JP3382117B2 - 反強誘電性液晶表示素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、反強誘電性液晶表
示素子に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】反強誘電性液晶のように大きな自発分極
を有する液晶材料は、表面安定化表示モードにおいて高
速応答性、広視野角といった特徴を示すことから、次世
代の液晶表示素子の材料として期待されている。特に近
年では、それぞれの画素にアクティブ素子を設け駆動す
るアクティブマトリクス型表示素子として動画表示も多
く試みられている。液晶表示素子として用いられる場
合、反強誘電性液晶はスメクチック相の温度範囲で使用
される。スメクチック相では、液晶分子は基板間に挟持
されることで層法線方向が基板と平行な層構造を形成す
る。これに対して現在ＴＦＴ液晶表示素子に多く用いら
れるネマチック液晶は、液晶分子が基板の厚み方向に所
定の角度ねじれて配列している構造であり、層構造は示
さない。層構造を示すスメクチック液晶は、ネマチック
液晶と比較してより高い秩序性を持つので、この秩序性
を崩さず乱れのない配向状態を得るためには、より高度
な配向制御技術が必要になる。例えばスメクチック液晶
は、アクティブマトリクスアレイ基板やカラーフィルタ
基板といった凹凸のある基板間に挟持した場合、平坦な
基板を使用した場合と同様のラビング配向処理を施して
も、その配向が大きく乱されてしまう。ネマチック液晶
ではこのような現象はない。 【０００３】この配向の乱れを解消するために、一般に
液晶を注入後電場を印加しながら熱処理を施すことが知
られているが、上記のスメクチック液晶の配向の乱れを
解消するには至っていない。 【０００４】また、スメクチック液晶のように大きな自
発分極を有する液晶材料は、一般にスメクチックC 相を
形成するが、より高温側にスメクチックA 相を示すこと
が多い。熱処理を施して、等方相から徐冷しつつ液晶材
料を配向制御する場合、スメクチックA 相からスメクチ
ックC 相への温度変化の課程で層間隔が変化するため、
形成されるスメクチックC 相の層の方向が配向膜の配向
処理方向と垂直にならず、層法線方向が配向処理方向か
ら一定角度傾く現象が生じる。この時に液晶表示素子の
一対のガラス基板のラビング方向が平行であると、基板
間に狭持された反強誘電性液晶材料の配向が大きく乱さ
れてしまうのである。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
鑑みてなされたもので、大きな自発分極を持つ反強誘電
性液晶材料の配向の乱れを無くし、かつ一軸制御された
配向を実現することで、高い表示性能を持つ反強誘電性
液晶表示素子を提供することを目的とする。 【０００６】 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、色毎に高さの
違う複数の色部が周期的に並んでいるカラーフィルタ基
板と、前記カラーフィルタ基板に対向して配置され、画
素電極及びこの各々の画素電極に対応してアクティブ素
子が複数設けられたアレイ基板と、前記複数の色部上に
形成された第１の配向膜と、前記画素電極上に形成され
た第２の配向膜と、前記第１及び第２の配向膜が対向配
置され、この第１及び第２の配向膜間に形成された反強
誘電性液晶とを具備し、前記第１の配向膜は、前記高さ
の異なる複数の色部の高さが順に増加する方向へ配向処
理され、前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜の配向
処理方向と所定の角度をもって配向処理されていること
を特徴とする反強誘電性液晶表示素子を提供する。 【０００８】 【発明の実施の形態】我々は一対の基板のラビング方向
を、互いに所定の角度ずらすことで乱れのないスメクチ
ックの層が形成できることを実験的に確認している。ず
らす角度については、使用する反強誘電性液晶材料によ
って一義的に決まる。また我々の研究の結果、配向乱れ
