JPH0829788A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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JPH0829788A
JPH0829788A JP18874694A JP18874694A JPH0829788A JP H0829788 A JPH0829788 A JP H0829788A JP 18874694 A JP18874694 A JP 18874694A JP 18874694 A JP18874694 A JP 18874694A JP H0829788 A JPH0829788 A JP H0829788A
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JP
Japan
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liquid crystal
regions
crystal display
alignment control
control film
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JP18874694A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanobu Asaoka
正信 朝岡
Tomoko Maruyama
朋子 丸山
Hideaki Takao
英昭 高尾
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To provide a ferroelectric liquid crystal display element constituted so that the movement of a liquid crystal molecule is suppressed in the element at the driving time of liquid crystal and display definition is enhanced. CONSTITUTION:By alternately executing strong rubbing processing and weak rubbing processing in the identical direction on orientation control films 4a and 4b formed on respective upper and lower glass substrates 1a and 1b, an area where a pre-tilting angle is large and an area where the pre-tilting angle is small are alternately arranged. Besides, the pre-tilting angles in the respective areas are set to be larger than the inclination angle of the layer of the ferroelectric liquid crystal 5 between both substrates 1a and 1b. Thus, a strong boundary is formed between the respective areas and the movement of the liquid crystal molecule is suppressed. Besides, the high display definition is obtained.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を用いた
液晶表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】強誘電性液晶を用いた液晶表示素子に関
しては、特開昭61−94023号公報などに開示され
ているように、それぞれの内面に透明電極を設けるとと
もに配向処理を施した一対のガラス基板を、1μm〜3
μm程度のセルギャップを保って平行に対向させ、その
基板間に強誘電性液晶を注入して構成したものが知られ
ている。
2. Description of the Related Art As to a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 94023/1986, a pair of transparent electrodes is provided on each inner surface and an alignment treatment is performed. Glass substrate of 1 μm to 3
A structure is known in which a cell gap of about μm is maintained and they are opposed to each other in parallel, and a ferroelectric liquid crystal is injected between the substrates.

【0003】実際の構成としては、例えば図3(a)の
断面図、図3(b)の平面図に示すように、対向する2
枚のガラス基板1a、1bのそれぞれの内面に、ITO
を用いたストライプ状の透明電極2a、2bと、絶縁膜
3a、3bと、ラビング処理を施した配向制御膜4a、
4bとが、積層された状態で設けられ、そのガラス基板
1a、1b間に強誘電性液晶5が、シール部材6でシー
ルされた状態で配置されている。各基板1a、1bは、
それぞれのストライプ状の透明電極2a、2bの方向が
直角を成すように対向しており、いわゆる単純マトリク
ス基板となっている。その双方の透明電極2a、2bの
交点に相当する部分が、画素を構成することになる。
As an actual configuration, for example, as shown in the sectional view of FIG. 3A and the plan view of FIG.
ITO is formed on the inner surface of each of the glass substrates 1a and 1b.
Stripe-shaped transparent electrodes 2a and 2b, insulating films 3a and 3b, and an alignment control film 4a that has been rubbed.
4b are provided in a laminated state, and the ferroelectric liquid crystal 5 is disposed between the glass substrates 1a and 1b in a state of being sealed with a seal member 6. Each substrate 1a, 1b
The stripe-shaped transparent electrodes 2a and 2b face each other so as to form a right angle, and the substrate is a so-called simple matrix substrate. A portion corresponding to the intersection of the two transparent electrodes 2a and 2b constitutes a pixel.

【0004】この種の液晶表示素子の特徴は、強誘電性
液晶が自発分極を持つため、その自発分極の結合力と外
部電界とによりスイッチングすることができ、しかも強
誘電性液晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と1対
1に対応しているために、そのスイッチングを外部電界
の極性切り換えによって行うことができる点にある。
The characteristic of this type of liquid crystal display element is that since the ferroelectric liquid crystal has spontaneous polarization, it can be switched by the coupling force of the spontaneous polarization and an external electric field, and the long axis of the ferroelectric liquid crystal molecule is present. Since the direction corresponds to the polarization direction of the spontaneous polarization on a one-to-one basis, the switching can be performed by switching the polarity of the external electric field.

