JPS62124525A - 液晶装置 - Google Patents
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- JPS62124525A JPS62124525A JP60265333A JP26533385A JPS62124525A JP S62124525 A JPS62124525 A JP S62124525A JP 60265333 A JP60265333 A JP 60265333A JP 26533385 A JP26533385 A JP 26533385A JP S62124525 A JPS62124525 A JP S62124525A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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-
- G—PHYSICS
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- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
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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
【発明の詳細な説明】
「発明の利用分野」
この発明はスメクチック液晶に関するもので、特にその
代表例の１つである強誘電性液晶（以下ＦＬＣという）
を用いた液晶装置に関し、よりコントラスト比の向上を
図り、マイクロ・コンピュータ、ワードプロセッサまた
はテレビ等の表示部の薄膜化を図る液晶装置、さらにデ
ィスクメモリ等のメモリ装置、スピーカ等の音響機器へ
応用する液晶装置に関する。
代表例の１つである強誘電性液晶（以下ＦＬＣという）
を用いた液晶装置に関し、よりコントラスト比の向上を
図り、マイクロ・コンピュータ、ワードプロセッサまた
はテレビ等の表示部の薄膜化を図る液晶装置、さらにデ
ィスクメモリ等のメモリ装置、スピーカ等の音響機器へ
応用する液晶装置に関する。
ｒ従来技術」
従来、スメクチック液晶を用いて液晶装置を作製せんと
する場合、この液晶の一対の基板の内側に一対の電極を
設け、その電極上に対称配向膜を設ける方式が知られて
いる。
する場合、この液晶の一対の基板の内側に一対の電極を
設け、その電極上に対称配向膜を設ける方式が知られて
いる。
しかし、かかる単純マトリックス構造または各画素に非
線型素子が直列に連結されたアクティブ素子構造におい
て、最も重要な要素として、前記したスメクチック液晶
が十分大きいＥｃ（１）ｉ界電界またはスレッシュホー
ルド電界）を有することが重要である。このＥｃは液晶
が所定の電界以下では初期の状態（例えば非透過）を維
持し、所定の電界以上においてきわめて急峻に反転し、
他の状態（例えば透過）を呈する現象、およびこの逆に
透過より非透過となる現象をいう。即ち、このＥｃはＥ
ｃ＋（正に電界を加える場合に観察される臨界電界）と
、逆にＥｃ−（負に電界を加える場合に存在する電界）
とがある。このＥｃ＋とＥｃ−は必ずしも絶対値におい
て同じではないが、液晶に接する配向処理のプロセス条
件により概ね一致させることができる。
線型素子が直列に連結されたアクティブ素子構造におい
て、最も重要な要素として、前記したスメクチック液晶
が十分大きいＥｃ（１）ｉ界電界またはスレッシュホー
ルド電界）を有することが重要である。このＥｃは液晶
が所定の電界以下では初期の状態（例えば非透過）を維
持し、所定の電界以上においてきわめて急峻に反転し、
他の状態（例えば透過）を呈する現象、およびこの逆に
透過より非透過となる現象をいう。即ち、このＥｃはＥ
ｃ＋（正に電界を加える場合に観察される臨界電界）と
、逆にＥｃ−（負に電界を加える場合に存在する電界）
とがある。このＥｃ＋とＥｃ−は必ずしも絶対値におい
て同じではないが、液晶に接する配向処理のプロセス条
件により概ね一致させることができる。
しかしかかるＥｃ＋とＥｃ−はスメクチックン反晶にお
いてはきわめてその存在が乏しく、特にカイラルスメク
チックＣ相を用いる１夜品においては、この液晶を印加
するパルス電界の電界強度とそのパルス巾との値に大き
く依存している。そのためマトリックス表示においては
ｒＡＣバイヤス法」として知られている励起方式を用い
なければならないし、正方向に書換えんとする時、一度
負のパルスを加え、次に正のパルスを所定の電界強度と
時間とを精密に制御して加える。また逆に負方向に書き
