JP2000292773A - 液晶素子、及び該液晶素子の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変動に伴う画質の悪化を防止する。 【解決手段】 スメクチック液晶２を有する透過型液晶
パネルＰにおいて、書き込み電圧の印加時間や液晶２の
自発分極を調整することによって透過率−書き込み電圧
の温度依存性を小さくし、温度変動に伴う画質の悪化を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶を用いた液晶
素子及び該液晶素子の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種々の情報を表示するディス
プレイとしてＣＲＴが知られているが、このＣＲＴは、
動画出力を行うＴＶやＶＴＲに、あるいはパソコンのモ
ニター等に広く用いられている。

【０００３】しかしながら、このＣＲＴは、種々の問
題、すなわち、 ＊ その特性上静止画像に対しては、フリッカや解像度
不足による走査縞などが視認性を低下させたり、焼きつ
きによる蛍光灯の劣化が起ったりするという問題や、 ＊ ＣＲＴの発生する電磁波が人体に悪影響を与え、Ｖ
ＤＴ作業者の健康を害する恐れがあるという問題や、 ＊ その構造上、画面後方にスペースを必要とするた
め、オフィスや家庭の省スペース化を阻害しているとい
う問題、があり、このようなＣＲＴの問題を解決するも
のとして種々のタイプの液晶素子が開発されている。 ＊ 例えば、ツイステッド・ネマチック（ｔｗｉｓｔｅ
ｄ ｎｅｍａｔｉｃ；ＴＮ）液晶を用いたものが知られ
ており、それは、エム・シャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）
とダブリュー・ヘルフリッヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）
著の“アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌ
ｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）、第１８巻、
第４号（１９７１年２月１５日発行）、第１２７頁〜１
２８頁”において示されている。

【０００４】近年、このような液晶を用いた液晶素子と
して、アクティブマトリクス型のものの開発が行われて
おり、急速な生産技術の進歩によって１０〜１２インチ
クラスのディスプレイが歩留り良く製造されている。か
かる液晶素子は、一つ一つの画素にトランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を備えており、クロストーク等の問題が解決される
反面、液晶の応答速度が遅くて動画の画質が劣り、視野
角が狭いという問題がある。 ＊ これに対して、強誘電性液晶分子（強誘電性を示す
液晶分子）の屈折率異方性を利用して偏光素子との組み
合わせにより透過光線を制御する型の表示素子が、クラ
ーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガーウオル（Ｌａｇｅｒｗ
ａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０７２
１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書等）。
この強誘電性液晶は、一般に特定の温度域において、カ
イラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）またはＨ相（Ｓｍ
Ｈ＊）を有し、この状態において、加えられる電界に応
答して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態の
いずれかを取り、かつ電界の印加のないときはその状態
を維持する性質（すなわち、双安定性メモリー性）を有
し、その上、自発分極により反転スイッチングを行うた
め、非常に速い応答速度を示す。更に視覚特性も優れて
いることから、特に、高速、高精細、大画面の表示素子
あるいはライトバルブとして適していると考えられる。 ＊ また、最近では、チャンダニ、竹添らによって、反
強誘電性を示す液晶（以下、“反強誘電性液晶”とす
る）を利用した液晶素子も提案されている（Ｊａｐａｎ
ｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ 第２７巻、１９８８年Ｌ７２９頁）。この
反強誘電性液晶は、強誘電性液晶と同様に、液晶分子の
屈折率異方性と自発分極を利用して表示素子を構成する
ものである。また、この反強誘電性液晶は、一般に特定
の温度域において、カイラルスメクチックＣＡ相（Ｓｍ
ＣＡ＊）を有し、この状態において無電界時には平均的
な光学安定状態はスメクチック層法線方向になるが、電
界印加によって平均的な光学安定状態が層法線方向から
傾き、結局３つの安定状態を有するものである。そし
て、この反強誘電性液晶を利用した液晶素子は、上述の
ように自発分極を利用してスイッチングを行うものであ
ることから、非常に速い応答速度を示し、高速の表示素
子、あるいはライトバルブとして期待されている。 ＊ そして、この反強誘電液晶材料については、ヒステ
リシスが小さく、階調表示に有利な特性を有するＶ字型
応答特性のものが最近発見された（たとえば、ジャパニ
ーズ ジャーナル オブ アプライド フィジックス
（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第３６巻、１９９７年、３５
８６頁）。そして、このタイプの液晶をアクティブマト
リクス型の液晶素子に用い、高速のディスプレイを実現
しようという提案もされている（特開平９−５００４９
号公報）。しかし、これらのタイプの液晶を駆動するに
は、現状のところ非常に大きな電荷が必要であり、実現
するに際して大きな障壁となっている。

【０００５】これに対して、上述した強誘電性液晶をア
クティブマトリクス型の液晶素子で駆動する場合にはそ
のような問題はなくて高速駆動が可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したア
クティブマトリクス型の液晶素子においては、印加電圧
（書き込み電圧）と光透過率との特性が例えば図５のよ
うになっているが、該特性の温度依存性が大きかったた
め、駆動する液晶素子の温度によっては階調ずれが局部
的又は全体的に生じて画質が悪化してしまうという問題
があった。

【０００７】そこで、本発明は、温度変化に伴う画質の
悪化を防止した液晶素子及び該液晶素子の駆動方法を提
供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置
された一対の基板と、これら一対の基板の間に配置され
たスメクチック液晶と、複数の画素を構成すると共に該
スメクチック液晶を挟み込むように配置された第１電極
及び第２電極と、該第２電極に接続されて各画素毎に配
置された複数のスイッチング素子と、該スイッチング素
子のゲートに接続された第３電極と、該スイッチング素
子のソースに接続された第４電極と、を備え、かつ、前
記第４電極及び前記第１電極を所定の電位に保持した状
態で前記第３電極へのゲート電圧の印加に基づき前記ス
イッチング素子をオンすることによって前記第４電極と
前記第２電極とを同電位にして駆動される液晶素子にお
いて、電圧を印加した場合における前記液晶の透過率
（％）をＴとし、該電圧を除去した場合における前記液
晶の透過率（％）をＴ_d とした場合に、それらの透過率
が、

【０００９】

【式５】 となるように設定されている、ことを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、所定間隙を開けた状態に
配置された一対の基板と、これら一対の基板の間に配置
されたスメクチック液晶と、複数の画素を構成すると共
に該スメクチック液晶を挟み込むように配置された第１
電極及び第２電極と、該第２電極に接続されて各画素毎
に配置された複数のスイッチング素子と、該スイッチン
グ素子のゲートに接続された第３電極と、該スイッチン
グ素子のソースに接続された第４電極と、を備えた液晶
素子であって、前記第４電極及び前記第１電極を所定の
電位に保持した状態で前記第３電極へのゲート電圧の印
加に基づき前記スイッチング素子をオンすることによっ
て前記第４電極と前記第２電極とを同電位にし書き込み
電圧を前記液晶に印加する液晶素子の駆動方法におい
て、電圧を印加した場合における前記液晶の透過率
（％）をＴとし、該電圧を除去した場合における前記液
晶の透過率（％）をＴ_d とした場合に、それらの透過率
が、

【００１１】

【式６】 となるように設定されている、ことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。

【００１３】本実施の形態にて駆動される液晶素子Ｐ
は、図１及び図２に示すように、所定間隙を開けた状態
に配置された一対の基板１ａ，１ｂと、これら一対の基
板１ａ，１ｂの間に配置されたスメクチック液晶２と、
複数の画素を構成すると共に該スメクチック液晶２を挟
み込むように配置された第１電極３及び第２電極４と、
該第２電極４に接続されて各画素毎に配置された複数の
スイッチング素子５と、該スイッチング素子５のゲート
に接続された第３電極Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…と、該スイッチン
グ素子５のソースに接続された第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…
と、を備えたアクティブマトリクス型である。