【0005】強誘電性液晶は、一般にカイラルスメクテ
ィック液晶(Sm*C)を用いるので、バルク状態で
は、液晶分子の長軸がねじれた配向を示すが、上述のよ
うに1μm〜3μm程度のギャップ内に入れることによ
り、その長軸のねじれを解消することができる(N.
A.CLARK et al ,MCLC,1983,Vol.9
4,P213〜234参照)。
Since a ferroelectric liquid crystal is generally a chiral smectic liquid crystal (Sm * C), the major axis of the liquid crystal molecules is twisted in the bulk state, but as described above, within the gap of about 1 μm to 3 μm. The twist of the long axis can be eliminated by inserting it in (N.
A. CLARK et al, MCLC, 1983, Vol.9
4, P213-234).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】強誘電性液晶分子は、
マトリックス駆動時の非選択信号によってもある程度揺
らぐことが知られている。このことは、非選択信号を印
加した画素の光学応答をとると、印加パルスと同期して
光量に変動が生じることからも明らかである。
Ferroelectric liquid crystal molecules are
It is known that it fluctuates to some extent even by a non-selection signal during matrix driving. This is also clear from the fact that when the optical response of the pixel to which the non-selection signal is applied is taken, the light amount varies in synchronization with the applied pulse.

【0007】基板間で分子長軸の角度に大きくねじれの
ある配向、いわゆるスプレイ配向の液晶では、このよう
な分子の揺らぎは、それによって分子の安定位置が変化
(スイッチング)することがなければ表示内容が保持さ
れるので、若干のコントラストの低下以外には問題とな
らなかった。
In a liquid crystal having a so-called splay orientation in which the angle of the major axis of the molecule is largely twisted between the substrates, such a fluctuation of the molecule is displayed unless the stable position of the molecule is changed (switching). Since the contents are retained, there was no problem other than a slight decrease in contrast.

【0008】ところが、基板間での分子長軸方向の角度
の変化の比較的少ない配向、いわゆるユニフォーム配向
の液晶においては、液晶分子が電圧(例えば、非選択信
号)の印加によって層内を移動する現象が見られる。こ
の液晶分子の移動現象について、以下に図4を用いて詳
しく説明する。
However, in a liquid crystal having an alignment in which the change in the angle of the molecular long axis direction between the substrates is relatively small, that is, a so-called uniform alignment, liquid crystal molecules move in the layer by applying a voltage (for example, a non-selection signal). You can see the phenomenon. The movement phenomenon of the liquid crystal molecules will be described in detail below with reference to FIG.

【0009】図4(a)は電圧印加前の液晶状態を示す
状態説明図、図4(b)は(a)の部分縦断面図、図4
(c)は(b)の部分拡大図、また図4(d)は電圧印
加後の液晶状態を示す状態説明図である。
FIG. 4 (a) is a state explanatory view showing a liquid crystal state before voltage application, FIG. 4 (b) is a partial vertical sectional view of FIG. 4 (a), FIG.
4C is a partially enlarged view of FIG. 4B, and FIG. 4D is a state explanatory view showing a liquid crystal state after voltage application.

【0010】図のように、強誘電性液晶5は、上下のガ
ラス基板1a、1b間に、シール部材6でシールされた
状態で配置されている。また、基板1a、1b上の、ポ
リイミドを用いた配向制御膜(図示せず)のラビングの
方向は、図4(a)、(d)の下から上に向かう方向で
あり、上下の基板1a、1bで平行になっている。この
ようなラビング処理を施すと、図4(b)に示すよう
に、スメクティック層11はラビング方向と直交した方
向に生成される。
As shown in the figure, the ferroelectric liquid crystal 5 is arranged between the upper and lower glass substrates 1a and 1b in a state of being sealed by a seal member 6. In addition, the rubbing direction of the alignment control film (not shown) using polyimide on the substrates 1a and 1b is from the bottom to the top of FIGS. 1b are parallel. When such a rubbing process is performed, as shown in FIG. 4B, the smectic layer 11 is generated in a direction orthogonal to the rubbing direction.