換えんとする場合も一度正のパルスを加え、次に負のパ
ルスを所定の電界強度と時間との精密な制御のもとに加
えなければならない。
いてはきわめてその存在が乏しく、特にカイラルスメク
チックＣ相を用いる１夜品においては、この液晶を印加
するパルス電界の電界強度とそのパルス巾との値に大き
く依存している。そのためマトリックス表示においては
ｒＡＣバイヤス法」として知られている励起方式を用い
なければならないし、正方向に書換えんとする時、一度
負のパルスを加え、次に正のパルスを所定の電界強度と
時間とを精密に制御して加える。また逆に負方向に書き
換えんとする場合も一度正のパルスを加え、次に負のパ
ルスを所定の電界強度と時間との精密な制御のもとに加
えなければならない。
「発明が解決しようとする問題点」
かくの如きスメクチック液晶であって、特に強誘電性液
晶として用いんとした時、これまでの技術では前記した
如き「＾Ｃバイヤス法」を用いなければならない。しか
しこのバイヤス法は周辺回路がきわめて複雑になってし
まうため、ディスプレイ装置とした時、これよりも簡単
な周辺回路が求められている。そのためには、液晶それ
自体が十分明確なＥｃを有していることが重要になる。
晶として用いんとした時、これまでの技術では前記した
如き「＾Ｃバイヤス法」を用いなければならない。しか
しこのバイヤス法は周辺回路がきわめて複雑になってし
まうため、ディスプレイ装置とした時、これよりも簡単
な周辺回路が求められている。そのためには、液晶それ
自体が十分明確なＥｃを有していることが重要になる。
この十分明確なＨｅを作らんとした時、これまでのＦｌ
、Ｃは、その周波数特性をおとす等の制約のもとに、不
十分なＥｃで満足せざるを得ないのが実情であった。
、Ｃは、その周波数特性をおとす等の制約のもとに、不
十分なＥｃで満足せざるを得ないのが実情であった。
本発明はかかる強誘電性液晶を用いた場合、液晶それ自
体にＥｃを有することを求めるのではなく、この液晶と
配向膜（配向処理）とを一体物とみなし、その全体で実
質的に有効なＥｃを得んとしたものである。
体にＥｃを有することを求めるのではなく、この液晶と
配向膜（配向処理）とを一体物とみなし、その全体で実
質的に有効なＥｃを得んとしたものである。
ｒ問題を解決するための手段」
かかる問題を解くため、本発明はＥｃを決定する要素と
してＦＬＣに密接または実質的に密接する一方または双
方に強誘電体（以下ＦＥともいう）を設けたものである
。そしてこのスメクチック液晶の強誘電体のＥｃを実質
的にＦＥにより決定するべく試みたものである。
してＦＬＣに密接または実質的に密接する一方または双
方に強誘電体（以下ＦＥともいう）を設けたものである
。そしてこのスメクチック液晶の強誘電体のＥｃを実質
的にＦＥにより決定するべく試みたものである。
即ち、本発明においてはこのＦＥを配向膜として用い、
この配向膜が自発分穫を有し、かつ１０００Å以下例え
ば２００〜３００人とする。そしてこの配向膜は透光性
であるが、光学的異方性を好ましくは有さないものより
選ばれる。
この配向膜が自発分穫を有し、かつ１０００Å以下例え
ば２００〜３００人とする。そしてこの配向膜は透光性
であるが、光学的異方性を好ましくは有さないものより
選ばれる。
その縦断面図を第１図に示す。
第１図において強誘電性液晶（ＦＬＣ） （１） 、配
向膜（２Ｌ（２’）、一対を構成する透光性電極（３Ｌ
（３’）。
向膜（２Ｌ（２’）、一対を構成する透光性電極（３Ｌ
（３’）。
さらに透光性基板（４）、（４’）を有する。
この第１図の電気的等価回路を用い本発明を以下に記す
。
。
この際のＦＬＣ（１）が電気的等価回路としてＧｚ（コ
ンダクタンス）、ＣＺ（キャパシタンス）を有する。
ンダクタンス）、ＣＺ（キャパシタンス）を有する。
又ＦＥ（２）の等価回路としてＧ、（コンダクタンス）
。
。
Ｃ１（キャパシタンス）を有する。すると電気的等価回
路は第２図を有する。この両端子間にｖｏの電圧を印加
した時、Ｃ，、Ｃ，に加わる電圧Ｖｌ＋電荷ＱＩ＋Ｃ２
，Ｇ２に加わる電圧をＶＺ＋ 電荷０□とすると、Ｖ、
＝Ｖ、＋Ｖ２ ｔ Ｖ、 ＝ −Ｖｏ Ｃ，＋ Ｃ２ でｔ＝Ｑにおいて分圧される。
路は第２図を有する。この両端子間にｖｏの電圧を印加
した時、Ｃ，、Ｃ，に加わる電圧Ｖｌ＋電荷ＱＩ＋Ｃ２
，Ｇ２に加わる電圧をＶＺ＋ 電荷０□とすると、Ｖ、
＝Ｖ、＋Ｖ２ ｔ Ｖ、 ＝ −Ｖｏ Ｃ，＋ Ｃ２ でｔ＝Ｑにおいて分圧される。
この時、ＦＥの厚さは２００〜３００ 人であり、ｌ’
Ｌｃの厚さは２〜３μであるため、Ｃ＋はＣ２より十分
大である。その結果、初期において ν２＃ｖ０ となり、初期状態においては印加電圧のほとんどすべて
