[go: up one dir, main page]

JPH0616140B2 - Liquid crystal light modulator - Google Patents

Liquid crystal light modulator

Info

Publication number
JPH0616140B2
JPH0616140B2 JP61181939A JP18193986A JPH0616140B2 JP H0616140 B2 JPH0616140 B2 JP H0616140B2 JP 61181939 A JP61181939 A JP 61181939A JP 18193986 A JP18193986 A JP 18193986A JP H0616140 B2 JPH0616140 B2 JP H0616140B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
light modulator
alignment
crystal light
alignment region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61181939A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6338918A (en
Inventor
幸俊 大久保
泰之 渡部
千織 望月
石井  隆之
正人 山野辺
和也 石渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP61181939A priority Critical patent/JPH0616140B2/en
Priority to US07/080,892 priority patent/US4878742A/en
Publication of JPS6338918A publication Critical patent/JPS6338918A/en
Publication of JPH0616140B2 publication Critical patent/JPH0616140B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は液晶光変調器に関し、特に液晶分子の配向制御
を利用した透過型の液晶表示器もしくは液晶光変調器に
関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal light modulator, and more particularly to a transmissive liquid crystal display or liquid crystal light modulator utilizing alignment control of liquid crystal molecules.

[従来の技術] 従来、回折格子と液晶を組合せる技術は2〜3の異なる
目的において知られている。
[Prior Art] Conventionally, a technology of combining a diffraction grating and a liquid crystal is known for a few different purposes.

例えば、基板表面に周期的規則性のある溝を形成し、こ
の上に液晶を配設したものが、液晶の配向能を示すこと
で知られている。しかし、これは特に回折格子として機
能させることを目的としていないので、極めて浅い溝
で、光学的差異、特に屈折率差等を問題としていない。
For example, it is known that a groove having periodic regularity is formed on the surface of a substrate and a liquid crystal is disposed on the groove, which shows the alignment ability of the liquid crystal. However, since this is not specifically intended to function as a diffraction grating, it does not pose a problem of optical difference, particularly difference of refractive index, etc. in an extremely shallow groove.

次に、反射特性の異なる材質で微小な格子を形成させ、
この格子の偏光機能を利用して液晶と組合せるものが知
られている。これも格子そのものの厚みが特に強調され
るものではない。
Next, form a minute grid of materials with different reflection characteristics,
It is known to combine with a liquid crystal by utilizing the polarization function of this grating. Again, the thickness of the grid itself is not particularly emphasized.

更に、透明部材で格子を形成し、この格子間の溝に液晶
を配設した位相回折格子が知られている。例えば、特公
昭 53-3928号公報や米国特許第4,251,137号明細書等に
於て、表示素子や可変減色フィルター素子と開示されて
いる。しかしながら、前者の特公昭 53-3928号公報に開
示されている素子は単なる装飾効果を示すためのもので
あり、文字や画像を表示する表示素子や、光束の透過、
遮断を行う光変調素子として満足できるものではなかっ
た。
Further, there is known a phase diffraction grating in which a grating is formed by a transparent member and a liquid crystal is arranged in a groove between the gratings. For example, Japanese Patent Publication No. 53-3928 and U.S. Pat. No. 4,251,137 disclose a display element and a variable color-reducing filter element. However, the former element disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-3928 is only for the purpose of showing a decorative effect, and a display element for displaying a character or an image, a light flux transmission,
It was not satisfactory as an optical modulator for blocking.

また、後者の米国特許第4,251,137号明細書に開示され
ている可変減色フィルター素子は、回折格子間に配列し
た液晶を電界によってそのダイレクタを変えて、一定角
度でセルを透過する光について格子と液晶間の屈折率差
が変化し、回折効果が変化するのを利用するものであ
る。しかしながら、この素子は第1に作成する上での技
術上の困難を有し、第2に動作上の特性が悪い欠点を有
していた。
Further, the latter variable color filter element disclosed in U.S. Pat.No. 4,251,137 changes the director of a liquid crystal arranged between diffraction gratings by an electric field so that the light transmitted through the cell at a certain angle is absorbed by the grating and the liquid crystal. It utilizes that the difference in the refractive index between the two changes and the diffraction effect changes. However, this element has firstly a technical difficulty in manufacturing, and secondly, it has a drawback that the operation characteristic is bad.

