JPH0772485A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH0772485A JPH0772485A JP23721693A JP23721693A JPH0772485A JP H0772485 A JPH0772485 A JP H0772485A JP 23721693 A JP23721693 A JP 23721693A JP 23721693 A JP23721693 A JP 23721693A JP H0772485 A JPH0772485 A JP H0772485A
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- stripe
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で大きな階調数を有する、強誘電
性液晶を用いた液晶表示素子を提供する。 【構成】 強誘電性液晶表示素子において、２００μｍ
角の画素内に、幅５μｍ、間隔１５μｍ、高さ１０００
Åのストライプ状凸部を形成し、該凸部の長手方向に平
行にラビング処理を行なった対向電極基板をそれぞれの
ストライプ状凸部が平行になるように配置して強誘電性
液晶を挟持する。
性液晶を用いた液晶表示素子を提供する。 【構成】 強誘電性液晶表示素子において、２００μｍ
角の画素内に、幅５μｍ、間隔１５μｍ、高さ１０００
Åのストライプ状凸部を形成し、該凸部の長手方向に平
行にラビング処理を行なった対向電極基板をそれぞれの
ストライプ状凸部が平行になるように配置して強誘電性
液晶を挟持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン等に利用
される液晶表示素子に関し、特に、強誘電性液晶を用
い、階調性を持たせた液晶表示素子に関する。
される液晶表示素子に関し、特に、強誘電性液晶を用
い、階調性を持たせた液晶表示素子に関する。
【０００２】
【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
（以下、「ＴＦＴ」と記す）を画素毎にマトリクス配置
し、該ＴＦＴのゲートに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ＴＮ液晶）が駆動し、同
時に画像信号の電圧を変調することによって階調表示が
行なわれている。
用いた液晶テレビジョンパネルでは、薄膜トランジスタ
（以下、「ＴＦＴ」と記す）を画素毎にマトリクス配置
し、該ＴＦＴのゲートに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ＴＮ液晶）が駆動し、同
時に画像信号の電圧を変調することによって階調表示が
行なわれている。
【０００３】しかしこのような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ＴＦＴが複雑な構造を有しているため、作製工程
数が多く、高い製造コストがネックとなっている上に、
ＴＦＴを構成している薄膜半導体（例えばポリシリコ
ン、アモルファスシリコン）を広い面積に亘って被膜形
成することが困難である。
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ＴＦＴが複雑な構造を有しているため、作製工程
数が多く、高い製造コストがネックとなっている上に、
ＴＦＴを構成している薄膜半導体（例えばポリシリコ
ン、アモルファスシリコン）を広い面積に亘って被膜形
成することが困難である。
【０００４】一方、低コストで製造できるものとしてＴ
Ｎ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、走査線数
（Ｎ）が増大するに従って、１画素（１フレーム）を走
査する間に一つの選択点に有効な電界が印加されうる時
間（デューティー比）が１／Ｎの割合で減少し、このた
めにクロストークが発生し、しかも画像のコントラスト
が低いという問題を有している上、デューティー比が小
さくなると各画素の階調を電圧変調により制御すること
が困難となるなど、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。
Ｎ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、走査線数
（Ｎ）が増大するに従って、１画素（１フレーム）を走
査する間に一つの選択点に有効な電界が印加されうる時
