JPS6360422A - Ferroelectric liquid crystal element - Google Patents

Ferroelectric liquid crystal element

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JPS6360422A
JPS6360422A JP61202745A JP20274586A JPS6360422A JP S6360422 A JPS6360422 A JP S6360422A JP 61202745 A JP61202745 A JP 61202745A JP 20274586 A JP20274586 A JP 20274586A JP S6360422 A JPS6360422 A JP S6360422A
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ferroelectric liquid
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crystal element
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高尾 英昭
Masaru Kamio
優 神尾
Tatsuo Murata
辰雄 村田
Nobuyuki Sekimura
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Abstract

PURPOSE:To enable satisfactory exhibition of high-speed responsiveness and memory effect characteristic by forming color filters of respective picture elements to approximately the same film thickness by a photolithographic stage for coloring resins prepd. by dispersing coloring materials in a polyamino resin having a photosensitive group in the molecule, and laminating patterned transparent electrodes and orientation controlling films successively on the color filters. CONSTITUTION:The color filters of the respective picture elements are formed to approximately the same film thickness by the photolithographic stage for the coloring resins prepd. by dispersing the coloring materials into the polyamino resin having the photosensitive group in the molecule and the patterned transparent electrodes and orientation controlling films are successively laminated on the color filters, by which this element is formed. More specifically, the ferroelectric liquid crystal element 1 has substrates 2 and 3 for which transparent plates such as glass plates or plastic plates are used. A ferroelectric liquid crystal 4 is sandwiches between said substrates and the transparent electrodes 5 and 6 having the striped shapes constituting matrix electrode structure are disposed on the respective 2 and 3. The orientation controlling films 7 and 8 are formed on the transparent electrodes.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液晶表示素子や液晶−光シヤツターアレイ等
の強誘電性液晶素子に関し、更に詳しくは、液晶分子の
初期配向状態を改善することにより配向欠陥のない均一
なモノドメインの液晶相を得、表示ならびに駆動特性を
改善したカラーフィルターを有する強誘電性液晶素子に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to ferroelectric liquid crystal elements such as liquid crystal display elements and liquid crystal-optical shutter arrays, and more specifically relates to a method for improving the initial alignment state of liquid crystal molecules. The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal element having a color filter that obtains a uniform monodomain liquid crystal phase free from alignment defects and improves display and driving characteristics.

[従来の技術] 従来の液晶素子としては、例えばエム・シャツ) (1
4,5chadt)とダブりニー・ヘルフリッヒ(W、
 He1frich)著“アプライド・フィジックス・
レターズ(“Applied Physics Let
ters”)第18巻、第4号(1971年2月15日
発行)、第127頁〜128頁の“ボルテージ・ディペ
ンダント・オプティカル・アクティビティ−・オブ・ア
・ツィステッド・ネマチック・リキッド・クリスタル(
“Voltage Dependent 0ptica
l Activityof a Twisted Ne
matic Liquid Crysta+”)に示さ
れたツィステッド・ネマチック(twistedne■
atic)液晶を用いたものが知られている。このTN
液晶は、画素密度を高くしたマトリクス電極構造を用い
た時分割駆動の時、クロストークを発生する問題点があ
るため、画素数が制限されていた。
[Prior art] As a conventional liquid crystal element, for example, M-Shirt) (1
4,5 chadt) and double Helfrich (W,
He1frich) “Applied Physics
Letters (“Applied Physics Let
Vol. 18, No. 4 (February 15, 1971), pp. 127-128.
“Voltage Dependent 0ptica
l Activity of a Twisted Ne
Twisted nematic (twistedne■
atic) using liquid crystal is known. This TN
Liquid crystals have a problem in that crosstalk occurs during time-division driving using a matrix electrode structure with high pixel density, so the number of pixels has been limited.

また、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素
子を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素
子が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成
する工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成す
ることが難しい問題点がある。
Furthermore, a display element is known in which a switching element using a thin film transistor is connected to each pixel, and each pixel is switched. However, the process of forming the thin film transistor on the substrate is extremely complicated, and the display element has a large area. There are some problems that make it difficult to create.

これらの問題点を解決するものとして、クラーク(C1
ark)等により米国特許第4.:167.924号明
細書で強誘電性液晶素子が提案されている。
As a solution to these problems, Clark (C1
ark) et al. in U.S. Patent No. 4. A ferroelectric liquid crystal device is proposed in the specification of No.:167.924.

第2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。 21aと21bは、In
、03、SnO□やITO(Indium Tin 0
xide)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、その間に複数の液晶分子層22が
ガラス面に垂直になる様に配向したSac”相またはS
mH”相の液晶が封入されている。太線で示した!!2
3が液晶分子を表わしており、この液晶分子23は、そ
の分子に直交した方向に双極子モーメント(P、 )2
4を有している。基板21aと21b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23のらせん
構造がほどけ、双極子モーメント(Pよ)24はすべて
電界方向に向くよう、液晶分子23の配向方向を変える
ことができる。液晶分子Z3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位置関
係に配置した偏光子を置けば、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。
FIG. 2 schematically depicts an example of a cell for explaining the operation of a ferroelectric liquid crystal. 21a and 21b are In
, 03, SnO□ and ITO (Indium Tin 0
It is a substrate (glass plate) coated with a transparent electrode made of a thin film such as Sac" phase or S
mH” phase liquid crystal is sealed. Shown with thick line!!2
3 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P, )2 in the direction perpendicular to the molecule.
It has 4. When a voltage equal to or higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and the orientation direction of the liquid crystal molecules 23 is changed so that the dipole moment (P) 24 is all directed in the direction of the electric field. can be changed. The liquid crystal molecule Z3 has an elongated shape and exhibits refractive index anisotropy in its long axis direction and short axis direction. Therefore, for example, if polarizers are placed above and below the glass surface in a crossed nicol positional relationship, It is easily understood that this is a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of applied voltage.

本発明の強誘電性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l。
The liquid crystal cell preferably used in the ferroelectric liquid crystal element of the present invention has a sufficiently thin thickness (for example, 1.0 mm thick).