即ち、現実に使用可能な液晶で比較的大きなΔnを用い
ても、充分な回折効果を得るためには、格子ピッチに対
し溝の深さが大きな格子を形成しなければならない。特
に3μm以下のピッチと同等の深さを有する格子の形成
が光学的には有効であるが、このような大きさの格子の
加工技術は、現在、半導体デバイスの最先端技術を要
し、容易に作成することが困難である。
That is, even if a relatively large Δn is used in a practically usable liquid crystal, in order to obtain a sufficient diffraction effect, it is necessary to form a grating having a large groove depth with respect to the grating pitch. In particular, it is optically effective to form a grating having a depth equivalent to a pitch of 3 μm or less, but the processing technology for a grating of such a size currently requires the latest technology for semiconductor devices and is easy to implement. Difficult to create.

次に、動作機能上の問題としては、このように深い溝の
中に入った液晶は基板上下面から面拘束力を受けるだけ
でなく、格子による溝の左右の壁面からの拘束を強く受
ける点である。このことは、液晶分子の長軸が溝方向に
安定して配列するが、逆に外力によって異なる配向状態
に変化させようとする時大きな抵抗力を持つこととな
る。これは、外力、即ちセル内に印加される電界によっ
て容易に初期の配向が壊されないことを意味し、時分割
特性で必要とする急峻な電圧透過率特性が得難いことを
示唆している。
Next, as a functional problem, the liquid crystal entered in such a deep groove is not only subjected to the surface restraint force from the upper and lower surfaces of the substrate but also strongly restrained from the left and right wall surfaces of the groove by the lattice. Is. This means that the long axes of the liquid crystal molecules are stably aligned in the groove direction, but on the contrary, they have a large resistance force when they are changed to different alignment states by an external force. This means that the initial orientation is not easily broken by the external force, that is, the electric field applied in the cell, and it is suggested that it is difficult to obtain the steep voltage transmittance characteristics required for the time division characteristics.

また、従来、液晶セルに直流電圧を加え、しきい値電圧
を越えると“ウィリアムズドメイン(Williams domai
n)”が発生し、電界強度を強めるとこのドメインの巾、
あるいはピッチが小さくなり回折格子が得られることが
知られている。例えば、ソファー,エト アル「オプテ
ィカル コンピューティング ウイズ バリアブル グ
レイティング モード リクイッド クリスタル デバ
イス」プロシーデング エス・ピー・アイ・イー,第 2
18巻, 81頁, 1980年(SOFFER,et al:“Optical compu
ting with variable grating mode liquid crysutal de
vices”Proc. SPIE, 1980, 218,P.81)等に開示され
ている。
Further, conventionally, when a DC voltage is applied to a liquid crystal cell and the threshold voltage is exceeded, “Williams domain (Williams domai
n) ”occurs and the electric field strength is increased, the width of this domain becomes
Alternatively, it is known that the pitch becomes smaller and a diffraction grating can be obtained. For example, Sofa, et al "Optical Computing with Variable Grating Mode Liquid Crystal Device" Proceeding SP I E, 2nd
Volume 18, Page 81, 1980 (SOFFER, et al: "Optical compu
ting with variable grating mode liquid crysutal de
vices ”Proc. SPIE, 1980, 218, P.81).

これによる回折格子は、電圧の変化に伴って格子ピッチ
が変化し、従って回折光の分光特性が変化する。しかし
ながら、この回折格子は一定の回折条件を維持すること
と、バイアス電圧を付与する時分割駆動にとっては不利
益となる。
In the diffraction grating thus formed, the grating pitch changes as the voltage changes, and the spectral characteristics of the diffracted light change accordingly. However, this diffraction grating is disadvantageous for maintaining a constant diffraction condition and for time-division driving in which a bias voltage is applied.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、上述の如き従来の欠点を解決した新規
な液晶光変調基を提供するものである。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a novel liquid crystal light modulating group that solves the above-mentioned conventional drawbacks.

さらに、本発明の目的は高生産性と同時に高信頼性の液
晶光変調器を提供するものである。
Further, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal light modulator having high productivity and high reliability.

又、本発明による液晶光変調器は高時分割性を得ると同
時に大面積表示の光変調器の製造プロセスを可能にする
ものである。
Further, the liquid crystal light modulator according to the present invention can obtain a high time-division property and at the same time enable a manufacturing process of a light modulator with a large area display.