【００１４】次に、本実施の形態に係る液晶素子Ｐの駆
動方法について、図３を参照して説明する。ここで、図
３は、本発明に係る液晶素子の駆動方法の一例を示すタ
イミングチャート図であり、(a) は、第３電極Ｇ₁ ，Ｇ
₂ ，…を介してスイッチング素子５のゲートに印加され
るゲート電圧Ｖ_g のタイミングを示す図であり、(b)
は、第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…を介してスイッチング素子
５のソースに印加される電圧のタイミングを示す図であ
り、(c) は、スメクチック液晶２に印加される電圧を示
す図であり、(d) は、スメクチック液晶２の光学応答を
示す図である。

【００１５】本実施の形態における液晶素子Ｐの駆動
は、 ＊ 前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…及び前記第１電極３を
所定の電位に保持した状態で（同図(b) 参照）、 ＊ 前記第３電極Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…にゲート電圧Ｖ_g2を印
加し（同図(a) 参照）、 ＊ それによって、前記スイッチング素子５をオンして
前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…と前記第２電極４とを同電
位にし、 ＊ それによって、スメクチック液晶２に書き込み電圧
Ｖ_D を印加する、ことによって行えば良い。

【００１６】この場合、かかるスメクチック液晶２への
書き込み電圧Ｖ_D の印加は、 ＊ 前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…に書き込み電圧Ｖ_D を
印加すると共に前記第１電極３の電位を０Ｖにした状態
で行っても良く（同図(b) 参照）、 ＊ 前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…の電位を０Ｖにすると
共に前記第１電極３に書き込み電圧Ｖ_D を印加した状態
で行っても良く、 ＊ 前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…及び前記第１電極３に
所定電圧をそれぞれ印加した状態で行っても良い（かか
る場合には、所定電圧を合成したものが書き込み電圧Ｖ
_D となる）。

【００１７】この場合、スメクチック液晶２に書き込み
電圧Ｖ_D を印加する前にリセット電圧Ｖ_R を印加すると
良い（図３(c) 参照）。その方法としては、 ＊ 前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…にリセット電圧Ｖ_R を
印加すると共に前記第１電極３の電位を０Ｖにした状態
（同図(b) 参照）、 ＊ 前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…の電位を０Ｖにすると
共に前記第１電極３にリセット電圧Ｖ_R を印加した状
態、或は、 ＊ 前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…及び前記第１電極３に
所定電圧をそれぞれ印加した状態（かかる場合には、所
定電圧を合成したものがリセット電圧Ｖ_Rとなる）、の
いずれかの状態で、 ＊ 前記第３電極Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…にゲート電圧Ｖ_g1を印
加し（同図(a) 参照）、 ＊ それによって、前記スイッチング素子５をオンして
前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…と前記第２電極４とを同電
位にし、 ＊ それによって、スメクチック液晶２にリセット電圧
Ｖ_R を印加する、方法を挙げることができる。

【００１８】なお、書き込み電圧Ｖ_D の大きさは表示階
調に応じて可変制御すれば良く、リセット電圧Ｖ_R の大
きさは、例えば−１０Ｖで一定としたり、或は前記書き
込み電圧Ｖ_D の大きさに応じて可変制御すると良い。

【００１９】また、書き込み電圧Ｖ_D とリセット電圧Ｖ
_R とが逆極性で、かつ直流成分がほとんど生じないよう
にすると良い。

【００２０】本明細書においては、書き込み電圧Ｖ_D と
は、画像表示を行うためにスメクチック液晶２に印加さ
れる電圧（すなわち、第１電極３と第２電極４との間に
印加される電圧）を意味し、リセット電圧Ｖ_R とは、画
像のリセットを行うためにスメクチック液晶２に印加さ
れる電圧（すなわち、第１電極３と第２電極４との間に
印加される電圧）を意味するものとする。

【００２１】ところで、本実施の形態においては、電圧
を印加した場合における前記液晶２の透過率（％）をＴ
とし、該電圧を除去した場合における前記液晶２の透過
率（％）をＴ_d とした場合に、それらの透過率が、

【００２２】

【式７】 となるように設定されている。

【００２３】なお、これは、書き込み電圧Ｖ_D をスメク
チック液晶２に印加している時間（以下、“書き込み電
圧印加時間”とする）Δｔや液晶２の自発分極を制御す
ることによって達成すれば良い。具体的には、書き込み
電圧印加時間Δｔや液晶２の自発分極を、図８に示す
“適正範囲”にすれば良い。

【００２４】また、液晶素子Ｐがいかなる温度でも上記
適正範囲にあることが理想的ではあるが、実用上は５０
℃以下の温度で上記適正範囲にあれば良く、４０℃以下
の温度、或は３０℃以下の温度で上記適正範囲にあれば
良い。

【００２５】ところで、上述した書き込み電圧印加時間
Δｔの上限は、駆動周波数に基づき規定される（例えば
６０Ｈｚの駆動周波数で駆動する場合、１フレーム期間
Ｆ₀は約１６．７ｍｓｅｃとなり、リセット期間Ｆ₁ を
考慮しない場合でも該１フレーム期間Ｆ₀ が上限とな
る）ため、前記スメクチック液晶２の自発分極は１０ｎ
Ｃ／ｃｍ² 以下にする必要がある。

【００２６】また、前記スメクチック液晶２の自発分極
によってではなく、書き込み電圧印加時間Δｔによって
前記Ｔ_d ／Ｔの値を制御するには、図３(a) 乃至(c) に
示すように、前記第４電極Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…及び前記第１
電極３の電位を共に０Ｖとした状態で、所定のタイミン
グにてゲート電圧Ｖ_g3を印加して前記スイッチング素子
５をオンし、第２電極４に印加されている電圧を除去す
る必要がある。

【００２７】次に、上式の意味について、図４を参照し
て説明する。ここで、図４は、液晶が反転する様子を説
明するための模式図であり、(a) は無電界状態の液晶分
子の様子を示す図、(b) は小さな電圧を印加したときの
液晶分子の様子を示す図、(c) は大きな小さな電圧を印
加したときの液晶分子の様子を示す図である。

【００２８】いま、前記第１電極３と前記第２電極４と
の間に電圧を印加した場合にはスメクチック液晶２は反
転されるが、その反転モードには、 ＊ Ｓｗｉｎｇといわれる反転モード（同図(b) 参照）
と、 ＊ Ｌａｔｃｈといわれる反転モード（同図(c) 参照）
と、 がある。なお、Ｓｗｉｎｇモードで反転する液晶分子の
量やＬａｔｃｈモードで反転する液晶分子の量は、印加
電圧（書き込み電圧）の大きさや時間によって異なるも
のの、一般的に、Ｓｗｉｎｇモードで反転する液晶分子
は、前記基板１ａ，１ｂから離れた部分の液晶分子であ
って、Ｌａｔｃｈモードで反転する液晶分子は、前記基
板１ａ，１ｂに近接した部分の液晶分子である。

【００２９】ところで、液晶分子が反転している状態で
印加した電圧を除去すると、 ＊ Ｓｗｉｎｇモードで反転した液晶分子は、電圧印加
前の状態（黒安定状態）に戻るが、 ＊ Ｌａｔｃｈモードで反転した液晶分子は、電圧印加
時の状態を維持する。

【００３０】したがって、電圧を印加した場合の透過率
Ｔと、該電圧を除去した場合の透過率Ｔ_d との比Ｔ_d ／
Ｔは、Ｌａｔｃｈモードで反転される液晶分子の割合を
示すこととなる。つまり、電圧を印加したときと除去し
たときの透過率を測定すれば、Ｌａｔｃｈモードで反転
される液晶分子の量を定量的に求めることができる。

