JPH01134335A - 相転移型液晶表示素子 - Google Patents
相転移型液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH01134335A JPH01134335A JP29054787A JP29054787A JPH01134335A JP H01134335 A JPH01134335 A JP H01134335A JP 29054787 A JP29054787 A JP 29054787A JP 29054787 A JP29054787 A JP 29054787A JP H01134335 A JPH01134335 A JP H01134335A
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- Japan
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- crystal display
- display element
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- Pending
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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】
〔発明の概要〕
本発明は、ネマティ゛ツクーコレステリック相転位型の
液晶表示素子において、従来ヒステリシス幅が狭く安定
表示に欠ける問題点を解決するため液晶配向剤としてＮ
−アルコキシメチル化したポリアミドを含有する液晶配
向膜を設けることにより大面積液晶表示をコントラスト
よく安定に表示せしめるようにしたものである。
液晶表示素子において、従来ヒステリシス幅が狭く安定
表示に欠ける問題点を解決するため液晶配向剤としてＮ
−アルコキシメチル化したポリアミドを含有する液晶配
向膜を設けることにより大面積液晶表示をコントラスト
よく安定に表示せしめるようにしたものである。
本発明は液晶表示素子に関する。本発明は、さらに詳し
く述べると、特に電界によるネマティック−コレステリ
ック相転移に伴う電圧−光透過率の双安定性を利用する
方式の、すなわち、ネマティック−コレステリック相転
移型の液晶表示素子に関する。
く述べると、特に電界によるネマティック−コレステリ
ック相転移に伴う電圧−光透過率の双安定性を利用する
方式の、すなわち、ネマティック−コレステリック相転
移型の液晶表示素子に関する。
〔従来の技術］
従来の液晶表示素子（ＬＣＤ）は、周知の通り、ツイス
テッドネマテインク（ＴＮ）方式が主流である。しかし
、このＴＮ型液晶表示素子は、液晶の立ち上がり特性が
急峻でないために、大容贋のドツトマトリクス表示を行
なおうとすると、表示しない点（非表示点まで半表示の
状態、すなわち、クロストークを生じてしまい、大容量
表示をすることができない。さらに、このタイプの液晶
表示素子では、大容量の表示を行なおうとすると視認角
度が大幅に制限されてしまい、コントラストが極端に低
下してしまう。このような欠点を補うべく多重マトリク
ス化などの努力が払われているというものの、このＴＮ
型液晶表示素子は、走査線の増加とともに視認角度の範
囲が狭まるという大型液晶デイスプレィに致命的な欠点
を克服することができない。
テッドネマテインク（ＴＮ）方式が主流である。しかし
、このＴＮ型液晶表示素子は、液晶の立ち上がり特性が
急峻でないために、大容贋のドツトマトリクス表示を行
なおうとすると、表示しない点（非表示点まで半表示の
状態、すなわち、クロストークを生じてしまい、大容量
表示をすることができない。さらに、このタイプの液晶
表示素子では、大容量の表示を行なおうとすると視認角
度が大幅に制限されてしまい、コントラストが極端に低
下してしまう。このような欠点を補うべく多重マトリク
ス化などの努力が払われているというものの、このＴＮ
型液晶表示素子は、走査線の増加とともに視認角度の範
囲が狭まるという大型液晶デイスプレィに致命的な欠点
を克服することができない。
このような状況の下において、先ず、線順次走査におけ
るクロストークという液晶にとって避けられない現象を
打破しかつ大容量表示を可能とするために、走査線本数
５００本程度の大容量表示が可能である蓄積型液晶表示
