JPS61261723A - 液晶素子 - Google Patents

液晶素子

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JPS61261723A
JPS61261723A JP10262385A JP10262385A JPS61261723A JP S61261723 A JPS61261723 A JP S61261723A JP 10262385 A JP10262385 A JP 10262385A JP 10262385 A JP10262385 A JP 10262385A JP S61261723 A JPS61261723 A JP S61261723A
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JP
Japan
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liquid crystal
thickness
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insulating film
electrodes
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JP10262385A
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Akira Tsuboyama
明 坪山
Hisashi Shindo
進藤 寿
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 1亙芳1 本発明は、液晶表示素子や、液晶−光シヤツター等に用
いられる液晶素子に関し、更に詳しくは、液晶分子の初
期配向状態を改善し、液晶層厚の均一性を高めることに
より、表示ならびに、駆動特性を改善した液晶素子に関
する。
1菓且遣 従来より広く用いられているTN液晶素子などの双安定
性を有さない液晶素子では、時分割駆動などの場合、ク
ロス]・−り、コン]・ラスト低ドを起すなど種々の問
題が多い。このような従来型の液晶素子を改善するため
にC1ark  およびLage rwa l lによ
り、双安定性を有する液晶素子の利用が提案された。双
安定性を有する液晶としては、一般に、カイラルスメク
ティンクC相または他のカイラルスメクティック相が用
いられる。しかしながら従来の双安定性を有する液晶を
用いる光学変調素子においては、液晶分子軸が基板面に
ほぼ平行に配列した領域(モノドメイン)が必ずしも満
足に形成されていなかったために充分な特性が得られな
かった。このため、双安定状態間での反転閾電圧も不均
一化し、駆動特性の悪化を招く。特に、このような欠点
は、ストライプ状電極を用いて7トリクス駆動を行う際
に顕著に認められた。
発」Lム」[酌 本発明の主要な目的は、高密度のストライプ状′市極を
用いてマトリクス駆動を行なう際にも、均−なモノドメ
インが形成され、また反転閾電圧の]゛・   不均一
性を除去した強誘電型液晶素子を提供することにある。
゛・j′・□ 一 本発明者らが、上述の目的で研究した結果、ス、・、 
  ドライブ状電極を高密度で配列する場合には、スト
ライプ状電極を覆って絶縁膜を形成した場合にも、基板
の液晶接触面に凹凸が残存し、これが均一なモノドメイ
ンの形成ならびに反転閾電圧の均。7j1.  −化1
°f1°゛6M1−c$+6=kh<JliSht=。
そして、このような基板の液晶接触面の凹凸は、・″ 
  液晶層厚設定に用いるスペーサの配置を適当に設、
  ′ 、・、1  定することにより、解決できることを知見
して本′: 1  発明を完成した。
7  ′“*3“°″′&8″″”′−4°、&&II
J]・、、!□ t:*at*tae*t*°1410
“°゛8°゛1゛)  該一対の基板の″′少″<2も
一方0基板1°′パ″1  複数のストライプ状透明電
極、該透明電極を覆う”、、、j  え、わ−、−一い
□。−オ6Z154iあ1゛冬   透明電極間の間隙
を覆う形態で設けた液晶層厚を設定するスペーサを順次
に設けてなることを特徴とするものである。
の     ≠ 以下、本発明の解決すべき問題点をより具体的に説明す
るとともに、本発明の構成について説明する。
第1図は、高密度に配設したストライプ状電極を有する
強誘電性液晶素子の部分拡大断面図であり、第2図はこ
のような強誘電性液晶素子に現われた配向欠陥の顕微鏡
視野の模式図である。
すなわち、第1図に示す強誘電性液晶素子lOは、一対
の平行基板11と12を有しており、基板11と12に
はそれぞれマトリクス電極構造をなすストライプ状の電
極線13と14が設けられている。このストライプ状の
電極線13と14は、一般にI T O(Indium
 Tin 0xide)などの透明導電膜によって形成
されているが、例えば電極線を16pel(16本/ 
m m )程度の高密度で配線する場合では、電極線の
線幅が極端に細くなって高抵抗となるため、通常の電卓
やウォッチなどで使用されているセグメント電極に較べ
肉厚にすること、具体的には1000人〜3000人程
度とすることが、低抵抗化する上で必要となっている。
このような高密度画素の液晶素子では、基板の面と電極
の面との間に電極の膜厚分(10、、)   00人〜
3000人)の段差Aが形成され、その□  上にそれ
ぞれ厚さが1000人程度0絶縁膜(兼゛1′)1′ パ   配向制御膜)15と16を設けると、この配向
制柁] −)、   御膜にも段差Aに応じて形成された段差B
が電極:11゛ □1  のほぼ膜厚分で生ずる。
;々 −1 コ    このような基板の液晶面の形成する段差は、
液it 、1 (,9,511晶層厚がlO給程度のTN型液晶におい
ては、特′、パブ1.3□kftf’ytt。、72、
オッ、。−6−イ、□□ i  ましく用いられる液晶素子は双安定性を発現させ
1  るために、液晶層厚を十分に薄<(10p−以下
、好ましくは5gm以下)する必要があるため特に問題
となる。すなわち、本発明で使用する強誘電性液晶とし
ては、一般にカイラルスメクチッ:  り0層または他
のカイラルスメクチック層の液晶゛1・ ′□  が用いられるが、これらカイラルスメクチック
液晶が、双安定性を効果的に発現させるためには、電界
の非印加時においても非らせん構造をとり、その双極子
モーメントが上または下向きに配向した双安定状態を形
成するために層厚が充分薄い必要があるからである。こ
のような薄い強誘電液晶層に対して、基板の液晶との接
触面に1000人あるいはそれ以上の段差Bがあると、
降温過程を利用して配向制御を行なう詩、上述の段差B
が原因となって、その段差Bを堺にして強誘電性液晶1