【００３１】一方、本発明者は、透過率−電圧（書き込
み電圧）の温度依存性は、Ｓｗｉｎｇモードで反転され
る液晶分子の方が、Ｌａｔｃｈモードで反転される液晶
分子よりも非常に小さいことを発見した。

【００３２】したがって、液晶素子全体として前記温度
依存性を小さくするには、Ｌａｔｃｈモードで反転され
る液晶分子を少なくすれば良く、

【００３３】

【式８】 とすれば、実用上差し支えない程度に透過率−書き込み
電圧の温度依存性を小さくできる。

【００３４】以下、上述した液晶素子Ｐの構成部品の材
質等について詳述する。

【００３５】本実施の形態においては、上述した基板１
ａ，１ｂにはガラスやプラスチック等を用いれば良い。

【００３６】また、第１電極３及び第２電極４には、Ｉ
ｎ₂ Ｏ₃ やＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）
等の材料を用いれば良く、これらの電極３，４はそれぞ
れの基板１ａ，１ｂに形成すると良い。そして、スイッ
チング素子５が接続される方の電極４をドット状にマト
リックス状に配置し、他方の電極３は、他方の基板１ａ
の全体あるいは所定パターンで形成すると良い。

【００３７】さらに、各電極３，４の表面には、これら
の電極間のショートを防止するための絶緑膜（不図示）
を形成すると良く、かかる絶緑膜は、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ
₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 等にて形成すれば良い。

【００３８】またさらに、スメクチック液晶２に接する
位置には、その配向状態を制御する配向制御膜（不図
示）を配置すると良く、かかる配向制御膜には、無機物
（一酸化珪素、二酸化珪素、酸化アルミニウム、ジルコ
ニア、フッ化マグネシウム、酸化セシウム、シリコン窒
化物、シリコン炭化物、ホウ素窒化物等）や、有機物
（ポリビニールアルコール、ポリイミド、ポリアミド、
ポリエステル、ポリイミドアミド、ポリエステルイミ
ド、ポリパラキシレン、ポリカーボネート、ポリビニル
アセタール、ポリビニルクロライド、ポリスチレン、ポ
リシロキ酸、セルロース樹脂、メラニン樹脂、ウレア樹
脂、アクリル樹脂）を用いれば良い。このうち、ポリイ
ミドが、より良好な一軸配向性を得るためには好まし
い。かかる場合、溶剤に対して可溶性であるポリアミッ
ク酸を塗布し、焼成して形成すれば良く、パターニング
を行うには、レジスト塗布、エッチング及び洗浄を行え
ば良い。また、この配向制御膜の表面には、ビロードや
布や紙等の繊維状のものでラビング処理を施すと良い。

【００３９】また、スイッチング素子５としては、ＴＦ
Ｔ等の薄膜トランジスタを用いることができ、具体的に
は、アモルファスシリコンベースのものや、ポリシリコ
ンタイプのものや、マイクロクリスタルベースのもの
や、単結晶シリコン等の半導体を用いれば良い。

【００４０】さらに、基板１ａ，１ｂの間隙にスペーサ
ー（不図示）を配置して、かかるスペーサーによってそ
の間隙寸法を規定するようにしてもよい。このスペーサ
ーにはシリカビーズ等を用いれば良い。なお、間隙寸法
は、液晶材料に応じて調整すれば良いが、均一な一軸配
向性を達成したり、電圧が印加されていない状態での液
晶分子の平均分子軸を配向処理軸の平均方向の軸と実質
的に一致させるために、０．３〜１０μｍの範囲に設定
することが好ましい。例えば、前記カイラルスメクチッ
ク液晶２が配置される前記基板１ａ，１ｂの間隙寸法
は、カイラルスメクチック液晶２のバルク状態でのらせ
んピッチの半分以下にすると良い。

【００４１】またさらに、基板１ａ，１ｂの間隙にエポ
キシ樹脂等からなる接着粒子（不図示）を分散配置し
て、両基板１ａ，１ｂの接着性や、液晶素子Ｐの耐衝撃
性を向上させると良い。

【００４２】またさらに、例えば基板１ａ，１ｂの少な
くとも一方にカラーフィルター（不図示）を配置してカ
ラー表示できるようにしてもよい。

【００４３】また、液晶素子Ｐは、透過型としても良
く、反射型としても良い。なお、透過型の場合には、両
基板１ａ，１ｂを透明にすると共に照明のためのバック
ライト装置を配置すると良く、反射型の場合には、基板
１ａ，１ｂの一方に光を反射させる機能を付与すると良
い。ここで、光を反射させる機能を付与する方法として
は、 ＊ 反射板を、基板とは別体に設ける方法や、 ＊ 基板自体を反射部材で形成する方法や、 ＊ 基板に反射膜を形成する方法、 等を挙げることができる。なお、この液晶素子Ｐは、直
視型に応用しても良く、透写型に応用しても良い。

【００４４】一方、スメクチック液晶２としては、強誘
電性液晶等のカイラルスメクチック液晶を挙げることが
できるが、このカイラルスメクチック液晶を用いた場合
には、双安定性を発現させるために基板間隙を５μｍ以
下にすると良い。

【００４５】また、本発明において用いられるカイラル
スメクチック液晶組成物としては、好ましくは、フルオ
ロカーボン末端部分および炭化水素部分が中心核によっ
て結合された構造であって、スメクチック中間相又は潜
在的スメクチック中間相を有するフッ素含有液晶化合物
を有するものが、前状態が小さく安定なブックシェルフ
構造を持つことから望ましい。

【００４６】前記フッ素含有液晶化合物としては、フル
オロカーボン末端部分が、−Ｄ¹ −Ｃ_xaＦ_2xa −Ｘで表
わされる基（但し、上記式中ｘａは１〜２０であり、Ｘ
は−Ｈ又は−Ｆを表わし、Ｄ¹ は、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ
₂ ）_ra−、−Ｏ−（ＣＨ₂ ）_ra−、−（ＣＨ₂ ）_ra−、
−Ｏ−ＳＯ₂ −、−ＳＯ₂ −、−ＳＯ₂ −（ＣＨ₂ ）_ra
−、−Ｏ−（ＣＨ₂ ）_ra−Ｏ−（ＣＨ₂ ）_rb−、−（Ｃ
Ｈ₂ ）_ra−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1 ）−ＳＯ₂ −、又は−（Ｃ
Ｈ₂ ）_ra−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1 ）−ＣＯ−を表わす。ｒａ
及びｒｂは、独立に１〜２０であり、ｐａは０〜４であ
る）、或いは、−Ｄ² −（Ｃ_xbＦ_2xb −Ｏ）_za−Ｃ_yaＦ
_2ya+1 で表わされる基（但し、上記式中ｘｂはそれぞれ
の（Ｃ_xbＦ_2xb −Ｏ）に独立に１〜１０であり、ｙａ
は、１〜１０であり、ｚａは１〜１０であり、Ｄ² は、
−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_rcＨ_2rc 、−Ｏ−Ｃ_rcＨ_2rc −、−Ｃ_rc
Ｈ_2rc −、−Ｏ−（Ｃ_saＨ_2sa −Ｏ）_ta−Ｃ_rdＨ_2rd
−、−Ｏ−ＳＯ₂ −、−ＳＯ₂ −、−ＳＯ₂ −Ｃ_rcＨ
_2rc −、−Ｃ_rcＨ_2rc −Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+1 ）−ＳＯ₂
−、−Ｃ_rcＨ_2rc −Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+1 ）−ＣＯ−、単結
合から選ばれ、ｒｃ及びｒｄはそれぞれ独立に１〜２０
であり、ｓａはそれぞれの（Ｃ_saＨ_2sa −Ｏ）に独立に
１〜１０であり、ｔａは１〜６であり、ｐｂは０〜４で
ある）であるような化合物を用いることができる。

