JPS59149321A - 液晶セル - Google Patents
液晶セルInfo
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- JPS59149321A JPS59149321A JP2402783A JP2402783A JPS59149321A JP S59149321 A JPS59149321 A JP S59149321A JP 2402783 A JP2402783 A JP 2402783A JP 2402783 A JP2402783 A JP 2402783A JP S59149321 A JPS59149321 A JP S59149321A
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- liquid crystal
- crystal cell
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- dielectric constant
- film
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-
- 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
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、液晶セル特にＴＰＴ、ＭＯＳＦＥＴ等を多数
基板上に形成して駆動される液晶表示装置の液晶セルに
関するものである。
基板上に形成して駆動される液晶表示装置の液晶セルに
関するものである。
従来例の構成とその問題点
液晶表示装置は、低電圧駆動・低消費電力・薄形ディス
プレイとして非常に太き彦ニーズを有している。最近で
は、液晶セルの高機能化、高性能化といった観点から、
カラーフィルターを内蔵したカラー液晶セル、アクティ
ブなスイッチング機能を内蔵した液晶セルなどが、盛ん
に研究されてρるＯ このような用途には、カラーフィルターや、スイッチン
グ素子としてのＴＰＴ、ＭＯＳＦＥＴ及びバス配線など
、大きな段差を有する基板上に液晶を配向させる必要が
ある。
プレイとして非常に太き彦ニーズを有している。最近で
は、液晶セルの高機能化、高性能化といった観点から、
カラーフィルターを内蔵したカラー液晶セル、アクティ
ブなスイッチング機能を内蔵した液晶セルなどが、盛ん
に研究されてρるＯ このような用途には、カラーフィルターや、スイッチン
グ素子としてのＴＰＴ、ＭＯＳＦＥＴ及びバス配線など
、大きな段差を有する基板上に液晶を配向させる必要が
ある。
しかし、こういった凸凹のある基板上に液晶を配向させ
て液晶セルを形成し、液晶セルに電圧をかけると、逆チ
ルト配向などの問題が生じる。
て液晶セルを形成し、液晶セルに電圧をかけると、逆チ
ルト配向などの問題が生じる。
これらを解決する方法としては、配向膜の液晶と接する
面が平坦になるように配向膜を塗布する、即ち、配向膜
の表面をフラット化することが考えられる。
面が平坦になるように配向膜を塗布する、即ち、配向膜
の表面をフラット化することが考えられる。
その際、基板の凸凹に応じて、必然的に配向膜の膜圧は
厚くなる。このとき、従来のように低誘電率の材料を使
えば、そこでの電圧ロスが大きくなり、液晶セルを駆動
させる電圧が高くなるという欠点があった。
厚くなる。このとき、従来のように低誘電率の材料を使
えば、そこでの電圧ロスが大きくなり、液晶セルを駆動
させる電圧が高くなるという欠点があった。
以上の点について、液晶セルの構造をもとに、さらに詳
しく述べる。第１図に、従来から用いられている液晶セ
ルの構造断面図を示す。
しく述べる。第１図に、従来から用いられている液晶セ
ルの構造断面図を示す。
４ａ、４ｂはガラス基板、３Ｎ、３ｂは透明電極、１が
液晶で、２＋＆、２ｂは液晶を配向させるだめの配向膜
である。透明電極３ａ、３ｂ間に電圧ｖａｐｐ、を印加
して液晶を駆動するのであるが、液晶及び配向膜の誘電
率を各々Ｅ１．ｃ、Ｅとし、上部配向膜２ａ、液晶１、
下部配向膜２ｂの厚みを各々、ｄ、、 ｄ２ 、 ｄ３
とすると、液晶にががる実ｏｔ１““０・± と表すことが出来る。ただし、（１）式においてＳは電
