JP3238230B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3238230B2
JP3238230B2 JP06120093A JP6120093A JP3238230B2 JP 3238230 B2 JP3238230 B2 JP 3238230B2 JP 06120093 A JP06120093 A JP 06120093A JP 6120093 A JP6120093 A JP 6120093A JP 3238230 B2 JP3238230 B2 JP 3238230B2
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一之 春原
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、低電圧駆動が可
能で腕時計、電卓などの表示装置として広く使用されて
いる。特にTN型液晶表示方式はTFTなどのアクティ
ブスイッチ素子を組み込むことによりCRT並の表示特
性をもたせることができテレビなどにも用いられるよう
になった。
【0003】しかしながら、従来縦方向に電界をかける
TN型或いはSTN型液晶表示装置は特に視野角に問題
があった。視野角は特に中間調表示において狭く、パネ
ルの上下左右で色またはコントラストに大きな差がでて
いる。この表示装置は基板に垂直方向に電圧をかけp型
液晶を電界方向つまり基板に対して垂直に立たせること
により旋光性を制御する方式であり、表示不良防止のた
め立ち上がり方向を一方向にしているため液晶分子の立
ち上がり方向が決まってしまい上述したような視野角の
問題が起きるものである。
【0004】これに対しTN型液晶配向させたセルにお
いて電圧を基板に横方向つまり水平方向にかけることに
より旋光性を制御し表示する方法が提案されている。こ
の方式はツイスト配向またはパラレル配向させた液晶セ
ルにおいて同一基板上の電極間に電圧をかけることによ
り電位差を生じて、基板に対して水平方向に電界を発生
させることができる。図46にこの様な液晶表示装置の
ツイスト状態からパラレル状態にスイッチングする例を
示す。この場合電界印加後p型液晶分子は電界方向にそ
の配向を変えようとする。これにより初期にツイスト配
向を持つ場合ツイスト配向がもっていた旋光性はなくな
り、偏光板を通して液晶セルに入射した直線偏光はその
偏光面を変えることなく液晶セルより出射することにな
り、直交ニコル或いは平行ニコルの偏光板を用いること
によってスイッチングが可能となる。この様な横電場方
式では電界をかけた状態で液晶分子は基板に水平方向に
揃うことになり視野角の問題はある程度解決される。
【0005】しかしながら、この方式においては図47
に示す様に電界を特定の方向に集中させることが大変困
難であり、効率よく電界を集中させることができず、従
ってしきい値電圧が高いという問題点を有している。ま
た、液晶分子は図のような電気力線に沿うように配列し
基板に対し垂直方向に揃ってしまう部分が生じてしまう
ので視野角の問題はいまだ解決されていないのが現状で
ある。
【0006】更に、本発明者らの研究の結果この方式で
は電極周辺で電極壁の影響を受け配向乱れが生じている
こと、応答速度特に立ち下がりの応答速度が遅い等の問
題点を見いだし、このことが表示特性に影響を与えてい
ることが分かった。
【0007】また近年新しい表示方式の開発が進めら
れ、そのひとつに高分子分散型液晶表示方式がある。こ
れは光散乱を動作原理としており、基本的に液晶を高分
子マトリックス内に分散させた構造を有している。液晶
を多孔体に含侵させ電圧の有無により液晶の屈折率を変
化させ多孔体との屈折率を調整する方法(Appl.Phys.Le
tt..40(1) 22(1982)) をはじめポリビニルアルコールを
用いてネマティック液晶をマイクロカプセル化する方法
(特表昭58-501631 )、エポキシ樹脂中に液晶分散硬化
させる方法(特表昭61-502128 )、アクリル樹脂中に液
晶を分散硬化させる方法等が開発され、最近では低電圧
駆動・高コントラストが実現されてきている。
【0008】しかしながら、高分子分散型液晶表示装置
は表示装置としては散乱方式を利用しているため明暗の
コントラストをとり難く直視化が困難という問題点を有
している。前記コントラストをとるために高分子分散型
液晶表示装置に偏光板を用い直視化を試みているが複屈
折効果のため視野角が狭くなるという問題点を有してい
る。またコントラストをとるために散乱能を稼ぐ必要が
ある。散乱能を稼ぐためには基板間隔を大きくしなけれ
ばならないがこの場合、基板間隔を大きくすると、しき
い値電圧が高くなってしまうという問題点がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の横方向電界制御
によるTN型液晶表示方式は電界方向を集中できないた
め(1)しきい値電圧が高いという問題点、(2)充分
に広く視野角がとれないという問題点、また、(3)電
極周辺に液晶配向異常が起きるため表示特性に影響を与
えるという問題点、(4)応答速度特に立ち下がり速度
が遅いという問題点が存在した。
【0010】また、従来の縦方向電界制御による高分子
分散型液晶表示方式は、高いコントラストをとるために
基板間隔を大きくとろうとすると(5)しきい値電圧が
高くなるという問題点が存在した。
【0011】いずれの方式にせよ表示品位の高い表示を
得るためには、しきい値電圧が高いという問題があっ
た。
【0012】従って、本発明は上記問題点を解決し表示
品位が高くしきい値電圧の低い液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の発明による液晶表示装置は、第1の基板と、
前記第1の基板に対向して配置された第2の基板と、前
記第1の基板及び前記第2の基板間に挟持された液晶材
料と、前記第1の基板上に配置され前記第1の基板に水
平な方向に凸部を有する複数の電極とを有し、隣り合う
前記電極間に電位差を加えることによって液晶配列を変
化させ表示することを特徴とするものである。
【0014】また、第2の発明による液晶表示装置は、
第1の基板と、前記第1の基板に対向して配置された第
2の基板と、前記第1の基板及び前記第2の基板間に挟
持された液晶材料と、前記第1の基板上に配置され前記
第1の基板からの高さが異なる電極とを有し、前記高さ
の異なる電極間に電位差を加えることによって液晶配列
を変化させ表示することを特徴とするものである。
【0015】最後に、第3の発明による液晶表示装置
は、第1の基板と、前記第1の基板に対向して配置され
た第2の基板と、前記第1の基板及び前記第2の基板間
に配置された高分子マトリックスと、前記高分子マトリ
ックス中に分散された液晶材料と、前記第1の基板上に
配置された複数の電極とを有し、隣り合う前記電極間に
電位差を加えることによって液晶配列を変化させ表示す
ることを特徴とするものである。
【0016】第1の発明の電極の形状としては、図3に
示すように逆台形状の形状であることが望ましい、この
場合電極の高さは1000オングストローム(以下Aと
記す)以上である事が望ましい。
【0017】第2の発明の電極の形状としてはAl、I
TO等の電極材料の高さ自体を電極間で差を付けた構造
が考えられる。この場合電極間の高さの差は5000A
以上であることが望ましい。
【0018】また、図1に示すように電界が掛かる電極
13、電極14間の高さの差をSiOX ・SiNX とい
った無機物または高分子等有機物で形成した絶縁層12
により設けることもできる。更に、図2に示すように絶
縁層12の側面に電極13を設けることによっても電気
力線を集中させることができ縦方向の液晶配列の歪も形
成できる。
【0019】上記絶縁層12の高さは図1の場合300
0A以上、図4の場合5000A以上であることが望ま
しい。但し、以上の場合共通して表示電極の最高位置同
士の差は3000A以上であればよい。
【0020】第1の発明及び第2の発明において、液晶
の配向方向はTN型液晶表示のように視野角また視角方
向をもたないため基板のどの方向に配向方向を持ってき
てもよいが、好ましくは、電極を設けた基板上での配向
方向はかける電界に対し略垂直に設定するのがよく、好
ましくは数1を満たすことが望ましい。これにより、コ
ントラストの高い表示が可能となる。
【0021】
【数1】80°≦電界に対する配向角度<90° また、ツイスト角は任意で用途によりその設定値を最適
値に設定できる。
【0022】本発明の表示装置に用いる液晶材料は、特
にツイストの弾性定数の高いネマティック液晶が望まし
い。また、p型液晶とn型液晶の両方とも本発明の表示
装置に用いることはできるが、本発明の表示装置の特長
を生かすためp型液晶を用いることが望ましい。
【0023】第3の発明の液晶表示装置は、基板の片方
に2種類以上の表示電極を設け電極間の電位差により高
