JPH04181219A - Ferroelectric liquid crystal element - Google Patents

Ferroelectric liquid crystal element

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Publication number
JPH04181219A
JPH04181219A JP2308723A JP30872390A JPH04181219A JP H04181219 A JPH04181219 A JP H04181219A JP 2308723 A JP2308723 A JP 2308723A JP 30872390 A JP30872390 A JP 30872390A JP H04181219 A JPH04181219 A JP H04181219A
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JP
Japan
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liquid crystal
color
ferroelectric liquid
color filter
threshold
Prior art date
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Pending
Application number
JP2308723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Takao
高尾 英昭
Makoto Kojima
誠 小嶋
Masanobu Asaoka
正信 朝岡
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH04181219A publication Critical patent/JPH04181219A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the ferroelectric liquid crystal element having excellent display and driving characteristics by decreasing the surface roughness of the color filters of respective picture elements having the smaller film thickness and nearly equaling the threshold values of the respective picture elements. CONSTITUTION:A ferroelectric liquid crystal 4 is crimped between substrates 2 and 3 and patterned transparent electrodes 5, 6 are disposed on the respective substrates 2, 3. Orientation control films 7, 8 are formed thereon. The color filters of red R, green G, blue B are so formed as to have desired spectral characteristics. The surfaces of the color filters are previously controlled with respective to the difference in the film thicknesses by each color generated on account of the coating process to eliminate the differences in the threshold characteristics generated from the differences in the thicknesses of the liquid crystal layers by each color in order to obtain the desired spectral characteristics. Namely, the surface roughness is increased (R>G>B) in order of the larger film thicknesses of the color filters (R>G>B) and the threshold characteristic differences generated from the thicknesses of the liquid crystal layers by each color (thicker order: B>G>R) are corrected. The threshold characteristics of the respective picture elements are nearly equaled in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液晶表示素子や液晶−光シヤツターアレイ等
の強誘電性液晶素子に関し、更に詳しくは、カラーフィ
ルターの膜厚差から生じるしきい値特性の差を改善する
ことにより、表示ならびに駆動特性を改善した強誘電性
液晶素子に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to ferroelectric liquid crystal elements such as liquid crystal display elements and liquid crystal-optical shutter arrays, and more specifically relates to ferroelectric liquid crystal elements such as liquid crystal display elements and liquid crystal optical shutter arrays. The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal element with improved display and driving characteristics by improving differences in threshold characteristics.

[従来の技術] 従来の液晶素子としては、例えばエム・シャット(M、
 5chadt) とダブりニー・ヘルフリッヒ(W、
 He1frich)著°゛アプライド・フィジックス
・レターズ” (“Applied Physics 
Letters ” )第18巻、第4号(1971年
2月15日発行)、第127頁〜128頁の“ボルテー
ジ・デイペンダント・オプティカル・アクティビティ−
・オブ・ア・ツィステッド・ネマチック・リキッド・ク
リスタル(“Voltage Dependent 0
ptical Activityof a Twist
ed Nematic Liquid Crysta1
″)に示されたツィステッド・ネマチック(twist
ednematic)液晶を用いたものが知られている
。このTN液晶は、画素密度を高(したマトリクス電極
構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生する
問題点があるため、画素数が制限されていた。
[Prior Art] As a conventional liquid crystal element, for example, M-Shut (M,
5chadt) and Double Helfrich (W,
“Applied Physics Letters” by He1frich
Letters” Volume 18, No. 4 (published February 15, 1971), pp. 127-128 “Voltage Dependant Optical Activity”
・Of a Twisted Nematic Liquid Crystal (“Voltage Dependent 0
ptical Activity of a Twist
ed Nematic Liquid Crysta1
Twisted nematic (twist
(ednematic) liquid crystal is known. This TN liquid crystal has a problem in that crosstalk occurs during time-division driving using a matrix electrode structure with high pixel density, so the number of pixels is limited.

また、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素
子を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素
子が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成
する工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成す
ることが難しい問題点がある。
Furthermore, a display element is known in which a switching element using a thin film transistor is connected to each pixel, and each pixel is switched. However, the process of forming the thin film transistor on the substrate is extremely complicated, and the display element has a large area. There are some problems that make it difficult to create.

これらの問題点を解決するものとして、クラーク(C1
ark)等により米国特許第4.367、924号明細
書で強誘電性液晶素子が提案されている。
As a solution to these problems, Clark (C1
A ferroelectric liquid crystal device has been proposed by Ark et al. in US Pat. No. 4,367,924.

第2図は強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例を
模式的に描いたものである。21aと21bは、Inz
O3,5nOzやITO(Indium Tin 0x
ide)等の薄膜からなる透明電極で被覆された基板(
ガラス板)であり、その間に複数の液晶分子層22がガ
ラス面に垂直になる様に配向したSmC”相またはSm
H”相の液晶が封入されている。太線で示した線23が
液晶分子を表わしており、この液晶分子23は、その分
子に直交した方向に双極子モーメント(P工)24を有
している。基板21aと21b上の電極間に一定の閾値
以上の電圧を印加すると、液晶分子23のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント(Pよ)24はすべて電界方
向に向(よう、液晶分子23の配向方向を変えることが
できる。液晶分子23は細長い形状を有しており、その
長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例え
ばガラス面の上下に互いにクロスニコルの位置関係に配
置した偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性
が変わる液晶光学変調素子となることは容易に理解され
る。
FIG. 2 schematically depicts an example of a cell for explaining the operation of a ferroelectric liquid crystal. 21a and 21b are Inz
O3,5nOz and ITO (Indium Tin 0x
A substrate coated with a transparent electrode made of a thin film such as
glass plate), between which a plurality of liquid crystal molecular layers 22 are oriented perpendicularly to the glass surface.
H" phase liquid crystal is sealed. The thick line 23 represents the liquid crystal molecule, and the liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P) 24 in the direction perpendicular to the molecule. When a voltage higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and all the dipole moments (P) 24 are directed in the direction of the electric field. The orientation direction of the liquid crystal molecules 23 can be changed.The liquid crystal molecules 23 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the long axis direction and short axis direction. It is easily understood that by placing polarizers arranged in the same relationship, a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of applied voltage can be obtained.

