JPH0519267A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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Publication number
JPH0519267A
JPH0519267A JP17111591A JP17111591A JPH0519267A JP H0519267 A JPH0519267 A JP H0519267A JP 17111591 A JP17111591 A JP 17111591A JP 17111591 A JP17111591 A JP 17111591A JP H0519267 A JPH0519267 A JP H0519267A
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JP
Japan
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gap
liquid crystal
display
cell
vapor deposition
Prior art date
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Application number
JP17111591A
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Japanese (ja)
Inventor
Shin Tabata
伸 田畑
Tatsuo Masumi
達生 増見
Shigeyuki Kamine
茂行 加峯
Masaya Mizunuma
昌也 水沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the liquid crystal display element of a high display grade which is decreased in the vapor deposition defect points of oriented films to be generated by the hindrance of the vapor deposition flow of diagonally vapor deposited films by gap columns and can be thereby decreased in the orientation defect area of a liquid crystal and eliminates unequal display by uniformly maintaining a cell gap within the display surface. CONSTITUTION:The org. high-polymer gap columns 15 of a long circular cylindrical shape for maintaining the cell gap are provided within the display device of the liquid crystal display element constituted by having the diagonally vapor deposited oriented layers on a pair of transparent electrode substrates 13, 14 facing each other and crimping a liquid crystal compsn. therebetween, by which the cell gap can be uniformly controlled with good accuracy and, therefore, the unequal display and unequal colors occurring in the unequal gap are prevented. Since the gap columns are formed of the long circular cylindrical shapes, the vapor deposited defect points generated when the diagonally vapor deposited films are used as the oriented layers and, therefore, the orientation defect points occurring therein are minimized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は液晶表示素子、特に強
誘電性液晶表示素子のセル構成に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cell structure of a liquid crystal display device, particularly a ferroelectric liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】クラークとラガバルによって提唱された
表面安定化強誘電性液晶(Surface Stabi
lized Ferroelectric Liqui
d Crystal:以下SSFLCと呼ぶ:App
l.Phys.Lett.,36(1980)899)
を用いた強誘電性液晶表示素子は、従来の液晶素子にな
い高速応答性、メモリ効果、高コントラスト比を有し、
次世代表示素子や光空間変調素子への応用が期待されて
いる。
2. Description of the Related Art A surface-stabilized ferroelectric liquid crystal (Surface Stabi) proposed by Clark and Lagabal.
Lized Ferroelectric Liquid
d Crystal: Hereinafter referred to as SSFLC: App
l. Phys. Lett. , 36 (1980) 899)
Ferroelectric liquid crystal display element using the, has a high-speed response, memory effect, high contrast ratio that conventional liquid crystal element,
It is expected to be applied to next-generation display devices and spatial light modulators.

【0003】強誘電性液晶およびSSFLCを図を用い
て簡単に説明する。図5(a)(b)は、強誘電性を示
すカイラルスメクチックC液晶相を示すモデル図で、
(a)はそのコ−ンモデル図、(b)は分子の配列状態
を示すモデル図である。カイラルスメクチックC相の特
徴は、層構造をとる。分子軸1は、層法線方向に対
し傾き角2を持つ。分子軸1に垂直な自発分極3を有
する。自発分極3は、層毎に向きを一定方向に回転す
る。従って分子軸1も回転することになり、液晶分子
4は螺旋状に配列した構造になる。螺旋が一周する距離
が螺旋ピッチ5である。
The ferroelectric liquid crystal and SSFLC will be briefly described with reference to the drawings. 5A and 5B are model diagrams showing a chiral smectic C liquid crystal phase showing ferroelectricity,
(A) is the cone model figure, (b) is a model figure which shows the arrangement | sequence state of a molecule | numerator. The chiral smectic C phase has a layered structure. The molecular axis 1 has an inclination angle 2 with respect to the layer normal direction. It has a spontaneous polarization 3 perpendicular to the molecular axis 1. The spontaneous polarization 3 rotates in a fixed direction for each layer. Therefore, the molecular axis 1 also rotates, and the liquid crystal molecules 4 have a helically arranged structure. The distance that the spiral makes one turn is the spiral pitch 5.

【0004】この強誘電性液晶を配向制御層を有する基
板間に封入すると、セルギャップが厚い場合には図6の
配向モデル図に示すような配向状態になる。即ち、基板
・液晶界面では配向制御層の拘束力が強く働くためこの
付近での螺旋構造は解けているが、セルギャップ中央
(バルク)では螺旋構造を維持している。ところが、セ
ルギャップが更に薄くなり螺旋ピッチを下回ると、図7
(a)(b)の配向モデル図に示すように界面における
拘束力がセルギャップ全域にまで影響を及ぼすようにな
り液晶の螺旋構造が全部解けた状態となる。このような
配向をユニフォ−ム状態と称し、(a)はUR状態、
(b)はUL状態を表している。(なお、図6、図7に
おいては、慣例に従い、配向ベクトルの層法線を含む面
への斜影を釘6で、層面内への斜影をC−ダイレクタと
呼び矢印7で示した。)
When this ferroelectric liquid crystal is sealed between the substrates having the alignment control layer, the alignment state shown in the alignment model diagram of FIG. 6 is obtained when the cell gap is thick. That is, since the binding force of the orientation control layer is strong at the interface between the substrate and the liquid crystal, the spiral structure in the vicinity can be solved, but the spiral structure is maintained at the center (bulk) of the cell gap. However, when the cell gap becomes thinner and falls below the spiral pitch, as shown in FIG.
As shown in the orientation model diagrams of (a) and (b), the binding force at the interface affects the entire cell gap, and the helical structure of the liquid crystal is completely released. Such an orientation is called a uniform state, (a) is a UR state,
(B) represents the UL state. (Note that, in FIGS. 6 and 7, according to the convention, the slant to the plane including the layer normal of the orientation vector is indicated by the nail 6 and the slant to the in-plane is referred to as the C-director by the arrow 7.)

