JPH04247428A - カイラルスメクチック液晶素子 - Google Patents
カイラルスメクチック液晶素子Info
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- JPH04247428A JPH04247428A JP3031390A JP3139091A JPH04247428A JP H04247428 A JPH04247428 A JP H04247428A JP 3031390 A JP3031390 A JP 3031390A JP 3139091 A JP3139091 A JP 3139091A JP H04247428 A JPH04247428 A JP H04247428A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は強誘電液晶を用いた表示
素子に関するものである。
素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】強誘電液晶を用いた表示素子に関しては
特開昭61−94023号公報などに示されているよう
に1ミクロンから3ミクロン位のセルギャップを保って
2枚の内面に透明電極を形成し配向処理を施したガラス
基板を向かい合わせて構成した液晶セルに、強誘電液晶
を注入したものが知られている。
特開昭61−94023号公報などに示されているよう
に1ミクロンから3ミクロン位のセルギャップを保って
2枚の内面に透明電極を形成し配向処理を施したガラス
基板を向かい合わせて構成した液晶セルに、強誘電液晶
を注入したものが知られている。
【0003】強誘電液晶を用いた上記表示素子の特徴は
強誘電液晶が自発分極を持つことにより、外部電界と自
発分極の結合力をスイッチングに使えることと強誘電液
晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と1対1に対応
しているため外部電界の極性によってスイッチングでき
ることである。
強誘電液晶が自発分極を持つことにより、外部電界と自
発分極の結合力をスイッチングに使えることと強誘電液
晶分子の長軸方向が自発分極の分極方向と1対1に対応
しているため外部電界の極性によってスイッチングでき
ることである。
【0004】強誘電液晶は一般にカイラル・スメクチッ
ク液晶(SmC*.SmH*)を用いるのでハルク状態
では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが上述の1ミク
ロンから3ミクロン位のセルギャップのセルにいれるこ
とによって液晶分子長軸のねじれを解消することができ
る。(P213−P234 N.A.LARK e
tal,MCLC,1983,Vol 94)。
ク液晶(SmC*.SmH*)を用いるのでハルク状態
では液晶分子長軸がねじれた配向を示すが上述の1ミク
ロンから3ミクロン位のセルギャップのセルにいれるこ
とによって液晶分子長軸のねじれを解消することができ
る。(P213−P234 N.A.LARK e
tal,MCLC,1983,Vol 94)。
【0005】実際の強誘電液晶セルの構成は図3に示す
ような単純マトリックス基板を用いていた。
ような単純マトリックス基板を用いていた。
【0006】強誘電液晶は以下FLCという。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のセル構成を用い
た場合には、液晶セルの耐久性に次のような問題点があ
った。
た場合には、液晶セルの耐久性に次のような問題点があ
った。
【0008】FLC分子はマトリックス駆動時の非選択
信号によってもある程度動くことが知られている。これ
は非選択信号を印加した画素の光学応答を取ると、印加
パルスと同期して光量に変動を生じていることなどから
も明らかである。いわゆる、スプレイ配向(上下基板間
で分子長軸の角度に大きくねじれのある配向)ではこの
ような分子のゆらぎは、それによって分子の安定位置が
変化(スイッチング)することがなければ表示内容を保
持できるので若干のコントラストの低下以外には問題と
はならなかった。ところが、上下基板間での分子長軸方
向の角度の変化の比較的少ない配向(以下ユニホーム配
向)のセルにおいては、液晶分子が電圧(例えば非選択
信号)の印加によって層内を移動するという現象が見ら
れる。この現象を図2を用いて詳しく説明する。
信号によってもある程度動くことが知られている。これ
は非選択信号を印加した画素の光学応答を取ると、印加
パルスと同期して光量に変動を生じていることなどから
も明らかである。いわゆる、スプレイ配向(上下基板間
で分子長軸の角度に大きくねじれのある配向)ではこの
ような分子のゆらぎは、それによって分子の安定位置が
変化(スイッチング)することがなければ表示内容を保
