[go: up one dir, main page]

JPS61267736A - 液晶素子 - Google Patents

液晶素子

Info

Publication number
JPS61267736A
JPS61267736A JP10963985A JP10963985A JPS61267736A JP S61267736 A JPS61267736 A JP S61267736A JP 10963985 A JP10963985 A JP 10963985A JP 10963985 A JP10963985 A JP 10963985A JP S61267736 A JPS61267736 A JP S61267736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal element
substrate
length
element according
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.)
Granted
Application number
JP10963985A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0547086B2 (ja
Inventor
Akira Tsuboyama
明 坪山
Kazuharu Katagiri
片桐 一春
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
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 JP10963985A priority Critical patent/JPS61267736A/ja
Priority to US06/862,978 priority patent/US4775225A/en
Publication of JPS61267736A publication Critical patent/JPS61267736A/ja
Publication of JPH0547086B2 publication Critical patent/JPH0547086B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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
    • G02F1/13394Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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
    • G02F1/137Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/141Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • 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
    • G02F1/13392Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers dispersed on the cell substrate, e.g. spherical particles, microfibres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)

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−光シヤツタアレイ等に
適用する液晶素子に関し、詳しくは液晶分子の初期配向
状痩を改善することにょシ、表示ならびに駆動特性を改
善した液晶素子に関する。
〔従来の技術〕
従来の液晶素子としては、例えばエム、シャット(M、
 8chadt)とダブり二一、ヘルフリッヒ(W、 
He1frich )著1アプライド・フィジックス・
レターズ” (@Applied Physics L
etters”)第18巻、第4号(1971年2月1
5日発行)。
第127頁〜128頁の1ボルテージ・ディペンダント
・オプティカル・アクティビティ−・オブ・ア・ツィス
テッド・ネマチック・リキッド・クリスタル”(@Vo
ltage DependentOptical Ac
tivity of a Twisted Nemat
icLiquid Crystal″)に示されたツィ
ステッド・ネマチック(twisted nemati
c )液晶を用いたものが知られている。このTN液晶
は、画素密度を高くしたマトリクス電極構造を用いた時
分割駆動の時、クロストークを発生する問題点があるた
め、画素数が制限されていた。
又、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素子
を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素子
が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成す
る工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成する
ことが難かしい問題点がある。
このような従来型の液晶素子の欠点を改善するものとし
て、双安定性を有する液晶朱子の使用がクラーク(C1
ark )およびラガウェル(Lagerwall )
