JPH0333722A - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
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- JPH0333722A JPH0333722A JP16895889A JP16895889A JPH0333722A JP H0333722 A JPH0333722 A JP H0333722A JP 16895889 A JP16895889 A JP 16895889A JP 16895889 A JP16895889 A JP 16895889A JP H0333722 A JPH0333722 A JP H0333722A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液晶表示や液晶−光シヤツター等で用いる液晶
素子、特に強誘電性液晶を用いた液晶素子に関し、更に
詳しくは配向の均一性を著しく向上させ、かつ素子の耐
久性を向上させ、暗状態と明状態のコントラストを向上
させた液晶素子に関する。
素子、特に強誘電性液晶を用いた液晶素子に関し、更に
詳しくは配向の均一性を著しく向上させ、かつ素子の耐
久性を向上させ、暗状態と明状態のコントラストを向上
させた液晶素子に関する。
強誘電性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N、A、クラ−・りらにより提案されている(特開昭
56−107216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木)又
はH相(Sm8本)を有し、バルク状態でらせん配列構
造を生じるカイラルスメクチックC又はH相の温度下の
液晶を、らせん配列構造の形成を抑制・するのに十分に
小さい距離に設定した一対の基板間隔に配置させて得た
双安定性配向状態において、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
するメモリー特性を有し、また電界の変化に対して高速
応答特性を有し、高速ならびに記憶型の表示素子として
の広い利用が期待されている。
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N、A、クラ−・りらにより提案されている(特開昭
56−107216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木)又
はH相(Sm8本)を有し、バルク状態でらせん配列構
造を生じるカイラルスメクチックC又はH相の温度下の
液晶を、らせん配列構造の形成を抑制・するのに十分に
小さい距離に設定した一対の基板間隔に配置させて得た
双安定性配向状態において、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
するメモリー特性を有し、また電界の変化に対して高速
応答特性を有し、高速ならびに記憶型の表示素子として
の広い利用が期待されている。
この双安定性配向状態を生じた強誘電性スメクチック液
晶を用いた光学変調素子が製品として前述のメモリー特
性及び高速応答特性を発揮するためには、双安定性配向
状態が安定に均一に存在し、かつ素子としての耐久性に
優れ、明状態と暗状態のコントラスト比が大きいことが
必要であった。
晶を用いた光学変調素子が製品として前述のメモリー特
性及び高速応答特性を発揮するためには、双安定性配向
状態が安定に均一に存在し、かつ素子としての耐久性に
優れ、明状態と暗状態のコントラスト比が大きいことが
必要であった。
岡田らは、USP4639089で、コレステリック相
を生じる温度範囲を有する強誘電性スメクチック液晶を
ラビング処理や斜方蒸着処理などによって付与された一
軸性配向処理軸を有する液晶素子に適用することによっ
て、均一な双安定性配向状態の強誘電性スメクチック液
晶素子を実現したことを明らかにしている。