のないスメクチック相を形成するためには、ＴＦＴやカ
ラーフィルタの形成された凹凸のある基板上の配向膜を
ラビングする方向には、基板によって最適な方向がある
ことも分かった。図１に、本発明の反強誘電性液晶表示
素子の断面図を示す。ガラスやプラスチックの基板１上
にゲート電極２、ゲート絶縁膜３、を介して形成された
半導体膜４が形成されている。この半導体膜４上には信
号線端子５と画素電極端子６が形成され、これらによっ
てＴＦＴが構成されている。このＴＦＴの画素電極端子
６には画素電極７（ITO ：Indium Tin Oxide）が接続さ
れている。さらに、これらＴＦＴ、画素電極７上には配
向膜８が形成されている。対向する基板１０の上には、
色部９とブラックマトリクス１５からなるカラーフィル
タが形成され、対向電極１６（ＩＴＯ）と配向膜１７が
全面に形成されている。ＴＦＴアレイ基板１とカラーフ
ィルタ基板１０はスペーサ１２を介して対向配置され、
これらの間には反強誘電性液晶１１が挟持されている。
ＴＦＴ基板１とカラーフィルタ基板１０には、それぞれ
クロスニコル状態に配置された偏光子１３、１４が配置
されている。ここでスペーサ１２はセルギャップを一定
に保つために基板上に分散されたスペーサーボールであ
るが、柱状のスペーサーでも構わない。ただし、スペー
サーボール密度は、１００個／ｍｍ２以下であることが
好ましい。セルギャップは１．５μｍ以上２．５μｍ以
下と非常に狭いため、上下基板上に設けられた電極間で
のリークを防ぐために、配向膜８、１７の下に別途無機
材料からなる絶縁膜を設けることは有用である。本発明
で、ＴＦＴアレイ基板やカラーフィルタ基板など凹凸の
ある基板上の配向処理は、凹凸の程度や頻度の少ない方
向に行うことが必要である。図２は、ＴＦＴアレイ基板
１の膜面からみた図である。基板長辺方向に平行にゲー
ト線２１が等間隔に形成され、基板短辺方向に平行に信
号線２２が等間隔に形成されている。ゲート線２１、信
号線２２に囲まれた部分には、画素電極２３が形成され
ている。この画素電極２３は基板短辺方向が長手方向、
基板長辺方向が短手方向の形状をしている。ここで、Ｔ
ＦＴは逆スタガ構造を採用しており、ゲート線２１と信
号線２２のクロス部分では信号線２２が前面に配線され
ている。図２（ｂ）は、図２（ａ）の略図である。本発
明では、図中２４の方向にラビング等の配向処理を施
す。大きい誘電異方性を有する反強誘電性液晶を良好に
配向させるためには、強いラビング処理が望ましい。し
かしながら、凹凸のある基板上に形成されたポリイミド
配向膜を強く擦るとポリイミド膜が剥れるという問題が
ある。これに対して本発明では、ラビングを画素電極の
長手方向であり、かつ、最も凸である信号線２２に沿っ
て行っているので、強く擦っても配向膜が剥れることが
ない。図２（ｃ）はＴＦＴがスタガ構造をとっている場
合の略図で、クロス部分ではゲート線２１が手前にきて
いる。この場合は、凹凸の頻度の少ない２５と程度の少
ない２６のいずれかの方向にラビングを行うことが好ま
しい。これ以降の図においては信号線を太線、ゲート線
を２本線と、簡略化した形で示す。図３はＴＦＴアレイ
基板３１と対向基板３２のラビング方向のずれを説明す
る図である。両基板は膜面を内側に向けて配置されてお
り、矢印は膜面の配向処理方向を示す。前述したよう
に、逆スタガ構造を採用しているＴＦＴアレイ基板３１
は、画素電極の長手方向、矢印３３の方向にラビング処
理される。また対向基板３２は矢印３３の方向とは所定
の角度２Θずれた矢印３４の方向にラビングされる。こ
のときＴＦＴアレイ基板３１と対向基板３２間に挟持さ
れる反強誘電性液晶は、ＴＦＴアレイ基板３１のラビン
グ方向３３と対向基板３２のラビング方向３４の中間、
すなわち基板短辺方向に対して角Θずれた方向に層法線
方向を向けた層を形成して配向する。カラーフィルタに
おいてもその凹凸によって、良好なラビング方向があ
る。カラーフィルタ基板４５は、それぞれの色によって
その高さが違うが、図４（ａ）に一例を示す。レッド４
１とブルー４２は０．１μｍの差があり、ブルー４２と
