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JPS6360424A - Ferroelectric liquid crystal element - Google Patents

Ferroelectric liquid crystal element

Info

Publication number
JPS6360424A
JPS6360424A JP61202747A JP20274786A JPS6360424A JP S6360424 A JPS6360424 A JP S6360424A JP 61202747 A JP61202747 A JP 61202747A JP 20274786 A JP20274786 A JP 20274786A JP S6360424 A JPS6360424 A JP S6360424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
ferroelectric liquid
color filter
substrates
substrate
Prior art date
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Granted
Application number
JP61202747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH071355B2 (en
Inventor
Hideaki Takao
高尾 英昭
Masaru Kamio
優 神尾
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
Tatsuo Murata
辰雄 村田
Miki Tamura
美樹 田村
Nobuyuki Sekimura
関村 信行
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
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US07/090,703 priority patent/US4917471A/en
Publication of JPS6360424A publication Critical patent/JPS6360424A/en
Priority to US07/416,034 priority patent/US5101289A/en
Priority to US08/238,345 priority patent/US5398126A/en
Priority to US08/352,756 priority patent/US5548424A/en
Publication of JPH071355B2 publication Critical patent/JPH071355B2/en
Priority to US08/430,422 priority patent/US5568293A/en
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    • 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
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of an orientation defect and to permit satisfactory exhibition of the characteristics of a ferroelectric liquid crystal by specifying the difference in the film thicknesses of the respective color filters on substrates to <=1/10 the cell thickness and providing light shielding layers, protective films and flattening films at need. CONSTITUTION:This ferroelectric liquid crystal element 1 has the substrates 2 and 3 for which glass plates or plastic plates are used and the ferroelectric liquid crystal 4 is sandwiched therebetween. The respective substrates 2 and 3 are disposed with the transparent electrodes 5 and 6 having the striped pattern shape to form matrix electrode structure and are formed with orientation controlling films 7 and 8 on the transparent electrodes. The respective color filters R(red), G(green) and B(blue) are formed to the film thicknesses having a difference of <=1/10 cell thickness between each and to about 0.5-1.5mum film thicknesses and are formed of the coloring materials which are preset in density so as to attain desired spectral characteristics. On the other hand, light shielding layers 10 are formed in the recesses between the respective color filters at need and further, the protective films or flattening films 9 are formed thereon.

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
の強誘電性液晶素子に関し、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配向欠陥のない均一
なモノドメインの液晶相を得、表示ならびに駆動特性を
改善したカラーフィルターを有する強誘電性液晶素子に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to ferroelectric liquid crystal elements such as liquid crystal display elements and liquid crystal-optical shutter arrays, and more specifically relates to a method for improving the initial alignment state of liquid crystal molecules. The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal element having a color filter that obtains a uniform monodomain liquid crystal phase free from alignment defects and improves display and driving characteristics.

[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、
 5chadt)とダブりニー・ヘルフリッヒ(W、 
1(elfrich)著“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〜12B頁の“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(Voltage Dependent 0ptic
al Activityof a Twistecl 
Nematic Liquid Crystal” )
に示されたツィステッド・ネマチック(twisted
ne■atic)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。
[Prior Art] As a conventional liquid crystal element, for example, M-Shut (M,
5chadt) and double knee Helfrich (W,
1 (elfrich) “Applied Physics
Letters” (“Applied Physics L
etters'') Volume 18, No. 4 (February 1, 1971
Voltage Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal, pp. 127-12B
al Activity of a Twistecl
Nematic Liquid Crystal”)
The twisted nematic shown in
ne*atic) Those using liquid crystal are known. This TN liquid crystal has a problem in that crosstalk occurs during time division driving using a matrix electrode structure with high pixel density, so the number of pixels is limited.

また、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
ることが難しい問題点がある。
Furthermore, a display element is known in which a switching element using a thin film transistor is connected to each pixel, and each pixel is switched. However, the process of forming the thin film transistor on the substrate is extremely complicated, and the display element has a large area. There are some problems that make it difficult to create.

これらの問題点を解決するものとして、クラーク(C1
ark)等により米国特許第4,367.924号明細
書で強誘電性液晶素子が提案されている。
As a solution to these problems, Clark (C1
A ferroelectric liquid crystal device has been proposed by Ark et al. in US Pat. No. 4,367.924.

第2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と21bは、In2
O5、5nVzやITO(Indium Tin 0x
ide)等のS膜からなる透明電極で被覆された基板(
ガラス板)であり、その間に複数の液晶分子層22がガ
ラス面に垂直になる様に配向したS■CII相またはS
■■1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ント(pi )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、双極子モーメント(P工)24はすべて電
界方向に向くよう、液晶分子23の配向方向を変えるこ
とができる。液晶分子2コは細長い形状を有しており、
その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って
例えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの位置関係
に配置した偏光子を置けば、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は容易に理解
される。
FIG. 2 schematically depicts an example of a cell for explaining the operation of a ferroelectric liquid crystal. 21a and 21b are In2
O5, 5nVz or ITO (Indium Tin 0x
A substrate coated with a transparent electrode made of S film such as
A glass plate), between which a plurality of liquid crystal molecular layers 22 are oriented perpendicularly to the glass surface.
■■One-phase liquid crystal is sealed. Thick line 23
represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (pi) 24 in the direction perpendicular to the molecule.
have. When a voltage higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and the orientation direction of the liquid crystal molecules 23 is changed so that all dipole moments (P) 24 are directed in the direction of the electric field. can be changed. The two liquid crystal molecules have an elongated shape,
It exhibits refractive index anisotropy in the long axis direction and the short axis direction, and therefore, if polarizers are placed above and below the glass surface in a crossed nicol positional relationship, the optical properties of the liquid crystal optical modulation element change depending on the polarity of voltage application. It is easy to understand that.