圧が印加される面積である。
液晶で、２＋＆、２ｂは液晶を配向させるだめの配向膜
である。透明電極３ａ、３ｂ間に電圧ｖａｐｐ、を印加
して液晶を駆動するのであるが、液晶及び配向膜の誘電
率を各々Ｅ１．ｃ、Ｅとし、上部配向膜２ａ、液晶１、
下部配向膜２ｂの厚みを各々、ｄ、、 ｄ２ 、 ｄ３
とすると、液晶にががる実ｏｔ１““０・± と表すことが出来る。ただし、（１）式においてＳは電
圧が印加される面積である。
ここで、実際の使用状態を考えて、液晶の厚みｄ２ ＝
６μｍ 、液晶の誘電率／ｒ＋、ｃ＝１０とし、これ
らの値を（１）式に代入して、（１）式を配向膜の誘電
率Ｅ及び配向膜の厚みの和（ｄ、十ｄｓ）の関数で表す
と、 となる。（榊式を（（１＋十屯）の値を変え、Ｅに対し
てＶｌ、Ｃをプロットしてグラフ化したものが、第２図
である。
６μｍ 、液晶の誘電率／ｒ＋、ｃ＝１０とし、これ
らの値を（１）式に代入して、（１）式を配向膜の誘電
率Ｅ及び配向膜の厚みの和（ｄ、十ｄｓ）の関数で表す
と、 となる。（榊式を（（１＋十屯）の値を変え、Ｅに対し
てＶｌ、Ｃをプロットしてグラフ化したものが、第２図
である。
第２図を見れば明らかなように、配向膜の誘電率が高く
なればなる程、液晶にかかる実効電圧ｙ＋−ｃは供給電
圧Ｖａｌ）１１．に近づき、配向膜での電圧ロスはそれ
だけ低減される。又、配向膜の厚みは薄ければ薄い程、
電圧的に有利である。
なればなる程、液晶にかかる実効電圧ｙ＋−ｃは供給電
圧Ｖａｌ）１１．に近づき、配向膜での電圧ロスはそれ
だけ低減される。又、配向膜の厚みは薄ければ薄い程、
電圧的に有利である。
従来、配向膜材料としては、一般にポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）やポリイミド（ＰＩ）が用いられている。
ル（ＰＶＡ）やポリイミド（ＰＩ）が用いられている。
ＰＶＡは誘電率がＥ＝６で、第１図の構造の液晶セルを
考えた場合には、液晶にかかる実効電圧ＶＬＣは（２）
式に従うから、例えば配向膜の厚み（ｄ＋ ” ｄ３）
＝１．０μ「１１とすると、第２図からＶｔｃは供給電
圧Ｖａｐｐ・の７８％であり、非常に電圧ロスが大きい
。
考えた場合には、液晶にかかる実効電圧ＶＬＣは（２）
式に従うから、例えば配向膜の厚み（ｄ＋ ” ｄ３）
＝１．０μ「１１とすると、第２図からＶｔｃは供給電
圧Ｖａｐｐ・の７８％であり、非常に電圧ロスが大きい
。
さらに膜厚が厚くなればなる程、配向膜での電圧ロスが
顕著になる。
顕著になる。
寸だＰＩも誘電率がＥ、−４〜５と低誘電率で、電圧ロ
スが大きい。それにつけ加え製膜した際、黄色に着色す
るという欠点がある。
スが大きい。それにつけ加え製膜した際、黄色に着色す
るという欠点がある。
もう一つの問題点として、前述した逆チルト配向による
ドメイン発生が挙げられる。配向膜として、低誘電率の
利料（例えばＰＶＡ、ＰＩなど）を用いると、膜厚を厚
くするに従って電圧ロスが大きくなるので、膜厚を厚く
とれない。このような低誘電率材料を、段差のある基板
に配向膜として用いると、薄く塗布しなければならない
ので、配向膜表面には第３図に示すようなガラス基板３
ｂの段差に応じた凸凹ができてし甘う。
ドメイン発生が挙げられる。配向膜として、低誘電率の
利料（例えばＰＶＡ、ＰＩなど）を用いると、膜厚を厚
くするに従って電圧ロスが大きくなるので、膜厚を厚く
とれない。このような低誘電率材料を、段差のある基板
に配向膜として用いると、薄く塗布しなければならない
ので、配向膜表面には第３図に示すようなガラス基板３
ｂの段差に応じた凸凹ができてし甘う。
液晶に電圧をかけると、液晶分子の長軸方向が電場の方
向と」２行になるように液晶は配向する。
向と」２行になるように液晶は配向する。
その際、配向膜表面に段差があると、段差の左と右で、
液晶分子の立つ角度、チルト角（第２図のθ、θ′）が
異なるので、左右二つのドメインが発生し、両者の間に
境界ができる。その機子は第５図に示す。４がガラス、
３がカラーフィルターやＴＰＴなどによる段差、２が配
向膜、１が液晶分子で、５は左右のチルト角（θ、θつ
の異なる液晶分子により発生したドメインの境界である
。この現象は、実際には、一つの画素を考えた場合、そ
の中に境界線が見え、視る角度により色が違って見える