分子液晶表示方式で表示することを特徴とするものであ
る。
【0024】この場合、電極の高さは10000A以上
であることが望ましい。この際電極はSiOX ・SiN
X といった無機物または高分子等有機物で形成した絶縁
層を設けその上または側面に導電体を設けることもでき
る。また、電極を2枚の基板を結ぶ壁として用いること
により電極自身を高分子液晶における高分子マトリック
スとして用いることができ、これにより散乱能を助長さ
せることができる。
【0025】第3の発明の表示装置に用いる液晶材料
は、p型液晶とn型液晶の両方とも用いることができる
が本発明の表示装置の特長を生かすためp型液晶を用い
ることが望ましい。
【0026】第1、第2、第3の発明においてマトリッ
クス駆動をさせるために配線を同一基板上に設ける為に
はこの配線同士の絶縁性が重要となりSiOX ・SiN
X ・メタル酸化物又は高分子等有機物で形成した絶縁層
を設けることが必須で有る。
【0027】また、電極の形状としては、電極のある方
の基板の外に逃げていた電気力線を液晶セル中に持って
きて、電気力線の集中を図り電界強度を強くするために
電極の高さを高くとることが望ましい。また、絶縁性を
持たせた電極同士を交互に設けることが好ましい。前記
電極の電位の低い方或いは電位の高い方のどちらか一方
をすべて同電位にすることで駆動的に有利になる。基板
にSiOX ・SiNX・メタル絶縁物または高分子等有
機物で形成した突起物上に導電体を設けた電極により、
より強い電界を得ることができる。壁状に突起物を形成
しその壁の側面に電極を設けることにより、電極をスペ
ーサとして利用することもできる。
【0028】更に、本発明の液晶表示に対し、TFTな
どのアクティブスイッチ素子を各画素ごとに設けたアク
ティブマトリックス駆動方式で前記パネルを駆動させる
ことにより鮮明な表示が実現できる。
【0029】
【作用】第1の発明は電極に突起部分を形成することに
よりその電極の突起部分において電界を集中させること
ができる。図3に電極を逆台形にした場合の電界の集中
する様子を示す。図中11は基板、31は電極、矢印は
電気力線を表す。ここで電極の高さは基板表面より、よ
り高く壁状に設けることにより電界を集中させることが
でき基板表面より離れているバルクの液晶分子を動かす
ことによって、よりしきい値電圧を低くする効果が望め
る。但し、電極を高くすると弊害として電極表面の影響
を受け液晶の配向が乱され易いということが鋭意検討の
結果明らかになった。そこで第1の発明は電界の集中を
図りながら配向異常が生じない例えば逆台形または鼓型
等の電極形状を提供するものである。要するに不透明な
電極に突起部分を設けると共に電極と液晶の接する配向
の乱れた部分をその突起部分で隠すことにより画面上か
らはこの配向異常が見えないようにすることができるの
である。
【0030】第2の発明の液晶表示装置は、基板の片方
に2種類以上の高さの異なる表示電極を設けこれら電極
間の電位差により液晶の配向方向を制御するものであ
る。図4に高さの違う電極間に電界をかけた場合の液晶
分子の様子を示す。図中11は基板、41は電極、42
は液晶分子である。このように、従来大きく垂直方向に
回りこんでいた電気力線の垂直成分を電位差が生じる電
極間に高さの差を設けることにより電気力線の水平成分
を多くとることができる。更に、基板付近の液晶分子を
一部立ち上がらせ、液晶配列に一部縦方向の歪みを与え
ることができる。横方向電界のみでツイスト配向方向を
変えた場合、電界をなくした時の液晶分子の本来の配向
への戻りは液晶配列の歪みが小さい分トルクが小さいの
で戻る速度が小さいが、第2の発明のように縦方向に液
晶配列の歪みを大きくすることによって立ち下がりの応
答速度を増加させることが出来る。
【0031】次に、高分子分散型液晶装置は基板間距離
を大きくとることは散乱能を十分大きくすることとなり
実用上大きな利点がある。第3の発明の液晶表示装置は
高分子分散型方式において横電場方式を採用することに
よって基板間距離によらず電極間距離は一定となり基板
間距離を広くすることができる。従って低電圧で十分な
散乱効果を期待できる。
【0032】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【0033】(実施例1)図6は本発明の第1の実施例
である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
【0034】先ず、図5に示すように、第1の基板であ
る透明基板11上に1000Aの厚さでITO膜を蒸着
しポジ型感光性レジストを用いてスペース幅10μmと
してITO膜をライン状にパターニングする。この際I
TOのパターニング時間を十分長くすることにより基板
界面付近をオーバーエッチングさせ、上部幅5μm、基
板接合面の幅3μmの逆台形状の電極51を形成する。
次に、図6に示すように、基板11上に配向膜を塗布し
た後、電極51のライン方向にラビング配向処理を行
う。更に第2の基板である透明基板61を配向処理した
後、配向方向が90°になるように前記第1及び第2の
基板同士を組み合わせスペーサとして5μm径のグラス
ファイバーを挟みセルにし、Δn=0.10のp型液晶
を注入した。偏光板方向はノーマリーブラックとし液晶
表示装置を作成した。62は電界をかけないときの液晶
分子の向いている方向を表す。この場合液晶分子の長軸
方向は基板11付近では紙面に対し垂直方向を向いてお
り基板61付近では紙面に平行方向を向いた状態になっ
ている。
【0035】この様に作成した液晶表示装置は従来の電
極の断面が長方形の横電場方式のものと比べ、しきい値
電圧は8Vと格段に低くなっている。更に、視野角は左
右上下65゜(CR>10V)と向上した。また、隣り
合わせた電極間に±10Vの電圧をかけたところ、コン
トラスト100:1と良好な表示が得られた。
【0036】以下の実施例では同一部分は同一番号を付
してその詳しい説明を省略した。
【0037】(実施例2)図7は本発明の第2の実施例
である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実施
例においては電極材料としてアルミニウムを用いた。
【0038】先ず、透明基板11上に7000Aの厚さ
でアルミニウム膜を蒸着しポジ型感光性レジストを用い
てスペース幅5μmとしてアルミニウムをライン状にパ
ターニングする。この際アルミニウムのパターニング時
間を十分長くすることにより基板界面付近をオーバーエ
ッチングさせ、上部幅3μm、基板接合面の幅2μmの
逆台形状の電極71を形成する。
【0039】次に、基板11上に配向膜を塗布した後、
電極71のライン方向にラビング配向処理を行う。更に
もう1枚の透明基板61を配向処理した後、配向方向が
0°になるように基板同士を組み合わせスペーサとして
6μm径のポリスチレンビーズを挟みセルにし、Δn=
0.10のp型液晶を注入した。偏光板方向はノーマリ
ーブラックとし液晶表示装置を作成した。72は電界を
かけないときの液晶分子の向いている方向を表す。この
場合液晶分子の長軸方向は紙面に垂直方向である。
【0040】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は6Vと格段に
向上した。更に、視野角も左右上下70゜(CR≧1
0)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±8Vの
電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好な
表示が得られた。
【0041】(実施例3)図8は本発明の第3の実施例
である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実施
例においては第2の実施例において電極の高さ及び電極
ラインのスペース幅を変えたものである。また、スペー
サは柱状のものを使用した。
【0042】先ず、透明基板11上に9000Aの厚さ
でアルミニウム膜を蒸着しポジ型感光性レジストを用い
てスペース幅7μmとしてアルミニウムをライン状にパ
ターニングする。この際アルミニウムのパターニング時
間を十分長くすることにより基板界面付近をオーバーエ
ッチングさせ、上部幅3μm、基板接合面幅の2μmの
逆台形状の電極81を形成する。
【0043】次に、基板11上に配向膜を塗布した後、
電極81のライン方向にラビング配向処理を行う。更に
もう1枚の透明基板61を配向処理した後、配向方向が
0°になるように基板同士を組み合わせスペーサとして
厚さ6μmのポリスチレンビーズを挟みセルにし、Δn
=0.10のp型液晶を注入した。偏光板方向はノーマ
リーブラックとし液晶表示装置を作成した。
【0044】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4.5Vと格
段に向上した。更に、視野角も左右上下70゜(CR≧
