JPS62200325A - Ferroelectric liquid crystal element - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、カラーディスプレイ、特にカラーテレビジョ
ンに適した強誘電性液晶素子に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal element suitable for color displays, particularly color televisions.
本明細書において鉛筆硬度とは、JIS K 5401
で規定する「塗膜用鉛筆引っかき試験機」により測定し
た硬度をいう。In this specification, pencil hardness refers to JIS K 5401
Refers to the hardness measured using a "pencil scratch tester for paint films" specified in .
[開示の概要]
本明細書及び図面は、ビーズをスペーサとして使用して
いる液晶表示素子や液晶−光シヤツターアレイ等に用い
られる強誘電性液晶素子において、カラーフィルター上
に鉛筆硬度HB以上の保護膜を形成することにより、保
護膜の破壊を防止し、信頼性の高い強誘電性液晶素子が
得られるようにしたものである。[Summary of the Disclosure] This specification and drawings describe a ferroelectric liquid crystal element used in a liquid crystal display element using beads as a spacer, a liquid crystal-light shutter array, etc. By forming the protective film, destruction of the protective film can be prevented and a highly reliable ferroelectric liquid crystal element can be obtained.
[従来の技術]
従来のアクティブマトリクス駆動方式を用いた液晶テレ
ビジョンパネルでは、薄膜トランジスタ(TPT)を画
素毎のマトリクス配置し、TPTにゲートオンパルスを
印加してソースとドレイン間を導通状態とし、この時映
像画像信号がソースから印加され、キャパシタに蓄積さ
れ、この蓄積された画像信号に対応して液晶(例えばツ
ィステッド・ネマチック−TN液晶)が駆動し、そして
画素毎に設けたカラーフィルタ一層を光学的にスイッチ
ングすることによってカラーディスプレイが行なわれて
いた。[Prior Art] In a liquid crystal television panel using a conventional active matrix driving method, thin film transistors (TPTs) are arranged in a matrix for each pixel, and a gate-on pulse is applied to the TPTs to bring the source and drain into a conductive state. At this time, a video image signal is applied from the source and stored in the capacitor, and a liquid crystal (for example, twisted nematic-TN liquid crystal) is driven in response to this stored image signal, and a color filter layer provided for each pixel is driven. Color displays were produced by optical switching.
しかし、この様なTN液晶を用いたアクティブマトリク
ス駆動方式のテレビジョンパネルでは、使用するTPT
が複雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高
い製造コストがネックとなっている上に、TPTを構成
している薄膜半導体(例えハ、ポリシリコン、アモルフ
ァスシリコン)を広い面積に亘って被膜形成することが
難しいなどの問題点がある。However, in active matrix drive type television panels using such TN liquid crystals, the TPT used is
Because TPT has a complicated structure, it requires a large number of structural steps and high manufacturing costs. There are problems in that it is difficult to form a film over a long period of time.
一方、低い製造コストで製造できるものとしてTN液晶
を用いたパッシブマトリクス駆動方式の表示パネルが知
られているが、この表示パネルでは走査線(N)が増大
するに従って、1画面(1フレーム)を走査する間に1
つの選択点に有効な電界が印加されている時間(デユー
ティ−比)が1/Hの割合で減少し、このためクロスト
ークが発生し、しかも高コントラストの画像とならない
などの欠点を有している上、デユーティ−比が低くなる
と各画素の階調を電圧変調により制御することが難しく
なるなど、高密度配線数の表示パネル、特に液晶テレビ
ジョンパネルには適していない。On the other hand, a passive matrix drive type display panel using TN liquid crystal is known as a device that can be manufactured at low manufacturing cost, but in this display panel, as the number of scanning lines (N) increases, one screen (one frame) 1 while scanning
The time during which an effective electric field is applied to one selected point (duty ratio) decreases at a rate of 1/H, which causes crosstalk and has drawbacks such as not providing a high-contrast image. Moreover, when the duty ratio becomes low, it becomes difficult to control the gradation of each pixel by voltage modulation, making it unsuitable for display panels with a high density of wiring, especially liquid crystal television panels.
この様な従来のTN液晶がもつ根本的な問題点を解決す
るものとして、クラークとラガーウォルらの米国特許第
4387924号公報などで双安定性をもつ強誘電性液
晶素子が提案されている。In order to solve the fundamental problems of conventional TN liquid crystals, a ferroelectric liquid crystal element having bistability has been proposed, such as in US Pat. No. 4,387,924 by Clark and Lagerwal et al.
前述した双安定性強誘電性液晶素子は、セル厚を従来の
TN型液晶素子の場合の175〜1/lO程度と極めて
薄く設計する必要がある上、そのセル厚を全面に亘って
10%以下の許容範囲に制御する必要があるため、一般
にはアルミナビーズをスペーサとして使用し、さらにセ
ル内を減圧状態とすることによって、平行基板の平行度
をできるだけ一定に維持する配慮がなされている。The above-mentioned bistable ferroelectric liquid crystal element needs to be designed with an extremely thin cell thickness of about 175 to 1/1O of that of a conventional TN type liquid crystal element, and the cell thickness is reduced by 10% over the entire surface. Since it is necessary to control the parallelism within the following tolerance range, consideration is generally given to keeping the parallelism of the parallel substrates as constant as possible by using alumina beads as spacers and further reducing the pressure inside the cell.
[発明が解決しようとする問題点]
基板上にカラーフィルタを形成してカラー表示を行う場
合、カラーフィルターの表面にはその保護膜が一様に形
成される。ところが従来のネマチック型の素子に用いら
れる保護膜を強誘電性液晶素子に用いると、その内圧の
違いから不都合を生じていた。すなわち、第5図に示す
ように、セル厚を保持するビーズスペーサー57は、セ
ルに加えられる圧力によって基板に点接触で強く押しつ
けられるため、従来の保護膜では硬度不足となり、ビー
ズスペーサー57は保護膜53を突き破り、カラーフィ
ルター51まで達してしまうことがあった。この結果、
破壊された部分で液晶相の配向欠陥が発生し、さらには
破壊部分に強誘電性液晶が染込んで色素と接触すること
により、液晶が徐々に汚染されてその抵抗値が著しく低
下し、素子の駆動が不安定になるという欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention] When color display is performed by forming a color filter on a substrate, a protective film is uniformly formed on the surface of the color filter. However, when the protective film used in conventional nematic type elements is used in ferroelectric liquid crystal elements, problems arise due to differences in internal pressure. That is, as shown in FIG. 5, the bead spacer 57 that maintains the cell thickness is strongly pressed against the substrate in point contact due to the pressure applied to the cell, so the conventional protective film is insufficiently hard, and the bead spacer 57 is not protective. In some cases, the liquid broke through the film 53 and reached the color filter 51. As a result,
Orientation defects in the liquid crystal phase occur in the destroyed area, and furthermore, the ferroelectric liquid crystal soaks into the destroyed area and comes into contact with the dye, which gradually contaminates the liquid crystal and significantly lowers its resistance value, causing the element to deteriorate. The disadvantage was that the drive became unstable.