【0011】強誘電性液晶分子12は、その膜厚を、ら
せんピッチを解除できる位に十分に薄くした場合には、
2つの安定状態を取り得るが、そのうちの1つの状態に
素子内の全液晶分子12の方向を揃えておく。この1つ
の安定状態を、図4(c)のように、層法線に対して+
θの傾斜位置とすると、層法線に対してほぼ対称の、−
θの傾斜位置に他の安定状態が存在する。
When the ferroelectric liquid crystal molecule 12 has a film thickness sufficiently thin to release the helical pitch,
There can be two stable states, but the directions of all the liquid crystal molecules 12 in the device are aligned in one of the two stable states. This one stable state is + with respect to the layer normal as shown in FIG.
If the inclination position is θ, it is almost symmetric with respect to the layer normal, −
Another stable state exists at the tilt position of θ.

【0012】この+θの安定状態で、素子全面に電界
(例えば、10Hz、±8Vの矩形波)を印加すると、
液晶分子12は、+θの傾きを保ったまま、図4(a)
中の点A側(左端)から点B側(右端)へ層内を移動し
始める。そして、電圧印加を長時間続けると、図4
(d)に示すように、点A側には、液晶分子12のない
空隙部Eが生じ、点B側の素子厚が点A側より厚くな
る。
When an electric field (for example, a rectangular wave of 10 Hz and ± 8 V) is applied to the entire surface of the device in the stable state of + θ,
The liquid crystal molecules 12 are kept in the inclination of + θ, and the liquid crystal molecules 12 are shown in FIG.
Start moving in the layer from the point A side (left end) to the point B side (right end). Then, if the voltage application is continued for a long time, as shown in FIG.
As shown in (d), a void portion E without the liquid crystal molecules 12 is generated on the point A side, and the element thickness on the point B side is thicker than that on the point A side.

【0013】また、液晶分子12が−θの安定状態にあ
る場合には、その液晶分子12は、逆に点B側から点A
側へ向かって層内を移動し、液晶分子12のない空隙部
Eが点B側に生じる。
When the liquid crystal molecule 12 is in the stable state of -θ, the liquid crystal molecule 12 is reversed from the point B side to the point A side.
Moving in the layer toward the side, the void portion E without the liquid crystal molecules 12 is generated on the point B side.

【0014】このような液晶分子移動現象は、20時間
〜50時間という比較的短い時間で現れ、生じた空隙部
Eに対しては、電気光学的にコントロールできない。従
って、表示品質上望ましくないのはもちろんのこと、点
A側と点B側との素子厚が、時間によって変化するため
に、液晶表示素子全体の駆動制御が難しくなり、強誘電
性液晶を用いた表示素子として、大きな問題となってい
た。
Such a liquid crystal molecule movement phenomenon appears in a relatively short time of 20 to 50 hours, and the generated void portion E cannot be controlled electro-optically. Therefore, not only is it undesirable in display quality, but since the element thicknesses on the point A side and the point B side change with time, it becomes difficult to control the drive of the entire liquid crystal display element, and the ferroelectric liquid crystal is used. As a display element, it has been a big problem.

【0015】このような問題に対し、特開平4−247
429号公報に開示されているように、ラビングの方向
が交互に逆方向になるような複数の領域を設定する手段
が知られているが、液晶分子の移動抑制および液晶表示
素子の表示品位の両点で十分に満足し得るものではな
い。そのほか、配向制御膜に複数のプレチルト角を持た
せた例(特開平3−6526)が、階調表示に関して知
られている。
To solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 4-247
As disclosed in Japanese Patent No. 429, there is known a means for setting a plurality of regions in which rubbing directions are alternately opposite to each other. However, it is possible to suppress movement of liquid crystal molecules and display quality of a liquid crystal display element. Both points are not completely satisfactory. In addition, an example in which the orientation control film has a plurality of pretilt angles (Japanese Patent Laid-Open No. 3-6526) is known for gradation display.

【0016】本発明は、上述のような課題に鑑みてなさ
れたもので、液晶駆動時の素子内での液晶分子の移動を
抑え、表示品位の高い強誘電性液晶表示素子を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a ferroelectric liquid crystal display device having a high display quality by suppressing the movement of liquid crystal molecules in the device during liquid crystal driving. To aim.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る液晶表示素子では、各基板上の配向制
御膜に、プレチルト角の大きさの異なる複数の領域を設
け、かつその各領域のプレチルト角の大きさを、両基板
間の強誘電性液晶の層の傾き角より大きく設定した。
In order to achieve the above object, in a liquid crystal display device according to the present invention, an alignment control film on each substrate is provided with a plurality of regions having different pretilt angles, and The magnitude of the pretilt angle in each region was set to be larger than the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal layer between both substrates.