10)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±6V
の電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好
な表示が得られた。
【0045】(実施例4)図12は本発明の第4の実施
例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実
施例においては電極を絶縁物であるSiOX と導電物で
あるアルミニウムとで構成した。
【0046】先ず、図9に示すように、透明基板11上
に1μmの厚さでSiOX 膜を形成した後、感光性レジ
ストを用いてスペース幅7μmとしてSiOX をライン
状にパターニングする。この際SiOX のパターニング
時間を十分長くすることにより基板界面付近をオーバー
エッチングさせ、上部幅3μm、基板接合面の幅2μm
の逆台形状のSiOX の突起物91を形成する。
【0047】次に、図10に示すように、突起物91を
有する基板11上に1000Aの厚さでアルミニウム膜
101をCVD法により形成する。
【0048】次に、図11に示すように、基板11に直
接ついたアルミニウム部分と突起物91上のアルミニウ
ム部分を除去するためにRIE法等の異方性エッチング
を基板上方より行い突起物91の側面にアルミニウム膜
101を残し電極111を形成した。
【0049】次に、基板11上に配向膜を塗布した後、
電極111のライン方向にラビング配向処理を行う。更
にもう1枚の透明基板61を配向処理した後、配向方向
が0°になるように基板同士を組み合わせスペーサとし
て厚さ6μmのポリスチレンビーズを挟みセルにし、Δ
n=0.10のp型液晶を注入した。偏光板方向はノー
マリーブラックとし液晶表示装置を作成した。72は電
解をかけないときの液晶分子の向いている方向を表す。
【0050】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4.5Vと格
段に向上した。更に、視野角も左右上下70゜(CR≧
10)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±6V
の電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好
な表示が得られた。
【0051】(実施例5)図16は本発明の第5の実施
例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実
施例においては電極を高分子有機物である感光性ポリイ
ミドと導電物であるアルミニウムとで構成した。
【0052】先ず、図13に示すように、透明基板11
上に3μmの厚さでネガ型感光性ポリイミド膜を形成し
た後、スペース幅7μmとしてポリイミド膜をライン状
に幅3μmでパターニングした。この後高温焼成するこ
とによりポリイミド膜を収縮させラインの基板垂直断面
の中心部分が細い鼓型状の突起物131を形成した。
【0053】次に、図14に示すように、突起物を有す
る基板11上に1000Aの厚さでアルミニウム膜10
1をCVD法により形成する。
【0054】次に、図15に示すように、基板11に直
接ついたアルミニウム部分と突起物131上のアルミニ
ウム部分を除去するためにRIE法等の異方性エッチン
グを基板上方より行い突起物131の側面にアルミニウ
ム膜101を残し電極151を形成した。
【0055】次に、基板11上に配向膜を塗布した後、
電極131のライン方向にラビング配向処理を行う。更
にもう1枚の透明基板61を配向処理した後、配向方向
が0°になるように基板同士を組み合わせスペーサとし
て厚さ6μmのポリスチレンビーズを挟みセルにし、Δ
n=0.10のp型液晶を注入した。偏光板方向はノー
マリーブラックとし液晶表示装置を作成した。72は電
解をかけないときの液晶分子の向かっている方向を表
す。
【0056】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4.5Vと格
段に向上した。更に、視野角も左右上下75゜(CR≧
10)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±6V
の電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好
な表示が得られた。
【0057】(実施例6)図19は本発明の第6の実施
例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実
施例においては電界をかける電極間で電極の高さに差を
つけたものである。
【0058】先ず、図17に示すように、透明基板11
上に500Aの厚さでITO膜を蒸着した後、ポジ型感
光性レジストを用いてスペース幅10μmとして幅5μ
mのITO膜171をライン状にパターニングする。
【0059】次に、図18に示すように、上記ITO膜
171を有する基板11上に3000Aのアルミニウム
膜を蒸着し、更にポジ型感光性レジストを用いて上記対
向するITO膜171のいずれか一方に重なるようにパ
ターニングし、アルミニウム選択エッチングを行うこと
により1種類のITO膜171(a)上にのみアルミニ
ウム膜181を残しもう一方の電極はアルミニウムをエ
ッチングしITO膜171(b)のみが基板表面に残る
ようにした。この様にしてスペース幅10μmで電極1
82、171(b)を作成した。この2種類の電極は基
板上に交互に配置している。
【0060】次に、図19に示すように、基板11上に
配向膜を塗布した後、電極182、171(b)のライ
ン方向にラビング配向処理を行った。更にもう1枚の透
明基板61を配向処理した後、配向方向が90°になる
ように基板同士を組み合わせスペーサとして5μm径の
グラスファイバーを挟みセルにし、Δn=0.10のp
型液晶を注入した。偏光板方向はノーマリーブラックと
し液晶表示装置を作成した。62は電界をかけないとき
の液晶分子の向いている方向を表す。
【0061】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は8Vと格段に
向上した。更に、視野角も左右上下75゜(CR≧1
0)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±10V
の電圧をかけたところ、コントラスト100:1と良好
な表示が得られた。また、立ち下がり応答速度を測定し
たところ、電極間に高さの差をつけないものと比較する
と100msecと格段に向上し応答速度の改善が図ら
れた。
【0062】(実施例7)図20は本発明の第7の実施
例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実
施例においては、第6の実施例において電極の幅を2μ
mとし、スペース幅を5μmと変えて実施したものであ
る。
【0063】この様な液晶表示装置は第1の実施例と同
様の効果を示し、しきい値電圧は6Vと格段に向上し
た。更に、視野角も視野角も左右上下70゜(CR≧1
0)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±10V
の電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好
な表示が得られた。第6の実施例と比較してコントラス
トが向上したのは電界の集中の理由からだと考えられ、
スペース幅をより狭くするとより特性の優れた表示装置
を期待できる。また、立ち下がり応答速度を測定したと
ころ、電極間に高さの差をつけないものと比較すると8
0msecと格段に向上し応答速度の改善が図られた。
【0064】(実施例8)図22は本発明の第8の実施
例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実
施例においては、高い方の電極をアルミニウム、低い方
の電極をITOで作成した。
【0065】先ず、図21に示すように、透明基板11
上に500Aの厚さでITO膜を蒸着した後、ポジ型感
光性レジストを用いてスペース幅3μmとして幅3μm
のITO膜211をライン状にパターニングする。次
に、ITOライン211を有する透明基板11上に厚さ
5000Aのアルミニウム膜を蒸着する。更に、ポジ型
感光性レジストを用いてアルミニウムの選択エッチング
を行うことにより前記ITO電極ライン211のライン
間の中央部に、スペース幅を1.5μmとなるようにラ
イン幅3μmのアルミニウム電極ライン212を形成す
る。この際アルミニウムパターニング時間を十分長くす
ることにより基板界面付近をオーバーエッチングさせ基
板接合面をライン幅2μmの逆台形状の電極した。この
電極間に電界をかけた場合の電気力線の様子を矢印で示
す。
【0066】次に、図22に示すように、基板11上に
