JPH10268313A - 液晶素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶素子において画素構造周辺の液晶の配向
が乱れていることにより黒表示時の光の漏れをなくし、
コントラストを向上させることを目的とする。 【解決手段】 例えば正方形の画素電極２５を有するホ
メオトロピック型液晶素子において、画素の辺に対して
４５゜（矢印３０で示す方向）でラビング処理を行うこ
とにより、画素周辺の光漏れが抑えられコントラストが
向上する。
が乱れていることにより黒表示時の光の漏れをなくし、
コントラストを向上させることを目的とする。 【解決手段】 例えば正方形の画素電極２５を有するホ
メオトロピック型液晶素子において、画素の辺に対して
４５゜（矢印３０で示す方向）でラビング処理を行うこ
とにより、画素周辺の光漏れが抑えられコントラストが
向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その製造法に関し、特にホメオトロピック型、及びハイ
ブリッド型の液晶表示素子及びその製造法に関する。
その製造法に関し、特にホメオトロピック型、及びハイ
ブリッド型の液晶表示素子及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に電界制御複屈折型液晶表示セルの
構造を示す。反射型及び透過型があるがここでは透過型
を代表して説明する。図５の構成は、液晶分子１の長軸
方向が電極面にほぼ垂直に配向したいわゆるホメオトロ
ピック配向した液晶セルで構成されている。
構造を示す。反射型及び透過型があるがここでは透過型
を代表して説明する。図５の構成は、液晶分子１の長軸
方向が電極面にほぼ垂直に配向したいわゆるホメオトロ
ピック配向した液晶セルで構成されている。
【０００３】図５において、液晶セル２は、所定間隔を
おいて対向配置された２枚の透明ガラス基板３、４と、
透明ガラス基板３、４の互いの対向面上に形成された透
明電極５、６と、透明電極間に挟まれた液晶１とを有す
る。セル２の上下には偏光方向が互いに直交する偏光板
７、８が配置される。
おいて対向配置された２枚の透明ガラス基板３、４と、
透明ガラス基板３、４の互いの対向面上に形成された透
明電極５、６と、透明電極間に挟まれた液晶１とを有す
る。セル２の上下には偏光方向が互いに直交する偏光板
７、８が配置される。
【０００４】偏光板８側から入った入射光９は直線偏光
されて液晶内に入る。２枚の基板の界面近傍は液晶分子
の傾斜方向を面内で均一化してやるために、配向処理に
より液晶分子は適当な方向に若干傾いている（プレチル
ト）。この若干の傾きを無視すると、直線偏光された入
射光は、液晶分子１をそのまま通過し偏光軸に対して垂
直に配置された偏光板７を通過することができず、表示
は暗表示となる。
されて液晶内に入る。２枚の基板の界面近傍は液晶分子
の傾斜方向を面内で均一化してやるために、配向処理に
より液晶分子は適当な方向に若干傾いている（プレチル
ト）。この若干の傾きを無視すると、直線偏光された入
射光は、液晶分子１をそのまま通過し偏光軸に対して垂
直に配置された偏光板７を通過することができず、表示
は暗表示となる。
【０００５】透明電極５、６間に所定の閾値電圧を越え
る電圧を印加してやれば、液晶分子１の配向は電界によ
り傾けられ、所定の角度をなす。従って、液晶セル２に
入射した直線偏光された光は互いに直交する２成分に複
屈折して、偏光板７の偏光軸方向に平行な成分の偏光光
が偏光板７を透過して表示は明状態となる。この時２枚
の偏光板が液晶分子の傾く方向（プレチルトの方向）に
対して共に約４５゜に配置してやることにより高コント
ラストが得られる。
る電圧を印加してやれば、液晶分子１の配向は電界によ
り傾けられ、所定の角度をなす。従って、液晶セル２に
入射した直線偏光された光は互いに直交する２成分に複
屈折して、偏光板７の偏光軸方向に平行な成分の偏光光
が偏光板７を透過して表示は明状態となる。この時２枚
の偏光板が液晶分子の傾く方向（プレチルトの方向）に
対して共に約４５゜に配置してやることにより高コント
ラストが得られる。
【０００６】次に、ハイブリッド型液晶セルの構造を示
す。図６の構成は、液晶分子１０の長軸方向が基板１１
側では透明電極面１３にほぼ垂直に配向したいわゆるホ
メオトロピック配向であり、基板１２側では液晶分子１
０が透明電極１４にほぼ水平に配向したホモジニアス配
向をしている。
す。図６の構成は、液晶分子１０の長軸方向が基板１１
側では透明電極面１３にほぼ垂直に配向したいわゆるホ
メオトロピック配向であり、基板１２側では液晶分子１
０が透明電極１４にほぼ水平に配向したホモジニアス配
向をしている。
【０００７】図６において、液晶セル１５は、所定間隔
をおいて対向配置された２枚の透明ガラス基板１１、１
２と、ガラス基板１１、１２の互いの対向面上に形成さ
れた透明電極１３、１４と、透明電極１３、１４間に挟