[問題点を解決するための手段] 即ち、本発明は、透明電極を有する二枚の基板間に液晶
を挟持してなる液晶光変調器において、前記液晶が回折
格子を生じる様に、少なくとも一方の基板の表面がホモ
ジニアス配向領域とホメオトロピック配向領域とを有
し、該ホモジニアス配向領域とホメオトロピック配向領
域との一方を微細配向領域として形成し、かつ該微細配
向領域の形状を同一方向の軸に対して対称形状となる一
軸対称パターンとしたことを特徴とする液晶光変調基で
ある。
[Means for Solving the Problems] That is, according to the present invention, in a liquid crystal optical modulator in which a liquid crystal is sandwiched between two substrates having transparent electrodes, at least one of the liquid crystal light modulator forms a diffraction grating. The surface of the substrate has a homogeneous alignment region and a homeotropic alignment region, one of the homogeneous alignment region and the homeotropic alignment region is formed as a fine alignment region, and the shape of the fine alignment region is the axis of the same direction. The liquid crystal light modulating base is characterized by having a uniaxially symmetric pattern that is symmetrical with respect to.

以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明に係る液晶光変調器は、二種の相異なる液晶配向
能を有する一軸対称性の微細配向領域を同一基板面に配
列配置してなるものである。
The liquid crystal light modulator according to the present invention comprises two types of uniaxially symmetric fine alignment regions having different liquid crystal alignment abilities and arranged on the same substrate surface.

二種の相異なる液晶配向能は、典型的には一方がホメオ
トロピック配向であり、他方がホモジニアス配向を持つ
ものが挙げられる。但し、これ等は0゜〜90゜の範囲の
任意のプレティルト角を持つ二種の配向能を持つものを
組合せるもので、上記ホメオトロピック/ホモジニアス
な配向の組合せに限定するものではない。
Among the two kinds of different liquid crystal aligning ability, typically one has homeotropic alignment and the other has homogeneous alignment. However, these are combinations of those having two kinds of orientation ability having an arbitrary pretilt angle in the range of 0 ° to 90 °, and are not limited to the above combination of homeotropic / homogeneous orientations.

第1図は本発明に係る液晶光変調器の一例を示す基本構
成図である。第1図(a) は液晶光変調器の一軸対称性の
微細配向領域を配列した基板の一例を示す部分平面図
で、二種の相異なる液晶配向能を有する微細配向領域
(以下、配向能領域と略記する)を示す。
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing an example of a liquid crystal light modulator according to the present invention. FIG. 1 (a) is a partial plan view showing an example of a substrate in which uniaxially symmetric fine alignment regions of a liquid crystal light modulator are arranged. (Abbreviated as region).

例えば、14はホモジニアス配向能領域であり、15はホメ
オトロピック配向能領域である。第1図(b) は、このよ
うな配向処理を行った面を有する基板と、ホモジニアス
な配向を持つ他方の基板とを対向せしめ、その基板間に
液晶を挟持した液晶セルの断面図で、第1図(a) の基板
のAA′線の断面構成セルを示す。
For example, 14 is a homogeneous alignment ability region, and 15 is a homeotropic alignment ability region. FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of a liquid crystal cell in which a substrate having a surface subjected to such an alignment treatment and another substrate having a homogeneous alignment are opposed to each other, and a liquid crystal is sandwiched between the substrates. FIG. 1 (a) shows a sectional cell of the substrate taken along the line AA '.

11,11′はガラス等の透明基板、13,13′は透明電極、
14,14′はホモジニアス配向能領域、15はホメオトロピ
ック配向能領域である。
11 and 11 'are transparent substrates such as glass, 13 and 13' are transparent electrodes,
Reference numerals 14 and 14 'are the homogeneous orientation ability area, and 15 is the homeotropic orientation ability area.

第1図(C) は第1図(b) のCC′線断面図で、第1図
(a) の基板のBB′線の断面構成セルを示す。16,1
6′,16″は液晶分子である。液晶分子のダイレクタの
方向を細長く書くことにより示し、円形に近いものは紙
面に垂直で、その中間状態を中間の長さで示す。
FIG. 1 (C) is a sectional view taken along the line CC 'of FIG. 1 (b).
The cross-sectional structure cell of the substrate of FIG. 16, 1
6 ', 16 "are liquid crystal molecules. The directions of the directors of liquid crystal molecules are shown by drawing them in a slender shape, and those close to a circle are perpendicular to the paper surface and their intermediate states are shown by intermediate lengths.