【0005】図7(a)(b)に示す2状態間(URと
UL)で双安定反転を行なわせるのがSSFLCの考え
方である。即ち、図8において外部から印加した電界8
と自発分極3との相互作用を利用して液晶分子4の反転
を行なう。図8(a)(b)は基板上方からみた電界に
よる強誘電性液晶の反転モデル図で、(a)はオン状
態、(b)はオフ状態を示し、9は層の方向、10は配
向制御膜の配向規制方向、11、12は、各々表示素子
として利用する場合の上下各偏光板の偏光方向である。
ユニフォ−ム状態間の反転では、ユニフォ−ム状態自身
が界面相互作用エネルギ−と液晶弾性歪みエネルギ−等
からなる自由エネルギ−を極小にする配向であるので、
無電界状態にしても反転直後の配向を保つ。これをメモ
リ効果という。SSFLCではこの効果が期待できるた
めアクティブマトリックスを用いる必要がなく、低コス
トの単純マトリックス方式が適用可能である。
The concept of SSFLC is to perform bistable inversion between two states (UR and UL) shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). That is, the electric field 8 applied from the outside in FIG.
The liquid crystal molecules 4 are inverted by utilizing the interaction between and the spontaneous polarization 3. 8 (a) and 8 (b) are inversion model diagrams of the ferroelectric liquid crystal due to the electric field seen from above the substrate. FIG. 8 (a) shows an on state, (b) shows an off state, 9 is a layer direction, and 10 is an alignment. The orientation control directions of the control film, 11 and 12 are the polarization directions of the upper and lower polarizing plates when they are used as display elements, respectively.
In the reversal between the uniform states, the uniform state itself is the orientation that minimizes the free energy consisting of the interfacial interaction energy and the liquid crystal elastic distortion energy.
The orientation is maintained immediately after reversal even in the non-electric field state. This is called the memory effect. Since this effect can be expected in SSFLC, it is not necessary to use an active matrix, and a low cost simple matrix system can be applied.

【0006】以上が理想的なSSFLCの動作原理であ
る。しかし現実には、ネマチック液晶の配向制御層とし
てよく用いられている通常のポリイミドラビング膜を強
誘電性液晶に適用すると図9(a)(b)に示したよう
にユニフォ−ム2状態間の反転(URーUL)は得られ
ず、図10(a)(b)に示したようにTR1・TR2
状態間または図11(a)(b)に示したようにTL1
・TL2状態間のツイスト状態と呼ばれる2状態間の反
転を示すようになる。なお、これは、基板表面の配向規
制力が強いためであり、ツイスト2状態間の反転ではみ
かけの傾き角が小さくなるためコントラスト比が小さく
なり、また外部電界を切ると強い配向規制力によりねじ
れが戻るためメモリ状態でのコントラスト比は更に小さ
くなる。さらに、同様の配向制御法を用いた場合には、
ジグザグ欠陥と呼ばれる配向欠陥がよく観察される。一
般的なポリイミドラビング膜を配向制御層に用いた場合
にはC−ダイレクタの選択性プレチルトが存在するため
(例えば、K.Ishikawa et al.:Jp
n.J.Appl.Phys.,24(1985)L2
30)、図12(a)〜(d)のモデル図に示すような
シェブロン構造と呼ばれる層の傾斜と曲がりが存在する
ことが、近年X線回折法により明らかになった。(例え
ば、T.P.Rieker et al.:Phys.
Rev.Lett.,59(1987)2658)シェ
ブロン構造が素子の全面にわたり同一方向を向いていれ
ば均一な面(モノドメイン)が得られるが、多くの場合
C−ダイレクタ選択性プレチルトの制御ができないた
め、異なる向きのシェブロンのぶつかり合いが生じてし
まう。即ち、<<<*>>>または>>>*<<<
(<、>はシェブロンを示す)のような構造の存在する
ところで*の部分に配向欠陥が生じる。この配向欠陥は
連続した線としてジグザグ欠陥を形成するため、表示素
子として用いる場合の障害となる。
The above is the ideal operation principle of SSFLC. However, in reality, when a normal polyimide rubbing film, which is often used as an alignment control layer for nematic liquid crystals, is applied to a ferroelectric liquid crystal, as shown in FIGS. Inversion (UR-UL) cannot be obtained, and as shown in FIGS.
Between states or as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), TL1
-Begin to exhibit inversion between two states called twist states between TL2 states. This is because the orientation control force of the substrate surface is strong, and the apparent tilt angle becomes small at the reversal between the twist 2 states, so that the contrast ratio becomes small, and when the external electric field is cut off, the twisting is caused by the strong orientation control force. , The contrast ratio in the memory state becomes smaller. Furthermore, when the same orientation control method is used,
Alignment defects called zigzag defects are often observed. When a general polyimide rubbing film is used for the orientation control layer, there is a selective pretilt of C-director (for example, K. Ishikawa et al .: Jp.
n. J. Appl. Phys. , 24 (1985) L2
30), it has been revealed by an X-ray diffraction method in recent years that there is a layer inclination and bending called a chevron structure as shown in the model diagrams of FIGS. (See, for example, T. P. Rieker et al .: Phys.
Rev. Lett. , 59 (1987) 2658) If the chevron structure is oriented in the same direction over the entire surface of the device, a uniform surface (monodomain) can be obtained. The chevrons will collide with each other. That is, <<<<>>>> or >>>> * <<<
Alignment defects occur in the * portion where a structure such as (<,> indicates chevron) is present. This alignment defect forms a zigzag defect as a continuous line and thus becomes an obstacle when used as a display element.

