JPS599640A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JPS599640A
JPS599640A JP57118588A JP11858882A JPS599640A JP S599640 A JPS599640 A JP S599640A JP 57118588 A JP57118588 A JP 57118588A JP 11858882 A JP11858882 A JP 11858882A JP S599640 A JPS599640 A JP S599640A
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JP
Japan
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liquid crystal
film
crystal display
display element
films
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Pending
Application number
JP57118588A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Shindo
神藤 保彦
Kiyoshige Kinugawa
清重 衣川
Mikio Kanezaki
金崎 幹雄
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS599640A publication Critical patent/JPS599640A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133345Insulating layers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高イぎ軸性、篩表示品質で、しがも藺時分割
島周波数駆動に適したツイストネマチック(’1″N)
形液晶表示素子に関する。
第1図は従来の液晶表示素子の例を示し、1゜1aは偏
向軸が互いに直交する偏光板、2はガラス基板、3はS
in、膜、4,4aは配向方向がそれぞ4偏光板1,1
aの偏光軸に平行な配向膜、5はネマチック液晶、6は
電極用透明導電膜でk)る。配向制御法が斜方蒸着法の
場合には、配向膜材はS r O又は8102が主流で
あったが、斜方蒸着法は生産性が低いため、現在では配
向膜拐ζして配向性良好なポリイミド等の有機物を用い
、これに配向制御処理とし℃ラビング(布等で配向膜面
上を一方向にこする)を施して配向させるのが通常とな
った。しかし第1図に示した従来の液晶表示素子では、
有機配向膜の厚さにより下記の様な影響を受ける。すな
わち膜厚を厚くすると有機配向膜の材質によっては無表
示時の透明導電膜6のパターンが目につき離くなり、表
示品質は良くなるが、時分割特性は悪くなる。逆に膜厚
を薄くすると時分割特性は向上するが透明導電膜6の電
極パターンが非常に目につきゃイ(なり、がっ配向j模
の絶縁性が低−トして、十下′東極間の短絡不良が増加
し、通電前mlも劣化する。以Mf+の如く配向膜材が
81□又はS i O,の様な無機物の揚台は、時分割
特性および絶縁特性を良好に保てるが、配向1く良が発
生しゃずく配向の安定性に問題があり、透明導′喧膜の
電極バタ=−ンが目につきゃ孝くなる欠点もでる。この
場合、透明導電膜の厚さを例えば300 A以下にすれ
ば、電極パターンは比較的目立たなくなるが、電極の電
気抵抗が増大し、茜時分割、I!]周波数で駆動する際
pcは時分割特性が劣化することになる。いずれにし7
ても第1図に示すような従来の液晶表示系子では、時分
割特性、配向の安定性等を良好に保持しながら、同時に
上下基板電極間の絶縁性の向上や電極パターンを目にっ
き難くすることは不iJ能だった。
本発明の目的は、時分割特性、配向の安定性を良好に保
持し、しかも上下基板電極間の絶縁性良好で、かつ透明
導電膜電極パターンも目立たないようにした液晶表示素
子を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明においては、ガラス基
板内面(液晶側)に、順次、電極用透明導′ば、膜、所
定配合比のTIとSiの酸化物またはSiのみの酸化物
よりなる絶縁膜、薄い有機配向膜を設けた。有機配向膜
は生産性良好で良好な配向の安定性が得られ、その膜厚
が薄ければ時分割特性も良好である。有機配向膜の膜厚
を薄くしたために、上下基&電極間の絶縁を、もし2こ
の膜だけに依存していたとすれば絶縁性不良で短絡不良
が生じたりしたであろうが、Ti+siの酸化物からな
る絶縁膜を設けであるから、その様な不良の生ずる恐れ
はない。しかも、この絶縁膜を、所定混合比範囲内の′
1゛iとSjの酸化物で形成すれば、透明導電膜電極パ
ターンの有無による局部的な反射率、屈折率の差の影響
が緩和されて、例えば7セグメントIM極パターンイ1
トよりなる数字などが無表示状態ではほとんどその存在
が視認できないようになる利点が得られる。ただし表示
面全域にわたって9細なドツトマトリクス万式表示電極
を設けた、いわゆるフルマトリクスの場合などは、仮に
電極の存在が視認されても、無表示状態では電極パター
ンか微細すぎて薄い一様な灰色にみえるようにな4.。
かかる場合には酸化物の配合比管埋不安な、Si酸化物
のみよりなる絶縁膜を用いる万が生殖性は向上1°る。
第2図は本発明の一実施例を示し、図中、7はIll 
jと81の酸化物筐たは8+のみの鼓化物よりなり透明
導電膜6を覆い絶縁をイ1−保する絶線膜、8゜8aは
薄く、配向方向がそれぞれ偏光板1.、laの偏光軸に
平行な有機配向膜で、その他の符号は第1は1の場合と
同様で))る。有機配向膜材は極め・  て多種類おる
が一般的にはポリイミド禾尚分子材料が液晶の配向の安
定性において特に優れ−Cいる。
ポリイミド氷温分子材Hの原料成分は、ジアミンとして
例えば、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、p−
フェニレンジアミン、口l−フェニレンジアミン、4,
4′−メチレンジアニリン、4゜4′−スルホニルジア
ニリン、3. 3’−スルホニルジアニリン、3.3’
−カルボニルジアニリン、ビスC4−(p−アミノフェ
ノキシ)フェニルコニ−デル、ビス[4−(p−アミノ
フェノキシ)フェニルコメタン、ビスC4−(m−アミ
ノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス(4−(p 
−−7ミノフエノキシ)フェニル〕スルポン、ビス〔4
−(p−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンが、ジ
カルボン酸無水物としてりuえば、ピロメリット瞼二無
水物、ペンゾフエノンデトラカルボン酸二無水物、3.