第1図(a) のホメオトロピック配向能領域15はBB′線
の軸に対して対称で、隣接パターンとピッチPで配列し
ている。このパターンはAA′線の軸に対して非対称
で、BB′線に向う方向性を持っている。この一軸対称
パターンの繰り返し単位をで示している。対向基板1
1′はホモジニアスな配向能を示す処理面として示して
いるが、ホメオトロピックとすることもできる。
The homeotropic alignment function regions 15 of FIG. 1 (a) are symmetrical with respect to the axis of the BB 'line and are arranged at the pitch P with the adjacent pattern. This pattern is asymmetric with respect to the axis of line AA 'and has a directivity toward line BB'. The repeating unit of this uniaxially symmetric pattern is indicated by. Counter substrate 1
Although 1'is shown as a treated surface showing a homogeneous alignment ability, it can also be homeotropic.

第1図(b) のセル断面構成図では、15のホメオトロピッ
ク配向能領域の近傍では、分子が垂直方向に近い配列を
示し、これ以外のホモジニアス配向能領域面では水平な
配向状態となる。ネマティック液晶分子の配列は隣接分
子間の相互作用によって大旨同一方向に揃う性質を有す
ることから、微細な相異なる配向処理面があっても、こ
の面の形状に沿って不連続的に配列を変えることは無
く、連続的に一分子毎に少しずつ異なる配向方向をと
る。
In the cell cross-sectional configuration diagram of FIG. 1 (b), the molecules show an arrangement close to the vertical direction in the vicinity of the 15 homeotropic orientation ability regions, and in the other homogeneous orientation ability regions, the orientation state is horizontal. Since the nematic liquid crystal molecules are aligned in the same direction due to the interaction between adjacent molecules, even if there are finely different alignment-treated surfaces, they are discontinuously arranged along the shape of these surfaces. It does not change, and continuously takes a slightly different orientation direction for each molecule.

従って、第1図(a) の如き配向処理では、第1に分子は
対称軸の方向に配列し易く、第2にホメオトロピック配
向能領域の面積が広がる方向にプレティルト角を持つ配
列となる。第1図(C) では第1図(a) の処理パターンに
よって分子の平均的傾きであるプレティルト角がθとな
った状態を模式的に示す。
Therefore, in the alignment treatment as shown in FIG. 1 (a), firstly, the molecules are easily arranged in the direction of the axis of symmetry, and secondly, the pretilt angle is arranged in the direction in which the area of the homeotropic alignment ability region is widened. FIG. 1 (C) schematically shows a state in which the pretilt angle, which is the average tilt of the molecule, becomes θ by the processing pattern of FIG. 1 (a).

第1図(b) において、この様な液晶分子の配列がなされ
ると、紙面に垂直な直線偏光は回折格子としてのピッチ
Pで、液晶の屈折率異方性Δnと、この時の液晶分子の
配列の分布によって決まる光学厚みをパラメータとして
回折を生じる。
In Fig. 1 (b), when the liquid crystal molecules are arranged in this way, the linearly polarized light perpendicular to the paper surface is at the pitch P as a diffraction grating, the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal, and the liquid crystal molecules at this time. Diffraction occurs with the optical thickness that is determined by the distribution of the arrangement of as a parameter.

第1図の例では充分な電圧が透明電極13,13′に与えら
れると、使用する正の誘電異方性を持つNp液晶はセル全
面で基板に垂直な配向を示し、均一な透明状態となる。
When sufficient voltage in the example of FIG. 1 is applied to the transparent electrodes 13, 13 ', N p liquid crystal having a positive dielectric anisotropy to be used shows a vertical alignment to the substrate in the cell the entire surface, uniform transparent state Becomes

従って、この例では電圧を印加しない初期状態で回折が
生じ、電圧印加によって、回折が消滅する液晶光変調器
となる。
Therefore, in this example, the liquid crystal light modulator has diffraction that occurs in the initial state where no voltage is applied, and the diffraction is extinguished by applying the voltage.

この基本的構成に対して、使用する液晶を負の誘電異方
性液晶(Nn液晶)に変えても類似の効果を得ることがで
きる。また、パターンのピッチや方向性に対する繰り返
し単位の形状変化、セルギャップ、使用液晶およびその
添加剤等の組合せを変えることで、初期に一様配向して
いた液晶が電圧を印加して回折を示す状態のものを得る
こともできる。
Similar effects can be obtained by changing the liquid crystal used to a negative dielectric anisotropic liquid crystal (N n liquid crystal) with respect to this basic structure. In addition, by changing the shape change of the repeating unit with respect to the pitch and directionality of the pattern, changing the cell gap, the liquid crystal used and its additives, etc., the liquid crystal that was initially uniformly aligned exhibits diffraction when a voltage is applied. You can also get the state one.