本発明の強誘電性液晶素子で好ましく用いられる液晶セ
ルは、その厚さを充分に薄く(例えば10弘以下)する
ことができる、このように液晶相が薄くなるにしたがい
、第3図に示すように電界を印加していない状態でも液
晶分子のらせん構造はほどけ、非らせん構造となり、そ
の双極子モーメントPa又はpbは上向き(14a)又
は下向き(14b)のどちらかの状態をとる。このよう
なセルに、第3図に示す如く一定の閾値以上の極性の異
なる電界EaまたはEbを付与すると、双極子モーメン
トは。
The liquid crystal cell preferably used in the ferroelectric liquid crystal element of the present invention can have a sufficiently thin thickness (for example, 10 hiro or less).As the liquid crystal phase becomes thinner in this way, as shown in FIG. Even when no electric field is applied, the helical structure of the liquid crystal molecules unravels and becomes a non-helical structure, and the dipole moment Pa or pb is either upward (14a) or downward (14b). When an electric field Ea or Eb of different polarity above a certain threshold value is applied to such a cell as shown in FIG. 3, the dipole moment becomes.

電界Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上向き34
a又は、下向き34bと向きを変え、それに応じて液晶
分子は第一の安定状態33a、あるいは第二の安定状態
:13bの何れか一方に配向する。
upward direction 34 corresponding to the electric field vector of electric field Ea or Eb.
a or downward 34b, and accordingly the liquid crystal molecules are oriented in either the first stable state 33a or the second stable state 13b.

このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は、先に述べたが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3
図によって更に説明すると、電界Eaを印加すると液晶
分子は第一の安定状ff333aに配向するが、この状
態は電界を切っても安定である。又、逆向きの電界Eb
を印加すると、液晶分子は第二の安定状7q33b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。また、与える電界Eaが一
定の閾値な越えない限り、それぞれの配向状態にやはり
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
い方が好ましくい。
As mentioned above, there are two advantages to using such a ferroelectric liquid crystal as an optical modulation element. The first is that the response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of liquid crystal molecules has bistability. the second point, e.g.
To further explain with reference to the figure, when the electric field Ea is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the first stable state ff333a, and this state remains stable even when the electric field is turned off. Also, the electric field Eb in the opposite direction
When the electric field is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the second stable state 7q33b and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field Ea does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable that the cell be as thin as possible.

この強誘電性液晶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強誘電性液晶が、
電界の印加状態とは無関係に、上記2つの安定状態の間
での変換が効果的に起こるような分子配列状態にあるこ
とが必要である0例えばカイラルスメクティック相を有
する強誘電性液晶については、カイラルスメクティック
相の液晶分子層が基板面に対して垂直で、したがって液
晶分子軸が基板面にほぼ平行に配列した匍域(モノドメ
イン)が形成される必要がある。しかしながら、これま
での強誘電性液晶素子においては、このようなモノドメ
イン構造を有する液晶の配向状態が、必ずしも満足に形
成されなかったために、充分な特性が得られなかった実
情である。
In order for this ferroelectric liquid crystal element to exhibit predetermined driving characteristics, the ferroelectric liquid crystal placed between a pair of parallel substrates must
For example, for a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic phase, it is necessary for the molecules to be in a state in which the molecules are arranged in such a way that conversion between the above two stable states occurs effectively, regardless of the applied state of the electric field. It is necessary to form a monodomain in which the liquid crystal molecule layer of the chiral smectic phase is perpendicular to the substrate surface, and the liquid crystal molecule axes are arranged substantially parallel to the substrate surface. However, in conventional ferroelectric liquid crystal devices, the alignment state of the liquid crystal having such a monodomain structure was not necessarily formed satisfactorily, and therefore sufficient characteristics could not be obtained.

第4図は従来の強誘電性液晶素子の断面図を表わし、第
5図は従来の強誘電性液晶素子に現われた配向欠陥の状
態を表わす概略説明図である。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a conventional ferroelectric liquid crystal element, and FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the state of alignment defects that appear in the conventional ferroelectric liquid crystal element.

すなわち、第4図に示す従来の強誘電性液晶素子40は
、一対の平行基板41と42を有しており、基板41と
42にはそれぞれマトリクス電極構造をなすストライプ
状の透明電極43と44が設けられている。
That is, the conventional ferroelectric liquid crystal element 40 shown in FIG. 4 has a pair of parallel substrates 41 and 42, and the substrates 41 and 42 have striped transparent electrodes 43 and 44 forming a matrix electrode structure, respectively. is provided.

一般に、カラーフィルターは赤(R)、緑(G)、青(
B)の色素またはこれを含む層からなっているが、各色
素層の膜厚はその形成法にかかわらずそれぞれ異なるの
で、2000人〜II&m程度の段差Aが形成される。
Generally, color filters are red (R), green (G), blue (
The dye B) or a layer containing the same is formed, but since the thickness of each dye layer is different regardless of the method of formation, a step A of about 2000 to II&m is formed.

この結果、降温過程を利用して配向制御を行うと、上述
の段差Aが原因となって、その段差Aを境にして強誘電
性液晶47に配向欠陥を生じることになる。また、この
段差Aが存在する基板41と42の上にそれぞれ配向制
御膜45と46を設けると、この配向制御膜にも段差A
に応じて形成された段差Cが画素のほぼ膜厚分で生じ、
上述の同様に強誘電性液晶47に配向欠陥を生じる。
As a result, if alignment control is performed using the temperature decreasing process, alignment defects will occur in the ferroelectric liquid crystal 47 with the step A as a boundary due to the step A described above. Furthermore, if the alignment control films 45 and 46 are provided on the substrates 41 and 42 where the step A exists, respectively, the step A will also be applied to the alignment control film.
A step C formed according to the pixel thickness occurs approximately equal to the film thickness of the pixel,
Similarly to the above, alignment defects occur in the ferroelectric liquid crystal 47.