本発明の強誘電性液晶素子で好ましく用いられる液晶セ
ルは、その厚さを充分に薄く (例えば10μ以下)す
ることができる。このように液晶相が薄くなるにしたが
い、第3図に示すように電界を印加していない状態でも
液晶分子のらせん構造はほどけ、非らせん構造となり、
その双極子モーメントPa又はpbは上向き(34a)
又は下向き(34b)のどちらかの状態をとる。このよ
うなセルに、第3図に示す如く一定の閾値以上の極性の
異なる電界EaまたはEbを付与すると、双極子モーメ
ントは、電界Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上
向き34a又は、下向き34bと向きを変え、それに応
じて液晶分子は第一の安定状態33a、あるいは第二の
安定状態33bの何れか一方に配向する。
The liquid crystal cell preferably used in the ferroelectric liquid crystal element of the present invention can have a sufficiently thin thickness (for example, 10 μm or less). As the liquid crystal phase becomes thinner in this way, the helical structure of the liquid crystal molecules unwinds and becomes a non-helical structure even when no electric field is applied, as shown in Figure 3.
Its dipole moment Pa or pb is upward (34a)
or downward (34b). When an electric field Ea or Eb of a different polarity, which is equal to or higher than a certain threshold value, is applied to such a cell as shown in FIG. Accordingly, the liquid crystal molecules are oriented in either the first stable state 33a or the second stable state 33b.

このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は、先に述べたが2つある。その第1は、応答
速度が極めて速いことであり、第2は液晶分子の配向が
双安定性を有することである。第2の点を、例えば第3
図によって更に説明すると、電界Eaを印加すると液晶
分子は第一の安定状態33aに配向するが、この状態は
電界を切っても安定である。又、逆向きの電界Ebを印
加すると、液晶分子は第二の安定状態33bに配向して
、その分子の向きを変えるが、やはり電界を切ってもこ
の状態に留っている。また、与える電界Eaが一定の閾
値を越えない限り、それぞれの配向状態にやはり維持さ
れている。このような応答速度の速さと、双安定性が有
効に実現されるには、セルとしては出来るだけ薄い方が
好ましい。
As mentioned above, there are two advantages to using such a ferroelectric liquid crystal as an optical modulation element. The first is that the response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of liquid crystal molecules has bistability. the second point, e.g.
To further explain with reference to the figure, when the electric field Ea is applied, the liquid crystal molecules are oriented in a first stable state 33a, and this state remains stable even when the electric field is turned off. When an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented to a second stable state 33b and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field Ea does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable that the cell be as thin as possible.

この強誘電性液晶素子が所定の駆動特性を発揮するため
には、一対の平行基板間に配置される強誘電性液晶が、
電界の印加状態とは無関係に、上記2つの安定状態の間
での変換が効果的に起こるような分子配列状態にあるこ
とが必要である。例えばカイラルスメクティック相を有
する強誘電性液晶については、カイラルスメクティック
相の液晶分子層が基板面に対して垂直で、したがって液
晶分子軸が基板面にほぼ平行に配列した領域(モノドメ
イン)が形成される必要がある。
In order for this ferroelectric liquid crystal element to exhibit predetermined driving characteristics, the ferroelectric liquid crystal placed between a pair of parallel substrates must
It is necessary that the molecules be arranged in such a state that conversion between the two stable states effectively occurs regardless of the state of application of the electric field. For example, in a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic phase, a layer of liquid crystal molecules in the chiral smectic phase is perpendicular to the substrate surface, thus forming a region (monodomain) in which the liquid crystal molecular axes are aligned almost parallel to the substrate surface. It is necessary to

第4図は従来の強誘電性液晶素子の断面図を表わす。す
なわち、第4図に示す従来の強誘電性液晶素子40は、
一対の平行基板41と42を有しており、基板41と4
2にはそれぞれマトリクス電極構造をなすストライブ状
の透明電極43と44が設けられている。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a conventional ferroelectric liquid crystal element. That is, the conventional ferroelectric liquid crystal element 40 shown in FIG.
It has a pair of parallel substrates 41 and 42.
2 are provided with strip-shaped transparent electrodes 43 and 44 each forming a matrix electrode structure.

一般に、カラーフィルターは赤(R)、緑(G)、青(
B)、又はその他の色素またはこれを含む層がらなって
いるが、各色素層の膜厚はその形成法にかかわらずそれ
ぞれ異なるので、2000人〜lpm程度の差が形成さ
れる。この結果、この色素層の膜厚差により各色ごとに
液晶層の厚みが変わるために、同一の電界強度で駆動で
きないというしきい優待性のムラが生じる。
Generally, color filters are red (R), green (G), blue (
B) or other dyes or layers containing the same, but the thickness of each dye layer is different regardless of its formation method, so a difference of about 2000 lpm is formed. As a result, the thickness of the liquid crystal layer changes for each color due to the difference in the film thickness of the dye layer, resulting in uneven threshold preferential treatment in which driving cannot be performed with the same electric field strength.

この様に強誘電性液晶と接する面で、各画素毎に200
0Å以上の膜厚差が存在すると、その膜厚差から、各画
素毎にしきい優待性が異なってしまい、強誘電性液晶の
均一な駆動及び表示が得られなくなってしまう。
In this way, on the surface in contact with the ferroelectric liquid crystal, each pixel has 200
If a film thickness difference of 0 Å or more exists, the threshold preference will differ for each pixel due to the film thickness difference, making it impossible to obtain uniform driving and display of the ferroelectric liquid crystal.

[発明が解決しようとする課題] 本発明者等は、この様なカラーフィルターの各画素毎の
膜厚差が、強誘電性液晶に対するしきい優待性のムラを
発生させる原因となっていることを実験により明らかに
した。
[Problems to be Solved by the Invention] The present inventors have discovered that the difference in film thickness for each pixel of a color filter causes unevenness in threshold preferential treatment for ferroelectric liquid crystals. was revealed through experiments.

本発明の目的は、上記の各画素毎のしきい優待性の差の
発生を防止し、均一な表示を優れた駆動特性で得ること
のできる強誘電性液晶素子を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal element that can prevent the above-mentioned difference in threshold preference between pixels and provide uniform display with excellent drive characteristics.

[課題を解決するための手段] 本発明者等は、特にカラーフィルターの表面状態(表面
粗さ)の差によっても、強誘電性液晶のしきい優待性が
変化することに着目し、カラーフィルターの各画素毎の
膜厚差から生じるしきい優待性の差を、カラーフィルタ
ーの表面状態の差により制御することができる強誘電性
液晶素子を見い出したものである。
[Means for Solving the Problems] The present inventors focused on the fact that the threshold preference of ferroelectric liquid crystals changes depending on the difference in the surface condition (surface roughness) of color filters, and We have discovered a ferroelectric liquid crystal element in which the difference in threshold preference resulting from the difference in film thickness between each pixel can be controlled by the difference in the surface condition of the color filter.