まれた液晶１０とを有する。
をおいて対向配置された２枚の透明ガラス基板１１、１
２と、ガラス基板１１、１２の互いの対向面上に形成さ
れた透明電極１３、１４と、透明電極１３、１４間に挟
まれた液晶１０とを有する。
【０００８】液晶セル１５の上下には偏光方向が互いに
直交する偏光板１６、１７が配置され、この偏光板の偏
光軸方向はガラス基板１２側のホモジニアスの方向に対
して共に４５゜に配置する。
直交する偏光板１６、１７が配置され、この偏光板の偏
光軸方向はガラス基板１２側のホモジニアスの方向に対
して共に４５゜に配置する。
【０００９】偏光板１６側から入った入射光１８は直線
偏光されて液晶１０内に入る。直線偏光された入射光
は、若干の複屈折を受けるが、液晶分子をほとんどその
まま通過し、偏光軸に対して垂直に配置された偏光板１
７をほとんど通過することができず、表示は暗表示とな
る。
偏光されて液晶１０内に入る。直線偏光された入射光
は、若干の複屈折を受けるが、液晶分子をほとんどその
まま通過し、偏光軸に対して垂直に配置された偏光板１
７をほとんど通過することができず、表示は暗表示とな
る。
【００１０】透明電極１３、１４間に所定の電圧を越え
る電圧を印加してやれば、液晶分子１０は電界により傾
けられ、所定の角度をなす。従って、液晶セル１５に入
射した直線偏光は互いに直交する２成分に複屈折して、
偏光板１７偏光軸方向に平行な成分の偏光光が偏光板１
７を透過して表示は明状態となる。
る電圧を印加してやれば、液晶分子１０は電界により傾
けられ、所定の角度をなす。従って、液晶セル１５に入
射した直線偏光は互いに直交する２成分に複屈折して、
偏光板１７偏光軸方向に平行な成分の偏光光が偏光板１
７を透過して表示は明状態となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示すように、画素１９を有する基板２０上をホメオトロ
ピック配向させ液晶分子２１を基板に対して垂直配向さ
せた時、電極周辺部の液晶分子は画素の辺に対して平
行、もしくは垂直に傾いて配向してしまう。
示すように、画素１９を有する基板２０上をホメオトロ
ピック配向させ液晶分子２１を基板に対して垂直配向さ
せた時、電極周辺部の液晶分子は画素の辺に対して平
行、もしくは垂直に傾いて配向してしまう。
【００１２】その結果、黒表示時（電界無印加時）に画
素周辺部の入射光が偏光され、光２３が漏れる現象が生
じる。これが大きくコントラストを低下させる原因とな
っていた。
素周辺部の入射光が偏光され、光２３が漏れる現象が生
じる。これが大きくコントラストを低下させる原因とな
っていた。
【００１３】特に反射型素子の場合、液晶層を光が２度
通過するため、画素周辺部の光漏れが顕著に現れる。ま
た屈折率異方性の大きい材料を用いたときも同様、光漏
れが顕著になる。
通過するため、画素周辺部の光漏れが顕著に現れる。ま
た屈折率異方性の大きい材料を用いたときも同様、光漏
れが顕著になる。
【００１４】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
こと、つまり、黒表示時に光り漏れをなくし、高コント
ラストの液晶素子及びその製造方法を提供することを目
的とする。
こと、つまり、黒表示時に光り漏れをなくし、高コント
ラストの液晶素子及びその製造方法を提供することを目
的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の液晶素子は、少なくとも微小形状に
分割された長方形または正方形の電極を有する第１の基
板と透明電極を有する第２の基板と、前記２枚の基板間
に満たされた誘電率異方性が負である液晶層を有し、第
１の基板上ではホメオトロピック配向処理を行った液晶
素子であって、第１の基板の電極のいずれかの辺に対し
４０〜５０゜の角度で第１の基板に配向処理されてい
て、第２の基板上はホメオトロピック配向処理されてい
ることを特徴とする液晶素子である。なかでも配向処理
角度は４５゜に近いほど良い。
に、本発明の第１の液晶素子は、少なくとも微小形状に
分割された長方形または正方形の電極を有する第１の基
板と透明電極を有する第２の基板と、前記２枚の基板間
に満たされた誘電率異方性が負である液晶層を有し、第
１の基板上ではホメオトロピック配向処理を行った液晶
素子であって、第１の基板の電極のいずれかの辺に対し
４０〜５０゜の角度で第１の基板に配向処理されてい
て、第２の基板上はホメオトロピック配向処理されてい
ることを特徴とする液晶素子である。なかでも配向処理
角度は４５゜に近いほど良い。
【００１６】また、本発明の第２の液晶素子は、少なく
とも微小形状に分割された長方形または正方形の電極を
有する第１の基板と、透明電極を有する第２の基板と、
前記２枚の基板間に満たされた誘電率異方性が負である
液晶層を有し、第１の基板上ではホメオトロピック配向
処理を行った液晶素子であって、第１の基板の電極のい
ずれかの辺に対し４０〜５０゜の角度で第２の基板にホ