がＦＬＣに印加される。
Ｌｃの厚さは２〜３μであるため、Ｃ＋はＣ２より十分
大である。その結果、初期において ν２＃ｖ０ となり、初期状態においては印加電圧のほとんどすべて
がＦＬＣに印加される。
さらにＦＥとＦＬＣとの界面においてｔ秒後に蓄積され
るＱは次式で与えられる。
るＱは次式で与えられる。
この一般式において前記したＣ＋＞Ｃｚである条件及び
ＦＥは十分絶縁性であることよりｃ、＝０の条件で与え
られる。す°るとその結果、Ｖ、、Ｖｔは＝Ｃｚ （
ＶＯＶｌ ） 上式を変形して で与えられる。
ＦＥは十分絶縁性であることよりｃ、＝０の条件で与え
られる。す°るとその結果、Ｖ、、Ｖｔは＝Ｃｚ （
ＶＯＶｌ ） 上式を変形して で与えられる。
さらにこのＶ、に対しｔが十分大きくなると、Ｖ、＝Ｖ
。
。
となる。
即ち、印加の初期においては電極間に印加した電圧はほ
とんどがＦＬＣに印加され、その値は殆どの電圧がＦＥ
に印加されることになる。言い換えるならば、最初ＦＬ
Ｃを勅の状態にする。その後ＦＥにこの電圧が印加され
、このＦＥが所定の反転または非反転を行う。するとこ
のＰＥの反転または非反転に従って次にＥｃが十分率さ
いＦＬＣの反転または非反転が決められる。
とんどがＦＬＣに印加され、その値は殆どの電圧がＦＥ
に印加されることになる。言い換えるならば、最初ＦＬ
Ｃを勅の状態にする。その後ＦＥにこの電圧が印加され
、このＦＥが所定の反転または非反転を行う。するとこ
のＰＥの反転または非反転に従って次にＥｃが十分率さ
いＦＬＣの反転または非反転が決められる。
即ちＦＥのＰｓ（自発分極）に従属してＦＬＣの分極の
値を変えさせることができる。
値を変えさせることができる。
その結果、ＦＬＣに十分なＥｃがなくても、ＦＥ自体が
有するＥｃを可変制御することにより、このＦＥのＦＥ
に従ってＦＬＣが従属的に従い、結果として見掛は上Ｆ
ＣＣが大きなＥｃを有するようにさせることができる。
有するＥｃを可変制御することにより、このＦＥのＦＥ
に従ってＦＬＣが従属的に従い、結果として見掛は上Ｆ
ＣＣが大きなＥｃを有するようにさせることができる。
以上の結果より、本発明はスメクチック液晶と直列に強
誘電体を存在せしめ、この強誘電体の分極に従って液晶
の反転、非反転を決定することをその思想としている。
誘電体を存在せしめ、この強誘電体の分極に従って液晶
の反転、非反転を決定することをその思想としている。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例１
第１図は本発明の構成の縦断面図である。
図面において、ガラス基板（４） 、 （４°）上に透
明導電膜、例えばＩＴＯ（酸化インジューム・スズ）、
さらにこの一方の上面に第１の電極（２”）を他の電極
の上面に第２の配向膜を設けた。
明導電膜、例えばＩＴＯ（酸化インジューム・スズ）、
さらにこの一方の上面に第１の電極（２”）を他の電極
の上面に第２の配向膜を設けた。
即ちＰＲとしてポリビニリデンフロライト（ＣＨｚＣｈ
）−（Ｖ叶という）を用いた。さらにこのＶ叶にトリフ
ロロエチレン（ＴｒＦＥ）を混合し、コポリマとして用
いた。これをスピン法にて電極上に添加薄膜とするため
、これを１０重量％をメチル・エチル・ケノン溶液にと
かした。スピンコードすると、この薄め方とスピナの回
転スピードに従ってＦＥの厚さを制御できる。この後こ
の溶液を加熱気化除去をした。本発明においては、さら
にこのＦＥに対し公知のラビング処理を施し配向させ、
配向膜とした。
）−（Ｖ叶という）を用いた。さらにこのＶ叶にトリフ
ロロエチレン（ＴｒＦＥ）を混合し、コポリマとして用
いた。これをスピン法にて電極上に添加薄膜とするため
、これを１０重量％をメチル・エチル・ケノン溶液にと
かした。スピンコードすると、この薄め方とスピナの回
転スピードに従ってＦＥの厚さを制御できる。この後こ
の溶液を加熱気化除去をした。本発明においては、さら
にこのＦＥに対し公知のラビング処理を施し配向させ、
配向膜とした。
他の電極上にはこのＦＢであっても、また１、１．１．
トリメチルシラザン等の他の配向膜を形成させた。
トリメチルシラザン等の他の配向膜を形成させた。
この側の表面に対しては、ラビング処理を施すことを省
略し、非対称配向膜とした。
略し、非対称配向膜とした。
次にこの配向膜が形成された一対の基板の周辺部を互い
に封止（図示せず）し、公知の方法にてＦＬＣを充填し
た。このＦＬＣは、例えばＦＢと８７との１＝１のブレ
ンド品を用いた。この液晶は０Ｍ０ＯＰＰとＭＢＲ八と
のブレンド品を用いてもよい。又例えば特開昭５６−１
０７２１６．特開昭５９−９８０５Ｌ特開昭５９−１１