路以下)することができる、このように液晶相が薄くな
るにしたがい、第3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はほどけ、非らせん構
造となり、その双極子モーメントPa又はpbは上向き
(34a)又は下向き(34b)のどちらかの状悪なと
る。このようなセルに、第3図に示す如く一定の閾値以
上の極性の異なる電界EaまたはEbを付与すると、双
極子モーメントは、電界Ea又はEbの電界ベクトルに
対応して上向き34a又は、下向き34bと向きを変え
、それに応じて液晶分子は第一の安定状133a、ある
いは第二の安定状態33bの何れか一方に配向する。
As the liquid crystal phase becomes thinner, the helical structure of the liquid crystal molecules unwinds and becomes a non-helical structure even when no electric field is applied, as shown in Figure 3, and its dipole The moment Pa or pb is either upward (34a) or downward (34b). When an electric field Ea or Eb of a different polarity, which is equal to or higher than a certain threshold value, is applied to such a cell as shown in FIG. Accordingly, the liquid crystal molecules are oriented in either the first stable state 133a or the second stable state 33b.

このような強誘電性液晶を光学変調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3
図によって更に説明すると、電界Eaを印加すると液晶
分子は第一の安定状ffq33aに配向するが、この状
態は電界を切っても安定である。又、逆向きの電界Eb
を印加すると、液晶分子は第二の安定状$33b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
もこの状態に留っている。また、与える電界Eaが一定
の閾値な越えない限り、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
方が好ましくい。
As mentioned above, there are two advantages to using such a ferroelectric liquid crystal as an optical modulation element. The first is that the response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of liquid crystal molecules has bistability. the second point, e.g.
To further explain with reference to the figure, when the electric field Ea is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the first stable state ffq33a, and this state remains stable even when the electric field is turned off. Also, the electric field Eb in the opposite direction
When the electric field is applied, the liquid crystal molecules align to the second stable state $33b and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field Ea 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.

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悪にあるこ
とが必要である0例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。しかしながら、これま
での強誘電性液晶素子においては、このようなモノドメ
イン構造を有する液晶の配向状態が、必ずしも満足に形
成されなかったために、充分な特性が得られなかった実
情である。
In order for this ferroelectric liquid crystal element to exhibit predetermined driving characteristics, the ferroelectric liquid crystal placed between a pair of parallel substrates must
For example, for a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic phase, it is necessary that the molecular arrangement is such that conversion between the above two stable states occurs effectively regardless of the applied state of the electric field. , it is necessary to form a region (monodomain) in which the liquid crystal molecule layer of the chiral smectic phase is perpendicular to the substrate surface, and the liquid crystal molecule axes are arranged substantially parallel to the substrate surface. However, in conventional ferroelectric liquid crystal devices, the alignment state of the liquid crystal having such a monodomain structure was not necessarily formed satisfactorily, and therefore sufficient characteristics could not be obtained.

第4図は従来の強誘電性液晶素子の断面図を表わし、第
5図は従来の強誘電性液晶素子に現われた配向欠陥の状
態を表わす概略説明図である。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a conventional ferroelectric liquid crystal element, and FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the state of alignment defects that appear in the conventional ferroelectric liquid crystal element.

すなわち、第4図に示す従来の強誘電性液晶素子40は
、一対の平行基板41と42を有しており、基板41と
42にはそれぞれマトリクス電極構造をなすストライブ
状の透明電極43と44が設けられている。
That is, the conventional ferroelectric liquid crystal element 40 shown in FIG. 4 has a pair of parallel substrates 41 and 42, and each of the substrates 41 and 42 has a striped transparent electrode 43 forming a matrix electrode structure. 44 are provided.

一般に、カラーフィルターは赤(R)、緑(G)、青C
B)の色素またはこれを含む層からなワているが、各色
素層の膜厚はその形成法にかかわらずそれぞれ異なるの
で、2000人〜1涛■程度の段差Aが形成される。こ
の結果、降温過程を利用して配向制御を行うと、上述の
段差Aが原因となって、その段差Aを境にして強誘電性
液晶47に配向欠陥を生じることになる。また、この段
差Aが存在する基板41と42の上にそれぞれ配向制御
膜45と46を設けると、この配向制御膜にも段差Aに
応じて形成された段差Cが画素のほぼ膜厚分で生じ、上
述の同様に強誘電性液晶47に配向欠陥を生じる。
Generally, color filters are red (R), green (G), and blue C.
The layer consists of the dye B) or a layer containing the same, but since the thickness of each dye layer is different regardless of the method of forming it, a step A of about 2000 to 1 mm is formed. As a result, if alignment control is performed using the temperature decreasing process, alignment defects will occur in the ferroelectric liquid crystal 47 with the step A as a boundary due to the step A described above. Furthermore, when the alignment control films 45 and 46 are provided on the substrates 41 and 42 where the step A exists, the step C formed in accordance with the step A is also formed on the alignment control film by approximately the film thickness of the pixel. This causes alignment defects in the ferroelectric liquid crystal 47 in the same manner as described above.

第5図は、上記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51は液
晶素子に使用したスペーサー(図示せず)のラインに対
応し、線52及び53は第4図の基板4I上の段差Cに
対応して観察されている。また、図中の部分54は対向
電極間にはさ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55は強誘電性液晶の配向欠陥を
表わしている。
FIG. 5 is a sketch of the above-mentioned ferroelectric liquid crystal element observed with a crossed Nicol polarizing microscope. The white line 51 in the figure corresponds to the line of a spacer (not shown) used in the liquid crystal element, and the line 52 and 53 are observed corresponding to the step C on the substrate 4I in FIG. Further, a portion 54 in the figure is a ferroelectric liquid crystal sandwiched between opposing electrodes. A large number of edge-like lines 55 appearing in the polarizing microscope represent alignment defects in the ferroelectric liquid crystal.

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。
If a step of 1000 Å or more exists in the contacting surface of the ferroelectric liquid crystal as described above, alignment defects will occur from the step, and the formation of monodomains of the ferroelectric liquid crystal will be inhibited.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明者等は、この様な基板上の段差が強誘電性液晶に
対する配向欠陥を発生させる原因となっていることを実
験により明らかにした。
[Problems to be Solved by the Invention] The present inventors have clarified through experiments that such steps on the substrate cause alignment defects in the ferroelectric liquid crystal.