モジニアス配向処理をされていることを特徴とする液晶
素子であり、なかでも第２の基板の配向処理角度が第１
の基板の画素の辺に対し４５゜に近いほどよい。
とも微小形状に分割された長方形または正方形の電極を
有する第１の基板と、透明電極を有する第２の基板と、
前記２枚の基板間に満たされた誘電率異方性が負である
液晶層を有し、第１の基板上ではホメオトロピック配向
処理を行った液晶素子であって、第１の基板の電極のい
ずれかの辺に対し４０〜５０゜の角度で第２の基板にホ
モジニアス配向処理をされていることを特徴とする液晶
素子であり、なかでも第２の基板の配向処理角度が第１
の基板の画素の辺に対し４５゜に近いほどよい。
【００１７】さらに本発明の第３の液晶素子は、少なく
とも微小形状に分割された長方形または正方形の反射電
極を有する第１の基板と透明電極を有する第２の基板
と、前記２枚の基板間に誘電率異方性が負であり屈折率
異方性Δｎが０．０７以上０．１５以下である液晶層を
有し、前記第１の基板上ではホメオトロピック配向処理
を行った液晶素子であって、前記第１の基板の電極のい
ずれかの辺に対し４０〜５０゜の角度で前記第１の基板
に配向処理されていて、前記第２の基板上はホメオトロ
ピック配向処理されていることを特徴とする反射型液晶
素子である。なかでも配向処理角度は４５゜に近いほど
良い。
とも微小形状に分割された長方形または正方形の反射電
極を有する第１の基板と透明電極を有する第２の基板
と、前記２枚の基板間に誘電率異方性が負であり屈折率
異方性Δｎが０．０７以上０．１５以下である液晶層を
有し、前記第１の基板上ではホメオトロピック配向処理
を行った液晶素子であって、前記第１の基板の電極のい
ずれかの辺に対し４０〜５０゜の角度で前記第１の基板
に配向処理されていて、前記第２の基板上はホメオトロ
ピック配向処理されていることを特徴とする反射型液晶
素子である。なかでも配向処理角度は４５゜に近いほど
良い。
【００１８】また何れの発明の配向処理においても、配
向処理としては、ラビング、偏向紫外線照射、無偏向紫
外線照射、斜方蒸着等の何れでも良い。
向処理としては、ラビング、偏向紫外線照射、無偏向紫
外線照射、斜方蒸着等の何れでも良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】まず、本発明によるホメオトロピ
ック型液晶表示素子の実施の形態について説明する。本
発明の液晶素子は、透過型のタイプについては、図１
（ａ）に示すように、ガラス基板２４、所定の方法で配
向処理された画素電極２５、誘電率異方性が負の液晶２
６、所定の方法で配向処理されたＩＴＯ電極２７、ガラ
ス基板２８とを有する液晶表示素子２９であり、矢印３
０の方向にラビング等の配向処理を行う。そして偏光子
３１と検光子３２を図１（ａ）のように互いに９０゜の
角度になるように、しかも配向処理方向３０に対して４
５゜にいれると、電圧印加時には図１（ｂ）に示すよう
に、配向処理方向３０に液晶分子２６が傾くため、入射
光３３は液晶分子２６によって複屈折を受け、光３４が
透過し明表示となる。
ック型液晶表示素子の実施の形態について説明する。本
発明の液晶素子は、透過型のタイプについては、図１
（ａ）に示すように、ガラス基板２４、所定の方法で配
向処理された画素電極２５、誘電率異方性が負の液晶２
６、所定の方法で配向処理されたＩＴＯ電極２７、ガラ
ス基板２８とを有する液晶表示素子２９であり、矢印３
０の方向にラビング等の配向処理を行う。そして偏光子
３１と検光子３２を図１（ａ）のように互いに９０゜の
角度になるように、しかも配向処理方向３０に対して４
５゜にいれると、電圧印加時には図１（ｂ）に示すよう
に、配向処理方向３０に液晶分子２６が傾くため、入射
光３３は液晶分子２６によって複屈折を受け、光３４が
透過し明表示となる。
【００２０】ここで光が透過しない状態（電圧無印加の
状態）を考える。図１（ａ）に示すように、電圧無印加
時には画素周辺の液晶分子３５は、画素の辺に対して平
行、又は９０゜の方向に少し傾いている。しかし、本発
明の液晶素子２９は、配向処理方向３０をこの画素の辺
に対してほぼ４０゜〜５０゜に設定している。
状態）を考える。図１（ａ）に示すように、電圧無印加
時には画素周辺の液晶分子３５は、画素の辺に対して平
行、又は９０゜の方向に少し傾いている。しかし、本発
明の液晶素子２９は、配向処理方向３０をこの画素の辺
に対してほぼ４０゜〜５０゜に設定している。
【００２１】つまり、偏光子３１、検光子３２の光軸を
画素の辺に対してほぼ平行、又は垂直に配置しているた
めに、入射光３６はこの画素周辺の傾いた液晶分子３５
により、ほとんど複屈折を受けず、検光子３２を通過で
きないために画素周辺の光の漏れはほとんどく見られ
ず、非常に高いコントラストが得られる。さらに、図２
を用いて詳しく説明する。
画素の辺に対してほぼ平行、又は垂直に配置しているた
めに、入射光３６はこの画素周辺の傾いた液晶分子３５
