JPS6360424A - 強誘電性液晶素子 - Google Patents

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

以下、本発明を図面に基すき説明する。

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
。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

“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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

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。

（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。

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。

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
。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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。
2. （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。
3. （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。