JPS6370228A - 液晶素子 - Google Patents

液晶素子

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JPS6370228A
JPS6370228A JP61214020A JP21402086A JPS6370228A JP S6370228 A JPS6370228 A JP S6370228A JP 61214020 A JP61214020 A JP 61214020A JP 21402086 A JP21402086 A JP 21402086A JP S6370228 A JPS6370228 A JP S6370228A
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ferroelectric liquid
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優 神尾
Hideaki Takao
高尾 英昭
Miki Tamura
美樹 田村
Nobuyuki Sekimura
関村 信行
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
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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
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、表示ならびに駆動特性を改善
した強誘電性液晶素子に関するものである。
[開示の概要] 本明細書及び図面は、液晶表示素子や液晶−光シヤツタ
ーアレイ等に用いられる強誘電性液晶素子において、基
板間に挟持したギャップ剤を、基板上のカラーフィルタ
ーにめり込ませて形成することにより、セルギャップの
バラツキを改善して配向欠陥の発生を防止し、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とする
技術を開示するものである。
[従来の技術] 従来、カラー液晶表示パネルでは、フィルター基板と対
向基板との間(セルギャップ)を保持、するために基板
上に形成されたフィルタ一層上にギャップ剤を散布し対
向基板と貼り合わせ、ギャップ剤がフィルタ一層中にめ
り込まない程度の圧力で圧着することによりセルギャッ
プを得ていた。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、基板間に散布されるギャップ剤は、その
粒径が小さくなる程精度が悪くなり、ギャップ剤のすべ
てが必ずしもフィルタ一層に均一に接触しているわけで
はない、すなわち、中には液晶中に浮遊しているものや
、フィルター中にめり込んでいるものもあり、例えばギ
ャップ間隔をIJLmに設定した場合では、実際には1
ルm±0.5km程度の精度しか得られなかった。
従来、液晶の配向欠陥はギャップ剤がフィルター中にめ
り込むことにより発生するフィルター表面の凹凸が原因
であると考えられていた。ところが、本発明者らが研究
を行った結果、液晶の配向欠陥はギャップ剤によっても
たらされるフィルター表面の凹凸よりも、前述したセル
ギャップ精度のバラツギが主な原因となることが明らか
になった。すなわち、液晶の配向欠陥をなくすためには
高い精度のセルギャップが要求されることになる。
本発明の目的は、上記配向欠陥の発生を防止し、強誘電
性液晶素子が本来持っている高速応答性とメモリー効果
特性を十分に発揮することのできる強誘電性液晶素子を
提供することを目的とするものである。
[問題点を解決するための手段]及び[作用]本発明者
らは、とくに液晶が等吉相(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、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、液晶層の層厚が
液晶素子の内面で厚みのむらがなく、つまり液晶層の層
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、強誘電性液晶と平行基板間の間隔を保持するギ
ャップ剤とを挟持し、少なくとも一方の透明電極と基板
との間に、各画素の膜厚を同一に設定したカラーフィル
ターを有するセル構造の強誘電性液晶素子であって、素
子のセルギャップ保持のために使用するギャップ剤を、
画素を構成するフィルター中にめり込ませて形成するこ
とを特徴とする強誘電性液晶素子である。
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
り、具体的にはカイラルスメクティックC相(SIII
C*相)、H相(SmH・相)、I相(SmI°相)、
J相(SmJ ’相)、K相(Sw、K・相)、G相(
Sa+G・相)又はF相(S++F・相)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(”LE JOURNALICE
 P)IYsIQUE LETTER3″) 1975
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 (rFerroelectri
cliquid GrystalsJ); “アプライ
ド・フィジックス・レターズ′(AppliedPhy
sics 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 (rsubmicro 5econdB
istable Electrooptic Swit
ching in LiquidCrystalsJ)
 ;  ”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
強誘電性液晶化合物の具体例としては、デシロキシベン
ジリデン−p′−アミノ−2−メチルブチルシンナメー
ト(DOBA)!BC) 、ヘキシルオキシベンジリデ
ン−p′−アミノ−2−クロロ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フーオクチルアニリン(MBRA
8)が挙げられる。
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
持する為、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。
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、ボリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセ
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
ャ樹脂、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、環化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−1・、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。
本発明に用いられるカラーフィルターとしては、蒸着タ
イプ、染色タイプ、樹脂タイプ、電着タイプ等が挙げら
れ、いずれの方法で形成したものであってもよい。
また、本発明に用いられるカラーフィルター用の色素材
料としては、アゾ系、アントラキノン系、フタロシアニ
ン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、ジオキサ
ジン系、ペリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、ピ
ロコリン系、フルオルビン系、キノフタロン系等が挙げ
られる。
本発明に用いられるギャップ剤の材質としては、ガラス
、アルミナ、プラスチック等が挙げられ、形状としては
球形のものを使用することができる。
第1図は、本発明による強誘電性液晶素子のセル構造を
模式的に表わす断面図である。第1図において、液晶素
子は上下に配置された一対の平行基板1と、一方の基板
上に形成されたカラーフィルター2と、これら基板間に
挟持されたギャップ剤3及び強誘電性液晶4と周囲を封
止するためのシール剤5より構成されている。
図に示すように、ギヤツブ剤各の直径はカラーフィルタ
ー2へのギャップ剤3のめり込み深さlrと、セルギャ
ップlGとを加えた大きさになり、従来の素子に使用さ
れるギャップ剤よりも大きな径のギャップ剤を使用する
ことになる。前述したように、径が1gm前後で精度の
高いギャップ剤を作ることは難しいが、このように径が
大きければ精度の高いギャップ剤を比較的容易に作成す
ることが可能となる。また、本発明における上下基板の
貼り合わせ圧力は、カラーフィルターの材質(硬度)に
より異なるが、通常は従来法における圧着圧のおよそ3
割増程度となる。したがってギャップ剤は従来より高い
圧力で押圧されることになり、フィルター中に一定の深
さだけめり込んだ状態で形成される。このため、セルギ
ャップを極めて高い精度に維持することができ、配向欠
陥のないモノドメインを得ることができる。
[実施例] 第3図は基板上にカラーフィルターを形成する場合の一
例を示すもので、感光性着色樹脂によるカラーフィルタ
ーの形成工程を示す図である。
第3図において、ガラス基板1上に、所望の分光特性を
得ることのできる青色着色樹脂剤[へりオゲン ブルー
 (Heliogen Blua) 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−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2]をスピンナー塗布法により、2.0 
JLraの膜厚に塗布した(第3図(a)参照)。次に
この着色樹脂層2に80℃、30分間のブリベータを行
なった後、形成しようとするパターン形状に対応したパ
ターンを有するフォトマスク10を介して高圧水銀灯に
て露光した(第3図(b)参照)。露光終了後、着色樹
脂層2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(1,1,1,−)リ
クロロエタンを主成分とするリンス液)で処理した後、
150℃、30分間のポストベークを行ない、パターン
形状を有した青色着色樹脂層7を形成した(第3図(C
)、 (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−
7(Lionol Green)6YK  (商品名。
東洋インキ社製、 C,L No、 74265)をP
A−+000c(商品名、宇部興産社製、ポリマー分1
0 、’6、溶剤二N−メチルー2−ピロリドン、顔料
:ポリマー=1:2配合)に分散させ作製した感光性の
着色樹脂材コを用いる以外は、上記と同様にして、緑色
着色樹脂層7を基板上の所定の位置に形成した。
さらに、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、
チバガイギー((:iba−Gsigy)社製、C,I
No、 71127 )をPA−+000c (商品名
、宇部興産社製、ポリマー分10%、溶剤=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、赤色着色樹脂層8を基板上の所定の
位置に形、d L、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3図(e)参照
)。
この様にして得られたフィルター基板の外周に、シール
剤(DNM−2110、大日本塗料製)を印刷し、その
後フィルター上に直径2.0 kmの球型ギャップ剤(
ガラス製)を散布した。そして対向基板と貼り合わせ、
1.8Kg/cm2の圧力により圧着し、180°Cで
30分ベータすることにより強誘電性液晶素子を得た。
以上の方法によって得られた強誘電性液晶素子は、1.
8Kg/cm2の力で圧着されるので、2.0 JLm
のフィルタ一層にちょうど1.Op−rsめり込み、セ
ルギャップ1.Ogm±0.051.Lmを得ることが
できた。
第2図は上記液晶素子におけるセルギャップの測定位置
を示す斜視図であり、図の■〜■の測定位置におけるセ
ルギャップの測定値を下記表−IK 75 f・   
  表−1 上記実施例では、カラーフィルター上に直接ギャップ剤
を散布した例について説明したが、第3図(f)に示す
様に、3色の着色パターン上に保護層9を形成し、ギャ
ップ剤をこの保護層9にめり込ませるようにしてもよい
[発明の効果] 以上説明した様に、本発明によれば、精度の良いギャッ
プ剤をフィルター中に一定の深さだけめり込ませること
により、セルギャップを高い精度で均一に保持すること
ができる。したがって、液晶の初期配向状7Gにおける
配向欠陥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を提供することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による強誘電性液晶素子の断面図、第2
図はセルギャップ測定位置を示す図、第3図はカラーフ
ィルターの形成工程を示す図である。 l・・・基板、2・・・カラーフィルター。 3・・・ギャップ剤。 第1図 フルA′々1ツブの現り定位置客示す含丹硯図第2図

Claims (1)

    【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
    性液晶と平行基板間の間隔を保持するギャップ剤とを挟
    持し、少なくとも一方の透明電極と基板との間に、各画
    素の膜厚を同一に設定したカラーフィルターを有するセ
    ル構造の強誘電性液晶素子において、前記ギャップ剤を
    前記カラーフィルターにめり込ませて形成したことを特
    徴とする強誘電性液晶素子。
JP61214020A 1986-09-12 1986-09-12 液晶素子 Expired - Fee Related JPH0833544B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6144435A (en) * 1995-04-28 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device, process for producing same and liquid crystal apparatus

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60235119A (ja) * 1984-05-08 1985-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置の製造方法
JPS61121423U (ja) * 1985-01-18 1986-07-31

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US6335777B1 (en) 1995-04-28 2002-01-01 Canon Kabushiki Kaisha LCD having particular align direction with respect to a light-interrupting layer

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JPH0833544B2 (ja) 1996-03-29

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