 3’、  4. 4’−ジフェニルテトラカルボン酸
無水物、2. 2’、  3. 3’−ジフェニルテト
ラカルボン酸無水物などが主成分として用いられる。
次に有機配向膜の膜厚と時分割特性との関係について説
明する。液晶表示素子の電気光学物件は第3図に示す測
定系により測定する。図中、液晶表示素子9上に示され
た実線と破脚の矢印はそれぞれ土、下基板配向膜のフビ
ング方向で、視野角方向はo y /とozとのなす角
内にk)す、n7f測定器lOによる測定角度φは液晶
表示素子9の法線zz’と測定方向とかなづ角1i −
Q 、t+)る。
かかる測定系によって測定された共形的な電気光学特性
を第4図に示す。一般に液晶表示素子の時分割特性は1
0°〕〈φ蔓40°の範囲で定義される1、第4図で、
φ−40°の相対輝度が90係になる電圧実効値をvl
ll、φ=10゛の相対輝度が50俤になる電圧実効値
な■sat とした時、時分割特性βをβ”” vth
 /vs a tで定義する4、ここでβが1に近付く
ほど時分割特性が艮い。
第2図に示した本発明実施しIIにおいて、有機配向膜
8,8aの膜厚と時分割特性βとの間に極めて密接1工
関係があることを’#Mにより見出した。
第5図はその実験結果な/ドすか、有機配向膜の膜厚が
小さくなるにつれ時分割時性βが大きく、−すなわち良
くなることがわかる。従って有機配向膜8.8a<7)
膜厚ばl (1(l A以下にすることが時分割特性向
」=のために必要でル、るが、j1創皐10A以下にな
ると配向の安定性が失われるため、実用土10〜100
 Aの範囲が好゛ましい。
有機配向膜にポリイミド系高分子材以外の有機材料を用
いた場合も、絶対値は多少異なるがほぼ同様な傾向を示
す。
有機配向膜としてシランカップリング剤を用いると極め
て薄く塗布することが容易であり、配向の安定性は若干
低下するが時分割特性を向上させることができる。シラ
ンカップリング剤としては、゛例えば、一般式がB+ 
 (R”  )xSj”a−xで、Xは()、■又は2
、R1は少なくとも11固のシアン基、エポキシ基、ア
ルコキシ基筒たは少なくとも21固のフェニル基を含む
炭化水素基、14’はHlOI(、父は02H,、■モ
3ばアルコキシ基、ハロゲン基、アミノ基、シリルアミ
ノ基であられされるものか、次に第2図実施例における
絶縁膜7の効果について説明する。前記の如く有機配向
% 8 +  88を極く薄く形成することにより時分
割特性を向上させろことができるが、これを直接透明導
′邂膜上に形成すると、絶縁性が低下するために、導電
性異物が平圧電極間に存在した場合、十ド電極間短絡不
良が生じやすく、また通′ばによる液晶、電極の劣化が
著しくなる欠点がある。これに対し本発明により透明導
電膜なその中に埋めこむように絶縁膜を形成すれば上記
欠点を解消することかできる。
先にこの絶縁膜を、適当な比率で混合した′l″i と
Siの酸化物で形成すれば、無表示状態でt他パターン
を目立たなくできろことを述べた。この膜の屈折率が1
.6以下の時、屈折率16以上でも膜厚が400A以下
または2.1) 00 A以上の場合、膜厚が400〜
2,0OOAの範囲内でも屈折率が2以1−の時は、電
極パターンに電圧を印加しない無表示状態でも、透明導
′成膜のある部分とない部分の反射率−または透過率の
左により電極パターンが目立ちやす(なり、表示品質な
著(,7く低ドさせることがわかった。実験の結果、絶
縁膜の屈折率が1.6〜1.9で、かつその膜厚が40
0〜1,500八であ才りば電極パターンかはとんど目
立たなくなることがわかった。実験に使用した絶縁膜は
有機チタンと有機シリコンの混合溶液をスピナ塗布゛ま
たはディップ塗布後300〜500℃で30分間焼成し
て形成し、有機チタンと有機シリコンの配合比は焼成後
のチタン酸化物とシリコン酸化物との厘址比が1,5か
ら4:1になるよりに調整した。第6図はチタン及びシ
リコン混合酸化物中のチタン酸化物の割合と絶縁膜屈折
率との関係を示す。膜厚を200〜2,000〕へに変
えて液晶表示素子を試作し7た結果、チタン酸化物とシ
リコン酸化物の重量比が1:3から3:】の範囲内で、
かつ膜厚400〜1.50OAの範囲のものが電極パタ
ーンがほとんど目立たなかった。%に[没化9勿重量比
2二3から3:2の範囲内で、かつ膜厚600〜1.2
0OAの範囲のものは電倫パターンの存在を視ればする
ことが困雌なはどでル)つた。実施例とは異なる方法で
絶縁膜を形成しても、屈折率が1.6〜1.9の範囲内
にあれば、材質または形成法が異なっ℃も同様な効果が
得られることはぎり−までもない。なお第2図に示した
実施例でガラス基板上に設けたS r O□膜は、Iw
i棉品湿下における1g頼性向上の点で設けた万が好ま
しいが、必ずしも必要ではない。SiO,JIA形成に
は、例えば有機シリコン俗液(東別応化社1jJ O、
(’)’、 l) #’)をスピナ又はディップ塗布し
たのち300〜600°0で焼成する方法や、スパッタ
蒸眉、 (、) V l)、電子ビーム蒸着など種々の
方法がある。
以上説明したように本発明によれば、時分割特性および
配向の安ボ性に侵れ、高信頼性、尚表示品質の液晶表示
素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の液晶表示素子列図、 第2図は本発明の一実施例図、 第3図は液晶表示素子の電気光学特性測定系の説明図、 第4図はT N形液晶表示素子の共形的な電気光学特性
を示す図、 第5図は有機配向膜の膜厚と時分割特性の関係を示す特
性図、 第6図は絶縁膜をなすチタン及びシリコン混合酸化物中
のチタン咳化物の割合と屈折率の関係を示す特性図であ
る。 1、la・・・偏光板、2・・・ガフス基似、3・・・
8i0!膜、5・・・成品、6・・・透し!A尋′鉦股
、7・・・絶縁膜、8,8a・・・1機配向膜、9・・
液晶表示系子、1 () ・・・y4mこ61リシ1 
器。 代理人 弁理士  博 1)利 辛 第  1  図 第  2  図 第  3  図 り 第  4  図 C20)Qi斤(f^5)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、それぞれ、ガラス基板内面に、1臓次、所望形状の
    電極用透明導電膜、所足配合比範囲内のTiとSiの酸
    化物または8iのみの酸化物よりなる絶縁膜、有機配向
    膜を設け、更にこの有機配向膜に配向処理を施した士、
    下2枚の基板の間に、ネマチック液晶をはさんで1jる
    ことな特徴とする液晶表示素子。 2、  Ti とSiの激化物爪址比1:31.cいし
    3:1の絶縁膜を用いた特許請求の範囲第1項記載の液
    晶表示素子。 3、絶縁膜の厚さを400〜1.50CIAとした%I
    fF−請求の範囲第1項記載の液晶表示素子。 4、 ガラス基板と透明導電膜の間に5in2膜を設け
    た特I)′fi+#求の範囲第1槍記載の液晶表示素子
    。 5、有機配向膜の厚さを100A以下にした特許請求の
    範囲第1項り己載の液晶表示素子。 6、有機配向膜材質をポリイミド系−分子とじた特許請
    求の範囲第1項d己載の液晶表示素子。 7、 有機配向膜材質をシランカップリング剤とした特
    許請求の範囲第1項記載の液晶表示素子。
JP57118588A 1982-07-09 1982-07-09 液晶表示素子 Pending JPS599640A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6179197A (ja) * 1984-09-26 1986-04-22 株式会社東芝 溶液中金属イオンの分離方法
JPS61183624A (ja) * 1985-02-08 1986-08-16 Sharp Corp 液晶表示装置
JPS61206922U (ja) * 1985-06-14 1986-12-27
JPS62142027U (ja) * 1986-02-28 1987-09-08
JPS62234121A (ja) * 1986-04-04 1987-10-14 Stanley Electric Co Ltd 液晶セルの形成方法

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