JP2000314887A - 液晶素子並びにその製造方法 - Google Patents
液晶素子並びにその製造方法Info
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- JP2000314887A JP2000314887A JP11122117A JP12211799A JP2000314887A JP 2000314887 A JP2000314887 A JP 2000314887A JP 11122117 A JP11122117 A JP 11122117A JP 12211799 A JP12211799 A JP 12211799A JP 2000314887 A JP2000314887 A JP 2000314887A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶配向膜及び素子においてダスト付着、不
均一性発生等のラビングによる問題点を解決することを
目的とする。 【解決手段】 例えば画素電極上に電極中心付近が最も
厚膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁膜
を形成する。
均一性発生等のラビングによる問題点を解決することを
目的とする。 【解決手段】 例えば画素電極上に電極中心付近が最も
厚膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁膜
を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子及びその
製造方法に関するものである。特にラビング不要の垂直
配向液晶素子及びその製造方法に関する。
製造方法に関するものである。特にラビング不要の垂直
配向液晶素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶素子は液晶組成物に電界を印加し正
常に動作させるため電極と液晶との界面に配向膜を設
け、液晶の初期配向を制御することが必要である。この
配向膜として、一般にはホ゜リイミト゛が用いられており、こ
のホ゜リイミト゛の表面をレーヨン、コットン等の布で一方向
に擦ることにより液晶分子を特定の方向に配向させる。
この方法をラビング法と言う。
常に動作させるため電極と液晶との界面に配向膜を設
け、液晶の初期配向を制御することが必要である。この
配向膜として、一般にはホ゜リイミト゛が用いられており、こ
のホ゜リイミト゛の表面をレーヨン、コットン等の布で一方向
に擦ることにより液晶分子を特定の方向に配向させる。
この方法をラビング法と言う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ラビング法においては清浄な電極上の膜表面を布でラビ
ングするため、布のダストが基板に転写され、液晶分子
の配向特性が悪くなる。また、配向膜の表面を十数μm
の径の繊維でできた織物で擦るという特徴から、布の織
り方、裁断のし方等の布の不均一性がそのままラビング
の情報として配向膜表面に転写され、ラビング方向にスシ
゛状に走る欠陥（ラビングスジ）として表示特性を悪化
させる。さらにアクティブマトリックス型の液晶表示素
子においては、一方の基板に薄膜トランジスタ等のアク
ティブ素子を形成しているが、この素子がラビング時に
生じる静電気によって絶縁破壊してしまう等の種々の問
題が生じる。
ラビング法においては清浄な電極上の膜表面を布でラビ
ングするため、布のダストが基板に転写され、液晶分子
の配向特性が悪くなる。また、配向膜の表面を十数μm
の径の繊維でできた織物で擦るという特徴から、布の織
り方、裁断のし方等の布の不均一性がそのままラビング
の情報として配向膜表面に転写され、ラビング方向にスシ
゛状に走る欠陥（ラビングスジ）として表示特性を悪化
させる。さらにアクティブマトリックス型の液晶表示素
子においては、一方の基板に薄膜トランジスタ等のアク
ティブ素子を形成しているが、この素子がラビング時に
生じる静電気によって絶縁破壊してしまう等の種々の問
題が生じる。
【０００４】本発明は、このようなラビング処理は必要
とせず、さらに視野角の非常に広い液晶素子及びその製
造方法を提供することを目的としたものである。
とせず、さらに視野角の非常に広い液晶素子及びその製
造方法を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明の第1の液晶素子は微小に分割された画素電
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的に絶縁物を有し、前記絶縁膜は前記電極中心
付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなって
いることを特徴とする液晶素子である。
の、本発明の第1の液晶素子は微小に分割された画素電
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的に絶縁物を有し、前記絶縁膜は前記電極中心
付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなって
いることを特徴とする液晶素子である。
【０００６】第2の液晶素子は微小に分割された画素電
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的にポリイミド絶縁物を有し、前記絶縁膜は前
記電極中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐々に
薄くなっていることを特徴とする液晶素子である。