第5図は、上記強誘電性液晶素子をクロスニコルの偏光
m微鏡で観察した時のスケッチで、図中の白線51は液
晶素子に使用したスペーサー(図示せず)のラインに対
応し、線52及び53は第4図の基板41上の段差Cに
対応して観察されている。また、図中の部分54は対向
電極間にはさまれた強誘電性液晶である。偏光顕微鏡中
に多数現出した刃状線55は強誘電性液晶の配向欠陥を
表わしている。
FIG. 5 is a sketch of the ferroelectric liquid crystal element observed with a crossed Nicol polarized m-microscope, and the white line 51 in the figure corresponds to the line of the spacer (not shown) used in the liquid crystal element. Lines 52 and 53 are observed corresponding to step C on substrate 41 in FIG. Further, a portion 54 in the figure is a ferroelectric liquid crystal sandwiched between opposing electrodes. A large number of edge-like lines 55 appearing in the polarizing microscope represent alignment defects in the ferroelectric liquid crystal.

この様に強誘電性液晶の接する面でセル厚の1110よ
り大きい段差、例えば約1000Å以上の段差が存在す
ると、その段差から配向欠陥を生じ、強誘電性液晶のモ
ノドメイン形成は阻害される。
In this way, if a step larger than the cell thickness of 1110, for example about 1000 Å or more, exists on the surface in contact with the ferroelectric liquid crystal, alignment defects will occur from the step, and the formation of monodomains of the ferroelectric liquid crystal will be inhibited.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明者等は、この様な基板上の段差か強誘電性液晶に
対する配向欠陥を発生させる原因となっていることを実
験により明らかにした。
[Problems to be Solved by the Invention] The present inventors have found through experiments that such steps on the substrate cause alignment defects in the ferroelectric liquid crystal.

本発明の目的は、上記の配向欠陥の発生を防止し1強誘
電性液晶素子が本来もっている高速応答性とメモリー効
果特性を充分に発揮することのできる強誘電性液晶素子
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal element that can prevent the occurrence of the above-mentioned alignment defects and fully exhibit the high-speed response and memory effect characteristics inherent in ferroelectric liquid crystal elements. be.

[問題点を解決するための手段] 本発明者等は、とくに強誘電性液晶が等吉相(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1強誘電性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
構造を有する強誘電性液晶素子を見出したものである。
[Means for Solving the Problems] The present inventors particularly focused on the initial orientation during the cooling process in which ferroelectric liquid crystals transition from an isokyoshi phase (high temperature state) to a liquid crystal phase (low temperature state). We have discovered a ferroelectric liquid crystal element having a structure that allows both the operating characteristics of the element based on the bistability of the liquid crystal and the monodomain property of the liquid crystal layer.

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、液晶層と接する面にほぼ段差がなく
、つまり液晶層の膜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。
The liquid crystal element of the present invention is based on this knowledge, and more specifically, there is almost no step on the surface in contact with the liquid crystal layer, that is, by preventing sudden changes in the thickness of the liquid crystal layer, it is possible to reduce the temperature. It is characterized by having good initial orientation during the process and forming monodomains with no orientation defects.

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を挟持し、少なくとも一方の透明電
極と基板間に、感光性基を分子内に有するポリアミノ系
樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂のフォトリソ
工程により形成されるカラーフィルターを有する強誘電
性液晶素子において、各画素のカラーフィルターの膜厚
差をX(ト■)とした場合、 の関係からなる様に各着色材料の光学濃度が調整されて
いることを特徴とする強誘電性液晶素子である。
That is, the present invention involves sandwiching a ferroelectric liquid crystal between a pair of parallel substrates on which transparent electrodes are formed, and disposing a colored material in a polyamino resin having a photosensitive group in the molecule between at least one of the transparent electrodes and the substrate. In a ferroelectric liquid crystal device having a color filter formed by a photolithography process using a colored resin dispersed with This is a ferroelectric liquid crystal element characterized in that the optical density of each coloring material is adjusted.

以下、本発明を図面に基すき説明する。Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第1図は本発明に係わる強誘電性液晶素子の基本構成を
示す断面図である。第1図において、強誘電性液晶素子
lはガラス板またはプラスチック板などの透明板を用い
た基板2と3を有し、その間には強誘電性液晶4が挟持
されている。各基板2と3にはマトリクス電極構造を形
成するストライプ状のパターン形状の透明電極5と6が
配設され、この透明電極の上には配向量W膜7及び8が
形成されている。R(赤)、G(緑)、B(青)の各カ
ラーフィルターは、各々の膜厚差がセル厚の1/10以
下で、かつ0.5〜i、s )を−程度の膜厚で所望の
分光特性となるよう、あらかじめ着色材料濃度を設定し
たものにて形成されている。一方、必要に応じては、各
カラーフィルター間の窪みに遮光層10が形成され、さ
らにその上に保sgまたは平坦化M9が形成されている
FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of a ferroelectric liquid crystal element according to the present invention. In FIG. 1, a ferroelectric liquid crystal element 1 has substrates 2 and 3 made of transparent plates such as glass plates or plastic plates, and a ferroelectric liquid crystal 4 is sandwiched between them. Transparent electrodes 5 and 6 in a striped pattern forming a matrix electrode structure are provided on each substrate 2 and 3, and orientation amount W films 7 and 8 are formed on these transparent electrodes. The R (red), G (green), and B (blue) color filters each have a film thickness difference of 1/10 or less of the cell thickness, and a film thickness of about 0.5 to -i,s). The coloring material concentration is set in advance so as to obtain the desired spectral characteristics. On the other hand, if necessary, a light shielding layer 10 is formed in the recess between each color filter, and a protective layer sg or a flattening layer M9 is further formed thereon.

上記の構成による基板では、カラーフィルターの膜厚及
び画素間の窪みによる段差が補正されているため、画素
上に透明電極、配向制御膜を順に形成しても、基板面を
ほぼ平坦に保つことがてきる。
In the substrate with the above configuration, the thickness of the color filter and the level difference due to the depression between pixels are corrected, so even if a transparent electrode and an alignment control film are sequentially formed on the pixels, the substrate surface can be kept almost flat. It's coming.