を生じる温度範囲を有する強誘電性スメクチック液晶を
ラビング処理や斜方蒸着処理などによって付与された一
軸性配向処理軸を有する液晶素子に適用することによっ
て、均一な双安定性配向状態の強誘電性スメクチック液
晶素子を実現したことを明らかにしている。
ラビング処理や斜方蒸着処理によって実現した均一な双
安定性配向状態の強誘電性スメクチック液晶素子は、N
、A、クラークらのものと比較して明状態のメモリー下
での透過光量が小さくなることがあった。
安定性配向状態の強誘電性スメクチック液晶素子は、N
、A、クラークらのものと比較して明状態のメモリー下
での透過光量が小さくなることがあった。
上述の双安定性配向状態の強誘電性スメクチック液晶素
子は、その配向状態が均一であることから、液晶分子が
高い秩序度の配列を生じている。この液晶分子の高い秩
序度の配列状態は、セル外部からの応力、例えば衝撃力
や歪み力に対しては、もろい性質をもっており、かかる
力が印加された時には、液晶分子の配列状態に乱れを生
じ、代表的にはサンデッド・テスクチャーを発生する。
子は、その配向状態が均一であることから、液晶分子が
高い秩序度の配列を生じている。この液晶分子の高い秩
序度の配列状態は、セル外部からの応力、例えば衝撃力
や歪み力に対しては、もろい性質をもっており、かかる
力が印加された時には、液晶分子の配列状態に乱れを生
じ、代表的にはサンデッド・テスクチャーを発生する。
衝撃力によるサンデッド・テクスチャーの発生は、例え
ば坪山らのUSP4674839で明らかにされている
。
ば坪山らのUSP4674839で明らかにされている
。
ところで、本発明者らが実験したところによれば、配向
制御層として用いる高分子有機膜の膜厚が600Å以上
と十分に厚い場合には広い面積で充分・均一な配向が得
られるが、このように高分子有機膜の膜厚を厚くすると
膜厚が薄い場合に比べ駆動特性が悪くなるという問題点
が生じることがわかっている。また、強誘電性液晶の双
安定性を保持するためには、高分子有機膜の膜厚を20
0Å以下と薄くすることが必要であるという提案もなさ
れている(特開昭62−52528号公報)。
制御層として用いる高分子有機膜の膜厚が600Å以上
と十分に厚い場合には広い面積で充分・均一な配向が得
られるが、このように高分子有機膜の膜厚を厚くすると
膜厚が薄い場合に比べ駆動特性が悪くなるという問題点
が生じることがわかっている。また、強誘電性液晶の双
安定性を保持するためには、高分子有機膜の膜厚を20
0Å以下と薄くすることが必要であるという提案もなさ
れている(特開昭62−52528号公報)。
したがって、このように駆動特性や双安定性を良好にす
るために配向制御膜である高分子有機膜の膜厚は薄いこ
とが望まれる。
るために配向制御膜である高分子有機膜の膜厚は薄いこ
とが望まれる。
一方、配向制御膜である高分子膜の膜厚を薄くしていく
と配向欠陥が発生し、均一配向が得られないばかりでな
く、配向欠陥からのもどりにより双安定性も悪くなると
いう問題が生じる。
と配向欠陥が発生し、均一配向が得られないばかりでな
く、配向欠陥からのもどりにより双安定性も悪くなると
いう問題が生じる。
又、本発明者らの実験によれば、第18図(A)に示す
様に、表示パネルの画面に大きな領域の黒表示部と白表
示部をそれぞれ形成して表示していた後で、全画面を白
表示に切り換えた時に、第18図(B)に示す様に、か
かる切り換え前に表示されていた黒表示部に相当する領
域が周囲の白表示部より透過率の低い薄い灰色表示を残
して表示され、表示品位を悪くしていた。特に、この灰
色表示部がかなり長い時間存在しているため、新しい表
示内容に表示画面を切り換えた時に、この新しい表示内
容に対して、切り換え前の古い表示内容が薄い灰色表示
として重なって表示(「前表示内容の焼き付は表示」と
いう)されるために、例えばワープロのオペレータにと
っては非常、に見にくい表示状態となっていた。
様に、表示パネルの画面に大きな領域の黒表示部と白表