【００４７】特に好ましくは、下記一般式（Ｉ）、或い
は（ＩＩ）で表わされるフッ素含有液晶化合物を用いる
ことができる。

【００４８】

【化１】 を表わす。

【００４９】ｇａ、ｈａ、ｉａは独立に０〜３の整数
（但し、ｇａ＋ｈａ＋ｉａは少なくとも２である）を表
わす。

【００５０】夫々のＬ¹ とＬ² は独立に、単結合、−Ｃ
Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯＳ−、−Ｓ−ＣＯ−、
−ＣＯ−Ｓｅ−、−Ｓｅ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｔｅ−、−
Ｔｅ−ＣＯ−、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−ＣＨ＝ＣＨ−、−
Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ₂ −Ｏ
−、−Ｏ−ＣＨ₂ −、−ＣＯ−又は−Ｏ−を表わす。

【００５１】夫々のＸ¹ 、Ｙ¹ 、Ｚ¹ はＡ¹ 、Ａ² 、Ａ
³ の置換基であり、独立に−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−Ｂ
ｒ、−Ｉ、−ＯＨ、−ＯＣＨ₃ 、−ＣＨ₃ 、−ＣＮ、又
は−ＮＯ₂ を表わし、夫々のｊａ、ｍａ、ｎａは独立に
０〜４の整数を表わす。

【００５２】Ｊ¹ は、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ₂ ）_ra−、−
Ｏ−（ＣＨ₂ ）_ra−、−（ＣＨ₂ ）_ra−、−Ｏ−ＳＯ₂
−、−ＳＯ₂ −、−ＳＯ₂ −（ＣＨ₂ ）_ra−、−Ｏ−
（ＣＨ₂ ）_ra−Ｏ−（ＣＨ₂ ）_rb−、−（ＣＨ₂ ）_ra−
Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1 ）−ＳＯ₂ −、又は−（ＣＨ₂ ）_ra−
Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1 ）−ＣＯ−を表わす。ｒａ及びｒｂ
は、独立に１〜２０であり、ｐａは０〜４である。

【００５３】Ｒ¹ は、−Ｏ−Ｃ_qaＨ_2qa −Ｏ−Ｃ_qbＨ
_2qb+1 、−Ｃ_qaＨ_2qa −Ｏ−Ｃ_qbＨ_2qb+1 、−Ｃ_qaＨ
_2qa −Ｒ³ 、−Ｏ−Ｃ_qaＨ_2qa −Ｒ³ 、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ
_qaＨ_2qa−Ｒ³ 、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qaＨ_2qa −Ｒ³ を
表わし、直鎖状、分枝状のいずれであっても良い（但
し、Ｒ³ は、−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qbＨ_2qb+1 、−ＣＯ−Ｏ−
Ｃ_qbＨ_2qb+1 、−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ₃ 、−ＮＯ
₂ 、−ＣＮを表わし、ｑａ及びｑｂは独立に１〜２０で
ある）。

【００５４】Ｒ² はＣ_xaＦ_2xa −Ｘを表わす（Ｘは−Ｈ
又は−Ｆを表わし、ｘａは１〜２０の整数である）。

【００５５】

【化２】 を表わす。

【００５６】ｇｂ、ｈｂ、ｉｂはそれぞれ独立に０〜３
の整数（但し、ｇｂ＋ｈｂ＋ｉｂは少なくとも２であ
る）を表わす。

【００５７】夫々のＬ³ 、Ｌ⁴ は独立に、単結合、−Ｃ
Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ
−、−ＣＯ−Ｓｅ−、−Ｓｅ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｔｅ
−、−Ｔｅ−ＣＯ−、−（ＣＨ₂ ＣＨ₂ ）_ka−（ｋａは
１〜４）、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ
−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ₂ −Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ₂ −、
−ＣＯ−又は−Ｏ−を表わす。

【００５８】夫々のＸ² 、Ｙ² 、Ｚ² はＡ⁴ 、Ａ⁵ 、Ａ
⁶ の置換基であり、独立に−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−Ｂ
ｒ、−Ｉ、−ＯＨ、−ＯＣＨ₃ 、−ＣＨ₃ 、−ＣＦ₃ 、
−Ｏ−ＣＦ₃ 、−ＣＮ、又は−ＮＯ₂ を表わし、夫々の
ｊｂ、ｍｂ、ｎｂはそれぞれ０〜４の整数を表わす。

【００５９】Ｊ² は、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_rcＨ_2rc −、−Ｏ
−Ｃ_rcＨ_2rc −、−Ｃ_rcＨ_2rc −、−Ｏ−（Ｃ_saＨ_2sa
−Ｏ）_ta−Ｃ_rdＨ_2rd −、−Ｏ−ＳＯ₂ −、−ＳＯ₂
−、−ＳＯ₂ −Ｃ_rcＨ_2rc −、−Ｃ_rcＨ_2rc −Ｎ（Ｃ_pb
Ｈ_2pb+1 ）−ＳＯ₂ −、−Ｃ_rcＨ_2rc −Ｎ（Ｃ_pbＨ
_2pb+1 ）−ＣＯ−であり、ｒｃ及びｒｄは独立に１〜２
０であり、ｓａはそれぞれの（Ｃ_saＨ_2sa −Ｏ）に独立
に１〜１０であり、ｔａは１〜６であり、ｐｂは０〜４
である。

【００６０】Ｒ⁴ は、−Ｏ−（Ｃ_qcＨ_2qc −Ｏ）_wa−Ｃ
_qdＨ_2qd+1 、−（Ｃ_qcＨ_2qc −Ｏ）_wa−Ｃ_qdＨ_2qd+1 、
−Ｃ_qcＨ_2qc −Ｒ⁶ 、−Ｏ−Ｃ_qcＨ_2qc −Ｒ⁶ 、−ＣＯ
−Ｏ−Ｃ_qcＨ_2qc −Ｒ⁶ 、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qcＨ_2qc
−Ｒ⁶ を表わし、直鎖状、分枝状のいずれであっても良
い（但し、Ｒ⁶ は−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qdＨ_2qd+1 、−ＣＯ−
Ｏ−Ｃ_qdＨ_2qd+1 、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ₃ 、−ＮＯ
₂ 、−ＣＮ、又は−Ｈを表わし、ｑｃ及びｑｄは独立に
１〜２０の整数、ｗａは１〜１０の整数である）。

【００６１】Ｒ⁵ は、（Ｃ_xbＦ_2xb −Ｏ）_za−Ｃ_yaＦ
_2ya+1 で表わされる（但し、上記式中ｘｂはそれぞれの
（Ｃ_xbＦ_2xb −Ｏ）に独立に１〜１０であり、ｙａは１
〜１０であり、ｚａは１〜１０である）。

【００６２】上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、
特開平２−１４２７５３号公報、米国特許第５，０８
２，５８７号に記載の方法によって得ることができる。
かかる化合物の具体例を以下に列挙する。

【００６３】

【化３】

【００６４】

【化４】

【００６５】

【化５】

【００６６】

【化６】

【００６７】

【化７】

【００６８】

【化８】

【００６９】

【化９】

【００７０】

【化１０】

【００７１】

【化１１】

【００７２】

【化１２】

【００７３】

【化１３】

【００７４】

【化１４】 上記一般式（ＩＩ）で表わされる化合物は、国際公開Ｗ
Ｏ９３／２２３９６、特表平７−５０６３６８号公報に
記載の方法によって得ることができる。かかる化合物の
具体例を以下に列挙する。