本発明では、前述の平坦化により、カラーフィルター基
板の段差をセル厚のl/10以下とすることができるが
、好ましくはセル厚のl/20以下とするのが望ましい
、この段差がセル厚の171Oをこえて形成された非平
坦化層を用いた液晶素子は、前述の第5図で示した刃状
線の配向欠陥を生じることになる。
In the present invention, the level difference of the color filter substrate can be made to be 1/10 or less of the cell thickness by the above-mentioned flattening, but preferably it is 1/20 or less of the cell thickness. A liquid crystal element using a non-planarized layer formed with a thickness exceeding 171O will cause alignment defects of the edge lines shown in FIG. 5 described above.

本発明におけるカラーフィルターを構成する着色樹脂膜
を形成する感光性基を分子内に有するポリアミノ系樹脂
(以下、感光性ポリアミノ系樹脂と称す)としては、感
光性基をその分子内に有する芳香族系のポリアミド樹脂
またはポリイミド樹脂で、特に、可視光波長城(400
〜700tv )で特定の光吸収特性を持たないもの(
光透過率で90%程度以上のもの)が好ましい、この観
点からは、特に芳香族系のポリアミド樹脂が好ましい。
The polyamino resin having a photosensitive group in its molecule (hereinafter referred to as photosensitive polyamino resin) that forms the colored resin film constituting the color filter in the present invention is an aromatic resin having a photosensitive group in its molecule. polyamide resin or polyimide resin, especially visible light wavelength range (400
~700tv) without specific light absorption characteristics (
From this point of view, aromatic polyamide resins are particularly preferred.

また、本発明における感光性を有する基としては、以下
に示す様な感光性の炭化水素不飽和基をもつ芳香族銀で
あれば良く、例えば。
Further, the photosensitive group in the present invention may be any aromatic silver having a photosensitive hydrocarbon unsaturated group as shown below, for example.

(1)安息香酸エステル類 (式中RIハCHX−CY−(:0O−Z−1Xは−H
又は−C,H,、Yは一1!又は−CH,、Zは−又は
エチル基又はグリシジル基を示す) (2)ベンジルアクリレート類 (式中Yは−H又はCI、を示す) (3)ジフェニルエーテル類 (式中R2はCHX−CY−CONF+−1CHt=C
Y−COO−(CH2)2−OCO−又はCH2=CY
−COO−CH2−を1個以上含むもの、x、Yは前記
意義を示す) (4)カルコン類及びその他化合物鎖 (式中R3は H−、アルキル基、アルコシキ基を示す
) 等が挙げられる。
(1) Benzoic acid esters (in the formula RICHX-CY-(:0O-Z-1X is -H
Or -C, H,, Y is -1! or -CH, Z represents - or an ethyl group or a glycidyl group) (2) Benzyl acrylates (in the formula, Y represents -H or CI) (3) diphenyl ethers (in the formula, R2 represents CHX-CY- CONF+-1CHt=C
Y-COO-(CH2)2-OCO- or CH2=CY
(4) chalcone and other compound chains (in the formula, R3 represents H-, an alkyl group, or an alkoxy group); .

これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂の具体例を示すと。
Specific examples of aromatic polyamide resins and polyimide resins having these groups in their molecules are shown below.

“リソコートPA−1000”(商品名、宇部興産舗装
)、“リソコートPI−400” (商品名、宇部興産
■製)等が挙げられる。
Examples include "Lithocoat PA-1000" (trade name, manufactured by Ube Industries Paving Co., Ltd.) and "Lithocoat PI-400" (trade name, manufactured by Ube Industries Ltd.).

一般にフォトリソ工程で用いられる感光性樹脂は、その
化学構造によって差はあるものの、機械的特性をはじめ
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の耐久性に優れたものは少
ない。これに対し、上記本発明の感光性ポリアミノ系樹
脂は、化学構造的にも、これらの耐久性に優れた樹脂系
であり、これらを用いて形成したカラーフィルターの耐
久性も非常に良好なものとなる。#に2強誘電性液晶素
子のカラーフィルターとして問題となりうる透明導電膜
のスパッタ形成時の耐熱性および液晶素子組み立て時の
インナースペーサーによるカラーフイルターの破損等に
対して優れた性能を発揮するものである。
Generally, photosensitive resins used in photolithography processes vary depending on their chemical structure, but there are few that have excellent durability such as mechanical properties, heat resistance, light resistance, and solvent resistance. On the other hand, the photosensitive polyamino resin of the present invention is a highly durable resin based on its chemical structure, and the color filter formed using it also has very good durability. becomes. #2 It exhibits excellent performance against heat resistance during sputter formation of transparent conductive films, which can be problematic as color filters for ferroelectric liquid crystal devices, and damage to color filters caused by inner spacers during liquid crystal device assembly. be.

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂層を
形成する着色材料としては、有機顔料、無機顔料、染料
等のうち所望の分光特性を得られるものであれば、特に
限定されるものではない。
The coloring material forming the colored resin layer of the color filter in the present invention is not particularly limited, as long as it can obtain desired spectral characteristics among organic pigments, inorganic pigments, dyes, etc.

この場合、各材料を単体で用いることも、これらのうち
のいくつかの混合物として用いることもできる。ただし
、染料を用いた場合には、染料自体の耐久性により、カ
ラーフィルターの性能が支配されてしまうが2上記本発
明の樹脂系を用いれば1通常の染色カラーフィルターに
比べ性能の優れたものが形成可能である。従って、カラ
ーフィルターの色特性及び諸性能から勘案すると有機顔
料が着色材料として最も好ましい。
In this case, each material can be used alone or as a mixture of some of these materials. However, when dyes are used, the performance of the color filter is controlled by the durability of the dye itself; 2. If the resin system of the present invention is used, 1. The performance of the color filter is superior to ordinary dyed color filters. can be formed. Therefore, in view of the color characteristics and various performances of the color filter, organic pigments are most preferable as the coloring material.