本発明の目的は、上記の配向欠陥の発生を防止し、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強誘電性液晶素子
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal element that can prevent the occurrence of the above-mentioned alignment defects and fully exhibit the high-speed response and memory effect characteristics inherent in ferroelectric liquid crystal elements. be.

[問題点を解決するための手段] 本発明者等は、とくに強誘電性液晶が等吉相(高温状態
)より液晶相(低温状態)へ移行する降温過程における
初期配向性に着目し1強誘電性液晶の双安定性に基づく
素子の作動特性と液晶層のモノドメイン性を両立し得る
構造を有する強誘電性液晶素子を見出したものである。
[Means for Solving the Problems] The present inventors particularly focused on the initial orientation during the cooling process in which ferroelectric liquid crystals transition from an isokyoshi phase (high temperature state) to a liquid crystal phase (low temperature state). We have discovered a ferroelectric liquid crystal element having a structure that allows both the operating characteristics of the element based on the bistability of the liquid crystal and the monodomain property of the liquid crystal layer.

本発明の液晶素子は、このような知見に基づくものであ
り、より詳しくは、液晶層と接する面に段差がなく、つ
まり液晶層の膜厚に急激な変化を生じさせなくすること
により降温過程における初期配向性を良好な状態とし、
配向欠陥のないモノドメインを形成する点に特徴を有し
ている。
The liquid crystal element of the present invention is based on this knowledge. More specifically, the liquid crystal element of the present invention has no steps on the surface in contact with the liquid crystal layer, that is, it prevents sudden changes in the thickness of the liquid crystal layer, thereby reducing the temperature during the cooling process. the initial orientation is in a good state,
It is characterized by forming monodomains with no orientation defects.

すなわち本発明は、透明電極の形成された一対の平行基
板間に強誘電性液晶を挟持し、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を有する強誘電性液晶素
子において、各画素のカラーフィルターが感光性基を分
子内に有するポリアミノ系樹脂中に着色材料を分散して
なる着色樹脂のフォトリソ工程によりほぼ同一の膜厚に
形成され、該カラーフィルター上にパターン形状の透明
電極および配向制御膜を順次蹟層してなることを特徴と
する強誘電性液晶素子である。
That is, the present invention provides a ferroelectric liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates on which transparent electrodes are formed, and a color filter is provided between at least one of the transparent electrodes and the substrate. is formed to almost the same thickness by a photolithography process of a colored resin in which a colored material is dispersed in a polyamino resin having a photosensitive group in the molecule, and a patterned transparent electrode and an alignment control film are formed on the color filter. This is a ferroelectric liquid crystal element characterized by being formed by sequentially layering the following elements.

以下、本発明を図面に基ずき説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第1図は本発明に係わる強誘電性液晶素子の基本構成を
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、その間には強誘電性液晶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
成するストライブ状のパターン形状の透明電極5と6が
配設され、この透明電極の上には配向制御H7及び8が
形成されている。R(赤)、G(緑)、B(青)の各カ
ラーフィルターは、等しい膜厚にて所望の分光特性とな
るよう、あらかじめ着色材料濃度を設定したものにて形
成されている。一方、必要に応じては、各カラーフィル
ター間の窪みに遮光層10が形成され、さらにその上に
保護膜または平坦化膜9が形成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of a ferroelectric liquid crystal element according to the present invention. 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 a ferroelectric liquid crystal 4 is sandwiched between them. Transparent electrodes 5 and 6 in a striped pattern forming a matrix electrode structure are arranged on each substrate 2 and 3, and alignment controls H7 and 8 are formed on the transparent electrodes. Each of the R (red), G (green), and B (blue) color filters is formed with a coloring material concentration set in advance so that desired spectral characteristics are obtained with equal film thickness. On the other hand, if necessary, a light shielding layer 10 is formed in the recess between each color filter, and a protective film or a flattening film 9 is further formed thereon.

上記の構成による基板では、カラーフィルターの膜厚及
び画素間の窪みによる段差が補正されているため、画素
上に透明電極、配向a1gi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 thickness of the color filter and the level difference due to the depression between pixels are corrected, so even if a transparent electrode and an oriented A1GI film are sequentially formed on the pixels, the substrate surface can be kept almost flat. Can be done.

本発明では、前述の平坦化により、カラーフィルター基
板の段差を1000Å以下とすることができるが、好ま
しくは500Å以下とするのが望ましい、この段差が1
000人をこえると、特に1200人以上で形成された
非平坦化層を用いた液晶素子は、前述の第5図で示した
刃状線の配向欠陥を生じることになる。
In the present invention, the level difference of the color filter substrate can be reduced to 1000 Å or less by the above-mentioned planarization, but preferably 500 Å or less.
If the number of layers exceeds 1,000, the alignment defect of the edge lines shown in FIG. 5 will occur, especially in a liquid crystal element using a non-flattened layer formed with 1,200 or more layers.

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂膜を
形成する感光性基を分子内に有するポリアミノ系樹脂(
以下、感光性ポリアミノ系樹脂と称す)としては、感光
性基をその分子内に有する芳香族系のポリアミド樹脂ま
たはポリイミド樹脂で、特に、可視光波長域(400〜
7000■)で特定の光吸収特性を持たないもの(光透
過率で90%程度以上のもの)が好ましい、この観点か
らは、特に芳香族系のポリアミド樹脂が好ましい。
Polyamino resin (
The photosensitive polyamino resin (hereinafter referred to as photosensitive polyamino resin) is an aromatic polyamide resin or polyimide resin having a photosensitive group in its molecule, particularly in the visible light wavelength range (400 to 400 nm).
7000cm) and does not have specific light absorption properties (light transmittance of about 90% or more). From this point of view, aromatic polyamide resins are particularly preferred.