持できるので若干のコントラストの低下以外には問題と
はならなかった。ところが、上下基板間での分子長軸方
向の角度の変化の比較的少ない配向(以下ユニホーム配
向)のセルにおいては、液晶分子が電圧(例えば非選択
信号)の印加によって層内を移動するという現象が見ら
れる。この現象を図2を用いて詳しく説明する。
【0009】図2(a)は電圧印加前のセル状態、(b
)は電圧印加後のセル状態である。FLC36はシール
部材35内に封入されている。配向層としてはポリイミ
ド薄膜を用いてラビング方向は(a)、(b)共に下か
ら上に向かって上下基板共平行に行なっている。このよ
うな処理を行なうと、図2(c)に示すようにスメクチ
ック層はラビング方向と直交した方向に生成される。
)は電圧印加後のセル状態である。FLC36はシール
部材35内に封入されている。配向層としてはポリイミ
ド薄膜を用いてラビング方向は(a)、(b)共に下か
ら上に向かって上下基板共平行に行なっている。このよ
うな処理を行なうと、図2(c)に示すようにスメクチ
ック層はラビング方向と直交した方向に生成される。
【0010】セル厚をらせんピッチを解除できる位に十
分に薄くした場合においてFLC分子は2つの安定状態
を取り得るが、その内の1つの状態にセル内の全分子の
方向を揃えておく。
分に薄くした場合においてFLC分子は2つの安定状態
を取り得るが、その内の1つの状態にセル内の全分子の
方向を揃えておく。
【0011】この状態を+θの状態(図2(D))とす
ると、層法線に対してほぼ対象に−θの位置に他の安定
状態が存在する。
ると、層法線に対してほぼ対象に−θの位置に他の安定
状態が存在する。
【0012】この状態(+θ)下でセル全面に電界(例
えば、10Hz、±8Vの矩形波)を印加すると液晶分
子は+θの層法線に対する傾きを保ったまま図2(a)
中の点Aから点Bの方向へ層内を移動し始める。
えば、10Hz、±8Vの矩形波)を印加すると液晶分
子は+θの層法線に対する傾きを保ったまま図2(a)
中の点Aから点Bの方向へ層内を移動し始める。
【0013】その結果電圧印加を長時間続けると図2(
b)に示すようにA端には液晶のない部分Eを生じセル
厚はB部の方がA部より厚くなる。このような現象は、
液晶分子が−θの状態にある場合にはB端からA端に向
って層内を液晶が移動してE部のような液晶のない空隙
部がB端に生じる。
b)に示すようにA端には液晶のない部分Eを生じセル
厚はB部の方がA部より厚くなる。このような現象は、
液晶分子が−θの状態にある場合にはB端からA端に向
って層内を液晶が移動してE部のような液晶のない空隙
部がB端に生じる。
【0014】このような現象は20時間〜50時間とい
う比較的短い時間に生じる。E部のような電気光学的に
コントロールのできない部分の存在が表示品質上望まし
くないのはもちろんのこと、A部とB部のセル厚が時間
によって変化するのでは液晶パネル全体の駆動制御が難
しくFLCを用いた光学素子としては大きな問題となっ
ていた。
う比較的短い時間に生じる。E部のような電気光学的に
コントロールのできない部分の存在が表示品質上望まし
くないのはもちろんのこと、A部とB部のセル厚が時間
によって変化するのでは液晶パネル全体の駆動制御が難
しくFLCを用いた光学素子としては大きな問題となっ
ていた。
【0015】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、液晶駆動時のセル内での液晶分子の移
動を抑え表示品質を向上させた強誘電液晶素子の提供を
目的とする。
たものであって、液晶駆動時のセル内での液晶分子の移
動を抑え表示品質を向上させた強誘電液晶素子の提供を
目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明によれば画素内におけるスメクチックの層構造と
画素間(上下に電極がある部分を画素、上下の少なくと
も一方に電極がない部分を画素間と呼ぶ、以下同じ)に
おけるスメクチック層構造を異らせる。
本発明によれば画素内におけるスメクチックの層構造と
画素間(上下に電極がある部分を画素、上下の少なくと
も一方に電極がない部分を画素間と呼ぶ、以下同じ)に
おけるスメクチック層構造を異らせる。
【0017】
【作用】表示パネル内での液晶分子の移動が抑制される
。
。
【0018】
【実施例】本発明の実施例を図1に示す。図1(a)に
おいて10はガラス基板、11はガラス基板上に形成さ
れたITOパターン、12はITO上にスパッタ法によ
って形成された約1000ÅのTa2O5 膜、13は
ポリイミド系配向膜、14は垂直配向膜を示す。
おいて10はガラス基板、11はガラス基板上に形成さ
れたITOパターン、12はITO上にスパッタ法によ
って形成された約1000ÅのTa2O5 膜、13は
ポリイミド系配向膜、14は垂直配向膜を示す。