間（デューティー比）が１／Ｎの割合で減少し、このた
めにクロストークが発生し、しかも画像のコントラスト
が低いという問題を有している上、デューティー比が小
さくなると各画素の階調を電圧変調により制御すること
が困難となるなど、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。
【０００５】このような従来のＴＮ液晶が持つ根本的な
問題点を解決するものとして、クラークとラガウォール
らの米国特許第４３６７９２４号などで双安定状態を持
つ強誘電性液晶（以下「ＦＬＣ」と記す）素子が提案さ
れている。このＦＬＣ素子は、理想的には２つの双安定
状態のいずれかに安定しようとして、中間的な分子位置
をとらないため、階調表現には不向きであると考えられ
てきた。これに対してデイザ法に代表されるようなデジ
タル的な手法による階調表示が行なわれている。
問題点を解決するものとして、クラークとラガウォール
らの米国特許第４３６７９２４号などで双安定状態を持
つ強誘電性液晶（以下「ＦＬＣ」と記す）素子が提案さ
れている。このＦＬＣ素子は、理想的には２つの双安定
状態のいずれかに安定しようとして、中間的な分子位置
をとらないため、階調表現には不向きであると考えられ
てきた。これに対してデイザ法に代表されるようなデジ
タル的な手法による階調表示が行なわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｆ
ＬＣを用いた階調表示法では、解像度が低下してしま
い、ＨＤＴＶ対応等の高解像度ディスプレイには向かな
い。さらに、画素分割数を上げずに輝度階調数を大きく
することは困難である。また、１画素階調表示のために
多数の駆動電極を必要とし、複雑な演算処理回路も必要
で、歩留も低下してしまう。
ＬＣを用いた階調表示法では、解像度が低下してしま
い、ＨＤＴＶ対応等の高解像度ディスプレイには向かな
い。さらに、画素分割数を上げずに輝度階調数を大きく
することは困難である。また、１画素階調表示のために
多数の駆動電極を必要とし、複雑な演算処理回路も必要
で、歩留も低下してしまう。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑み、簡単な構成で
大きな階調数を有するＦＬＣ素子を提供することを目的
とするものである。
大きな階調数を有するＦＬＣ素子を提供することを目的
とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、一対
の対向電極と、該対向電極間に挟持したＦＬＣとを有す
る液晶表示素子において、少なくとも一方の電極表面に
ストライプ状の凹凸パターンを形成し、上記ストライプ
パターンの長手方向に平行にラビング処理を行ない、且
つ上記液晶のカイラルスメクティック相での層法線方向
と上記ストライプパターンの長手方向とのなす角が９０
°±２０°の範囲内であることを特徴とする液晶表示素
子である。
の対向電極と、該対向電極間に挟持したＦＬＣとを有す
る液晶表示素子において、少なくとも一方の電極表面に
ストライプ状の凹凸パターンを形成し、上記ストライプ
パターンの長手方向に平行にラビング処理を行ない、且
つ上記液晶のカイラルスメクティック相での層法線方向
と上記ストライプパターンの長手方向とのなす角が９０
°±２０°の範囲内であることを特徴とする液晶表示素
子である。
【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１０】本発明において、ＦＬＣとしては、カイラ
ルスメクティックＣ相（ＳｍＣ* ）、Ｈ相（ＳｍＨ
* ）、Ｉ相（ＳｍＩ* ）等をとる液晶が用いられる。以
下、カイラルスメクティックＣ相で説明する。
ルスメクティックＣ相（ＳｍＣ* ）、Ｈ相（ＳｍＨ
* ）、Ｉ相（ＳｍＩ* ）等をとる液晶が用いられる。以
下、カイラルスメクティックＣ相で説明する。
【００１１】液晶セル中でのスメクティック相の層法線
方向Ｌは、例えば振幅２０Ｖ、周波数１０Ｈｚの両極性
矩形パルスを印加しながら偏光板、検光板クロスニコル
観察した時の２つの消光位方向の２等分線の方向であ
る。通常は、液晶分子は配向膜のラビング方向に沿って
配向する傾向にあり、従ってラビング方向とスメクティ
ック相の層法線方向Ｌはほぼ平行な方向となる。しか
し、配向膜材料とラビング条件の適当な組み合わせによ
っては、ラビング方向に垂直な方向に分子が配向し、そ
の結果スメクティック相の層法線方向Ｌをラビング方向
にほぼ垂直とすることが可能である。本発明において配
向膜材料としては、ポリアミド系材料、ペンダントポリ