により提案されている(特開昭56−107216号公
報、米国特許第4367924号明細書等)。双安定性
を有する液晶としては、一般に、カイラルスメクチック
C相(SmC”)又けH相(8mH”)を有する強誘電
性液晶が用いられる。この液晶の膜厚は強誘電性液晶の
螺旋構造が解除されるのに充分小さく保たれ、このため
電界に対して第1の光学的安定状態と第2の光学安定状
態からなる双安定状態をもつことkなる。このため、前
述のTN型の液晶で用いられた光学変調素子とは異なり
、例えば一方の電界ベクトルに対して第1の光学的安定
状態に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対しては第
2の光学的安定状11に液晶が配向される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述の双安定性を有する液晶を用いた光学変調素子が所
定の駆動特性を発揮するためには、一対の平行基板間に
配置される液晶が、2つの安定配向状態間での変換が効
果的に起るような分子配列状態にあることが必要である
しかしながら、前述した様な螺旋構造が解除されて双安
定性が付与されたカイラルスメクチック液晶素子は、そ
の素子を作成する上で極めて難かしい問題が存在してい
る。すなわち、本発明1者らの研究から、前述したカイ
ラルスメクチック液晶の双安定性を堅固なものとするた
めに、液晶の膜厚(一対の基板間の間隔に対応している
)を薄くする必要があるが、この膜厚を薄くすればする
程、配向欠陥の発生基が増大していく傾向になることが
判明した。しかも、前述の配向欠陥の発生は、液晶の膜
厚を素子の面全体に亘って均一な膜厚とするために配置
した間隔制御部材(スペーサ)の存在が原因となってい
ることが判明した。
従って、本発明の目的は上述した事情に鑑み高速応答性
、高密度画素と大面積を有する表示素子あるいけ高速度
のシャッタースピードを有する光学シャッター等として
強誘電性液晶などの液晶、特に双安定性を有する強誘電
性液晶を使用した光学変調素子において、従来問題であ
ったモノドメイン形成性ないしは、初期配向性を改善す
ることによシその特性を充分に発揮させ得る液晶素子を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段、作用〕本発明は、前述
のスペーサが液晶、特に双安定性が付与された強誘電性
液晶中に存在しているにもかかわらず、液晶素子の面全
体に亘って配向欠陥の発生がなく、しかも良好な双安定
性を発現することができるもので、スペーサとなる微細
な突起体を有し、且つ一方向に一軸性配向処理を施した
第1の基板と、該第1の基板に対向するPa2の基板と
を有し、該第1の基板と第2の基板との間に液晶を配置
した液晶素子において、前記一軸性配向処理方向に対す
る垂直方向に沿った前記突起体の辺の長さを0μm〜2
0μm(0/Jmは多角柱体を突起体とした時の頂点又
は円柱体若しくは惰円柱体を突起体とした時の接点を意
味する)とした点に特徴を有し2ている。
〔実施例〕
以下、必要に応じて図面を参照[2つつ、本発明を更に
詳細に説明する。
第1図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例
を模式的に描いたものである。21a電極で被覆された
基板(ガラス板)であり、その、間に液晶分子層22が
ガラス面に垂直になるよう配向したSmC”和文け8m
H相の液晶が封入されている。太線で示した線23が液
晶分子を表わしており、この液晶分子23はその分子に
直交した方向に双極子モーメyト(P上)24を有して
いる。基板21aと21b上の電極間に一定の閾値以上
の電圧を印加すると、液晶分子23のらせん構造がほど
け、双極子モーメン) (P工)24がすべて電界方向
に向くよう、液晶分子23け配向方向を変えることがで
きる。
液晶分子23け、細長い形状を有しており、その長軸方
向と短軸方向で屈折高異方性を示[1、従って例えばガ
ラス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置けば、
電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素
子となることけ、容易に理解される。
本発明の液晶素子で用いられる液晶セルは、その厚さを
充分に薄く(例えば10μ以下)することができる。こ
のように液晶層が薄くなるにしたがい、第2図に示すよ
うに電界を印加していない状態でも、充分に間隔が小さ
くされた基板間の壁面効果により液晶分子のらせん構造
がほどけ、非らせん構造を採ることができる。
その双極子モーメン)Paまたはpbけ上向き(34a
)又は下向き(34b)のどちらかの状態をとる。この
ようなセルに、第2図に示す如く一定の閾値以上の極性
の異る′ル界Ha又はgbを電圧印加手段31aと31
bにより付与すると、双極子モーメントは、電界Ea又
けEbの電界ベクトルに対応して上向き34a又は下向
き34bと向きを変え、それに応じて液晶分子は、第1
の安定状態33aかあるいは第2の安定状態33bの何
れが1方に配向する。
このような強誘電性を光学変調素子として用いることの
利点は、先にも述べたが2つある。
その第1は、応答速度が極めて速いことであり、第2は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第2の
点を、例えば第2図によって更に説明すると、電界Ea
を印加すると液晶分子は第1の安定状gaaaに配向す
るが、この状′gは電界を切っても安定である。又、逆
向きの電界Bbを印加すると、液晶分子は第2の安定状