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的にポリイミド絶縁物を有し、前記絶縁膜は前
記電極中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐々に
薄くなっていることを特徴とする液晶素子である。
【０００７】第3の液晶素子は微小に分割された画素電
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的に垂直配向用配向膜からなる絶縁物を有し、
前記絶縁膜は前記電極中心付近が最も厚膜で周辺に行く
に従って徐々に薄くなり、液晶として誘電率異方性が負
の液晶を有していることを特徴とする液晶素子である。
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的に垂直配向用配向膜からなる絶縁物を有し、
前記絶縁膜は前記電極中心付近が最も厚膜で周辺に行く
に従って徐々に薄くなり、液晶として誘電率異方性が負
の液晶を有していることを特徴とする液晶素子である。
【０００８】第4の液晶素子は微小に分割された画素電
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的にアクリル樹脂、ポリイミド、垂直配向用配
向膜ののうち2層以上からなる絶縁物を有し、前記絶縁
膜は前記電極中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って
徐々に薄くなっていることを特徴とする液晶素子であ
る。
極を有する液晶素子であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的にアクリル樹脂、ポリイミド、垂直配向用配
向膜ののうち2層以上からなる絶縁物を有し、前記絶縁
膜は前記電極中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って
徐々に薄くなっていることを特徴とする液晶素子であ
る。
【０００９】本発明の第1の液晶素子の製造方法は微小
に分割された画素電極を有する液晶素子であって、前記
電極上に直接、もしくは間接的に電極中心付近が最も厚
膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁物を
形成することを特徴とする液晶素子の製造方法。この形
成方法としてスピンコート、印刷もしくは浸漬によって
絶縁物を形成することを特徴とする液晶素子の製造方法
である。
に分割された画素電極を有する液晶素子であって、前記
電極上に直接、もしくは間接的に電極中心付近が最も厚
膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁物を
形成することを特徴とする液晶素子の製造方法。この形
成方法としてスピンコート、印刷もしくは浸漬によって
絶縁物を形成することを特徴とする液晶素子の製造方法
である。
【００１０】第2の液晶素子の製造方法は微小に分割さ
れた画素電極を有する液晶素子であって、前記電極上に
直接、もしくは間接的に電極中心付近が最も厚膜で周辺
に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁物を複数回の
膜形成によって作製することを特徴とする液晶素子の製
造方法である。
れた画素電極を有する液晶素子であって、前記電極上に
直接、もしくは間接的に電極中心付近が最も厚膜で周辺
に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁物を複数回の
膜形成によって作製することを特徴とする液晶素子の製
造方法である。
【００１１】第3の液晶素子の製造方法は微小に分割さ
れた画素電極を有する液晶素子であって、前記電極上に
撥水性の膜を形成し、その後前記電極中心付近が最も厚
膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁物を
形成することを特徴とする液晶素子の製造方法である。
れた画素電極を有する液晶素子であって、前記電極上に
撥水性の膜を形成し、その後前記電極中心付近が最も厚
膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっている絶縁物を
形成することを特徴とする液晶素子の製造方法である。
【００１２】撥水性の膜としてシランカップリング剤、
クロロシラン化合物、垂直配向用配向膜を用いることが
好ましい。また、絶縁膜としてアクリル樹脂、ポリイミ
ド、垂直配向膜用配向膜をのうち少なくとも1つを用い
ることが好ましい。
クロロシラン化合物、垂直配向用配向膜を用いることが
好ましい。また、絶縁膜としてアクリル樹脂、ポリイミ
ド、垂直配向膜用配向膜をのうち少なくとも1つを用い
ることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例である液晶素子
は、図1に示すように微小に分割された画素電極101上に
スピンコート、印刷、浸漬等の方法で、絶縁物、もしく
は溶剤に溶解させた絶縁物の溶液を塗布する。なおこの
絶縁物は樹脂が最も一般的で用いやすいが、溶剤に溶解
させた無機物の材料でもよい。すると塗布された絶縁膜
102は表面張力により、画素上にレンズ状に盛り上がっ
た形状となる。これを加熱処理等を行って、溶剤を除去
すると一画素内で中心で厚く、周辺部分で薄い膜厚に分
布のある膜が形成できる。この絶縁膜の塗布プロセスは
何度も繰り替えせば繰り返すほど膜圧分布が大きくなっ
てよい。また図2に示すようにこの絶縁膜202を塗布する