マー等が好ましく用いられるが、これらに限定されるも
のではない。
方向Ｌは、例えば振幅２０Ｖ、周波数１０Ｈｚの両極性
矩形パルスを印加しながら偏光板、検光板クロスニコル
観察した時の２つの消光位方向の２等分線の方向であ
る。通常は、液晶分子は配向膜のラビング方向に沿って
配向する傾向にあり、従ってラビング方向とスメクティ
ック相の層法線方向Ｌはほぼ平行な方向となる。しか
し、配向膜材料とラビング条件の適当な組み合わせによ
っては、ラビング方向に垂直な方向に分子が配向し、そ
の結果スメクティック相の層法線方向Ｌをラビング方向
にほぼ垂直とすることが可能である。本発明において配
向膜材料としては、ポリアミド系材料、ペンダントポリ
マー等が好ましく用いられるが、これらに限定されるも
のではない。
【００１２】図１は、上下の電極表面上にストライプ状
の凹凸パターンを付与し、前述のような配向膜をその上
に形成した後に、ストライプパターンの長手方向にラビ
ングを施したセルの画素を面に垂直な方向から観察した
結果を模式的に表わした図である。図中１１は画素領
域、１２はストライプ状凸部、１３は反転ドメインであ
る。層法線方向はＬで示す方向で、ラビング方向、即ち
ストライプパターンの長手方向に対してほぼ垂直となっ
ている。
の凹凸パターンを付与し、前述のような配向膜をその上
に形成した後に、ストライプパターンの長手方向にラビ
ングを施したセルの画素を面に垂直な方向から観察した
結果を模式的に表わした図である。図中１１は画素領
域、１２はストライプ状凸部、１３は反転ドメインであ
る。層法線方向はＬで示す方向で、ラビング方向、即ち
ストライプパターンの長手方向に対してほぼ垂直となっ
ている。
【００１３】反転ドメイン１３は層法線方向Ｌに垂直に
直線状に伸びており、このことはドメインが層内方向に
成長することを示している。電圧の上昇に伴い、反転ド
メインは先ずストライプ状凸部のエッジ部分及びその延
長上に現れ（Ｖ＝Ｖ1 ）、続いてストライプ状凸部及び
その延長部が反転し（Ｖ＝Ｖ2 ）、その後凹部が凸部に
近い方から反転する（Ｖ＝Ｖ3 ）。この場合、セル厚が
小さくなって実効的に電界が大きくなることで閾値電圧
が小さくなるストライプパターンの方向と、ドメインが
伸び易い層内方向とが一致しているため、ストライプパ
ターンの長手方向に垂直な方向に伸びるドメインはあま
り出現せず、一次元的なドメインが形成されるのだと考
えられる。また、凹部の中では凸部に近い領域ほど層構
造の乱れが大きく閾値が低いために、凸部に近い方から
反転が起こるのだと考えられる。
直線状に伸びており、このことはドメインが層内方向に
成長することを示している。電圧の上昇に伴い、反転ド
メインは先ずストライプ状凸部のエッジ部分及びその延
長上に現れ（Ｖ＝Ｖ1 ）、続いてストライプ状凸部及び
その延長部が反転し（Ｖ＝Ｖ2 ）、その後凹部が凸部に
近い方から反転する（Ｖ＝Ｖ3 ）。この場合、セル厚が
小さくなって実効的に電界が大きくなることで閾値電圧
が小さくなるストライプパターンの方向と、ドメインが
伸び易い層内方向とが一致しているため、ストライプパ
ターンの長手方向に垂直な方向に伸びるドメインはあま
り出現せず、一次元的なドメインが形成されるのだと考
えられる。また、凹部の中では凸部に近い領域ほど層構
造の乱れが大きく閾値が低いために、凸部に近い方から
反転が起こるのだと考えられる。
【００１４】このような形状の制御されたドメインは安
定性に優れており、また、これにより画素間での透過率
のばらつきを非常に小さくすることができる。
定性に優れており、また、これにより画素間での透過率
のばらつきを非常に小さくすることができる。
【００１５】本発明において、層法線方向はストライプ
パターンの長手方向にほぼ垂直になるため、凸部による
層構造の乱れが大きく、これを有効に利用することがで
きる。即ち、凸部のピッチや高さを変化させることによ
って層の乱れの程度を変化させることができるため、１
画素中に凸部ピッチや高さの異なる領域を設けること
で、画素内に反転閾値の異なる部分を作ることができ
る。この時、ラビング条件によっては、凹凸修飾の異な
る領域で層法線方向が変化し、１つの画素内で配向規制
方向と層法線方向のなす角度に分布を持たせることがで
き、これにより反転閾値の差を大きくすることも可能で
ある。
パターンの長手方向にほぼ垂直になるため、凸部による
層構造の乱れが大きく、これを有効に利用することがで
きる。即ち、凸部のピッチや高さを変化させることによ
って層の乱れの程度を変化させることができるため、１