また、本発明における感光性を有する基とじては、以下
に示す様な感光性の炭化水素不飽和基をもつ芳香族類で
あれば良く、例えば、 (1)安息香酸エステル類 υ (式中RIはCHX−CY−COO−Z−1Xは一■又
は−C88S、 Yは−H又は−C1(3,2は−又は
エチル基又はグリシジル基を示す) (2)ベンジルアクリレート類 υ (式中Yは−H又はCH,を示す) (3)ジフェニルエーテル類 (式中R2はCHX−CY−CONH−1C1b−CY
−COO−(CH2) 1−OCO−又ハCHt−CY
−COO−CH2−を1個以上含むもの、x、yは前記
意義を示す) (4)カルコン類及びその他化合物鎖 υ (式中R3はH−、アルキル基、アルコシキ基を示す) 等が挙げられる。
Further, the photosensitive group in the present invention may be an aromatic group having a photosensitive hydrocarbon unsaturated group as shown below, for example, (1) benzoic acid esters υ (in the formula RI is CHX-CY-COO-Z-1X is 1 or -C88S, Y is -H or -C1 (3,2 represents - or an ethyl group or a glycidyl group) (2) Benzyl acrylates υ (in the formula (Y represents -H or CH) (3) diphenyl ethers (in the formula, R2 is CHX-CY-CONH-1C1b-CY
-COO-(CH2) 1-OCO-mata CHt-CY
Those containing one or more -COO-CH2-, x and y have the above meanings) (4) Chalcone and other compound chains υ (in the formula, R3 represents H-, an alkyl group, or an alkoxy group), etc. It will be done.

これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂の具体例を示すと、“リソコートPA
−1000”(商品名、宇部興産輛製)、“リソコート
PI−400” (商品名、宇部興産■製)等が挙げら
れる。
Specific examples of aromatic polyamide resins and polyimide resins having these groups in the molecule include “Lithocoat PA
-1000'' (trade name, manufactured by Ube Industries), and ``Lithocoat PI-400'' (trade name, manufactured by Ube Industries).

一般にフォトリソ工程で用いられる感光性樹脂は、その
化学構造によって差はあるものの、機械的特性をはじめ
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の耐久性に優れたものは少
ない、これに対し、上記本発明の感光性ポリアミノ系樹
脂は、化学構造的にも、これらの耐久性に優れた樹脂系
であり、これらを用いて形成したカラーフィルターの耐
久性も非常に良好なものとなる。特に、強誘電性液晶素
子のカラーフィルターとして問題となりうる透明導電膜
のスパッタ形成時の耐熱性および液晶素子組み立て時の
インナースペーサーによるカラーフィルターの破損等に
対して優れた性能を発揮するものである。
Generally, photosensitive resins used in the photolithography process vary depending on their chemical structure, but there are few that have excellent durability such as mechanical properties, heat resistance, light resistance, and solvent resistance. The photosensitive polyamino resin of the present invention is a resin type having excellent durability in terms of its chemical structure, and the color filter formed using it also has very good durability. In particular, it exhibits excellent heat resistance during sputtering formation of transparent conductive films, which can be problematic as color filters for ferroelectric liquid crystal devices, and damage to color filters caused by inner spacers when assembling liquid crystal devices. .

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂層を
形成する着色材料としては、有機顔料、無機顔料、染料
等のうち所望の分光特性を得られるものであれば、特に
限定されるものではない。
The coloring material forming the colored resin layer of the color filter in the present invention is not particularly limited, as long as it can obtain desired spectral characteristics among organic pigments, inorganic pigments, dyes, etc.

この場合、各材料を単体で用いることも、これらのうち
のいくつかの混合物として用いることもできる。ただし
、染料を用いた場合には、染料自体の耐久性により、カ
ラーフィルターの性能が支配されてしまうが、上記本発
明の樹脂系を用いれば、通常の染色カラーフィルターに
比べ性能の優れたものが形成可能である。従って、カラ
ーフィルターの色特性及び諸性能から勘案すると有機顔
料が着色材料として最も好ましい。
In this case, each material can be used alone or as a mixture of some of these materials. However, when a dye is used, the performance of the color filter is controlled by the durability of the dye itself, but if the resin system of the present invention is used, the performance of the color filter is superior to that of ordinary dyed color filters. can be formed. Therefore, in view of the color characteristics and various performances of the color filter, organic pigments are most preferable as the coloring material.

有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシアニン系顔料、
そしてインジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、ペ
リノン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソイン
トリノン系、フタロン系、メチン・アゾメチン系、その
他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらの
うちのいくフかの混合物が用いられる。
Organic pigments include azo pigments such as soluble azo, insoluble azo, condensed azo, phthalocyanine pigments,
and condensed polycyclic pigments including indigo, anthraquinone, perylene, perinone, dioxazine, quinacridone, isointrinon, phthalone, methine/azomethine, and other metal complex systems, or any of these. Several mixtures may be used.

本発明において、着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、上記感光性ポリアミノ系樹脂溶液に、各色
同一膜厚にて所望の分光特性を有する上記着色材料をそ
れぞれ10〜50%程度の任意の割合で配合し、超音波
あるいは三本ロール等により充分に分散させた後、好ま
しくは11以下のフィルターにて粒径の大きいものを除
去して調製する。
In the present invention, the colored resin used to form the colored resin layer is such that the above colored material having the desired spectral characteristics is added to the above photosensitive polyamino resin solution in an amount of about 10 to 50% at the same film thickness for each color. After blending in any proportion and sufficiently dispersing with ultrasonic waves or triple rolls, particles having a large particle size are preferably removed using a filter of 11 or less.

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂層は
、前記着色樹脂をスピンナー、ロールコータ−等の塗布
装置により基板上に塗布し、フォトリソ工程によりパタ
ーン状に形成され、その層厚は所望とする分光特性に応
じて決定されるが、通常は各色同一膜厚で、0.5〜5
1程度、好ましくは0.5〜1.5 I&yr程度が望
ましい。
The colored resin layer of the color filter of the present invention is formed by applying the colored resin onto a substrate using a coating device such as a spinner or a roll coater, and forming a pattern through a photolithography process, and the layer thickness is determined according to desired spectral characteristics. The film thickness is usually the same for each color, and is determined depending on the
1, preferably about 0.5 to 1.5 I&yr.