7に配向欠陥を生じることになる。
第2図は、後述の比較例で示す強誘電性液晶素子をクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察した時のスケッチで、図中
の白線21は液晶素子に使用したスペーサ(第1図の1
8)のラインに対応し、線22は第1図の基板11上の
段差Bに、線23は第1図の基板12上の段差Bに対応
して観察されている。また、図中の部分24は対向電極
間に挾まれた強誘電性液晶である。偏光顕微鏡中に多数
現出した刃状線25は、強誘電性液晶の配向欠陥を表わ
している。
この様に強誘電性液晶の接する面で1000Å以上の段
差が存在すると、その段差から配向欠陥を生じ、強誘電
性液晶のモノドメイン形成は阻害される。
本発明の液晶素子は、上述の問題点を、液晶層厚を設定
するスペーサの配置を適当に設定することにより解決せ
んとするものであり、第3図にその一実施例30の厚さ
方向断面図を示す。
第3図を参照して、カラス、プラスチック等からなる一
対の平行な透明基板11および12の一方の基板11上
に、ITO(インジウム−すず−オキサイド)、S n
02 、I n203等からなり、幅が100〜100
0 g m、厚さが500〜3000人程度のストライ
プ状透明電極33を、lO〜loOpm程度の間隔(G
)で設け、この上に厚さが500〜3000人程度のポ
リイミド、ポリビニルアルコール等からなる絶縁膜35
を設け、更に」1記ストライプ状電極33の間隙を覆う
形態でストライプ状のスペーサ38を形成する。
一般に、絶縁膜38に生ずる四部は、ス]・ライブ状電
極33間の間隔よりも内側に生成するので、スペーサ3
8のIll Dは、電極間間隔Gと同等であればよいが
、好ましくは、これより若干大きめ(例えばD= 1.
2G〜1.5G)とする。
また他方の透明基板121:にも、」二記と同様に、ス
トライプ状透明電極34および絶縁膜36を設け、この
透明電極34間の間隙を覆う形態でスペーサ(図示せず
)を設けである。次いで、これらストライプ状電極33
および34を有する基板11および12のいずれか一方
あるいは双方について、必要に応じてラビング等による
配向処理を施したのち、両電極が直交する形態で5両基
板を対向させ、周辺をエポギシ樹脂等の接着剤(図示せ
ず)で固定して、形成されたセル空間中に、等吉相まで
加熱した液晶37を注入し、注入孔を封孔した後、セル
全体を液晶が等吉相を呈する温度からスメチック相形成
温度まで冷却することにより、本発明の液晶素子30が
得られる。
」肚五文1 1−記のような構成を採ることにより、絶縁膜35(あ
るいは更に36)の形成後にストライプ状電極33に起
因する段差Bが残存する場合にも、この段差Bを覆って
、スペーサ38が形成されるので、絶縁膜35の液晶接
触面は平坦になり、基板上の液晶接触面における段差に
基づく、配向欠陥か防止される。このため、高密度のス
トライプ状電極を用いて強誘電性液晶のマトリクス駆動
を行なう際に、均一なモノドメインが形成され、反転閾
値電圧の均一な強誘電液晶素子が得られる。
なお、」−記においては絶縁膜とスペーサをいずれもポ
リイミド等の樹脂により形成する態様について説明した
が、絶縁膜をSiO斜方蒸着により形成し、次いでポリ
イミド等のスペーサを形成する態様;あるいはポリイミ
ド絶縁層を形成後、5i02スペーサを形成する態様も
可能であり。
いずれもストライプ状電極間隙を覆う形態でスペーサを
形成することにより、所定の効果が得られる。
以下実施例に従い本発明を更に具体的に説明する。
災j1例 第3図の如き液晶素子を形成した。
すなわち、ピッチ200にで幅135gm、厚さ120
0人のス]・ライブ状のITO膜33を電極として30
JLmの間隔で設けたガラス基板1−にポリイミド形成
溶液(日立化成工業(株)製)のrPIQJi不揮発分
濃度14.5wt%)をスピナー塗布機で1000人の
膜厚に塗布し、120°Cで30分、200°Cで60
分、そして350°Cで30分間加熱を行ない、絶縁膜
36を形成した。
次いで、」二記の方法と同様にポリイミド形成溶液を塗
布し、その上層にフォトレジスト剤を塗布して、パター
ン露光を行ないエンチングすることにより、絶縁膜上の
上記電極間隔の位置にi] 50ル、高さlpのポリイ
ミド・スペーサーを形成した。
また対向基板12Fに、以−■、と同様の操作によ6斥
    リITOストライプ電極34および絶縁層36
を□゛形成た。内基板にう□ピング処理した後、ストラ
、  □ 1.′□′、  イブ状IT’O透明電極が直交するよ
うにセル組し、;□、、、、  i。C(7) −1!
 Az k4 D OB A M B C(7” ’y
 O+ ’y < yジリデン−p′−アミノ−2−メ
チルブチルシンナメート)を等吉相を示す130℃まで
昇温して充填し、1時間に0 、5 ’0の速度で降温
すること、2   により徐冷してSmC”を与える温
度範囲に設定、1  す60と°″り本発明の液晶i″
を得1・゛    ル111」 置    上記実施例において、ITO電極間隙を50
終−mとし、ポリイミド絶縁膜を形成した後、電極間ハ
1 、・  隙に位置する形態で巾30ILm、高さIgの
ポリイミドスペーサを形成した以外は同様にして液晶セ
ルを形成した。
L較1」 上記比較例1において、ポリイミドスペーサと絶縁膜と
の形成順序を逆にする以外は同様にして、液晶セルを形
成した。
、1 .111 上記で得られた実施例および比較例による液晶−t=’
 Jlz ヲ、一対ノクロスニコルとした偏光板に挾持
して顕微鏡観察したところ、゛実施例によるセルは、絶
縁層膜厚の不均一性が小さくすなわち、液晶層厚の不均
一性が小さいため、゛液晶のモノドメイシ性がよく、比
較例に比して欠陥が格段に少なかった。なお、スペーサ
まで形成した基板について膜厚測定計により、絶縁層面
の不均一性を計測した結果は、実施例においては±20
0人の不均一性が認められたが、これに比して比較例は
±700人であり、スペーサー近傍で顕著であった。
また、液晶を反転させる閾電圧は、本発明の液晶素子で
は一部反転電圧と全部反転電圧の差が小さく、従って閾
電圧が広い面積で一様なものが得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図および第3図は、それぞれ比較例1および実施例
にかかる液晶素子の厚さ方向部分断面図、第2図は第1
図の素子について偏光顕微鏡観察により認められた配向
欠陥を示すスオツチである。 5、l    10.30・・・液晶セル、11.12
・・・透明基板、      ゛13.14.33.3
4・舎・透明電極、15.16.35.36・・舎絶縁
膜、厘   17・・・強誘電性液晶、 18.38・・・スペーサ。 :1   仁り屋上111

