JPH0634959A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0634959A
JPH0634959A JP18712892A JP18712892A JPH0634959A JP H0634959 A JPH0634959 A JP H0634959A JP 18712892 A JP18712892 A JP 18712892A JP 18712892 A JP18712892 A JP 18712892A JP H0634959 A JPH0634959 A JP H0634959A
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JP
Japan
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electrode
liquid crystal
alignment film
film
counter
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JP18712892A
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English (en)
Inventor
Shinji Shimada
伸二 島田
Kiyoshi Toda
清 戸田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示コントラストの良好な液晶表示装置 【構成】 透明基板に透明電極と強誘電体膜と配向膜が
この順で形成され、これと対向して対向透明基板に対向
透明電極と金属電極と対向配向膜がこの順で形成され、
前記配向膜と対向配向膜の間に液晶が注入されてなり、
透明電極に駆動電極が形成されかつ対向透明電極に絵素
電極が形成されるか、または透明電極に絵素電極が形成
されかつ対向透明電極に駆動電極が形成されかつ強誘電
体膜が該金属電極部を除いて一部または全て除去されて
いることを特徴とする液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直視型、投射型ディスプ
レイとしての液晶表示装置又は同種の装置を用いた光情
報処理装置などのデバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、大面積型液晶表示装置としは主に
スパーツイステッドネマティック表示モード用いた単純
マトリクス型液晶表示装置が用いられていたが、走査線
数が増えるに従いクロストークが発生し易くなり、表示
品位が低下してしまうという問題点があり、エンジニア
リングワークステーションなどの用途には用いることが
困難であった。これに対しポリフッ化ビニリデンとトリ
フルオロエチレンの共重合体の強誘電性を用いて二端子
素子を形成することによりクロストークを防止したディ
スプレイが報告されている。
【0003】このような従来技術の例を図5に示した。
ここで、41は下側基板、42は絵素電極、43は駆動
電極、44は対向電極、45は液晶領域、46はスペー
サ、47はシール、48は封止樹脂、49は上側基板を
示す。また図6は図5のA−B間の断面図で、50は下
側基板、51はシール、52は絵素電極、53は強誘電
体膜、54は駆動電極、55は下側配向膜、56は上側
配向膜、57は対向電極、58は上側基板、59は液
晶、60はスペーサを示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、強誘電体素子を
用いた液晶表示装置では絵素電極を形成後、強誘電体膜
をスピンコートなどの方法を用いて形成し、その上に駆
動電極を形成していたために絵素電極上の強誘電体層に
より電圧降下が発生し液晶層に十分な電界を印加できな
いという問題点があった。強誘電層の耐熱性が悪く、ま
た配向膜の密着性も良くないため。また強誘電層上に配
向膜を形成した場合、液晶を十分に配向させることがで
きないという問題もあった。
【0005】
【課題を解決するための手段】かくして、この発明によ
れば、透明基板に透明電極と強誘電体膜と配向膜がこの
順で形成され、これと対向して対向透明基板に対向透明
電極と金属電極と対向配向膜がこの順で形成され、前記
配向膜と対向配向膜の間に液晶が注入されてなり、透明
電極に駆動電極が形成されかつ対向透明電極に絵素電極
が形成されるか、または透明電極に絵素電極が形成され
かつ対向透明電極に駆動電極が形成されかつ強誘電体膜
が該金属電極部を除いて一部または全て除去されている
ことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【0006】透明基板及び対向透明基板としては透光性
の基板が用いられ、通常ガラス基板が使われる。基板に
はそれぞれInO3,SnO2,ITO(Indium T
inOxide)などの導電性薄膜からなる所定のパタ
ーンの透明電極が形成され、透明電極および対向透明電
極となる。強誘電体の非線形素子が一方の透明電極上に
形成される。本発明においては、強誘電体の非線形素子
がポリフッ化ビニリデンまたはこれらの共重合体からな
る強誘電体、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化
ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体またはポリ
フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体が
利用される。
【0007】ついで、金属電極が前記強誘電体の非線形
素子上に形成される。金属組成物はアルミニウムやスズ
等が好適であり、蒸着法などにより所望の形状にパター
ニングされる。その上に通常、絶縁性膜が形成される
が、これは場合によっては省略できる。絶縁性膜は例え
ば、SiO2,SiNx,Al23 などの無機系薄膜、
ポリイミド、フォトレジスト樹脂、高分子液晶などの有
機系薄膜などを用いることができる。絶縁性膜が無機系
薄膜の場合には蒸着法、スパッタ法、CVD(Chemical
Vapor Deposition)法、あるいは溶液塗布法などによっ
て形成出来る。また、絶縁性膜が有機系薄膜の場合には
有機物質を溶かした溶液またはその前駆体溶液を用い
て、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリーン印刷
法、ロール塗布法、などで塗布し、所定の硬化条件(加
熱、光照射など)で硬化させ形成する方法、あるいは蒸
着法、スパッタ法、CVD法などで形成したり、LB
(Langumuir-Blodgett)法などで形成することもでき
る。
【0008】絶縁性膜の上には配向膜と対向配向膜が形
成される。ただし、絶縁性膜が省略された場合には前記
金属電極と他方の透明電極の上に直接配向膜が形成され
る。配向膜には無機系の層を用いる場合と有機系の層を
用いる場合とがある。無機系の配向膜を用いる場合、よ
く用いられる方法としては酸化ケイ素の斜め蒸着があ
る。また、回転蒸着などの方法も用いることもできる。
有機系の配向膜を用いる場合、ナイロン、ポリビニルア
ルコール、ポリイミド,ポリ尿素等を用いることがで
き、通常この上をラビングする。このうち、蒸着重合で
得られるポリイミド、ポリ尿素が好適である。また、高
分子液晶、LB膜を用いて配向させたり、磁場による配
向、スペーサエッジ法による配向なども可能である。ま
た、SiO2,SiNxなどを蒸着法、その上をラビング
する方法も可能である。
【0009】配向膜と対向配向膜の間に液晶およびスペ
ーサが注入・散布される。このとき、場合によってはス
ペーサは散布されず、液晶のみが注入されることもあ
る。液晶材料としてはシアノフェニルシクロヘキサン
系、シアノビフェニル系、フッ素系、トラン系などが挙
げられる。また、スペーサに使用する樹脂組成物はポリ
スチレン、シリカ、アクリル、塩化ビニリデン、ナイロ
ン等が挙げられる。このうち、ポリスチレン、シリカが
好適に利用される。スペーサ形状は基板に固定されない
ときは、できるだけ応力集中が小さい形状が適当であ
り、球、円柱や楕円体の形状がよい。基板に固定されて
利用されるときは球、楕円体形状が適当である。スペー
サの大きさは1〜30μmが適用されるが、4〜15μ
mが好適である。
【0010】スペーサを散布した後、紫外線硬化樹脂で
周囲をシールし貼り合わせ、液晶材料が前記配向膜間に
注入された後、封止される。この発明の強誘電体は通常
用いられる無機強誘電体あるいは有機強誘電体のいずれ
でも適用可能であるが、有機強誘電体が好ましい。とく
に、ポリフッ化ビニリデンまたはこれらの共重合体から
なる強誘電体、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリフッ
化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体またはポ
リフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体