【0019】図1(a)に示したセルの下基板が本発明
における改善手段を具体的に示したもので、ラビング方
向と平行な方向の画素間を垂直配向処理を行なっている
。
における改善手段を具体的に示したもので、ラビング方
向と平行な方向の画素間を垂直配向処理を行なっている
。
【0020】下基板の作成手順は、ITOパターン上に
Ta2 O5 膜を形成した後LQ−1802(日立化
成社製、ポリイミド系配向膜13)をスピンナーによっ
て塗布270℃の温度で焼成して約300Åの厚さに形
成する。さらにこの配向膜13上にITOパターンと合
わせたレジストパターンを作成する。これはラビング方
向と平行(この段階ではまだラビング処理は行なってい
ない)方向の画素間だけを処理するためのもので、画素
部分がレジストによって保護されている。
Ta2 O5 膜を形成した後LQ−1802(日立化
成社製、ポリイミド系配向膜13)をスピンナーによっ
て塗布270℃の温度で焼成して約300Åの厚さに形
成する。さらにこの配向膜13上にITOパターンと合
わせたレジストパターンを作成する。これはラビング方
向と平行(この段階ではまだラビング処理は行なってい
ない)方向の画素間だけを処理するためのもので、画素
部分がレジストによって保護されている。
【0021】このようなレジストパターン上(ポストベ
ーク済)に垂直配向剤としてチッソ社製のODS−Eを
スピンナー塗布して、画素間部分を垂直配向性にする。
ーク済)に垂直配向剤としてチッソ社製のODS−Eを
スピンナー塗布して、画素間部分を垂直配向性にする。
【0022】次にレジストパターンを除去して上、下基
板とも同方向にラビング処理を行なう。
板とも同方向にラビング処理を行なう。
【0023】以上の手順で達成された図1(a)のセル
にカイラル・スメクチックC液晶を注入すると画素部分
ではラビング方向に垂直方向にスメクチック層が形成さ
れセル厚がらせんピッチを抑制するに十分薄ければ、図
1(b)、A部に示すような双安定な配向状態を示す。 しかし下側基板を垂直配向処理した画素間部分(図1(
b)、B部)では、A部と連続的な層構造を持たず双安
定な配向状態を取り得なかった。(一部は垂直配向し、
他は層方向が一定方向を向いていない)使用した強誘電
性液晶は次に示す特性を有するものを使用した。
にカイラル・スメクチックC液晶を注入すると画素部分
ではラビング方向に垂直方向にスメクチック層が形成さ
れセル厚がらせんピッチを抑制するに十分薄ければ、図
1(b)、A部に示すような双安定な配向状態を示す。 しかし下側基板を垂直配向処理した画素間部分(図1(
b)、B部)では、A部と連続的な層構造を持たず双安
定な配向状態を取り得なかった。(一部は垂直配向し、
他は層方向が一定方向を向いていない)使用した強誘電
性液晶は次に示す特性を有するものを使用した。
【0024】
【表1】Temp 30℃
Ps 5.8nc/cm2 Θチルト
角 14.3° ΔE 〜0
角 14.3° ΔE 〜0
【0025】
【表2】
82.3℃ 76.6 ℃
54.8 ℃ −20.9
℃ → →
→ →
Iso Ch
SmA SmC*
Cryst ←
← ←
← 81.8℃
77.3 ℃
−2.5 ℃図1(a)に示したセルはセ
ル厚が約1.32μmにコントロールされている。上下
基板が同構成(図1(a)における14がないもの)の
セルに全面均一に上下基板共同一方向にラビング処理を
行なったものでセル厚が約1.35μmとの液晶移動の
差異を次のように調べた。
54.8 ℃ −20.9
℃ → →
→ →
Iso Ch
SmA SmC*
Cryst ←
← ←
← 81.8℃
77.3 ℃
−2.5 ℃図1(a)に示したセルはセ
ル厚が約1.32μmにコントロールされている。上下
基板が同構成(図1(a)における14がないもの)の
セルに全面均一に上下基板共同一方向にラビング処理を
行なったものでセル厚が約1.35μmとの液晶移動の
差異を次のように調べた。
【0026】セル内に図2(a)に示すような層方向に
離れた2点A,Bを取り±8V、10Hzの矩形波を2
3時間室温で印加する前後のセル厚の差を測定して、合
わせて図2(b)のE部の存在の有無を調べた。
離れた2点A,Bを取り±8V、10Hzの矩形波を2
3時間室温で印加する前後のセル厚の差を測定して、合
わせて図2(b)のE部の存在の有無を調べた。
【0027】
【表3】
表1によってわかる通り従来例ではA点からB点の方向
に液晶が移動し、かつ、E部のような空隙部が発生して
いるのに対し本発明においてはほとんど液晶の流れは生
じていなくて又、E部のような空隙部も発生していなか
った。
に液晶が移動し、かつ、E部のような空隙部が発生して
いるのに対し本発明においてはほとんど液晶の流れは生
じていなくて又、E部のような空隙部も発生していなか
った。
【0028】なおセルサイズは1辺約100mmの正方