【００７５】

【化１５】

【００７６】

【化１６】

【００７７】

【化１７】

【００７８】

【化１８】

【００７９】

【化１９】 特に、液晶組成物に用いるカイラル成分として一般式
（ＩＩＩ）に示す化合物を用いることが好ましい。一般
式（ＩＩＩ）に示す化合物は、Ｗ９６／３３２５１記載
の方法によって得ることができる。

【００８０】

【化２０】 式中、Ｍ、Ｎ、Ｐは、それぞれ独立に、

【００８１】

【化２１】

【００８２】

【化２２】 を表わす。

【００８３】ａ，ｂ，ｃは、ａ＋ｂ＋ｃが少なくとも１
で、好ましくは、２より大きくならない条件で、独立に
０〜３の整数である。

【００８４】それぞれのＡとＢは、独立に、方向はどち
らでもよく、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｓ
−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｓｅ−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｔｅ−、−
（ＣＨ_２ ＣＨ_２ ）_ｋ −（但し、ｋは１〜４）−Ｃ
Ｈ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＣＨ_２ −
Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−を表わす。

【００８５】それぞれのＸ、Ｙ、Ｚは、独立に、−Ｈ、
−Ｃｌ、−Ｆ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＯＨ、−ＯＣＨ_３ 、
−ＣＨ_３ 、−ＣＦ_３ 、−ＯＣＦ_３ 、−ＣＮ、−Ｎ
Ｏ_２を表わし、それぞれのｌ，ｍ，ｎは独立に０〜４の
整数を表わす。

【００８６】Ｄは、方向はどちらでもよく、

【００８７】

【化２３】 を表わす。

【００８８】ｒとｒ’は、独立に０〜２０の整数を表わ
し、ｓは、それぞれの（Ｃ_ｓ Ｈ_２ｓＯ）に独立に１〜
１０であり、ｔは１〜６の整数であり、ｐは０〜４の整
数である。

【００８９】Ｒは、

【００９０】

【化２４】 を表わす。

【００９１】Ｒ’は、独立に、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ_３
、−ＮＯ_２ 、−ＣＮ、−Ｈ、−Ｃ_ｑ Ｈ_２ｑ＋１、
−Ｏ−（Ｏ＝）Ｃ−Ｃ_ｑ Ｈ_２ｑ＋１、−Ｃ（＝Ｏ）−
Ｏ−Ｃ_ｑ Ｈ_２ｑ＋１、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＯＣ_ｑ Ｈ
_２ｑ＋１（好ましくは、−Ｈ、−Ｆ）を表わし、ｑ’
は、それぞれの（Ｃ_ｑ’Ｈ_２ｑ’ −Ｏ）に独立に１〜
２０であり、ｑは１〜２０の整数であり、ｗは、１〜１
０の整数であり、ｖは０〜６の整数であり、ｖ’はそれ
ぞれ独立に０〜６の整数であり、ｑは１〜３の整数であ
り、それぞれＤは、先に示した構造で、それぞれ独立に
方向はどちらでもよく、Ｄを含む環構造は３〜１０の原
子で構成される。Ｗはそれぞれ独立にＮ、ＣＲ’、Ｓｉ
Ｒ’であり、Ｒ’はカイラルでもアカイラルでもよい。

【００９２】Ｒｆ’は、−Ｒ^＊ −Ｄ−（Ｏ）_ｘ −Ｃ
Ｈ_２ −Ｄ’−Ｒ_ｆ を表わす。ここで、Ｒ^＊ は環状
カイラルでも非環状カイラルでもよい。ＤとＤ’は、先
に示した構造で、それぞれ独立に方向はどちらでもよ
く、ｘは０又は１であり、Ｒ_ｆは、フルオロアルキル、
パーフルオロアルキル、フルオロエーテル、又は、パー
フルオロエーテルである。好ましくはＲ_ｆ は、フルオ
ロアルキル、フルオロエーテル、又は、パーフルオロエ
ーテルである。

【００９３】Ｒ^＊ は、

【００９４】

【化２５】 を表わす。

【００９５】Ｒ’は独立に、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ
_３ 、−ＮＯ_２ 、−ＣＮ、−Ｈ、−Ｃ_ｑ
Ｈ_２ｑ＋１、−Ｏ−（Ｏ＝）Ｃ−Ｃ_ｑ Ｈ_２ｑ＋１、−
Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｃ_ｑ Ｈ_２ｑ＋１、−Ｂｒ、−ＯＨ、
−ＯＣ_ｑ Ｈ_２ｑ＋１（好ましくは、−Ｈ、−Ｆ、−Ｃ
Ｆ_３ 、−Ｂｒ、−ＯＨ、−ＯＣＨ_３ であり、より好
ましくは、−Ｈ、−Ｆ、−ＣＦ_３ である）、ｑ’はそ
れぞれの（（Ｃ_ｑ’Ｈ_{２ｑ’−ｖ’}−（Ｒ’）_ｖ’）−
Ｏ）に独立に１〜２０であり、ｑは１〜２０の整数であ
り、ｗは０〜１０の整数であり、ｖは０〜６の整数であ
り、それぞれのｖ’は独立に０〜６の整数であり、ｑは
１〜３の整数であり、それぞれのＤは、先に示した構造
で、独立に、方向はどちらでもよく、Ｄを含む環構造は
３〜１０の原子で構成される。それぞれのｗは、独立
に、Ｎ、ＣＲ’、ＳｉＲ’を表わす。より好ましくは、
Ｒ_ｆ は、パーフルオロエーテルである。Ｄ’は、好ま
しくは共有結合である。

【００９６】Ｒ_ｆ において、パーフルオロアルキル基
は−Ｃ_ｑ Ｆ_２ｑＸ’の構造で代表される。ここで、ｑ
は上述したものであり（好ましくは、少なくとも５であ
る）、Ｘ’は水素又はフッ素である。フルオロアルキル
及びフルオロエーテル基は、−Ｒ_ｆ”−Ｒ_ｈ’の構造で
代表される。ここで、Ｒ_ｆ”は直鎖又は分枝しているも
のであり、１〜１０（好ましくは２〜６）の炭素原子を
有し、１又はそれ以上のエーテル酸素原子がつらなって
いるフッ素化された、又は部分的にフッ素化されたアル
キル基である。Ｒ_ｈ は、直鎖又は分枝されたアルキル
基であって、１〜１４（好ましくは、３〜１０）の炭素
原子を有し、１又はそれ以上のエーテル酸素原子がつら
なっている。Ｒ_ｆ”は、好ましくは、フッ素化されてお
り、Ｒ_ｈ及びＲ_ｆ”の双方は直鎖であり、Ｒ_ｈ 及びＲ
_ｆ”の基の少なくとも１つは、少なくとも１つのエーテ
ル酸素原子を有する。より好ましくは、Ｒ_ｈ 、又はＲ
_ｈ 及びＲ_ｆ”の双方が、少なくとも１つのエーテル酸
素原子を有する。

【００９７】好ましくは、パーフルオロエーテル基は、
−（Ｃ_ｘ Ｆ_２ｘＯ）_２ Ｃ_ｙ Ｆ_２ｙ＋１の構造で代
表される。ここで、ｘは、それぞれの（Ｃ_ｘ Ｆ
_２ｘＯ）に独立に１〜１０であり、ｙは１〜１０の整数
であり、ｚは１〜１０の整数である。好ましくは、パー
フルオロエーテル基は直鎖であり、ｘは、それぞれの
（Ｃ_ｘＦ_２ｘＯ）に独立に１〜６であり、ｙは１〜６の
整数であり、ｚは１〜６の整数である。