態33bに配向してその分子の向きを変えるが、やはり
電界を切ってもこの状態に留っている。又、与える電界
Baが一定の閾値を越えない限シ、それぞれの配向状態
にやけり維持されている。このような応答速度の速さと
、双安定性が有効に実現されるにはセルとしては出来る
だけ薄い方が好ましい。
第3図は、本発明の液晶素子を具体的に示したもので、
第3図(A)はその断面図で、第3図(B)はその平面
図である。
第3図に示す液晶素子300け、基板3(10)(好ま
しくは、可撓性ガラス、可撓性プラスチッり)と基板3
02(好ましくけ、ガラスプレート)とを有しており、
基板3(10)にはストライプ状の透明電極303と、
その上に絶縁性物質で形成した配向制御膜304が塗設
されている。
又、基板302には透明電極303と直交するストライ
ブ形状の透明電極305と、その上に絶縁性物質で形成
したスペーサ307と312方向に一軸性配向処理(ラ
ビング処理など)を施した配向制御膜306が塗設され
ている。
本発明で用いるスペーサ307は、配向制御膜306を
形成した基板302の上に、ポリビニルアルコール、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポ
リパラキシレリン、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によ
って形成した絶縁被膜あるいはSi0 、8i02やT
 iO,などの無機系絶縁被膜を設けた後、通常のフオ
) IJソ工程を採用して所定の形状にエツチングする
ことによって得られる。
この際、スペーサ307となる絶縁被膜の乾燥膜厚がス
ペーサの高さに相当する様になる。
本発明では、前述の一軸性配向処理方向312の垂直方
向に沿ったスペーサ3070辺aの長さを(10)1m
〜20μmとし、特に好ましくけスペーサ307におけ
る一軸性配向処理方向312と平行方向の成分の長さb
を300μm以下とした時にけ配向欠陥の発生を皆無と
することができる。この点に関しては、下達で更に詳細
に説明する。
本発明の好ましい具体例ではスペーサ307け、液晶素
子300の平面1 mm”当り0.1個〜100個の割
合で設けられていると、配向欠陥の発生を有効に防止す
ることができる。特に、液晶素子300の平面1 mm
”当シ0.5個〜50個の割合でスペーサ307が設け
られていると、基板3(10)と302の間隔を充分に
小さくした時(0,5μm〜5μm)の液晶膜厚で付与
される双安定性モノドメインにけ配向欠陥の発生を皆無
とすることができる。
又、本発明で用いるスペーサ307の形状としては、前
述の四角柱体の他に第4図〜第6図に示す円柱体、惰円
柱体及び六角柱体を用いることができる。第4図〜第6
図中のa及びb並びに312は、第3図のa及びb並び
に312と同一のものを意味している。
特に、fa4図及び第5図のaは、それぞれ一軸性配向
処理方向312に対する円柱体及び惰円柱体の接点を意
味している。又、第5図のCは惰円柱体の短軸を表わし
ており、一軸性配向処理方向312に対して直交してい
る。第6図に示す六角柱体は幅dと長さbで形成され、
幅dの方向は一軸性配向処理方向312に対し7て直交
している。
前述のスペーサ307け、第4図に示す円柱体の場合で
長さbの5〜50倍のピッチ、好ましくは10〜20倍
のピッチで設けられ、その基板面内の直径に相当する長
さbを50μm以下とすることが好ましい。第5図に示
す惰円柱体の場合で長dcの5〜50倍のピッチ、好ま
しくけ10〜20倍のピッチで設けられ、ラビング方向
と平行の成分に相当する長軸すを300μm以下とする
ことが好ましい。又第6図に示す六角柱体の場合で長さ
dの5〜50倍のピッチ、好ましくけ10〜20倍のピ
ッチで設けられ、ラビング方向と平行の成分に相当する
長さbを300μm以下とすることが好ましい。
又、第3図に示す液晶、特に強誘電性カイラA/スメク
チック液晶308#−1,基板3(10)と302の周
辺建設けたシール材309(例えば、エポキシ系接着剤
)によってシーリングされる。
本発明の液晶素子300け、クロスニフルの偏光子31
0と311がそれぞれ基板3(10)と302の両側に
配置されている。
又、本発明の液晶素子300で用いる配向制御膜304
と306は、例えば−酸化ケイ素、二酸化ケイ素、酸化
アルミニウム、ジルコニア、7ツ化マグネシウム、酸化
セリウム、フッ化セリウム、シリコン窒化物シリコン炭
化物、ボウ素窒化物、などの化合物を用いて例えば蒸着
により被膜形成して得ることができる。またそれ以外に
も、例えばポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリエステルイミド、ポリバラキシレリン
、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
樹脂やアクリル樹脂などの樹脂類の塗膜として形成する
こともできる。配向制御膜304と306の膜厚は、材
料のもつ電荷注入防止能力と、液晶層の厚さにも依存す
るが、通常50八〜5μ、好適には、500A〜500
0Aの範囲で設定される。
この配向制御膜304と306は、一軸性液晶(強誘電
性カイラルスメクチック液晶相より高温側で現出するス
メクチックA相、ネマチック相など)の分子方向を一方
向に配向させる効果をもつことができる。具体的な一軸
性配向処理法としては、基板の平面を一方向にラビング
する方法あるいは斜め蒸着法を用いることができる(図
中、312けラビング方向)。
本発明の液晶素子300で用いる強誘電性カイラルスメ
クチック液晶308としては、クーリング(徐冷;0.