次に、第2図(a)、(b)、(c)は第1図(a) に示したパター
ンに限定されず、方向性を持った一軸対称性パターンの
配列、配置方法の他の例を示す説明図である。
Next, FIGS. 2 (a), (b), and (c) are not limited to the pattern shown in FIG. 1 (a), and the arrangement of the uniaxially symmetric pattern having directionality and other arrangement methods It is explanatory drawing which shows an example.

次に本発明に使用する相異なる液晶配向能の例として
は、水平配向処理には高分子膜が用いられ、例えばポリ
イミド,ポリアミド,ポリエステル,ポリカーボネー
ト,ポリスチレン,ポリ塩化ビニル,ポリビニルアルコ
ール等がある。
Next, as an example of different liquid crystal alignment ability used in the present invention, a polymer film is used for horizontal alignment treatment, and examples thereof include polyimide, polyamide, polyester, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol and the like.

垂直配向処理としてはフッ素化炭素鎖を有する界面活性
剤(ダイキンFS 150)やフッ素化炭素鎖を有するケイ素
酸エステル(ダイキンFS 116),又4級アンモニウム塩
界面活性剤(DMOAP),レシチン,ヘキサデシルアミン
等がある。
As the vertical alignment treatment, a surfactant having a fluorinated carbon chain (Daikin FS 150), a silicic acid ester having a fluorinated carbon chain (Daikin FS 116), a quaternary ammonium salt surfactant (DMOAP), lecithin, hexa Decylamine and the like.

この他、表面状態や使用する液晶によって水平,垂直の
いずれかの配向をとるものに無機被膜、例えばSiO2,Ti
O2,Zr2O3,In2O3,チッ化シリコン等がある。又金属被
膜もこの部類に近い材料でもある。
In addition, inorganic coatings such as SiO 2 and Ti can be used depending on the surface condition and the liquid crystal used.
O 2 , Zr 2 O 3 , In 2 O 3 , silicon nitride, etc. are available. The metal coating is also a material close to this class.

相異なる配向能の形成は特に限定されないが、一方の配
向膜を下地として他方の配向膜をその上にパターン形成
する方法が用いられ、フォトリソグラフィックな手法や
印刷が適用できる。
The formation of different alignment capabilities is not particularly limited, but a method of patterning one alignment film on the other alignment film is used, and a photolithographic method or printing can be applied.

本発明のセル化については、大旨通常のTN表示で用いる
手法が適用できるが、本発明の方向性を持つ一軸対称性
パターンは、特にプレティルト角を一定方向に設けリバ
ースティルトを形成し難い特徴を持つ。対向する基板に
ついても第1図(a)に示す様な基板を用いることができ
るが、この場合には上下基板の位置合せが必要となる。
実際上、必要な回折を得るためには、特に上下基板の位
置合せを要しないものが好ましい。従って、プレティル
ト角が互いに向いあう配置で上下基板を組合せる事によ
りセルを構成するのがよい。
Regarding the cell formation of the present invention, the technique used in general TN display can be applied, but the uniaxial symmetric pattern having the directionality of the present invention is characterized in that it is difficult to form a reverse tilt by providing a pretilt angle in a certain direction. have. A substrate as shown in FIG. 1 (a) can also be used as the opposing substrate, but in this case, it is necessary to align the upper and lower substrates.
In practice, it is preferable that the upper and lower substrates are not required to be aligned in order to obtain the required diffraction. Therefore, it is preferable to construct the cell by combining the upper and lower substrates in an arrangement in which the pretilt angles face each other.

[作用] 本発明液晶光変調器は、少なくとも一方の基板がその同
一基板面内に二種の相異なる液晶配向能を有する微細な
配向能領域を配列して形成されているので、配列による
規則性により回折ピッチが得られ、かつ前記配向能領域
が方向性のある一軸対称性パターンからなるために液晶
分子に一定の方向から立上るプレティルト角を付与する
ことができるものと推定される。
[Operation] In the liquid crystal light modulator of the present invention, since at least one substrate is formed by arranging two or more kinds of fine alignment regions having different liquid crystal alignment capabilities in the same substrate surface, the arrangement-dependent It is presumed that the liquid crystal molecules can be given a pretilt angle rising from a certain direction because a diffraction pitch can be obtained by the property and the alignment function region has a directional uniaxial symmetry pattern.