【００９８】好ましくは、カイラル化合物は次の構造式
で代表される。

【００９９】Ｒ”−（Ｏ）_ｊ −Ｇ−（ＯＣＨ_２ ）_ｊ
−Ｒ^＊ −（Ｃ_ｓ Ｈ_２ｓＯ）_ｔＣ_ｒ’Ｈ_２ｒ’ −
Ｒ_ｆ Ｒ”は（Ｒ’）_ｖ −Ｃ_ｑ Ｈ_{２ｑ＋１−ｖ}を表わす。
ここで、ｑは２〜１０の整数であり、それぞれのＲ’
は、独立に、水素、フッ素、塩素、メチル、パーフルオ
ロメチル基である。ｖは１〜３の整数であり、ｊは０又
は１であり、Ｇは、

【０１００】

【化２６】 を表わす。

【０１０１】Ｒ^＊ は、

【０１０２】

【化２７】 を表わす。

【０１０３】ここで、Ｒ’は−Ｆであり、ｑは１〜４の
整数であり、ｖは１〜３の整数であり、ｗはＮ又はＣＨ
であり、Ｄは−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−又は−ＣＨ_２ −であ
る。ｓは１〜６の整数であり、ｔは０又は１であり、
ｒ’は１〜３の整数であり、Ｒ_ｆ は、−Ｃ_ｑ Ｆ_２ｑ
Ｘ’、−Ｒ_ｆ”−Ｒ_ｈ 、−（Ｃ_ｘ Ｆ_２ｘＯ）_ｚ Ｃ
_ｙ Ｆ_２ｙ＋１を表わす。ここで、ｑは１〜６の整数で
あり、Ｘ’はフッ素である。Ｒ_ｆ”は、直鎖又は分枝さ
れた、部分的にフッ素化されたアルキル基であって、２
〜４の炭素原子を有し、１又はそれ以上のエーテル酸素
原子がつらなっている。Ｒ_ｈ は、直鎖又は分枝され
た、アルキル基であって、２〜７の炭素原子を有し、１
又はそれ以上のエーテル酸素原子がつらなっている。ｘ
は、それぞれの（Ｃ_ｘ Ｆ_２ｘＯ）に独立に１〜１０で
あり、ｙは１〜８の整数であり、ｚは１〜５の整数であ
る。

【０１０４】

【表１】

【０１０５】

【表２】

【０１０６】

【表３】

【０１０７】

【表４】

【０１０８】

【表５】 次に、本実施の形態の効果について説明する。

【０１０９】本実施の形態によれば、透過率−電圧特性
の温度依存性を小さくでき、多少の温度変動があっても
画質の悪化を回避できる。

【０１１０】

【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説
明する。

【０１１１】（実施例１）本実施例においては、図１及
び図２に示すアクティブマトリクス型の液晶パネル（液
晶素子）Ｐを作成し、図３に示す方法で駆動した。

【０１１２】まず、液晶パネルＰの構造について、図１
及び図２を参照して説明する。

【０１１３】液晶パネルＰは、一対のガラス基板１ａ，
１ｂを所定間隙（２μｍ）を開けた状態に配置して構成
し、一方のガラス基板１ａの全面には、均一な厚みの共
通電極（第１電極）３を形成し、この共通電極３の表面
には絶縁膜（不図示）を形成した。なお、符号１０はカ
ラーフィルターを示し、符号１１はブラックマトリクス
を示し、符号１２は平坦化膜を示す。

【０１１４】また、他方のガラス基板１ｂの側には、図
２に示すように、ゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…を図示Ｘ方向
に多数形成し、ソース線Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…を図示Ｙ方向に
多数形成した。そして、これらのゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，
…及びソース線Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…の各交点の画素には、ス
イッチング素子としての薄膜トランジスタ（アモルファ
スＳｉＴＦＴ）５や、ＩＴＯ膜等の透明導電膜からなる
画素電極（第２電極）４及び保持容量電極６等を形成し
た。なお、画素電極４は、１００μｍ×３０μｍの寸法
とし、共通電極３と共に画素を構成させた。

【０１１５】このうち、保持容量電極６は、ガラス基板
１ｂの表面であって画素電極４に重なる位置に形成し、
これらの電極６，４の間隙には、０．３μｍの厚みの窒
化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる絶縁膜１７を形成して
補助容量Ｃｓを作成した。

【０１１６】一方、上述したアモルファスＳｉＴＦＴ５
は、ゲート電極５ａと、絶縁膜（ゲート絶緑膜）５ｃ
と、半導体層であるａ−Ｓｉ層５ｄやｎ＋ａ−Ｓｉ層５
ｅ，５ｆと、ソース電極５ｂと、ドレイン電極５ｇと、
によって構成した。すなわち、ガラス基板１ｂには各画
素毎にゲート電極５ａを形成し、該ゲート電極５ａの表
面は絶縁膜５ｃにて覆い、絶縁膜５ｃの表面であってゲ
ート電極５ａを形成した位置にはａ−Ｓｉ層５ｄを形成
した。また、このａ−Ｓｉ層５ｄの表面には、互いに離
間するようにｎ＋ａ−Ｓｉ層５ｅ，５ｆを形成し、各ｎ
＋ａ−Ｓｉ層５ｅ，５ｆにはソース電極５ｂやドレイン
電極５ｇを互いに離間した状態に形成した。

【０１１７】そして、ＴＦＴ５のゲート電極５ａは上述
したゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…を介してゲートドライバ１
５に接続し、ＴＦＴ５のソース電極５ｂはソース線Ｓ
₁ ，Ｓ₂ ，…を介してデータドライバ１６に接続し、Ｔ
ＦＴ５のドレイン電極５ｇは画素電極４に接続した。

【０１１８】一方、上述したＴＦＴ５や画素電極４を覆
うように配向制御膜（不図示）を形成し、その表面には
一軸配向処理（ラビング処理）を施した。

【０１１９】そして、これらのガラス基板１ａ，１ｂの
間隙にはカイラルスメクチック液晶２を配置した。した
がって、共通電極３及び画素電極４は、液晶２を挟み込
むように配置されることとなる。

【０１２０】なお、ガラス基板１ａ，１ｂの厚さは１．
１ｍｍとし、共通電極３や画素電極４は、９０ｎｍ厚の
ＩＴＯ膜にて形成した。

【０１２１】また、上述の配向制御膜は、 ＊ ラダー型のポリシロキサンのエタノール溶液をスピ
ンコート法によって塗布し、 ＊ ８０℃の温度での５分間の前乾燥を行い、 ＊ ２００℃の温度での１時間の加熱焼成を行って膜厚
が３００ｎｍのポリシロキサン層を形成し、 ＊ 該ポリシロキサン層の表面に、下記の繰り返し単位
を有するポリイミド（前駆体）を同様にスピンコート法
によって塗布し、 ＊ ８０℃の温度での５分間の前乾燥を行い、 ＊ ２００℃の温度での１時間の加熱焼成を行って膜厚
が１０ｎｍのポリイミド膜を形成する、 ことによって得た。

【０１２２】

【化２８】 なお、この配向制御膜には一軸配向処理としてラビング
処理を施した。このラビング処理には、径１０ｃｍのロ
ールにナイロン布（ＮＦ−７７、帝人社製）を貼付した
ラビングロールを用い、ロールの押し込み量は０．３ｍ
ｍとし、送り速度は１ｃｍ／ｓｅｃとし、回転速度は１
０００ｒｐｍとし、ラビング処理回数は４回とした。

【０１２３】さらに、他方のガラス基板１ａの絶縁膜
は、 ＊ ラダー型のポリシロキサンのエタノール溶液をスピ
ンコート法によって塗布し、 ＊ ８０℃の温度での５分間の前乾燥を行い、 ＊ ２００℃の温度での１時間の加熱焼成を行って膜厚
が３００ｎｍのポリシロキサン層を形成、 することによって得た。