前に、画素電極201表面を撥水性にするためにシランカ
ップリング剤やクロロシラン材料、または垂直配向膜用
の配向膜等の撥水性膜203で処理することによって、こ
のレンズの形状はより顕著になり良い。これらの本発明
の電極を有した基板を用いて液晶素子を作製する手順を
次に示す。
は、図1に示すように微小に分割された画素電極101上に
スピンコート、印刷、浸漬等の方法で、絶縁物、もしく
は溶剤に溶解させた絶縁物の溶液を塗布する。なおこの
絶縁物は樹脂が最も一般的で用いやすいが、溶剤に溶解
させた無機物の材料でもよい。すると塗布された絶縁膜
102は表面張力により、画素上にレンズ状に盛り上がっ
た形状となる。これを加熱処理等を行って、溶剤を除去
すると一画素内で中心で厚く、周辺部分で薄い膜厚に分
布のある膜が形成できる。この絶縁膜の塗布プロセスは
何度も繰り替えせば繰り返すほど膜圧分布が大きくなっ
てよい。また図2に示すようにこの絶縁膜202を塗布する
前に、画素電極201表面を撥水性にするためにシランカ
ップリング剤やクロロシラン材料、または垂直配向膜用
の配向膜等の撥水性膜203で処理することによって、こ
のレンズの形状はより顕著になり良い。これらの本発明
の電極を有した基板を用いて液晶素子を作製する手順を
次に示す。
【００１４】上記本実施例の絶縁膜を有した画素電極を
そなえた基板を用意し、絶縁層としてポリイミド、シリ
コン系等の垂直配向用配向膜材料を用いた場合はそのま
まで、それ以外の絶縁材料を用いた場合はさらにその上
に垂直配向用配向膜材料を塗布して用いる。対向基板と
して垂直配向用配向膜を塗布したものを用いる。なおこ
の対向基板はラビング等の配向処理は必要としない。こ
れらの2枚の基板を所定の空隙を保持したまま接着剤で
張り合わせ、所定の方法で液晶を注入する。すると液晶
分子305は図3(a)に示すように垂直配向用配向膜304表面
に対しほぼ垂直に配向しようとするため、画素内におい
て異なる方向を向く。また、電圧印加時には図3(b)に示
すように液晶分子の傾く方向312は画素中心から外に向
かっている。図4に示すように透過モードで偏光子の偏
光軸401、検光子の偏光軸402を配置すると透過像403が
得られる。これは液晶分子が面内ですべての方向に傾斜
しているため広視野角な表示が得られる。
そなえた基板を用意し、絶縁層としてポリイミド、シリ
コン系等の垂直配向用配向膜材料を用いた場合はそのま
まで、それ以外の絶縁材料を用いた場合はさらにその上
に垂直配向用配向膜材料を塗布して用いる。対向基板と
して垂直配向用配向膜を塗布したものを用いる。なおこ
の対向基板はラビング等の配向処理は必要としない。こ
れらの2枚の基板を所定の空隙を保持したまま接着剤で
張り合わせ、所定の方法で液晶を注入する。すると液晶
分子305は図3(a)に示すように垂直配向用配向膜304表面
に対しほぼ垂直に配向しようとするため、画素内におい
て異なる方向を向く。また、電圧印加時には図3(b)に示
すように液晶分子の傾く方向312は画素中心から外に向
かっている。図4に示すように透過モードで偏光子の偏
光軸401、検光子の偏光軸402を配置すると透過像403が
得られる。これは液晶分子が面内ですべての方向に傾斜
しているため広視野角な表示が得られる。
【００１５】本実施例の絶縁膜としては有機物では、ポ
リイミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等絶縁物であり
透明であれば何でも可であり無機材料も絶縁物で透明で
あれば何でも可である。しかし再表面に垂直配向膜用の
配向膜を絶縁物として用いると、配向膜を塗布する必要
がなくなるため最も良い。絶縁膜を塗布する前の電極表
面の処理としては、撥水性の膜塗布や、酸素プラズマア
ッシング等により表面エネルキ゛ーを調整することによってよ
り本発明の素子が得られやすくなる。表面の撥水性とし
ては、水の接触角において40°〜120°が最も良い。こ
れ以上に撥水性が大きくなると塗布が難しくなり、また
小さくなると画素上にレンズ状に絶縁層が形成されなく
なる。
リイミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等絶縁物であり
透明であれば何でも可であり無機材料も絶縁物で透明で
あれば何でも可である。しかし再表面に垂直配向膜用の
配向膜を絶縁物として用いると、配向膜を塗布する必要
がなくなるため最も良い。絶縁膜を塗布する前の電極表
面の処理としては、撥水性の膜塗布や、酸素プラズマア
ッシング等により表面エネルキ゛ーを調整することによってよ
り本発明の素子が得られやすくなる。表面の撥水性とし
ては、水の接触角において40°〜120°が最も良い。こ
れ以上に撥水性が大きくなると塗布が難しくなり、また
小さくなると画素上にレンズ状に絶縁層が形成されなく
なる。
【００１６】以上の本発明の液晶素子及びその製造方法
において、配向法としては絶縁層の塗布という非常に容
易なプロセスのみであり、ラビング処理を行っていない
ため、ダストによる配向不良、ラビングスジ、アクティ
ブ素子の絶縁破壊等の問題は全く生じない均一な表示特
性が得られる。また、液晶分子が前方向に傾くことか
ら、視野角が非常に広く、また左右、上下に対しての視
野角の分布もない良好な素子である。これらは、直視
型、投写型どちらにも用いることができ、また、透過、
反射どちらのタイプにを適応できる優れたものである。
において、配向法としては絶縁層の塗布という非常に容
易なプロセスのみであり、ラビング処理を行っていない
ため、ダストによる配向不良、ラビングスジ、アクティ
ブ素子の絶縁破壊等の問題は全く生じない均一な表示特