８７４４に示される液晶を用いてもよい。
に封止（図示せず）し、公知の方法にてＦＬＣを充填し
た。このＦＬＣは、例えばＦＢと８７との１＝１のブレ
ンド品を用いた。この液晶は０Ｍ０ＯＰＰとＭＢＲ八と
のブレンド品を用いてもよい。又例えば特開昭５６−１
０７２１６．特開昭５９−９８０５Ｌ特開昭５９−１１
８７４４に示される液晶を用いてもよい。
かかるセルの電極は１ｍｍ Ｘ １ｍｍとなり、マトリ
ックス構成させ、それぞれに±ＩＯＶの電圧を加えた。
ックス構成させ、それぞれに±ＩＯＶの電圧を加えた。
するとこの電界が加わっても画素はシランカップリング
材のみを用いた従来の方法では見られないきわめてきれ
いなＥｃを実質的に有せしめることが可能となった。
材のみを用いた従来の方法では見られないきわめてきれ
いなＥｃを実質的に有せしめることが可能となった。
第３図は縦軸に透過率、横軸に印加電圧を示している。
この図面において従来例として示された曲＆１（９）、
（９′）はシランカップリング材のみを用いた非対称配
向処理法で得たものである。（そのＥｃはきわめて小さ
くばらつきやすい欠点を有する。）本発明においては曲
線（１０） 、 （１０”）を得ることができ、きわめ
てきれいなＥｃ＋、Ｅｃ−を得ることができた。
（９′）はシランカップリング材のみを用いた非対称配
向処理法で得たものである。（そのＥｃはきわめて小さ
くばらつきやすい欠点を有する。）本発明においては曲
線（１０） 、 （１０”）を得ることができ、きわめ
てきれいなＥｃ＋、Ｅｃ−を得ることができた。
そしてかかるＥｃを有するため、例えば７２０ ｘ４８
０画素を有する大面積のディスプレイに対してもまった
くクロストークのない表示をさせることが可能となり得
る。
０画素を有する大面積のディスプレイに対してもまった
くクロストークのない表示をさせることが可能となり得
る。
本発明において、さらにシュアリング（液晶を充填した
後−友釣に微小距離ずらすことにより配向を行う）法、
温度勾配法をラビング法に変えてまたはこれに加えて行
うことは有効である。
後−友釣に微小距離ずらすことにより配向を行う）法、
温度勾配法をラビング法に変えてまたはこれに加えて行
うことは有効である。
「効果Ｊ
本発明は以上に示す如く、強誘電体を配向膜とし、それ
を一方または双方に配設したものである。
を一方または双方に配設したものである。
そのためより一層Ｅｃの明確な液晶装置を得ることがで
きた。
きた。
この強誘電体を下地とし、その上に公知の配向膜処理を
施し、この強誘電体と強誘電性液晶とを実質的に密接す
る方式としてもよい。また、この強誘電体は第１図の電
極等の上のみに選択的に形成しても、また電極を含む全
面に形成してもよい。
施し、この強誘電体と強誘電性液晶とを実質的に密接す
る方式としてもよい。また、この強誘電体は第１図の電
極等の上のみに選択的に形成しても、また電極を含む全
面に形成してもよい。
この液晶装置は単にディスプレイのみならずスピーカ、
プリンタまたはディスクメモリに対しても適用でき、ス
メクチック液晶の光学的異方性の適用可能な製品に適用
できる。
プリンタまたはディスクメモリに対しても適用でき、ス
メクチック液晶の光学的異方性の適用可能な製品に適用
できる。
第１図は本発明の液晶装置の縦断面図である。
第２図は本発明の等価回路図を示す。
第３図は本発明と従来例の特性の一例を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一対の基板の内側にスメクチック液晶が充填された
液晶装置において、前記液晶に密接または実質的に密接
する一方または双方には強誘電体薄膜が設けられたこと
を特徴とする液晶装置。 ２、一対の基板の内側に電極を互いに対抗して設け、該
一対の電極間にスメクチック液晶が充填された液晶装置
において、前記液晶に密接または実質的に密接する一方
または双方の電極との間には強誘電体薄膜が設けられた
ことを特徴とする液晶装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、強誘
電体は有機物よりなることを特徴とする液晶装置。 ４、特許請求の範囲第１項または第２項において、強誘
電体は配向膜として設けられたことを特徴とする液晶装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60265333A JPS62124525A (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | 液晶装置 |
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