JPS6360426A - 強誘電性液晶素子 - Google Patents

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】 ［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。

［従来の技術］ 従来の液晶素子としては、例えばエム・シャット（Ｍ、
　５ｃｈａｄｔ）とダブりニー・ヘルフリッヒ（Ｌ　Ｈ
ｅ１ｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フィジックス・レタ
ーズ”　　（”　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ″）第１８＠、第４号（１９７１年２月１
５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　０ｐｔｉｃ
ａｌ　Ａｃｔｉｖｉｔｙｏｆ　ａ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎ
ｅｍａｔｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ”）に示
されたツィステッド・ネマチック（ｔｗｉｓｔｅｄｎｅ
ｍａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られている。このＴ
Ｎ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。

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。

これらの問題点を解決するものとして、クラーク（Ｃｌ
ａｒｋ）等により米国特許第４，３６７．９２４号明細
書で強誘電性液晶素子が提案されている。

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、夏ｎ２
０：＋　、　５ｎ０２やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ
　０ｘｉｄｅ）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２
２がガラス面に垂直になる様に配向したＳａｃ”相また
は５１１１相の液晶が封入されている。太線で示した線
２３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、　）
２４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（Ｐｉ　）　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２３は細長い形状を有し
ており、その長袖方向と短軸方向て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。

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ＩＯ路路下下する
ことができる、このように液晶相が薄くなるにしたかい
、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（：１４ｂ）のどちらかの状態をとる。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態３３ａ、あるいは第二の
安定状態３３ｂの何れか一方に配向する。

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１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態３３ａ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
が好ましくい。

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
品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慝が、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。

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。

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プ
状の透明電極４３と４４が設けられている。

一般に、カラーフィルターは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（
Ｂ）の色素またはこれを含む層からなっているが、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〜ｌｅ−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＠
１ｌＪ４５と４５を設けると、この配向制ｍ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。

第５図は、上記強誘電性液晶素子をクロスニコルの偏光
顕微鏡てＲ察した時のスケッチて、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４１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。

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。

［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。

本発明の目的は、上記の配向欠陥の発生を防止し、強誘
電性液晶妻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。

［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■
）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、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。

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。

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を用い、フォト
リソ工程のくり返しにより、各色画素がほぼ同一膜厚に
形成されたカラーフィルターを有する強誘電性液晶素子
において、カラーフィルターの画素が台形状に形成され
、該画素の膜厚をｄ（μ票）２画素の下底と斜辺とのな
す断面テーパー角度なθ（度）、隣接する画素との重ね
幅をｗ（＃Ｌ■）とした場合、に設定してなることを特
徴とする強誘電性液晶素子である。

以下、本発明を図面に基すき説明する。

ｆｊＳ１図（ａ）は本発明に係わる強誘電性液晶素子の
基本ａｔを示す断面図である。第１図（ａ）において、
強誘電性液晶素子ｌ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プ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
制御膜７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画素は台形状に形成さ
れ、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、露光量のコントロールから
、テーパー角度をつけ、隣接画素とその斜辺の一部に重
なり部分を有して形成されている。

具体的には、第１図（ｂ）に示す様に台形状に形成され
ているカラーフィルターの画素の膜厚をｄ（絡■）１画
素の下底と斜辺とのなす断面テーパー角度をθ（度）、
隣接する画素の斜辺の重ね幅をＷ（μ厘）とした場合。

（１）１画素の断面テーパー角度の範囲を０くθ〈９０
ａに設定し、かつ （２）隣接画素との重ね幅の範囲を ０＜ｗ≦□に設定してなるものてあ しａ＋す る。必要に応じては、カラーフィルター層上に保護膜ま
たは平坦化膜９が形成される。

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、配向制御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。

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以下とするのか望ましい。この段差が１
０００人をこえると、特に１２００Å以上で形成された
非乎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。

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、感光性ボッ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〜
７００ｎｍ　）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。

また、本発明における感光性を有する基としては、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Ｒ１はＣＨＸ−ＣＹ−ＣＯＯ−Ｚ−１Ｘは−Ｈ又
は−Ｃ６８％、Ｙは−Ｈ又は−ＣＨ３、Ｚ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 （式中Ｙは一部又はＣＨ３を示す） （３）ジフェニルエーテル類 （式中Ｒ２はＣｌ１Ｘ＝ＣＹ−ＣＯＮＨ−５ＣＨ２＝Ｃ
Ｙ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）　２−ＯＣＯ−又はＣ１（２＝
ＣＹ−（：０Ｏ−Ｃ）ｌｚ−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 （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。

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、宇部興産舗装）、“リソコート
ＰＩ−４００”　（商品名、宇部興産■製）等が挙げら
れる。