画素中に凸部ピッチや高さの異なる領域を設けること
で、画素内に反転閾値の異なる部分を作ることができ
る。この時、ラビング条件によっては、凹凸修飾の異な
る領域で層法線方向が変化し、１つの画素内で配向規制
方向と層法線方向のなす角度に分布を持たせることがで
き、これにより反転閾値の差を大きくすることも可能で
ある。
【００１６】図２は、透明薄膜電極の片側に一定高さの
ストライプ状凸部を異なるピッチで付与したセルを同じ
電圧で駆動させた場合の反転ドメイン領域の比較を模式
的に表した図である。ピッチの大きさは（ａ）＜（ｂ）
＜（ｃ）の順で大きくなっている。図中２１が凸部で初
期状態ではセルは全黒２２である。。（ａ）〜（ｃ）の
セルに対して等しい電圧を印加した後の反転ドメイン２
３の面積は（ａ）＞（ｂ）＞（ｃ）となっていた。
ストライプ状凸部を異なるピッチで付与したセルを同じ
電圧で駆動させた場合の反転ドメイン領域の比較を模式
的に表した図である。ピッチの大きさは（ａ）＜（ｂ）
＜（ｃ）の順で大きくなっている。図中２１が凸部で初
期状態ではセルは全黒２２である。。（ａ）〜（ｃ）の
セルに対して等しい電圧を印加した後の反転ドメイン２
３の面積は（ａ）＞（ｂ）＞（ｃ）となっていた。
【００１７】図３に印加電圧−透過率特性を示す。点線
Ａ〜Ｃは図２のセル（ａ）〜（ｃ）の特性を示してい
る。ここで図４のように１画素内でストライプパターン
の配置密度に分布を持たせれば、画素内で反転閾値の異
なる部分を作り込み、ドメイン位置を制御することがで
きる。また、これによって階調表示特性を示す値γ＝飽
和電圧／閾値電圧の値を図３中の実線のように所望の値
とすることができる。
Ａ〜Ｃは図２のセル（ａ）〜（ｃ）の特性を示してい
る。ここで図４のように１画素内でストライプパターン
の配置密度に分布を持たせれば、画素内で反転閾値の異
なる部分を作り込み、ドメイン位置を制御することがで
きる。また、これによって階調表示特性を示す値γ＝飽
和電圧／閾値電圧の値を図３中の実線のように所望の値
とすることができる。
【００１８】ポリイミドやＰＶＡ等の配向膜を用いて、
ストライプパターンの長手方向に対して垂直にラビング
を施した場合にも、層法線方向はストライプパターンの
長手方向に垂直となるが、この場合ストライプ状凹凸の
近傍でのラビングの不均一性が大きく、これによる閾値
のずれ等が問題となってしまう。
ストライプパターンの長手方向に対して垂直にラビング
を施した場合にも、層法線方向はストライプパターンの
長手方向に垂直となるが、この場合ストライプ状凹凸の
近傍でのラビングの不均一性が大きく、これによる閾値
のずれ等が問題となってしまう。
【００１９】また、カイラルスメクティック相での層法
線方向とストライプパターンの長手方向とのなす角が９
０°±２０°の範囲外の場合には、ストライプパターン
の長手方向以外の方向にもドメインが成長し、前述のよ
うな一次元的なドメインを得ることができない。
線方向とストライプパターンの長手方向とのなす角が９
０°±２０°の範囲外の場合には、ストライプパターン
の長手方向以外の方向にもドメインが成長し、前述のよ
うな一次元的なドメインを得ることができない。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００２１】（実施例１）図５に本実施例の画素パター
ンを示す。図中５１の正方形が一つの画素を示す。５２
は透明薄膜電極上に設けられた修飾部（ストライプ状凸
部）である。画素サイズは２００μｍ角で、ストライプ
状凸部の幅は５μｍ、ストライプパターンの間隔は１５
μｍで上下両方の基板にパターンを形成してある。
ンを示す。図中５１の正方形が一つの画素を示す。５２
は透明薄膜電極上に設けられた修飾部（ストライプ状凸
部）である。画素サイズは２００μｍ角で、ストライプ
状凸部の幅は５μｍ、ストライプパターンの間隔は１５
μｍで上下両方の基板にパターンを形成してある。
【００２２】図６に図５中のＡ−Ａ’のセル断面図を示
す。ガラス基板６１、６２上にＩＴＯ６３、６４（１５
００Å）が成膜されており、２度のフォトリソグラフィ
ーの工程により画素パターン、及びストライプパターン
が形成されている。ストライプパターンの段差は約１０
００Åである。さらにこの上にアルブミン約２００Åを
成膜し、押し込み０．３５ｍｍ、ローラー回転数１００
０回転、ステージ速度４０ｍｍ／ｓの条件でストライプ
パターンの長手方向に平行にラビングを施した後にセル
ギャップ１．２μｍで貼り合わせられている。その中に
ＦＬＣ（商品名：ＣＳ１０１４をベースにブレンドした