5℃/時間〜5℃/時間)下で等方相(Iso )→コ
レステリック相(ah)→スメクチックA相(8mA)
→カイラルスメクチック相に相転移を生じるものや等吉
相→8mA→カイラルスメクチック相に相転移を生じる
ものが好ましい。
以下、本発明を実施例に従って説明する。
実施例1〜23 ITOのストライプ状パターン電極を設けたガラス基板
の上にポリイミド形成液(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との脱水縮合によ
って得たポリアミド酸のN−メチルピロリドン溶液)を
加熱硬化後の膜厚が150 OAとなる様に塗布した後
、加熱硬化してポリイミド膜を形成した。このポリイミ
ド膜を設けたガラス基板を2枚用意した。こ02枚のガ
ラス基板のうち、1枚のガラス板に別のポリイミド形成
液(日立化成工業(株)のrPIQJ)を、硬化後の膜
厚が1μmとなる様に塗布した。
次いで、ポジ型レジスト溶液(5hipley社製O@
AZ1350’)をスピナー塗布し、プリベークした。
このレジスト層上忙、マクスピッチ3mmのマスクを用
いて露光した。この際に用いたマスクの形状は、正方形
又は長方形状とし、第3図中のaとbに相当する長さを
第1表に示す値のものとした。次いで、テトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド含有の現像液”MF31
2”で現倫することにより、露光部分のレジスト膜とそ
の下層のポリイミド膜のエツチングを行ないスルーホー
ルを形成させ、水洗、乾燥を行なった後、メチルエチル
ケトンを用いて未露光部のレジスト膜を除去した。しか
る後、200℃で60分間、350t4’30分間の加
熱により硬化を行ない、ポリイミドイソインドロキナゾ
リンジオンのスペーサを形成した。
次いで、四角柱体(スペーサ)の辺すの方向と垂直方向
に沿って、布により、ラビング処理を行なった後、水と
アセトンにより順次洗浄し、乾燥させた。
次に、前述のポリイミド膜を設けたもう1方のガラス基
板(予め、ラビング処理した後、周辺に注入口なる個所
を除いてエポキシ系接着剤をスクリーン印刷法によって
塗布した)とスペーサとなる四角柱体を設けたガラス基
板と重ね合せ、エポキシ系接着剤を硬化させることによ
ってセルを作成した。この時、2枚のガラス基板に施し
たラビング方向が互に平行となり、且つストライブ状パ
ターン電極が互に直交する様にセル組みした。
次いで、このセルを真空槽の中に入れ、充分にセル内部
を真空に引いた後、セルの注入口に下記の液晶材料を接
触させることによって、セル内部と外部とを遮断した後
、真空槽を大気圧に戻すと、液晶材料がセル内部に注入
された。
この注入工程は、液晶材料を等労相(75℃)下で行な
った。
液晶材料 液晶材料をセル内部に注入した後、注入口を封止し、等
労相下にある液晶材料を約0.5℃/時間の割合で徐冷
して等労相から順次コレステリック相、スメクチック人
相及びカイラルスメクチックC相に相転移を生じさせる
ことによって、28℃で強誘電性カイラルスメクチック
液晶素子(記憶性素子)を作成した。
この液晶素子の配向状態を直交ニコル下で偏光顕微値に
より観察した。又、この液晶素子に30ボルトと一30
ボルトの電圧を印加して双安定性の評価を行なった。
これらの実験結果を第1表に示す。表中の○は配向欠陥
が全くない良好な配向状態を示し、且つ良好な双安定性
を示したサンプルで、Δけ多少の配向欠陥があったが、
実用可能な範囲での双安定性を示し、たサンプルで、×
は第7図に示す配向欠陥71が多数発生し、実用が不可
能なサンプルである。尚、第7図中の何カのうち、第3
図と同−何カのものけ、それと同一の部材を示している
第1表 (1)     5    300    Q(7) 
    10    100    Q(8)    
 10    50     Q(10)     2
0    300     Δ(11)     20
    150     Δ(16’)     25
    300     X(’17)     25
    150     X(18)     25 
   100     X(19)     25  
   50     X(20)     25   
  25     X(21)     30    
200     X(22)     30     
50     Xこれらの実験によれば、辺aの長さを
20μm以下と設定することによって配向欠陥が皆無の
液晶素子とすることができ、この際の四角柱体スペーサ
の長さbけ、配向欠陥の発生に対する大きな要因となっ
ていないことが判る。
実施例24〜32 前記実施例1〜23で用いた四角柱体のスペーサに代え
て、第4図に示す円柱体スペーサ(長さbを第2表に示
す)を用い九はかけ、全く同様の方法で液晶素子を作成
し、その評価を行なった。その結果を第2表で明らかに
する。
第  2  表 (25)   20    Q (28)   so    0 (29)   80    Δ (30)        90          Δ
(31)   100    Δ (32)   150    X これらの実験によれば、辺aの長が0μm(辺aがラビ
ング処理方向に対して接点となっている)の素子では、
直径(b)を100μm以下とした時に実用可能な配向
状態と双安定性が得られ、特に直径(b)を50μm以
下とした時には配向欠陥が皆無の配向状態の素子が得ら
れたことが判る。
実施例33〜40 前記実施例1〜23で用いた四角柱体のスペーサに代え
て、第5図に示す惰円柱体スペーサ(長さbとCを第3
表に示す)を用いたほかは、全く同様の方法で液晶素子