により、ほとんど複屈折を受けず、検光子３２を通過で
きないために画素周辺の光の漏れはほとんどく見られ
ず、非常に高いコントラストが得られる。さらに、図２
を用いて詳しく説明する。
【００２２】図２は本発明の液晶セルを上から見た図で
ある。矢印３７は配向処理方向、基板３８上に画素電極
３９、液晶４０が示してあり、画素周辺の少し傾いた液
晶分子４２は液晶分子の長軸の方向を矢印で示してい
る。矢印３７の方向に配向処理をすることにより、２枚
の偏光板の偏光軸４３は画素３９の辺に対して平行また
は垂直に配置される。つまり電圧無印加の黒表示状態に
おいては、画素周辺の液晶分子４２の長軸の方向が傾い
てはいるが、すべて偏光板の偏光軸４３に対し平行また
は垂直な方向となるため、この画素周辺の配向の乱れた
液晶分子４２による複屈折は全く受けず、光漏れのない
高コントラスト表示が得られる訳である。
ある。矢印３７は配向処理方向、基板３８上に画素電極
３９、液晶４０が示してあり、画素周辺の少し傾いた液
晶分子４２は液晶分子の長軸の方向を矢印で示してい
る。矢印３７の方向に配向処理をすることにより、２枚
の偏光板の偏光軸４３は画素３９の辺に対して平行また
は垂直に配置される。つまり電圧無印加の黒表示状態に
おいては、画素周辺の液晶分子４２の長軸の方向が傾い
てはいるが、すべて偏光板の偏光軸４３に対し平行また
は垂直な方向となるため、この画素周辺の配向の乱れた
液晶分子４２による複屈折は全く受けず、光漏れのない
高コントラスト表示が得られる訳である。
【００２３】また、本発明の配向処理の方法は、配向膜
を塗布し、レーヨン等の布で擦る方法、配向膜を塗布せ
ずに擦る方法、紫外線を照射する方法、斜方蒸着等いず
れでもよい。また、角度は４０〜５０゜としているが４
５゜の時が複屈折を全く受けず、漏れ光も全くないこと
から最も良い。また反射タイプについては、屈折率異方
性Δｎが０．０７〜０．１５のように大きい材料を用い
る時、画素周辺の傾いた液晶のリタデーションが非常に
大きくなるため、本発明を用いないと漏れ光が非常に多
くコントラストが低下するため、本発明は非常に有効で
ある。
を塗布し、レーヨン等の布で擦る方法、配向膜を塗布せ
ずに擦る方法、紫外線を照射する方法、斜方蒸着等いず
れでもよい。また、角度は４０〜５０゜としているが４
５゜の時が複屈折を全く受けず、漏れ光も全くないこと
から最も良い。また反射タイプについては、屈折率異方
性Δｎが０．０７〜０．１５のように大きい材料を用い
る時、画素周辺の傾いた液晶のリタデーションが非常に
大きくなるため、本発明を用いないと漏れ光が非常に多
くコントラストが低下するため、本発明は非常に有効で
ある。
【００２４】これらは画素を有する基板上をホメオトロ
ピック配向させ、他方の基板の上部をホモジニアス配向
させたセル（ハイブリッド型セル）においても同じ効果
が得られる。さらに、透過タイプ及び反射タイプの直視
型表示素子、投写型表示素子いずれのタイプについても
有効である。また基板については、上記説明ではガラス
基板を用いているが、透過面に関しては石英基板、樹脂
基板を用いてもよく、また反射面側の基板についてはＳ
ｉウエハーでもよい。さらに電極については透過タイプ
においては、ＩＴＯ、有機導電膜等の透明電極、また反
射タイプにおいてはＡｌ、Ａｇ、増反射ミラー、誘電体
ミラー等の反射率の高いものであればなんでもよい。
ピック配向させ、他方の基板の上部をホモジニアス配向
させたセル（ハイブリッド型セル）においても同じ効果
が得られる。さらに、透過タイプ及び反射タイプの直視
型表示素子、投写型表示素子いずれのタイプについても
有効である。また基板については、上記説明ではガラス
基板を用いているが、透過面に関しては石英基板、樹脂
基板を用いてもよく、また反射面側の基板についてはＳ
ｉウエハーでもよい。さらに電極については透過タイプ
においては、ＩＴＯ、有機導電膜等の透明電極、また反
射タイプにおいてはＡｌ、Ａｇ、増反射ミラー、誘電体
ミラー等の反射率の高いものであればなんでもよい。
【００２５】以下具体的な実施形態を図３、図４に従っ
て説明する。 （実施の形態１）図３（１）〜（７）は、本発明の実施
の形態１に係る液晶素子の製造工程を示す概念断面図で
ある。
て説明する。 （実施の形態１）図３（１）〜（７）は、本発明の実施
の形態１に係る液晶素子の製造工程を示す概念断面図で
ある。
【００２６】（１）光学研磨したガラス基板４４（７５
mm×７５mm×１．１mm）に透明導電膜４５としてインジ
ウム・ティン・オキサイド（以下ＩＴＯと称す）をスパ
ッタ法によって１０００Å成膜する。次に、ＩＴＯ４５
の表面にＣｒを５００Å蒸着し、フォトリソグラフィに
よって、１辺が１８μｍのほぼ正方形を２４μｍピッチ
で２７８３×１８７７個垂直デルタ配列させたパターン
の反転パターン、つまりクロムの入力遮光膜４６を形成
させた。
mm×７５mm×１．１mm）に透明導電膜４５としてインジ
ウム・ティン・オキサイド（以下ＩＴＯと称す）をスパ