配向膜を塗布した後、ITO電極211、アルミニウム
電極212のライン方向にラビング配向処理を行った。
更にもう1枚の透明基板61を配向処理した後、配向方
向が0°になるように基板同士を組み合わせスペーサと
して厚さ6μmのポリスチレンビーズを挟みセルにし、
Δn=0.10のp型液晶を注入した。偏光板方向はノ
ーマリーブラックとし液晶表示装置を作成した。62は
電界をかけないときの液晶分子の向いている方向を示
す。
【0067】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4.5Vと格
段に向上した。更に、視野角も左右上下70゜(CR≧
10)゜と向上した。また、隣り合わせた電極間に±6
Vの電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良
好な表示が得られた。また、立ち下がり応答速度を測定
したところ、電極間に高さの差をつけないものと比較す
ると100msecと格段に向上し応答速度の改善が図
られた。
【0068】(実施例9)図25は本発明の第9の実施
例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。本実
施例においては電界をかける電極間で電極の高さに差を
つけたものである。
【0069】先ず、図23に示す用に、透明基板11上
に1000Aの厚さでITO膜231を蒸着する。この
ITO膜231上にネガ型感光性ポリイミドを用いてス
ペース幅5μmとして、幅3μm、高さ2μmの絶縁層
232をライン状に形成する。
【0070】次に、図24に示す用に、基板11上方か
らITO241を異方的に蒸着することにより高い方の
電極242と低い方の電極243を形成する。この電極
間に電界をかけた場合の電気力線の様子を矢印で示す。
【0071】次に、図25に示す用に、基板11上に配
向膜を塗布した後、電極242、243、のライン方向
にラビング配向処理を行った。更にもう1枚の透明基板
61を配向処理した後、配向方向が0°になるように基
板同士を組み合わせスペーサとして6μm径のポリスチ
レンビーズを挟みセルにし、Δn=0.10のp型液晶
を注入した。偏光板方向はノーマリーブラックとし液晶
表示装置を作成した。62は電界をかけないときの液晶
分子の向いている方向を示す。
【0072】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は6Vと格段に
向上した。更に、視野角も左右上下70゜(CR≧1
0)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±8Vの
電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好な
表示が得られた。また、立ち下がり応答速度を測定した
ところ、電極間に高さの差をつけないものと比較すると
70msecと格段に向上し応答速度の改善が図られ
た。
【0073】また、本実施例では基板上全ての低い方の
電極243が予め同電位で結ばれており、マトリックス
駆動上有利である。
【0074】(実施例10)図28は本発明の第10の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、第9の実施例において高い方の電
極の導電部をアルミニウム、絶縁部をSiOX に変えた
ものである。
【0075】先ず、図26に示す用に、透明基板11上
に500Aの厚さでITO膜231を蒸着する。このI
TO膜231上に1μmの厚さでSiOX 膜を形成した
後、感光性レジストを用いてスペース幅7μmとして、
上部幅3μm、高さ1μmのSiOX 絶縁層261をラ
イン状にパターニングする。この後、スパッタ法により
基板11上方から異方的にアルミニウム膜262を10
00Aの厚さで形成する。
【0076】次に、図27に示す用に、光を通すため、
ITO膜231上に直接ついたアルミニウム部分を除去
し高い方の電極271、低い方の電極272を形成し
た。この電極間に電界をかけた場合の電気力線の様子を
矢印で示す。
【0077】次に、図28に示す用に、基板11上に配
向膜を塗布した後、電極271、272、のライン方向
にラビング配向処理を行った。更に、もう1枚の透明基
板61を配向処理した後、配向方向が0°になるように
基板同士を組み合わせスペーサとして厚さ6μmのポリ
スチレンビーズを挟みセルにし、Δn=0.10のp型
液晶を注入した。偏光板方向はノーマリーブラックとし
液晶表示装置を作成した。62は電界をかけないときの
液晶分子の向いている方向を示す。
【0078】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4Vと格段に
向上した。更に、視野角も左右上下70゜(CR≧1
0)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの
電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好な
表示が得られた。また、立ち下がり応答速度を測定した
ところ、電極間に高さの差をつけないものと比較すると
100msecと格段に向上し応答速度の改善が図られ
た。
【0079】また、本実施例では第9の実施例と同様、
低い方の電極272が予め同電位で結ばれており、マト
リックス駆動上有利である。
【0080】(実施例11)図30は本発明の第11の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、第8の実施例の高い方の電極をS
iOX 絶縁層と、アルミニウム導電層によって形成した
ものである。
【0081】先ず、図29に示すように、透明基板11
上に500Aの厚さでITO膜を蒸着した後、ポジ型感
光性レジストを用いてスペース、幅7μmとして幅5μ
mのITO膜211をライン状にパターニングする。次
に、ITOライン211を有する透明基板11上に厚さ
1μmのSiOX 膜を形成する。更に、感光性レジスト
を用いてSiOX 選択エッチングを行うことにより、前
記ITO電極ライン211の電極間の中央部に、スペー
ス幅を2μmとなるようにライン幅3μmのSiOX
縁層ライン291を形成する。次に、ITOライン21
1、SiOX 絶縁膜ライン291を有する基板11上に
1000Aの厚さでアルミ膜をCVDで形成し、SiO
X 絶縁層291上に残るようにアルミニウム膜292を
パターニングし、電極293を形成した。この電極間に
電界をかけた場合の電気力線の様子を矢印で示す。
【0082】次に、図30に示すように、基板11上に
配向膜を塗布した後、ITO電極211、高い方の電極
293のライン方向にラビング配向処理を行った。更
に、もう1枚の透明基板61を配向処理した後、配向方
向が0°になるように基板同士を組み合わせスペーサと
して厚さ6μmのポリスチレンビーズを挟みセルにし、
Δn=0.10のp型液晶を注入した。偏光板方向はノ
ーマリーブラックとし液晶表示装置を作成した。62は
電界をかけないときの液晶分子の向いている方向を示
す。
【0083】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4.5と格段
に向上した。更に、視野角も左右上下70゜(CR≧1
0)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの
電圧をかけたところ、コントラスト100:1と良好な
表示が得られた。また、立ち下がり応答速度を測定した
ところ、電極間に高さの差をつけないものと比較すると
100msecと格段に向上し応答速度の改善が図られ
た。
【0084】(実施例12)図32は本発明の第12の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
【0085】先ず、図31に示すように、透明基板11
上に3μmの厚さでネガ型感光性ポリイミド膜を形成し
た後、スペース幅7μmとして幅3μmのポリイミド膜
をライン状にパターニングする。この後高温焼成するこ
とにより収縮を起こし基板垂直断面が鼓型状のポリイミ
ドライン321を形成する。次に、ポリイミドライン3
21を有する基板11上に厚さ1000AのITO膜3
22をスパッタで異方的に形成し基板に直接ついた部分
を電極324とし、ポリイミドライン321とその上部
に形成されたITO膜322とで電極323を形成し
た。この電極間に電界をかけた場合の電気力線の様子を
矢印で示す。
【0086】次に、図32に示すように、基板11上に
配向膜を塗布した後、電極323、324のライン方向
にラビング配向処理を行った。更にもう1枚の透明基板
61を配向処理した後、配向方向が0°になるように基
板同士を組み合わせスペーサとして厚さ6μmのポリス
チレンビーズを挟みセルにし、Δn=0.10のp型液
晶を注入した。偏光板方向はノーマリーブラックとし液