示部をそれぞれ形成して表示していた後で、全画面を白
表示に切り換えた時に、第18図(B)に示す様に、か
かる切り換え前に表示されていた黒表示部に相当する領
域が周囲の白表示部より透過率の低い薄い灰色表示を残
して表示され、表示品位を悪くしていた。特に、この灰
色表示部がかなり長い時間存在しているため、新しい表
示内容に表示画面を切り換えた時に、この新しい表示内
容に対して、切り換え前の古い表示内容が薄い灰色表示
として重なって表示(「前表示内容の焼き付は表示」と
いう)されるために、例えばワープロのオペレータにと
っては非常、に見にくい表示状態となっていた。
本発明の目的は、前述の問題点、特に前表示内容の焼付
は表示を改善された双安定性配向状態によって解消した
強誘電性スメクチック液晶素子を提供することにある。
は表示を改善された双安定性配向状態によって解消した
強誘電性スメクチック液晶素子を提供することにある。
本発明は、一軸性配向処理軸が付与された配向制御膜を
下地層を介して少なくとも一方に設けた一対の基板及び
該一対の基板の間に配置された強誘電性スメクチック液
晶を有する液晶素子において、前記強誘電性スメクチッ
ク液晶が強誘電性スメクチック相の温度範囲内で高温側
と低温側とで異−なる双安定性配向状態を生じる強誘電
性スメクチック液晶であって、前記高温側の双安定性配
向状態から降温することによって生じた低温側での双安
定性配向状態の強誘電性スメクチック液晶であるととも
に、前記配向制御膜の膜厚をdとした時、好ましくは 0<d≦600人であり、 前記下地層の平均表面粗さをSとした時、好ましくは 0≦S≦100人 であり、且つ 0≦S/d < 0.70 の関係を有している液晶素子に第1の特徴を有し、第2
に、一軸性配向処理軸が付与された配向制御膜を下地層
を介して少なくとも一方に設けた一対の基板及び該一対
の基板の間に配置された強誘電性スメクチック液晶を有
する液晶素子のおいて、前記強誘電性スメクチック液晶
が結合した一対のへアビン欠陥及びライトニング欠陥を
発生す゛る傾向の双安定性配向状態の強誘電性スメクチ
ック液晶であって、前記一軸性配向処理軸の方向に従っ
て前でライトニング欠陥、後でヘアピン欠陥を発生する
発生秩序を示す配向状態を有する強誘電性スメチツク液
晶であるとともに、前記配向制御膜の膜厚をdとした時
、好ましくは Odd≦600人であり、 前記下地層の平均表面粗さをSとした時、好ましくは O≦S≦100A であり、且つ O≦S/d < 0.70 の関係を有している液晶素子に第2の特徴を有している
。特に、好ましくは前記液晶素子において、一軸性配向
処理軸が前記一対の基板に設けた配向制御膜に平行(又
は略平行;交差角306以下)に付与されているととも
に、該平行の一軸性配向処理軸の向きが同一の向きであ
る点にも特徴を有している。
下地層を介して少なくとも一方に設けた一対の基板及び
該一対の基板の間に配置された強誘電性スメクチック液
晶を有する液晶素子において、前記強誘電性スメクチッ
ク液晶が強誘電性スメクチック相の温度範囲内で高温側
と低温側とで異−なる双安定性配向状態を生じる強誘電
性スメクチック液晶であって、前記高温側の双安定性配
向状態から降温することによって生じた低温側での双安
定性配向状態の強誘電性スメクチック液晶であるととも
に、前記配向制御膜の膜厚をdとした時、好ましくは 0<d≦600人であり、 前記下地層の平均表面粗さをSとした時、好ましくは 0≦S≦100人 であり、且つ 0≦S/d < 0.70 の関係を有している液晶素子に第1の特徴を有し、第2
に、一軸性配向処理軸が付与された配向制御膜を下地層
を介して少なくとも一方に設けた一対の基板及び該一対
の基板の間に配置された強誘電性スメクチック液晶を有
する液晶素子のおいて、前記強誘電性スメクチック液晶
が結合した一対のへアビン欠陥及びライトニング欠陥を
発生す゛る傾向の双安定性配向状態の強誘電性スメクチ
ック液晶であって、前記一軸性配向処理軸の方向に従っ