【0007】この様な欠陥を生じない、強誘電性液晶に
適した配向制御方法として提案されている方法が一酸化
珪素斜方蒸着膜を用いるものである。同蒸着膜は、基板
法線に対する蒸着流入射角を大きくした場合高いプレチ
ルト角が得られると同時に界面拘束力があまり大きくな
いという特徴を有する。同蒸着膜を配向制御層として用
いると、その高いプレチルト角によりC−ダイレクタの
選択性プレチルトが減少し、層の傾きがほとんどなくな
るためモノドメインが得られ、また界面の拘束力が大き
くないため界面付近の液晶分子も反転することができる
ことからユニフォ−ム状態間の反転が可能となるとされ
ている。(例えば、T.Uemuraet al.:J
APAN DISPLAY’86,(1986)46
4)
A method proposed as an orientation control method suitable for a ferroelectric liquid crystal which does not cause such defects is to use a silicon monoxide oblique vapor deposition film. The vapor deposition film is characterized in that a high pretilt angle can be obtained when the vapor deposition flow incident angle with respect to the substrate normal is increased, and at the same time, the interface restraining force is not so large. When the vapor-deposited film is used as the orientation control layer, the high pretilt angle reduces the selective pretilt of the C-director, the tilt of the layer is almost eliminated, and a monodomain is obtained. Since liquid crystal molecules in the vicinity can also be inverted, it is said that it is possible to invert between uniform states. (For example, T. Uemura et al .: J
APAN DISPLAY '86, (1986) 46
4)

【0008】一方セルギャップの保持のための手法とし
ては主に次の2つの方法が知られている。第一の方法と
してはセル周辺のシ−ル部の接着剤中にギャップ材と呼
ばれるガラス繊維またはシリカ球状粒子等を混入し、ギ
ャップを保持する手法で、第二の方法は表示素子面内に
シリカ粒子のギャップ材を散布し、全面でギャップを保
持する手法である。前者の手法では小面積の液晶表示素
子の場合、十分にギャップを保持することはできるが、
大面積としたときセル中央のギャップを保つことができ
なくなるという問題点を持っているため、大面積の液晶
表示素子を作製するときにはおもに後者のギャップ保持
手法が用いられている。
On the other hand, the following two methods are mainly known as methods for maintaining the cell gap. The first method is to mix the glass fiber or silica spherical particles called a gap material in the adhesive of the seal part around the cell, and to hold the gap, and the second method is to display in the surface of the display element. This is a method of spraying a gap material of silica particles to maintain the gap on the entire surface. In the case of the liquid crystal display device having a small area, the former method can sufficiently maintain the gap,
Since there is a problem that the gap at the center of the cell cannot be maintained when the area is large, the latter gap maintaining method is mainly used when manufacturing a large-area liquid crystal display element.

【0009】このように、強誘電性液晶表示素子を作製
するにあたり、大面積にわたりギャップを保持するため
に現在は後者のギャップ保持手法が用いられているが、
シリカ粒子と液晶材料の界面付近で液晶の配向乱れが起
こり、その結果表示品位という観点から見ると、表示面
内に点状の配向欠陥が数多く観察されるという問題点が
あった。
As described above, in manufacturing a ferroelectric liquid crystal display element, the latter gap holding method is currently used to hold the gap over a large area.
There is a problem that liquid crystal orientation disorder occurs near the interface between the silica particles and the liquid crystal material, and as a result, from the viewpoint of display quality, many point-like orientation defects are observed in the display surface.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めにシリカギャップ材を用いないで、しかもセル全面で
ギャップを保持する手法が検討されている。この手法は
所定の高さの有機高分子の柱をあらかじめガラス基板上
に形成しこれをギャップ材とするもので、大面積にわた
ってギャップを保持することができ、しかもギャップ材
周辺の配向不良も少ない強誘電性液晶表示素子を得るこ
とができる。しかしSiO斜方蒸着膜を配向層とする配
向手法と、この有機高分子の柱をギャップ材をして用い
る手法を併せて用いると、有機高分子ギャップ柱をガラ
ス基板に形成した後SiOを斜方蒸着することが必要に
なり、SiO蒸着流がギャップ柱により遮られた部分に
蒸着不良箇所ができ、その結果この部分で強誘電性液晶
材料の配向不良が発生し、表示を行なったとき画像むら
として観察される。さらに強誘電性液晶材料を均一に配
向させるためにはSiOの蒸着流を基板法線方向から8
5゜の方向から入射させる必要があり、この時先に示し
たギャップ柱に蒸着流が遮られることによる蒸着不良箇
所の長さはギャップの高さの約10倍となり、表示を行
なったとき大きな表示むらとして観察されるという問題
点があった。
In order to solve this problem, a method of keeping the gap over the entire surface of the cell without using a silica gap material has been studied. In this method, a column of organic polymer having a predetermined height is formed on a glass substrate in advance and used as a gap material, so that the gap can be maintained over a large area and there is little misalignment around the gap material. A ferroelectric liquid crystal display device can be obtained. However, if the alignment method using the SiO oblique deposition film as the alignment layer and the method of using this organic polymer column as a gap material are used together, after forming the organic polymer gap column on the glass substrate, SiO It becomes necessary to perform vacuum vapor deposition, and a vapor deposition defective portion is formed in the portion where the SiO vapor deposition flow is blocked by the gap column. As a result, the ferroelectric liquid crystal material has poor alignment in this portion, and when the display is performed, the image is not displayed. Observed as spotty. Further, in order to uniformly orient the ferroelectric liquid crystal material, the vapor deposition flow of SiO is set to 8 from the substrate normal direction.
It is necessary to enter from a direction of 5 °, and at this time, the length of the vapor deposition defective portion due to the vapor deposition flow being blocked by the above-mentioned gap column is about 10 times the height of the gap, which is large when the display is performed. There was a problem that it was observed as display unevenness.