晶表示装置を形成した。た。62は電界をかけないとき
の液晶分子の向いている方向を示す。
【0087】この様に作成した液晶表示装置は第1の実
施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4Vと格段に
向上した。更に、視野角も左右上下75゜(CR≧1
0)と向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの
電圧をかけたところ、コントラスト100:1と良好な
表示が得られた。また、立ち下がり応答速度を測定した
ところ、電極間に高さの差をつけないものと比較すると
200msecと格段に向上し応答速度の改善が図られ
た。
【0088】(実施例13)図33は本発明の第13の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、横電場方式で高分子分散型の液晶
表示装置を作成した。
【0089】先ず、透明基板上11に1000Aの厚さ
でITO膜を蒸着した後、ポジ型感光性レジストを用い
てスペース幅10μmとして幅5μmのITO電極33
1をライン状に形成する。
【0090】次に、マトリックス高分子としてEpon
812のエポキシ樹脂を選び樹脂100重量部に対し硬
化剤Capcure3−800を100重量部、液晶E
−7を200重量部を混合した後20μmスペーサを介
し前記ITO電極331を有する基板11と、もう一枚
の基板61とで挟む。
【0091】次に、60℃で30分熱処理した後100
℃まで昇温し、更に10分熱処理をして高分子分散型液
晶表示装置を作成した。332は基板間に分散された液
晶を表す。
【0092】この様に作成した液晶表示装置は、同じ基
板間隔で縦方向に電界をかけるタイプのものと比較する
と、しきい値電圧は10Vと格段に向上した。また、隣
り合わせた電極間に±30Vの電圧をかけたところ、投
射型でコントラスト100:1と良好な表示が得られ
た。
【0093】(実施例14)図34は本発明の第14の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、実施例13において電極にアルミ
ニウムを用い、更にその形状を逆台形状にし、高分子材
料を変えた液晶表示装置を作成した。
【0094】先ず、透明基板11上に7000Aの厚さ
でアルミニウム膜を蒸着しポジ型感光性レジストを用い
てスペース幅5μmとしてアルミニウムをライン状にパ
ターニングする。この際アルミニウムパターニング時間
を十分長くすることにより基板界面付近をオーバーエッ
チングさせ、上部幅3μm、基板接合面の幅2μmの逆
台形状の電極341を形成する。
【0095】次に、マトリックス高分子としてDevc
on5A・Epon812の2種類のエポキシ樹脂を選
び硬化剤としてCapcure3−800を用いてそれ
ぞれ1:1:2の割合で調整し、これを1:2で液晶E
−7に混合した後20μmスペーサを介し前記アルミニ
ウム電極341を有する基板11ともう一枚の基板61
とで挟む。
【0096】次に、50℃で20分熱処理した後90℃
まで昇温し、更に5分熱処理をして高分子分散型液晶表
示装置を作成した。332は基板間に分散された液晶を
表す。
【0097】この様に作成した液晶表示装置は、第13
の実施例よりも更にしきい値電圧を低くすることが可能
となり、その値は5Vと格段に向上した。また、隣り合
わせた電極間に±8Vの電圧をかけたところ、投射型で
コントラスト200:1と良好な表示が得られた。
【0098】(実施例15)図35は本発明の第15の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、実施例14において電極の高さ、
スペース幅を変えた液晶表示装置を作成した。
【0099】先ず、透明基板11上に9000Aの厚さ
でアルミニウム膜を蒸着しポジ型感光性レジストを用い
てスペース幅7μmとしてアルミニウムをライン状にパ
ターニングする。この際アルミニウムパターニング時間
を十分長くすることにより基板界面付近をオーバーエッ
チングさせ、上部幅3μm、基板接合面の幅2μmの逆
台形状の電極351を形成する。
【0100】次に、マトリックス高分子としてポリエス
テルポリオールとヒドロキシプロピルアクリレートから
調整したポリウレタンアクリレート100重量部に対し
液晶E−7を400重量部と光重合開始剤2−ヒドロキ
シ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン40
重量部を加え混合した後10μmスペーサを介し前記電
極351を有する基板11ともう一枚の基板61とで挟
む。
【0101】次に、80℃、メタルハライドランプ30
W/cmの条件下で3分間紫外線照射した後更に90
℃、メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3分
間紫外線照射を行って高分子分散型液晶表示装置を作成
した。332は基板間に分散された液晶を表す。
【0102】この様に作成した液晶表示装置は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は6Vと格
段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±10Vの
電圧をかけたところ、投射型でコントラスト200:1
と良好な表示が得られた。
【0103】(実施例16)図37は本発明の第16の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
【0104】先ず、図36に示すように、透明基板11
上に10μmの厚さでSiOX 膜を形成した後感光性レ
ジストを用いてスペース幅7μmとしてSiOX をライ
ン状にパターニングする。この際パターニング時間を十
分長くすることにより基板界面付近をオーバーエッチン
グさせ、上部幅3μm、基板接合面の幅2μmの逆台形
状のSiOX ライン361を形成する。
【0105】次に、図37に示すように、SiOX ライ
ン361を有する基板11上に1000Aの厚さでアル
ミニウム膜371をCVDで等方的に形成する。次に、
基板に直接ついたアルミニウムとSiOX ライン361
上部についたアルミニウムを除去するためRIE等によ
り選択エッチングを行い図に示すような電極372を形
成する。
【0106】次に、マトリックス高分子としてポリエス
テルポリオールとヒドロキシプロピルアクリレートから
調整したポリウレタンアクリレート100重量部に対し
液晶E−7を400重量部と光重合開始剤2−ヒドロキ
シ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン40
重量部を加え混合した後50μmスペーサを介し前記電
極372を有する基板11ともう一枚の基板61とで挟
む。
【0107】次に、80℃、メタルハライドランプ30
W/cmの条件下で3分間紫外線照射した後更に90
℃、メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3分
紫外線照射を行って高分子分散型液晶表示装置を作成し
た。332は基板間に分散された液晶を表す。
【0108】この様に作成した液晶表示装置は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は6Vと格
段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±10Vの
電圧をかけたところ、投射型でコントラスト200:1
と良好な表示が得られた。
【0109】(実施例17)図39は本発明の第17の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、実施例16において電極の絶縁部
を鼓型状のポリイミドとして液晶表示装置を作成した。
【0110】先ず、図38に示すように、透明基板11
上に3μmの厚さでネガ型感光性ポリイミド膜を形成し
た後、スペース7μmとして幅3μmにポリイミドをラ
イン状にパターニングする。次に、高温焼成を行い、前
記ライン状のポリイミドを収縮させ、ラインの基板垂直
断面の中心が細い鼓型状のポリイミド381を形成す
る。
【0111】次に、図39に示すように、前記ポリイミ
ド381を有する基板11上に1000Aの厚さでアル
ミニウム膜をCVDで等方的に形成する。次に、基板に
直接ついたアルミニウムとポリイミド381突起上部に
ついたアルミニウムを除去するためRIE等により選択
エッチングを行い図に示すような電極392を形成す
る。図中391はアルミニウムである。
【0112】次に、マトリックス高分子としてポリエス
テルポリオールとヒドロキシプロピルアクリレートから
調整したポリウレタンアクリレート100重量部を用
い、これに対して液晶E−44を400重量部と光重合