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。

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。

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か形成可能である。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。

有ｎ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
ドリノン系、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
うちのいくつかの混合物が用いられる。

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％程度の割合て配合し、超音波あるい
は三木ロール等により充分に分散させた後、好ましくは
ｘｇ■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。

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する。

次いで、実施されるフォトリソ工程においては、本発明
の如く、カラーフィルターの画素端面をテーパー状に形
成するため、露光時に必要光量以上の光を用いる。なお
、ここで用いるパターンマスクは所望の画素サイズのま
までがまはない。

この際、断面テーパー角度はＯ＜　０　＜　９０”の範
囲て、好ましくはＯくθ〈４５＠の範囲で形成する。

以後、通常の現像、リンス、ボストハークの各工程を経
て、第１色目のパターンを形成する。第２色目以降の画
素の形成の際には、重ね輻Ｗを画素と一部を重ねてパタ
ーンを形成する。

これにより、通常画素間隙に生じる段差は軽減され、よ
り平坦化されたカラーフィルター層を形成することがで
きる上１画素形成時のアライメント誤差より生じる画素
ズレがあった場合にでも、それから生じる段差の影響を
通常の場合より、１／２以下に減らすことが可能である
。加えて、重ね幅の部分は、Ｒ，Ｇ、Ｈのうち２色によ
り形成される為、暗色部となり、遮光層的な役割りも果
たし、表示特性を向上させる。

着色樹脂層の層厚は、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、０．５〜５Ｂ程度、
好ましくは０．５〜１．５　ｐｍ程度が望ましい。

着色樹脂層と下地の基板間との接着性を更に増す必要か
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。

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、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、着色樹脂層表面に、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Ｓｉ、Ｎ＜、　Ｓｉｎ、、　Ｓｉｎ
、　Ａｊ？、０３゜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
、保護膜またはモ坦化膜として設けることができる。ま
た、保護［９の膜厚は１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０．２ｗ
璽〜２０鱗重、好適には０．５μ麿〜ｔｏｇ■の範囲に
設定される。

さらに、より表示特性を向上させるためには、必要に応
じて、各着色樹脂パターンの重なり部分に合せて、クロ
ム、アルミニウム等の遮光地力を持つ金属薄膜を蒸着法
て、あるいは感光性ポリアミノ系樹脂中にカーボンブラ
ック、複合酸化物思顔料、金属粉等の遮光能力を有する
材料を分散させた遮光樹脂層を塗布法で形成することが
できる。

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８４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。配向量Ｗｖ７は、強誘電性
液晶の膜厚にも依存するが、一般的にはＩＯ人〜ｔｓ■
、好適には１００人〜３０００人の範囲に設定する。

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（Ｓ鱈１
）、Ｈ相（Ｓ＠Ｈ”）　、　Ｉ相（Ｓｓｌ”）　、　Ｊ
相（Ｓ謹Ｊ１）、に相（Ｓ＋＊Ｋ”）　、　Ｇ相（Ｓ■
Ｇ’）またはＦ相（ＳｓＦ’）の液晶を用いることがで
きる。

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　
ＤＥ　ＰＨＹＳｒＱＵＥ　ＬＥＴＴＲＥＳ”）　１９７
５年、其（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・ヤカンド・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　５ｅｃ
ｏｎｄ　Ｂ１５ｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｎ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａ
ｌｓ」）　；　“固体物理”１９８１年　１６　（１４
１）号、ｒ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か
できる。

強誘電性液晶の具体例としては１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　（
ＨＯＢ八ＣへＣ）、４−ｏ−（２−メチル）−ブチルレ
ゾルシリデンー４′−オクチルアニリン（ＭＢＲＡＳ）
か挙げられる。

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か埋め込まれ
たブロック等により支持することができる。

［作　用］ 本発明の強誘電性液晶素子はカラーフィルターの各画素
が台形状に形成され、該画素の膜厚をｄ１＝ｍ）、画素
の下底と斜辺とのなす断面テーパー角度をθ（度）、隣
接する画素との重ね幅をＷ（＃Ｌｍ）とした場合、 に設定されているので、各画素間隙に生じる段差は軽減
されて平坦化されると共に画素形成時に画素のズレによ
る誤差に基ずく段差の影習を減少することができる。さ
らに、隣接する画素との重ね幅の部分は２色の複合層と
なっているので光学的に暗色となり遮光作用を行う。

したがって、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
た液晶相は等吉相より、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。

例えば、液晶として強誘電性液晶相を示す前述のＤＯＲ
ＡＭＢＧ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■人相）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（５ａｓＣ’″相）に相転移する。また、液晶層の厚
みを約２終菖以下とした場合は、Ｓａｃ’″相のらせん
が解け、双安定性を示す。