【0011】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたもので、ギャップ柱により斜方蒸着膜の蒸
着流がさえぎられるために生じる配向膜蒸着不良箇所を
少なくして液晶の配向不良面積を小さくできると共に、
セルギャップを表示面内で均一に保持して表示むらのな
い高表示品位の液晶表示素子を得ることを目的としてい
る。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and reduces defective portions of alignment film vapor deposition caused by blocking the vapor deposition flow of an oblique vapor deposition film by a gap column, thereby reducing alignment defects of liquid crystal. The area can be reduced and
It is an object of the present invention to obtain a liquid crystal display device of high display quality in which the cell gap is kept uniform in the display surface and display unevenness is not caused.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係わる液晶表
示素子は、表示面内に、斜方蒸着配向層の蒸着流入射方
向に長軸を有する長円柱状の有機高分子ギャップ柱を備
えるものである。
A liquid crystal display device according to the present invention is provided with an organic polymer gap column having a long cylindrical shape having a long axis in the vapor deposition flow incident direction of an oblique vapor deposition alignment layer in a display surface. Is.

【0013】[0013]

【作用】例えばSiO85゜斜方蒸着膜を配向層とし、
SiO蒸着流入射方向に長軸を有する楕円形をはじめと
する長円柱状の有機高分子ギャップ柱によってセルギャ
ップを保持する強誘電性液晶表示素子においては、円形
の有機高分子ギャップ柱によってセルギャップを保持し
た場合に比べ、SiO蒸着流を遮蔽する量が少ないため
SiO斜方蒸着膜の蒸着不良箇所を小さくすることがで
き、従って液晶材料の配向不良面積も小さくすることが
できる。またこの楕円形をはじめとする長円形のギャッ
プ柱の断面積は円形のギャップ柱に比べ大きくすること
ができるため、セルギャップを精度良く保持することが
できる。以上の2点により、配向膜蒸着不良箇所が少な
いため液晶の配向不良面積が小さく、セルギャップを表
示面内で均一に保持することができるため表示むらのな
い高表示品位の強誘電性液晶表示素子を得ることができ
る。
[Function] For example, an SiO 85 ° oblique vapor deposition film is used as an alignment layer,
In a ferroelectric liquid crystal display device in which a cell gap is held by an organic polymer gap column having an elliptic shape such as an ellipse having a long axis in the incident direction of SiO vapor deposition flow, a cell gap is formed by a circular organic polymer gap column. Since the amount of shielding the SiO vapor deposition flow is smaller than that in the case where the above condition is maintained, it is possible to reduce the vapor deposition defective portion of the SiO oblique vapor deposition film, and thus the orientation defective area of the liquid crystal material can also be reduced. Further, since the cross-sectional area of the elliptical gap column including the ellipse can be made larger than that of the circular gap column, the cell gap can be accurately maintained. Due to the above-mentioned two points, the defective area for vapor deposition of the alignment film is small, the area of defective alignment of the liquid crystal is small, and the cell gap can be uniformly maintained in the display surface, so that high display quality ferroelectric liquid crystal display without display unevenness can be obtained. An element can be obtained.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