て前でライトニング欠陥、後でヘアピン欠陥を発生する
発生秩序を示す配向状態を有する強誘電性スメチツク液
晶であるとともに、前記配向制御膜の膜厚をdとした時
、好ましくは Odd≦600人であり、 前記下地層の平均表面粗さをSとした時、好ましくは O≦S≦100A であり、且つ O≦S/d < 0.70 の関係を有している液晶素子に第2の特徴を有している
。特に、好ましくは前記液晶素子において、一軸性配向
処理軸が前記一対の基板に設けた配向制御膜に平行(又
は略平行;交差角306以下)に付与されているととも
に、該平行の一軸性配向処理軸の向きが同一の向きであ
る点にも特徴を有している。
本発明者らは、配向制御膜の膜厚を薄くしてい、くと配
向欠陥が発生し均一配向が得られないということに関し
、その原因について種々検討した。
向欠陥が発生し均一配向が得られないということに関し
、その原因について種々検討した。
その結果、この現象は、液晶の配向が配向制御膜が設け
られている、例えばITO電極、誘電体膜、Slカップ
リング剤層等の下地層の表面粗さの影響を受けるためで
あることが明らかとなった。また、この下地層の表面粗
さが同じでも配向制御膜の膜厚が異なれば配向状態も異
なっていた。そこで、下地層の表面粗さおよび配向制御
膜の膜厚と配向の関係を調べたところ第17図に示すよ
うな結果が得られた。
られている、例えばITO電極、誘電体膜、Slカップ
リング剤層等の下地層の表面粗さの影響を受けるためで
あることが明らかとなった。また、この下地層の表面粗
さが同じでも配向制御膜の膜厚が異なれば配向状態も異
なっていた。そこで、下地層の表面粗さおよび配向制御
膜の膜厚と配向の関係を調べたところ第17図に示すよ
うな結果が得られた。
同図において、dは配向制御膜の膜厚、Sはこの配向制
御膜が設けられている下地層の平均表面粗さである。下
地層はITO電極、無機あるいは有機の誘電体膜、Sl
カップリング剤層等のいずれでもよい。第17図の場合
、下地層はITO電極であリ、ITO電極の膜厚と表面
粗さは比例関係にある。
御膜が設けられている下地層の平均表面粗さである。下
地層はITO電極、無機あるいは有機の誘電体膜、Sl
カップリング剤層等のいずれでもよい。第17図の場合
、下地層はITO電極であリ、ITO電極の膜厚と表面
粗さは比例関係にある。
平均表面粗さは走査型トンネル顕微鏡(STM。
Nanoscope II、東陽テクニカ社販売)゛
により測定し、標準偏差値を計算した。平均表面粗さが
100人を超える場合はITO電極の膜厚は4000Å
以上となり、スパッタによる作成ではクラックが発生し
たため検討は行わなかった。
により測定し、標準偏差値を計算した。平均表面粗さが
100人を超える場合はITO電極の膜厚は4000Å
以上となり、スパッタによる作成ではクラックが発生し
たため検討は行わなかった。
第17図のグラフにより、0≦S/d < 0.7であ
れば有機高分子膜の膜厚が薄くても配向は良好であるこ
とがわかる。
れば有機高分子膜の膜厚が薄くても配向は良好であるこ
とがわかる。
本発明は以上のような知見に基づいてなされたものであ
る。
る。
第1図は本発明の強誘電性液晶セルの1例を模式的に描
いたものである。第1図(B)は、第1図(A)のセル
で用いた下達の誘電体膜の使用を省略したセルを表わし
ている。
いたものである。第1図(B)は、第1図(A)のセル
で用いた下達の誘電体膜の使用を省略したセルを表わし
ている。
411aとllbは、それぞれIn2O3やITO(I
ndiumTin 0xide)等の透明電極12a
と12bで被覆された基板(ガラス板)であり、その上
に200 A〜3000λ厚の誘電体膜13aと13b
(SiO2膜、TiO2膜、Ta 205膜など)とポ
リイミドミボリアミド、ポリエステル等で形成した60
0λ以下の配向制御膜14aと14bとがそれぞれ積層
されている。
ndiumTin 0xide)等の透明電極12a
と12bで被覆された基板(ガラス板)であり、その上