【０１２４】一方、一対のガラス基板１ａ，１ｂの貼り
合わせは、平均粒径が２．２μｍのスペーサービーズを
一方のガラス基板１ｂに３００個／ｍｍ² の密度で散布
して行った。

【０１２５】また、液晶２は、下記に示す(a) から(d)
までの液晶組成物を２５：６０：１０：５の重量比率で
混合して作成した。

【０１２６】

【化２９】 なお、作成した液晶２の物性パラメータは、以下の通り
であった。

【０１２７】

【表６】 かかる液晶２の液晶セルへの注入は等方相の状態で行
い、液晶注入後には室温まで冷却した。

【０１２８】次に、上述した液晶パネルＰの駆動方法に
ついて、図３を参照して説明する。ここで、図３は、本
発明に係る液晶パネルの駆動方法の一例を示すタイミン
グチャート図であり、(a) は、ＴＦＴ５のゲート電極５
ａに印加されるゲート電圧Ｖ_g のタイミングを示す図、
(b) は、ソース電極５ｂに印加される電圧とそのタイミ
ングを示す図、(c) は液晶２に印加される電圧を示す
図、(d) は液晶の光学応答を示す図である。

【０１２９】本実施例においては、１フレーム期間Ｆ₀
をリセット期間Ｆ_R と書き込み期間Ｆ_D とに分け、リセ
ット期間Ｆ_R においては、ＴＦＴ５のゲート電極５ａに
ゲート電圧Ｖ_g1を印加する（図３(a) 参照）と共にＴＦ
Ｔ５のソース電極５ｂに−１０Ｖのリセット電圧Ｖ_R を
印加した（同図(b) 参照）。このゲート電圧Ｖ_g1の印加
によってＴＦＴ５がオンされ、画素電極４はソース線Ｓ
₁ ，Ｓ₂ ，…と同電位０Ｖとなって、共通電極３と画素
電極４との間の液晶２にはリセット電圧Ｖ_R が印加され
て画像のリセットが行われた（同図(c) (d) 参照）。

【０１３０】また、書き込み期間Ｆ_D においては、ＴＦ
Ｔ５のゲート電極５ａにゲート電圧Ｖ_g2を印加する（同
図(a) 参照）と共にソース電極５ｂには表示階調に応じ
た正極性の書き込み電圧Ｖ_D を印加した（同図(b) 参
照）。このゲート電圧Ｖ_g2の印加によってＴＦＴ５が再
びオンされ、画素電極４はソース線Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…と同
電位Ｖ_D となって、共通電極３と画素電極４との間の液
晶２には書き込み電圧Ｖ_D が印加されて階調画像が表示
された（同図(c) (d) 参照）。なお、同図(d) にて３本
の線を描いているが、これは、液晶２の光学応答のレベ
ルが書き込み電圧Ｖ_D に応じて変化する様子を示すもの
である。

【０１３１】なお、書き込み期間Ｆ_D においては、３ｍ
ｓｅｃ経過時に、ソース線Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…の電位を０Ｖ
にした状態で（同図(b) 参照）、ゲート電圧Ｖ_g3をゲー
ト線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…に印加してＴＦＴ５をオンした（同
図(a) 参照）。これにより、画素電極４の電位は０Ｖと
なった（同図(c) 参照）。

【０１３２】このような駆動をフレーム期間毎に繰り返
し、表示を行った。

【０１３３】なお、リセット期間Ｆ_R 開始時、並びに書
き込み期間Ｆ_D 開始時のゲート電圧Ｖ_g1，Ｖ_g2のパルス
幅は７μｓｅｃとし、ソース電極５ｂに印加する電圧の
パルス幅は８μｓｅｃとした。また、１フレーム期間Ｆ
₀ は約１６ｍｓｅｃとし、共通電極３の電位は０Ｖに維
持した。

【０１３４】本実施例にて作成した液晶パネルＰにおけ
る書き込み電圧−透過率の特性は、下表並びに図５に示
すようになり、１０℃〜５０℃の温度範囲内においては
ほぼ同じに（すなわち、温度依存性を小さく）でき、多
少の温度変動があっても画質の悪化を回避できた。

【０１３５】

【表７】 なお、図６は、メモリードメイン量（Ｔ_d ／Ｔ）が０．
１となる書き込み電圧と書き込み電圧印加時間Δｔとの
関係を各温度毎に示した図であり、具体的には、各曲線
の下方が“その温度においてメモリードメイン量（Ｔ_d
／Ｔ）が０．１より小さくなる領域”であるが、本実施
例においては書き込み電圧印加時間Δｔは３ｍｓｅｃで
あって書き込み電圧は８Ｖ以下であることから、５０℃
以下のいずれの温度においてもメモリードメイン量（Ｔ
_d ／Ｔ）が０．１より小さいことが分かる。

【０１３６】（実施例２）本実施例では、実施例１にて
作成した液晶パネルＰを、図７に示す方法で駆動した。
すなわち、書き込み電圧印加時間Δｔを８ｍｓｅｃとし
て、液晶２にはリセット電圧Ｖ_D と書き込み電圧Ｖ_D と
を交互に印加することとし、図３(a) 乃至(c) に示した
ような書き込み電圧Ｖ_D の除去（すなわち、画素電極４
の電位を０Ｖにすること）は行わなかった。

【０１３７】それ以外の構成や駆動方法は実施例１と同
じにした。

【０１３８】本実施例によれば、メモリードメイン量
（Ｔ_d ／Ｔ）が０．１より小さくなるのは４０℃以下の
温度においてであった（図６参照）。

【０１３９】本実施例にて作成した液晶パネルＰにおけ
る書き込み電圧−透過率の特性は、下表に示すようにな
り、１０℃〜４０℃の温度範囲内においてはほぼ同じに
（すなわち、温度依存性を小さく）でき、多少の温度変
動があっても画質の悪化を回避できた。

【０１４０】

【表８】 （実施例３）本実施例では、書き込み電圧印加時間Δｔ
を１２ｍｓｅｃとし、書き込み電圧の上限を８Ｖとし
た。それ以外の構成や駆動方法は実施例１と同じにし
た。

【０１４１】本実施例によれば、メモリードメイン量
（Ｔ_d ／Ｔ）が０．１より小さくなるのは３０℃以下の
温度においてであった（図６参照）。

【０１４２】本実施例にて作成した液晶パネルＰにおけ
る書き込み電圧−透過率の特性は、下表に示すようにな
り、１０℃〜３０℃の温度範囲内においてはほぼ同じに
（すなわち、温度依存性を小さく）でき、多少の温度変
動があっても画質の悪化を回避できた。

【０１４３】

【表９】 （比較例１）本比較例では、書き込み電圧印加時間Δｔ
を１６ｍｓｅｃとし、書き込み電圧の上限を８Ｖとし
た。それ以外の構成や駆動方法は実施例１と同じにし
た。

【０１４４】本比較例によれば、メモリードメイン量
（Ｔ_d ／Ｔ）が０．１より小さくなるのは２０℃以下の
温度においてであった（図６参照）。

【０１４５】本比較例にて作成した液晶パネルＰにおけ
る書き込み電圧−透過率の特性は、下表に示すようにな
り、１０℃〜２０℃の温度範囲内においてしか同じにな
らず（すなわち、温度依存性が大きくなり）、２０℃以
上に温度変動があると画質の悪化が生じた。

【０１４６】

【表１０】 （実施例４）本実施例においては、液晶２は、実施例１
にて用いた(a) から(d) までの液晶組成物を２５：６
３：１０：２の重量比率で混合して作成し、自発分極を
制御して、Ｔ_d ／Ｔが０．１より小さくなるようにし
た。それ以外の構成は実施例１と同じにした。