ッタ法によって１０００Å成膜する。次に、ＩＴＯ４５
の表面にＣｒを５００Å蒸着し、フォトリソグラフィに
よって、１辺が１８μｍのほぼ正方形を２４μｍピッチ
で２７８３×１８７７個垂直デルタ配列させたパターン
の反転パターン、つまりクロムの入力遮光膜４６を形成
させた。
【００２７】（２）全面に、プラズマＣＶＤ法によって
ボロンを１００ｐｐｍ添加したｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層４７
（膜厚５００Å）、無添加のｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層４８
（膜厚１．５μｍ）及びリンを１０００ｐｐｍ添加した
ｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層４９（膜厚３０００Å）の３層を連
続して積層し、ダイオード構造の光導電層を形成した。
その後Ｃｒを全面に２０００Å蒸着し、１辺が２２μｍ
のほぼ正方形を２４μｍピッチで２７８３×１８７７個
（全５２２３６９１個）垂直デルタ配列させたパターン
をフォトリソグラフィーによって作製した。
ボロンを１００ｐｐｍ添加したｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層４７
（膜厚５００Å）、無添加のｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層４８
（膜厚１．５μｍ）及びリンを１０００ｐｐｍ添加した
ｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層４９（膜厚３０００Å）の３層を連
続して積層し、ダイオード構造の光導電層を形成した。
その後Ｃｒを全面に２０００Å蒸着し、１辺が２２μｍ
のほぼ正方形を２４μｍピッチで２７８３×１８７７個
（全５２２３６９１個）垂直デルタ配列させたパターン
をフォトリソグラフィーによって作製した。
【００２８】（３）ＣＦ４と酸素の混合ガスを用いたケ
ミカル・ドライ・エッチング法によって、Ｃｒの正方形
画素５０をエッチング時のマスクに用いて画素間のａ−
Ｓｉ：Ｈ層の露出した部分を等方的にエッチングしてい
く。そして１．６μｍ程エッチングするとＣｒの画素間
に溝が掘れて、Ｃｒの軒を持ったような構造になる。
ミカル・ドライ・エッチング法によって、Ｃｒの正方形
画素５０をエッチング時のマスクに用いて画素間のａ−
Ｓｉ：Ｈ層の露出した部分を等方的にエッチングしてい
く。そして１．６μｍ程エッチングするとＣｒの画素間
に溝が掘れて、Ｃｒの軒を持ったような構造になる。
【００２９】（４）Ａｌを、電子ビーム蒸着法によって
５００Å〜２０００Å全面に成膜する。正方形のＣｒ画
素５０の上部に５００Å〜２０００Åの正方形のＡｌ反
射電極５１が形成され、さらに溝部の底には、Ａｌの出
力遮光膜５２が形成される。
５００Å〜２０００Å全面に成膜する。正方形のＣｒ画
素５０の上部に５００Å〜２０００Åの正方形のＡｌ反
射電極５１が形成され、さらに溝部の底には、Ａｌの出
力遮光膜５２が形成される。
【００３０】（５）カーボンを含有したアクリル樹脂を
スピンコートで塗布する。この工程で、エッチングによ
って形成された溝部分に、この樹脂が埋まり、またＡｌ
電極５１の上部にもこの樹脂が堆積する。そして酸素を
用いたリアクティブ・イオン・エッチ法によって全面エ
ッチングし、全面均一にこの樹脂を除去し、Ａｌ電極５
１の表面が現れたときにこのエッチングを終了する。こ
の結果、Ａｌ電極５１の表面の樹脂は全て取り去られる
が、溝部にはカーボンの含有したアクリル樹脂層５３が
残る。
スピンコートで塗布する。この工程で、エッチングによ
って形成された溝部分に、この樹脂が埋まり、またＡｌ
電極５１の上部にもこの樹脂が堆積する。そして酸素を
用いたリアクティブ・イオン・エッチ法によって全面エ
ッチングし、全面均一にこの樹脂を除去し、Ａｌ電極５
１の表面が現れたときにこのエッチングを終了する。こ
の結果、Ａｌ電極５１の表面の樹脂は全て取り去られる
が、溝部にはカーボンの含有したアクリル樹脂層５３が
残る。
【００３１】（６）配向膜として、垂直配向用ポリイミ
ド膜５４を２００Å成膜する。また同様にして対向側の
基板となるＩＴＯ電極５５付きガラス基板５６に垂直配
向用ポリイミド膜５７を２００Å成膜し、両基板ともナ
イロン布を用いてラビング処理を行う。ラビング方向は
ポリイミド５４表面は画素電極の辺に対して４５゜の角
度で行い対向側はこの方向に対して反平行になるように
ラビングする。
ド膜５４を２００Å成膜する。また同様にして対向側の
基板となるＩＴＯ電極５５付きガラス基板５６に垂直配
向用ポリイミド膜５７を２００Å成膜し、両基板ともナ
イロン布を用いてラビング処理を行う。ラビング方向は
ポリイミド５４表面は画素電極の辺に対して４５゜の角
度で行い対向側はこの方向に対して反平行になるように
ラビングする。