が好適に利用される。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。なお本発明は
以下の物質及び条件に限定されるものではない。 実施例1 ガラス基板上にアルミニウム電極(金属電極)を150
0Åの厚さに蒸着し、所定の形状パターニングした。次
にポリフッ化ビニリデン=トリフルオロエチレン共重合
体をメチルエチルケトンの溶液にし、スピンコートによ
って塗布し、145℃で1時間焼成して強誘電体薄膜を
形成した。この強誘電体膜の膜厚としては2000Å程
度が適当である。また強誘電体膜としてポリフッ化ビニ
リデンをポーリング処理したもの、またはポリフッ化ビ
ニリデン=テトラフルオロエチレン共重合体を用いるこ
とも可能である。また端子部の強誘電体膜はドライエッ
チングによって除去した。次にこのようにして形成され
た膜上にインジウム酸化錫(以下ITOと略す)による
透明導電膜をスパッタリングによって800Åの厚さで
形成し、所定の形状にパターニングした。
【0012】このとき基板の温度が100℃を越えない
ようにすることが好ましい。このようにして形成された
基板とITOを所定の形状にパターニングした基板の上
に真空蒸着重合装置を用いてポリイミド配向膜を形成し
た。また強誘電体の薄膜が形成されていない側の基板上
にも蒸着重合ポリイミド配向膜を用いた。ここではモノ
マーとしてピロメリット酸二無水物と4,4’−ジアミ
ノジフェニルエーテルを用い、膜厚800Åのポリ(ピ
ロメリット)イミド配向膜を得た。これは通常のポリイ
ミドワニスを塗布する方法でも良いが、蒸着重合法の方
が良好な配向均一性を得ることができる。このようにし
て形成した膜を焼成した後、ラビング法によって所定の
方向に配向処理を行い、スペーサを散布し、紫外線硬化
樹脂で周囲をシールし、セル厚が約5μmになるように
貼り合わせ、液晶を注入した後注入口を封止し、液晶表
示装置を得た。
【0013】このようにして作成した液晶表示装置の正
面図を図1に示した。ここで1は下側ガラス基板、2は
ITO絵素電極、3はアルミニウム電極(金属電極)、
4は対向ITO電極、5は上側ガラス基板、6はシー
ル、7は封止樹脂、8は液晶領域、9はスペーサを示
す。また図2は図1のA−B間の断面図で、10は下側
ガラス基板、11はシール、12はITO絵素電極、1
3は強誘電体膜、14はアルミニウム電極(金属電
極)、15は下側配向膜、16は上側配向膜(対向配向
膜)、17は対向ITO電極、18は上側ガラス基板、
19は液晶、20はスペーサを示す。
【0014】実施例2 ガラス基板上にインジウム酸化錫(以下ITOと略す)
による透明導電膜をスパッタリングによって800Åの
厚さで形成し、所定の形状にパターニングした。次にポ
リフッ化ビニリデン=トリフルオロエチレン共重合体を
メチルエチルケトンの溶液にし、スピンコートによって
塗布し、145℃で1時間焼成して強誘電体薄膜を形成
した。この強誘電体膜の膜厚としては2000Å程度が
適当である。また強誘電体膜としてポリフッ化ビニリデ
ンをポーリング処理したもの、またはポリフッ化ビニリ
デン=テトラフルオロエチレン共重合体を用いることも
可能である。次にこのようにして形成された膜上にアル
ミニウム電極(金属電極)を1500Åの厚さに蒸着
し、所定の形状にパターニングした。ここでこのアルミ
ニウム電極をマスクとして用い、ドライエッチングによ
ってアルミニウムの形成されていない部分の強誘電体膜
を除去した。ここではこのようにして強誘電体膜を除去
したが、アルミニユウム電極形成前にフォトリソグラフ
ィーなどの手法を用いて強誘電体膜は素子部にのみ残す
ようにしても良い。形成された基板とITOを所定の形
状にパターニングした基板の上に真空蒸着重合装置を用
いてポリイミド配向膜を形成した。
【0015】また強誘電体の薄膜が形成されていない側
の基板上にも蒸着重合ポリイミド配向膜を用いた。ここ
ではモノマーとしてピロメリット酸二無水物と4,4’
−ジアミノジフェニルエーテルを用い、膜厚800Åの
ポリ(ピロメリット)イミド配向膜を得た。これは通常
のポリイミドワニスを塗布する方法でも良いが、蒸着重
合法の方が良好な配向均一性を得ることができる。この
ようにして形成した膜を焼成した後、ラビング法によっ
て所定の方向に配向処理を行い、スペーサを散布し、紫
外線硬化樹脂で周囲をシールし、セル厚が約5μmにな
るように貼り合わせ、液晶を注入した後注入口を封止
し、液晶表示装置を得た。このようにして作成した液晶
表示装置の正面図を図3に示した。ここで21は下側ガ