有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシアニン系顔料、
そしてインジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、へ
りノン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソイン
トリノン系、フタロン系、メチン・アゾメチン系、その
他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらの
うちのいくつかの混合物が用いられる。
Organic pigments include azo pigments such as soluble azo, insoluble azo, condensed azo, phthalocyanine pigments,
and condensed polycyclic pigments including indigo, anthraquinone, perylene, herinone, dioxazine, quinacridone, isointrinon, phthalone, methine/azomethine, and other metal complex systems, or any of these. Several mixtures of are used.

本発明において、着色樹脂層を形成するために使用する
着色樹脂は、上記感光性ポリアミノ系樹脂溶液に、あら
かじめ所望の分光特性を有する上記着色材料を、各着色
樹脂層の膜厚差がセル厚の1/lO以下になる範囲内で
光学濃度を設定し、それぞれに基ずき、約10〜50%
程度の割合で配合し、超音波あるいは三本ロール等によ
り充分に分散させた後、好ましくは16m以下のフィル
ターにて粒径の大きいものを除去して調製する。
In the present invention, the colored resin used to form the colored resin layer is such that the above-mentioned colored material having desired spectral characteristics is added to the above-mentioned photosensitive polyamino resin solution in advance so that the difference in film thickness of each colored resin layer is equal to the cell thickness. The optical density is set within a range of 1/1O or less, and based on each, approximately 10 to 50%
After mixing the particles in appropriate proportions and sufficiently dispersing them using ultrasonic waves or triple rolls, particles having a large particle size are preferably removed using a filter of 16 m or less.

本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂層は
、前記着色樹脂をスピンナー、ロールコータ−等の塗布
装置により基板上に塗布し、フォトリソ工程によりパタ
ーン状に形成され、その層厚は所望とする分光特性に応
じて決定されるが、通常は0.5〜5鉢■程度、好まし
くは0.5〜1.51L■程度が望ましい。
The colored resin layer of the color filter of the present invention is formed by applying the colored resin onto a substrate using a coating device such as a spinner or a roll coater, and forming a pattern through a photolithography process, and the layer thickness is determined according to desired spectral characteristics. Although it is determined depending on the situation, it is usually about 0.5 to 5 pots, preferably about 0.5 to 1.51 L.

着色樹IF1層と下地の基板間との接着性を更に増す必
要がある場合には、基板上にあらかじめシランカップリ
ング剤等で薄く塗布した後に着色樹脂パターンを形成す
るか、あるいは、あらかじめ着色樹脂中にシランカップ
リング剤等を少量添加したものを用いてカラーフィルタ
ーを形成することにより、−層効果的である。
If it is necessary to further increase the adhesion between the colored resin IF1 layer and the underlying substrate, either apply a thin layer of silane coupling agent, etc. on the substrate and then form a colored resin pattern, or A layer effect can be achieved by forming a color filter using a color filter containing a small amount of a silane coupling agent or the like.

なお、本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹
脂層は、それ自体充分な耐久性を有する良好な材料で構
成されているが、特に、より各種の環境条件から、着色
樹脂層を保護するため、またはカラーフィルター表面を
平坦化するためには、着色樹脂層表面に、ポリアミド、
ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、シリコ
ン系等の有機樹脂や5IJ4. SiO□、 Sin、
 Ai’zOz*Ta、0.等の無機膜をスピンコード
、ロールコートの塗布法で、あるいは蒸着法によって、
保W1膜または平坦化膜として設けることができる。ま
た。
The colored resin layer of the color filter of the present invention is itself made of a good material that has sufficient durability. In order to flatten the color filter surface, polyamide,
Organic resins such as polyimide, polyurethane, polycarbonate, silicone, and 5IJ4. SiO□, Sin,
Ai'zOz*Ta, 0. Inorganic films such as
It can be provided as a W1 film or a flattening film. Also.

保M膜9の膜厚は、強誘電性液晶4の膜厚を決定するこ
とができるので、従って液晶材料の種類や要求される応
答速度などにより変化するが、一般的には0.2終■〜
20終臘、好適には0.5 路−〜10鉢鳳の範囲に設
定される。
The thickness of the M retention film 9 can determine the thickness of the ferroelectric liquid crystal 4, so it varies depending on the type of liquid crystal material and the required response speed, but it is generally 0.2 mm thick. ■〜
It is set in the range of 20 degrees, preferably in the range of 0.5 degrees to 10 degrees.

さらに、場合によっては、表示特性を向上させるために
、各着色樹脂層の間隙に、遮光層として、クロム、アル
ミニウム等の遮光能力を持つ金属薄膜を蒸着法で、ある
いは感光性ポリアミノ系樹脂中にカーボンブラック、複
合酸化物思顔料、金属粉等の遮光能力を有する材料を分
散させた遮光樹脂層を塗布法で形成することができる。
Furthermore, in some cases, in order to improve display characteristics, a thin metal film with light-shielding ability such as chromium or aluminum may be deposited as a light-shielding layer in the gaps between each colored resin layer, or a thin film of metal with light-shielding ability, such as chromium or aluminum, may be deposited in the gap between each colored resin layer, or in a photosensitive polyamino resin. A light-shielding resin layer in which a material having light-shielding ability such as carbon black, composite oxide pigment, metal powder, etc. is dispersed can be formed by a coating method.

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、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート、ピリビニルアセ
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
ア樹脂、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、環状ゴム系フォトレジス
ト、フェノ−Jレ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ート、エ
ポキシ化−1,4−ボリブタジエンなど)などから選択
して形成することができる。配向制#!!I7は1強誘
電性液晶の膜厚にも依存するが、一般的には1o人〜I
B、好適にはlO0λ〜3000人の範囲に設定する。
Examples of materials for the alignment control film used in the present invention include polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyester, polycarbonate, pyrivinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, and urea. Resins such as resins, acrylic resins, photosensitive polyimides, photosensitive polyamides, cyclic rubber photoresists, pheno-J lenovolac photoresists, or electron beam photoresists (polymethyl methacrylate, epoxidized 1,4-boly butadiene, etc.). Orientation system #! ! Although I7 depends on the film thickness of the ferroelectric liquid crystal, it is generally between 10 and 1
B. It is preferably set in the range of 1O0λ to 3000 people.