本発明の強誘電性液晶素子は、この様な知見に基づくも
のであり、より詳しくは、液晶層の厚みが厚いもの程(
=カラーフィルターの膜厚が薄いもの程)、カラーフィ
ルターの表面性をより良好にし、小さな電界においても
液晶の応答をしゃす(し、又逆に液晶層の厚みが薄いも
の程(=カラーフィルターの膜厚が厚いもの程)、カラ
ーフィルターの表面性をおとし、より大きな電界の印加
により液晶が応答するように制御し、各画素毎のしきい
優待性の差をな(す点に特徴を有する。
The ferroelectric liquid crystal element of the present invention is based on such knowledge, and more specifically, the thicker the liquid crystal layer is, the more
= The thinner the color filter layer is, the better the color filter's surface properties will be, and the liquid crystal will respond even in a small electric field. It is characterized by the fact that the thicker the film, the lower the surface properties of the color filter, and the application of a larger electric field controls the liquid crystal to respond, thereby making a difference in the threshold preferential treatment for each pixel. .

すなわち、本発明は、透明電極の形成された一対の平行
基板間に強誘電性液晶を挟持し、少なくとも一方の透明
電極と基板間にカラーフィルターを有する強誘電性液晶
素子において、各画素のカラーフィルターの膜厚の薄い
もの程表面粗さを小さくし、各画素のしきい優待性をほ
ぼ同一にそろえたことを特徴とする強誘電性液晶素子で
ある。
That is, the present invention provides a ferroelectric liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates on which transparent electrodes are formed, and a color filter is provided between at least one of the transparent electrodes and the substrate. This ferroelectric liquid crystal element is characterized in that the thinner the filter film is, the smaller the surface roughness is, and the threshold preferential characteristics of each pixel are made almost the same.

以下、本発明を図面に基ずき説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第1図は本発明に係わる強誘電性液晶素子の基本構成を
示す断面図である。第1図において、強誘電性液晶素子
1はガラス板またはプラスチック板などの透明板を用い
た基板2と3を有し、その間には強誘電性液晶4が挟持
されている。各基板2と3にはマトリクス電極構造を形
成するストライブ状のパターン形状の透明電極5と6が
配設され、この透明電極の上には配向制御膜7及び8が
形成されている。R(赤)、G(緑)、B(貴)の各カ
ラーフィルターは、所望の分光特性となるよう、あらか
じめ着色材料濃度を設定したものにて形成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of a ferroelectric liquid crystal element according to the present invention. In FIG. 1, a ferroelectric liquid crystal element 1 has substrates 2 and 3 made of transparent plates such as glass plates or plastic plates, and a ferroelectric liquid crystal 4 is sandwiched between them. Transparent electrodes 5 and 6 in a striped pattern forming a matrix electrode structure are provided on each substrate 2 and 3, and alignment control films 7 and 8 are formed on the transparent electrodes. Each of the R (red), G (green), and B (noble) color filters is formed with a coloring material concentration set in advance so as to have desired spectral characteristics.

一方、必要に応じては、各カラーフィルター間の窪みに
遮光層10が形成され、さらにその上に保護膜または平
坦化膜9が形成されている。
On the other hand, if necessary, a light shielding layer 10 is formed in the recess between each color filter, and a protective film or a flattening film 9 is further formed thereon.

上記の構成による基板では、所望の分光特性を得る目的
で、積極的に色毎に膜厚を変えた場合、あるいは等しい
膜厚に設定した場合にでも、コーティングプロセス上生
じる色毎の膜厚差に対して、あらかじめカラーフィルタ
ーの表面性を制御しているため、色毎の液晶層の厚みの
差から生じるしきい優待性の差をなくすことができる。
In the substrate with the above configuration, even if the film thickness is actively changed for each color in order to obtain the desired spectral characteristics, or even if the film thickness is set to be the same, the difference in film thickness for each color that occurs during the coating process. On the other hand, since the surface properties of the color filters are controlled in advance, it is possible to eliminate differences in threshold preferential treatment resulting from differences in the thickness of the liquid crystal layer for each color.

すなわち、第1図の例においては、カラーフィルターの
膜厚の大きい順(R>G>B)に表面粗さを太き(しく
R>G>B)、各色毎の液晶層の厚み(厚い順: B>
G>R)から生じるしきい優待性差を補正しているもの
である。
In other words, in the example shown in Figure 1, the surface roughness increases in descending order of the film thickness of the color filter (R>G>B), and the thickness of the liquid crystal layer for each color (thickest) increases. Order: B>
This corrects the threshold preferential difference resulting from G>R).

本発明では、膜厚差及び表面粗さの差を任意に設定する
ことができるが、強誘電性液晶の配向欠陥に影響を及ぼ
さない範囲で適用することが好ましい。具体的には、カ
ラーフィルターの膜厚の差としては0.5pm以下、好
ましくは0.3ILm以下とするのが望ましい。又、カ
ラーフィルターの表面粗さとしては、最大粗さRmax
値として0.5em以下、好ましくは0.3gm以下の
範囲において制御するのが望ましい。
In the present invention, the difference in film thickness and the difference in surface roughness can be set arbitrarily, but it is preferable to apply them within a range that does not affect alignment defects of the ferroelectric liquid crystal. Specifically, it is desirable that the difference in film thickness of the color filter is 0.5 pm or less, preferably 0.3 ILm or less. Also, as the surface roughness of the color filter, the maximum roughness Rmax
It is desirable to control the value within a range of 0.5 em or less, preferably 0.3 gm or less.

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂膜を
形成するバインダーとしては、感光性基をその分子内に
有する芳香族系のポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂
で、特に、可視光波長域(400〜700nm )で特
定の光吸収特性を持たないもの(光透過率で90%程度
以上のもの)が好ましい。この観点からは、特に芳香族
系のポリアミド樹脂が好ましい。
The binder forming the colored resin film of the color filter in the present invention is an aromatic polyamide resin or polyimide resin having a photosensitive group in its molecule, especially in the visible light wavelength range (400 to 700 nm). It is preferable to use a material that does not have light absorption characteristics (light transmittance of about 90% or more). From this point of view, aromatic polyamide resins are particularly preferred.

また、本発明における感光性を有する基としては、以下
に示す様な感光性の炭化水素不飽和基をもつ芳香族類で
あれば良(、例えば、 (1)安息香酸エステル類 (式中R1はCHX=CY−COO−Z−5Xは−H又
は−C,H5、Yは−H又は−CH5,2は−又はエチ
ル基又はグリシジル基を示す) (2)ベンジルアクリレート類 (3)ジフェニルエーテル類 (式中R2はCHX=CY−CONH−、CH2=CY
−COO−(CH,) 2−OCO又はCH2=CY−
COO−CH2−を1個以上含むもの、X、Yは前記意
義を示す) (4)カルコン類及びその他化合物鎖 (式中R3はH−、アルキル基、アルコキシ基を示す) 等が挙げられる。
In addition, the photosensitive group in the present invention may be an aromatic group having a photosensitive hydrocarbon unsaturated group as shown below (for example, (1) benzoic acid esters (in the formula R1 (2) Benzyl acrylates (3) Diphenyl ethers (In the formula, R2 is CHX=CY-CONH-, CH2=CY
-COO-(CH,) 2-OCO or CH2=CY-
(4) chalcone and other compound chains (in the formula, R3 represents H-, an alkyl group, or an alkoxy group).

これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂の具体例を示すと、“リソコー) P
A−1000”(商品名、宇部興産株製)、“リソコー
) PI−400” (商品名、宇部興産■製)等が挙
げられる。
Specific examples of aromatic polyamide resins and polyimide resins having these groups in the molecule include “Lisoko” P
Examples include "A-1000" (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.) and "Lisoko PI-400" (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.).

一般にフォトリソ工程で用いられる感光性樹脂は、その
化学構造によって差はあるものの、機械的特性をはじめ
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の耐久性に優れたものは少
ない。これに対し、上記本発明の感光性ポリアミド樹脂
又はポリイミド樹脂は、化学構造的にも、これらの耐久
性に優れた樹脂系であり、これらを用いて形成したカラ
ーフィルターの耐久性も非常に良好なものとなる。特に
、強誘電性液晶素子のカラーフィルターとして問題とな
りつる透明導電膜のスパッタ形成時の耐熱性および液晶
素子組み立て時のインナースペーサーによるカラーフィ
ルターの破損等に対して優れた性能を発揮するものであ
る。
Generally, photosensitive resins used in photolithography processes vary depending on their chemical structure, but there are few that have excellent durability such as mechanical properties, heat resistance, light resistance, and solvent resistance. On the other hand, the photosensitive polyamide resin or polyimide resin of the present invention described above is a resin system with excellent durability in terms of chemical structure, and the durability of color filters formed using them is also very good. Become something. In particular, it exhibits excellent performance in terms of heat resistance during sputtering of transparent conductive films that are problematic as color filters for ferroelectric liquid crystal devices, and damage to color filters caused by inner spacers when assembling liquid crystal devices. .

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂層を
形成する着色材料としては、有機顔料、無機顔料、染料
等のうち所望の分光特性を得られるものであれば、特に
限定されるものではない。
The coloring material forming the colored resin layer of the color filter in the present invention is not particularly limited, as long as it can obtain desired spectral characteristics among organic pigments, inorganic pigments, dyes, etc.

この場合、各材料を単体で用いることも、これらのうち
のいくつかの混合物として用いることもできる。ただし
、染料を用いた場合には、染料自体の耐久性により、カ
ラーフィルターの性能が支配されるが、上記本発明の樹
脂系を用いれば、通常の染色カラーフィルターに比べ性
能の優れたものが形成可能である。従って、カラーフィ
ルターの色特性及び諸性能から勘案すると有機顔料が着
色材料として最も好ましい。
In this case, each material can be used alone or as a mixture of some of these materials. However, when a dye is used, the performance of the color filter is controlled by the durability of the dye itself, but if the resin system of the present invention is used, a filter with superior performance compared to ordinary dyed color filters can be obtained. Formable. Therefore, in view of the color characteristics and various performances of the color filter, organic pigments are most preferable as the coloring material.

有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシアニン系顔料、
そしてインジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、ペ
リノン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソイン
ドリノン系、フタロン系、メチン・アゾメチン系、その
他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらの
うちのいくつかの混合物が用いられる。
Organic pigments include azo pigments such as soluble azo, insoluble azo, condensed azo, phthalocyanine pigments,
and fused polycyclic pigments including indigo, anthraquinone, perylene, perinone, dioxazine, quinacridone, isoindolinone, phthalone, methine/azomethine, and other metal complex systems, or any number of these. A mixture of these is used.

本発明におけるカラーフィルターの表面粗さを制御する
方法としては、上記着色材料の分散度合いを色毎に変え
て着色樹脂を調製する方法、あるいは上記着色材料とと
もに色毎に任意の配合で透明徴粒子を分散させ、着色樹
脂を調製する方法等がある。
As a method of controlling the surface roughness of the color filter in the present invention, a method of preparing a colored resin by changing the degree of dispersion of the above-mentioned coloring material for each color, or a method of preparing a colored resin by changing the degree of dispersion of the above-mentioned coloring material for each color, or using an arbitrary combination of the above-mentioned coloring material and transparent particles for each color. There are methods for preparing colored resins by dispersing them.

この場合の透明徴粒子としては、SiO□、 Sin。In this case, the transparent particles include SiO□ and Sin.

Ai)zo3.5isN*、 Taxes等の無機微粒
子や、あるいは、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリア
ミド。
Ai) Inorganic fine particles such as zo3.5isN*, Taxes, or polyacrylic, polystyrene, polyamide.

ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート。Polyimide, polyurethane, polycarbonate.

シリコン系等の有機微粒子の中から選ばれた1種または
2種以上の混合物を用いることができる。
One type or a mixture of two or more types selected from organic fine particles such as silicon-based particles can be used.

この透明徴粒子は、制御する表面粗さの程度にもよるが
、一般には一次粒子の平均粒径として500Å以下、好
ましくは50〜200 ILmのものを用いるのが望ま
しい。
Although it depends on the degree of surface roughness to be controlled, it is generally desirable to use transparent particles having an average primary particle diameter of 500 Å or less, preferably 50 to 200 ILm.

本発明において、着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、上記の感光性ポリアミドまたはポリイミド
樹脂溶液に、所望の分光特性を有する上記着色材料をそ
れぞれ10〜50wt%程度、さらに、先め、膜厚差か
ら生じるしきい優待性差に対応した表面粗さを調製する
上記透明徴粒子を各色毎に、それぞれO〜20wt%程
度、好ましくは0〜10wt%の任意の割合で配合し、
超音波あるいは三本ロール等により充分に分散させた後
、好ましくは1 gm以下のフィルターにて粒径の太き
いものを除去して調製する。
In the present invention, the colored resin used to form the colored resin layer is prepared by adding about 10 to 50 wt% of each of the above colored materials having desired spectral characteristics to the above photosensitive polyamide or polyimide resin solution. , the above-mentioned transparency particles for adjusting the surface roughness corresponding to the threshold preferential difference resulting from the difference in film thickness are blended for each color in an arbitrary proportion of about 0 to 20 wt%, preferably 0 to 10 wt%,
After sufficient dispersion using ultrasonic waves or triple rolls, large particles are preferably removed using a filter of 1 gm or less.

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂層は
、前記着色樹脂をスピンナー、ロールコータ−等の塗布
装置により基板上に塗布し、フォトリソ工程によりパタ
ーン状に形成され、その層厚は所望とする分光特性に応
じて決定されるが、通常はほぼ0.5〜5gm程度、好
ましくは0.5〜1.5ルm程度が望ましい。
The colored resin layer of the color filter of the present invention is formed by applying the colored resin onto a substrate using a coating device such as a spinner or a roll coater, and forming a pattern through a photolithography process, and the layer thickness is determined according to desired spectral characteristics. Although it is determined depending on the situation, it is usually about 0.5 to 5 gm, preferably about 0.5 to 1.5 lm.

着色樹脂層と下地の基板間との接着性を更に増す必要が
ある場合には、基板上にあらかじめシランカップリング
剤等で薄く塗布した後に着色樹脂パターンを形成するか
、あるいは、あらかじめ着色樹脂中にシランカップリン
グ剤等を少量添加したものを用いてカラーフィルターを
形成することにより、−層効果的である。
If it is necessary to further increase the adhesion between the colored resin layer and the underlying substrate, either apply a thin layer of silane coupling agent or the like on the substrate and then form a colored resin pattern, or By forming a color filter using a material to which a small amount of a silane coupling agent or the like is added, a layer effect can be obtained.

なお、本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹
脂層は、それ自体充分な耐久性を有する良好な材料で構
成されているが、特に、より各種の環境条件から、着色
樹脂層を保護するため、またはカラーフィルター表面を
ある程度平坦化するためには、着色樹脂層表面に、ポリ
アミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート
、シリコン系等の有機樹脂や5iaN4. Sin□、
 Sin、 Aj)aos。
The colored resin layer of the color filter of the present invention is itself made of a good material that has sufficient durability. In order to flatten the surface of the color filter to some extent, organic resin such as polyamide, polyimide, polyurethane, polycarbonate, silicone, etc., or 5iaN4. Sin□,
Sin, Aj) aos.

Ta2es等の無機膜をスピンコード、ロールコートの
塗布法で、あるいは蒸着法によって、保護膜または平坦
化膜として設けることができる。また、保護膜9の膜厚
は、強誘電性液晶4の膜厚を決定することができるので
、従って液晶材料の種類や要求される応答速度などによ
り変化するが、−船釣には0.2ルm〜20用m、好適
には0.5ルm〜10涛mの範囲に設定される。
An inorganic film such as Ta2es can be provided as a protective film or a planarizing film by a spin cord coating method, a roll coating method, or a vapor deposition method. The thickness of the protective film 9 can determine the thickness of the ferroelectric liquid crystal 4, so it varies depending on the type of liquid crystal material and the required response speed. It is set in the range of 2 m to 20 m, preferably 0.5 m to 10 m.

さらに、表示特性を向上させる為に、以下に示す3通り
のいずれかの方法により遮光層を設けることができる。
Furthermore, in order to improve display characteristics, a light shielding layer can be provided by any of the following three methods.

(1)ガラス基板上または着色樹脂パターン上、或いは
保護膜または平坦化膜上のいずれかに、前記着色樹脂層
を形成するのと同様の感光性ポリアミノ系樹脂に、カー
ボンブラック、鉄黒、黒鉛、銅−クロム系、銅−鉄一マ
ンガン系の複合酸化物思顔料、またはその他遮光能力を
持つ金属粉等の遮光材料を分散させた遮光樹脂を用い、
各画素間の窪みに合わせて、フォトリソ工程により遮光
パターンを形成する方法。
(1) Carbon black, iron black, or graphite is added to the same photosensitive polyamino resin as that used to form the colored resin layer either on the glass substrate, on the colored resin pattern, or on the protective film or flattening film. , using a light-shielding resin in which light-shielding materials such as copper-chromium-based, copper-iron-manganese-based complex oxide pigments, or other metal powders with light-shielding ability are dispersed.
A method of forming a light-shielding pattern using a photolithography process to match the depressions between each pixel.

(2)ガラス基板上あるいは着色樹脂パターン上、或い
は保護膜または平坦化膜上のいずれかに、クロム、アル
ミニウム等の遮光能力を持つ金属薄膜を蒸着、スパッタ
等により形成し、各画素間の窪みに合わせてレジストマ
スクを形成し、各画素上の金属薄膜をエツチング除去す
ることにより遮光パターンを形成する方法。
(2) A thin metal film such as chromium or aluminum with light-shielding ability is formed by vapor deposition or sputtering on either the glass substrate, the colored resin pattern, the protective film or the planarizing film, and the depressions between each pixel are A method of forming a light-shielding pattern by forming a resist mask and etching away the metal thin film on each pixel.

(3)ガラス基板上に着色樹脂パターンを形成する際に
、前記着色樹脂パターンの隣接する各2色の端部(2〜
151Lm程度)を重ね合わせることにより遮光パター
ンを同時に形成し、該カラーフィルター層上に重ね合わ
せ部分を平坦化させる為に、前記保護膜または平坦化膜
を設ける方法。
(3) When forming a colored resin pattern on a glass substrate, adjacent edges of each of the two colors (2 to
A method in which a light-shielding pattern is simultaneously formed by overlapping layers (approximately 151 Lm), and the protective film or flattening film is provided on the color filter layer in order to flatten the overlapping portion.