もの）を注入してある。セルの貼り合わせ方は図９に示
す平行セルである。
す。ガラス基板６１、６２上にＩＴＯ６３、６４（１５
００Å）が成膜されており、２度のフォトリソグラフィ
ーの工程により画素パターン、及びストライプパターン
が形成されている。ストライプパターンの段差は約１０
００Åである。さらにこの上にアルブミン約２００Åを
成膜し、押し込み０．３５ｍｍ、ローラー回転数１００
０回転、ステージ速度４０ｍｍ／ｓの条件でストライプ
パターンの長手方向に平行にラビングを施した後にセル
ギャップ１．２μｍで貼り合わせられている。その中に
ＦＬＣ（商品名：ＣＳ１０１４をベースにブレンドした
もの）を注入してある。セルの貼り合わせ方は図９に示
す平行セルである。
【００２３】本実施例のセルは良好な配向を示し、振幅
２０Ｖ、周波数１０Ｈｚの両極性矩形パルスを印加して
測定したスメクティック相の層法線方向Ｌとストライプ
パターンの長手方向とのなす角は約８８°であった。こ
のようにして作製したセルの上下電極間に図１０に示す
ようなパルス電圧を印加し、光学応答を測定した。本実
施例ではΔｔ＝５０μｓであった。この場合の反転ドメ
イン形状を観察した結果、図１に模式的に示したよう
に、ストライプパターンの長手方向に延びる一次元的な
ドメインが形成された。このドメインは形状が均一で安
定性に優れていた。
２０Ｖ、周波数１０Ｈｚの両極性矩形パルスを印加して
測定したスメクティック相の層法線方向Ｌとストライプ
パターンの長手方向とのなす角は約８８°であった。こ
のようにして作製したセルの上下電極間に図１０に示す
ようなパルス電圧を印加し、光学応答を測定した。本実
施例ではΔｔ＝５０μｓであった。この場合の反転ドメ
イン形状を観察した結果、図１に模式的に示したよう
に、ストライプパターンの長手方向に延びる一次元的な
ドメインが形成された。このドメインは形状が均一で安
定性に優れていた。
【００２４】（実施例２）図７に本実施例の画素パター
ンを示す。７１の正方形が一つの画素を示す。７２は透
明薄膜電極上に設けられた修飾部（ストライプ状凸部）
である。画素サイズは２００μｍ角で、画素内でストラ
イプのピッチに変化をつけてある。ストライプ状凸部の
幅は２μｍ、ストライプ状パターンの最も密な部分の間
隔は２μｍ、最も疎な部分の間隔は１６μｍで、上下両
方の基板にパターンを形成してある。
ンを示す。７１の正方形が一つの画素を示す。７２は透
明薄膜電極上に設けられた修飾部（ストライプ状凸部）
である。画素サイズは２００μｍ角で、画素内でストラ
イプのピッチに変化をつけてある。ストライプ状凸部の
幅は２μｍ、ストライプ状パターンの最も密な部分の間
隔は２μｍ、最も疎な部分の間隔は１６μｍで、上下両
方の基板にパターンを形成してある。
【００２５】図８に図７中Ｂ−Ｂ’のセル断面図を示
す。ガラス基板８１、８２上にＩＴＯ８３、８４（１５
００Å）が成膜されており、２度のフォトリソグラフィ
ーの工程により画素パターン、及びストライプパターン
が形成されている。ストライプパターンの段差は約１０
００Åである。さらにこの上にアルブミン約２００Åを
成膜し、実施例１と同じ条件でラビング処理を施した後
に、セルギャップ１．２μｍで貼り合わせられている。
用いたＦＬＣも実施例１と同じである。セルの貼り合わ
せ方は図９に示す平行セルである。
す。ガラス基板８１、８２上にＩＴＯ８３、８４（１５
００Å）が成膜されており、２度のフォトリソグラフィ
ーの工程により画素パターン、及びストライプパターン
が形成されている。ストライプパターンの段差は約１０
００Åである。さらにこの上にアルブミン約２００Åを
成膜し、実施例１と同じ条件でラビング処理を施した後
に、セルギャップ１．２μｍで貼り合わせられている。
用いたＦＬＣも実施例１と同じである。セルの貼り合わ
せ方は図９に示す平行セルである。
【００２６】このセルは良好な配向を示し、振幅２０
Ｖ、周波数１０Ｈｚの両極性矩形パルスを印加して測定
したスメクティック相の層法線方向Ｌとストライプパタ
ーンの長手方向とのなす角は約８８°であった。このよ
うにして作製したセルの上下電極間に図１０に示すよう
なパルス電圧を印加し、光学応答を測定した。本実施例
ではΔｔ＝５０μｓ、Ｖap＝１２〜３０Ｖであった。こ
の場合の反転ドメイン形状を観察した結果、図２に模式
的に示したように、ピッチの小さい領域では反転閾値電
圧が低く、ピッチの大きい領域では反転閾値電圧が大き
くなっていた。つまり画素内で、異なる修飾ピッチの領
域間でドメイン反転率に差が生じ、画素内に閾値分布を