開始剤2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロ
パン−1−オン20重量部を加え混合した後、100μ
mスペーサを介し前記電極392を有する基板11とも
う一枚の基板61とで挟む。
【0113】次に、60℃、メタルハライドランプ30
W/cmの条件下で3分間紫外線照射をした後更に80
℃、メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3分
紫外線照射を行って高分子分散型液晶表示装置を作成し
た。
【0114】この様に作成した液晶表示装置は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は10Vと
格段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±20V
の電圧をかけたところ、投射型でコントラスト200:
1と良好な表示が得られた。
【0115】(実施例18)図40は本発明の第18の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、第6の実施例を高分子分散型にし
た液晶表示装置を作成した。
【0116】先ず、透明基板11上に500Aの厚さで
ITO膜を蒸着した後、ポジ型感光性レジストを用いて
スペース幅10μmとして幅5μmのITO膜401を
ライン状にパターニングする。
【0117】次に、上記ITO膜401を有する基板1
1上に9000Aのアルミニウム膜を蒸着し、更にポジ
型感光性レジストを用いて上記対抗するITO膜401
のいずれか一方に重なるようにパターニングし、アルミ
ニウムの選択エッチングを行うことにより1種類のIT
O膜401(a)上にのみアルミニウム膜402を残し
もう一方の電極はアルミニウムをエッチングしITO膜
401(b)のみが基板表面に残るようにした。この様
にしてスペース幅10μmで電極403、401(b)
を作成した。この2種類交の電極は基板上に交互に配置
している。
【0118】次に、マトリックス高分子としてEpon
812のエポキシ樹脂を選び樹脂100重量部に対し硬
化剤Capcure3−800 100重量部 液晶E
−7200重量部を混合した後60μmスペーサを介し
前記電極付きの基板ともう一枚の基板61とで挟む。
【0119】次に、60℃で30分熱処理した後100
℃まで昇温し、更に10分熱処理をして高分子分散型液
晶表示装置を作成した。
【0120】この様に作成した液晶表示装置は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきいち電圧は5Vと格
段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±10Vの
電圧をかけたところ、投射型でコントラスト100:1
と良好な表示が得られた。
【0121】(実施例19)次に、本発明の第19の実
施例を示す。本実施例においては、第18の実施例にお
いて電極の高さ、ライン幅、スペース幅を変え更に樹脂
材料を変えた高分子分散型液晶表示装置を作成した。
【0122】先ず、透明基板に500Aの厚さでITO
膜を蒸着した後、ポジ型感光性レジストを用いてスペー
ス幅2μmとして幅5μmのITO膜をライン状にパタ
ーニングする。
【0123】次に、上記ITO膜を有する基板上に30
μmのアルミニウム膜を蒸着し、更にポジ型感光性レジ
ストを用いて上記対抗するITO膜のいずれか一方に重
なるようにパターニングし、アルミニウムの選択エッチ
ングを行うことにより1種類のITO膜上にのみアルミ
ニウム膜を残しもう一方の電極はアルミニウムをエッチ
ングしITO膜のみが基板表面に残るようにした。この
様にしてスペース幅5μm、電極ライン幅5μmの電極
を2種類交互に形成した。
【0124】次に、マトリックス高分子としてDevc
on5A・Epon812の2種類のエポキシ樹脂を選
び硬化剤としてCapcure3−800を用いてそれ
ぞれ1:1:2の割合で調整し1:2で液晶E−7に混
合した後50μmスペーサを介し前記電極付きの基板と
もう一枚の基板とで挟む。
【0125】次に、50℃で20分熱処理した後90℃
まで昇温し更に5分熱処理をし高分子分散型液晶表示装
置を作成した。
【0126】この様に作成した液晶表示装置は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は5Vと格
段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±10Vの
電圧をかけたところ、直視型でコントラスト50:1と
良好な表示が得られた。
【0127】(実施例20)図41は本発明の第20の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、第8の実施例において高分子分散
型の液晶表示装置とした。
【0128】先ず、透明基板11上に500Aの厚さで
ITO膜を蒸着した後、ポジ型感光性レジストを用いて
スペース幅6μmとして幅3μmのITO膜411をラ
イン状にパターニングする。次に、ITOライン411
を有する透明基板11上に厚さ5000Aのアルミニウ
ム膜を蒸着する。更に、ポジ型感光性レジストを用いて
アルミニウムの選択エッチングを行うことにより前記I
TO電極ライン411のライン間の中央部に、スペース
幅を1.5μmとなるようにライン幅3μmのアルミニ
ウム電極ライン412を形成する。この際アルミニウム
パターニング時間を十分長くすることにより基板界面付
近をオーバーエッチングさせ基板接合面をライン幅2μ
mの逆台形状の電極した。
【0129】次に、マトリックス高分子として、ポリエ
ステルポリオールとヒドロキシプロピルアクリレートか
ら調整したポリウレタンアクリレートを使用し、このポ
リウレタンアクリレート100重量部に対し液晶E−7
を400重量部、光重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メ
チル−1−フェニルプロパン−1−オンを40重量部を
加え混合した後10μmスペーサを介し、前記電極41
1、412を有する基板11ともう一枚の基板61とで
挟む。
【0130】次に、80℃、メタルハライドランプ30
W/cmの条件下で3分間紫外線照射をし、更に90
℃、メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3分
間紫外線照射を行って高分子分散型液晶表示装置を作成
した。
【0131】この様に作成した液晶表示素子をクロスニ
コルとした偏光板2枚で挟み評価を行ったところ、第1
4の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4Vと
格段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの
電圧をかけたところ、コントラスト250:1と良好な
表示が得られた。偏光板で挟むことにより高コントラス
トでの直視という効果を期待できる。
【0132】(実施例21)図42は本発明の第21の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、第9の実施例において高分子分散
型の液晶表示装置とした。
【0133】先ず、透明基板11上に1000Aの厚さ
でITO膜421を蒸着する。このITO膜421上に
ネガ型感光性ポリイミドを用いてスペース幅5μmとし
て、幅3μm、高さ2μmの絶縁層422をライン状に
形成する。
【0134】次に、基板上方からITO膜423を異方
的に蒸着することにより高い方の電極424と低い方の
電極425を形成する。
【0135】次に、マトリックス高分子としてポリエス
テルポリオールとヒドロキシプロピルアクリレートから
調整したポリウレタンアクリレートを用い、このポリウ
レタンアクリレート100重量部に対し液晶E−7を4
00重量部、光重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メチル
−1−フェニルプロパン−1−オンを40重量部を加え
混合した後15μmスペーサを介し基板11ともう一枚
の基板61に挟む。
【0136】次に、80℃、メタルハライドランプ30
W/cmの条件下で3分間紫外線照射し、更に90℃、
メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3分間紫
外線照射を行って高分子分散型液晶表示装置を作成し
た。
【0137】この様に作成した液晶表示素子をクロスニ
コルとした偏光板2枚で挟み評価を行ったところ、第1
4の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は6Vと
格段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±8Vの