【０１４７】なお、作成した液晶２の自発分極、その他
の物性パラメータは、以下の通りであった。

【０１４８】

【表１１】 作成した液晶パネルＰを、図７に示す方法（すなわち、
書き込み電圧印加時間Δｔは約８ｍｓｅｃ）で駆動した
ところ、書き込み電圧−透過率の特性、並びに透過率９
０％におけるメモリードメイン量の温度特性は下表に示
すようになり、１０℃〜４０℃の温度範囲内においては
ほぼ同じに（すなわち、温度依存性を小さく）でき、多
少の温度変動があっても画質の悪化を回避できた。

【０１４９】

【表１２】

【０１５０】

【表１３】 （比較例２）本比較例では、書き込み電圧印加時間Δｔ
を１６ｍｓｅｃとし、それ以外の構成や駆動方法は実施
例４と同様にした。

【０１５１】本比較例によれば、書き込み電圧−透過率
の特性の温度依存性が大きくなり、温度変動に伴って画
質が悪化した。

【０１５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
透過率−電圧特性の温度依存性を小さくでき、多少の温
度変動があっても画質の悪化を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にて駆動される液晶パネルの構造を示す
断面図。

【図２】本発明にて駆動される液晶パネルの回路構成を
示す回路図。

【図３】本発明に係る液晶パネルの駆動方法の一例を示
すタイミングチャート図。

【図４】液晶が反転する様子を説明するための模式図。

【図５】液晶パネルにおける書き込み電圧−透過率の特
性を示す図。

【図６】メモリードメイン量（Ｔ_d ／Ｔ）が０．１とな
る書き込み電圧と書き込み電圧印加時間との関係を、各
温度毎に示した図。

【図７】本発明に係る液晶パネルの駆動方法の他の例を
示すタイミングチャート図。

【図８】書き込み電圧印加時間と液晶の自発分極との関
係において本発明の適正範囲を示す図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ ガラス基板（基板） ２ スメクチック液晶 ３ 共通電極（第１電極） ４ 画素電極（第２電極） ５ ＴＦＴ（スイッチング素子） ５ａ ゲート電極（ゲート） ５ｂ ソース電極（ソース） Ｇ₁ ，… ゲート線（第３電極） Ｐ 液晶パネル（液晶素子） Ｓ₁ ，… ソース線（第４電極） Ｖ_D 書き込み電圧 Ｖ_R リセット電圧 Δｔ 書き込み電圧の印加時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽生 由紀夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 糠信 恒樹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柳生 峰人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H093 NA12 NA16 NA53 NC34 NC63 ND02 ND44 ND58 NE02 NE04 NE06 NF19 NH02 NH15 NH18 5C006 AA16 AC15 BA12 BA13 BB16 FA19 FA21 FA56 GA02 GA03 5C080 AA10 BB05 DD05 DD20 EE29 FF11 JJ02 JJ04 JJ05 JJ06

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隙を開けた状態に配置された一対
   の基板と、これら一対の基板の間に配置されたスメクチ
   ック液晶と、複数の画素を構成すると共に該スメクチッ
   ク液晶を挟み込むように配置された第１電極及び第２電
   極と、該第２電極に接続されて各画素毎に配置された複
   数のスイッチング素子と、該スイッチング素子のゲート
   に接続された第３電極と、該スイッチング素子のソース
   に接続された第４電極と、を備え、かつ、前記第４電極
   及び前記第１電極を所定の電位に保持した状態で前記第
   ３電極へのゲート電圧の印加に基づき前記スイッチング
   素子をオンすることによって前記第４電極と前記第２電
   極とを同電位にして駆動される液晶素子において、 電圧を印加した場合における前記液晶の透過率（％）を
   Ｔとし、該電圧を除去した場合における前記液晶の透過
   率（％）をＴ_d とした場合に、それらの透過率が、 【式１】 となるように設定されている、 ことを特徴とする液晶素子。
2. 【請求項２】 前記スメクチック液晶の自発分極を調整
   することにより、 【式２】 となるように設定されている、 ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
3. 【請求項３】 ５０℃以下の温度で上式を満足する、 ことを特徴とする請求項２に記載の液晶素子。
4. 【請求項４】 ４０℃以下の温度で上式を満足する、 ことを特徴とする請求項３に記載の液晶素子。
5. 【請求項５】 ３０℃以下の温度で上式を満足する、 ことを特徴とする請求項４に記載の液晶素子。
6. 【請求項６】 前記スメクチック液晶がカイラルスメク
   チック液晶である、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
7. 【請求項７】 前記スメクチック液晶が、フルオロカー
   ボン末端部分および炭化水素部分が中心核によって結合
   された構造であって、スメクチック中間相又は潜在的ス
   メクチック中間相を有するフッ素含有液晶化合物を有す
   る、 ことを特徴とする請求項６に記載の液晶素子。
8. 【請求項８】 前記スメクチック液晶は、自発分極が１
   ０ｎＣ／ｃｍ² 以下である、 ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
9. 【請求項９】 前記スイッチング素子がトランジスタで
   ある、 ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
10. 【請求項１０】 所定間隙を開けた状態に配置された一
    対の基板と、これら一対の基板の間に配置されたスメク
    チック液晶と、複数の画素を構成すると共に該スメクチ
    ック液晶を挟み込むように配置された第１電極及び第２
    電極と、該第２電極に接続されて各画素毎に配置された
    複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子のゲー
    トに接続された第３電極と、該スイッチング素子のソー
    スに接続された第４電極と、を備えた液晶素子であっ
    て、前記第４電極及び前記第１電極を所定の電位に保持
    した状態で前記第３電極へのゲート電圧の印加に基づき
    前記スイッチング素子をオンすることによって前記第４
    電極と前記第２電極とを同電位にし書き込み電圧を前記
    液晶に印加する液晶素子の駆動方法において、 電圧を印加した場合における前記液晶の透過率（％）を
    Ｔとし、該電圧を除去した場合における前記液晶の透過
    率（％）をＴ_d とした場合に、それらの透過率が、 【式３】 となるように設定されている、 ことを特徴とする液晶素子の駆動方法。
11. 【請求項１１】 【式４】 となるように、書き込み電圧の印加時間を調整する、 ことを特徴とする請求項１０に記載の液晶素子の駆動方
    法。
12. 【請求項１２】 ５０℃以下の温度で上式を満足する、 ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液晶素子
    の駆動方法。
13. 【請求項１３】 ４０℃以下の温度で上式を満足する、 ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶素子の駆動方
    法。
14. 【請求項１４】 ３０℃以下の温度で上式を満足する、 ことを特徴とする請求項１３に記載の液晶素子の駆動方
    法。
15. 【請求項１５】 前記書き込み電圧の印加時間の調整
    は、 前記第４電極及び前記第１電極の電位を共に０Ｖとした
    状態で、所定のタイミングにて前記スイッチング素子を
    オンし、前記第２電極に印加されている電圧を除去す
    る、ことにより行う、 ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に
    記載の液晶素子の駆動方法。
16. 【請求項１６】 前記スメクチック液晶に書き込み電圧
    を印加する前にリセット電圧を印加する、 ことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に
    記載の液晶素子の駆動方法。
17. 【請求項１７】 前記スメクチック液晶への書き込み電
    圧の印加は、前記第４電極に書き込み電圧を印加すると
    共に前記第１電極の電位を０Ｖにした状態で行う、 ことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に
    記載の液晶素子の駆動方法。
18. 【請求項１８】 前記スメクチック液晶への書き込み電
    圧の印加は、前記第４電極の電位を０Ｖにすると共に前
    記第１電極に書き込み電圧を印加した状態で行う、 ことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に
    記載の液晶素子の駆動方法。
19. 【請求項１９】 前記書き込み電圧の大きさを表示階調
    に応じて可変制御する、 ことを特徴とする請求項１０乃至１８のいずれか１項に
    記載の液晶素子の駆動方法。