着色樹脂層と下地の基板間との接着性を更に増す必要が
ある場合には、基板上にあらかじめシランカップリング
剤等で薄く塗布した後に着色樹脂パターンを形成するか
、あるいは、あらかじめ着色樹脂中にシランカップリン
グ剤等を少量添加したものを用いてカラーフィルターを
形成することにより、−層効果的である。
If it is necessary to further increase the adhesion between the colored resin layer and the underlying substrate, either apply a thin layer of silane coupling agent or the like on the substrate and then form a colored resin pattern, or By forming a color filter using a material to which a small amount of a silane coupling agent or the like is added, a layer effect can be obtained.

なお、本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹
脂層は、それ自体充分な耐久性を有する良好な材料で構
成されているが、特に、より各種の環境条件から1着色
樹脂層を保護するため、またはカラーフィルター表面を
平坦化するためには、着色樹WtIR表面に、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、シ
リコン系等の有機樹脂やSi3N4.5in2. Si
n、^j’2(h 。
The colored resin layer of the color filter of the present invention is itself made of a good material that has sufficient durability. In order to flatten the surface of the color filter, organic resin such as polyamide, polyimide, polyurethane, polycarbonate, silicone, or Si3N4.5in2. Si
n, ^j'2 (h.

Ta2O3等の無機膜をスピンコード、ロールコートの
塗布法で、あるいは蒸着法によって、保:IIMまたは
平坦化膜として設けることができる。また、保護[9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0.2μ−〜20μ■、
好適には0.5μ■〜10μmの範囲に設定される。
An inorganic film such as Ta2O3 can be provided as an IIM or a planarization film by a spin code coating method, a roll coating method, or a vapor deposition method. The thickness of the protective film 9 can determine the thickness of the ferroelectric liquid crystal 4, so it varies depending on the type of liquid crystal material and the required response speed, but generally it is 0.2μ. -~20μ■,
The thickness is preferably set in the range of 0.5 μm to 10 μm.

さらに、表示特性を向上させる為に、以下に示す3通り
のいずれかの方法により遮光層を設けることができる。
Furthermore, in order to improve display characteristics, a light shielding layer can be provided by any of the following three methods.

(1)ガラス基板上または着色樹脂パターン上、或いは
保護膜または平坦化膜上のいずれかに、前記着色樹脂層
を形成するのと同様の感光性ボリアミノ系樹脂に、カー
ボンブラック、鉄黒、黒鉛、銅−クロム系、銅−鉄一マ
ンガン系の複合酸化物思顔料、またはその他遮光能力を
持つ金属粉等の遮光材料を分散させ、た遮光樹脂を用い
 、各画素間の窪みに合わせて、フォトリソ工程により
遮光パターンを形成する方法。
(1) Carbon black, iron black, or graphite is added to the same photosensitive polyamino resin as that used to form the colored resin layer on either the glass substrate, the colored resin pattern, or the protective film or planarization film. Using a light-shielding resin in which a light-shielding material such as a copper-chromium-based, copper-iron-manganese-based complex oxide pigment, or other metal powder with light-shielding ability is dispersed, A method of forming a light-shielding pattern using a photolithography process.

(2)ガラス基板上あるいは着色樹脂パターン上、或い
は保護膜または平坦化膜上のいずれかに、クロム、アル
ミニウム等の遮光能力を持つ金属薄膜を蒸着、スパッタ
等により形成し、各画素間の窪みに合わせてレジストマ
スクを形成し、各画素上の金属薄膜をエツチング除去す
ることにより遮光パターンを形成する方法。
(2) A thin metal film such as chromium or aluminum with light-shielding ability is formed by vapor deposition or sputtering on either the glass substrate, the colored resin pattern, the protective film or the planarizing film, and the depressions between each pixel are A method of forming a light-shielding pattern by forming a resist mask and etching away the metal thin film on each pixel.

(3)ガラス基板上に着色樹脂パターンを形成する際に
、前記着色樹脂パターンの隣接する各2色の端部(2〜
15g■程度)を重ね合わせることにより遮光パターン
を同時に形成し、該カラーフィルター層上に重ね合わせ
部分を平坦化させる為に、前記保護膜または平坦化膜を
設ける方法。
(3) When forming a colored resin pattern on a glass substrate, adjacent edges of each of the two colors (2 to
A method of simultaneously forming a light-shielding pattern by overlapping layers (approximately 15 g), and providing the above-mentioned protective film or flattening film on the color filter layer in order to flatten the overlapping portion.

なお、上記各遮光パターンの遮光層の厚さは。In addition, the thickness of the light-shielding layer of each of the above-mentioned light-shielding patterns is as follows.

透明電極を形成する面がほぼ平坦化される様に設定する
The surface on which the transparent electrode is to be formed is set to be substantially flat.

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、ビリビニルアセ
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
ア樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類、あるいは感光性ポ
リイミド、感光性ポリアミド、環状ゴム系フォトレジス
ト、フェノ−Jレ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。配向制御膜7は、強誘電性
液晶の膜厚にも依存するが、一般的にはIOλ〜1μ■
、好適にはlo。
Examples of materials for the alignment control film used in the present invention include polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyester, polycarbonate, bilibinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, and urea. Resins such as resins, acrylic resins, photosensitive polyimides, photosensitive polyamides, cyclic rubber photoresists, pheno-J lenovolac photoresists, or electron beam photoresists (polymethyl methacrylate, epoxidized 1,4-polybutadiene) etc.), etc.). Although the alignment control film 7 depends on the film thickness of the ferroelectric liquid crystal, it is generally IOλ~1μ■
, preferably lo.

λ〜3000人の範囲に設定する。Set in the range of λ to 3000 people.

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
ある。具体的にはカイラルスメクティックC相(Sac
”) 、 H相(Sml”) 、 I相(Sml”) 
、 J相(SmJ”) 、 K相(SmK”) 、 a
相(SmG”)またはF相(Ss+F”)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 having bistability and ferroelectricity. Specifically, chiral smectic C phase (Sac
”), H phase (Sml”), I phase (Sml”)
, J phase (SmJ”), K phase (SmK”), a
A phase (SmG'') or F phase (Ss+F'') liquid crystal can be used.