グリーン４３は０．１μｍの差がある。さらにレッド４
１はグリーン４３より０．２μｍ高い。４４はブラック
マトリックスである。このように大きな段差が生じてい
るカラーフィルタ基板４５のラビング方向は、異なる色
部を横切らない方向、もしくは矢印４６に示した順に高
さが増加する方向が好ましい。カラーフィルタの色部の
配列は複数あるが、ここでは代表的な３つの例を挙げ
る。いずれもカラーフィルタ基板１１の膜面から見た図
であり、それぞれ図４（ｂ）ストライプ配列、図４
（ｃ）デルタ配列、図４（ｄ）モザイク配列と呼ばれて
いる。ストライプ配列図４（ｂ）の場合は、異なる色部
を横切らない方向として、ストライプに沿った方向に配
向処理することが好ましい。または順に高さが増加する
方向として、矢印４７で示す方向、すなわちストライプ
に対して左方向は１８０°全ての方向で好ましい。すな
わち順に高さが増加するグリーン４３、ブルー４２、レ
ッド４１の方向にラビング処理することが好ましい。デ
ルタ配列図４（ｃ）では矢印４８、４９、５０の方向
が、順に高さが増加するグリーン４３、ブルー４２、レ
ッド４１の方向である。モザイク配列図４（ｄ）では矢
印５１、５２の方向が順に高さが増加するグリーン４
３、ブルー４２、レッド４１の方向である。このように
順に色部の高さが増加する方向にラビングすることで、
ポリイミド配向膜の剥離を防ぐことができる。図５はカ
ラーフィルター基板５４とＴＦＴ基板５３のラビング方
向のずれを説明する図である。両基板は膜面を内側に向
けて配置されており、矢印は膜面の配向処理方向を示
す。前述したように、カラーフィルター基板５４はスト
ライプ配列の色部と平行方向、矢印５６の方向にラビン
グ処理される。またＴＦＴ基板５３は矢印５６の方向と
は所定の角度２Θずれた矢印５５の方向にラビングされ
る。このときカラーフィルタ基板５４とＴＦＴ基板５３
間に挟持される反強誘電性液晶は、カラーフィルタ基板
５４のラビング方向５６とＴＦＴアレイ基板５３のラビ
ング方向５５の中間、すなわち基板短辺方向に対して角
Θずれた方向に層法線方向を向けた層を形成して配向す
る。カラーフィルタ基板、ＴＦＴアレイ基板の両方に凹
凸がある場合は、より凹凸の程度、または頻度の大きい
方の基板について、前述と同様に配向処理することが望
ましいが、画素部が凸部になっているカラーフィルタ側
を優先してラビング方向を決定することが多い。図６は
図３のラビング方法で作成したセルに、反強誘電性液晶
を注入したときの構造をカラーフィルター側から見たと
きの図である。図３のようにＴＦＴ基板６１のラビング
方向をセル短辺方向、矢印６１の方向にラビング処理
し、カラーフィルタ基板のラビング方向を、矢印６１か
ら角２Θずれた方向６２にラビング処理した場合、反強
誘電性液晶は図６に示すような層を形成して配向する。
層の法線方向は矢印６１からΘずれた方向にそろう。 【０００９】封止後に電場を印加しながら熱処理を施す
と、液晶の体積が微妙に変化して、シール部分から反強
誘電性液晶の層に沿って液晶未注入部分が成長すること
がある。この欠陥の侵入をできるだけ防ぐためには、層
が図７（ａ）に示すように注入口７１を層７２ができる
だけ短いほうに設けることが好ましい。図７（ｂ）のよ
うに層７５が長く伸びているほうに注入口７４を設ける
と、前述の欠陥がセル７６の表示部分にまで進入してし
まい表示特性上好ましくない。この欠陥は、図７（ｃ）
に示すように注入口と平行に液晶層を形成した場合に最
も効果的に抑制される。よって、凹凸を考慮しても若干
の自由度があるカラーフィルタ側のラビングの方向を、
注入後の層構造と注入口が平行になるように考慮するこ
とで、欠陥の入り込みを最小限に抑えることが可能であ
る。 【００１０】このように強誘電性液晶や反強誘電性液晶
などの大きな自発分極を有する液晶材料を一様に配向さ
せるためには、両基板の配向処理方向をずらす必要があ
る。本発明は、凹凸のある一方の基板について最適な方
向にラビングを行い、他方の基板について液晶材料より
一義的に決定される角度をもってラビングすることによ
って、高い表示性能を持つ液晶表示素子を供給すること
が可能である。 【００１１】以下、本発明の大きな自発分極を有する液
晶材料とTFT アレイを具備したセルを使用した液晶表示
素子の配向処理の実施例を示す。なお、これら実験例
は、本発明の理解を容易にする目的で記載されるもので
あり、本発明の主旨を変えない範囲で種々変更して行う
ことができる。 【００１２】（実施例１）図１に示した表示素子を以下
の方法で作製した。ゲート電極２、酸化シリコン膜等を
用いた絶縁膜３、を介して形成したアモルファスシリコ
ン等による半導体膜４に接するふたつの端子５と６で構
成したＴＦＴと画素電極７（ＩＴＯ：Indium Tin Oxid
e）が形成された逆スタガ構造のＴＦＴアレイ基板１と
色部９とブラックマトリクス１５からなるカラーフィル
タと対向電極１６（ＩＴＯ）が形成された対向基板１０
を準備する。これらの基板双方に、絶縁膜と配向膜を兼
ねたポリイミド（オプトマーＡＬ−１０５１：日本合成
ゴム（株））８、１７を厚さ６５ｎｍで印刷により成膜
する。これらをオーブンで焼成した後、図９に示す方
向、すなわち、逆スタガ構造のＴＦＴアレイ基板９３と
カラーフィルタ基板９４の双方について、基板短辺方向
からともに時計方向に８°ずらした方向９１、９２にラ
ビングを行う。ラビング強度は、ラビングローラーの押
し込み量を０．５ｍｍとする。我々の研究の結果反強誘
電性液晶を良好に層構造に配向させるためには、ラビン
グローラーの押し込み量が０．４ｍｍ以上０．７以下で
あればいいことが分かった。０．３ｍｍ以下であると、
反強誘電性液晶は線状或いは扇状の構造となり、良好な
表示特性が得られない。また０．７ｍｍよりも大きくな
ると、ポリイミド配向膜が剥れてしまい反強誘電性液晶
を配向できなくなってしまう。本実施例ではラビングロ
ーラーの押し込み量を０．５ｍｍとしたが、ラビング後
に膜面を顕微鏡で観察したところ、ＴＦＴアレイ基板９
３では配線近傍のポリイミド配向膜１７が若干はがれて
はいたものの画素領域には至っておらず、カラーフィル
タ基板９４ではポリイミド配向膜８のはがれは全く認め
られなかった。これは図４（ａ）（ｂ）に示すように色
部の低い順（グリーン４３→ブルー４２→レッド４１）
に周期的に繰り返している方向にラビング処理している
ためである（図９）。このようにラビング処理した両基
板に、張り合わせのためのエポキシ接着剤を所定の位置
に付与する。次に基板面に直径２μｍの樹脂製のスペー
サーボール１２を密度１００個／ｍｍ² になるように散
布し、画素部分と電極部分が重なるように基板を合わせ
て接着し液晶セルを形成する。次に反強誘電性液晶材料
１１として、ＡＦＬＣ液晶材料ＭＬＣ−００７６（三井
石油化学社製）を準備し、真空容器に前述の液晶セルを
置き、真空下で液晶セルの加熱温度を液晶材料１１の融
点である１００℃以上に設定したあと、液晶１１で注入
口を塞ぎ、セル外部の気圧を大気圧に戻すことによって
液晶材料１１を液晶セル内に充填する。液晶が充填され
た液晶セルを電場を印加しながら熱処理を施したとこ
ろ、液晶が一方向に揃った層構造が得られ、良好な配向
状態であることが確認された。この結果、コントラスト
は１００と、飛躍的に向上した。 【００１３】（実施例２）図１に示した表示素子を以下
の方法で作製した。ゲート電極２、酸化シリコン膜等を
用いた絶縁膜３、を介して形成したアモルファスシリコ
ン等による半導体膜４に接するふたつの端子５と６で構
成したＴＦＴと画素電極７（ＩＴＯ：Indium Tin Oxid
e）を具備した逆スタガ構造のＴＦＴアレイ基板１と、
色部９とブラックマトリクス１５からなる平坦化された
カラーフィルタと対向電極１６（ＩＴＯ）を具備した対
向する対向基板１０を準備する。次にこれら双方の基板
に絶縁膜と配向膜を兼ねたポリイミド（オプトマーＡＬ
−１０５１：日本合成ゴム（株））８、１７を厚さ６５
ｎｍ印刷により成膜した。これら配向膜が形成された基
板をオーブンで焼成した後、図１０に示した方向、すな
わち、ＴＦＴ基板１０３に関しては基板短辺方向に平行
な方向１０１に、平坦化カラーフィルタ基板１０４に関
しては、これから時計回りに１６°ずらした方向１０２
にラビングを行う。このとき、ラビング強度はラビング
ローラーの押し込み量を０．７ｍｍとしたが、ラビング
後に膜面を顕微鏡で観察したところ、ポリイミド配向膜
８、１７がはがれる様子は全く認められなかった。カラ
ーフィルター側の基板は予め色部の凹凸を埋め込んで平
坦化処理を施したものを使用したので、ポリイミド配向
膜の剥れは見られなかった。次にこれら配向処理した両
基板に張り合わせのためのエポキシ接着剤を所定の位置
に付与する。基板面に直径２μｍの樹脂製のスペーサー
ボール１２を密度１００個／ｍｍ² になるように散布
し、画素部分と電極部分が重なるように基板を合わせて
接着し液晶セルを形成する。次に反強誘電液晶材料１１
として、ＡＦＬＣ液晶材料ＭＬＣ−００７６（三井石油
化学社製）を準備し、真空容器に前述の液晶セルを置
き、真空下で液晶セルの加熱温度を液晶材料１１の融点
である１００℃以上に設定したあと、液晶１１で注入口
を塞ぎ、セル外部の気圧を大気圧に戻すことによって液
晶材料１１を液晶セル内に充填する。この液晶が充填さ
れた液晶セルに電場を印加しながら熱処理を施したとこ
ろ、一方向に揃った層構造が得られ、良好な配向状態で
あることが確認された。この結果、コントラストは１０
０と、飛躍的に向上した。 【００１４】（比較例１）図１に示した表示素子を以下
の方法で作製した。ゲート電極２、酸化シリコン膜等を
用いた絶縁膜３、を介して形成したアモルファスシリコ
ン等による半導体膜４に接するふたつの端子５と６で構
成したＴＦＴと画素電極７（ＩＴＯ：Indium Tin Oxid
e）を具備した逆スタガ構造のＴＦＴアレイ基板１と、
色部９とブラックマトリクス１５からなるカラーフィル
タと対向電極１６（ＩＴＯ）を具備した対向基板１０を
準備する。これら双方の基板に絶縁膜と配向膜を兼ねた
ポリイミド（オプトマーＡＬ−１０５１：日本合成ゴム
（株））８、１７を厚さ６５ｎｍ印刷により成膜した。
これら配向膜が形成された基板をオーブンで焼成した
後、図８に示した方向、すなわち、逆スタガ構造のＴＦ
Ｔアレイ基板８３とカラーフィルタ基板８４の双方につ
いて、基板短辺方向からともに時計方向に８°ずらした
方向８１、８２にラビングを行った。ラビングの強さは
ラビングローラーの押し込み量を０．７ｍｍとした。こ
の比較例では、カラーフィルタの色部が高い順に周期的
に並んでいる方向にラビングしたものである。すなわち
図４（ａ）（ｂ）で、レッド４１→ブルー４２→グリー
ン４３となる方向にラビング処理をした。ラビング後に
膜面を顕微鏡で観察したところ、ＴＦＴアレイ基板８３
では配線近傍のポリイミド配向膜１７が若干はがれては
いたものの画素領域には至っていなかったが、カラーフ
ィルタ基板８２では画素領域にいたるまで広くはがれて
いる様子が観察された。 【００１５】（比較例２）図１に示した表示素子を以下
の方法で作製した。ゲート電極２、酸化シリコン膜等を
用いた絶縁膜３、を介して形成したアモルファスシリコ
ン等による半導体膜４に接するふたつの端子５と６で構
成したＴＦＴと画素電極７（ＩＴＯ：Indium Tin Oxid
e）を具備した逆スタガ構造のＴＦＴアレイ基板１と、
色部９とブラックマトリクス１５からなるカラーフィル
タと対向電極１６（ＩＴＯ）を具備した対向基板１０を
準備する。これら双方の基板に、絶縁膜と配向膜を兼ね
たポリイミド（オプトマーＡＬ−１０５１：日本合成ゴ
ム（株））８、１７を厚さ６５ｎｍ印刷により成膜す
る。これら配向膜が形成された基板をオーブンで焼成し
た後、図８に示した方向、すなわち、逆スタガ構造のＴ
ＦＴアレイ基板８３とカラーフィルタ基板８４の双方に
ついて、基板短辺方向からともに時計方向に８°ずらし
た方向８１、８２にラビングを行った。このとき、ラビ
ングローラーの押し込み量を０. ７ｍｍから０. ５ｍｍ
に減らすことで、（比較例１）より弱いラビングを行っ
た。ラビング後に膜面を顕微鏡で観察したところ、ポリ
イミド配向膜８、１７のはがれは認められなかった。次
に配向処理された両基板に張り合わせのためのエポキシ
接着剤を所定の位置に付与する。基板面に直径２μｍの
樹脂製のスペーサーボール１２を密度１００個／ｍｍ²
になるように散布し、画素部分と電極部分が重なるよう
に基板を合わせて接着し液晶セルを形成する。次に反強
誘電性液晶材料１１として、ＡＦＬＣ液晶材料ＭＬＣ−
００７６（三井石油化学社製）を準備し、真空容器に前
述の液晶セルを置き、真空下で液晶セルの加熱温度を液
晶材料１１の融点である１００℃以上に設定したあと、
液晶１１で注入口を塞ぎ、セル外部の気圧を大気圧に戻
すことによって液晶材料１１を液晶セル内に充填した。
ところが、この液晶セルに電場を印加しながら熱処理を
施したものの、層構造は得られず、配向規制力が不十分
な場合に観察される扇状組織が観察された。この結果、
コントラストは〜２と、著しく低い値となった。この比
較例では配向膜が剥れないよう配向処理を弱く施したも
のの、配向処理が弱いと十分に反強誘電性液晶を配向す
るにはいたっていないことが分かった。ところで、強誘
電性液晶や反強誘電性液晶のように大きな自発分極を有
するスメスチック液晶は、注入時間を充分にとらないと
一様な配向が難しく、ひどい場合は層に平行なすじ状の
欠陥が生じるという問題がある。そこで図１１に示すよ
うにセル横手方向に複数の注入口１１１を設けることに
よって、液晶供給能力を上げることができ、供給不足か
ら生じるすじ状の欠陥を防ぐことができる。また注入時
間の短縮を同時に図ることが可能となる。すじ状の欠陥
は注入速度と関係があり、より低速での注入によってす
じ欠陥を抑えることができる。よって、前述の方法でも
すじ欠陥が消えなかった場合には、図１１に示したよう
にラビング方向と注入方向が逆になるように注入口を設
けることは効果的である。また形成される層の法線方向
を基板短手方向に平行にすることで、配向破壊を防ぐこ
とができる。すなわち基板長手方向には大きな応力がか
かるのでこの方向に層の法線方向がそろうと、層に沿っ
て配向の亀裂が生じてしまう。従って基板長手方向に層
がそろう方向に配向することで、液晶に応力がかかりに
くくできる。さらに図１２（ａ）に示すように、基板長
手方向に液晶層がそろう方向、すなわち基板短手方向に
液晶層の法線がそろうように配向させることで、横方向
の視野角を広くすることができる。これは液晶が１２１
のように配向するので、視野角に劣る方向が表示画面の
上のほうになるので、結果として横方向の視野が広がる
のである。これに対して図１２（ｂ）に示すように液晶
層がそろう方向が基板短手方向だと、１２２のように液
晶分子が横方向に配向してしまうので、視野角に劣る方
向が、表示画面横になる。この結果として横方向の視野
は狭くなる。このことからも液晶層は基板長手方向に揃
うようにすることが好ましい。 【００１６】 【発明の効果】以上説明した如く、強誘電性液晶や反強
誘電性液晶のように大きな自発分極を持つ液晶材料の配
向を良好に行うことができ、表示特性の向上を図ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】ＴＦＴアレイとカラーフィルタを具備した液晶
表示素子のセル断面図 【図２】本発明のＴＦＴアレイを具備した基板の平面図
（ａ）と、簡略図と好ましいラビング方向（ｂ）（ｃ） 【図３】本発明のＴＦＴアレイを具備した基板の配線方
向と対向基板の配向方向を示した模式図 【図４】本発明のカラーフィルタを具備した基板の断面
図（ａ）、ストライプ配列を示す平面図（ｂ）、デルタ
配列を示す平面図（ｃ）、モザイク配列を示す平面図
（ｄ） 【図５】本発明のカラーフィルタを具備した基板の配向
方向と、平坦なＴＦＴ基板の配向方向を示した模試図 【図６】図３に示すラビング方法で作製した液晶セルの
層構造をカラーフィルタ側からみたときの模式図 【図７】層構造と注入口の位置関係の模式図 【図８】比較例によるＴＦＴアレイ基板と、対向電極を
設けたカラーフィルタ基板の各ラビング方向の模式図 【図９】本発明によるＴＦＴアレイ基板と、対向電極を
設けたカラーフィルタ基板の各ラビング方向の模式図 【図１０】本発明によるＴＦＴアレイ基板と、対向電極
を設けたカラーフィルタ基板の各ラビング方向の模式図 【図１１】注入工程を考慮した本発明の液晶セルの模式
図 【図１２】層構造と分子の運動を示す液晶セルの模式図 【符号の説明】 １、１０…ガラス、プラスチック等の基板 ２…ゲート電極 ３…絶縁膜 ４…半導体膜 ５、６…端子 ７…画素電極（ITO ：Indium Tin Oxide） ８、１７…配向膜を兼ねた絶縁層 ９…カラーフィルタの色部 １１…反強誘電性液晶材料 １２…スペーサーボール １３、１４…偏光板 １５…ブラックマトリクス １６…対向電極（ITO ） ２１…ゲート線 ２２…信号線 ２３…画素電極 ２４、２５、２６…ラビング方向 ３１…逆スタガ構造ＴＦＴ基板 ３２…カラーフィルタ基板（裏から見た図） ３３…ラビング方向 ３４…ラビング方向（裏から見た図） ４１…色部（赤） ４２…色部（青） ４３…色部（緑） ４４…ブラックマトリクス ４５…ガラス、もしくはプラスチック基板 ４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２…本特許で
提案するラビング方向 ５３…ＴＦＴアレイ基板（裏から見た図） ５４…カラーフィルタ基板 ５５…ラビング方向（裏から見た図） ５６…ラビング方向 ６１…ラビング方向 ６２…ラビング方向（裏から見た図） ７１、７４、７７…注入口 ７２、７５、７８…スメクチック層 ７３、７６、７９…セル ８１…ラビング方向 ８２…ラビング方向（裏から見た図） ８３…ＴＦＴアレイ基板 ８４…カラーフィルタ基板（裏から見た図） ９１…ラビング方向 ９２…ラビング方向（裏から見た図） ９３…ＴＦＴアレイ基板 ９４…カラーフィルタ基板（裏から見た図） １０１…ラビング方向 １０２…ラビング方向（裏から見た図） １０３…ＴＦＴアレイ基板 １０４…平坦化カラーフィルタ基板（裏から見た図） １１１…注入口 １１２…スメクチック層 １１３…カラーフィルタ基板側からみたセル １１４…ＴＦＴアレイ基板のラビング方向 １１５…カラーフィルタ基板のラビング方向（裏から見
た図） １２１、１２２…液晶分子の光学的一軸異方性の運動 １２３、１２４…スメクチック層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高頭 孝毅 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平９−15658（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−146423（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−306818（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−136623（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1337 510 G02F 1/1335 505 G02F 1/141

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】色毎に高さの違う複数の色部が周期的に並
   んでいるカラーフィルタ基板と、 前記カラーフィルタ基板に対向して配置され、画素電極
   及びこの各々の画素電極に対応してアクティブ素子が複
   数設けられたアレイ基板と、 前記複数の色部上に形成された第１の配向膜と、 前記画素電極上に形成された第２の配向膜と、 前記第１及び第２の配向膜が対向配置され、この第１及
   び第２の配向膜間に形成された反強誘電性液晶とを具備
   し、 前記第１の配向膜は、前記高さの異なる複数の色部の高
   さが順に増加する方向へ配向処理され、 前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜の配向処理方向
   と所定の角度をもって配向処理されていることを特徴と
   する反強誘電性液晶表示素子。