作り込みことができた。また、各電圧値毎の画素間の透
過率のばらつきは非常に小さかった。このセルにおいて
測定された印加電圧−透過率特性を図１１に示す。この
ように、ストライプ状凹凸パターンを形成することによ
ってγ値は大きくなり、階調表示の制御性が向上した。
Ｖ、周波数１０Ｈｚの両極性矩形パルスを印加して測定
したスメクティック相の層法線方向Ｌとストライプパタ
ーンの長手方向とのなす角は約８８°であった。このよ
うにして作製したセルの上下電極間に図１０に示すよう
なパルス電圧を印加し、光学応答を測定した。本実施例
ではΔｔ＝５０μｓ、Ｖap＝１２〜３０Ｖであった。こ
の場合の反転ドメイン形状を観察した結果、図２に模式
的に示したように、ピッチの小さい領域では反転閾値電
圧が低く、ピッチの大きい領域では反転閾値電圧が大き
くなっていた。つまり画素内で、異なる修飾ピッチの領
域間でドメイン反転率に差が生じ、画素内に閾値分布を
作り込みことができた。また、各電圧値毎の画素間の透
過率のばらつきは非常に小さかった。このセルにおいて
測定された印加電圧−透過率特性を図１１に示す。この
ように、ストライプ状凹凸パターンを形成することによ
ってγ値は大きくなり、階調表示の制御性が向上した。
【００２７】（実施例３）実施例２と同様のストライプ
パターンを施した基板とアルブミン配向膜を用いて、セ
ルの貼り合わせ方向を図９に示す反平行セルとした液晶
セルを作製した。ラビング条件、ＦＬＣ、セルギャップ
も実施例１、２と同じである。このセルは、良好な配向
を示し、カイラルスメクティック相での層法線方向とス
トライプパターンの長手方向とのなす角は約８８°であ
った。このセルに対して実施例１、２と同様の光学応答
特性を測定した結果、実施例２と同様の、画素間での透
過率のばらつきが小さく、階調表示の制御性の高い表示
装置が得られた。尚、平行セルよりも反平行セルの方が
大きなγ値を得ることができた。
パターンを施した基板とアルブミン配向膜を用いて、セ
ルの貼り合わせ方向を図９に示す反平行セルとした液晶
セルを作製した。ラビング条件、ＦＬＣ、セルギャップ
も実施例１、２と同じである。このセルは、良好な配向
を示し、カイラルスメクティック相での層法線方向とス
トライプパターンの長手方向とのなす角は約８８°であ
った。このセルに対して実施例１、２と同様の光学応答
特性を測定した結果、実施例２と同様の、画素間での透
過率のばらつきが小さく、階調表示の制御性の高い表示
装置が得られた。尚、平行セルよりも反平行セルの方が
大きなγ値を得ることができた。
【００２８】（実施例４）図１２に本実施例の画素パタ
ーンを示す。１２０１の正方形が一つの画素を示す。１
２０２は透明薄膜電極上に設けられた修飾部（ここでは
ストライプ状凸部）である。画素内に凸部の高さの異な
る４つの領域が設けられている。１２０１のサイズは２
００μｍ角、ストライプ状凸部の幅は２μｍ、凸部と凸
部の間隔は１０μｍ、凸部の高さは２０００Å、１５０
０Å、１０００Å、５００Åである。
ーンを示す。１２０１の正方形が一つの画素を示す。１
２０２は透明薄膜電極上に設けられた修飾部（ここでは
ストライプ状凸部）である。画素内に凸部の高さの異な
る４つの領域が設けられている。１２０１のサイズは２
００μｍ角、ストライプ状凸部の幅は２μｍ、凸部と凸
部の間隔は１０μｍ、凸部の高さは２０００Å、１５０
０Å、１０００Å、５００Åである。
【００２９】図１３に図１２中のＣ−Ｃ’のセル断面図
を示す。ガラス基板１３０１、１３０２上にＩＴＯ１３
０３、１３０４（１５００Å）が成膜されており、フォ
トリソグラフィーの工程により画素パターン、及びスト
ライプパターンが形成されている。ストライプパターン
は上下の電極表面に形成されている。この上にポリスチ
レン２００Åを成膜し、ラビング処理（押し込み０．４
０ｍｍ、ローラー回転数１０００回転、ステージ速度５
０ｍｍ／ｓ）を施した後、セルギャップ１．２μｍで貼
り合わせられている。ラビング方向はストライプパター
ンの長手方向に平行で、セルの貼り合わせ方向は図９に
示す平行方向である。用いたＦＬＣは実施例１で用いた
ものと同一である。
を示す。ガラス基板１３０１、１３０２上にＩＴＯ１３
０３、１３０４（１５００Å）が成膜されており、フォ
トリソグラフィーの工程により画素パターン、及びスト
ライプパターンが形成されている。ストライプパターン
は上下の電極表面に形成されている。この上にポリスチ
レン２００Åを成膜し、ラビング処理（押し込み０．４
０ｍｍ、ローラー回転数１０００回転、ステージ速度５
０ｍｍ／ｓ）を施した後、セルギャップ１．２μｍで貼