素子が開発され、さらに、このタイプの液晶表示素子の
改良がいく度か行われた結果、合本発明でも問題として
いるところの相転移型液晶表示素子が開発された（例え
ば特願昭５９−００９６６号明細書参照）。このＬＣＤ
は、ＴＮ型のＬＣＤと同様の構成を有しているというも
のの、駆動方式、すなわち、光の制御方式がＴＮ型のそ
れと相違する。このＬＣＤは、一般に、第１図に示され
るように液晶１．１組の透明電極（ＩＴＯ）４及び５付
きのガラス基板２及び３、配向膜６及び７そしてこれら
を保持するスペーサ８からなり、電界の印加によって表
示が行われるように構成されている。
るクロストークという液晶にとって避けられない現象を
打破しかつ大容量表示を可能とするために、走査線本数
５００本程度の大容量表示が可能である蓄積型液晶表示
素子が開発され、さらに、このタイプの液晶表示素子の
改良がいく度か行われた結果、合本発明でも問題として
いるところの相転移型液晶表示素子が開発された（例え
ば特願昭５９−００９６６号明細書参照）。このＬＣＤ
は、ＴＮ型のＬＣＤと同様の構成を有しているというも
のの、駆動方式、すなわち、光の制御方式がＴＮ型のそ
れと相違する。このＬＣＤは、一般に、第１図に示され
るように液晶１．１組の透明電極（ＩＴＯ）４及び５付
きのガラス基板２及び３、配向膜６及び７そしてこれら
を保持するスペーサ８からなり、電界の印加によって表
示が行われるように構成されている。
正の誘電率異方性を示すネマティック−コレステリック
相転移型液晶表示素子の典型として、ネマティック液晶
にカイラリティを有する液晶を混合したネマティック−
コレステリック相転移型液晶を２枚の対向する透明電極
付きガラス基板で作製した厚さ６μｍ程度のセルに封入
して液晶セルを製作し、このセルに、外部から電圧を印
加すると第２図に示すような電圧射光透過率変化のグラ
フが求められる。この印加電圧対光透過率の関係を表す
グラフから明らかなように、かかる、液晶表示素子の場
合には、電圧Ｖｄでは光透過率の太きなＨ′と小さなＦ
の２つの状態が存在する。この双安定な状態を利用して
表示を行おうとする方式が相転移型液晶表示であり、本
発明も上述の通りにこの表示方式に関する。この方式は
、大容量表示ができること、フリッカがないこと、光散
乱現象を利用しているため視野角が広いことなど、現在
、液晶表示の主流となっているＴＮ液晶が有する欠点が
ない。しかし、一般に第２図のＨ′状態は電圧をＶｄに
保持しておくと透過率の大きさが経過時間とともに小さ
くなり最終的にはＨ′の位置の透過率はＦの位置の透過
率と同じになり表示不可能となる。また、Ｈ′の状態を
経過時間に対して安定に保持しておくために印加電圧を
Ｖｄよりも大きなＶｄ’にすると、Ｆの光透過率がＦま
で上がり結局コントラストの非常に悪い表示となってし
まう。よって、本表示方式を実現するためには第３図の
ようなしきい値電圧で光透過率曲線の変化が鋭くしかも
立ち上がり曲線および立ち下がり曲線の電圧幅（ヒステ
リシス幅Δ）ができるだけ大きいことが望ましい。この
ヒステリシス幅（Δ）は、液晶セルのセル厚のばらつき
による駆動電圧の変動や駆動回路側からの駆動素子のば
らつきを考慮すると、駆動電圧に対するヒステリシス幅
の割合は７％以上必要である。また、ヒステリシス幅（
Δ）は、実際に相転移型液晶表示を行うに必要な余裕電
圧幅であり、液晶材料のみならずガラス基板表面に施す
液晶配向膜によって大きく変化する。従来技術として知
られている液晶配向剤としてはポリイミドやシランカッ
プリング剤があるが、これらを用いて処理した透明電極
付きガラス基板を用いて作製した液晶セルでは駆動電圧
約１３Ｖでヒステリシス幅（Δ）が０．５ｖ程度（駆動
電圧に対するヒステリシス幅の割合は４．０％）と非常
に狭いものとなり、一定電圧Ｖｄで表示を行うことは不
可能である。
相転移型液晶表示素子の典型として、ネマティック液晶
にカイラリティを有する液晶を混合したネマティック−
コレステリック相転移型液晶を２枚の対向する透明電極
付きガラス基板で作製した厚さ６μｍ程度のセルに封入
して液晶セルを製作し、このセルに、外部から電圧を印
加すると第２図に示すような電圧射光透過率変化のグラ
フが求められる。この印加電圧対光透過率の関係を表す
グラフから明らかなように、かかる、液晶表示素子の場
合には、電圧Ｖｄでは光透過率の太きなＨ′と小さなＦ
の２つの状態が存在する。この双安定な状態を利用して