を作成し、その評価を行なった。その結果を第3表で明
らかにする。
第  3  表 (33)   10 5  Q (36)   Zoo  50 0 (37)         200    100  
   Δ(38)         300    1
50     Δ(39)         350 
   175     X(40)         
400    200     Xこれらの実験によれ
ば、惰円柱体スペーサを用いた液晶素子では、惰円柱体
の長さbを300μm以下とした時には、実用可能な液
晶素子が得られ、特に長さbを100μm以下とした時
にけ配向欠陥を皆無と[、だ液晶素子とすることができ
る点が判る。
実施例41〜67 前記実施例1〜23で用いた四角柱体スペーサに代えて
、第6図に示す六角柱体スペーサ(長さa、bとdを第
4表に示す)を用いたほかは、全く同様の方法で液晶素
子を作成し、その評価を行なった。その結果を第4表に
示す。
第  4  表 (41)  Zoo   5 500 (44)  300  5150 Δ (45)  300  5200 Δ (46)  350  5175 Δ (47)  400  5200 Δ (53)  350  1(10)75 Δ(54) 
 400  10200 Δ(55)     too
      20   50  0(58)     
 3Q0       20   150    Δ(
59)      300      20   20
0    Δ(60)      350      
20  .175    X(61)      40
0       20   200    X(62)
      100      25   50   
 X(63)      200      25  
 100    X(64)      200   
   25   150    X(65)     
 300       25   150    X(
66)      300      25   20
0    X(67)      300      
25   175    Xこれらの実験から、辺の長
さaを20μm以下とした多角柱体スペーサを用いた液
晶素子では、多角柱体の長さbを300Itm以下とし
た時には、液晶素子としての実用化にはほとんど問題が
ないが、多角柱体のbを300μm以上とした場合でけ
配向欠陥が数多く発生し実用不可能なものであることが
判った。
以上の実施例から液晶素子を作成する際のラビング処理
方向とスペーサにおけるラビング処理方向と垂直な辺の
長さを20μm以下とじた時には、配向欠陥を生じるこ
とがなく、良好な双安定性が得られることが判る。これ
に対し、前述の辺の長さが20μmを越えると、第7図
に示す様に前述の辺から配向欠陥が発生していた。又、
この配向欠陥線を境界にして、液晶の配向状態に相異が
観察された。この配向状態の相異は、液晶が各ドメイン
で一軸性の配向をなしてはいるが、各ドメイン間での配
向方向が異なり、ラビング処理方向から2〜3°の角度
でずれて配向したドメインが存在していた。この様な配
向状態下の各ドメインでの双安定性は大きく相異してお
沙、本来、この液J&紫子が持つメモリー性を有してお
らず、所定の駆動による良好な表示を行なうことができ
なかった。
この配向欠陥が発生する原因に対する解析は、未だ充分
に行なわれているわけではないが、本発明者らの推測に
よれば、ラビング処理方向と垂直に沿った辺の長さが2
0amを越えると、この辺のスペーサ側面に液晶分子が
平行配向しようとするため、素子全体での液晶の一軸性
配向が阻害されることが考えられる。本実、本発明者ら
の観察によれば、辺の長さbが20μmを越えた素子サ
ンプルでは、第7図に示す様な配向欠陥が共通に生じて
いた。
〔効 果〕
このような現象は、ネiチック液晶やコレステリック液
晶では見られなかった現象であり、又、カイラルスメク
チック液晶でも、その螺旋構造を解除するのに充分薄い
セルの場合には特徴的に発生する。前述の実験に於て、
現象的にけ、辺すの長さが、20μm以下であれば欠陥
発生基を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子を模式的に
示した斜視図である。第2図は、本発明で用いた別の強
誘電性液晶素子を模式的に示した斜視図である。第3図
(A)は、本発明の液晶素子の断面図で、第3図(B)
はその平面図である。第4図、第5図及び第6図は、そ
れぞれ本発明で用いたスペーサ形状を示す平面図である
。第7図は、比較素子で発生した配向欠陥の状態をスケ
ッチした説明図である。 1a N                    〜へ1 
                         
 S%口

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)スペーサとなる微細な突起体を有し、且つ一方向
    に一軸性配向処理を施した第1の基板と、該第1の基板
    に対向する第2の基板とを有し、該第1の基板と第2の
    基板との間に液晶を配置した液晶素子において、前記一
    軸性配向処理方向に対する垂直方向に沿つた前記突起体
    の辺の長さが0μm〜20μm(0μmは突起体の頂点
    又は接点を意味する)であることを特徴とする液晶素子
  2. (2)前記一軸性配向処理方向に対する垂直方向に沿つ
    た前記突起体の辺の長さが0μm〜20μmであるとと
    もに、前記突起体における一軸性配向処理方向と平行な
    成分の長さが300μm以下である特許請求の範囲第1
    項記載の液晶素子。
  3. (3)前記突起体が基板面内での直径を50μm以下と