電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好な
表示が得られた。第20の実施例と同様偏光板で挟むこ
とにより高コントラストでの直視という効果を期待でき
る。
【0138】(実施例22)図43は本発明の第22の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、第10の実施例において高分子分
散型の液晶表示装置とした。
【0139】先ず、透明基板11上に500Aの厚さで
ITO膜431を蒸着する。このITO膜431上に1
μmの厚さでSiOX 膜を形成した後、感光性レジスト
を用いてスペース幅7μmとして、上部幅3μm、高さ
1μmのSiOX 絶縁層432をライン状にパターニン
グする。この後、スパッタ法により基板11上方から異
方的にアルミニウム膜433を1000Aの厚さで形成
する。
【0140】次に、ITO膜431上に直接ついたアル
ミニウム部分を除去し高い方の電極434、低い方の電
極435を形成した。
【0141】次に、マトリックス高分子としてポリエス
テルポリオールとヒドロキシプロピルアクリレートから
調整したポリウレタンアクリレートを用い、このポリウ
レタンアクリレート100重量部に対し液晶E−44を
400重量部、光重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メチ
ル−1−フェニルプロパン−1−オンを20重量部を加
え混合した後10μmスペーサを介し基板11ともう一
枚の基板61とで挟む。
【0142】次に、60℃、メタルハライドランプ30
W/cmの条件下で3分間紫外線照射し、更に80℃、
メタルハライドランプ80W/cmの条件下で3分間紫
外線照射を行って高分子分散型液晶表示装置を作成し
た。
【0143】この様に作成した液晶表示素子をクロスニ
コルとした偏光板2枚で挟み評価を行ったところ、第1
4の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4Vと
格段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの
電圧をかけたところ、コントラスト200:1と良好な
表示が得られた。第20の実施例と同様偏光板で挟むこ
とにより高コントラストでの直視という効果を期待でき
る。
【0144】(実施例23)図44は本発明の第23の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、第11の実施例において高分子分
散型の液晶表示装置とした。
【0145】先ず、透明基板11上に500Aの厚さで
ITO膜を蒸着した後、ポジ型感光性レジストを用いて
スペース幅7μmとして、幅5μmのITO膜441を
ライン状にパターニングする。次に、ITOライン44
1を有する透明基板11上に厚さ10μmのSiOX 膜
を形成する。更に、感光性レジストを用いてSiOX
択エッチングを行うことにより、前記ITO電極ライン
441の電極間の中央部に、スペース幅を2μmとなる
ようにライン幅3μmのSiOX 絶縁層ライン442を
形成する。次に、ITOライン441、SiOX 絶縁膜
ライン442を有する基板11上に1000Aの厚さで
アルミ膜をCVDで形成し、SiOX 絶縁層442上に
残るようにアルミニウム膜443をパターニングし、電
極444を形成した。
【0146】次に、マトリックス高分子としてn−ブチ
ルアクリレート100重量部アクリルオリゴマー200
重量部を用い、これに対して液晶E−44を400重量
部と光重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フ
ェニルプロパン−1−オン10重量部を加え混合した後
50μmスペーサを介し基板11ともう一枚の基板61
とで挟む。
【0147】次に、80℃、メタルハライドランプ20
W/cmの条件下で5分間紫外線照射を行い、更にパネ
ル表面に無反射フィルムを張り付け高分子分散型液晶表
示装置を作成した。
【0148】この様に作成した液晶表示素子は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4Vと格
段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの電
圧をかけたところ、直視型でコントラスト200:1と
良好な表示が得られた。
【0149】(実施例24)次に本発明の第24の実施
例を示す。本実施例においては、第17の実施例におい
て電極の高さ、ライン幅、樹脂材料を変えて液晶表示装
置を作成した。
【0150】先ず、透明基板上に20μmの厚さでネガ
型感光性ポリイミド膜を形成した後、スペース7μmと
して幅3μmにポリイミドをライン状にパターニングす
る。次に、高温焼成を行い、前記ライン状のポリイミド
を収縮させ、ラインの基板垂直断面の中心が細い鼓型状
のポリイミドを形成する。
【0151】次に、前記ポリイミドを有する基板上に1
000Aの厚さでアルミニウム膜をCVDで等方的に形
成する。次に、基板に直接ついたアルミニウムとポリイ
ミド突起上部についたアルミニウムを除去するためRI
E等により選択エッチングを行い電極形成する。
【0152】次に、マトリックス高分子としてn−ブチ
ルアクリレート100重量部アクリルオリゴマー200
重量部を用い、これに対して液晶E−44を400重量
部と光重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フ
ェニルプロパン−1−オン10重量部を加え混合した後
50μmスペーサを介し基板11ともう一枚の基板61
とで挟む。
【0153】次に、80℃、メタルハライドランプ20
W/cmの条件下で5分間紫外線照射を行い、更にパネ
ル表面に無反射フィルムを張り付け高分子分散型液晶表
示装置を作成した。
【0154】この様に作成した液晶表示装置は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4Vと格
段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの電
圧をかけたところ、直視型でコントラスト200:1と
良好な表示が得られた。
【0155】(実施例25)図45は本発明の第24の
実施例である液晶表示装置のセル部分の断面図である。
本実施例においては、電極を基板間のギャップスペーサ
として用いた液晶表示装置を作成した。先ず、透明基板
11上に20μmの厚さでネガ型感光性ポリイミド膜を
形成した後、スペース7μmとして幅3μmにポリイミ
ドをライン状にパターニングする。次に、高温焼成を行
い、前記ライン状のポリイミドを収縮させ、ラインの基
板垂直断面の中心が細い鼓型状のポリイミド451を形
成する。
【0156】次に、前記ポリイミド451を有する基板
11上に1000Aの厚さでアルミニウム膜をCVDで
等方的に形成する。次に、基板に直接ついたアルミニウ
ムとポリイミド451突起上部についたアルミニウムを
除去するためRIE等により選択エッチングを行い図に
示すような電極453を形成する。図中452はアルミ
ニウムである。
【0157】次に、マトリックス高分子としてn−ブチ
ルアクリレート100重量部アクリルオリゴマー200
重量部を用い、これに対して液晶E−44を400重量
部と光重合開始剤2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フ
ェニルプロパン−1−オン10重量部を加え混合した
後、基板間隔20μmで基板11ともう一枚の基板61
とで挟む。
【0158】次に、80℃、メタルハライドランプ20
W/cmの条件下で5分間紫外線照射を行い、更にパネ
ル表面に無反射フィルムを張り付け高分子分散型液晶表
示装置を作成した。
【0159】この様に作成した液晶表示装置は、第14
の実施例と同様の効果を示し、しきい値電圧は4Vと格
段に向上した。また、隣り合わせた電極間に±6Vの電
圧をかけたところ、直視型でコントラスト200:1と
良好な表示が得られた。
【0160】
【発明の効果】以上詳述したように、第1の発明の液晶
表示装置は、ツイスト配向させた液晶セルにおいて一方
の基板のみに特定形状の電極を設けその電極間で電位差
をつけることにより表示を行い、視野角が広く応答速度
が速くしきい値電圧が低く配向異常の少ない良好な表示
を行うことができるという実用上大きな利点がある。
【0161】また、第2の発明の液晶表示装置は、液晶
セルにおいて一方の基板のみに電極表面の最高位の位置
の異なる電極を設けその電極間で電位差をつけることに
より表示を行い、視野角が広く応答速度が速くしきい値
電圧が低く配向異常の少ない良好な表示を行うことがで
きるという実用上大きな利点がある。
【0162】また、第3の発明の液晶表示装置は、高分
子分散型液晶セルにおいて一方の基板のみに電極を設け