表示を行おうとする方式が相転移型液晶表示であり、本
発明も上述の通りにこの表示方式に関する。この方式は
、大容量表示ができること、フリッカがないこと、光散
乱現象を利用しているため視野角が広いことなど、現在
、液晶表示の主流となっているＴＮ液晶が有する欠点が
ない。しかし、一般に第２図のＨ′状態は電圧をＶｄに
保持しておくと透過率の大きさが経過時間とともに小さ
くなり最終的にはＨ′の位置の透過率はＦの位置の透過
率と同じになり表示不可能となる。また、Ｈ′の状態を
経過時間に対して安定に保持しておくために印加電圧を
Ｖｄよりも大きなＶｄ’にすると、Ｆの光透過率がＦま
で上がり結局コントラストの非常に悪い表示となってし
まう。よって、本表示方式を実現するためには第３図の
ようなしきい値電圧で光透過率曲線の変化が鋭くしかも
立ち上がり曲線および立ち下がり曲線の電圧幅（ヒステ
リシス幅Δ）ができるだけ大きいことが望ましい。この
ヒステリシス幅（Δ）は、液晶セルのセル厚のばらつき
による駆動電圧の変動や駆動回路側からの駆動素子のば
らつきを考慮すると、駆動電圧に対するヒステリシス幅
の割合は７％以上必要である。また、ヒステリシス幅（
Δ）は、実際に相転移型液晶表示を行うに必要な余裕電
圧幅であり、液晶材料のみならずガラス基板表面に施す
液晶配向膜によって大きく変化する。従来技術として知
られている液晶配向剤としてはポリイミドやシランカッ
プリング剤があるが、これらを用いて処理した透明電極
付きガラス基板を用いて作製した液晶セルでは駆動電圧
約１３Ｖでヒステリシス幅（Δ）が０．５ｖ程度（駆動
電圧に対するヒステリシス幅の割合は４．０％）と非常
に狭いものとなり、一定電圧Ｖｄで表示を行うことは不
可能である。
上記した問題点は、本発明によれば、液晶配向剤として
次式： −（−Ｃ１１２−Ｎ −Ｃ−＋−１ ＣＩ□−〇 −Ｒ （式中、Ｒはアルキル基を表わし、ｎは５０〜５００で
ある） で表わされるポリアミドを用い、この配向剤を含有する
膜を基板上に施すことによって解決することができる。
次式： −（−Ｃ１１２−Ｎ −Ｃ−＋−１ ＣＩ□−〇 −Ｒ （式中、Ｒはアルキル基を表わし、ｎは５０〜５００で
ある） で表わされるポリアミドを用い、この配向剤を含有する
膜を基板上に施すことによって解決することができる。
基板上への液晶配向膜の適用は任意の手法によって有利
に達成することができる。例えば、Ｎ−アルコキシメチ
ル化したナイロンを適当な溶剤に溶解して得た約２〜３
％の塗布溶液を約１５００〜２００Ｏｒｐｍの回転数で
スピンコードすることによって成膜してもよく、Ｎ−ア
ルコキシメチル化したナイロンを蒸着することによって
成膜してもよい。
に達成することができる。例えば、Ｎ−アルコキシメチ
ル化したナイロンを適当な溶剤に溶解して得た約２〜３
％の塗布溶液を約１５００〜２００Ｏｒｐｍの回転数で
スピンコードすることによって成膜してもよく、Ｎ−ア
ルコキシメチル化したナイロンを蒸着することによって
成膜してもよい。
本発明の実施において、液晶セルに封止されているネマ
テイソクーコレステリ・ツク相転移型液晶の組成は特に
限定されるものではなく、したがって、本願明細書では
それらについての詳細な説明を省略する。なお、本発明
者らは、先に引用した特願昭５９−００９６６号明細書
や特願昭５９−１８０６３３号明細書のなかで、有名な
ネマティック液晶及びカイラリティを有する液晶（カイ
ラルネマティック液晶）の例のいくつかを記載している
。
テイソクーコレステリ・ツク相転移型液晶の組成は特に
限定されるものではなく、したがって、本願明細書では
それらについての詳細な説明を省略する。なお、本発明
者らは、先に引用した特願昭５９−００９６６号明細書
や特願昭５９−１８０６３３号明細書のなかで、有名な
ネマティック液晶及びカイラリティを有する液晶（カイ
ラルネマティック液晶）の例のいくつかを記載している
。
以下に本発明の実施例を記載して本発明の効果をより明
瞭にする。
瞭にする。
劃−」−
抵抗５０Ω／Ｃｌ１１の酸化インジウムを透明電極とし
た１００ｘ １００Ｘ １．１ 璽ｍのガラス基板を洗
浄したのち、ガラス基板上にＮ−メトキシメチル化した
ナイロン（ユニチカ■社製、タイプ８ナイロン）の溶液
をスピンコータでコートしたのち１５０℃で１時間乾燥
した。この後、セル厚９μｍのドライセルを作製した。
た１００ｘ １００Ｘ １．１ 璽ｍのガラス基板を洗