    した円柱体である特許請求の範囲第1項記載の液晶素子
  4. (4)前記突起体が惰円柱体であつて、その楕円の長軸
    を前記一軸性配向処理方向と平行とし、その短軸の長さ
    を50μm以下とした惰円柱体である特許請求の範囲第
    1項記載の液晶素子。
  5. (5)前記一軸性配向処理がラビング処理である特許請
    求の範囲第1項記載の液晶素子。
  6. (6)前記液晶が強誘電性液晶である特許請求の範囲第
    1項記載の液晶素子。
  7. (7)前記液晶が強誘電性液晶であつて、前記第1の基
    板と第2の基板が該強誘電性液晶の螺旋構造を解徐する
    のに充分小さい間隔に保持されている特許請求の範囲第
    1項記載の液晶素子。
  8. (8)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチツク液晶で
    ある特許請求の範囲第6項又は第7項記載の液晶素子。
  9. (9)前記突起体が1mm^2当り0.1個〜100個
    の割合で分布している特許請求の範囲第1項記載の液晶
    素子。
  10. (10)前記突起体が1mm^2当り0.5個〜50個
    の割合で分布している特許請求の範囲第1項記載の液晶
    素子。
JP10963985A 1985-05-16 1985-05-22 液晶素子 Granted JPS61267736A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10963985A JPS61267736A (ja) 1985-05-22 1985-05-22 液晶素子
US06/862,978 US4775225A (en) 1985-05-16 1986-05-14 Liquid crystal device having pillar spacers with small base periphery width in direction perpendicular to orientation treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10963985A JPS61267736A (ja) 1985-05-22 1985-05-22 液晶素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61267736A true JPS61267736A (ja) 1986-11-27
JPH0547086B2 JPH0547086B2 (ja) 1993-07-15

Family

ID=14515381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10963985A Granted JPS61267736A (ja) 1985-05-16 1985-05-22 液晶素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61267736A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499128A (en) * 1993-03-15 1996-03-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device with acrylic polymer spacers and method of manufacturing the same
JPH10104640A (ja) * 1996-08-05 1998-04-24 Toray Ind Inc 液晶表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表示素子
US6864945B2 (en) 2000-08-30 2005-03-08 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
US6888608B2 (en) * 1995-09-06 2005-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device
JP2007025715A (ja) * 1996-08-05 2007-02-01 Toray Ind Inc 液晶表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表示素子
KR100763677B1 (ko) * 1998-12-25 2007-10-04 소니 가부시끼 가이샤 액정 라이트 밸브 장치
JP2020064273A (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 リクスタル テクノロジー インコーポレイテッド 液晶位相変調装置及びその製造方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499128A (en) * 1993-03-15 1996-03-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device with acrylic polymer spacers and method of manufacturing the same
US6888608B2 (en) * 1995-09-06 2005-05-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display device