形の表示領域をもつセルである。
形の表示領域をもつセルである。
【0029】他の実施例として、上下基板のITO電極
間隙に前記実施例1と同様な垂直配向処理を施したセル
を構成してもよい。この場合には画素内だけがラビング
方向と直交する方向にスメクチック層が形成される。画
素間部分はスメクチック層の構造が画素内とは異って構
成される。
間隙に前記実施例1と同様な垂直配向処理を施したセル
を構成してもよい。この場合には画素内だけがラビング
方向と直交する方向にスメクチック層が形成される。画
素間部分はスメクチック層の構造が画素内とは異って構
成される。
【0030】このようにして作成したセルにおいても、
液晶分子の移動に関してはほぼ同様な効果を得ることが
できる。
液晶分子の移動に関してはほぼ同様な効果を得ることが
できる。
【0031】
【発明の効果】以上説明してきたように、画素内のスメ
クチック層に直交する画素間のスメクチック層構造を画
素内のスメクチック層構造と異なる不連続なものとして
おくことによって、駆動による液晶分子の移動を抑制し
て良好な表示特性を得ることができる。
クチック層に直交する画素間のスメクチック層構造を画
素内のスメクチック層構造と異なる不連続なものとして
おくことによって、駆動による液晶分子の移動を抑制し
て良好な表示特性を得ることができる。
【図1】(a)は実施例1の断面図、(b)は実施例1
の説明図である。
の説明図である。
【図2】(a),(b)は各々従来例の電圧印加前およ
び後のセル状態の説明図である。
び後のセル状態の説明図である。
【図3】(a)は従来例のセル断面図、(b)は従来の
電極の基板例の平面図である。
電極の基板例の平面図である。
10 ガラス基板
11 ITO膜
12 Ta2 O5 膜
13 ポリイミド系配向膜
14 垂直配向膜
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の帯状電極を並列して設けた2枚
の基板を各帯状電極が直交するように対向配置し、両基
板間に強誘電液晶を封止し上下基板の各帯状電極交差部
に画素を構成した表示素子の層構造において、上下基板
の少なくとも一方は隣接する前記帯状電極間に電極と平
行な配向膜を有することを特徴とする強誘電液晶素子の
層構造。 - 【請求項2】 前記上下両基板ともに隣接する各帯状
電極間に電極と平行な配向膜を有することを特徴とする
請求項1に記載した強誘電液晶素子の層構造。 - 【請求項3】 前記強誘電液晶の画素部分のスメクチ
ック層構造が画素間部分のスメクチック層構造と異なる
ことを特徴とする請求項1に記載した強誘電液晶素子の
層構造。 - 【請求項4】 前記基板は、ガラス基板と、該ガラス
基板上に設けた複数の平行なITO帯状電極と、該電極
を覆う絶縁膜と、該絶縁膜上に設けたポリイミド系配向
膜とからなり、該ポリイミド系配向膜上に前記電極と並
列させて各隣接電極間に垂直配向膜を形成したことを特
徴とする請求項1に記載した強誘電液晶素子の層構造。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3031390A JP2775527B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | カイラルスメクチック液晶素子 |
US07/828,123 US5303076A (en) | 1991-02-01 | 1992-01-30 | Chiral smectic liquid crystal device with homogeneous orientation layer on electrodes and homeotropic between electrodes |
US08/186,104 US5661532A (en) | 1991-02-01 | 1994-01-25 | Chiral smectic liquid crystal device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3031390A JP2775527B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | カイラルスメクチック液晶素子 |
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---|---|
JPH04247428A true JPH04247428A (ja) | 1992-09-03 |
JP2775527B2 JP2775527B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=12329938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3031390A Expired - Fee Related JP2775527B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | カイラルスメクチック液晶素子 |