【００３２】（７）このＩＴＯ基板５６のポリイミド膜
５７の表面に粒径２．０μｍのＳｉＯ2 の球状スペーサ
ー５８を湿式法により分散し、上述の処理を施したガラ
ス基板４４と貼り合わせる。こうして作られた液晶セル
を真空注入装置に設置し、減圧した後、１２０℃に加熱
し、誘電率異方性が負でΔｎ＝０．０８のネマチック液
晶５９（ＭＥＲＣＫ ＪＡＰＡＮ製）を真空注入した。
５７の表面に粒径２．０μｍのＳｉＯ2 の球状スペーサ
ー５８を湿式法により分散し、上述の処理を施したガラ
ス基板４４と貼り合わせる。こうして作られた液晶セル
を真空注入装置に設置し、減圧した後、１２０℃に加熱
し、誘電率異方性が負でΔｎ＝０．０８のネマチック液
晶５９（ＭＥＲＣＫ ＪＡＰＡＮ製）を真空注入した。
【００３３】（８）このようにして作製したホメオトロ
ピック型空間光変調素子を、ガラス基板４４側から書き
込み光６０で書き込み、画素の任意の１辺に対し平行ま
たは垂直に配置した偏光子６１を通した読み出し光６２
をガラス基板５６側から照射し、Ａｌ電極５１により反
射した光６３を検光子６４を通して画像として映し出し
た。画素周辺の漏れ光は全くなく、コントラスト比は５
００：１以上を確保した。
ピック型空間光変調素子を、ガラス基板４４側から書き
込み光６０で書き込み、画素の任意の１辺に対し平行ま
たは垂直に配置した偏光子６１を通した読み出し光６２
をガラス基板５６側から照射し、Ａｌ電極５１により反
射した光６３を検光子６４を通して画像として映し出し
た。画素周辺の漏れ光は全くなく、コントラスト比は５
００：１以上を確保した。
【００３４】（実施の形態２） （１）図４に示すように光学研磨したガラス基板６５
（７５mm×７５mm×１．１mm）にフォトリソグラフィー
によって、１０２４×７６８個の正方形のＡｌの電極６
６を正方配列させる。一方同じく光学研磨したガラス基
板６７（７５mm×７５mm×１．１mm）に透明導電膜６８
としてインジウム・ティン・オキサイド（以下ＩＴＯと
称す）をスパッタ法によって１０００Å成膜する。
（７５mm×７５mm×１．１mm）にフォトリソグラフィー
によって、１０２４×７６８個の正方形のＡｌの電極６
６を正方配列させる。一方同じく光学研磨したガラス基
板６７（７５mm×７５mm×１．１mm）に透明導電膜６８
としてインジウム・ティン・オキサイド（以下ＩＴＯと
称す）をスパッタ法によって１０００Å成膜する。
【００３５】（２）基板６５、基板６７のそれぞれの基
板に垂直配向用配向膜６９、７０をスピンコートで塗布
し（印刷でも可）、Ａｌ電極６６のあるガラス基板６５
の配向膜の表面を電極の任意の辺に対して４５゜の角度
で、レーヨン製のラビング布でラビングをする。さらに
他方のガラス基板６７の配向膜上をセルを組んだときに
電極側のラビング方向と反平行になるようにラビングす
る。ガラス基板６７の配向膜の表面に２．０μｍのシリ
カのビーズ７１を湿式方によって分散させ、ガラス基板
６５と配向膜の面が互いに向き合うように樹脂７２で接
着する。
板に垂直配向用配向膜６９、７０をスピンコートで塗布
し（印刷でも可）、Ａｌ電極６６のあるガラス基板６５
の配向膜の表面を電極の任意の辺に対して４５゜の角度
で、レーヨン製のラビング布でラビングをする。さらに
他方のガラス基板６７の配向膜上をセルを組んだときに
電極側のラビング方向と反平行になるようにラビングす
る。ガラス基板６７の配向膜の表面に２．０μｍのシリ
カのビーズ７１を湿式方によって分散させ、ガラス基板
６５と配向膜の面が互いに向き合うように樹脂７２で接
着する。
【００３６】誘電率異方性が負である液晶７３をガラス
基板６５とガラス基板６７との間隙に真空注入し、液晶
分子がほぼ基板に対して垂直に配向したホメオトロピッ
ク型液晶セル７３をつくる。
基板６５とガラス基板６７との間隙に真空注入し、液晶
分子がほぼ基板に対して垂直に配向したホメオトロピッ
ク型液晶セル７３をつくる。
【００３７】（３）このセル７４を駆動しない状態で、
偏光顕微鏡を用いて偏光子を画素の辺に平行に配置しク
ロスニコル下で観察したところ,画素周辺の光の漏れは
全く見られなかった。
偏光顕微鏡を用いて偏光子を画素の辺に平行に配置しク
ロスニコル下で観察したところ,画素周辺の光の漏れは
全く見られなかった。
【００３８】次に偏光ビームスプリッター７５の光軸
を、画素の任意の辺と平行にガラス基板６７側に配置
し、入射光７６をいれ、反射光７７をスクリーン上に投
写しコントラストを測定したところ、４００：１のコン
トラストが得られた。
を、画素の任意の辺と平行にガラス基板６７側に配置
し、入射光７６をいれ、反射光７７をスクリーン上に投
写しコントラストを測定したところ、４００：１のコン
トラストが得られた。
【００３９】（実施の形態３） （１）光学研磨したガラス基板（７５mm×７５mm×１．
１mm）にフォトリソグラフィーによって、１０２４×７
６８個の長方形のＡｌの電極を正方配列させる。一方、
同じく光学研磨したガラス基板（７５mm×７５mm×１．