といった欠点に結びつく。
液晶分子の立つ角度、チルト角（第２図のθ、θ′）が
異なるので、左右二つのドメインが発生し、両者の間に
境界ができる。その機子は第５図に示す。４がガラス、
３がカラーフィルターやＴＰＴなどによる段差、２が配
向膜、１が液晶分子で、５は左右のチルト角（θ、θつ
の異なる液晶分子により発生したドメインの境界である
。この現象は、実際には、一つの画素を考えた場合、そ
の中に境界線が見え、視る角度により色が違って見える
といった欠点に結びつく。
上記の様な欠点を無くすためには、第４図に示すように
、基板表面の段差をおおうようにフラットに配向膜２ｂ
を塗ればよいが、そのためには配向膜２ｂを十分厚くし
なければならない。しかるに配向膜２ｂに低誘電率のも
のを用いれば、厚くすることにより前述したように（第
２図参照）、配向膜での電圧ロスは捷すまず大きくなる
という欠点がある。
、基板表面の段差をおおうようにフラットに配向膜２ｂ
を塗ればよいが、そのためには配向膜２ｂを十分厚くし
なければならない。しかるに配向膜２ｂに低誘電率のも
のを用いれば、厚くすることにより前述したように（第
２図参照）、配向膜での電圧ロスは捷すまず大きくなる
という欠点がある。
発明の目的
本発明は、従来、液晶セルの配向膜として低誘電率の拐
料を用いていたことによる電圧ロスを、低減することを
目的とする。そして本発明は、膜厚が厚くなっても電圧
ロスが最小限ですみ、しかも逆チルト配向によるドメイ
ン発生などがおこらないような液晶セルを得ることを目
的とする。
料を用いていたことによる電圧ロスを、低減することを
目的とする。そして本発明は、膜厚が厚くなっても電圧
ロスが最小限ですみ、しかも逆チルト配向によるドメイ
ン発生などがおこらないような液晶セルを得ることを目
的とする。
発明の構成
本発明は、液晶セルに用いる配向膜に、シアノエチルプ
ルラン（ＣＥＰ）、シアノエチルセルロース（ＣＫＣ）
、フッ化ビニリデンのような高誘電率材料を用い、配向
膜における電圧ロスを低減するものである。又、本発明
は、段差のある基板上に配向膜を塗布する場合、逆チル
ト配向によるドメイン発生などが起こらないように、配
向膜表面をフラット化し、そのことによって膜厚が厚く
なっても電圧ロスが最小限ですむように、配向膜として
上記のような高誘電率材料を用いるものである。
ルラン（ＣＥＰ）、シアノエチルセルロース（ＣＫＣ）
、フッ化ビニリデンのような高誘電率材料を用い、配向
膜における電圧ロスを低減するものである。又、本発明
は、段差のある基板上に配向膜を塗布する場合、逆チル
ト配向によるドメイン発生などが起こらないように、配
向膜表面をフラット化し、そのことによって膜厚が厚く
なっても電圧ロスが最小限ですむように、配向膜として
上記のような高誘電率材料を用いるものである。
実施例の説明
以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。
本発明は、液晶セルに用いる配向膜に、ＣＥＰ。
ＣＥＣ，フッ化ビニリデンのような高誘電率材料を用い
るもので、各化合物や構造はそれぞれ次に示す。
るもので、各化合物や構造はそれぞれ次に示す。
Ｒ： −ＣｌＩ２ ＣＩ（２ＣＮ又は夏■Ｒ： −Ｃｌ
Ｉ２．ＣＨ２ＣＮ又は１（フッ化ビニリデン とこては高誘電率材料として、誘電率がＥ−１８と高い
、シアノエチルプルラン（ｃｙｔ：ｐ）を挙げ、説明す
る。
Ｉ２．ＣＨ２ＣＮ又は１（フッ化ビニリデン とこては高誘電率材料として、誘電率がＥ−１８と高い
、シアノエチルプルラン（ｃｙｔ：ｐ）を挙げ、説明す
る。
ＣＥＰの構造は前述した通りで、ｃＥｃが直線的なセル
ロース骨格をとっているのに対し、階段状の構造をとっ
ている。外観は、白色又は淡黄色の粒状固体である。
ロース骨格をとっているのに対し、階段状の構造をとっ
ている。外観は、白色又は淡黄色の粒状固体である。
製膜するときは、ＣＥＰをアセトン／ＤＭＦ（１１重駈
）に溶解し、従来法でガラス基板上に塗る。これを真空
乾燥機で１０ｍｍＨｇ の気圧下、温度８０°Ｃ１２時
間乾燥して配向膜を得る。
）に溶解し、従来法でガラス基板上に塗る。これを真空
乾燥機で１０ｍｍＨｇ の気圧下、温度８０°Ｃ１２時
間乾燥して配向膜を得る。
配向膜を塗布し、液晶セルを組み立てた状態は第１図で