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対の基板間に強誘電液晶を挾持してなる液晶素子にお
    いて、該一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に、
    複数のストライプ状透明電極、該透明電極を覆う絶縁層
    および該絶縁層上の隣接するストライプ状透明電極間の
    間隙を覆う形態で設けた液晶層厚を設定するスペーサを
    順次に設けてなることを特徴とする液晶素子。
JP10262385A 1985-05-16 1985-05-16 液晶素子 Expired - Lifetime JPH0679121B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10262385A JPH0679121B2 (ja) 1985-05-16 1985-05-16 液晶素子
US06/862,978 US4775225A (en) 1985-05-16 1986-05-14 Liquid crystal device having pillar spacers with small base periphery width in direction perpendicular to orientation treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10262385A JPH0679121B2 (ja) 1985-05-16 1985-05-16 液晶素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61261723A true JPS61261723A (ja) 1986-11-19
JPH0679121B2 JPH0679121B2 (ja) 1994-10-05

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ID=14332368

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JP10262385A Expired - Lifetime JPH0679121B2 (ja) 1985-05-16 1985-05-16 液晶素子

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JP (1) JPH0679121B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6466287B1 (en) 1999-06-29 2002-10-15 Hyundai Display Technology Inc. Method for forming a reflector of a reflective crystal display

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6466287B1 (en) 1999-06-29 2002-10-15 Hyundai Display Technology Inc. Method for forming a reflector of a reflective crystal display

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JPH0679121B2 (ja) 1994-10-05

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