１mm）に、透明導電膜としてインジウム・ティン・オキ
サイド（以下ＩＴＯと称す）をスパッタ法によって１０
００Å成膜した。
１mm）にフォトリソグラフィーによって、１０２４×７
６８個の長方形のＡｌの電極を正方配列させる。一方、
同じく光学研磨したガラス基板（７５mm×７５mm×１．
１mm）に、透明導電膜としてインジウム・ティン・オキ
サイド（以下ＩＴＯと称す）をスパッタ法によって１０
００Å成膜した。
【００４０】（２）Ａｌ電極側のガラス基板に垂直配向
用配向膜をスピンコートで塗布し（印刷でも可）、他方
のガラス基板には平行配向用配向膜を塗布し、Ａｌの電
極のあるガラス基板の配向膜の表面を、２枚の基板を貼
り合わせた時に電極の任意の辺に対して４５゜の角度に
なるよう、レーヨン製のラビング布でＡｌ電極のない側
をラビングをした。
用配向膜をスピンコートで塗布し（印刷でも可）、他方
のガラス基板には平行配向用配向膜を塗布し、Ａｌの電
極のあるガラス基板の配向膜の表面を、２枚の基板を貼
り合わせた時に電極の任意の辺に対して４５゜の角度に
なるよう、レーヨン製のラビング布でＡｌ電極のない側
をラビングをした。
【００４１】（３）一方のガラス基板の配向膜の表面に
２．０μｍのシリカのビーズを湿式法によって分散さ
せ、他方のガラス基板と配向膜の面が互いに向き合うよ
うに樹脂で接着する。
２．０μｍのシリカのビーズを湿式法によって分散さ
せ、他方のガラス基板と配向膜の面が互いに向き合うよ
うに樹脂で接着する。
【００４２】（４）誘電率異方性が負である液晶を２枚
のガラス基板との間隙に真空注入し、Ａｌ電極ガラス基
板側では液晶分子がほぼ基板に対して垂直に配向し、他
方のガラス基板側ではほぼ平行に配向したハイブリッド
型液晶セルをつくった。
のガラス基板との間隙に真空注入し、Ａｌ電極ガラス基
板側では液晶分子がほぼ基板に対して垂直に配向し、他
方のガラス基板側ではほぼ平行に配向したハイブリッド
型液晶セルをつくった。
【００４３】（５）このセルを駆動しない状態で、偏光
顕微鏡を用いて偏光子を画素の辺に平行に配置し、クロ
スニコル下で観察したところ、画素周辺の光の漏れは全
く見られなかった。
顕微鏡を用いて偏光子を画素の辺に平行に配置し、クロ
スニコル下で観察したところ、画素周辺の光の漏れは全
く見られなかった。
【００４４】（６）次に偏光ビームスプリッターの光軸
を、画素の任意の辺と平行にＡｌ電極のないガラス基板
側に配置し、入射光をいれ、反射光をスクリーン上に投
写しコントラストを測定したところ、３２０：１のコン
トラストが得られた。
を、画素の任意の辺と平行にＡｌ電極のないガラス基板
側に配置し、入射光をいれ、反射光をスクリーン上に投
写しコントラストを測定したところ、３２０：１のコン
トラストが得られた。
【００４５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、透過及び
反射、また直視及び投写のどのタイプにおいても、ホメ
オトロピックまたはハイブリッド配向の液晶素子におい
ては正方形、又は長方形のいずれかの１辺に対し４０〜
５０゜方向でラビングをし、偏光子を適当に合わせてや
ることにより、従来生じていた画素の周辺からの漏れ光
がほとんどなくなり、コントラストを向上させるという
優れたものである。
反射、また直視及び投写のどのタイプにおいても、ホメ
オトロピックまたはハイブリッド配向の液晶素子におい
ては正方形、又は長方形のいずれかの１辺に対し４０〜
５０゜方向でラビングをし、偏光子を適当に合わせてや
ることにより、従来生じていた画素の周辺からの漏れ光
がほとんどなくなり、コントラストを向上させるという
優れたものである。
【図１】（ａ）本発明の液晶素子の電界無印加時の概念
斜視図 （ｂ）本発明の液晶素子の電界印加時の概念斜視図
斜視図 （ｂ）本発明の液晶素子の電界印加時の概念斜視図
【図２】本発明の液晶素子の画素近傍での液晶分子の傾
斜方向を表す図
斜方向を表す図
【図３】本発明の実施の形態１における液晶素子の製造
工程の断面図
工程の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における液晶素子の製造
工程の断面図
工程の断面図
【図５】従来のホメオトロピックセルの概念断面図
【図６】従来のハイブリッドセルの概念断面図
【図７】従来の画素周辺の光漏れを表す概念断面図