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1強誘電性を有するもので
ある。具体的にはカイラルスメクティックC相(Sac
”) 、 H相(SmH”) 、 I相(Sml”) 
、 A相(Sw+J”) 、 K相(SmK”) 、 
G相(!l+a+G”)またはF相(S■F”)の液晶
を用いることができる。
A particularly suitable liquid crystal material for use in the present invention is a liquid crystal having bistability and ferroelectricity. Specifically, chiral smectic C phase (Sac
”), H phase (SmH”), I phase (Sml”)
, A phase (Sw+J”), K phase (SmK”),
G-phase (!l+a+G'') or F-phase (S■F'') liquid crystal can be used.

この強誘電性液晶については、“ル・ジュールナル・ト
・フィジーク・ルチール” (“LEJOURNAL 
DE PHYSIQUE LETTRES”)  19
75年、36(L−69)号、「フェロエレクトリック
・リキッド・クリスタルスJ (’Ferroelec
tric LiquidCrystals」);  “
アプライド・フィジックス・レターズ″ (“Appl
ied Physics 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」(’Submicro
 5econd B15table Electroo
pticSwitching in Liquid C
rystals」) ; “固体物理”1981年 1
6 (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。
Regarding this ferroelectric liquid crystal, “LE JOURNAL
19
1975, No. 36 (L-69), ``Ferroelectric Liquid Crystals J ('Ferroelec
tric Liquid Crystals”); “
Applied Physics Letters” (“Appl.
1980
2003, No. 36 (11), “Submicro-second bistiple electroobtic switching.
'In Liquid Crystals'('Submicro
5econd B15table Electroo
pticSwitching in Liquid C
"Solid State Physics" 1981 1
6 (141), "Liquid Crystal", etc., and the ferroelectric liquid crystal disclosed therein can be used in the present invention.

強誘電性液晶の具体例としては、例えばデシロキシベン
ジリデン−p′−アミノ−2−メチルブチルシンナメー
ト(DOBAMBC) 、ヘキシルオキシベンジリデン
−p′−アミノ−2−クロル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′−オクチルアニリン(MBRAS)
が挙げられる。
Specific examples of ferroelectric liquid crystals include decyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMBC), hexyloxybenzylidene-p'-amino-2-chloropropylcinnamate (
HOBACPC), 4-o-(2-methyl)-butylresol silidane-4'-octylaniline (MBRAS)
can be mentioned.

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
持するため、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。
When constructing an element using these materials, the element can be supported by a block or the like in which a heater is embedded, if necessary, in order to maintain the temperature at such a temperature that the liquid crystal compound enters the chiral smectic phase.

[作 用] 本発明の強誘電性液晶素子は各画素のカラーフセル厚の
l/10以下となる様に各着色材料の光学濃度が調整さ
れてほぼ同一の膜厚に形成され、該カラーフィルター上
に透明電極および配向制御膜が積層され、基板の平面性
が良好となるために液晶相と接する面に段差がなく、該
平面性のよい基板に挟持された液晶相は等労相より、液
晶相に移行する降温過程において、徐冷することにより
、液晶相領域が次第に広がり均一なモノドメインの液晶
相を形成するようになる。
[Function] In the ferroelectric liquid crystal element of the present invention, the optical density of each coloring material is adjusted so that it is 1/10 or less of the color cell thickness of each pixel, and the film is formed to have almost the same thickness, and is formed on the color filter. A transparent electrode and an alignment control film are laminated on the substrate, and the flatness of the substrate is good, so there is no step on the surface in contact with the liquid crystal phase. By slow cooling during the temperature-lowering process, the liquid crystal phase region gradually expands to form a uniform monodomain liquid crystal phase.

例えば、液晶として強誘電性液晶相を示す前述(7) 
DOBAMBCを例にあげて説明すルト、  DOBA
IiBG(7)等労相より徐冷していくとき、約115
°CでスメクティックA相(SmA相)に相転移する。
For example, the above-mentioned (7) exhibiting a ferroelectric liquid crystal phase as a liquid crystal.
An explanation using DOBA MBC as an example, DOBA
When gradually cooling down from IiBG (7) etc., about 115
It undergoes a phase transition to smectic A phase (SmA phase) at °C.

このとき、基板にラビングあるいはSin、斜め蒸着な
どの配向処理が施されていると、液晶分子の分子軸が基
板に、平行で、かつ一方向に配向したモノドメインが形
成される。さらに、冷却を進めていくと、液晶層の厚み
に依存する約90〜75℃の間の特定温度でカイラルス
メクティックC相(Sac”相)に相転移する。また、
液晶層の厚みを約2μ璽以下とした場合は、 5taC
”相のらせんが解け、双安定性を示す。
At this time, if the substrate is subjected to alignment treatment such as rubbing, Sin or oblique evaporation, monodomains are formed in which the molecular axes of liquid crystal molecules are parallel to the substrate and aligned in one direction. Further, as cooling progresses, a phase transition occurs to a chiral smectic C phase (Sac" phase) at a specific temperature between about 90 and 75 degrees Celsius, which depends on the thickness of the liquid crystal layer.
If the thickness of the liquid crystal layer is approximately 2μ or less, 5taC
``The phase helix unravels and exhibits bistability.

[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。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 第6図(a) 〜(f)は、R,G、83色の色画素の
形成工程を示す工程図である。
Embodiment 1 FIGS. 6(a) to 6(f) are process diagrams showing the process of forming color pixels of 83 colors, R and G.