特にカラーフィルター51が破壊された強誘電性液晶素
子を長期間に亘って使用すると、正常なカラーディスプ
レイを行わなくなる問題点を有していることが判明した
。In particular, it has been found that if a ferroelectric liquid crystal element in which the color filter 51 has been destroyed is used for a long period of time, a problem arises in that a normal color display cannot be performed.
第6図(a)は1強誘電性液晶の画素に印加される駆動
波形を表わし、第6図(b)は液晶自体にリアルタイム
にかかる電圧波形を表わしている。すなわち、強誘電性
液晶に前述の交差電極間からVooの書込みパルスを印
加した時に、強誘電性液晶に実質的に印加される電圧波
形は、第6図(b)に示す様にパルス印加時のvOが時
定数π=RC(R;強誘電性液晶の抵抗、C;強誘電性
液晶の容量)の割合でΔVoだけ電圧降下を生じ、この
電圧降下ΔVOは強誘電性液晶の抵抗Rが小さい程大き
くなり、パルス切換時(パルスの立下がり時)に逆極性
の−ΔVoが強誘電性液晶に印加されることになる。こ
の1−ΔVo Iが反転閾値電圧1−Vthlより大
きい場合には、例えば白の書込みとは逆の黒の書込みが
活性われることになる。これは、パルスの立下がり時に
強誘電性液晶に直列接続された配向制御膜などの誘電体
層の容量からの放電により逆向きの電界(−ΔVn )
を発生することが原因となっている。FIG. 6(a) shows a driving waveform applied to a pixel of one ferroelectric liquid crystal, and FIG. 6(b) shows a voltage waveform applied to the liquid crystal itself in real time. That is, when a writing pulse of Voo is applied to the ferroelectric liquid crystal from between the above-mentioned crossed electrodes, the voltage waveform substantially applied to the ferroelectric liquid crystal is as shown in FIG. 6(b) when the pulse is applied. vO causes a voltage drop by ΔVo at the rate of time constant π = RC (R: resistance of the ferroelectric liquid crystal, C: capacitance of the ferroelectric liquid crystal), and this voltage drop ΔVO is caused by the resistance R of the ferroelectric liquid crystal. The smaller the value, the larger it becomes, and -ΔVo of opposite polarity is applied to the ferroelectric liquid crystal at the time of pulse switching (at the falling edge of the pulse). If this 1-ΔVo I is larger than the inversion threshold voltage 1-Vthl, black writing, which is opposite to white writing, is activated, for example. This is caused by an electric field (-ΔVn) in the opposite direction due to discharge from the capacitance of a dielectric layer such as an alignment control film connected in series with the ferroelectric liquid crystal at the falling edge of the pulse.
This is caused by the occurrence of
ところで、前述したカラーディスプレイ用液晶素子は、
カラーフィルターの保護膜がビーズスペーサの抑圧によ
り破壊され、このためセル内の強誘電性液晶にカラーフ
ィルタ一層中の染料が溶出し、かかる液晶素子を長期間
に亘って使用すると、セル内の強誘電性液晶の抵抗Rが
経時的に低下し、やがて前述した逆向き電界−Δ■oの
値が反転閾値電圧を越えて所望の光学的なスイッチング
駆動が作動しなくなる問題点がある。By the way, the liquid crystal element for color display mentioned above is
The protective film of the color filter is destroyed by the suppression of the bead spacer, and as a result, the dye in the color filter layer is eluted into the ferroelectric liquid crystal inside the cell, and if such a liquid crystal element is used for a long time, the strength inside the cell will be There is a problem in that the resistance R of the dielectric liquid crystal decreases over time, and eventually the value of the above-mentioned reverse electric field -Δ■o exceeds the inversion threshold voltage, and the desired optical switching drive no longer operates.
又、強誘電性液晶素子に行順次書込み方式を適用する場
合には、例えば打上の全部又は所定の画素に対して第1
位相となる位相tl で強誘電性液晶の第1の配向状態
に基づく第1表示状態島を形成するパルスを印加し1次
の第2位相となる位相t2で選択された画素に対して第
1表示状態を強誘電性液晶の第2の配向状態に基づく第
2表示状態に反転するパルスを印加する方式がある。In addition, when applying the row sequential writing method to a ferroelectric liquid crystal element, for example, the first
A pulse is applied to form a first display state island based on the first alignment state of the ferroelectric liquid crystal at a phase tl, and a pulse is applied to the selected pixel at a phase t2, which is a first-order second phase. There is a method of applying a pulse that inverts the display state to a second display state based on the second alignment state of the ferroelectric liquid crystal.
この方式の場合、位相t2では第7図(a)に示す様に
第1表示状態を保持する画素には位相t1で印加したパ
ルスとは逆極性のパルスが閾値電圧以下で印加されるこ
とになる。In this method, at phase t2, as shown in FIG. 7(a), a pulse with the opposite polarity to the pulse applied at phase t1 is applied to the pixel that maintains the first display state at a voltage below the threshold voltage. Become.
この様に行順次書込み方式の場合では1位相t1で書込
まれた表示状態を位相t2で反転することなく保持され
ることが必要である。従つ七、位相t2で反転閾値電圧
を越えた電圧が印加されてはならないはずであるが、位
相tlから位相t2へのパルス極性切換時に強誘電性液
晶には第7図(b)に示す様に=(aV6 +ΔVo)
:(aはa < l Vth l / l Von l
; Vthは強誘電性液晶の閾値電圧〕 :の電圧が
実質的に印加されることになり、この−(a V 6
+ΔVO)が反転閾値電圧より大きい場合には、第1表
示状態を保持すべき画素が位相t2で第2表示状態に反
転されることになり、所期の表示を形成することができ
なくなる問題点があった。In this manner, in the case of the row sequential writing method, it is necessary that the display state written in one phase t1 be maintained without being reversed in phase t2. Therefore, a voltage exceeding the inversion threshold voltage should not be applied at phase t2, but when switching the pulse polarity from phase tl to phase t2, the ferroelectric liquid crystal will have the voltage shown in Figure 7(b). Similarly = (aV6 +ΔVo)
:(a is a < l Vth l / l Von l
; Vth is the threshold voltage of the ferroelectric liquid crystal] A voltage of : is substantially applied, and this -(a V 6
+ΔVO) is larger than the inversion threshold voltage, the pixels that should maintain the first display state are inverted to the second display state at phase t2, making it impossible to form the desired display. was there.