JPH10104640A (ja) * 1996-08-05 1998-04-24 Toray Ind Inc 液晶表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表示素子
JP2007025715A (ja) * 1996-08-05 2007-02-01 Toray Ind Inc 液晶表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表示素子
KR100763677B1 (ko) * 1998-12-25 2007-10-04 소니 가부시끼 가이샤 액정 라이트 밸브 장치
US7298450B2 (en) 2000-08-30 2007-11-20 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
US6864945B2 (en) 2000-08-30 2005-03-08 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
US7538840B2 (en) 2000-08-30 2009-05-26 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2020064273A (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 リクスタル テクノロジー インコーポレイテッド 液晶位相変調装置及びその製造方法
CN111077701A (zh) * 2018-10-18 2020-04-28 源奇科技股份有限公司 液晶相位调制装置及其制造方法
US10901268B2 (en) 2018-10-18 2021-01-26 Liqxtal Technology Inc. Liquid crystal phase modulation device having spacer in liquid crystal layer and method for fabricating the same
CN111077701B (zh) * 2018-10-18 2022-07-19 源奇科技股份有限公司 液晶透镜相位调制装置
US11487167B2 (en) 2018-10-18 2022-11-01 Liqxtal Technology Inc. Method for fabricating liquid crystal phase modulation device having spacer in liquid crystal layer
US11789319B2 (en) 2018-10-18 2023-10-17 Liqxtal Technology Inc. Liquid crystal phase modulation device having elongated spacer in liquid crystal layer

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0547086B2 (ja) 1993-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4775225A (en) Liquid crystal device having pillar spacers with small base periphery width in direction perpendicular to orientation treatment
US4796979A (en) Ferroelectric liquid crystal device having dual laminated alignment films
US4712875A (en) Dimensions of spacer particles for a ferroelectric liquid crystal display
JPS6377019A (ja) 強誘電性液晶素子
JPS60188925A (ja) 光学変調素子の製造法
JPS61267736A (ja) 液晶素子
JPS6292918A (ja) 液晶素子
JP2647828B2 (ja) 液晶素子の製造法
US5568295A (en) Chiral smetic LCD with small pretilt angle, substrate rubbed in two opposing directions, and no cholesteric phase or tilt angle > the pretilt plus inclination angles
JPS62150221A (ja) 強誘電性液晶素子
JPS61241727A (ja) 液晶素子
KR101700922B1 (ko) Dhflc 물질에 기초한 광 메모리 장치 및 그 제조 방법
JPS62291620A (ja) 液晶素子
JPS61205920A (ja) 液晶素子
JPS6031118A (ja) 光学変調素子およびその製法
JPS61208031A (ja) 液晶素子
JPS61204615A (ja) 液晶素子
JPH0644121B2 (ja) 液晶素子
JPS61208030A (ja) 液晶素子
JPH0415452B2 (ja)
JPS61208032A (ja) 液晶素子
JPS61205921A (ja) 液晶素子
JPS61208029A (ja) 液晶素子
JPS6031117A (ja) 光学変調素子およびその製法
JPS62295021A (ja) 液晶素子の製造方法