その電極間で電位差をつけることにより表示を行い、視
野角が広く応答速度が速くしきい値電圧が低くコントラ
ストが高い良好な表示を行うことができるという実用上
大きな利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の液晶表示装置の電極による電気力線
の様子を示す図
【図2】 本発明の液晶表示装置の電極による電気力線
の様子を示す図
【図3】 本発明の液晶表示装置の電極による電気力線
の様子を示す図
【図4】 本発明の液晶表示装置の電極による液晶分子
の配列の様子を示す図
【図5】 本発明の第1の実施例に係る液晶表示装置の
作成途中の断面図
【図6】 本発明の第1の実施例に係る液晶表示装置の
セル部分の断面図
【図7】 本発明の第2の実施例に係る液晶表示装置の
セル部分の断面図
【図8】 本発明の第3の実施例に係る液晶表示装置の
セル部分の断面図
【図9】 本発明の第4の実施例に係る液晶表示装置の
作成途中の断面図
【図10】 本発明の第4の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図11】 本発明の第4の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図12】 本発明の第4の実施例に係る液晶表示装置
のセル部分の断面図
【図13】 本発明の第5の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図14】 本発明の第5の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図15】 本発明の第5の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図16】 本発明の第5の実施例に係る液晶表示装置
のセル部分の断面図
【図17】 本発明の第6の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図18】 本発明の第6の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図19】 本発明の第6の実施例に係る液晶表示装置
のセル部分の断面図
【図20】 本発明の第7の実施例に係る液晶表示装置
のセル部分の断面図
【図21】 本発明の第8の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図22】 本発明の第8の実施例に係る液晶表示装置
のセル部分の断面図
【図23】 本発明の第9の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図24】 本発明の第9の実施例に係る液晶表示装置
の作成途中の断面図
【図25】 本発明の第9の実施例に係る液晶表示装置
のセル部分の断面図
【図26】 本発明の第10の実施例に係る液晶表示装
置の作成途中の断面図
【図27】 本発明の第10の実施例に係る液晶表示装
置の作成途中の断面図
【図28】 本発明の第10の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図29】 本発明の第11の実施例に係る液晶表示装
置の作成途中の断面図
【図30】 本発明の第11の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図31】 本発明の第12の実施例に係る液晶表示装
置の作成途中の断面図
【図32】 本発明の第12の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図33】 本発明の第13の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図34】 本発明の第14の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図35】 本発明の第15の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図36】 本発明の第16の実施例に係る液晶表示装
置の作成途中の断面図
【図37】 本発明の第16の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図38】 本発明の第17の実施例に係る液晶表示装
置の作成途中の断面図
【図39】 本発明の第17の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図40】 本発明の第18の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図41】 本発明の第20の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図42】 本発明の第21の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図43】 本発明の第22の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図44】 本発明の第23の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図45】 本発明の第25の実施例に係る液晶表示装
置のセル部分の断面図
【図46】 従来の横電場方式の液晶表示装置の液晶分
子の配列を表す図
【図47】 従来の横電場方式の液晶表示装置の電気力
線を表す図
【符号の説明】
11 透明基板 51 電極 61 透明基板 62 液晶分子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−218624(JP,A) 特開 平6−241133(JP,A) 特開 昭62−238529(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1343 G02F 1/1333

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の基板と、 前記第1の基板に対向して配置された第2の基板と、 前記第1の基板及び前記第2の基板間に挟持された液晶
    材料と、前記第1の基板上に配置された複数の電極と、 を有し、前記複数の電極のうち隣り合う電極間の電位差
    により前記液晶材料の液晶配列を変化させ表示を行う横
    電場方式の液晶表示装置において、 各電極は、断面で見たときに、隣り合う電極方向に張り
    出した凸部を有することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記電極は、断面で見たときに、前記第
    1の基板を下にして略逆台形状であることを特徴とする
    請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記電極は、断面で見たときに、高さ方
    向の中央部がくびれた鼓型状であることを特徴とする請
    求項1記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記液晶材料は、高分子に分散されてい
    ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 第1の基板と、 前記第1の基板に対向して配置された第2の基板と、 前記第1の基板及び前記第2の基板間に挟持された液晶
    材料と、 前記第1の基板上に配置された複数の電極と、 を有し、前記複数の電極のうち隣り合う電極間の電位差
    により前記液晶材料の液晶配列を変化させ表示を行う横
    電場方式の液晶表示装置において、 隣り合う電極同士は、前記第1の基板面からの高さが互
    いに異なることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記隣り合う電極のうち少なくとも一方
    が、断面で見たときに、隣り合う電極方向に張り出した
    凸部を有することを特徴とする請求項5記載の液晶表示
    装置。
  7. 【請求項7】 前記隣り合う電極のうち少なくとも一方
    が、断面で見たときに、前記第1の基板を下にして略逆
    台形状であることを特徴とする請求項6記載の液晶表示
    装置。
  8. 【請求項8】 前記隣り合う電極のうち少なくとも一方
    が、断面で見たときに、高さ方向中央部がくびれた鼓型
    状であることを特徴とする請求項6記載の液晶表示装
    置。
  9. 【請求項9】 前記液晶材料は、高分子に分散されてい
    ることを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置。
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