【0018】[0018]

【作用】本発明者らは、配向制御膜に、プレチルト角の
大きさの異なる複数の領域を設定した場合、その各領域
間に境界が生じ、しかもその境界は、両基板間の強誘電
性液晶のシェブロン構造に影響され、強誘電性液晶の層
の傾き角の差が、大きくなるとより強く生じることを見
い出した。つまり、プレチルト角の大きさの差が、境界
の強さに大きく影響していることを見い出した。
The present inventors have found that when a plurality of regions having different pretilt angles are set in the alignment control film, boundaries are created between the regions, and the boundaries are the ferroelectricity between the two substrates. It was found that the difference in the tilt angles of the layers of the ferroelectric liquid crystal is influenced by the chevron structure of the liquid crystal, and becomes stronger as the difference becomes larger. That is, it was found that the difference in the magnitude of the pretilt angle greatly affects the boundary strength.

【0019】また、上記各領域間の境界は、液晶分子の
流れに対して抵抗となり、液晶分子の移動を抑制するこ
とがわかった。この時の各領域のプレチルト角の大きさ
の差は、4度以上が好ましく、これより小さい場合に
は、十分に境界が形成されず、液晶分子の移動を抑制す
る作用も小さかった。
Further, it has been found that the boundary between each of the above regions becomes a resistance against the flow of liquid crystal molecules and suppresses the movement of the liquid crystal molecules. The difference in the magnitude of the pretilt angle between the regions at this time is preferably 4 degrees or more. If it is smaller than this, the boundary is not sufficiently formed, and the effect of suppressing the movement of the liquid crystal molecules is small.

【0020】さらに、液晶分子の移動量は、プレチルト
角の大きさに依存しており、プレチルト角の大きい領域
と小さい領域とを交互に並べて設けることにより、液晶
分子の流れに強弱が生じ、これが流れに対する抵抗とな
る。特にプレチルト角の小さい領域が、大きい領域に対
して抵抗となることが見い出された。
Further, the amount of movement of the liquid crystal molecules depends on the magnitude of the pretilt angle, and by alternately arranging the regions having a large pretilt angle and the regions having a small pretilt angle, the flow of the liquid crystal molecules becomes strong and weak. It resists the flow. In particular, it has been found that a region having a small pretilt angle becomes a resistance to a region having a large pretilt angle.

【0021】そして、プレチルト角の大きさの差や、領
域の数を適宜に設定することにより、液晶分子の移動量
を制御し得ることがわかった。
It has been found that the amount of movement of liquid crystal molecules can be controlled by appropriately setting the difference in the size of the pretilt angle and the number of regions.

【0022】また、プレチルト角の大きさの異なる2つ
の領域の境界においては、液晶分子が連続的に立ち上が
っているために、大きな欠陥は生じず、表示品位に対し
て悪影響を与えないこともわかった。
It is also found that at the boundary between two regions having different pretilt angles, liquid crystal molecules are continuously raised, so that a large defect does not occur and the display quality is not adversely affected. It was

【0023】[0023]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。なお、実施例の図面において、図3に示した従来
例と同様の構成要素には同一の符号を用いた。 〈実施例1〉図1は、本発明に係る液晶表示素子の実施
例1を説明する平面図で、(a)は一方のガラス基板1
a上の配向制御膜4aに施されたラビング処理の状態、
(b)は他方のガラス基板1b上の配向制御膜4bに施
されたラビング処理の状態、(c)は両基板1a、1b
を互いに平行に対向させて液晶表示素子とした状態、を
それぞれ示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings of the embodiments, the same reference numerals are used for the same components as those of the conventional example shown in FIG. <Embodiment 1> FIG. 1 is a plan view illustrating Embodiment 1 of a liquid crystal display element according to the present invention, in which (a) is one glass substrate 1.
the state of the rubbing treatment applied to the orientation control film 4a on a.
(B) shows a state of a rubbing treatment applied to the orientation control film 4b on the other glass substrate 1b, (c) shows both substrates 1a, 1b.
1A and 1B are parallel to each other to form a liquid crystal display element.