まず、コーニング社の# 7059ガラス基板61上に
、所望の分光特性を得ることのできる青色着色樹脂材[
ヘリオゲン ブルー (Heliogen Blue)
L7080  (商品名、 BASF社製、 C,’l
 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]をスピンナー塗布
法により、1.5μ−の膜厚に塗布して着色樹脂層62
を形成した。(第6図(a)参照) 次に該着色樹脂層62に80℃、30分間のプリベータ
を行なった後、形成しようとするパターン形状に対応し
たフォトマスク63を介して高圧水銀灯にて露光した。
First, on a Corning #7059 glass substrate 61, a blue-colored resin material [
Heliogen Blue
L7080 (Product name, manufactured by BASF, C,'l
No. 74160) to PA-1000C (product name,
A photosensitive colored resin material prepared by dispersing it in Ube Industries Co., Ltd., polymer content = 10%, solvent: N-methyl-2-pyrrolidone, pigment: polymer = 1 = 2 combination) was coated with a spinner coating method. Colored resin layer 62 is applied to a film thickness of 5μ.
was formed. (See FIG. 6(a)) Next, the colored resin layer 62 was pre-baked at 80° C. for 30 minutes, and then exposed to light using a high-pressure mercury lamp through a photomask 63 corresponding to the pattern shape to be formed. .

(第6図(b)参照) 露光終了後、第6図(c)のごとく、光硬化部分δ2a
を有する着色樹脂層62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(例
えば、イソプロピルアルコールを主成分とするリンス液
)で処理した後、180℃、30分間のボストベークを
行ない、パターン形状を有する青色のパターン状着色樹
脂fi64を形成した。(第6図(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 グリー
ン(Lionol Green) 6YK (商品名。
(See Fig. 6(b)) After the exposure, as shown in Fig. 6(c), the photocured portion δ2a
The colored resin layer 62 is developed using ultrasonic waves in a special developer (a developer whose main component is N-methyl-2-pyrrolidone) that dissolves only the unexposed areas of the colored resin layer 62, and then developed using a special rinse solution (for example, After processing with a rinsing liquid containing isopropyl alcohol as a main component, a boss bake was performed at 180° C. for 30 minutes to form a blue patterned colored resin fi64 having a patterned shape. (See FIG. 6(d)) Next, a green colored resin material [Lionol Green 6YK (trade name)] was applied as a second color onto the glass substrate on which the blue colored pattern was formed.

東洋インキ社製、 C,1,No、 74265)をP
A−1000C(商品名、宇部興産社製、ポリマー分=
10%、溶剤二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、緑色のパ
ターン状着色樹脂層65を基板上の所定の位置に形成し
た。
Manufactured by Toyo Ink Co., Ltd., C, 1, No. 74265)
A-1000C (product name, manufactured by Ube Industries, polymer content =
A green patterned colored resin was prepared in the same manner as above, except that a photosensitive colored resin material prepared by dispersing 10% of the solvent, diN-methyl-2-pyrrolidone in the solvent, and a pigment:bolimer ratio of 1:2 was used. Layer 65 was formed in place on the substrate.

さらに、この様にして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(Ciba−Geigy)社製
Furthermore, a red colored resin material [Irgazin Red BPT] was applied as a third color onto the substrate on which the blue and green patterns were formed in this way.
(Product name, manufactured by Ciba-Geigy).

C,1,No、 71127)をPA−1000C(#
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
ン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、赤色のパターン状着色樹脂層
66を基板上の所定の位置に形成し、膜厚差が0.1終
■以下の R(赤)、G(緑)、B(青)の3色ストラ
イプの着色パターンを得た。
C, 1, No. 71127) to PA-1000C (#
Product name, manufactured by Ube Industries, polymer content = 10%, solvent: N-
A red patterned colored resin layer 66 is formed on the substrate in the same manner as above except that a photosensitive colored resin material prepared by dispersing methyl-2-pyrrolidone in a pigment:bolimer=1=2 mixture is used. A colored pattern of three color stripes of R (red), G (green), and B (blue) with a film thickness difference of 0.1 mm or less was obtained by forming at a predetermined position.

(第6図(e)参照) 次に、3色着色パターンの形成されたガラス基板上に、
遮光層として、黒色着色樹脂材[カーボンブラック(C
,1,No、77266)をPA−1000C(ポリマ
ー分=10%、顔料:ボリマー=l:4配合)に分散さ
せて作製した感光性の着色樹脂材]を用い、上記と同様
の方法にて各画素間の間隙に合致させて遮光パターンの
遮光IJ67を形成した。
(See Figure 6(e)) Next, on the glass substrate on which the three-color colored pattern was formed,
As a light shielding layer, a black colored resin material [carbon black (C
, 1, No. 77266) in PA-1000C (polymer content = 10%, pigment: polymer = l: 4 blend)] using the same method as above. A light-shielding IJ67 of a light-shielding pattern was formed to match the gap between each pixel.

この様にして得られたカラーフィルターパターン上に、
保護膜または平坦化!I68として着色樹脂材に用いた
ものと同様の透明樹脂材[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)]をスピンナー塗塗布性により約0
.5%−厚の膜厚にて形成した。(第6図(f)参照) 以上により、同一平面化されたカラーフィルター基板を
形成することができた。
On the color filter pattern obtained in this way,
Protective film or flattening! A transparent resin material similar to that used for the colored resin material as I68 [PA-1000C (trade name,
(manufactured by Ube Industries, polymer content = 10%, solvent: N-methyl-2-pyrrolidone)] was approximately 0 depending on spinner coating properties.
.. It was formed with a film thickness of 5%-thickness. (See FIG. 6(f)) As described above, it was possible to form color filter substrates that were made flush.

次に第1図に示す様に、 ITOを500Aの厚さにス
パッタリング法によりf&Ml、%透明電極5とした。
Next, as shown in FIG. 1, ITO was sputtered to a thickness of 500 Å to form an f&Ml, % transparent electrode of 5%.

この上に配向制御!97として、ポリイミド形成溶液(
日立化成工業rP(Q J )を3000rp冒で回転
するスピンナーで塗布し、150°Cで30分間加熱を
行って200OAのポリイミド被膜を形成した。しかる
後、このポリイミド被膜表面をラビング処理した。
Orientation control on top of this! 97, polyimide forming solution (
Hitachi Chemical rP (Q J ) was applied using a spinner rotating at 3000 rpm, and heated at 150° C. for 30 minutes to form a 200 OA polyimide film. Thereafter, the surface of this polyimide film was subjected to a rubbing treatment.

このようにして形成したカラーフィルター基板と、対向
する基板3を貼り合せてセル厚が1.5鉢票となる様に
セル組し、強誘電性液晶を注入、封口して液晶素子を得
た。この液晶素子をクロスニコルの偏光顕微鏡で観察し
たところ、内部の液晶分子は配向欠陥を生じていないこ
とが確認された。
The thus formed color filter substrate and the opposing substrate 3 were bonded together to form a cell so that the cell thickness was 1.5 mm, and ferroelectric liquid crystal was injected and sealed to obtain a liquid crystal element. . When this liquid crystal element was observed using a crossed Nicol polarizing microscope, it was confirmed that the internal liquid crystal molecules had no alignment defects.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば基板上の各色カラ
ーフィルター層の膜厚差が、セル厚の1/10以下で、
はぼ段差のないカラーフィルター層を形成することが可
能な上、さらに必要に応じて遮光層、保*g・平坦化膜
を設けることにより。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the film thickness difference between the color filter layers of each color on the substrate is 1/10 or less of the cell thickness,
This makes it possible to form a color filter layer with no unevenness, and also provides a light-shielding layer, a protective film, and a flattening film if necessary.

カラーフィルター各画素間に生じる微小な段差をもなく
すことが可能となり、配向欠陥の発生を防止することが
でき、強誘電性液晶の特性を十分に発揮し得る強誘電性
液晶素子を提供することができる。
To provide a ferroelectric liquid crystal element that can eliminate minute steps occurring between each pixel of a color filter, can prevent alignment defects, and can fully exhibit the characteristics of a ferroelectric liquid crystal. Can be done.

さらに1本発明によれば、機械的強度にも優れ、かつ、
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の諸特性に優れた微細パタ
ーンを有するカラーフィルター部分を、フォトリソ工程
のみによる簡便な製造工程により作製することが回部と
なり、カラー強誘電性液晶素子として性能の優れたもの
を簡便に提供することができる。
Furthermore, according to the present invention, it has excellent mechanical strength, and
The color filter part, which has a fine pattern with excellent properties such as heat resistance, light resistance, and solvent resistance, is manufactured using a simple manufacturing process using only a photolithography process, and has high performance as a color ferroelectric liquid crystal element. It is possible to easily provide excellent products.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係わる強誘電性液晶素子の基本4I成
を示す示す断面図、第2図及び第3図は本発明で用いる
強誘電性液晶を模式的に表わした斜視図、第4図は従来
の強誘電性液晶素子の断面図、第5図は従来の強誘電性
液晶素子に現われた配向欠陥の状態を表わす概略説明図
および第6図(a)〜(f)は本発明の色画素の形成工
程を示す工程図である。 1 、40−・・強誘電性液晶素子 2 、3 、41.42.61−・・基板4.47−・
・強誘電性液晶 5 、6 、43.44−・・透明電極7 、8 、4
5.46−・・配向制御膜9 、48.68−・・保護
11(平坦化!I)10、67−・・遮光層 第2図 第3図 第4図 第5図
FIG. 1 is a sectional view showing the basic 4I configuration of a ferroelectric liquid crystal element according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are perspective views schematically showing the ferroelectric liquid crystal used in the present invention, and FIG. The figure is a cross-sectional view of a conventional ferroelectric liquid crystal device, FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the state of alignment defects that appear in a conventional ferroelectric liquid crystal device, and FIGS. FIG. 3 is a process diagram showing the process of forming color pixels of FIG. 1, 40-... Ferroelectric liquid crystal element 2, 3, 41.42.61-... Substrate 4.47-...
・Ferroelectric liquid crystal 5, 6, 43.44--Transparent electrode 7, 8, 4
5.46--Alignment control film 9, 48.68--Protection 11 (planarization!I) 10, 67--Light shielding layer Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)透明電極の形成された一対の平行基板間に強誘電
性液晶を挟持し、少なくとも一方の透明電極と基板間に
、感光性基を分子内に有するポリアミノ系樹脂中に着色
材料を分散してなる着色樹脂のフォトリソ工程により形
成されるカラーフィルターを有する強誘電性液晶素子に
おいて、各画素のカラーフィルターの膜厚差をx(μm
)とした場合、x≦(1/10)d_0(ただし、d_
0はセル厚(μm)を示す)の関係からなる様に各着色
材料の光学濃度が調整されていることを特徴とする強誘
電性液晶素子。
(1) A ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates on which transparent electrodes are formed, and a colored material is dispersed in a polyamino resin having a photosensitive group in the molecule between at least one of the transparent electrodes and the substrate. In a ferroelectric liquid crystal device having a color filter formed by a photolithography process of a colored resin, the difference in film thickness of the color filter of each pixel is expressed as x (μm
), then x≦(1/10)d_0 (however, d_
1. A ferroelectric liquid crystal device characterized in that the optical density of each coloring material is adjusted so as to have a relationship of 0 indicates cell thickness (μm).
(2)前記ポリアミノ系樹脂が感光性基を分子内に有す
る芳香族系のポリアミド樹脂またはポリイミド樹脂より
なる特許請求の範囲第1項記載の強誘電性液晶素子。
(2) The ferroelectric liquid crystal device according to claim 1, wherein the polyamino resin is an aromatic polyamide resin or polyimide resin having a photosensitive group in the molecule.
(3)前記カラーフィルター層と透明電極間に保護膜が
設けられている特許請求の範囲第1項または第2項記載
の強誘電性液晶素子。
(3) The ferroelectric liquid crystal element according to claim 1 or 2, wherein a protective film is provided between the color filter layer and the transparent electrode.
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