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Country | Link |
---|---|
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EP0635748B1 (en) * | 1993-07-23 | 2001-12-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus and method for producing the same |
TW259845B (ja) * | 1993-07-30 | 1995-10-11 | Sharp Kk | |
US5689322A (en) * | 1993-07-30 | 1997-11-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having regions with different twist angles |
US5815230A (en) * | 1994-01-27 | 1998-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and process for production thereof |
JPH09113911A (ja) * | 1995-10-15 | 1997-05-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置 |
US6320639B1 (en) | 1996-03-11 | 2001-11-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and process for production thereof |
US6195147B1 (en) * | 1997-08-01 | 2001-02-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal substrate with optical modulation region having different alignment control forces |
JP3559719B2 (ja) | 1998-01-13 | 2004-09-02 | キヤノン株式会社 | プラズマアドレス型の液晶表示装置 |
US6519018B1 (en) | 1998-11-03 | 2003-02-11 | International Business Machines Corporation | Vertically aligned liquid crystal displays and methods for their production |
JP2001291594A (ja) | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Canon Inc | 導電性液晶素子 |
JP5121432B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2013-01-16 | キヤノン株式会社 | 液晶表示装置及びその製造方法並びに液晶プロジェクション装置 |
Citations (1)
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-
1991
- 1991-02-01 JP JP3031390A patent/JP2775527B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-30 US US07/828,123 patent/US5303076A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-25 US US08/186,104 patent/US5661532A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0368924A (ja) * | 1989-08-07 | 1991-03-25 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5661532A (en) | 1997-08-26 |
JP2775527B2 (ja) | 1998-07-16 |
US5303076A (en) | 1994-04-12 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |