JPH04240821A - 液晶電気光学装置 - Google Patents
液晶電気光学装置Info
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- JPH04240821A JPH04240821A JP2371891A JP2371891A JPH04240821A JP H04240821 A JPH04240821 A JP H04240821A JP 2371891 A JP2371891 A JP 2371891A JP 2371891 A JP2371891 A JP 2371891A JP H04240821 A JPH04240821 A JP H04240821A
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- crystal electro
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
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- Optics & Photonics (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶光
シャッターアレー等の液晶電気光学装置に関するもので
ある。
シャッターアレー等の液晶電気光学装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置
は、クラークらの米国特許第４３６７９２４号公報でメ
モリ性を有すること、高速応答が可能なこと、マルチプ
レックス特性が良好なこと等が報告されて以来、精力的
に研究がなされている。
は、クラークらの米国特許第４３６７９２４号公報でメ
モリ性を有すること、高速応答が可能なこと、マルチプ
レックス特性が良好なこと等が報告されて以来、精力的
に研究がなされている。
【０００３】本出願人は、このような液晶電気光学装置
のメモリ性を向上させるには、強誘電性液晶が屈折した
構造のスメクチック層を有し、そのスメクチック層の層
法線と基板とのなす角度を±１０゜以内、かつスメクチ
ック層の層法線と配向膜の配向処理方向とのなす角度を
±１０゜以内とすることが有効であることを提案してい
る。
のメモリ性を向上させるには、強誘電性液晶が屈折した
構造のスメクチック層を有し、そのスメクチック層の層
法線と基板とのなす角度を±１０゜以内、かつスメクチ
ック層の層法線と配向膜の配向処理方向とのなす角度を
±１０゜以内とすることが有効であることを提案してい
る。
【０００４】従来の液晶電気光学装置の断面図を図７に
示す。図７に示されるように従来一般に使用されている
スペーサ４５にはシリカビーズなどの球形のものがある
。このスペーサ４５を搭載した液晶電気光学装置は通常
、電極２および配向膜３の形成された一方の基板１上に
スペーサ４５を散布し、次に電極２および配向膜３を形
成した他の基板１と対向させ、この二枚の基板１間に強
誘電性液晶４を挟持して作製される。
示す。図７に示されるように従来一般に使用されている
スペーサ４５にはシリカビーズなどの球形のものがある
。このスペーサ４５を搭載した液晶電気光学装置は通常
、電極２および配向膜３の形成された一方の基板１上に
スペーサ４５を散布し、次に電極２および配向膜３を形
成した他の基板１と対向させ、この二枚の基板１間に強
誘電性液晶４を挟持して作製される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶電気光学装
置はスペーサ４５を散布して作製していたため、スペー
サ４５を基板１上の所望の位置に配置することは不可能
であった。このため強誘電性液晶４の層構造を前記特定
の層構造にすることは困難であった。また、スペーサ４
５を所望の位置に配置できないため、基板１間のギャッ
プを均一に保持できないという問題や、コントラストむ
らが生じるという問題もあった。
置はスペーサ４５を散布して作製していたため、スペー
サ４５を基板１上の所望の位置に配置することは不可能
であった。このため強誘電性液晶４の層構造を前記特定
の層構造にすることは困難であった。また、スペーサ４
５を所望の位置に配置できないため、基板１間のギャッ
プを均一に保持できないという問題や、コントラストむ
らが生じるという問題もあった。
【０００６】そこで本発明は、強誘電性液晶の層構造を
容易に制御することの可能な液晶電気光学装置の提供を
目的とするものである。
容易に制御することの可能な液晶電気光学装置の提供を
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶電気光学装
置は、それぞれ電極および配向膜の形成された二枚の基
板間に強誘電性液晶を挟持して構成されるもので、前記
強誘電性液晶は屈折した構造のスメクチック層を有し、
前記スメクチック層の層法線と前記基板とのなす角度が
±１０゜以内であり、かつ前記スメクチック層の層法線
と前記配向膜の配向処理方向とのなす角度が±１０°以
内であり、スペーサは絶縁性物質から構成され形状が柱
状であることを特徴とするものである。
置は、それぞれ電極および配向膜の形成された二枚の基
板間に強誘電性液晶を挟持して構成されるもので、前記
強誘電性液晶は屈折した構造のスメクチック層を有し、
前記スメクチック層の層法線と前記基板とのなす角度が
±１０゜以内であり、かつ前記スメクチック層の層法線
と前記配向膜の配向処理方向とのなす角度が±１０°以
内であり、スペーサは絶縁性物質から構成され形状が柱
状であることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】 本発明の液晶電気光学装置で使用する
屈折したスメクチック層を図１に示す。スメクチック層
１０で斜線を施した部分１４はそれぞれ配向膜と接する
部分である。スメクチック層１０の層法線ｌ１、ｌ３と
基板（図１では線分ｌ２、ｌ４で表す。）とのなす角度
α１、α２はそれぞれ±１０゜以内でなければならない
。 またシェブロン界面１５を境に上側の部分の層法線ｌ１
と、その上側のスメクチック層が接している配向膜の配
向処理方向ｌ６とのなす角度β１が±１０゜以内でなけ
ればならない。同様にシェブロン界面１５を境に下側の
部分の層法線ｌ３と、その下側のスメクチック層が接し
ている配向膜の配向処理方向ｌ８とのなす角度β２が±
１０゜以内でなければならない。
屈折したスメクチック層を図１に示す。スメクチック層
１０で斜線を施した部分１４はそれぞれ配向膜と接する
部分である。スメクチック層１０の層法線ｌ１、ｌ３と
基板（図１では線分ｌ２、ｌ４で表す。）とのなす角度
α１、α２はそれぞれ±１０゜以内でなければならない
。 またシェブロン界面１５を境に上側の部分の層法線ｌ１
と、その上側のスメクチック層が接している配向膜の配
向処理方向ｌ６とのなす角度β１が±１０゜以内でなけ
ればならない。同様にシェブロン界面１５を境に下側の
部分の層法線ｌ３と、その下側のスメクチック層が接し
ている配向膜の配向処理方向ｌ８とのなす角度β２が±
１０゜以内でなければならない。
【０００９】本発明の液晶電気光学装置に使用可能な屈
折した構造のスメクチック層としては、スメクチック層
の層法線と基板とのなす角度が±１０゜以内であり、か
つスメクチック層の層法線と配向膜の配向処理方向との
なす角度が±１０゜以内であれば良く、図１のスメクチ
ック層１０に限定されるものではない。また、本発明の
液晶電気光学装置を構成する強誘電性液晶は上記スメク
チック層を有するものであれば良く、上記スメクチック
層以外の構造のものを含んでも良い。
折した構造のスメクチック層としては、スメクチック層
の層法線と基板とのなす角度が±１０゜以内であり、か
つスメクチック層の層法線と配向膜の配向処理方向との
なす角度が±１０゜以内であれば良く、図１のスメクチ
ック層１０に限定されるものではない。また、本発明の
液晶電気光学装置を構成する強誘電性液晶は上記スメク
チック層を有するものであれば良く、上記スメクチック
層以外の構造のものを含んでも良い。
【００１０】本発明の液晶電気光学装置は上記のような
構成をとることにより特にメモリ性に優れるものである
。また、本発明の液晶電気光学装置は急峻なしきい値特
性を有し、表示装置に使用した場合には鮮明な画像を表
示することができる。
構成をとることにより特にメモリ性に優れるものである
。また、本発明の液晶電気光学装置は急峻なしきい値特
性を有し、表示装置に使用した場合には鮮明な画像を表
示することができる。
【００１１】スペーサの材料である絶縁性物質としては
例えば感光性ポリイミド、ゼラチン等の感光性物質が挙
げられる。また、感光性物質以外にもポリイミド、ポリ
アミド等も使用することができる。
例えば感光性ポリイミド、ゼラチン等の感光性物質が挙
げられる。また、感光性物質以外にもポリイミド、ポリ
アミド等も使用することができる。
【００１２】スペーサを配置する位置は、画素内のみ、
画素外のみ、および画素内と画素外の混在のいずれでも
良い。ただし、基板間のギャップをより均一にするため
にはスペーサを画素内のみ、あるいは画素外のみのどち
らかに配置することが好ましい。
画素外のみ、および画素内と画素外の混在のいずれでも
良い。ただし、基板間のギャップをより均一にするため
にはスペーサを画素内のみ、あるいは画素外のみのどち
らかに配置することが好ましい。
【００１３】
【実施例】以下、図面を基に本発明の液晶電気光学装置
について説明する。
について説明する。
【００１４】図２は本発明の液晶電気光学装置の断面図
である。本発明の液晶電気光学装置の作製方法の一例を
説明する。まず電極２の形成された二枚の基板１のうち
一方の基板１上にスペーサ５の材料である感光性ポリイ
ミドを塗布し、続いて所望のパターンの設けられたマス
クを用いて感光性ポリイミドを露光、エッチングし、柱
状のスペーサ５を形成する。次にこの基板１上に配向膜
３の材料を塗布し、配向処理を行なって配向膜３を形成
する。この基板１と、電極２および配向膜３の形成され
た他方の基板１を図２のように対向させ、二枚の基板１
間に強誘電性液晶４を挟持して液晶電気光学装置を作製
する。図３に前記スペーサ５を基板１側から見た図を示
す。斜線を施した部分が画素６を表している。図３では
スペーサ５を画素６内に配置した場合を表わしている。
である。本発明の液晶電気光学装置の作製方法の一例を
説明する。まず電極２の形成された二枚の基板１のうち
一方の基板１上にスペーサ５の材料である感光性ポリイ
ミドを塗布し、続いて所望のパターンの設けられたマス
クを用いて感光性ポリイミドを露光、エッチングし、柱
状のスペーサ５を形成する。次にこの基板１上に配向膜
３の材料を塗布し、配向処理を行なって配向膜３を形成
する。この基板１と、電極２および配向膜３の形成され
た他方の基板１を図２のように対向させ、二枚の基板１
間に強誘電性液晶４を挟持して液晶電気光学装置を作製
する。図３に前記スペーサ５を基板１側から見た図を示
す。斜線を施した部分が画素６を表している。図３では
スペーサ５を画素６内に配置した場合を表わしている。
【００１５】このようにして作製した液晶電気光学装置
の強誘電性液晶の層構造を調べたところ、屈折した構造
のスメクチック層を有し、スメクチック層の層法線と基
板とのなす角度が±１０゜以内であり、かつスメクチッ
ク層の層法線と配向膜の配向処理方向とのなす角度が±
１０゜以内であった。
の強誘電性液晶の層構造を調べたところ、屈折した構造
のスメクチック層を有し、スメクチック層の層法線と基
板とのなす角度が±１０゜以内であり、かつスメクチッ
ク層の層法線と配向膜の配向処理方向とのなす角度が±
１０゜以内であった。
【００１６】スペーサ５を画素６外に配置した場合を図
４に示す。この場合の作製方法は、画素６内にスペーサ
を形成した場合とほぼ同様で、スペーサ５を形成する位
置を異ならせれば良い。また、この他にスペーサ５を画
素６内および画素６外の両方に混在させても良い。
４に示す。この場合の作製方法は、画素６内にスペーサ
を形成した場合とほぼ同様で、スペーサ５を形成する位
置を異ならせれば良い。また、この他にスペーサ５を画
素６内および画素６外の両方に混在させても良い。
【００１７】スペーサ５の材料として感光性物質以外の
絶縁性物質を用いることもできる。この場合には、電極
２の形成された基板１上に絶縁性物質を積層し、その上
に感光性レジスト膜を積層し、続いて円形のパターンの
設けられたマスクを用いて露光、現像、エッチングを行
いレジスト膜と絶縁性物質をパターニングし、次にレジ
スト膜を除去してスペーサ５を形成する。
絶縁性物質を用いることもできる。この場合には、電極
２の形成された基板１上に絶縁性物質を積層し、その上
に感光性レジスト膜を積層し、続いて円形のパターンの
設けられたマスクを用いて露光、現像、エッチングを行
いレジスト膜と絶縁性物質をパターニングし、次にレジ
スト膜を除去してスペーサ５を形成する。
【００１８】また、図３においてスペーサ５の断面形状
が四角形のものを示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、スペーサ５の断面形状は三角形、あるい
は六角形等の多角形でも良い。
が四角形のものを示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、スペーサ５の断面形状は三角形、あるい
は六角形等の多角形でも良い。
【００１９】次に本発明の液晶電気光学装置のメモリ性
について図５を用いて説明する。図５の上側のパルス波
形は液晶電気光学装置に印加する電圧のパルス波形を表
し、下側の線は印加電圧の変化に伴う光透過率の変化を
表している。
について図５を用いて説明する。図５の上側のパルス波
形は液晶電気光学装置に印加する電圧のパルス波形を表
し、下側の線は印加電圧の変化に伴う光透過率の変化を
表している。
【００２０】まず液晶電気光学装置にリセットパルス３
１を印加した後に黒書き込みのパルス３２を印加すると
光透過率は０に近い値になり、黒を表示する。その後黒
の状態が保持され、光透過率は０に近い状態でわずかに
変化する。次に半選択パルス３３、３４を印加すると、
光透過率は一度変化するがすぐに元の状態に戻り、表示
は元の黒の状態が保持される。その後リセットパルス３
５を印加した後に白書き込みのパルス３６を印加すると
、光透過率が最大になり液晶電気光学装置は白を表示す
る。その後白の状態が保持され、光透過率は最大値に近
い値でわずかに変化する。次に半選択パルス３７、３８
を印加すると、光透過率は一度変化するがすぐに元の状
態に戻り、表示は白の状態が保持される。このように本
発明の液晶電気光学装置は、半選択パルス印加の前後で
表示状態が安定に保持され、特に半選択パルス印加後速
やかに元の状態に戻ることができる。
１を印加した後に黒書き込みのパルス３２を印加すると
光透過率は０に近い値になり、黒を表示する。その後黒
の状態が保持され、光透過率は０に近い状態でわずかに
変化する。次に半選択パルス３３、３４を印加すると、
光透過率は一度変化するがすぐに元の状態に戻り、表示
は元の黒の状態が保持される。その後リセットパルス３
５を印加した後に白書き込みのパルス３６を印加すると
、光透過率が最大になり液晶電気光学装置は白を表示す
る。その後白の状態が保持され、光透過率は最大値に近
い値でわずかに変化する。次に半選択パルス３７、３８
を印加すると、光透過率は一度変化するがすぐに元の状
態に戻り、表示は白の状態が保持される。このように本
発明の液晶電気光学装置は、半選択パルス印加の前後で
表示状態が安定に保持され、特に半選択パルス印加後速
やかに元の状態に戻ることができる。
【００２１】さらに図６を用いて本発明の液晶電気光学
装置の特性を説明する。線４１は黒書き込み（表示状態
が白から黒に、あるいは光透過率が最大から最小に変化
する。）のときの光透過率と印加電圧の関係を表したも
のであり、線４２は白書き込み（表示状態が黒から白に
、あるいは光透過率が最小から最大に変化する。）のと
きの光透過率と印加電圧の関係を表したものである。 図６に示されるように線４１と線４２はほぼ対称な形に
なっている。このことは本発明の液晶電気光学装置では
、黒書き込みと白書き込みを同じくらいの電圧で行うこ
とが可能なこと、つまり駆動が容易であることを表して
いる。
装置の特性を説明する。線４１は黒書き込み（表示状態
が白から黒に、あるいは光透過率が最大から最小に変化
する。）のときの光透過率と印加電圧の関係を表したも
のであり、線４２は白書き込み（表示状態が黒から白に
、あるいは光透過率が最小から最大に変化する。）のと
きの光透過率と印加電圧の関係を表したものである。 図６に示されるように線４１と線４２はほぼ対称な形に
なっている。このことは本発明の液晶電気光学装置では
、黒書き込みと白書き込みを同じくらいの電圧で行うこ
とが可能なこと、つまり駆動が容易であることを表して
いる。
【００２２】図６において、白書き込み（線４２）を例
にとりしきい値特性を説明する。光透過率の最小値を０
、最大値を１００とする。このとき光透過率を０から全
体の１０％増加させるのに要する電圧をＶ１０、また光
透過率を０から全体の９０％増加させるのに要する電圧
をＶ９０とする。しきい値特性を表すＶ１０とＶ９０と
の比は、図６から明らかなように非常に小さい値となり
、本発明の液晶電気光学装置は急峻なしきい値特性を有
することがわかる。また、黒書き込みの場合（線４１）
についても、急峻なしきい値特性を有することがわかる
。
にとりしきい値特性を説明する。光透過率の最小値を０
、最大値を１００とする。このとき光透過率を０から全
体の１０％増加させるのに要する電圧をＶ１０、また光
透過率を０から全体の９０％増加させるのに要する電圧
をＶ９０とする。しきい値特性を表すＶ１０とＶ９０と
の比は、図６から明らかなように非常に小さい値となり
、本発明の液晶電気光学装置は急峻なしきい値特性を有
することがわかる。また、黒書き込みの場合（線４１）
についても、急峻なしきい値特性を有することがわかる
。
【００２３】
【発明の効果】本発明の液晶電気光学装置は、スメクチ
ック層の層法線と基板とのなす角度を±１０゜以内、か
つスメクチック層の層法線と配向膜の配向処理方向との
なす角度を±１０゜以内に容易に制御することができる
。そのためメモリ性、駆動特性、およびしきい値特性に
優れた液晶電気光学装置を容易に作製することが可能で
ある。さらに本発明では所望の位置にスペーサを配置す
ることができるので、基板間のギャップを均一にするこ
とができ、またコントラストむらを生じない。
ック層の層法線と基板とのなす角度を±１０゜以内、か
つスメクチック層の層法線と配向膜の配向処理方向との
なす角度を±１０゜以内に容易に制御することができる
。そのためメモリ性、駆動特性、およびしきい値特性に
優れた液晶電気光学装置を容易に作製することが可能で
ある。さらに本発明では所望の位置にスペーサを配置す
ることができるので、基板間のギャップを均一にするこ
とができ、またコントラストむらを生じない。
【図１】本発明で使用する屈折したスメクチック層の層
構造を表した図面である。
構造を表した図面である。
【図２】本発明の液晶電気光学装置の断面図である。
【図３】本発明の液晶電気光学装置の上面図である。
【図４】本発明の液晶電気光学装置の断面図である。
【図５】本発明の液晶電気光学装置の印加電圧パルスと
光透過率の関係を表す図面である。
光透過率の関係を表す図面である。
【図６】本発明の液晶電気光学装置の印加電圧と光透過
率との関係を表す図面である。
率との関係を表す図面である。
【図７】従来の液晶電気光学装置の断面図である。
１ 基板
２ 電極
３ 配向膜
４ 強誘電性液晶
５ スペーサ
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれ電極および配向膜の形成され
た二枚の基板間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶電気
光学装置において、前記強誘電性液晶は屈折した構造の
スメクチック層を有し、前記スメクチック層の層法線と
前記基板とのなす角度が±１０°以内であり、かつ前記
スメクチック層の層法線と前記配向膜の配向処理方向と
のなす角度が±１０°以内であり、スペーサは絶縁性物
質から構成され形状が柱状であることを特徴とする液晶
電気光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2371891A JPH04240821A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 液晶電気光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2371891A JPH04240821A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 液晶電気光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240821A true JPH04240821A (ja) | 1992-08-28 |
Family
ID=12118112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2371891A Pending JPH04240821A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 液晶電気光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100227692B1 (ko) * | 1995-09-06 | 1999-11-01 | 니시무로 타이죠 | 액정표시소자 및 그 제조방법 |
| US8045125B2 (en) | 1997-05-22 | 2011-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device having a gap retaining member made of resin formed directly over the driver circuit |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP2371891A patent/JPH04240821A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100227692B1 (ko) * | 1995-09-06 | 1999-11-01 | 니시무로 타이죠 | 액정표시소자 및 그 제조방법 |
| US8045125B2 (en) | 1997-05-22 | 2011-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device having a gap retaining member made of resin formed directly over the driver circuit |
| US8854593B2 (en) | 1997-05-22 | 2014-10-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device |
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