［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。

実施例１ 第６図（ａ）　〜（ｆ）は、Ｒ，Ｇ、８３色の色画素の
形成工程を示す工程図である。

まず、コーニング社の＃　７０５９ガラス基板５１　、
Ｊｌに、所望の分光特性を得ることのできる青色着色樹
脂材［ヘソオゲン　ブルー　（Ｈｅｌｉｏｇｅｎ　Ｂｌ
ｕｅ）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＝ｌＯ％、溶剤二Ｎ−メ
チルー２−ピロリドン、顔料：ポリマー二１＝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、１．５鉢■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°Ｃ１３０分間のプリベー
クを行なった後、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必要露光
量以上の光量にて露光した。（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、イソプロピルアルコールを主成分とするリンス液
）で処理した後、１５０°Ｃ１３０分間のボストベーク
を行ない１台形状の端部にテーパー形状（角度θ；１５
°）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とに
、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。

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＝
ＩＯ％、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を青色の゛パターン状着色樹脂
層と１部重ね合せて（重ね＠ｗ＝５μｍ）基板」二の所
定の位置に形成した。

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Ｅに、第３色目として、赤色着色樹脂材［イ
ルガジン　レッド　（ｌｒｇａｚｉｎ　Ｒｅｄ）ｆｌＰ
Ｔ　（商品名、チバガイギ−（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）
社製。

Ｃ，１，Ｎｏ、　７１１２７）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＝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を青色のパターン状着色樹ＪＦｌｉ１層および緑色
のパターン状着色樹脂層と一部重ね合せて（重ね輻ｗ＝
５Ｂｍ）基板上の所定の位置に形成し、Ｒ（赤）、Ｇ（
緑）、Ｂ（青）の３色ストライプ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−１０００Ｇ　（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。

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！ｌｌｌ５！または平坦化膜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：Ｎ−
メチル−２−ピロリドン）］をスピンナー塗塗布性によ
り約１　、０ｇｍ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。

次に第１図に示す様に、ＩＴＯを５００Ａの厚さにスパ
ッタリング法によりＴ＆膜し、透明電極５とした。この
上に配向制ｖ４膜７として、ポリイミド形成溶液（日立
化成工業ｒＰＩＬＪ）を３０００ｒｐ鳳で回転するスピ
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、このポ
リイミド被膜表面をラビング処理した。

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
コルの偏光ｗＡ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。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば基板上のカラーフ
ィルター画素にＯ〜９０°の範囲でテーパー角をつけ、
かつ隣接画素とは０〜［ｄ（膜厚）／　ｔａｎθ（テー
パー角度°）］の範囲で重なり部を設けたことから、通
常の画素パターンに比べ、画素間隙から生じる段差が最
大で１７２まで軽減することかできると共に、画素形成
時のアライメント段差より生じる画素ズレがあった場合
でも、それから生じる段差を通常の場合より１／２以下
に減ら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、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。

さらに、本発明によれば、Ｒ，Ｇ、Ｈのうち隣接２色の
重なり部を設けることから、この部分が暗色部となり、
遮光層的な役割りも果たし、表示特性の向上されたカラ
ー強誘電性液晶素子を簡便に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）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１図（ｂ）はカラーフィルタ
ーの画素の説明図、第２図及び第３図は本発明て用いる
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　、４５．４６−・・配向制御膜９　、４８．
６８−・・保護膜（平坦化り１０、６７−・・遮光層 ｄ　・・・画素の膜厚 ０　・・・断面テーパー角度 ｗ　　−・−隣接する画素との重ね幅 第１図（Ｑ） 第１図（ｂ） 第２図 ２４（Ｐ土）ヌヌ５１子ｔ−メ）ト　　　　２＋ａ基版
ｌノ 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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
   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を用い、フォトリソ工程のく
   り返しにより、各色画素がほぼ同一膜厚に形成されたカ
   ラーフィルターを有する強誘電性液晶素子において、カ
   ラーフィルターの画素が台形状に形成され、該画素の膜
   厚をｄ（μｍ）、画素の下底と斜辺とのなす断面テーパ
   ー角度をθ（度）、隣接する画素との重ね幅をｗ（μｍ
   ）とした場合、 ０＜θ＜９０°、かつ０＜ｗ≦ｄ／ｔａｎθに設定して
   なることを特徴とする強誘電性液晶素子。
2. （２）前記カラーフィルターの着色樹脂を構成するポリ
   アミノ系樹脂が感光性基を分子内にもつネガ型の芳香族
   系のポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂よりなる特許
   請求の範囲第１項記載の強誘電性液晶素子。
3. （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。