示すものとなる。
示すものとなる。
配向膜にＣＥＰを用いた場合も、液晶セルに印加される
実効電圧ＶＬＣは（坤式で与えられる。ＣＥＰの誘電率
はｌジー１８であるから、ＰＶＡの場合と同じく、配向
膜の厚み（ｄ、＋ ６３） ＝＝ １．０／１ｍとする
と、第２図から、液晶セルにかかる実効電圧Ｖ Ｌ Ｃ
は、供給電圧Ｖａ ｐ ｐ、の９１％になる。同様の条
件でＰＴＡを配向膜に用いた場合には、ｙｔ、ｃはＶ＝
＋ｐｐ・の７８係であったから・、ＣＥＰを用いること
により、配向膜で損失する電圧は大幅に低減されること
になる。
実効電圧ＶＬＣは（坤式で与えられる。ＣＥＰの誘電率
はｌジー１８であるから、ＰＶＡの場合と同じく、配向
膜の厚み（ｄ、＋ ６３） ＝＝ １．０／１ｍとする
と、第２図から、液晶セルにかかる実効電圧Ｖ Ｌ Ｃ
は、供給電圧Ｖａ ｐ ｐ、の９１％になる。同様の条
件でＰＴＡを配向膜に用いた場合には、ｙｔ、ｃはＶ＝
＋ｐｐ・の７８係であったから・、ＣＥＰを用いること
により、配向膜で損失する電圧は大幅に低減されること
になる。
このことにより、ＣＥＰを配向膜に用いた液晶セルを使
った液晶表示装置は、従来に比べ、より低電圧で駆動さ
せることが可能となる。
った液晶表示装置は、従来に比べ、より低電圧で駆動さ
せることが可能となる。
その他、ＣＥＰの特徴としては、製膜性が良好で、溶媒
に、例えばアセトンとＤＭＦのような、低沸点化合物と
高沸点化合物とを適当な組成で用いることにより、均一
な膜を形成することが出来る。又、Ｗ溶けることはなく
、配向性能も劣化しない。さらに透過率も良く、液晶表
示装置用セルに用いるのに適している。
に、例えばアセトンとＤＭＦのような、低沸点化合物と
高沸点化合物とを適当な組成で用いることにより、均一
な膜を形成することが出来る。又、Ｗ溶けることはなく
、配向性能も劣化しない。さらに透過率も良く、液晶表
示装置用セルに用いるのに適している。
それから、ＣＥＣやフッ化ビニリデンも誘電率が各々、
Ｅ−１２〜１ｓ、ｆｆ＝ｓ〜１２と高く、配向膜として
用いた場合、配向膜での電圧ロスが少なくてすみ、低電
圧駆動に有利である。又、製膜性についても＋４Ｐ同様
良好である。
Ｅ−１２〜１ｓ、ｆｆ＝ｓ〜１２と高く、配向膜として
用いた場合、配向膜での電圧ロスが少なくてすみ、低電
圧駆動に有利である。又、製膜性についても＋４Ｐ同様
良好である。
発明の効果
本発明は、液晶セルの配向膜に、ＣＥＰ、ＣＥＧ。
フッ化ビニリデンのような高誘電率材料を用いることに
より、配向膜部分での電圧ロスを大幅に低減し、液晶に
かかる実効電圧を増すものである。
より、配向膜部分での電圧ロスを大幅に低減し、液晶に
かかる実効電圧を増すものである。
このことにより、液晶表示装置のより低電圧駆動。
低消費電力化を可能にするものである。まだ、凸凹のあ
る基板に対しては、凸凹をおおう程度に膜厚を厚くして
も、高誘電率材料を用いれば、そこでの電圧ロスは少な
くてすむ。したがって逆チルト配向を防ぐ為の基板のフ
ラット化には、非常に有用である。
る基板に対しては、凸凹をおおう程度に膜厚を厚くして
も、高誘電率材料を用いれば、そこでの電圧ロスは少な
くてすむ。したがって逆チルト配向を防ぐ為の基板のフ
ラット化には、非常に有用である。
第１図は液晶セルの構造断面図、第２図は誘電率の変化
に対する液晶セル印加実効電圧の変化を示す図、第３図
は凸凹のある基板に対して、配向膜にもそれに応じた凸
凹がある場合の液晶セルの構造断面図、第４図は凸凹を
吸収するように配向膜を塗布し、だ液晶セルの構造断面
図、第６図は逆チルト配向によるドメイン発生の様子を
示す図である。 １ ・・液晶、２ａ、２ｂ 配向膜、３ａ、３ｂ・
透明電極、４ａ、４ｂ ガラス基板。
に対する液晶セル印加実効電圧の変化を示す図、第３図
は凸凹のある基板に対して、配向膜にもそれに応じた凸
凹がある場合の液晶セルの構造断面図、第４図は凸凹を
吸収するように配向膜を塗布し、だ液晶セルの構造断面
図、第６図は逆チルト配向によるドメイン発生の様子を
示す図である。 １ ・・液晶、２ａ、２ｂ 配向膜、３ａ、３ｂ・
透明電極、４ａ、４ｂ ガラス基板。
Claims (4)
- （１）液晶の配向膜として、高誘電率材料を用いると止
を特徴とする液晶セル。 - （２） 高誘電率＋１１として、シアノエチルプルラ