り合わせられている。ラビング方向はストライプパター
ンの長手方向に平行で、セルの貼り合わせ方向は図９に
示す平行方向である。用いたＦＬＣは実施例１で用いた
ものと同一である。
【００３０】本実施例のセルは、良好な配向を示し、カ
イラルスメクティック相での層法線方向とストライプパ
ターンの長手方向とのなす角は約８５°であった。
イラルスメクティック相での層法線方向とストライプパ
ターンの長手方向とのなす角は約８５°であった。
【００３１】このようにして作製したセルの上下電極間
に図１０に示すようなパルス電圧を印加し、光学応答を
測定した。本実施例ではΔｔ＝５０μｓ、Ｖap＝１０〜
３０Ｖであった。この場合の反転ドメイン形状を観察し
た結果、凸部の高さの高い修飾を施した領域では全体的
に反転閾値電圧が低く、凸部の高さの低い領域では全体
的に反転閾値電圧が大きくなっていた。つまり、画素内
で、凸部高さの異なる領域間でドメイン反転率に差が生
じ、画素内に閾値分布を作り込むことができた。また、
この場合も各電圧値毎の画素間の透過率のばらつきは非
常に小さく、さらにγ値は大きくなり、階調表示の制御
性が向上した。
に図１０に示すようなパルス電圧を印加し、光学応答を
測定した。本実施例ではΔｔ＝５０μｓ、Ｖap＝１０〜
３０Ｖであった。この場合の反転ドメイン形状を観察し
た結果、凸部の高さの高い修飾を施した領域では全体的
に反転閾値電圧が低く、凸部の高さの低い領域では全体
的に反転閾値電圧が大きくなっていた。つまり、画素内
で、凸部高さの異なる領域間でドメイン反転率に差が生
じ、画素内に閾値分布を作り込むことができた。また、
この場合も各電圧値毎の画素間の透過率のばらつきは非
常に小さく、さらにγ値は大きくなり、階調表示の制御
性が向上した。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
素子では反転ドメインの形状と位置とを高度に制御する
ことができるため安定なドメインが得られ、画素間での
中間表示特性のばらつきを非常に小さく抑えることがで
きる。また、γの値を大きくすることができるため中間
調表示特性が良い。しかも高速駆動が可能で１画素の大
きさも大きくする必要がないため、高階調度、高精細デ
ィスプレイを作製することができる。
素子では反転ドメインの形状と位置とを高度に制御する
ことができるため安定なドメインが得られ、画素間での
中間表示特性のばらつきを非常に小さく抑えることがで
きる。また、γの値を大きくすることができるため中間
調表示特性が良い。しかも高速駆動が可能で１画素の大
きさも大きくする必要がないため、高階調度、高精細デ
ィスプレイを作製することができる。
【図１】ストライプ状凹凸パターンを形成した液晶セル
における反転ドメインを模式的に表わした図である。
における反転ドメインを模式的に表わした図である。
【図２】ストライプ状凹凸パターンのピッチを変えた場
合の反転ドメインの比較を表わす図である。
合の反転ドメインの比較を表わす図である。
【図３】本発明の液晶表示素子における印加電圧−透過
率特性を示す図である。
率特性を示す図である。
【図４】１画素内で配置密度に分布を持たストライプ状
凹凸パターンを示す図である。
凹凸パターンを示す図である。
【図５】本発明の実施例１のストライプパターンを示す
図である。
図である。
【図６】図５のＡ−Ａ’断面図である。
【図７】本発明第２の実施例のストライプパターンを示
す図である。
す図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’断面図である。
【図９】液晶セルの貼り合わせ方向の説明図である。
【図１０】液晶セルの駆動印加電圧を示す図である。
【図１１】本発明第２の実施例の印加電圧−透過率特性
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】本発明第４の実施例のストライプパターンを
示す図である。
示す図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ’断面図である。
１１ 画素領域 １２ ストライプ状凸部 １３ 反転ドメイン（白） １４ 初期ドメイン（黒） ２１ 凸部 ２２ 初期ドメイン（黒） ２３ 反転ドメイン（白） ４１ 画素領域 ４２ ストライプ状凸部 ５１ 画素領域 ５２ ストライプパターン ６１、６２ ガラス基板 ６３、６４ ＩＴＯ ６５、６６ アルブミン ７１ 画素領域 ７２ ストライプパターン ８１、８２ ガラス基板 ８３、８４ ＩＴＯ ８５、８６ アルブミン １２０１ 画素領域 １２０２ ストライプパターン １３０１、１３０２ ガラス基板 １３０３、１３０４ ＩＴＯ １３０５ １３０６ ポリスチレン