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″(“LEJOURNAL D
E PHYSIQUE LETTRES”) 1975
年、36(L−69)号、「フェロエレクトリック・リ
キッド・クリスタルスJ (’Ferroelectr
ic LiquidCrystals」);  “アプ
ライド・フィジックス・レターズ″(“Applied
 Physics Letters”)1980年、 
36 (11)号 、「サブミクロ・セカンド・バイス
ティプル・エレクトロオブチック・スイッチング・イン
・リキッド・クリスタルス」(’Submicro 5
econd B15table Electroopt
icSwitching in Liquid Cry
stals」) ; “固体物理”1981年 16 
(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”.
1975
Year, No. 36 (L-69), ``Ferroelectric Liquid Crystals J ('Ferroelectr
ic Liquid Crystals”; “Applied Physics Letters”
Physics Letters”) 1980,
36 (11), ``Submicro Second Bistiple Electroobtic Switching in Liquid Crystals''('Submicro 5
econd B15table Electroopt
icSwitching in Liquid Cry
“Solid State Physics” 1981 16
(141), "Liquid Crystal", etc., and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.

強誘電性液晶の具体例としては、例えばデシロキシへン
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−クロルプロピルシンナメート (
HOBACPC)、4−o−(2−メチル)−ブチルレ
ゾルシリダン−4′−オクチルアニリン(MBRAS)
が挙げられる。
Specific examples of ferroelectric liquid crystals include decyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBG), hexyloxybenzylidene-p'-amino-2-chloropropylcinnamate (
HOBACPC), 4-o-(2-methyl)-butylresol silidane-4'-octylaniline (MBRAS)
can be mentioned.

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ィック相となるような温度状態に保
持するため、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 or the like in which a heater is embedded, if necessary, in order to maintain the temperature at such a temperature that the liquid crystal compound enters the chiral smectic phase.

[作 用] 本発明の強誘電性液晶素子は各画素のカラーフィルター
がほぼ同一の膜厚に形成され、該カラーフィルター上に
透明電極および配向制御膜が積層され、基板の平面性が
良好となるために液晶相と接する面に段差がなく、該平
面性のよい基板に挟持された液晶相は等労相より、液晶
相に移行する降温過程において、徐冷することにより、
液晶相望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。
[Function] In the ferroelectric liquid crystal element of the present invention, the color filter of each pixel is formed to have almost the same thickness, and the transparent electrode and alignment control film are laminated on the color filter, so that the flatness of the substrate is good. Therefore, there is no step on the surface in contact with the liquid crystal phase, and the liquid crystal phase sandwiched between the substrates with good flatness is slowly cooled in the temperature decreasing process in which the liquid crystal phase transitions from a constant phase to a liquid crystal phase.
The desired liquid crystal phase region gradually expands to form a uniform monodomain liquid crystal phase.

例えば、液晶として強誘電性液晶相を示す前述のDOB
AMBCを例にあげて説明すると、 DOBAMBGの
等法相より徐冷していくとき、約115℃でスメクティ
ックA相(SmA相)に相転移する。このとき、基板に
ラビングあるいはSiO□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°C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。また、液晶層の厚みを
約2鉢■以下とした場合は、S■C1相のらせんが解け
、双安定性を示す。
For example, the above-mentioned DOB exhibiting a ferroelectric liquid crystal phase as a liquid crystal.
Taking AMBC as an example, when it is slowly cooled from the isotropic phase of DOBAMBG, it undergoes a phase transition to the smectic A phase (SmA phase) at about 115°C. At this time, if the substrate is subjected to alignment treatment such as rubbing or SiO□ oblique vapor deposition, monodomains are formed in which the molecular axes of liquid crystal molecules are parallel to the substrate and aligned in one direction. Furthermore, as cooling progresses, approximately 90%
Chiral smectic C at specific temperatures between ~75°C
When the thickness of the liquid crystal layer is about 2 mm or less, the helix of the S2C1 phase is unraveled and exhibits bistability.

[実施例] 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 第6図(a) 〜(f)は、R,G、B3色の色画素の
形成工程を示す工程図である。
Embodiment 1 FIGS. 6(a) to 6(f) are process diagrams showing the process of forming color pixels of three colors of R, G, and B.

まず、コーニング社の$ 7059ガラス基板51上に
、所望の分光特性を得ることのできる青色着色樹脂材[
へりオゲン ブルー (Heliogen Blue)
L7080  (商品名、 BASF社製、 C,1,
No、 74160)をPA−1000C(商品名、宇
部興産社製、ポリマー分=10%、溶剤二N−メチルー
2−ピロリドン、顔料:ボリマー=1:2配合)に分散
させ作製した感光性の着色樹脂材]をスピンナー塗布法
により、1.5μ■の膜厚に塗布して着色樹脂層62を
形成した。(第6図(a)参照) 次に該着色樹脂層62に80℃、30分間のブリ°べ−
りを行なった後、形成しようとするパターン形状に対応
したフォトマスク63を介して高圧水銀灯にて露光した
。(第6図(b)参照) 露光終了後、第6図(c)のごとく、光硬化部分62a
を有する着色樹脂層62の未露光部のみを溶解する専用
現像液(N−メチル−2−ピロリドンを主成分とする現
像液)にて超音波を使用して現像し、専用リンス液(例
えば、イソプロとルアルコールを主成分とするリンス液
)で処理した後、150℃、30分間のボストベークを
行ない、パターン形状を有する青色のパターン状着色樹
脂層64を形成した。(第6図(d)参照) 続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、第2色目として緑色着色樹脂材[リオノール グリー
ン(Lionol Green) 6YK (商品名。
First, a blue colored resin material [which can obtain the desired spectral characteristics] is placed on a $7059 glass substrate 51 manufactured by Corning Corporation.
Heliogen Blue
L7080 (Product name, manufactured by BASF, C,1,
No. 74160) in PA-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content = 10%, solvent 2N-methyl-2-pyrrolidone, pigment: polymer = 1:2 blend). A colored resin layer 62 was formed by applying a resin material to a thickness of 1.5 μm using a spinner coating method. (See FIG. 6(a)) Next, the colored resin layer 62 is subjected to a bleaching bath at 80° C. for 30 minutes.
After this, exposure was performed using a high-pressure mercury lamp through a photomask 63 corresponding to the pattern shape to be formed. (See FIG. 6(b)) After the exposure, as shown in FIG. 6(c), the photocured portion 62a
The colored resin layer 62 is developed using ultrasonic waves in a special developer (a developer whose main component is N-methyl-2-pyrrolidone) that dissolves only the unexposed areas of the colored resin layer 62, and a special rinse solution (for example, After treatment with a rinsing liquid containing isopropylene and alcohol as main components, a boss bake was performed at 150° C. for 30 minutes to form a blue patterned colored resin layer 64 having a patterned shape. (See FIG. 6(d)) Next, a green colored resin material [Lionol Green 6YK (trade name)] was applied as a second color onto the glass substrate on which the blue colored pattern was formed.