【0024】各基板1a、1bにはそれぞれ、ITOを
用いたストライプ状の透明電極2a、2bが、配向制御
膜4a、4bの下に設けられ、さらに両基板1a、1b
間には、強誘電性液晶5が、シール部材6でシールされ
た状態で配置されている。
Stripe-shaped transparent electrodes 2a and 2b made of ITO are provided under the alignment control films 4a and 4b on the substrates 1a and 1b, respectively.
Ferroelectric liquid crystal 5 is arranged in between and sealed with a seal member 6.

【0025】この液晶表示素子では、各基板1a、1b
上の配向制御膜4a、4bは、図のように、同一方向の
強いラビング処理と弱いラビング処理とが交互に施され
ることにより、プレチルト角の大きい領域と小さい領域
とが交互に並べられた状態で設けられ、全体として6つ
の領域に分けられている。しかも各領域のプレチルト角
の大きさは、強誘電性液晶5の層の傾き角より大きく設
定されている。そして両基板1a、1bは、それぞれの
配向制御膜4a、4bの、ラビング方向とプレチルト角
の大きさとが等しい領域どうしが対向するように配置さ
れている。
In this liquid crystal display element, each of the substrates 1a and 1b is
As shown in the figure, the upper alignment control films 4a and 4b are alternately subjected to a strong rubbing process and a weak rubbing process in the same direction, so that a region having a large pretilt angle and a region having a small pretilt angle are alternately arranged. It is provided in a state and is divided into six areas as a whole. Moreover, the magnitude of the pretilt angle in each region is set to be larger than the tilt angle of the layer of the ferroelectric liquid crystal 5. The substrates 1a and 1b are arranged so that the regions of the alignment control films 4a and 4b having the same rubbing direction and the same pretilt angle face each other.

【0026】このような、プレチルト角の大きさの異な
る複数の領域を形成する方法として、ラビング時に、基
板側に、厚さ100μmのステンレス板から成るハード
・マスクをかぶせる。このハード・マスクには、選択的
に穴が開けられており、穴の開いた部分のみがラビング
処理される。そこで、配向制御膜の全面にラビング処理
を施した後に、ハード・マスクを用いて、2度目のラビ
ング処理を施せば、選択的にプレチルト角の大きさの異
なる領域を設けることができる。
As a method of forming such a plurality of regions having different pretilt angles, a hard mask made of a stainless steel plate having a thickness of 100 μm is covered on the substrate side during rubbing. This hard mask is selectively perforated and only the perforated portion is rubbed. Therefore, if the rubbing process is performed on the entire surface of the alignment control film and then the second rubbing process is performed using a hard mask, regions having different pretilt angles can be selectively provided.

【0027】また、他の方法として、全面にラビング処
理した配向制御膜上にレジスト層を形成し、そのレジス
ト層にUV露光によって選択的に窓を開けて、配向制御
膜表面に対し2度目のラビング処理を行う。その後、全
てのレジストを取り除く。
As another method, a resist layer is formed on the alignment control film which has been rubbed on the entire surface, and a window is selectively opened in the resist layer by UV exposure to make a second exposure to the surface of the alignment control film. Perform rubbing treatment. After that, all the resist is removed.

【0028】本実施例1の液晶表示素子を実際に作製す
るために、一辺が75mmの各ガラス基板1a、1b上
に、ITOを用いたストライプ状の透明電極2a、2b
を約1000Å厚で形成し、その上に、Ta25 を用
いた絶縁膜3a、3bを約500Å厚でスパッタ形成し
た。続いて各基板1a、1b上に、配向制御膜4a、4
bとして、フッ素系ポリイミド(日立化成社製LQ18
00)を塗布し、焼成した。これにより、約300Å厚
の配向制御膜4a、4bを形成した。そしてこの各基板
1a、1bに対し、上述したハード・マスクによる選択
的ラビング処理を施した。
In order to actually manufacture the liquid crystal display element of the present embodiment 1, stripe-shaped transparent electrodes 2a, 2b made of ITO are formed on each glass substrate 1a, 1b having a side of 75 mm.
Was formed to a thickness of about 1000Å, and the insulating films 3a and 3b using Ta 2 O 5 were formed thereon to a thickness of about 500Å by sputtering. Then, the orientation control films 4a and 4 are formed on the substrates 1a and 1b.
b is a fluorinated polyimide (LQ18 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
00) was applied and baked. As a result, the alignment control films 4a and 4b having a thickness of about 300 Å were formed. Then, each of the substrates 1a and 1b was subjected to the selective rubbing process using the above-mentioned hard mask.

【0029】また、強誘電性液晶としては、次に示す特
性を有するものを用いた。
As the ferroelectric liquid crystal, one having the following characteristics was used.

【0030】温度30℃ プレチルト角α1 =23°
α2 =17° 自発分極Ps=5.8nC/cm2 チルト角Θ=14.3° 層の傾き角δ=10.7° (ISO:等方相、ch:コレステリック相、SmA:
スメクティックA相、SmC*:カイラルスメクティッ
クC相) このようにして作製された本実施例1の素子と、全面を
均一にラビング処理(プレチルト角23°)を施した従
来の素子とにおける、液晶分子の移動現象の差異を次の
ように調べた。
Temperature 30 ° C. Pretilt angle α 1 = 23 °
α 2 = 17 ° Spontaneous polarization Ps = 5.8 nC / cm 2 Tilt angle Θ = 14.3 ° Layer tilt angle δ = 10.7 ° (ISO: isotropic phase, ch: cholesteric phase, SmA:
Smectic A phase, SmC *: Chiral smectic C phase) Liquid crystal molecules in the device of Example 1 thus manufactured and in the conventional device in which the entire surface is uniformly rubbed (pretilt angle 23 °) The difference in the migration phenomenon of the above was investigated as follows.

【0031】即ち、素子内に、図4に示したような2点
A、Bを取り、±5V、10Hzの矩形波を、25時
間、30℃で印加し、その前後での素子厚を測定し、そ
の差を調べた。それと合わせて、図4に示したような液
晶分子のない空隙部Eの存在を調べた。
That is, two points A and B as shown in FIG. 4 are taken in the element, a rectangular wave of ± 5 V and 10 Hz is applied for 25 hours at 30 ° C., and the element thickness before and after that is measured. Then I investigated the difference. At the same time, the existence of the void portion E having no liquid crystal molecule as shown in FIG. 4 was examined.

【0032】その結果、本実施例1の素子の場合、点A
で−0.01μm、点Bで+0.01μmであり、空隙
部Eは存在しなかった。これに対し、全面を均一にラビ
ング処理した従来の素子の場合には、点Aで−0.09
μm、点Bで+0.5μmであり、空隙部Eが存在し
た。
As a result, in the case of the device of Example 1, point A
At -0.01 μm at point B and +0.01 μm at point B, and void E did not exist. On the other hand, in the case of the conventional element in which the entire surface is uniformly rubbed, -0.09 at the point A.
μm, +0.5 μm at point B, and void E was present.

【0033】この結果からわかるように、従来の素子で
は、点Aから点Bへ液晶分子が移動し、かつ点A側に空
隙部Eが発生するが、本実施例1の素子においては、液
晶分子はほとんど移動せず、また空隙部Eも発生しな
い。従って、高い表示品位が得られる。 〈実施例2〉この実施例2では、プレチルト角の大きさ
の異なる複数の領域を設けるために、印刷によりビーズ
を含んだ絶縁膜を選択的に形成し、その上に配向制御膜
を形成することにより、膜表面に平滑な部分と凹凸部分
とを選択的に形成した。その後、配向制御膜の全面に対
して一様にラビング処理を施した。この方法では、ビー
ズの大きさと密度とを変えて、配向制御膜表面の凹凸の
程度を制御することにより、プレチルト角の大きさを制
御することができる。
As can be seen from these results, in the conventional device, the liquid crystal molecules move from the point A to the point B and the void E is generated on the side of the point A. Molecules hardly move, and void E does not occur. Therefore, high display quality can be obtained. <Embodiment 2> In this embodiment 2, in order to provide a plurality of regions having different pretilt angles, an insulating film containing beads is selectively formed by printing, and an orientation control film is formed thereon. As a result, smooth portions and uneven portions were selectively formed on the film surface. Then, the entire surface of the alignment control film was uniformly rubbed. In this method, the size of the pretilt angle can be controlled by changing the size and density of the beads to control the degree of unevenness on the surface of the alignment control film.

【0034】図2は、本実施例2を説明する図で、
(a)は断面図、(b)は平面図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the second embodiment.
(A) is sectional drawing, (b) is a top view.

【0035】図のように、この強誘電性液晶表示素子で
は、絶縁膜3a、3bの上に、ビーズ含有絶縁膜7a、
7bが選択的に形成され、その上に配向制御膜4a、4
bが形成されている。これにより、配向制御膜4a、4
bには、ビーズ含有絶縁膜7a、7bの上の凹凸部分
と、それ以外の平滑部分とにそれぞれ対応して、プレチ
ルト角の大きい領域と小さい領域とが交互に設けられて
いる。さらにこの配向制御膜4a、4bには、一様なラ
ビング処理が施されている。
As shown in the figure, in this ferroelectric liquid crystal display element, the bead-containing insulating film 7a,
7b is selectively formed, and the orientation control films 4a, 4 and 4 are formed thereon.
b is formed. Thereby, the alignment control films 4a, 4
In b, regions having a large pretilt angle and regions having a small pretilt angle are alternately provided corresponding to the uneven portions on the bead-containing insulating films 7a and 7b and the smooth portion other than that. Further, the alignment control films 4a and 4b are uniformly rubbed.

【0036】上記構成の素子を実際に作製するにあた
り、ビーズ含有絶縁膜7a、7bとして、径が500Å
のシリカの微粒子を予め分散させた有機チタン化合物と
有機珪素化合物との混合物(触媒化成社製(Ti−Si
=1:1))を用いた。そしてこのビーズ含有絶縁膜7
a、7bの上に、配向制御膜4a、4bとして、上記実
施例1と同様に、フッ素系ポリイミド膜(日立化成社製
LQ1800)を形成し、一様なラビング処理を施し
た。その配向制御膜4a、4bの平坦部分のプレチルト
角は6°、凹凸部分のプレチルト角は21°であった。
In actually manufacturing the device having the above-mentioned structure, the bead-containing insulating films 7a and 7b have a diameter of 500Å.
A mixture of an organotitanium compound and an organosilicon compound in which fine particles of silica are previously dispersed (manufactured by Catalyst Kasei (Ti-Si
= 1: 1)) was used. And this bead-containing insulating film 7
A fluorine-based polyimide film (LQ1800 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was formed as the orientation control films 4a and 4b on a and 7b in the same manner as in Example 1 and uniformly rubbed. The flat portion of the alignment control films 4a and 4b had a pretilt angle of 6 °, and the uneven portion had a pretilt angle of 21 °.

【0037】本実施例2の素子の場合にも、液晶分子は
ほとんど移動せず、また空隙部も発生しなかった。 〈比較例〉ラビング処理によるプレチルト角の大きさ
を、α1 =8°、α2 =4°とし、それ以外は上記実施
例1と同様にして素子を作成し評価を行った。その結
果、上記実施例1と同様に、液晶分子はほとんど移動せ
ず、また空隙部も発生しなかった。ただし、コントラス
トの値が4:1となり、よって表示品位は上記実施例1
の方が高かった。
Also in the case of the device of Example 2, liquid crystal molecules hardly moved and voids were not generated. Comparative Example A device was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the magnitude of the pretilt angle by the rubbing treatment was α 1 = 8 ° and α 2 = 4 °. As a result, as in Example 1 above, the liquid crystal molecules hardly moved and voids were not generated. However, the contrast value is 4: 1, so that the display quality is the same as in the first embodiment.
Was higher.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
表示素子によれば、液晶駆動時の素子内での液晶分子の
移動が抑制されるため、高い表示品位が得られる。
As described above, according to the liquid crystal display element of the present invention, the movement of the liquid crystal molecules in the element during the driving of the liquid crystal is suppressed, so that a high display quality can be obtained.

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

【図1】本発明に係る液晶表示素子の実施例1を説明す
る平面図で、(a)は一方のガラス基板上の配向制御膜
に施されたラビング処理の状態、(b)は他方のガラス
基板上の配向制御膜に施されたラビング処理の状態、
(c)は両基板を互いに平行に対向させて液晶表示素子
とした状態、をそれぞれ示している。
FIG. 1 is a plan view illustrating a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention, (a) shows a state of a rubbing treatment applied to an alignment control film on one glass substrate, and (b) shows the other. The state of the rubbing treatment applied to the orientation control film on the glass substrate,
(C) shows a state in which both substrates are opposed to each other in parallel to form a liquid crystal display element.

【図2】本発明に係る液晶表示素子の実施例2を説明す
る図で、(a)は断面図、(b)は平面図である。
2A and 2B are views illustrating a second embodiment of the liquid crystal display element according to the present invention, in which FIG. 2A is a sectional view and FIG. 2B is a plan view.

【図3】従来例を説明する図で、(a)は断面図、
(b)は平面図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional example, (a) is a cross-sectional view,
(B) is a plan view.

【図4】従来例を説明する図で、(a)は電圧印加前の
液晶状態を示す状態説明図、(b)は(a)の部分縦断
面図、(c)は(b)の部分拡大図、(d)は電圧印加
後の液晶状態を示す状態説明図である。
4A and 4B are diagrams illustrating a conventional example, in which FIG. 4A is a state explanatory view showing a liquid crystal state before voltage application, FIG. 4B is a partial vertical cross-sectional view of FIG. 4A, and FIG. An enlarged view, (d) is a state explanatory view showing a liquid crystal state after voltage application.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b ガラス基板 2a、2b 透明電極 4a、4b 配向制御膜 5 強誘電性液晶 7a、7b ビーズ含有絶縁膜 1a, 1b Glass substrates 2a, 2b Transparent electrodes 4a, 4b Alignment control film 5 Ferroelectric liquid crystal 7a, 7b Bead-containing insulating film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれに透明電極と、ラビング処理を
施した配向制御膜とを設けた一対の平行な基板間に、強
誘電性液晶を配置して成る液晶表示素子において、 前記各基板上の配向制御膜に、プレチルト角の大きさの
異なる複数の領域を設け、かつその各領域のプレチルト
角の大きさを、前記両基板間の強誘電性液晶の層の傾き
角より大きく設定したことを特徴とする液晶表示素子。
1. A liquid crystal display device comprising a ferroelectric liquid crystal arranged between a pair of parallel substrates each provided with a transparent electrode and an alignment control film subjected to a rubbing treatment. A plurality of regions having different pretilt angles are provided in the alignment control film, and the size of the pretilt angle in each region is set to be larger than the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal layer between the two substrates. Characteristic liquid crystal display element.
【請求項2】 前記配向制御膜の各領域のプレチルト角
の大きさの差を、4度以上に設定したことを特徴とする
請求項1記載の液晶表示素子。
2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the difference in the magnitude of the pretilt angle between the regions of the alignment control film is set to 4 degrees or more.
【請求項3】 前記配向制御膜の、プレチルト角の大き
さの異なる複数の領域として、プレチルト角の大きい領
域と小さい領域とを交互に並べて設けたことを特徴とす
る請求項1または2記載の液晶表示素子。
3. The alignment control film according to claim 1, wherein a plurality of regions having different pretilt angles and regions having large pretilt angles are alternately arranged as the plurality of regions having different pretilt angles. Liquid crystal display device.
【請求項4】 前記配向制御膜に、同一方向の強いラビ
ング処理と弱いラビング処理とを交互に施すことによ
り、前記プレチルト角の大きい領域と小さい領域とを交
互に並べて設けたことを特徴とする請求項3記載の液晶
表示素子。
4. A region having a large pretilt angle and a region having a small pretilt angle are alternately arranged by alternately performing a strong rubbing process and a weak rubbing process in the same direction on the alignment control film. The liquid crystal display element according to claim 3.
【請求項5】 前記配向制御膜を、ビーズを含んだ絶縁
膜の上に形成することにより、その配向制御膜に、前記
プレチルト角の大きい領域と小さい領域とを交互に並べ
て設けたことを特徴とする請求項3記載の液晶表示素
子。
5. The alignment control film is formed on an insulating film containing beads, whereby the alignment control film is provided with regions having a large pretilt angle and regions having a small pretilt angle alternately arranged. The liquid crystal display device according to claim 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9494816B2 (en) 2010-07-30 2016-11-15 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display panel with multi-domain unit pixels and an optical mask for manufacturing the same

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