浄したのち、ガラス基板上にＮ−メトキシメチル化した
ナイロン（ユニチカ■社製、タイプ８ナイロン）の溶液
をスピンコータでコートしたのち１５０℃で１時間乾燥
した。この後、セル厚９μｍのドライセルを作製した。
このセルに日本ロッシュ社製のネマティック液晶を９０
−ｔ％とカイラル中心を２つ持つカイラルネマティック
液晶を１０ｗｔ％を混合して作製した相転移型液晶を注
入し液晶セルを作製した。
−ｔ％とカイラル中心を２つ持つカイラルネマティック
液晶を１０ｗｔ％を混合して作製した相転移型液晶を注
入し液晶セルを作製した。
この液晶セルのヒステリシス幅（Δ）は次のようにして
測定した。まず、ある電圧Ｖｄｌに設定し、第４Ａ図に
示す駆動波形で液晶セルを駆動する。
測定した。まず、ある電圧Ｖｄｌに設定し、第４Ａ図に
示す駆動波形で液晶セルを駆動する。
このとき、書き込み後の光透過率変化を時間に対して測
定する。次に、電圧Ｖｄｌより少し高い電圧Ｖｄ２を適
用して同様に光透過率変化を時間に対して測定する。以
下、順次Ｖｄ ３−Ｖｄ ４と電圧を高くしていき、コ
レステリック相−ネマティック相への相転移が生じるま
でこれを続ける。次に、第４Ｂ図に示す駆動波形でネマ
ティック相を維持する高い電圧から順次電圧を低くしな
がら同様な測定を行う。このようにして得られた時間に
対する光透過率変化のグラフから書き込み後一定時間経
過した後の光透過率変化をそれぞれの電圧に対してプロ
ットすると、第５図が得られる。なお、このときの光透
過率はフォトセルを用いて電圧として表している。第５
図の測定では書き込み時間４ｍｓ／１ｉｎｅ 、書き込
み後１０秒後の印加電圧灯光透過率変化を示している。
定する。次に、電圧Ｖｄｌより少し高い電圧Ｖｄ２を適
用して同様に光透過率変化を時間に対して測定する。以
下、順次Ｖｄ ３−Ｖｄ ４と電圧を高くしていき、コ
レステリック相−ネマティック相への相転移が生じるま
でこれを続ける。次に、第４Ｂ図に示す駆動波形でネマ
ティック相を維持する高い電圧から順次電圧を低くしな
がら同様な測定を行う。このようにして得られた時間に
対する光透過率変化のグラフから書き込み後一定時間経
過した後の光透過率変化をそれぞれの電圧に対してプロ
ットすると、第５図が得られる。なお、このときの光透
過率はフォトセルを用いて電圧として表している。第５
図の測定では書き込み時間４ｍｓ／１ｉｎｅ 、書き込
み後１０秒後の印加電圧灯光透過率変化を示している。
第５図のグラフからヒステリシス幅（Δ）を求めたとこ
ろ、下記の第１表に記載のようにＮ−メトキシメチル化
したナイロンでは、駆動電圧に対するヒステリシス幅の
比率は７．０％以上得られた。この値は、先に説明した
駆動電圧の変動や駆動素子のばらつきを許容できること
を意味する。さらに、コントラストはｌ：５であった。
ろ、下記の第１表に記載のようにＮ−メトキシメチル化
したナイロンでは、駆動電圧に対するヒステリシス幅の
比率は７．０％以上得られた。この値は、先に説明した
駆動電圧の変動や駆動素子のばらつきを許容できること
を意味する。さらに、コントラストはｌ：５であった。
作製した液晶セルは全画表が示可能であった。
ｌしＬ」セｌ桝）
ポリイミドを液晶配向剤として使用して前記例１に記載
の手法を繰り返した。下記の第１表の結果から明らかな
ように、ヒステリシス幅（Δ）が狭（さらにコントラス
トが悪いので、作製した液晶セルは全面表示が不可能で
あった。
の手法を繰り返した。下記の第１表の結果から明らかな
ように、ヒステリシス幅（Δ）が狭（さらにコントラス
トが悪いので、作製した液晶セルは全面表示が不可能で
あった。
炭主ニル較炭）
シランカップリング剤を液晶配向剤として使用して前記
例１に記載の手法を操り返した結果は、下記の第１表に
記載の通りであり、そして前記例２（比較例）に同じで
あった。
例１に記載の手法を操り返した結果は、下記の第１表に
記載の通りであり、そして前記例２（比較例）に同じで
あった。
男−」−一表
Ｎ−メトキシメチル化ナイＵン
１．６ｖボイリイミト（１’？１Ｉ２）
０．５Ｖシランカフブ
リング剤 （例３） ０．５
ＶΔ／雪 中 ２−１３ｖ） −＋ ７
） −：Ａ ）１２．３％
１：５４．０％
ｔｅ ３４．０％
１ ： ３〔本発明の効果〕 本発明によれば、電圧灯光透過率曲線がつくるヒステリ
シス幅を広くとることができるので相転移型液晶を用い
た大面積液晶表示コントラスト良く、安定に表示するこ