本発明の目的は、上記配向欠陥の発生及び液晶の抵抗値
の低下を防止し、強誘電性液晶素子が本来もっている高
速応答性とメモリー効果特性を充分に発揮することので
きる信頼性の高い強誘電性液晶素子を提供することにあ
る。The purpose of the present invention is to prevent the occurrence of the above-mentioned alignment defects and the decrease in the resistance value of the liquid crystal, and to provide a highly reliable ferroelectric liquid crystal device that can fully utilize the high-speed response and memory effect characteristics inherent in the ferroelectric liquid crystal element. An object of the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal element.
[問題点を解決するための手段]及び[作用]すなわち
、本発明は、一対の平行基板と、該一対の平行基板間に
配置した強誘電性液晶及びビーズスペーサとを有する強
誘電性液晶素子において、前記一対の平行基板のうち少
なくとも一方の基板にカラーフィルターが設けられてい
るとともに、該カラーフィルター上に鉛筆硬度H8以上
の保護膜が形成されていることを特徴とする強誘電性液
晶素子に特徴を有している。このように、カラーフィル
ター上の保護膜を鉛筆硬度H8以上の硬度となるよう形
成することにより、ビーズスペーサによる膜の破壊を防
ぐことができる。[Means for Solving the Problem] and [Operation] That is, the present invention provides a ferroelectric liquid crystal element having a pair of parallel substrates, and a ferroelectric liquid crystal and a bead spacer arranged between the pair of parallel substrates. A ferroelectric liquid crystal device, characterized in that a color filter is provided on at least one of the pair of parallel substrates, and a protective film having a pencil hardness of H8 or higher is formed on the color filter. It has the following characteristics. In this way, by forming the protective film on the color filter to have a hardness of pencil hardness H8 or higher, it is possible to prevent the film from being destroyed by the bead spacers.
[実施例]
第3図は強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例を
模式的に描いたものである。31と31′は、In20
2 、5n02あるいはITO(Indium−Tin
−Owide)等の薄膜からなる透明電極で被覆された
基板(ガラス板)であり、その間に液晶分子層32がガ
ラス面に垂直になるよう配向した5taC−相又はSm
H・相の液晶が封入されている。太線で示した線33が
液晶分子を表わしており、この液晶分子33はその分子
に直交した方向に双極子モーメン) (P、)34を有
している。基板31と31′上の電極間に一定の閾値以
上の電圧を印加すると、液晶分子33のらせん構造がほ
どけ、双極子モーメン) (P、)34がすべて電界方
向に向くよう、液晶分子33は配向方向を変えることが
できる。液晶分子33は、細長い形状を有しており、そ
の長袖方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例
えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置
けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学
変調素子となることは、容易に理解される。[Example] FIG. 3 schematically depicts an example of a cell for explaining the operation of a ferroelectric liquid crystal. 31 and 31' are In20
2, 5n02 or ITO (Indium-Tin
It is a substrate (glass plate) coated with a transparent electrode made of a thin film such as -Owide), between which a 5taC-phase or Sm
H-phase liquid crystal is sealed. A thick line 33 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 33 has a dipole moment (P, ) 34 in a direction perpendicular to the molecule. When a voltage higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 31 and 31', the helical structure of the liquid crystal molecules 33 is unraveled, and the liquid crystal molecules 33 are turned so that all the dipole moments (P, ) 34 are oriented in the direction of the electric field. The orientation direction can be changed. The liquid crystal molecules 33 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the long axis direction and the short axis direction. Therefore, for example, if crossed Nicol polarizers are placed above and below the glass surface, the polarity of the applied voltage will change depending on the polarity of voltage application. It is easily understood that this results in a liquid crystal optical modulation element whose optical properties change.
本発明の液晶素子で好ましく用いられる液晶セルは、そ
の厚さを充分に薄く(例えば10p以下)することがで
きる、このように液晶層が薄くなるにしたがい、第4図
に示すように電界を印加していない状態でも液晶分子の
らせん構造がほどけ、非らせん構造となり、その双極子
モーメントPまたはP′は上向き(34)又は下向き(
34’)のどちらかの状態をとる。このようなセルに、
第4図に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる電界E
又はE′を電圧印加手段38と36′により付与すると
、双極子モーメントは、電界E又はE′の電界ベクトル
に対応して上向き34又は下向き34′と向きを変え、
それに応じて液晶分子は、第1の安定状態35か、ある
いは第2の安定状態35′の何れか一方に配向する。The liquid crystal cell preferably used in the liquid crystal element of the present invention can be made sufficiently thin (for example, 10p or less).As the liquid crystal layer becomes thinner, the electric field increases as shown in FIG. Even when no voltage is applied, the helical structure of the liquid crystal molecules unwinds and becomes a non-helical structure, and the dipole moment P or P' is directed upward (34) or downward (34).
34'). In a cell like this,
As shown in Figure 4, electric fields E with different polarities above a certain threshold value
or when E' is applied by the voltage applying means 38 and 36', the dipole moment changes its direction upward 34 or downward 34' in response to the electric field vector of the electric field E or E',
Accordingly, the liquid crystal molecules are aligned in either the first stable state 35 or the second stable state 35'.
このような強誘電性を液晶素子として用いることの利点
は、先に述べたが2つある。その第1は、応答速度が極
めて速いことであり、第2は液晶分子の配向が双安定性
を有することである。第2の点を、例えば第4図によっ
て更に説明すると、電界Eを印加すると液晶分子は第1
の安定状態35に配向するが、この状態は電界を切って
も安定である。また、逆向きの電界E′を印加すると、
液晶分子は第2の安定状態35′に配向してその分子の
向きを変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に留ま
っている。また、与える電界Eが一定の閾値を越えない
限り、それぞれの配向状態にやはり維持されている。こ
のような応答速度の速さと、双安定性が有効に実現され
るにはセルとしては出来るだけ薄い方が好ましい、また
、この強誘電性液晶素子が所定の駆動特性を発揮するた
めには、一対の平行基板間に配置される強誘電性液晶が
、電界の印加状態とは無関係に、上記2つの安定状態の
間での変換が効果的に起こるような分子配列状態にある
ことが必要である。たとえばカイラルスメクティック相
を有する強誘電性液晶については、カイラルスメクティ
ック相の液晶分子層が基板面に対して垂直で、したがっ
て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)が形成される必要がある。したがって、セル
としては基板の平行度が高く、且つ基板表面が均一であ
ることが望ましい。As mentioned above, there are two advantages to using such ferroelectricity as a liquid crystal element. The first is that the response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of liquid crystal molecules has bistability. To further explain the second point with reference to FIG. 4, for example, when an electric field E is applied, liquid crystal molecules
This state is stable even when the electric field is turned off. Also, when applying an electric field E' in the opposite direction,
The liquid crystal molecules are oriented to a second stable state 35' and change their orientation, but remain in this state even after the electric field is removed. Further, as long as the applied electric field E does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable that the cell be as thin as possible, and in order for this ferroelectric liquid crystal element to exhibit predetermined driving characteristics, It is necessary that the ferroelectric liquid crystal placed between a pair of parallel substrates be in a molecular arrangement state that effectively converts between the two stable states, regardless of the applied state of the electric field. be. For example, in a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic phase, a layer of liquid crystal molecules in the chiral smectic phase is perpendicular to the substrate surface, thus forming a region (monodomain) in which the liquid crystal molecular axes are aligned almost parallel to the substrate surface. It is necessary to Therefore, it is desirable for the cell to have a highly parallel substrate and a uniform substrate surface.
上記問題点を解決するための手段を、実施例に対応する
第1図を用いて説明すると1本発明は。Means for solving the above problems will be explained using FIG. 1 corresponding to an embodiment.
透明電極5,6の形成された一対の平行基板2゜3間に
強誘電性液晶4を挟持し、少なくとも一方の透明電極と
基板間にカラーフィルター11(R。A ferroelectric liquid crystal 4 is sandwiched between a pair of parallel substrates 2.3 on which transparent electrodes 5 and 6 are formed, and a color filter 11 (R) is placed between at least one of the transparent electrodes and the substrates.
G 、 B)を有する強誘電性液晶素子であって、各画
素のカラーフィルター11上に色素と透明樹脂、または
透明な無機化合物からなる鉛筆硬度H8以上の保護膜1
0を形成するとともに、前記基板間に球状のビーズ9を
スペーサーとして挟持したことを特徴とする強誘電性液
晶素子lである。G, B), a protective film 1 having a pencil hardness of H8 or higher made of a dye and a transparent resin or a transparent inorganic compound is provided on a color filter 11 of each pixel.
0 and a spherical bead 9 is sandwiched between the substrates as a spacer.
本発明で用いる液晶材料としてとくに適したものは双安
定性を有する液晶であって、強誘電性を有するものであ
り、具体的にはカイラルスメクティックC相(S+sC
”相)、H相(SmHつ、1相(Sat傘相)、J相(
SmJ申相)、K相(SmK”相)、G相(SmG中相
)又はF相(SmF申相)の液晶を用いることができる
。Particularly suitable liquid crystal materials for use in the present invention are liquid crystals with bistability and ferroelectricity, specifically chiral smectic C phase (S+sC
” phase), H phase (SmH, 1 phase (Sat umbrella phase), J phase (
It is possible to use a liquid crystal of a phase K (SmJ small phase), a K phase (SmK'' phase), a G phase (SmG medium phase), or an F phase (SmF small phase).
この強誘電性液晶については、“ル゛ジュールナル°ド
・フィジーク・ルチール(”LE JOURNALDE
PHYSIQUE LETTERS″) 1975年
、3El (L−89)号、「フェロエレクトリック・
リキッド・クリスタルスJ (rFerroelect
ricliquid CrystalsJ) ; “ア
プライド゛フィジックス・レターズ(App I i
edphysics Letters”) 1980
年、3B (11) 号、「サブミクロ・セカンド
・バイスティプル・エレクトロオプチック・スイッチン
グ・イン・リキッド・クリスタルス(rsubmicr
o 5econdBistable Electroo
ptic Switching in LiquidC
rystaltJ) ; ”固体物理”1981年、1
B (141)号、「液晶」等に記載されており、本発
明においては、これらに開示された強誘電性液晶を使用
することができる。Regarding this ferroelectric liquid crystal, please refer to “Le Journal de Physique Rutile”.
PHYSIQUE LETTERS") 1975, 3El (L-89), "Ferroelectric
Liquid Crystals J (rFerroelect
ricliquid CrystalsJ) ; “Applied Physics Letters (App I i
edphysics Letters”) 1980
Year, No. 3B (11), “Submicro Second Bistiple Electro-Optic Switching in Liquid Crystals”
o 5econdBistableElectroo
ptic Switching in LiquidC
rystaltJ) ; "Solid State Physics" 1981, 1
B (141), "Liquid Crystal", etc., and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.
強誘電性液晶化合物の具体例としては、デシロキシへン
ジリデンーp′−アミノー2−メチルブチルシンナメー
ト(DOBAMBG)、ヘキシルオキシベンジリデン−
p′−アミノ−2−クロロプロピルシンナメート(HO
BACPC)、4−o−(2−メチル)−ブチルレゾル
シリテン−4′−オクチルアニリン (MBRA8)が
挙げられる。Specific examples of ferroelectric liquid crystal compounds include decyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBG) and hexyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBG).
p'-amino-2-chloropropylcinnamate (HO
BACPC), 4-o-(2-methyl)-butylresolsiliten-4'-octylaniline (MBRA8).
これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合物
がカイラルスメクテイック相となるような温度状態に保
持する為、必要に応じて素子をヒーターが埋め込まれた
ブロック等により支持することができる。When constructing an element using these materials, the element can be supported by a block with a heater embedded, etc., as necessary, in order to maintain the temperature at which the liquid crystal compound enters the chiral smectic phase. .
本発明に用いられる配向制御膜の材料としては、例えば
、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセ
タール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド
、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリ
ャ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類、あるいは感光性ポ
リイミド、環化ゴム系フォトレジスト、フェノールノボ
ラック系フォトレジストあるいは電子線フォトレジスト
〔ポリメチルメタクリレート、エポキシ化−1,4−ポ
リブタジェンなど〕などから選択して形成することがで
きる。Materials for the alignment control film used in the present invention include, for example, polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, and Yuria resin. , resins such as acrylic resin, photosensitive polyimide, cyclized rubber photoresist, phenol novolak photoresist, or electron beam photoresist [polymethyl methacrylate, epoxidized-1,4-polybutadiene, etc.]. can be formed.
カラーフィルター11は、染料でポリビニルアルコール
やセルロース樹脂などの媒染体を着色させて形成したも
のを用いることができる。この際に用いる染料としては
、シアニン系染料、メロシアニン系染料、アズレニウム
系染料、ナフトキノン系染料、ナフトキノン系染料、フ
ェノール系染料2ジスアゾ系染料、トリスアゾ系染料、
テトラゾ系染料などを用いることができる。The color filter 11 can be formed by coloring a mordant such as polyvinyl alcohol or cellulose resin with a dye. Dyes used in this case include cyanine dyes, merocyanine dyes, azulenium dyes, naphthoquinone dyes, naphthoquinone dyes, phenol dyes, disazo dyes, trisazo dyes,
Tetrazo dyes and the like can be used.
又1本発明で用いるカラーフィルター11は、各種の有
機顔料を蒸着法によって被膜形成されたものであっても
よい、この際に用いる有機顔料としては、銅フタロシア
ニン顔料、鉛フタロシアニン顔料、ペリレン系顔料、イ
ンジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジスアゾ系顔料、
トリスアゾ系顔料、テトラゾ系顔料、アントラキノン系
顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、
ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ピロコリン系顔
料、フルオルビン系顔料、キノフタロン系顔料などを用
いることができる。The color filter 11 used in the present invention may be formed by coating various organic pigments by vapor deposition. Examples of the organic pigments used in this case include copper phthalocyanine pigments, lead phthalocyanine pigments, and perylene pigments. , indigo pigments, thioindigo pigments, disazo pigments,
Trisazo pigments, tetrazo pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments,
Dioxazine pigments, perinone pigments, pyrocholine pigments, fluorobin pigments, quinophthalone pigments, and the like can be used.
又1本発明の別の好ましい具体例では、カラーフィルタ
ー11として、着色ポリイミド、着色ポリアミド、着色
ポリアミドイミド、着色エステルイミドや着色ポリエス
テルを用いることができる。In another preferred embodiment of the present invention, colored polyimide, colored polyamide, colored polyamideimide, colored ester imide, or colored polyester can be used as the color filter 11.
特に、ポリアミド(6−ナイロン、86−ナイロンある
いは共重合ナイロン)やポリエステルは各種の有機溶剤
に可溶性であるため、各種の有機顔料を混入させること
が可能である。又、ポリイミド、ポリアミドイミドやポ
リエステルイミドを着色する方法としては、その前駆体
であるポリアミック酸溶液中に分散剤(水酸基、カルボ
キシル基、スルホン酸基、カルボンアミド基、スルホン
アミド基などを置換基としてもつアゾ系染料、フタロシ
アニン系染料、トリフェニルメタン系染料など)ととも
に有機顔料を分散させる方法を用いることができる。こ
れらの着色フィルムは、保w1膜lOとの密着性が極め
て良好でよい結果を得ることができる。In particular, since polyamide (6-nylon, 86-nylon or copolymerized nylon) and polyester are soluble in various organic solvents, various organic pigments can be mixed therein. In addition, as a method for coloring polyimide, polyamideimide, and polyesterimide, a dispersant (hydroxyl group, carboxyl group, sulfonic acid group, carbonamide group, sulfonamide group, etc.) as a substituent is added to a polyamic acid solution, which is the precursor thereof. A method of dispersing organic pigments together with azo dyes, phthalocyanine dyes, triphenylmethane dyes, etc.) can be used. These colored films have extremely good adhesion to the retaining W1 film IO, and good results can be obtained.
本発明に用いられる透明な絶縁性樹脂からなる保;、H
aloとしては、ゴム系フォトレジス、ト、熱硬化アク
リル樹脂ポリイミド、ポリパラキシリレン(商品名;パ
リレン、ユニオンカーバイド社)、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ポリカーボネート等が挙げられる。これらの
塗布方法としては、スピンナー塗布法を用いることがで
きる。また、透明な絶縁性無機化合物からなる保M膜l
Oとしては、5iQ2. AhOz、 Tf02. Z
rO2,Mgh、 SjO等が挙げられる。A protective film made of transparent insulating resin used in the present invention;
Examples of alo include rubber photoresists, thermosetting acrylic resin polyimide, polyparaxylylene (trade name: Parylene, Union Carbide), polyethylene, polystyrene, polycarbonate, and the like. As a coating method for these, a spinner coating method can be used. In addition, an M-retaining film made of a transparent insulating inorganic compound
As O, 5iQ2. AhOz, Tf02. Z
Examples include rO2, Mgh, SjO, and the like.
前述した保護膜を、鉛筆硬度HB以上の硬度となるよう
形成すると、ビーズスペーサーによる膜の破壊を防ぐこ
とができる。したがって、基板表面において配向欠陥の
原因となる凹凸が除去されるため、平面性のよい基板に
挟持された液晶層は、等吉相から液晶相に移行する降温
過程において、液晶相領域が次第に広がり均一なモノド
メインの液晶相を形成するようになる。When the above-mentioned protective film is formed to have a hardness of pencil hardness HB or higher, destruction of the film by the bead spacer can be prevented. Therefore, since the unevenness that causes alignment defects on the substrate surface is removed, the liquid crystal phase region of the liquid crystal layer sandwiched between the flat substrates gradually expands and becomes uniform during the cooling process during which the liquid crystal phase transitions from the isotonic phase to the liquid crystal phase. A monodomain liquid crystal phase is formed.
例えば、液晶として強誘電液晶相を示す前述のDOBA
MBCを例にあげて説明するとDOBAMBCの等吉相
より徐冷していくとき約115℃でスメクティックA相
(S層^相)に相転移する。このとき、基板にラビング
あるいはS i02斜め蒸着などの配向処理が施されて
いると、液晶分子の分子軸が基板に平行で、かつ一方向
に配向したモノドメインが形成される。さらに、冷却を
進めていくと、液晶層の厚みに依存する約90〜75℃
の間の特定温度でカイラルスメクティックC相(Sac
”相)に相転移する。又、液晶層の厚みを約2井以下と
した場合は、Sac”相のらせんが解け、少なくともi
fの安定状態と第2の安定状態をもつ強誘電性液晶とす
ることができる。For example, the above-mentioned DOBA exhibiting a ferroelectric liquid crystal phase as a liquid crystal.
Taking MBC as an example, when cooling slowly from the Tokiyoshi phase of DOBAMBC, it undergoes a phase transition to a smectic A phase (S layer^ phase) at about 115°C. At this time, if the substrate is subjected to alignment treatment such as rubbing or oblique deposition of Si02, monodomains are formed in which the molecular axes of liquid crystal molecules are parallel to the substrate and oriented in one direction. Furthermore, as the cooling progresses, it will reach approximately 90 to 75 degrees Celsius depending on the thickness of the liquid crystal layer.
The chiral smectic C phase (Sac
In addition, when the thickness of the liquid crystal layer is about 2 mm or less, the helix of the Sac phase is unraveled, and at least
A ferroelectric liquid crystal having a stable state of f and a second stable state can be obtained.