ン。 シアンエチルセルロース、フッ化ビニリチンの少くとも
一つを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の液晶セル。 - （３）表面に凸凹のある基板上に高誘電率材料よりなる
配向膜を前記凸凹を吸収する程度に鯖轡→を厚くつけ、
前記配向膜表面を平坦化することを特徴とする液晶セル
。 - （４） 高誘電率材料として、シアノエチルプラン。 シアンエチルセルロース、７ツ化ビニリデンの少くとも
−？を用いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の液晶セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402783A JPS59149321A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 液晶セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402783A JPS59149321A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 液晶セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149321A true JPS59149321A (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=12127036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402783A Pending JPS59149321A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 液晶セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149321A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6198325A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示パネル |
| JPS62150325A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 液晶表示配向基板 |
| JPS63141025A (ja) * | 1986-12-02 | 1988-06-13 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| JPS6396536U (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-22 | ||
| JPS6417526U (ja) * | 1987-07-23 | 1989-01-27 | ||
| JPH05273528A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Nippon Kasei Chem Co Ltd | 液晶デバイス及びその製造法 |
| JPH0627441A (ja) * | 1992-04-27 | 1994-02-04 | Nippon Kasei Chem Co Ltd | 液晶デバイス |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4880053A (ja) * | 1972-01-31 | 1973-10-26 | ||
| JPS5062054A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-27 |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP2402783A patent/JPS59149321A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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