性が得られる。また、液晶分子が前方向に傾くことか
ら、視野角が非常に広く、また左右、上下に対しての視
野角の分布もない良好な素子である。これらは、直視
型、投写型どちらにも用いることができ、また、透過、
反射どちらのタイプにを適応できる優れたものである。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、微小に分割された画素
電極表面に中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐
々に薄くなっている絶縁物を形成することによりラビン
グの必要としない液晶素子を提供するものであり、ラビ
ング処理ににより生じる、ダストの混入、ラビングスジ
等問題がいっさい発生しないだけでなく、広視野角な表
示が得られるという優れたものである。
電極表面に中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐
々に薄くなっている絶縁物を形成することによりラビン
グの必要としない液晶素子を提供するものであり、ラビ
ング処理ににより生じる、ダストの混入、ラビングスジ
等問題がいっさい発生しないだけでなく、広視野角な表
示が得られるという優れたものである。
【図１】本発明の一実施例である液晶素子の画素電極部
分の断面図
分の断面図
【図２】本発明の一実施例である液晶素子の画素電極部
分の断面図
分の断面図
【図３】本発明の一実施例である液晶素子を説明するた
めの図
めの図
【図４】本発明の一実施例である液晶素子を説明するた
めの図
めの図
１０１ 画素電極 １０２ 絶縁膜 ２０１ 画素電極 ２０２ 撥水性膜 ２０３ 絶縁膜 ３０１ 画素電極 ３０２ 撥水性膜 ３０３ 絶縁膜 ３０４ 垂直配向用配向膜 ３０５ 液晶分子 ３０６ 対向基板 ３１１ 画素電極 ３１２ 液晶分子の配向方向 ４０１ 偏光子の偏光軸 ４０２ 検光子の偏光軸 ４０３ 透過像
フロントページの続き (72)発明者 小森 一徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 滝本 昭雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H090 HA03 HA05 HA07 HA08 HA15 HB08X HB13X HB17X HC05 HC10 HC19 HD06 LA01 LA12 MA01
Claims (10)
- 【請求項１】 微小に分割された画素電極を有する液晶
素子であって、前記電極上に直接、もしくは間接的に絶
縁物を有し、前記絶縁膜は前記電極中心付近が最も厚膜
で周辺に行くに従って徐々に薄くなっていることを特徴
とする液晶素子。 - 【請求項２】 微小に分割された画素電極を有する液晶
素子であって、前記電極上に直接、もしくは間接的にポ
リイミド絶縁物を有し、前記絶縁膜は前記電極中心付近
が最も厚膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっている
ことを特徴とする液晶素子。 - 【請求項３】 微小に分割された画素電極を有する液晶
素子であって、前記電極上に直接、もしくは間接的に垂
直配向用配向膜からなる絶縁物を有し、前記絶縁膜は前
記電極中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐々に
薄くなり、液晶として誘電率異方性が負の液晶を有して
いることを特徴とする液晶素子。 - 【請求項４】 微小に分割された画素電極を有する液晶
素子であって、前記電極上に直接、もしくは間接的にア
クリル樹脂、ポリイミド、垂直配向用配向膜ののうち2
層以上からなる絶縁物を有し、前記絶縁膜は前記電極中
心付近が最も厚膜で周辺に行くに従って徐々に薄くなっ
ていることを特徴とする液晶素子。 - 【請求項５】 微小に分割された画素電極を有する液晶
素子を製造する方法であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的に電極中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従
って徐々に薄くなっている絶縁物を形成することを特徴
とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項６】 スピンコート、印刷もしくは浸漬によっ
て絶縁物を形成することを特徴とする請求項5記載の液
晶素子の製造方法。 - 【請求項７】 微小に分割された画素電極を有する液晶
素子を製造する方法であって、前記電極上に直接、もし
くは間接的に電極中心付近が最も厚膜で周辺に行くに従
って徐々に薄くなっている絶縁物を複数回の膜形成によ
って作製することを特徴とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項８】 微小に分割された画素電極を有する液晶
素子を製造する方法であって、前記電極上に撥水性の膜
を形成し、その後前記電極中心付近が最も厚膜で周辺に
行くに従って徐々に薄くなっている絶縁物を形成するこ
とを特徴とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項９】 撥水性の膜としてシランカップリング
剤、クロロシラン化合物、垂直配向用配向膜を用いるこ
とを特徴とする請求項8記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項１０】 絶縁膜としてアクリル樹脂、ポリイミ
ド、垂直配向膜用配向膜をのうち少なくとも1つを用い
ることを特徴とする請求項５から請求項９のいずれかに