この保護膜10の膜厚は、5000A以下、好ましくは
100 A 〜5000A、特ニ500 A 〜300
0Aが適している。The film thickness of this protective film 10 is 5000A or less, preferably 100A to 5000A, particularly 500A to 300A.
0A is suitable.
又この保護膜10によって形成される容量の場合では5
.5 X 103PF/cm2以上となる様に設定する
ことによって、前述の反転現象を一層有効に防止するこ
とができる。その好ましい容量は5.5 X 103P
F/c+w2〜3.OX 105PF/cm2 の範囲
で、特に十分な絶縁性を保持する上で9.OX103P
F/crm2〜5.5 X 104PF/crm2が適
している。In addition, in the case of the capacitance formed by this protective film 10, 5
.. By setting it to 5 x 103 PF/cm2 or more, the above-mentioned inversion phenomenon can be more effectively prevented. Its preferred capacity is 5.5 X 103P
F/c+w2~3. 9. In particular, maintaining sufficient insulation in the range of OX 105PF/cm2. OX103P
F/crm2 to 5.5 x 104PF/crm2 is suitable.
この様に、本発明で用いる保護膜10の硬度を08以上
とすることによって、ビーズの抑圧によって生じる保護
膜lOの破壊が防止され、このためカラーフィルター中
の染料や顔料が強誘電性液晶4に溶解することがないの
で、その抵抗低下から惹起こる問題点は生じることがな
い。As described above, by setting the hardness of the protective film 10 used in the present invention to be 0.8 or higher, the destruction of the protective film 10 caused by the suppression of beads is prevented, and therefore the dyes and pigments in the color filter are transferred to the ferroelectric liquid crystal 4. Since it does not dissolve in the water, problems caused by a decrease in resistance do not occur.
第1図は本発明による強誘電性液晶素子の基本+tlI
J&を示す断面図である。第1図において、強誘電性液
晶素子1はガラス板またはプラスチック板などの透明板
を用いた基板2と3を有し、その間には包誘電性液晶4
が挟持されている。各基板2と3にはマトリクス電極構
造を形成するストライプ形状の透明電極5と6が配置さ
れ、この透明電極のトには配向膜7及び8が形成されて
いる。Figure 1 shows the basics of the ferroelectric liquid crystal element according to the present invention +tlI
It is a sectional view showing J&. In FIG. 1, a ferroelectric liquid crystal element 1 has substrates 2 and 3 made of transparent plates such as glass plates or plastic plates, and an encapsulated liquid crystal 4 is placed between them.
is being held. Striped transparent electrodes 5 and 6 forming a matrix electrode structure are arranged on each of the substrates 2 and 3, and alignment films 7 and 8 are formed on each of the transparent electrodes.
R,G、Hの各色素からなるカラーフィルター11は、
はぼ等しい膜厚となるように、色素もしくは色素と透明
Φ樹脂、もしくは色素と透明な無機化合物で形成されて
いる。一方、カラーフィルター11と透明電極5の間に
は、透明な保護膜10が形成されている。The color filter 11 made of R, G, and H pigments is
It is formed of a pigment, a pigment and a transparent Φ resin, or a pigment and a transparent inorganic compound so that the film thickness is approximately equal. On the other hand, a transparent protective film 10 is formed between the color filter 11 and the transparent electrode 5.
上記構成による基板では、カラーフィルター11は、は
ぼ同一の膜厚に形成するため、画素上に保護膜、透明電
極、配向膜を順に形成しても、基板面をほぼ平坦に保つ
ことができる。In the substrate with the above configuration, the color filters 11 are formed to have almost the same thickness, so even if a protective film, a transparent electrode, and an alignment film are sequentially formed on the pixels, the substrate surface can be kept almost flat. .
本発明では、前述の平坦化により、カラーフィルター側
基板表面の段差を100OA以下とすることができるが
、好ましくは500八以下とするのが望ましい、この段
差が100OA以上、特に120OA以上で形成された
平坦化層を用いない液晶素子は、刃状線の配向欠陥を生
じることになる。In the present invention, the level difference on the surface of the substrate on the color filter side can be made to be 100 OA or less by the above-mentioned planarization, but it is preferably 500 OA or less. A liquid crystal element that does not use a flattening layer will have alignment defects of edge lines.
前記配向膜7は、強誘電性液晶の膜厚にも依存するが、
一般的にはl0A−1p、好適には100A〜3000
Aの範囲に設定する。また、保護膜10の膜厚は、強誘
電性液晶4の膜厚を決定することができるので、従って
液晶材料の種類や要求される応答速度などにより変化す
るが、一般的には0.2ル〜20JL、好適には0.5
ルー10gの範囲に設定される。また、膜の、硬度は前
述したように鉛筆硬度で08以上となるように設定する
。Although the alignment film 7 depends on the film thickness of the ferroelectric liquid crystal,
Generally 10A-1p, preferably 100A-3000
Set to range A. The thickness of the protective film 10 can determine the thickness of the ferroelectric liquid crystal 4, so it varies depending on the type of liquid crystal material, the required response speed, etc., but is generally 0.2 ~20JL, preferably 0.5
It is set within the range of 10g. Further, the hardness of the film is set to be 08 or more on the pencil hardness scale as described above.
以下、本発明の実施例をさらに具体的に説明する。Examples of the present invention will be described in more detail below.
第2図(a) 〜(f)は、R,G、B3色の色画素の
形成工程を示す図である。まず、コーニング社の170
59ガラス基板21上にポジ型レジスト(商品名、 0
FPR77、東京応化製)をスピナーを用いて1、OI
Ltnの層厚に塗布し、レジスト層22を設けた(第2
図C参照)0次に、所定のパターンマスク23を用いて
これを露光しく第2図す参照)。FIGS. 2(a) to 2(f) are diagrams showing the process of forming three color pixels of R, G, and B. First, Corning's 170
59 Positive resist (product name, 0
FPR77, manufactured by Tokyo Ohka) using a spinner, OI
A resist layer 22 was provided (second resist layer 22).
(See Figure C) Next, this is exposed using a predetermined pattern mask 23 (see Figure 2).
Or’r’R7?シリーズ専用現像液によって現像して
所定のストライプ形状を有するリフトオフ用のパターン
22aを形成した(第2図C参照)。Or'r'R7? A lift-off pattern 22a having a predetermined stripe shape was formed by developing with a series developer (see FIG. 2C).
次に、ガラス基板21のバタ・−ン形成面の全面を露光
し、更に不要なパターン部以外のレジスト残渣を酸素プ
ラズマ灰化処理によってガラス基板21上から取り除い
た。Next, the entire pattern-forming surface of the glass substrate 21 was exposed to light, and resist residue other than unnecessary pattern areas was removed from the glass substrate 21 by oxygen plasma ashing.