とができる。
１．６ｖボイリイミト（１’？１Ｉ２）
０．５Ｖシランカフブ
リング剤 （例３） ０．５
ＶΔ／雪 中 ２−１３ｖ） −＋ ７
） −：Ａ ）１２．３％
１：５４．０％
ｔｅ ３４．０％
１ ： ３〔本発明の効果〕 本発明によれば、電圧灯光透過率曲線がつくるヒステリ
シス幅を広くとることができるので相転移型液晶を用い
た大面積液晶表示コントラスト良く、安定に表示するこ
とができる。
第１図は、本発明による相転移型液晶表示素子の一例を
示す構成図であり、 第２図は相転移型液晶の印加電圧対光透過率の関係を表
すグラフであり、 第３図はヒステリシス幅（Δ）を定義するグラフであり
、 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、それぞれ、相転移型液晶の駆
動波形を示すグラフであり、 第５図は、本発明の実施例の実測データを表すグラフで
ある。 １・・・液晶、 ２．３・・・ガラス基板、
４．５・・・透明電極、 ６．７・・・配向膜、８・
・・スペーサ。
示す構成図であり、 第２図は相転移型液晶の印加電圧対光透過率の関係を表
すグラフであり、 第３図はヒステリシス幅（Δ）を定義するグラフであり
、 第４Ａ図及び第４Ｂ図は、それぞれ、相転移型液晶の駆
動波形を示すグラフであり、 第５図は、本発明の実施例の実測データを表すグラフで
ある。 １・・・液晶、 ２．３・・・ガラス基板、
４．５・・・透明電極、 ６．７・・・配向膜、８・
・・スペーサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液晶配向剤として次式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒはアルキル基を表わし、ｎは５０〜５００で
ある） で表わされるポリアミドを含有する液晶配向膜を有して
いる、ネマティック−コレステリック相転移型液晶表示
素子。 ２、液晶が正が誘電異方性を示す、特許請求の範囲第１
項記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29054787A JPH01134335A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 相転移型液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29054787A JPH01134335A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 相転移型液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01134335A true JPH01134335A (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=17757441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29054787A Pending JPH01134335A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 相転移型液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01134335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2320361B (en) * | 1996-12-11 | 2000-12-06 | Silmag Sa | Optimized recording medium-magnetic head assembly |
-
1987
- 1987-11-19 JP JP29054787A patent/JPH01134335A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2320361B (en) * | 1996-12-11 | 2000-12-06 | Silmag Sa | Optimized recording medium-magnetic head assembly |
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