記載の液晶素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122117A JP2000314887A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 液晶素子並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122117A JP2000314887A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 液晶素子並びにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314887A true JP2000314887A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14828058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122117A Pending JP2000314887A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 液晶素子並びにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000314887A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248604A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Stanley Electric Co Ltd | カメラ用絞り光学素子及びその製造方法 |
| WO2012108317A1 (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-16 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 |
| JP2013104990A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Seiko Epson Corp | 液晶装置および電子機器 |
| US9151987B2 (en) | 2011-03-09 | 2015-10-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and production method for liquid crystal display device |
| US9207495B2 (en) | 2011-03-09 | 2015-12-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| CN111427205A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-07-17 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制备方法、液晶显示面板 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122117A patent/JP2000314887A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007248604A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Stanley Electric Co Ltd | カメラ用絞り光学素子及びその製造方法 |
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| US9316867B2 (en) | 2011-02-09 | 2016-04-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and method for producing liquid crystal display device |
| US9151987B2 (en) | 2011-03-09 | 2015-10-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and production method for liquid crystal display device |
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| JP2013104990A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Seiko Epson Corp | 液晶装置および電子機器 |
| CN111427205A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-07-17 | Tcl华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制备方法、液晶显示面板 |
| US11852926B2 (en) | 2020-03-12 | 2023-12-26 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Array substrate, manufacturing method thereof, and LCD panel |
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