に200 A〜3000λ厚の誘電体膜13aと13b
(SiO2膜、TiO2膜、Ta 205膜など)とポ
リイミドミボリアミド、ポリエステル等で形成した60
0λ以下の配向制御膜14aと14bとがそれぞれ積層
されている。
この際、平行かつ同−向き(第1図でいえばA方向)に
なるようラビング処理(矢印方向)した配向処理膜14
aと14bが配置されている。基板11aとllbとの
間には、強誘電性スメクチック液晶15が配置され、基
板11aとllbとの間隔の距離は、強誘電性スメクチ
ック液晶15のらせん配列構造の形成を抑制するのに十
分に小さい距離(例えば0.1μm〜3μm)に設定さ
れ、・強誘電性スメクチック液晶15は双安定性配向状
態を生じている。
なるようラビング処理(矢印方向)した配向処理膜14
aと14bが配置されている。基板11aとllbとの
間には、強誘電性スメクチック液晶15が配置され、基
板11aとllbとの間隔の距離は、強誘電性スメクチ
ック液晶15のらせん配列構造の形成を抑制するのに十
分に小さい距離(例えば0.1μm〜3μm)に設定さ
れ、・強誘電性スメクチック液晶15は双安定性配向状
態を生じている。
上述の十分に小さい距離は、基板11aとllbとの間
に配置したビーズスペーサ16(シリカビーズ、アルミ
ナビーズ)によって保持される。
に配置したビーズスペーサ16(シリカビーズ、アルミ
ナビーズ)によって保持される。
このセルには、液晶分子の配向変調を光学的に識別する
ために、2枚の偏光子17a、 17bがクロスニコ
ルで配置されている。
ために、2枚の偏光子17a、 17bがクロスニコ
ルで配置されている。
本発明は、下達の実施例で・明らかにした液晶材料と配
向制御膜を用いることによって、カイラルスメクチック
C相の温度範囲における高温側と低温側とで生じる双安
定性配向状態が相違し、低温側での双安定性配向状態が
衝撃又は歪みに対して強い安定度を示し、且つ明状態と
暗状態との大きなコントラストを示す。低温側での双安
定性配向状態の強誘電性スメクチック液晶は、ラビング
処理方向(第7図に示す様にプレチルト角θprを生じ
た液晶分子の傾斜方向(矢印方向)の基板面への写影方
向)に従って前でライトニング欠陥、後ろでヘアピン欠
陥を発生する発生秩序を生じる配向状態にあり、これに
対し、高温側ではラビング処理方向に従って前でヘアピ
ン欠陥、後ろでライトニング欠陥を発生する発生秩序を
生じる配向状態を有している。以下、カイラルスメクチ
ックC相の温度範囲において、便宜上、上述の高温側で
の配向状態を「C1配向」と言い、低温側での配向状態
をrC2配向」と言う。ここで、「便宜上」と表現した
のは、後述する様に2つの異なる配向状態が温度のみに
依存していない理由からである。
向制御膜を用いることによって、カイラルスメクチック
C相の温度範囲における高温側と低温側とで生じる双安
定性配向状態が相違し、低温側での双安定性配向状態が
衝撃又は歪みに対して強い安定度を示し、且つ明状態と
暗状態との大きなコントラストを示す。低温側での双安
定性配向状態の強誘電性スメクチック液晶は、ラビング
処理方向(第7図に示す様にプレチルト角θprを生じ
た液晶分子の傾斜方向(矢印方向)の基板面への写影方
向)に従って前でライトニング欠陥、後ろでヘアピン欠
陥を発生する発生秩序を生じる配向状態にあり、これに
対し、高温側ではラビング処理方向に従って前でヘアピ
ン欠陥、後ろでライトニング欠陥を発生する発生秩序を
生じる配向状態を有している。以下、カイラルスメクチ
ックC相の温度範囲において、便宜上、上述の高温側で
の配向状態を「C1配向」と言い、低温側での配向状態
をrC2配向」と言う。ここで、「便宜上」と表現した
のは、後述する様に2つの異なる配向状態が温度のみに
依存していない理由からである。
第2図はC1配向の顕微鏡写真(倍率: loXIO倍
)のスケッチ図で、第3図〜第5図はラビング処理方向
に従って前でライトニング欠陥、後ろでヘアピン欠陥を