ラス基板、22はITO絵素電極、23はアルミニウム
電極(金属電極)、24は対向ITO電極(駆動電
極)、25は上側ガラス基板、26はシール、27は封
止樹脂、28は液晶領域、29はスペーサを示す。また
図4は図3のA−B間の断面図で、30は下側ガラス基
板、31はシール、32はITO絵素電極、33は強誘
電体膜、34はアルミニウム電極(金属電極)、35は
下側配向膜、36は上側配向膜、37は対向ITO電極
(駆動電極)、38は上側ガラス基板、39は液晶、4
0はスペーサを示す。
【0016】以上の2種の実施例と従来例の液晶表示装
置を比較例として試作し表示を行った結果、実施例では
いずれもコントラストが高く、配向均一性に優れ、良好
な表示特性が得られた。表示特性を表1に示した。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】本発明では従来と強誘電体層を挟んだ絵
素電極、駆動電極の構成を逆にするか、もしくは絵素電
極、駆動電極の構成が従来と同じであっても絵素電極上
の強誘電体層を除去することにより、強誘電体層による
電圧降下を防止すると共に、液晶の配向均一性と高める
ことができた。
【0019】本発明では絵素電極上に強誘電体層が存在
しないことにより液晶層に十分な電界を印加でき、また
液晶配向性も向上することから表示コントラストを大き
くすることができた。本発明を用いることにより大面
積、かつ大容量で、表示品位の高い液晶表示装置を安価
に得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかわる液晶表示装置の正面
図。
【図2】図1のA−B線での断面図。
【図3】本発明の第2の実施例の液晶表示装置の正面
図。
【図4】図3のA−B線での断面図。
【図5】従来例の液晶表示装置の正面図。
【図6】従来例の液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
1 下側ガラス基板 2 ITO絵素電極 3 アルミニウム電極(金属電極) 4 対向ITO電極 5 上側ガラス基板 6 シール 7 封止樹脂 8 液晶領域 9 スペーサ 10 下側ガラス基板 11 シール 12 ITO絵素電極 13 強誘電体膜 14 アルミニウム電極(金属電極) 15 下側配向膜 16 上側配向膜(対向配向膜) 17 対向ITO電極 18 上側ガラス基板 19 液晶 20 スペーサ 21 下側ガラス基板 22 ITO絵素電極 23 アルミニウム電極(金属電極) 24 対向ITO電極(駆動電極) 25 上側ガラス基板 26 シール 27 封止樹脂 28 液晶領域 29 スペーサ 30 下側ガラス基板 31 シール 32 ITO絵素電極 33 強誘電体膜 34 アルミニウム電極(金属電極) 35 下側配向膜 36 上側配向膜 37 対向ITO電極(駆動電極) 38 上側ガラス基板 39 液晶 40 スペーサ 41 下側基板 42 絵素電極 43 駆動電極 44 対向電極 45 液晶領域 46 スペーサ 47 シール 48 封止樹脂 49 上側基板 50 下側基板 51 シール 52 絵素電極 53 強誘電体膜 54 駆動電極 55 下側配向膜 56 上側配向膜 57 対向電極 58 上側基板 59 液晶 60 スペーサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板に透明電極と強誘電体膜と配向
    膜がこの順で形成され、これと対向して対向透明基板に
    対向透明電極と金属電極と対向配向膜がこの順で形成さ
    れ、前記配向膜と対向配向膜の間に液晶が注入されてな
    り、 透明電極が絵素電極であり、かつ対向透明電極が駆動電
    極であり、かつ強誘電体膜が該金属電極部を除いて一部
    または全て除去されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 透明基板に透明電極と強誘電体膜と配向
    膜がこの順で形成され、これと対向して対向透明基板に
    対向透明電極と金属電極と対向配向膜がこの順で形成さ
    れ、前記配向膜と対向配向膜の間に液晶が注入されてな
    り、 透明電極が駆動電極であり、かつ対向透明電極が絵素電
    極であることを特徴とする液晶表示装置。
JP18712892A 1992-07-14 1992-07-14 液晶表示装置 Pending JPH0634959A (ja)

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