このようにして、リフトオフ用のパターン22aが形成
されたガラス基板22を真空蒸着装置内の所定の位置に
配置し、蒸発源としての二つのモリブデンポートの一方
に蒸着用青色素としてニッケルフタロシアニンを、他の
ポートに樹脂としてパリレン(ユニオンカーバイト社製
)を入れ、前者の蒸発温度を470℃に、後者の温度を
250℃に調節し、先fニッケルフタロシアニンを55
0OAヲ2Jli板21のリフトオフ用パターン形成面
に蒸着することによって着色層54を形成した(第2図
C参照)。In this way, the glass substrate 22 on which the lift-off pattern 22a has been formed is placed at a predetermined position in the vacuum evaporation apparatus, and nickel phthalocyanine is applied as a blue pigment for evaporation to one of the two molybdenum ports as evaporation sources. Parylene (manufactured by Union Carbide) was put into the other port as a resin, and the evaporation temperature of the former was adjusted to 470°C and the temperature of the latter was adjusted to 250°C.
A colored layer 54 was formed by vapor deposition on the lift-off pattern formation surface of the 0OA2Jli board 21 (see FIG. 2C).
このリフトオフ用パターン22aと着色層24が形成さ
れている基板21を0FPR77シリーズ専用現像液中
に5分間浸漬攪拌し、レジストパターン22aと共にこ
のパターン上に蒸着した着色層24aを基板から除去し
、青色ストライプフィルターを作製した(第2図C参照
)。The substrate 21 on which the lift-off pattern 22a and the colored layer 24 are formed is immersed and stirred in a developer exclusively for the 0FPR77 series for 5 minutes, and the colored layer 24a deposited on this pattern is removed from the substrate together with the resist pattern 22a. A striped filter was prepared (see Figure 2C).
一方、緑色と赤色のストライプフィルターは第2図の(
a)〜(e)の工程を繰返すことで得られる。On the other hand, the green and red striped filters are shown in Figure 2 (
It is obtained by repeating the steps a) to (e).
緑色の蒸着用色素として、ナマリフタロシアニンを55
0OA蒸着し線層を形成した。Namal phthalocyanine was used as a green vapor deposition pigment at 55%.
A line layer was formed by 0OA vapor deposition.
次に、赤色の蒸着用色素として、アントラキノンを55
0OA蒸着し赤色層を形成した。Next, 55% of anthraquinone was added as a red dye for vapor deposition.
A red layer was formed by 0OA vapor deposition.
以上のようにして第2図(f)に示すようにB。In the above manner, B is obtained as shown in FIG. 2(f).
G、R共にほぼ同一膜厚のカラーフィルターを形成する
ことができた。It was possible to form color filters with approximately the same thickness for both G and R.
実施例1
次に、第1図の保Il!!IIOとして日立化我社のH
L−1100(ポリエーテルアミドイミド)をスピンナ
ー塗布し、さらに100℃で30分間加熱硬化し、1濤
頂の膜厚とした。この時の保護膜10の硬さは、鉛筆硬
度で5Hの硬さであった。Example 1 Next, the protection Il! of FIG. ! Hitachi Chemical's H as IIO
L-1100 (polyether amide imide) was applied using a spinner and further heated and cured at 100° C. for 30 minutes to give a film thickness of 1 layer. The hardness of the protective film 10 at this time was 5H on a pencil hardness scale.
次にif図に示すように、 ITOを50OAの厚さに
スパッタリング法により成膜し、さらにパターニング形
成して透明電極5とした。この上に配向膜7として、ポ
リイミド形成溶液(日立化成工業rPIQJ )を30
00rp層で回転するスピンナーで塗布し、150℃で
30分間加熱を行って200OAのポリイミド被膜を形
成した。しかる後、このポリイミド被膜表面をラビング
処理した。Next, as shown in the IF diagram, an ITO film was formed to a thickness of 50 OA by sputtering, and then patterned to form a transparent electrode 5. On top of this, as an alignment film 7, a polyimide forming solution (Hitachi Chemical rPIQJ) was applied for 30 minutes.
A 200 OA polyimide film was formed by applying a 00 rpm layer using a rotating spinner and heating at 150° C. for 30 minutes. Thereafter, the surface of this polyimide film was subjected to a rubbing treatment.
このようにして形成したカラーフィルター側の基板2と
、対向する基板3の間に乎均粒径IJLiのアルミナビ
ーズをセル厚保持のスペーサーとして散在させ、両店板
を貼り合せてセル組し、下記の強誘電性液晶を注入、封
口して液晶素子を得た。この液晶素子をクロスニコルの
偏光顕微鏡で観察したところ、ビーズスペーサー9によ
る膜の破壊はなく、内部の液晶分子は配向欠陥を生じて
いないことが確認された。Between the substrate 2 on the color filter side thus formed and the opposing substrate 3, alumina beads with an average particle size of IJLi are scattered as spacers to maintain the cell thickness, and both plates are bonded together to form a cell. The following ferroelectric liquid crystal was injected and sealed to obtain a liquid crystal element. When this liquid crystal element was observed using a crossed Nicol polarizing microscope, it was confirmed that the film was not destroyed by the bead spacer 9 and that the liquid crystal molecules inside had no alignment defects.
実施例2
保護膜10をアクリル系ポリマーからなる熱硬化性樹脂
で形成し、他の構成は前記実施例1と全く同様とした。Example 2 The protective film 10 was formed of a thermosetting resin made of an acrylic polymer, and the other configurations were exactly the same as in Example 1.
この時の保護膜10の硬さは鉛筆硬度でHEの硬さであ
った。The hardness of the protective film 10 at this time was a pencil hardness of HE.
上記構成による素子をクロスニコルの偏光顕微鏡で観察
したところ、前記実施例1と同様にビーズスペーサーに
よる保護膜の破壊はなく、配向欠陥のない素子を得るこ
とができた。When the device having the above structure was observed using a crossed Nicol polarizing microscope, it was found that, as in Example 1, there was no destruction of the protective film due to the bead spacers, and an element free of orientation defects could be obtained.
比較例
保護膜10をポリビニルアルコール(PVA)で形成し
、他の構成は前記実施例と全く同様とした。この時の保
護膜10の硬さは鉛筆硬度で2Bの硬さであった。Comparative Example The protective film 10 was formed of polyvinyl alcohol (PVA), and the other configurations were completely the same as those of the previous example. The hardness of the protective film 10 at this time was 2B on the pencil hardness scale.
上記構成による素子をクロスニコルの偏光顕微鏡で観察
したところ、欠陥が発生し、その欠陥部において液晶相
の著しい配向欠陥が観察された。When the device having the above structure was observed using a crossed Nicol polarizing microscope, defects were observed, and significant alignment defects in the liquid crystal phase were observed in the defective portions.