実施例1.画素数960×720、画面サイズ約7イン
チの強誘電性液晶パネルにおいて、画素ピッチ150μ
m(表示部分130μm、間隔20μm)とするとき、
この表示面上にギャップ柱を形成した。ギャップ柱15
の大きさは図2に示したように厚さ2μm、10×20
μmの楕円形で、ギャップ柱15のピッチは200μm
とした。楕円形の縦と横の比は1:1.5〜1:10が
適当で、1:2〜1:5が最も適している。1:1.5
より比が小さいときはSiO蒸着流を遮る面積が広くな
るため配向欠陥箇所が大きくなり、1:10より比が大
きいときは、セル圧着時のギャップ柱短軸方向のずれに
対する強度が弱く、ギャップを保持することが出来な
い。ITOをパタ−ニングしたガラス基板にギャップ柱
を形成したときの斜視図を図1に示した。図において、
13,14は透明電極基板、13a,14aは基板のI
TO電極パターンである。ギャップ柱15の大きさ及び
ピッチは用いた有機高分子材料の種類によって異なる。
今回用いたポジタイプのフォトレジストの場合、その強
度よりギャップを保持するためには1mm2 あたり50
0μm2 〜5000μm2 のギャップ柱15の断面積が
最もよく、好ましくは2000μm2 〜4000μm2
が適当である。1mm2 あたり500μm2 未満の時は
ギャップを保持する十分な強度を持つことができず、5
000μm2 を越える時は表示面内に占める面積が大き
くなるため表示品位の低下が著しく、不適当である。ギ
ャップ柱15の高さは硬化収縮前で2.5μmとし、硬
化収縮後2μmとなるようにした。この硬化収縮後のギ
ャップ柱15の高さは目的とするセル作製後のセルギャ
ップによって異なるため特に限定するものではないが、
一般的に強誘電性液晶表示素子では1〜4μmのセルギ
ャップが好ましい。1μm未満の時は液晶分子と界面の
相互作用が強くセル全体におよぶため良好な応答ができ
なくなる。また4μmを越えるときは液晶材料の配向性
が悪くなり不適当である。一方硬化収縮前のギャップ柱
15の高さはギャップ柱15を構成する有機高分子材料
の種類によって決まる硬化収縮量を、目的とする硬化収
縮後のギャップ柱の高さに加えたものであるので、使用
した有機高分子材料に固有の硬化収縮量を測定し決定す
る必要がある。
Example 1. In a ferroelectric liquid crystal panel with a pixel size of 960 x 720 and a screen size of about 7 inches, a pixel pitch of 150μ
m (display part 130 μm, interval 20 μm),
Gap columns were formed on this display surface. Gap pillar 15
2 has a thickness of 2 μm, 10 × 20 as shown in FIG.
It has an elliptical shape of μm, and the pitch of the gap columns 15 is 200 μm.
And The vertical to horizontal ratio of the ellipse is preferably 1: 1.5 to 1:10, most preferably 1: 2 to 1: 5. 1: 1.5
When the ratio is smaller, the area that blocks the SiO vapor deposition flow becomes wider, and thus the alignment defect portion becomes larger. When the ratio is larger than 1:10, the strength against the gap column gap axial displacement during cell crimping is weak, and the gap Can't hold. FIG. 1 is a perspective view showing a gap column formed on a glass substrate obtained by patterning ITO. In the figure,
13 and 14 are transparent electrode substrates, and 13a and 14a are I of the substrate.
It is a TO electrode pattern. The size and pitch of the gap columns 15 differ depending on the type of organic polymer material used.
In the case of the positive type photoresist used this time, 50 mm / mm 2 is required to maintain the gap due to its strength.
0 .mu.m 2 ~5000Myuemu is best cross-sectional area of the gap column 15 2, preferably 2000 .mu.m 2 ~4000Myuemu 2
Is appropriate. When less than 1 mm 2 per 500 [mu] m 2 can not have sufficient strength to hold the gap, 5
When it exceeds 000 μm 2 , the area occupied in the display surface becomes large and the display quality is remarkably deteriorated, which is not suitable. The height of the gap column 15 was set to 2.5 μm before the curing contraction and 2 μm after the curing contraction. The height of the gap column 15 after the curing shrinkage is not particularly limited because it varies depending on the cell gap after the intended cell fabrication.
Generally, in a ferroelectric liquid crystal display device, a cell gap of 1 to 4 μm is preferable. When the thickness is less than 1 μm, the interaction between the liquid crystal molecules and the interface is strong and it extends to the entire cell, so that a good response cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 4 μm, the orientation of the liquid crystal material is deteriorated, which is not suitable. On the other hand, the height of the gap column 15 before the curing shrinkage is obtained by adding the curing shrinkage amount determined by the type of the organic polymer material forming the gap column 15 to the target height of the gap column after the curing shrinkage. , It is necessary to measure and determine the amount of cure shrinkage inherent in the organic polymer material used.

【0015】ガラス基板13,14にITO電極パタ−
ン13a,14aを形成後ギャップ柱15を作製し、配
向膜を蒸着した。配向膜の蒸着はまず基板法線方向から
SiOを約250オングストローム蒸着し、続いて基板
の法線から85゜の方向から約250オングストローム
蒸着した。蒸着膜の膜厚は従来から行なわれているもの
で、垂直方向、斜め方向のいずれも100〜500オン
グストロームが適当である。100オングストローム未
満の時は蒸着膜が均一に蒸着されず、また500オング
ストロームを越えると駆動電圧が高くなる。配向膜を蒸
着した後、ガラス基板13,14の重ね合わせを行なっ
た。まず一方のガラス基板の周辺部分に接着剤を塗布
し、他方のガラス基板を重ね合わせ、加熱しながら圧着
した。圧着の圧力は0.03〜3Kg/cm2 が適当
で、0.3〜0.7Kg/cm2 が最も好ましい。0.
03Kg/cm2 未満では目的とするセルギャップまで
圧着することができず、また3Kg/cm2 を越えると
ギャップ柱の保持できる強度を越えてしまい、セルギャ
ップが目的値より薄くなってしまう。
The ITO electrode pattern is formed on the glass substrates 13 and 14.
After forming the electrodes 13a and 14a, the gap column 15 was prepared and the alignment film was vapor-deposited. For the deposition of the alignment film, first, SiO was vapor-deposited in the direction of the normal line of the substrate to about 250 Å, and then, about 250 Å was vapor-deposited from the direction of 85 ° from the normal line of the substrate. The thickness of the vapor-deposited film has been conventionally used, and 100 to 500 angstrom is suitable for both the vertical direction and the oblique direction. If it is less than 100 Å, the deposited film is not uniformly deposited, and if it exceeds 500 Å, the driving voltage becomes high. After depositing the alignment film, the glass substrates 13 and 14 were stacked. First, an adhesive was applied to the peripheral portion of one glass substrate, the other glass substrate was overlaid, and pressure-bonded while heating. A pressure of 0.03 to 3 kg / cm 2 is suitable for the pressure, and 0.3 to 0.7 kg / cm 2 is most preferable. 0.
Is less than 03Kg / cm 2 can not be crimped to the cell gap of interest, also exceeds 3 Kg / cm 2 would exceed the strength to hold the gap column, the cell gap becomes thinner than the target value.

【0016】以上のようにして作製したセルに強誘電性
液晶材料を注入し、配向状態を調べたところ、ギャップ
柱を用いたことによる配向不良箇所はギャップ柱一つに
つき約200μm2 と非常に小さく表示品位を全く低下
させることがなかった。一方セルギャップの均一性は目
的とした2μm±0.1μmとすることができ、表示む
らは見られず非常に良好な結果を得ることができた。
When the ferroelectric liquid crystal material was injected into the cell manufactured as described above and the alignment state was examined, the location of misalignment due to the use of the gap column was about 200 μm 2 per gap column, which was extremely high. It was small and did not deteriorate the display quality at all. On the other hand, the uniformity of the cell gap can be set to 2 μm ± 0.1 μm, which is the target, and it is possible to obtain a very good result without displaying unevenness.

【0017】実施例2.実施例1と同様の画素数・画面
サイズの強誘電性液晶パネルにおいて、画素ピッチを1
50μm(表示部分130μm、間隔20μm)とする
とき、この間隔内にギャップ柱15を形成する。ギャッ
プ柱15の大きさは図2に示したように厚さ2μm、1
0×20μmの楕円形で、ギャップ柱15を画素間に形
成するため、ギャップ柱15のピッチは画素ピッチの倍
数である300μmとした。ギャップ柱15の縦と横の
比は実施例1と同様の理由により1:1.5〜1:10
が適当で、1:2〜1:5が最も適している。ITOを
パタ−ニングしたガラス基板13,14にギャップ柱1
5を形成した時の斜視図を図3に示した。ギャップ柱1
5の材料は実施例1と同様の有機高分子材料を用いたの
で実施例1と同様の理由によりギャップ柱15の表示面
に占める面積は1mm2 あたり500μm2 〜5000
μm2 のギャップ柱15の断面積が最もよく、好ましく
は2000μm2 〜4000μm2 が適当である。ギャ
ップ柱15のピッチは画素間にギャップ柱15を形成す
るため画素ピッチの倍数とした。画素ピッチの倍数以外
とした場合ギャップ柱を画素内に形成することになり表
示品位を低下させることになる。ギャップ柱15に用い
た有機高分子材料は実施例1と同様であるので硬化収縮
量は同じであり、セルギャップも同じであるのでギャッ
プ柱15の高さは硬化収縮前で2.5μmとし、硬化収
縮後2μmとなるようにした。
Embodiment 2. In the ferroelectric liquid crystal panel having the same number of pixels and screen size as in Example 1, the pixel pitch is 1
When it is set to 50 μm (display portion 130 μm, interval 20 μm), the gap column 15 is formed within this interval. The size of the gap column 15 is 2 μm, as shown in FIG.
In order to form the gap pillars 15 between pixels in an oval shape of 0 × 20 μm, the pitch of the gap pillars 15 was set to 300 μm, which is a multiple of the pixel pitch. The ratio of the length and the width of the gap column 15 is 1: 1.5 to 1:10 for the same reason as in Example 1.
Is suitable, and 1: 2 to 1: 5 is most suitable. Gap pillars 1 are formed on the glass substrates 13 and 14 in which ITO is patterned.
FIG. 3 is a perspective view of the case where No. 5 is formed. Gap pillar 1
For the material of No. 5, since the same organic polymer material as in Example 1 was used, the area occupied by the gap column 15 on the display surface was 500 μm 2 to 5000 per 1 mm 2 for the same reason as in Example 1.
The cross-sectional area of the gap column 15 of μm 2 is the best, and 2000 μm 2 to 4000 μm 2 is suitable. The pitch of the gap pillars 15 is a multiple of the pixel pitch in order to form the gap pillars 15 between pixels. If it is not a multiple of the pixel pitch, a gap column will be formed in the pixel, and the display quality will be degraded. Since the organic polymer material used for the gap column 15 is the same as that in Example 1, the curing shrinkage amount is the same, and the cell gap is also the same, the height of the gap column 15 is 2.5 μm before the curing shrinkage, It was set to be 2 μm after curing shrinkage.