Claims (5)
- 【請求項１】 一対の対向電極と、該対向電極間に挟持
した強誘電性液晶とを有する液晶表示素子において、少
なくとも一方の電極表面にストライプ状の凹凸パターン
を形成し、上記ストライプパターンの長手方向に平行に
ラビング処理を行ない、且つ上記液晶のカイラルスメク
ティック相での層法線方向と上記ストライプパターンの
長手方向とのなす角が９０°±２０°の範囲内であるこ
とを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 ラビング方向が上下基板でほぼ平行であ
ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 ラビング方向が上下基板でほぼ反平行で
あることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 ストライプ状凹凸パターンのピッチが異
なる複数の領域を１画素内に有することを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示素子。 - 【請求項５】 ストライプ状凹凸パターンの高さが異な
る複数の領域を１画素内に有することを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23721693A JPH0772485A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23721693A JPH0772485A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772485A true JPH0772485A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=17012106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23721693A Withdrawn JPH0772485A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000081625A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-03-21 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶パネル体用基板及びそれを用いた液晶パネル体 |
| US7499138B2 (en) | 2002-08-08 | 2009-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Panel and a liquid crystal display including the panel |
| US7841833B2 (en) | 2006-04-06 | 2010-11-30 | Hitachi, Ltd. | Turbine rotor and turbine blade |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP23721693A patent/JPH0772485A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000081625A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-03-21 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶パネル体用基板及びそれを用いた液晶パネル体 |
| US7499138B2 (en) | 2002-08-08 | 2009-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Panel and a liquid crystal display including the panel |
| US7841833B2 (en) | 2006-04-06 | 2010-11-30 | Hitachi, Ltd. | Turbine rotor and turbine blade |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |