |
Family
ID=17234450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25223990A Pending JPH04130415A (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04130415A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0584963A2 (en) * | 1992-07-30 | 1994-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
JPH06175107A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-24 | Canon Inc | 液晶素子 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP25223990A patent/JPH04130415A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0584963A2 (en) * | 1992-07-30 | 1994-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
EP0584963B1 (en) * | 1992-07-30 | 2001-10-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
JPH06175107A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-24 | Canon Inc | 液晶素子 |
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