東洋インキ社製、 C,1,No、 74265)をP
A−1000C(商品名、宇部興産社製、ポリマー分=
lQ%、溶剤:N−メチル−2−ピロリドン、顔料:ボ
リマー=1:2配合)に分散させ作製した感光性の着色
樹脂材]を用いる以外は、上記と同様にして、緑色のパ
ターン状着色樹脂層65を基板上の所定の位置に形成し
た。
Manufactured by Toyo Ink Co., Ltd., C, 1, No. 74265)
A-1000C (product name, manufactured by Ube Industries, polymer content =
1Q%, solvent: N-methyl-2-pyrrolidone, pigment: polymer = 1:2 blend)] was used, except for using a photosensitive colored resin material]. A resin layer 65 was formed at a predetermined position on the substrate.

さらに、この様にして青色及び緑色パターンの形成され
ている基板上に、第3色目として、赤色着色樹脂材[イ
ルガジン レッド (Irgazin Red)BPT
 (商品名、チバガイギ−(Ciba−Geigy)社
製。
Furthermore, a red colored resin material [Irgazin Red BPT] was applied as a third color onto the substrate on which the blue and green patterns were formed in this manner.
(Product name, manufactured by Ciba-Geigy).

C0T、 No、 71127)をPA−1000C(
商品名、宇部興産社製、ポリマー分=10%、溶剤:N
−メチル−2−ピロリドン、顔料:ボリマー=l:2配
合)に分散させ作製した感光性の着色樹脂材]を用いる
以外は、上記と同様にして、赤色のパターン状着色樹脂
層66を基板上の所定の位置に形成し、R(赤)、G(
緑)、B(青)の3色ストライブの着色パターンを得た
。(第6図(e)参照)次に、3色着色パターンの形成
されたガラス基板上に、遮光層として、黒色着色樹脂材
[カーボンブラック(C,1,No、77266)をP
A−1000C(ポリマー分±10%、顔料:ボリマー
;l:4配合)に分散させて作製した感光性の着色樹脂
材]を用い、上記と同様の方法にて各画素間の間隙に合
致させて遮光パターンの遮光層67を形成した。
C0T, No. 71127) to PA-1000C (
Product name, manufactured by Ube Industries, polymer content = 10%, solvent: N
A red patterned colored resin layer 66 is formed on the substrate in the same manner as above except that a photosensitive colored resin material prepared by dispersing methyl-2-pyrrolidone in a pigment:bolimer=l:2 composition is used. R (red), G (
A colored pattern of three color stripes of green) and B (blue) was obtained. (See Figure 6(e)) Next, a black colored resin material [carbon black (C, 1, No. 77266)] was applied as a light shielding layer on the glass substrate on which the three-color colored pattern was formed.
A-1000C (polymer content ±10%, pigment: polymer; l: 4 blend)] was used to match the gap between each pixel using the same method as above. A light-shielding layer 67 having a light-shielding pattern was formed.

この様にして得られたカラーフィルターパターン上に、
保:IF5または平坦化[68として着色樹脂材に用い
たものと同様の透明樹脂材[PA−1000C(商品名
、宇部興産社製、ポリマー分=10%、溶剤二N−メチ
ルー2−ピロリドン)]をススピンナー塗布法により約
1.0IL謹厚の膜厚にて形成した。(第6図(f)参
照) 以上により、同一平面化されたカラーフィルター基板を
形成することができた。
On the color filter pattern obtained in this way,
Protection: IF5 or flattening [68] A transparent resin material similar to that used for the colored resin material [PA-1000C (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd., polymer content = 10%, solvent 2N-methyl-2-pyrrolidone) ] was formed to a thickness of approximately 1.0 IL by a spinner coating method. (See FIG. 6(f)) As described above, it was possible to form color filter substrates that were made flush.

次に第1図に示す様に、 1丁0を50OAの厚さにス
パッタリング法により成膜し、透明電極5とした。この
上に配向制faH7として、ポリイミド形成溶液(日立
化成工業rpt代」)を3000rp−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20
00Aのポリイミド被膜を形成した。しかる後、とのポ
リイミド被膜表面をラビング処理した。
Next, as shown in FIG. 1, a transparent electrode 5 was formed by forming a film of 1-0 to a thickness of 50 OA by sputtering. On top of this, a polyimide forming solution (Hitachi Chemical RPT) was applied as an orientation control faH7 using a spinner rotating at 3000 rpm, and heated at 150°C for 30 minutes.
A polyimide film of 00A was formed. Thereafter, the surface of the 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基板と、対向
する基板3を貼り合せてセル組し、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フ
ルの偏光顕微鏡で観察したところ、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。
The thus formed color filter substrate and the opposing substrate 3 were bonded together to form a cell, and ferroelectric liquid crystal was injected and sealed to obtain a liquid crystal element. When this liquid crystal element was observed using a cross-niffle polarizing microscope, it was confirmed that the liquid crystal molecules inside had no alignment defects.

