JP2551848B2 - 強誘電性液晶パネル - Google Patents

強誘電性液晶パネル

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、圧電素子として発音装置に利用できるとと
もに、表示素子として表示にも利用できる強誘電性液晶
パネルに関するものである。
[従来の技術] 従来、表示用の強誘電性液晶パネルを製造する場合に
は、均一な配向状態を得るために、パネルを構成する上
下の電極基板に施す配向処理方向は、片方の電極基板の
配向処理方向に対して他方の電極基板の配向処理方向が
反平行(180度)となるようにラビングなどの配向処理
を施して、この両電極基板間に液晶を注入していた。
上記構成の強誘電性液晶パネルは発音機能を有するこ
とが知られているが、上記両電極基板の配向処理方向の
なす角度が180度の場合、その機能は不十分で、両電極
基板の配向処理方向を90度前後にすることで十分な発音
機能を得ていた。しかしこのパネルは配向状態が悪く、
表示用としては利用できなかった。
[解決しようとする課題] このように、従来の強誘電性液晶パネルは、表示用と
発音用とを兼用することができず、目的に応じて各別に
製造しなければならないので、製造に手間がかかる問題
があった。
そこで本発明の目的は、表示用にも発音用にも兼用で
きる強誘電性液晶パネルを提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明の特徴は、対向
する2枚の電極基板間に、相転移系列においてN*相が存
在する強誘電性液晶が封入される一方、ホモジニアス配
向される強誘電性液晶パネルにおいて、パネルの前面か
ら見た上記両電極基板の配向処理方向の示す捩れの方向
が、強誘電性液晶のN*相での液晶分子の捩れ方向と逆方
向であり、かつ両電極基板の配向処理方向のなす角度
を、110度以上150度以下としているところにある。
[実施例] 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示すように、2枚の電極基板1,2が所定間隙
をもって対向しており、この間隙内に強誘電性液晶3が
封止材4によって封止してある。電極基板1,2の対応面
には、駆動電極1a,2aと配向層1b,2bが形成されている。
電極基板1の前面および電極基板2の背面には、偏光板
5,6が設けてある。
封入される強誘電性液晶3は、その相転移系列におい
てカイラルネマティック(N*)相(コレステリック(C
h)相)が存在する材料が選ばれる。
また配向層1b,2bは、ポリイミド膜をスピンコートし
た後でベーキングし、これをラビング法などにより配向
してホモジニアス配向処理を行ったものである。いまN*
相での液晶分子の捩れ方向が右捩れである強誘電性液晶
3を使用した場合における電極基板1,2の配向処理の方
向について説明する。第2図に示すように、電極基板1
の前面から見て、電極基板1は矢印a方向に、電極基板
2は矢印b方向にそれぞれ配向処理されている。矢印a
とbとのなす角度は、第3図に示すように、110度以上1
50度以下となるようにしてある。すなわち、この矢印a
方向及びb方向の配向処理により、両電極基板1,2の配
向処理方向の示す捩れの方向は、左捩れ方向の配向処理
となり、封入されている強誘電性液晶3の液晶分子の上
記した右捩れ方向とは、逆方向に配向処理されたことに
なる。この配向処理によって、封入された強誘電性液晶
3の液晶分子は、N*相において、30度以上70度以下の角
度で電極基板1側から電極基板2側へ右捩れ配向する。
そしてこの効果により強誘電性液晶を示すSmC*相まで温
度を下げたとき、表示に適した均一な配向が得られるの
である。なおN*相での捩れのピッチは、電極基板1,2間
の間隙に対して充分に長いものである。
第4図は市販の強誘電性液晶ZLI−3774(メルク社
製)を用いて、配向処理方向のなす角を130度として構
成した本発明の強誘電性液晶パネルと、表示用として用
いられていた反平行の配向処理を施した従来の強誘電性
液晶パネルとの圧電特性を、各周波数での音圧により超
過した測定結果を示している。横軸は各パネルの電極間
に印加される交流電圧の駆動周波数であり、20Hz〜20KH
zの範囲で測定を行なった。縦軸は音圧(dB)であり、
電極の上方約15mmの位置で、マイクロフォンにより音圧
を測定し、本発明の強誘電性液晶パネルについて測定し
た音圧特性Aと、従来のパネルについて測定した音圧特
性Bとを得た。このグラフから明らかなように、本発明
のものは十分に音圧レベルが高いが、従来のものは本発
明に比して音圧レベルが低く、発音用としては適さない
ことが分る。
第5図は、本発明者らが従来発音用に用いていたの10
0度配向の強誘電性液晶パネルについて、上記と同様の
方法で測定した音圧特性Cを示している。このグラフか
ら、本発明の強誘電性液晶パネルは、発音専有の強誘電
性液晶パネルとほぼ同等の音圧特性を発揮していること
が理解できる。
第6図および第7図は、強誘電性液晶パネルの配向面
の状態を示す偏光顕微鏡写真(倍率=50倍)であって、
第6図は配向角度を130度とした本発明の強誘電性液晶
パネルであり、第7図は発音用として用いられていた配
向角度が100度の従来の強誘電性液晶パネルである。こ
の2枚の顕微鏡写真から、本発明のものは、配向むらが
なく均一で良好な配向状態が維持されているのに対し、
従来のものは、筋状の欠陥が多数見え、配向状態が崩れ
ていることが理解できる。このことから、従来のものは
発音用として使用できたとしても表示用には適さないこ
とが分る。これに対し本発明のものは、発音用にも表示
用にも適しているものである。
なお、配向角度は小さすぎると配向が乱れるので110
度以上が望ましく、大きすぎると音圧が低くなるので15
0度以下が望ましい。
[効果] 以上の構成を有する本発明の強誘電性液晶パネルは、
表示用としても配向のむらがなく良好な均一な表示が可
能であり、また発音用としても十分な音圧が得られるか
ら、表示用および発音用に兼用できる強誘電性液晶パネ
ルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は断面
図、第2図は両電極基板の配向処理方向を示す斜視図、
第3図は配向処理方向のなす角の説明図、第4図は本発
明および従来の表示用の強誘電性液晶パネルの圧電特性
を比較して示す特性図、第5図は従来の発音用の強誘電
性液晶パネルの圧電特性を示す特性図、第6図および第
7図は本発明および従来の発音用の強誘電性液晶パネル
の配向層の構造を示すそれぞれの偏光顕微鏡写真であ
る。 1,2……電極基板、1a,2a……電極、1b,2b……配向層、
3……強誘電性液晶、a,b……配向処理方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−56932(JP,A) 特開 昭62−18522(JP,A) 特開 昭62−131697(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対向する2枚の電極基板間に、相転移系列
    においてN*相が存在する強誘電性液晶が封入される一
    方、ホモジニアス配向される強誘電性液晶パネルにおい
    て、 上記パネルの前面から見た上記両電極基板の配向処理方
    向の示す捩れの方向が、上記強誘電性液晶のN*相での液
    晶分子の捩れ方向と逆方向であり、 かつ上記両電極基板の配向処理方向のなす角度を、110
    度以上150度以下とした ことを特徴とする強誘電性液晶パネル。
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