本発明に用いられる配向制御膜の材料としては、例えば
、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセ
クール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド
、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリ
ア樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類、あるいは感光性ポ
リイミド、感光性ポリアミド、環状ゴム系フォトレジス
ト、フェノールノボラック系フォトレジストあるいは電
子線フォトレジスト(ポリメチルメタクリレート、エポ
キシ化−1,4−ポリブタジェンなど)などから選択し
て形成することができる。配向制御膜7は、強誘電性液
晶の膜厚にも依存するが、−船釣には10人〜lpm、
好適には100人〜3000人の範囲に設定する。
Examples of materials for the alignment control film used in the present invention include polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyester, polycarbonate, polyvinyl acecool, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, and urea. resins, acrylic resins, photosensitive polyimides, photosensitive polyamides, cyclic rubber photoresists, phenol novolac photoresists, electron beam photoresists (polymethyl methacrylate, epoxidized-1,4-polybutadiene, etc.), etc. It can be formed by selecting from. Although the alignment control film 7 depends on the film thickness of the ferroelectric liquid crystal, -10 people to lpm for boat fishing;
It is preferably set in a range of 100 to 3000 people.

本発明で用いる液晶材料として、とくに適したものは双
安定性を有する液晶であって、強誘電性を有するもので
ある。具体的にはカイラルスメクティックC相(SmC
’) 、 H相(SmH”) 、  I相(SmI”)
 、 J相(SmJ”) 、 K相(SmK”) 、 
G相(SmG”)またはF相(SmF”)のl夜晶を用
いることができる。
Particularly suitable liquid crystal materials for use in the present invention are liquid crystals having bistability and ferroelectricity. Specifically, chiral smectic C phase (SmC
'), H phase (SmH"), I phase (SmI")
, J phase (SmJ”), K phase (SmK”),
G-phase (SmG'') or F-phase (SmF'') night crystals can be used.

この強誘電性液晶については、°ル・ジュールナル・ド
・フイジーク・ルチール” (“LEJOURNAL 
DE PHYSIQUE LETTRES”)  19
75年、卦(L−69) 号、「フェロエレクトリック
・リキ・ソド・クリスタルスJ (rFerroele
ctric LiquidCrystalsJ ); 
 ”アプライド・フィシ・ソクス・レターズ(”App
lied Physics Letters ” )1
980年、36 (11)号 、「サブミクロ・セカン
ド・バイスティプル・エレクトロオブチック・スイッチ
ング・イン・リキッド・クリスタルス」(rsubmi
cro 5econd B15table Elect
roopticSwitching in Liqui
d CrystalsJ) ; ”固体物理”1981
年 16 (141)号、「液晶」等に記載されており
、本発明においては、これらに開示された強誘電性液晶
を使用することができる。
Regarding this ferroelectric liquid crystal,
19
1975, Hexa (L-69) issue, ``Ferroelectric Liqui Sodo Crystals J (rFerroele
ctric Liquid CrystalsJ);
“Applied Fisi Socs Letters”
Lied Physics Letters”)1
980, No. 36 (11), “Submicro Second Bistiple Electroobtic Switching in Liquid Crystals” (rsubmi
cro 5econd B15table Elect
roopticSwitching in Liqui
d CrystalsJ) ; “Solid State Physics” 1981
No. 16 (141), ``Liquid Crystal'', etc., and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.

強誘電性液晶の具体例としては、例えばデシロキシベン
ジリデン−p′−アミノ−2−メチルブチルシンナメー
ト(DOBAMBC) 、ヘキシルオキシベンジリデン
−p′−アミノ−2−クロルプロピルシンナメート (
HOBACPC)、4−o−(2−メチル)−ブチルレ
ゾルリリデン−4′−オクチルアニリン(MBRAS)
が挙げられる。
Specific examples of ferroelectric liquid crystals include decyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC), hexyloxybenzylidene-p'-amino-2-chloropropylcinnamate (
HOBACPC), 4-o-(2-methyl)-butylresollylidene-4'-octylaniline (MBRAS)
can be mentioned.

これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合物
がカイラルスメクティック相となるような温度状態に保
持するため、必要に応じて素子をヒーターが埋め込まれ
たブロック等により支持することができる。
When constructing an element using these materials, the element can be supported by a block or the like in which a heater is embedded, if necessary, in order to maintain the temperature at such a temperature that the liquid crystal compound enters the chiral smectic phase.

[イ乍用] 本発明の強誘電性液晶素子は、透明電極の形成された一
対の平行基板間に強誘電性液晶を挟持し、少なくとも一
方の透明電極と基板間にカラーフィルターを有する素子
において、各画素のカラーフィルターから生じている膜
厚差に対し、その膜厚の薄いもの程表面粗さを小さ(し
であるので、液晶層の厚みの差から生じる電界強度の差
を液晶分子の駆動のしやすさの差で補正することにより
、各画素でのしきい優待性をほぼ同一にそろえることが
できる。
[For use] The ferroelectric liquid crystal element of the present invention is an element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates on which transparent electrodes are formed, and a color filter is provided between at least one of the transparent electrodes and the substrate. , the thinner the film thickness is, the smaller the surface roughness is due to the difference in film thickness caused by the color filter of each pixel. Therefore, the difference in electric field strength caused by the difference in the thickness of the liquid crystal layer is reduced By correcting based on the difference in ease of driving, it is possible to make the threshold preferential treatment of each pixel almost the same.

[実施例] 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 第5図(a)〜(f)は、R,G、83色の色画素の形
成工程を示す工程図である。
Embodiment 1 FIGS. 5(a) to 5(f) are process diagrams showing the process of forming color pixels of 83 colors, R and G.