２４ ガラス基板 ２５ 画素電極 ２６ 液晶 ２７ ＩＴＯ電極 ２８ ガラス基板 ２９ 液晶表示素子 ３０ 配向処理方向を示す矢印 ３１ 偏光子 ３２ 検光子 ３３ 入射光 ３４ 透過光 ３５ 液晶分子 ３６ 入射光 ３７ 配向処理方向を示す矢印 ３８ 基板 ３９ 画素電極 ４０ 液晶 ４２ 液晶分子 ４３ 偏光軸 ４４ ガラス基板 ４５ 透明導電膜 ４６ 入力遮光膜 ４７ ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層 ４８ ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層 ４９ ｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層 ５０ 正方形画素 ５１ Ａｌ反射電極 ５２ Ａｌ出力遮光膜 ５３ アクリル樹脂層 ５４ 垂直配向用ポリイミド膜 ５５ ＩＴＯ電極 ５６ ガラス基板 ５７ 垂直配向用ポリイミド膜 ５８ 球状スペーサー ５９ ネマティック液晶 ６０ 書き込み光 ６１ 偏光子 ６２ 読み出し光 ６３ 光 ６４ 検光子 ６５ ガラス基板 ６６ Ａｌ電極 ６７ ガラス基板 ６８ 透明導電膜 ６９ 垂直用配向膜 ７０ 垂直用配向膜 ７１ ビーズ ７２ 樹脂 ７３ 液晶 ７４ セル ７５ 偏光ビームスプリッター ７６ 入射光 ７７ 反射光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝本 昭雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】少なくとも微小形状に分割された長方形ま
たは正方形の電極を有する第１の基板と、透明電極を有
する第２の基板と、前記２枚の基板間に満たされた誘電
率異方性が負である液晶層を有し、前記第１の基板上で
はホメオトロピック配向処理を行った液晶素子であっ
て、前記第１の基板の電極のいずれかの辺に対し４０〜
５０゜の角度で前記第１の基板に配向処理されていて、
前記第２の基板上はホメオトロピック配向処理されてい
ることを特徴とする液晶素子。 - 【請求項２】少なくとも微小形状に分割された長方形ま
たは正方形の電極を有する第１の基板に、前記電極のい
ずれかの辺に対し４０〜５０゜の角度で配向処理を行う
工程と、 透明電極を有する第２の基板にホメオトロピック配向処
理を行う工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板との間に誘電率異方性
が負である液晶層を形成する工程とを少なくとも含むこ
とを特徴とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項３】少なくとも微小形状に分割された長方形ま
たは正方形の電極を有する第１の基板と透明電極を有す
る第２の基板と、前記２枚の基板間に満たされた誘電率
異方性が負である液晶層を有し、前記第１の基板上では
ホメオトロピック配向処理を行った液晶素子であって、
前記第１の基板の電極のいずれかの辺に対し４０〜５０
゜の角度で前記第２の基板にホモジニアス配向処理をさ
れていることを特徴とする液晶素子。 - 【請求項４】少なくとも微小形状に分割された長方形ま
たは正方形の電極を有する第１の基板にホメオトロピッ
ク配向処理を行う工程と、 前記第１の基板の電極のいずれかの辺に対し４０〜５０
゜の角度で透明電極を有する第２の基板にホモジニアス
配向処理を行う工程と、 前記第１の基板と前記第２の基板との間に誘電率異方性
が負である液晶層を形成する工程とを少なくとも含むこ
とを特徴とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項５】少なくとも微小形状に分割された長方形ま
たは正方形の反射電極を有する第１の基板と透明電極を
有する第２の基板と、前記２枚の基板間に誘電率異方性
が負であり屈折率異方性Δｎが０．０７以上０．１５以
下である液晶層を有し、前記第１の基板上ではホメオト
ロピック配向処理を行った液晶素子であって、前記第１
の基板の電極のいずれかの辺に対し４０〜５０゜の角度
で前記第１の基板に配向処理されていて、前記第２の基
板上はホメオトロピック配向処理されていることを特徴
とする反射型液晶素子。 - 【請求項６】少なくとも微小形状に分割された長方形ま
たは正方形の反射電極を有する第１の基板と透明電極を
有する第２の基板と、前記２枚の基板間に誘電率異方性
が負であり屈折率異方性Δｎが０．０７以上０．１５以
下である液晶層を有し、前記第１の基板上ではホメオト
ロピック配向処理を行った液晶素子であって、前記第１
の基板の電極のいずれかの辺に対し４０〜５０゜の角度
で前記第１の基板に配向処理をし、前記第２の基板上は
ホメオトロピック配向処理することを特徴とする反射型
液晶素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33260897A JP3471591B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-12-03 | 反射型液晶素子及びその製造方法 |
| US09/355,228 US6452655B1 (en) | 1997-01-24 | 1998-01-19 | Liquid crystal device and its manufacturing method |
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