[発明の効果] 以上説明したように1本発明によれば基板上のカラーフ
ィルター層の膜厚の差がない上、さらに必要に応じて遮
光層、保護膜・平坦化膜を設けることにより、カラーフ
ィルター各画素間に生じる微小な段差をもなくすことが
可能となり、配向欠陥の発生を防止することができ1強
誘電性液晶の特性を十分に発揮し得る強誘電性液晶素子
を提供することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, there is no difference in the film thickness of the color filter layer on the substrate, and furthermore, by providing a light shielding layer, a protective film and a flattening film as necessary, To provide a ferroelectric liquid crystal element that can eliminate minute steps occurring between each pixel of a color filter, prevent the occurrence of alignment defects, and fully exhibit the characteristics of a ferroelectric liquid crystal. Can be done.

さらに1本発明によれば、機械的強度にも優れ、かつ、
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の緒特性に優れた微細パタ
ーンを有するカラーフィルター部分を、簡便な製造工程
により作製することが可能となり、カラー強誘電性液晶
素子として性能の優れたものを簡便に提供することがで
きる。
Furthermore, according to the present invention, it has excellent mechanical strength, and
Color filter parts with fine patterns that have excellent properties such as heat resistance, light resistance, and solvent resistance can be manufactured using a simple manufacturing process, making it possible to produce color filters with excellent performance as color ferroelectric liquid crystal elements. It can be provided easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係わる強誘電性液晶素子の基本構成を
示す示す断面図、第2図及び第3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4図は従来の
強誘電性液晶素子の断面図、第5図は従来の強誘電性液
晶素子に現われた配向欠陥の状態を表わす概略説明図お
よび第6図(a)〜(f)は本発明の色画素の形成工程
を示す工程図である。 1 、40−・・強誘電性液晶素子 2 、3 、41.42.61−・・基板4 、47−
・・強誘電性液晶 5 、6 、43.44−・・透明電極7 、8 、4
5.46−・・配向制御膜9 、48.68−・・保護
膜(平坦化5)10、67−・・遮光層
FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of a ferroelectric liquid crystal element according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are perspective views schematically showing the ferroelectric liquid crystal used in the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional ferroelectric liquid crystal device, FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the state of alignment defects that appear in a conventional ferroelectric liquid crystal device, and FIGS. FIG. 3 is a process diagram showing a process of forming color pixels. 1, 40-... Ferroelectric liquid crystal element 2, 3, 41.42.61-... Substrate 4, 47-
...Ferroelectric liquid crystal 5, 6, 43.44--Transparent electrode 7, 8, 4
5.46--Orientation control film 9, 48.68--Protective film (planarization 5) 10, 67--Light shielding layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)透明電極の形成された一対の平行基板間に強誘電
性液晶を挟持し、少なくとも一方の透明電極と基板間に
カラーフィルターを有する強誘電性液晶素子において、
各画素のカラーフィルターが感光性基を分子内に有する
ポリアミノ系樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂
のフォトリソ工程によりほぼ同一の膜厚に形成され、該
カラーフィルター上にパターン形状の透明電極および配
向制御膜を順次積層してなることを特徴とする強誘電性
液晶素子。
(1) A ferroelectric liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates on which transparent electrodes are formed, and a color filter is provided between at least one of the transparent electrodes and the substrate,
The color filter of each pixel is formed to almost the same thickness by a photolithography process of a colored resin, which is made by dispersing a colored material in a polyamino resin having a photosensitive group in its molecules, and a transparent pattern is formed on the color filter. A ferroelectric liquid crystal element characterized by being formed by sequentially laminating electrodes and alignment control films.
(2)前記ポリアミノ系樹脂が感光性基を分子内に有す
る芳香族系のポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂であ
る特許請求の範囲第1項記載の強誘電性液晶素子。
(2) The ferroelectric liquid crystal device according to claim 1, wherein the polyamino resin is an aromatic polyamide resin or polyimide resin having a photosensitive group in the molecule.
(3)前記カラーフィルター層と透明電極間に保護膜が
設けられている特許請求の範囲第1項または第2項記載
の強誘電性液晶素子。
(3) The ferroelectric liquid crystal element according to claim 1 or 2, wherein a protective film is provided between the color filter layer and the transparent electrode.
(4)前記カラーフィルターの画素間の窪みに、感光性
基を分子内に有する芳香族系のポリアミド樹脂またはポ
リイミド樹脂中に遮光材料を分散してなる遮光樹脂のフ
ォトリソ工程による遮光層パターンが各画素の厚さとほ
ぼ同一に設けられ、透明電極を形成する面がほぼ平坦化
されている特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
の項記載の強誘電性液晶素子。
(4) In the recesses between the pixels of the color filter, a light-shielding layer pattern is formed by a photolithography process of a light-shielding resin made by dispersing a light-shielding material in an aromatic polyamide resin or polyimide resin having a photosensitive group in the molecule. 4. A ferroelectric liquid crystal element according to claim 1, wherein the transparent electrode is formed to have a thickness substantially equal to that of a pixel, and the surface on which the transparent electrode is formed is substantially flat.
(5)前記カラーフィルターの画素間の窪みに、金属材
料からなる遮光層が各画素の厚さとほぼ同一に設けられ
、透明電極を形成する面がほぼ平坦化されている特許請
求の範囲第1項乃至第3項のいずれかの項記載の強誘電
性液晶素子。
(5) A light-shielding layer made of a metal material is provided in the recess between the pixels of the color filter to have a thickness substantially equal to that of each pixel, and the surface on which the transparent electrode is formed is substantially flattened. A ferroelectric liquid crystal device according to any one of items 1 to 3.
(6)前記カラーフィルターの隣接する各2画素の1部
分を重ね合せて遮光層を形成すると共に該カラーフィル
ター上に平滑化膜を設け、透明電極を形成する面がほぼ
平坦化されている特許請求の範囲第1項または第2項記
載の強誘電性液晶素子。
(6) A patent in which a light shielding layer is formed by overlapping a portion of each two adjacent pixels of the color filter, and a smoothing film is provided on the color filter, so that the surface on which the transparent electrode is formed is substantially flattened. A ferroelectric liquid crystal element according to claim 1 or 2.
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