前述した3種の液晶セルを温度40℃で相対湿度85%
の条件下に8B時間放置した後、それぞれの液晶の抵抗
を測定した。その結果を下記(表1)に示す。The three types of liquid crystal cells mentioned above were heated at a temperature of 40°C and a relative humidity of 85%.
The resistance of each liquid crystal was measured after being left for 8 B hours under the following conditions. The results are shown below (Table 1).
表 1
これら3種類の液晶セルについてそれぞれ駆動を行った
ところ、実施例1と2の液晶セルの駆動は安定していた
が、比較例の液晶セルの駆動は不安定であった。Table 1 When these three types of liquid crystal cells were driven, the driving of the liquid crystal cells of Examples 1 and 2 was stable, but the driving of the liquid crystal cell of Comparative Example was unstable.
前述の抵抗(Ω・cm)は第8図に示す回路を用いて2
周波法によりの矩形パルスを印加して、下記の式からR
LC(Ω・cs+)を求めることによって測定すること
ができる。尚、この際、f 1 = 32Hz、
f 2 = 84Hz、 V = toボルトとし
た。The above-mentioned resistance (Ω・cm) can be calculated by using the circuit shown in Figure 8.
By applying a rectangular pulse using the frequency method, R is calculated from the following formula.
It can be measured by finding LC(Ω·cs+). In this case, f 1 = 32Hz,
f 2 = 84 Hz, V = to volts.
f:矩形波の周波数 ■c :容量成分の電流値 IR:R成分の電流値 CLC:液晶の容量 Rtcs液晶の抵抗(Ω) CLC: RLC3/ d d:液晶の膜厚(セルギャップ) S:電極面積 fを変えて。f: frequency of square wave ■c: Current value of capacitive component IR: Current value of R component CLC: Liquid crystal capacity Rtcs liquid crystal resistance (Ω) CLC: RLC3/d d: Liquid crystal film thickness (cell gap) S: Electrode area Change f.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、カラーフィルタ
ー上に鉛筆硬度88以上の硬さを有する保護膜を形成す
ることにより、ビーズスペーサーの点接触による膜破壊
がなくなるため、配向欠陥や膜破壊により発生する液晶
の抵抗値の低下を防止することができる。したがって強
誘電性液晶の特性を上方に発揮し得る信頼性の高い強誘
電性液晶素子を提供することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by forming a protective film having a pencil hardness of 88 or more on the color filter, film destruction due to point contact of bead spacers is eliminated. It is possible to prevent a decrease in the resistance value of the liquid crystal caused by alignment defects or film destruction. Therefore, it is possible to provide a highly reliable ferroelectric liquid crystal element that can exhibit the characteristics of a ferroelectric liquid crystal.
第1図は本発明による強誘電性液晶素子の基本構成を示
す断面図、第2図(a)〜(f)は色画素の形成工程を
示す図、第3図及び第4図は本発明で用いる強誘電性液
晶を模式的に表わした斜視図、第5図は破壊部分の断面
図、第6図(a)及び(b)は、書込み時の電圧波形を
表わす説明図、第7図(a)及び(b)は別の書込み時
の電圧波形を表わす説明図、第8図は本実施例で用いた
抵抗の測定回路図である。
1・・・強誘電性液晶素子、2.3・・・基板、4・・
・強誘電性液晶、5,6・・・透明電極、7.8・・・
配向膜、9・・・ビーズスペーサー、10・・・保W膜
、 11・・・カラーフィルター。FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of a ferroelectric liquid crystal element according to the present invention, FIGS. 2(a) to (f) are views showing the process of forming color pixels, and FIGS. 3 and 4 are views according to the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of the broken part, FIGS. 6(a) and (b) are explanatory diagrams showing voltage waveforms during writing, and FIG. 7 is a schematic perspective view of a ferroelectric liquid crystal used in (a) and (b) are explanatory diagrams showing voltage waveforms during another write operation, and FIG. 8 is a diagram of a resistance measurement circuit used in this embodiment. 1... Ferroelectric liquid crystal element, 2.3... Substrate, 4...
・Ferroelectric liquid crystal, 5, 6...transparent electrode, 7.8...
Alignment film, 9... Bead spacer, 10... W retaining film, 11... Color filter.
Claims (1)
電性液晶及びビーズスペーサとを有する強誘電性液晶素
子において、前記一対の平行基板のうち少なくとも一方
の基板にカラーフィルターが設けられているとともに、
該カラーフィルター上に鉛筆硬度HB以上(但し、鉛筆
硬度とは、JIS K 5401で規定する「塗膜用鉛
筆引っかき試駆機」により測定した硬度をいう)の保護
膜が形成されていることを特徴とする強誘電性液晶素子
。In a ferroelectric liquid crystal element having a pair of parallel substrates, and a ferroelectric liquid crystal and a bead spacer arranged between the pair of parallel substrates, at least one of the pair of parallel substrates is provided with a color filter. Along with being there,
A protective film with a pencil hardness of HB or higher (however, pencil hardness refers to the hardness measured by a "pencil scratching tester for paint films" specified in JIS K 5401) is formed on the color filter. Ferroelectric liquid crystal element with special features.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61041556A JP2627063B2 (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Liquid crystal device |
DE86117613T DE3688700T2 (en) | 1985-12-18 | 1986-12-17 | Liquid crystal device. |
EP86117613A EP0226218B1 (en) | 1985-12-18 | 1986-12-17 | Liquid crystal device |
ES86117613T ES2043600T3 (en) | 1985-12-18 | 1986-12-17 | LIQUID CRYSTAL DEVICE. |
US07/328,706 US5078475A (en) | 1985-12-18 | 1989-03-27 | Flc device with color filter and insulating protection layer with pencil hardness of at least hb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61041556A JP2627063B2 (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Liquid crystal device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2628696A Division JP2654579B2 (en) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | Liquid crystal device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62200325A true JPS62200325A (en) | 1987-09-04 |
JP2627063B2 JP2627063B2 (en) | 1997-07-02 |
Family
ID=12611703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP61041556A Expired - Lifetime JP2627063B2 (en) | 1985-12-18 | 1986-02-28 | Liquid crystal device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2627063B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001221998A (en) * | 1991-08-01 | 2001-08-17 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal display element and electronic instrument |
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JPS6230223A (en) * | 1985-07-31 | 1987-02-09 | Seiko Epson Corp | Production of color liquid crystal display |
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1986
- 1986-02-28 JP JP61041556A patent/JP2627063B2/en not_active Expired - Lifetime
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