まず、コーニング社の# 7059ガラス基板51上に
、所望の分光特性を得ることのできる青色着色樹脂材[
ヘリオゲン ブルー (Heliogen Blue)
L7080  (商品名、 BASF社製、 C,1,
No、 74160)をPA−1000C(商品名、宇
部興産社製、ポリマー分=10%、溶剤:N−メチル−
2−ピロリドン、顔料:ボリマー=1=2配合)に分散
させ作製した感光性の着色樹脂材]をスピンナー塗布法
により、1.3ルmの膜厚に塗布して着色樹脂層52を
形成した。(第5図(a)参照) 次に、該着色樹脂層52に80℃、10分間のプリベー
クを行なった後、形成しようとするパターン形状に対応
したフォトマスク53を介して高圧水銀灯にて露光した
。(第5図(b)参照)露光終了後、第5図(c)のご
とく、光硬化部分52aを有する着色樹脂層52の未露
光部のみを溶解する専用現像液(N−メチル−2−ピロ
リドンを主成分とする現像液)にて超音波を使用して現
像し、専用リンス液(例えば、イソプロピルアルコール
を主成分とするリンス液)で処理した後、200℃、3
0分間のボストベークを行ない、パターン形状を有する
青色のパターン状着色樹脂層54を形成した。(第5図
(d)参照) 続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、第2色目として緑色着色樹脂材[リオノール グリー
ン(Lionol Green) 6YK (m品名。
First, on a Corning #7059 glass substrate 51, a blue colored resin material [
Heliogen Blue
L7080 (Product name, manufactured by BASF, C,1,
No. 74160) to PA-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, polymer content = 10%, solvent: N-methyl-
A photosensitive colored resin material prepared by dispersing 2-pyrrolidone in a pigment:bolimer=1=2 formulation] was applied to a film thickness of 1.3 m by a spinner coating method to form a colored resin layer 52. . (See FIG. 5(a)) Next, the colored resin layer 52 is prebaked at 80° C. for 10 minutes, and then exposed to light using a high-pressure mercury lamp through a photomask 53 corresponding to the pattern shape to be formed. did. (See FIG. 5(b)) After the exposure, as shown in FIG. 5(c), a special developer (N-methyl-2- After developing using ultrasonic waves in a developing solution containing pyrrolidone as the main component and processing with a special rinsing solution (for example, a rinsing solution containing isopropyl alcohol as the main component), the
Bost baking was performed for 0 minutes to form a blue patterned colored resin layer 54 having a patterned shape. (See FIG. 5(d)) Next, a green colored resin material [Lionol Green 6YK (m product name)] was applied as a second color onto the glass substrate on which the blue colored pattern was formed.

東洋インキ社製、 C,1,No、 74265)及び
5iOz系微粒子[AEROSIL (商品名1日本ア
エロジル社製)コをPA−1000C(商品名、宇部興
産社製、ポリマー分=10%、溶剤:N−メチル−2−
ピロリドン、顔料:ボリマー=1;2配合、 5i02
系微粒子=0.5wt%含有)に分散させ作製した感光
性の着色樹脂材]を用いる以外は、上記と同様にして、
1.51の膜厚の緑色のパターン状着色樹脂層55を基
板上の所定の位置に形成した。
Toyo Ink Co., Ltd., C, 1, No. 74265) and 5iOz-based fine particles [AEROSIL (product name 1, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were combined with PA-1000C (product name, Ube Industries, Ltd., polymer content = 10%, solvent: N-methyl-2-
Pyrrolidone, pigment: Bolimer = 1; 2 combination, 5i02
In the same manner as above, except for using a photosensitive colored resin material prepared by dispersing it in microparticles (containing 0.5 wt%),
A green patterned colored resin layer 55 having a thickness of 1.51 mm was formed at a predetermined position on the substrate.

さらに、この様にして青色及び緑色パターンの形成され
ている基板上に、第3色目として、赤色着色樹脂材[イ
ルガジン レッド (Irgazin Red)BPT
 (商品名、チバガイギー(Ciba−Geigy)社
製。
Furthermore, a red colored resin material [Irgazin Red BPT] was applied as a third color onto the substrate on which the blue and green patterns were formed in this way.
(Product name, manufactured by Ciba-Geigy).

C,1,No、 71127)及び5iOz系微粒子[
AEROSIL(商品名1日本アエロジル社製)]をP
A−1000C(商品名、宇部興産社製、ポリマー分=
10%、溶剤二N−メチルー2−ピロリドン、顔料:ボ
リマ−=1:2配合、 5102系微粒子= 1.0w
t%含有)に分散させ作製した感光性の着色樹脂材]を
用いる以外は、上記と同様にして、1.7pmの膜厚の
赤色のパターン状着色樹脂層56を基板上の所定の位置
に形成し、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色ストラ
イプの着色パターンを得た。(第5図(e)参照) 上記の様にして得られた青色、緑色、赤色のパターン状
着色樹脂層の表面粗さ(最大粗さ: RmaxJIS−
BO601に定義されている値を示す)を触針式表面粗
さ計(小板研究所製)で測定した結果、各色のパターン
状着色樹脂層の表面粗さはそれぞれ青色0,10壓m、
緑色0.18鳩m、赤色0.30終mの値であった。
C, 1, No. 71127) and 5iOz-based fine particles [
AEROSIL (product name 1 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)]
A-1000C (product name, manufactured by Ube Industries, polymer content =
10%, solvent 2N-methyl-2-pyrrolidone, pigment:bolimer = 1:2 blend, 5102 series fine particles = 1.0w
A red patterned colored resin layer 56 with a film thickness of 1.7 pm was placed at a predetermined position on the substrate in the same manner as described above except that a photosensitive colored resin material prepared by dispersing in A colored pattern of three color stripes of R (red), G (green), and B (blue) was obtained. (See Figure 5(e)) Surface roughness (maximum roughness: RmaxJIS-
As a result of measuring the surface roughness of the patterned colored resin layer of each color using a stylus-type surface roughness meter (showing the value defined in BO601), the surface roughness of the patterned colored resin layer of each color was 0, 10 μm for blue, 10 μm for blue, and 10 μm for blue, respectively.
The values were 0.18 m for green and 0.30 m for red.

次に、3色着色パターンの形成されたガラス基板上に、
遮光層として、黒色着色樹脂材[カーボンブラック(C
,1,No、77266)をPA−1000C(ポリマ
ー分=10%、顔料:ボリマー=1=4配合)に分散さ
せて作製した感光性の着色樹脂材]を用い、上記と同様
の方法にて各画素間の間隙に合致させて遮光パターンの
遮光層57を形成した。
Next, on the glass substrate on which the three-color colored pattern was formed,
As a light shielding layer, a black colored resin material [carbon black (C
, 1, No. 77266) in PA-1000C (polymer content = 10%, pigment: polymer = 1 = 4 blend)] using the same method as above. A light shielding layer 57 having a light shielding pattern was formed to match the gap between each pixel.

この様にして得られたカラーフィルターパターン上に、
保護膜または平坦化膜58として着色樹脂材に用いたも
のと同様の透明樹脂材[PA−1000C(商品名、宇
部興産社製、ポリマー分=10%、溶剤二N−メチルー
2−ピロリドン)]をススピンナー塗布法により約1.
0pm厚の膜厚にて形成した。(第5図(f)参照) 以上により、膜厚の異なった各色に対し、表面状態の異
なったカラーフィルター基板を形成することができた。
On the color filter pattern obtained in this way,
A transparent resin material similar to that used for the colored resin material as the protective film or flattening film 58 [PA-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content = 10%, solvent 2N-methyl-2-pyrrolidone)] Approximately 1.
It was formed with a film thickness of 0 pm. (See FIG. 5(f)) As described above, it was possible to form color filter substrates with different surface states for each color having different film thicknesses.

具体的にはカラーフィルターの膜厚の小さい順(B<G
<R)に表面性の良いカラーフィルター基板が形成され
た。
Specifically, in descending order of color filter film thickness (B<G
<R) A color filter substrate with good surface properties was formed.

次に第1図に示す様に、ITOを500人の厚さにスパ
ッタリング法により成膜し、透明電極5とした。この上
に配向制御膜7として、ポリイミド形成溶′ti、(日
立化成工業rPIQ J )を300Orpm テ回転
するスピンナーで塗布し、250℃で30分間加熱を行
って2000人のポリイミド被膜を形成した。しかる後
、このポリイミド被膜表面をラビング処理した。
Next, as shown in FIG. 1, a transparent electrode 5 was formed by forming an ITO film to a thickness of 500 mm by sputtering. On top of this, a polyimide forming solution 'ti' (Hitachi Chemical rPIQ J) was applied as an orientation control film 7 using a spinner rotating at 300 rpm and heated at 250° C. for 30 minutes to form a 2,000-layer polyimide film. Thereafter, the surface of this polyimide film was subjected to a rubbing treatment.

このようにして形成したカラーフィルター基板と、対向
する基板3を貼り合せてセル組し、強誘電性液晶を注入
、封口して液晶素子を得た。この液晶素子を駆動させた
ところ、各色毎のしきい値特性がほぼ一致し、駆動特性
の優れたものが得られた。
The thus formed color filter substrate and the opposing substrate 3 were bonded together to form a cell, and ferroelectric liquid crystal was injected and sealed to obtain a liquid crystal element. When this liquid crystal element was driven, the threshold characteristics for each color were almost the same, and excellent driving characteristics were obtained.

比較例1 前記実施例1で、SiO□系微粒子を用いないで、それ
以外は実施例1と同様にして液晶素子を作製し、駆動さ
せたところ各色毎にしきい値特性が異なっていた。
Comparative Example 1 A liquid crystal element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the SiO□-based fine particles were not used, and when it was driven, the threshold characteristics were different for each color.

すなわち、カラーフィルターの膜厚の薄いもの程(B<
G<R)、より高い印加電圧を加えないと駆動せず、駆
動特性の劣ったものであった。
In other words, the thinner the color filter is (B<
G<R), it did not drive unless a higher applied voltage was applied, and the drive characteristics were poor.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、基板上のカラー
フィルター層の各色毎の膜厚に応じて、先め表面粗さを
調整することにより、液晶層厚の差から生じる各色毎の
しきい値特性の差をなくすことができ、表示ならびに駆
動特性の優れた強誘電性液晶素子を提供することができ
る。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by first adjusting the surface roughness according to the film thickness of each color of the color filter layer on the substrate, differences in liquid crystal layer thickness can be avoided. It is possible to eliminate the differences in threshold characteristics for each color that occur, and to provide a ferroelectric liquid crystal element with excellent display and drive characteristics.

さらに、本発明によれば、機械的強度にも優れ、かつ、
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の緒特性に優れた微細パタ
ーンを有するカラーフィルター部分を、簡便な製造工程
により作製することが可能であり、カラー強誘電性液晶
素子として性能の優れたものを簡便に提供することがで
きる。
Furthermore, according to the present invention, it has excellent mechanical strength, and
Color filter parts with fine patterns that have excellent properties such as heat resistance, light resistance, and solvent resistance can be manufactured using a simple manufacturing process, and have excellent performance as color ferroelectric liquid crystal elements. can be provided easily.

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

第1図は本発明に係わる強誘電性液晶素子の基本構成を
示す示す断面図、第2図及び第3図は本発明で用いる強
誘電性液晶を模式的に表わした斜視図、第4図は従来の
強誘電性液晶素子の断面図および第5図(a)〜(f)
は本発明の色画素の形成工程を示す工程図である。 1.40・・・強誘電性液晶素子 2、3.41.42.51・・・基板 4.47・・・強誘電性液晶 5、 6.43.44・・・透明電極 7、8.45.46・・・配向制御膜 9、48.58・・・保護膜(平坦化膜)10、57・
・・遮光層 52・・・着色樹脂層 52a・・・光硬化部分 53・・・フォトマスク
FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of a ferroelectric liquid crystal element according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are perspective views schematically showing the ferroelectric liquid crystal used in the present invention, and FIG. are a cross-sectional view of a conventional ferroelectric liquid crystal element and FIGS. 5(a) to (f).
FIG. 2 is a process diagram showing the process of forming color pixels according to the present invention. 1.40... Ferroelectric liquid crystal element 2, 3.41.42.51... Substrate 4.47... Ferroelectric liquid crystal 5, 6.43.44... Transparent electrode 7, 8. 45.46... Orientation control film 9, 48.58... Protective film (flattening film) 10, 57.
...Light shielding layer 52...Colored resin layer 52a...Photocured portion 53...Photomask

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)透明電極の形成された一対の平行基板間に強誘電
性液晶を挟持し、少なくとも一方の透明電極と基板間に
カラーフィルターを有する強誘電性液晶素子において、
各画素のカラーフィルターの膜厚の薄いもの程表面粗さ
を小さくし、各画素のしきい値特性をほぼ同一にそろえ
たことを特徴とする強誘電性液晶素子。
(1) A ferroelectric liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates on which transparent electrodes are formed, and a color filter is provided between at least one of the transparent electrodes and the substrate,
A ferroelectric liquid crystal device characterized in that the thinner the film thickness of the color filter of each pixel, the smaller the surface roughness, and the threshold characteristics of each pixel are made almost the same.
(2)前記カラーフィルターが、感光性基を分子内に有
する芳香族系のポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂中
に着色材料を分散してなる着色樹脂のフォトリソ工程に
より形成されてなる請求項1記載の強誘電性液晶素子。
(2) The strong color filter according to claim 1, wherein the color filter is formed by a photolithography process of a colored resin obtained by dispersing a coloring material in an aromatic polyamide resin or a polyimide resin having a photosensitive group in the molecule. Dielectric liquid crystal element.
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