[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。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples.

実施例1 厚さ、 1.1mm、たて 300mm、よこ 300mmの青板ガラス面
にIn2O3を主成分とする透明導電膜 300〜500 Å、この
上にポリイミド 300〜800 Åが順次積層された基板上に
フォトレジストAZ−1350J(シュプレー社製)又は OFP
R−77(東京応化製)等のポジタイプレジストをスピン
塗布し、80℃で10分加熱してから、第1図(a) に示すパ
ターンでピッチ8μm、ストライプの巾;最大7.2μ
m,最小0.8μm、繰り返し単位;10μmとして露
光、焼付け、所定の現像液にて現像、乾燥し、この表面
をFS-116,0.5wt%ダイフロン溶液で浸漬塗布し、 100
℃で20分間乾燥した。
Example 1 A transparent conductive film 300 to 500 Å containing In 2 O 3 as a main component was laminated on a blue glass surface having a thickness of 1.1 mm, a vertical length of 300 mm, and a width of 300 mm, and a polyimide layer of 300 to 800 Å was sequentially laminated thereon. Photoresist AZ-1350J (made by Spree) or OFP on the substrate
A positive type resist such as R-77 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is spin-coated, heated at 80 ° C for 10 minutes, and then the pattern shown in Fig. 1 (a) has a pitch of 8 µm and a stripe width of 7.2 µm maximum.
m, minimum 0.8 μm, repeating unit: 10 μm, exposed, baked, developed with a predetermined developer, dried, and then dip-coated with FS-116, 0.5 wt% diflon solution, 100
It was dried at 0 ° C for 20 minutes.

この後、残されたフォトレジスト部をFS-116と共にアセ
トン、MEK等の剥離液を用いて溶解除去し、更に150℃〜
200℃で1時間加熱し焼き付けた。
After that, the remaining photoresist portion is dissolved and removed together with FS-116 by using a stripping solution such as acetone or MEK, and further at 150 ° C to
It was heated at 200 ° C. for 1 hour and baked.

この基板とポリイミドのみを処理した基板を用い、ポリ
イミド基板をラビング処理し、プレティルト角が揃うよ
うに配置し、ギャップが3μmになるようスペース材を
設けて対向配置し、内部にホフマン・ラ・ロッシュ製ネ
マティック液晶RO−TN403 を導入し、周囲を密閉してセ
ルを製作した。
Using this substrate and a substrate treated with only polyimide, the polyimide substrate is rubbed and arranged so that the pre-tilt angles are aligned, and a space member is provided so that the gap becomes 3 μm, and they are arranged opposite to each other, and Hoffmann-La Roche is inside. A nematic liquid crystal RO-TN403 was introduced and the periphery was sealed to produce a cell.

このセルは電圧無印加で回折を示し、2.2Vで回折がほ
ぼ消滅し透明状態となった。回折の消滅は一様で、リバ
ースティルト等に基ずく乱れは観測されなかった。
This cell showed diffraction when no voltage was applied, and almost disappeared at 2.2 V and became a transparent state. Disappearance of diffraction was uniform, and no disturbance due to reverse tilt was observed.

実施例2 実施例1と同様の材料構成において、パターンピッチ3
μm、ストライプの巾;最大2.4μm,最小0.6μm、繰
り返し単位4μm、セルギャップ 1.5μmにてセルを構
成したところ、初期状態において回折が無く、マイクロ
ドメイン等の欠陥も無いセルを得た。これに1.8Vの電圧
を印加したところ強い回折を示した。
Example 2 With the same material configuration as in Example 1, the pattern pitch 3
When a cell was constructed with a maximum width of 2.4 μm, a minimum width of 0.6 μm, a repeating unit of 4 μm and a cell gap of 1.5 μm, a cell having no diffraction in the initial state and no defects such as microdomains was obtained. When a voltage of 1.8 V was applied to this, strong diffraction was exhibited.

実施例3 実施例2で用いた配列パターン基板2枚を用いて、ラビ
ングを行なわずにプレティルト角が向き合うようにセル
ギャップ2μmのセルを構成したところ、初期状態にお
いて回折を生じていた。これに2.3Vの電圧を印加したと
ころ全体が均一な透明状態となった。
Example 3 Using the two array pattern substrates used in Example 2, a cell having a cell gap of 2 μm was formed so that the pretilt angles faced each other without rubbing, and diffraction was generated in the initial state. When a voltage of 2.3 V was applied to this, the whole was in a uniform transparent state.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の液晶光変調器は二種の相
異なる液晶配向能を有する一軸対称性の微細な配向能領
域を同一基板内に配列した基板を、少なくとも一方の基
板に使用しているので、下記の様な優れた効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, the liquid crystal light modulator of the present invention has at least one substrate in which fine uniaxially symmetry alignment regions having two different liquid crystal alignment abilities are arranged in the same substrate. Since it is used for the substrate, it has the following excellent effects.

従来の格子形成による回折格子と比較して、加工が容
易となり生産性が高くなる。
Compared with a conventional diffraction grating formed by a grating, processing becomes easier and productivity is increased.

格子材等を介在することなく、化学的に安定な配向剤
のみを使用でき、高い信頼性が得られる。
Only a chemically stable aligning agent can be used without interposing a lattice material or the like, and high reliability can be obtained.

液晶自身の屈折率差を利用するため充分大きなΔn値
を活用でき、従来と比較して厚いセル厚で所定の光学特
性が得られる。
Since the difference in refractive index of the liquid crystal itself is utilized, a sufficiently large Δn value can be utilized, and predetermined optical characteristics can be obtained with a thicker cell thickness than in the past.

狭い格子間に液晶を封じること無く、界面の配向処理
のみであり、液晶の閾値電圧が低く、又電圧に対する光
学変化の急峻性が大で、時分割駆動に適している。
The liquid crystal is not sealed between the narrow lattices, only the orientation process of the interface is performed, the threshold voltage of the liquid crystal is low, and the steepness of the optical change with respect to the voltage is large, which is suitable for time-division driving.

微細な配向能領域の配列、形成は印刷等の表面パター
ニング形成のみで良いため、大面積処理や、一枚の基板
での多面採りが可能で生産性がよい。
Since fine alignment regions are arranged and formed only by surface patterning such as printing, large area treatment and multifaceted production on a single substrate are possible, resulting in high productivity.

格子パターンの形成のみによりプレティルト角が設定
でき、ラビングを行うのに比較して、キズやゴミの混入
が少なく、均一性の良いセルを作成できる。
The pretilt angle can be set only by forming the lattice pattern, and compared to when rubbing is performed, scratches and dust are less mixed, and cells with good uniformity can be created.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a) は、本発明に係わる液晶光変調器の微細な配
向処理領域を配列した基板の一例を示す部分平面図、第
1図(b) は本発明に係わる液晶光変調器の一例を示す断
面図、第1図(c) は第1図(b) のCC′線断面図および
第2図(a)、(b)、(c)は基板に配列される微細な配向処理
領域の他の例を示す説明図である。 10,12……基板 11,11′……透明基板 13,13′……透明電極 14,14′……ホモジニアス配向能領域 15……ホメオトロピック配向能領域 16,16′,16″……液晶分子 P……ピッチ ……一軸対称パターンの繰り返し単位
FIG. 1 (a) is a partial plan view showing an example of a substrate in which fine alignment processing regions of the liquid crystal light modulator according to the present invention are arranged, and FIG. 1 (b) is a liquid crystal light modulator according to the present invention. A cross-sectional view showing an example, FIG. 1 (c) is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 1 (b), and FIGS. 2 (a), (b), and (c) are fine alignment treatments arranged on a substrate. It is explanatory drawing which shows the other example of an area | region. 10, 12 …… Substrate 11, 11 ′ …… Transparent substrate 13, 13 ′ …… Transparent electrode 14, 14 ′ …… Homogeneous alignment functional area 15 …… Homeotropic alignment functional area 16,16 ′, 16 ″ …… Liquid crystal Molecule P …… Pitch …… Repeating unit of uniaxially symmetric pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 隆之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山野辺 正人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 石渡 和也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−5754(JP,A) 特開 昭53−94955(JP,A) 特開 昭63−14124(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Takayuki Ishii 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Masato Yamanobe 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Kazuya Ishiwata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-54-5754 (JP, A) JP-A-53-94955 ( JP, A) JP 63-14124 (JP, A)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明電極を有する二枚の基板間に液晶を挟
持してなる液晶光変調器において、前記液晶が回折格子
を生じる様に、少なくとも一方の基板の表面がホモジニ
アス配向領域とホメオトロピック配向領域とを有し、該
ホモジニアス配向領域とホメオトロピック配向領域との
一方を微細配向領域として形成し、かつ該微細配向領域
の形状を同一方向の軸に対して対称形状となる一軸対称
パターンとしたことを特徴とする液晶光変調器。
1. A liquid crystal light modulator comprising a liquid crystal sandwiched between two substrates having transparent electrodes, wherein at least one of the substrates has a homogeneous alignment region and homeotropic alignment so that the liquid crystal forms a diffraction grating. A uniaxially symmetric pattern having an alignment region, one of the homogeneous alignment region and the homeotropic alignment region being formed as a fine alignment region, and the shape of the fine alignment region being symmetrical with respect to an axis in the same direction. A liquid crystal light modulator characterized in that
【請求項2】前記微細配向領域がホメオトロピック配向
領域によって形成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の液晶光変調器。
2. The liquid crystal light modulator according to claim 1, wherein the fine alignment region is formed by a homeotropic alignment region.
【請求項3】前記微細配向領域が印刷法を用いて形成さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
項記載の液晶光変調器。
3. The fine orientation region is formed by using a printing method, as claimed in claim 1 or 2.
A liquid crystal light modulator according to the item.
【請求項4】前記微細配向領域がフォトリソグラフィー
法を用いて形成されたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項または第2項記載の液晶光変調器。
4. The liquid crystal light modulator according to claim 1 or 2, wherein the fine alignment region is formed by using a photolithography method.
JP61181939A 1986-08-04 1986-08-04 Liquid crystal light modulator Expired - Lifetime JPH0616140B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61181939A JPH0616140B2 (en) 1986-08-04 1986-08-04 Liquid crystal light modulator
US07/080,892 US4878742A (en) 1986-08-04 1987-08-03 Liquid crystal optical modulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61181939A JPH0616140B2 (en) 1986-08-04 1986-08-04 Liquid crystal light modulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6338918A JPS6338918A (en) 1988-02-19
JPH0616140B2 true JPH0616140B2 (en) 1994-03-02

Family

ID=16109536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61181939A Expired - Lifetime JPH0616140B2 (en) 1986-08-04 1986-08-04 Liquid crystal light modulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0616140B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2550654B2 (en) * 1988-04-25 1996-11-06 三菱電機株式会社 Liquid crystal display element
IL310194A (en) * 2016-11-18 2024-03-01 Magic Leap Inc Spatially variable liquid crystal diffraction gratings

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS545754A (en) * 1977-06-15 1979-01-17 Toshiba Corp Twist nematic type liquid crystal display device
JPH0612385B2 (en) * 1986-07-07 1994-02-16 キヤノン株式会社 Liquid crystal element

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6338918A (en) 1988-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4878742A (en) Liquid crystal optical modulator
KR100895417B1 (en) Liquid crystal display device
JP3850002B2 (en) Liquid crystal electro-optical device
JPH07199193A (en) Liquid crystal display device and production of substrate for liquid crystal display device
US5757454A (en) Liquid crystal display device with homeotropic alignment in which two liquid crystal regions on the same subtrate have different pretilt directions because of rubbing
JP5079409B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
KR101429290B1 (en) Liquid crystal display and method of manufacturing the same
US5748274A (en) LCD having a voltage being applied to the LC in the chiral nematic phase prior to the display driving
JPH08313923A (en) Liquid crystal display element
JP2004077697A (en) Liquid crystal display device
JPH0650368B2 (en) Liquid crystal element
JPH0616140B2 (en) Liquid crystal light modulator
JP3091603B2 (en) Liquid crystal display
JPH0616139B2 (en) Liquid crystal light modulator
JPH0829790A (en) Liquid crystal display device
JPH05210099A (en) Liquid crystal display
JP2828128B2 (en) Liquid crystal display
JP2551025B2 (en) Liquid crystal light modulator
JP4656526B2 (en) Liquid crystal electro-optical device
KR20010060522A (en) Liquid crystal displays
KR100502793B1 (en) Multi-zone vertical alignment twisted nematic liquid crystal display substrate using organic insulating film and liquid crystal display device including the same
JPH06337419A (en) Liquid crystal display device
JP2629544B2 (en) Liquid crystal element and manufacturing method thereof
JPH1062798A (en) Diffraction type liquid crystal display panel
JPH06347794A (en) Liquid crystal display device