【0018】ガラス基板13,14にITO電極パタ−
ン13a,14aを形成後ギャップ柱15を作製し、配
向膜を蒸着した。配向膜の蒸着方法及び膜厚は実施例1
と同様にした。配向膜を蒸着した後、ガラス基板13,
14の重ね合わせを行なった。まず一方のガラス基板の
周辺部分に接着剤を塗布し、他方のガラス基板を重ね合
わせ、実施例1と同様の条件で加熱しながら圧着した。
The ITO electrode pattern is formed on the glass substrates 13 and 14.
After forming the electrodes 13a and 14a, the gap column 15 was prepared and the alignment film was vapor-deposited. The method of depositing the alignment film and the film thickness are the same as in Example 1.
Same as. After depositing the alignment film, the glass substrate 13,
Fourteen stacks were made. First, an adhesive was applied to the peripheral portion of one glass substrate, the other glass substrate was overlaid, and pressure-bonded while heating under the same conditions as in Example 1.

【0019】以上のようにして作製したセルに強誘電性
液晶材料を注入し、配向状態を調べたところ、ギャップ
柱を用いたことによる配向不良箇所はギャップ柱一つに
つき約200μm2 と非常に小さく、またこの実施例に
示したセル作製手法の場合、ギャップ柱は画素間にある
ため配向不良箇所も画素間のみであり表示品位を全く低
下させることがなかった。一方、セルギャップの均一性
は目的とした2μm±0.1μmとすることができ、表
示むらは見られず非常に良好な結果を得ることができ
た。
When the ferroelectric liquid crystal material was injected into the cell manufactured as described above and the alignment state was investigated, the location of misalignment due to the use of the gap pillar was about 200 μm 2 per gap pillar, which was extremely high. In the case of the cell manufacturing method shown in this embodiment, the gap pillars are located between pixels, and therefore, the defective alignment portion is located only between pixels, and the display quality is not deteriorated at all. On the other hand, the uniformity of the cell gap can be set to 2 μm ± 0.1 μm, which is the target, and it is possible to obtain a very good result without displaying unevenness.

【0020】比較例1.実施例1と有機高分子材料・ギ
ャップ柱の表示面内に占める面積・セル圧着条件・セル
ギャップを同じにし、ギャップ柱形状を円形としてセル
を作製した。ギャップ柱の直径を15μm、ギャップ柱
のピッチを200μmとして実施例1と同様の条件でセ
ルを作製し液晶を注入したとき、SiO蒸着流がギャッ
プ柱に遮られたため生じた蒸着不良箇所に起因する配向
不良箇所が約300μm2 となり、表示を行なった時点
状の欠陥として観察され、良好な表示品位を得ることが
できなかった。
Comparative Example 1. A cell was produced with the same shape as in Example 1 except that the area occupied by the organic polymer material and the gap column in the display surface, the cell pressure bonding conditions, and the cell gap were the same, and the gap column shape was circular. When a cell was manufactured under the same conditions as in Example 1 with a gap column diameter of 15 μm and a gap column pitch of 200 μm, and a liquid crystal was injected, the SiO vapor deposition flow was blocked by the gap column, resulting in defective deposition points. The misaligned portion was about 300 μm 2 , which was observed as a defect at the time of displaying, and good display quality could not be obtained.

【0021】なお、上記各実施例ではギャップ柱15の
形状が図2に示したように楕円柱である場合について説
明したが、これに限るものではなく、例えば図4(a)
〜(c)の様な形状であってもよい。なお、図4中、矢
印は蒸着流入射方向を示す。
In each of the above embodiments, the case where the shape of the gap column 15 is an elliptic column as shown in FIG. 2 has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, FIG.
It may have a shape like (c). In addition, in FIG. 4, the arrow indicates the vapor deposition flow incident direction.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、表示
面内に、斜方蒸着配向層の蒸着流入射方向に長軸を有す
る長円柱状の有機高分子ギャップ柱を備えるので、ギャ
ップ柱により配向層の蒸着流が遮られる面積を小さくす
ることができるため、配向層の蒸着不良面積を小さくす
ることができ、従ってそれに伴う液晶材料の配向不良箇
所を小さくすることができる。またセルの表示面内全体
でギャップを保持するため、表示面内のギャップむらを
少なくすることができる。
As described above, according to the present invention, since the organic polymer gap column having a long columnar shape having the major axis in the vapor deposition incident direction of the oblique vapor deposition alignment layer is provided in the display surface, the gap is reduced. Since the area in which the vapor deposition flow of the alignment layer is blocked by the pillar can be reduced, the vapor deposition defective area of the alignment layer can be reduced, and accordingly, the alignment defective portion of the liquid crystal material can be reduced. Further, since the gap is maintained in the entire display surface of the cell, it is possible to reduce the unevenness of the gap in the display surface.

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

【図1】この発明の実施例1における液晶表示素子のセ
ル構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a cell configuration of a liquid crystal display element in Example 1 of the present invention.

【図2】この発明の実施例1におけるギャップ柱の形状
を示す上面図および側面図である。
2A and 2B are a top view and a side view showing a shape of a gap column according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例2における液晶表示素子のセ
ル構成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a cell configuration of a liquid crystal display element in Embodiment 2 of the present invention.

【図4】この発明の他の実施例におけるギャップ柱の形
状を示す上面図である。
FIG. 4 is a top view showing the shape of a gap column according to another embodiment of the present invention.

【図5】強誘電性を示すカイラルスメクチックC液晶相
を示し、(a)はそのコ−ンモデル図、(b)は分子の
配向状態を示すモデル図である。
5A and 5B show a chiral smectic C liquid crystal phase exhibiting ferroelectricity, FIG. 5A is a cone model diagram thereof, and FIG. 5B is a model diagram showing a molecular alignment state.

【図6】厚いギャップを有するセルに注入された強誘電
性液晶の配向モデルを示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an alignment model of a ferroelectric liquid crystal injected into a cell having a thick gap.

【図7】薄いギャップを有するセルに注入された強誘電
性液晶の配向モデルを示す模式図であり、(a)はUR
状態、(b)はUL状態を示す。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an alignment model of a ferroelectric liquid crystal injected into a cell having a thin gap, (a) of FIG.
State, (b) shows the UL state.

【図8】基板上方よりみた電界による強誘電性液晶の反
転モデルを示す模式図であり、(a)はオン状態、
(b)はオフ状態を示す。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an inversion model of a ferroelectric liquid crystal due to an electric field seen from above the substrate, FIG.
(B) shows an off state.

【図9】各々ユニフォ−ム2状態間反転モデルを示す模
式図であり、(a)はUR状態、(b)はUL状態を示
す。
9A and 9B are schematic diagrams respectively showing an inversion model between two uniform states, where FIG. 9A shows a UR state and FIG. 9B shows a UL state.

【図10】ツイスト2状態間反転モデルを示す模式図で
あり、(a)はTR1状態、(b)はTR2状態を示
す。
10A and 10B are schematic diagrams showing a reversal model between two twisted states, where FIG. 10A shows a TR1 state and FIG. 10B shows a TR2 state.

【図11】ツイスト2状態間反転モデルを示す模式図で
あり、(a)はTL1状態、(b)はTL2状態を示
す。
11A and 11B are schematic diagrams showing a reversal model between twisted two states, where FIG. 11A shows a TL1 state and FIG. 11B shows a TL2 state.

【図12】シェブロン構造のモデルを示す模式図であ
り、(a)はUR状態、(b)はTR1状態、(c)は
TR2状態、(d)はUL状態を示す。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a model of a chevron structure, in which (a) shows a UR state, (b) shows a TR1 state, (c) shows a TR2 state, and (d) shows a UL state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13:透明電極基板 13a:透明電極基板のITO電極パタ−ン 14:透明電極基板 14a:透明電極基板のITO電極パタ−ン 15:ギャップ柱 13: Transparent electrode substrate 13a: ITO electrode pattern of transparent electrode substrate 14: Transparent electrode substrate 14a: ITO electrode pattern of transparent electrode substrate 15: Gap column

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水沼 昌也 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaya Mizunuma 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 対向する一対の透明電極基板上に斜方蒸
着配向層を備え液晶組成物を挟持してなる液晶表示素子
において、表示面内に、上記配向層の蒸着流入射方向に
長軸を有する長円柱状の有機高分子ギャップ柱を備える
ことを特徴とする液晶表示素子。
Claim: What is claimed is: 1. A liquid crystal display device comprising a pair of transparent electrode substrates which face each other and obliquely vapor-deposited alignment layers sandwiching a liquid crystal composition, wherein the alignment layers are vapor-deposited on a display surface. A liquid crystal display device, comprising: an organic polymer gap column having a long cylindrical shape having a long axis in a flow incident direction.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6097467A (en) * 1996-08-05 2000-08-01 Nec Corporation Latitudinal LCD with cylindrical and eliptical spacers at intersection of signal and gate lines
JP2001147437A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Nec Corp Liquid crystal display panel and method of producing the same
KR100379288B1 (en) * 1999-10-15 2003-04-10 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤 Liquid crystal display panel with wide column spacers for keeping gap constant and process for fabrication thereof
US6888608B2 (en) 1995-09-06 2005-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device
US6897935B2 (en) 2000-11-09 2005-05-24 Nec Lcd Technologies, Ltd. Liquid crystal display device and method for manufacturing same and color filter substrate
CN112513699A (en) * 2018-08-02 2021-03-16 住友化学株式会社 Optical film

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6888608B2 (en) 1995-09-06 2005-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device
US6097467A (en) * 1996-08-05 2000-08-01 Nec Corporation Latitudinal LCD with cylindrical and eliptical spacers at intersection of signal and gate lines
KR100379288B1 (en) * 1999-10-15 2003-04-10 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤 Liquid crystal display panel with wide column spacers for keeping gap constant and process for fabrication thereof
US7248328B1 (en) 1999-10-15 2007-07-24 Nec Lcd Technologies, Ltd. Liquid crystal display panel with wide column spacers for keeping gap constant and process for fabrication thereof
JP2001147437A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Nec Corp Liquid crystal display panel and method of producing the same
US6897935B2 (en) 2000-11-09 2005-05-24 Nec Lcd Technologies, Ltd. Liquid crystal display device and method for manufacturing same and color filter substrate
CN112513699A (en) * 2018-08-02 2021-03-16 住友化学株式会社 Optical film
CN112513699B (en) * 2018-08-02 2022-09-13 住友化学株式会社 Optical film

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