発生する発生秩序を生じる配向状態と、ラビング処理方
向に従って、前でヘアピン欠陥、後ろでライトニング欠
陥を発生する発生秩序を生じる配向状態との混在状態(
以下「C1/C2混在配向」という)を示した顕微鏡写
真(倍率:loXIO倍)のスケッチ図で、第6図はC
2配向の顕微鏡写真(倍率:10X10倍)のスケッチ
図である。
)のスケッチ図で、第3図〜第5図はラビング処理方向
に従って前でライトニング欠陥、後ろでヘアピン欠陥を
発生する発生秩序を生じる配向状態と、ラビング処理方
向に従って、前でヘアピン欠陥、後ろでライトニング欠
陥を発生する発生秩序を生じる配向状態との混在状態(
以下「C1/C2混在配向」という)を示した顕微鏡写
真(倍率:loXIO倍)のスケッチ図で、第6図はC
2配向の顕微鏡写真(倍率:10X10倍)のスケッチ
図である。
第2図〜第6図は、何れも消光位(900クロスニコル
下での最暗位置)での状態である。
下での最暗位置)での状態である。
又、本発明のセルは、第2図〜第5図に示すC1配向ド
メイン20の占有面積は優勢的にも大きなものである。
メイン20の占有面積は優勢的にも大きなものである。
この際に用いた液晶材料は、チッソ社製の強誘電性スメ
クチック液晶であるrCS−1014J (商品名)を
用い、配向制御膜は量産化学工業社製の脂環式ポリイミ
ド膜形成液である「サンエバー150J(商品名)を用
いた。ラビング処理は、上下基板に互いに平行で、且つ
同一処理方向とし、上下基板の間隔を1.5μmの距離
に設定した(詳細は下達の実施例1に示す)。このセル
における相転移温度は、下記のとおりであった。
クチック液晶であるrCS−1014J (商品名)を
用い、配向制御膜は量産化学工業社製の脂環式ポリイミ
ド膜形成液である「サンエバー150J(商品名)を用
いた。ラビング処理は、上下基板に互いに平行で、且つ
同一処理方向とし、上下基板の間隔を1.5μmの距離
に設定した(詳細は下達の実施例1に示す)。このセル
における相転移温度は、下記のとおりであった。
80.5°C69,1℃ 54℃ * 51.
4℃ *Iso、 −−←Ch−−←SmA −一◆
SmC1−−◆SmC1/2■S。
4℃ *Iso、 −−←Ch−−←SmA −一◆
SmC1−−◆SmC1/2■S。
h
m A
;等方相
;コレステリック相
;スメクチックA相
Sm*C1;カイラルスメクチックC相のうちC1配向
状態の相 Sm*C1/C2;カイラルスメクチックC相のうちC
1/C2混在配向状態の相 −8m*C2;カイラルスメクチックC相のうちC2配
向状態の相 Cry ;結晶相 l5o−Ch相転移点、Ch−3mA相転移点、SmA
−8m*C1相転移点及びSm*C2−Cry、相転移
点はスイス国メトラー社製1’−F P 800温度制
御装置」(商品名)によって測定した温度で、Sm*C
1−3m*C1/C2相転移点及びSm*C1/C2−
3m*C2相転移点は降温下の顕微鏡観察で求めた温度
である。
状態の相 Sm*C1/C2;カイラルスメクチックC相のうちC
1/C2混在配向状態の相 −8m*C2;カイラルスメクチックC相のうちC2配
向状態の相 Cry ;結晶相 l5o−Ch相転移点、Ch−3mA相転移点、SmA
−8m*C1相転移点及びSm*C2−Cry、相転移
点はスイス国メトラー社製1’−F P 800温度制
御装置」(商品名)によって測定した温度で、Sm*C
1−3m*C1/C2相転移点及びSm*C1/C2−
3m*C2相転移点は降温下の顕微鏡観察で求めた温度
である。
第2図によれば、C1配向ドメイン20の消光位はぐ暗
状態を最暗に設定する90’ クロスニコルの位置)は
、青色状態であって、青色の明状態21と青色の暗状態
22が存在している。第6図によれば、C2配向ドメイ
ン30の消光位は黒色状態であって白色の明状態31と
黒色の暗状態32が存在している。又、第3図〜第5図
によれば消光位が青色のC1配向ドメイン20と消光位
が黒色のC2配向ドメイン30とが混在している状態を
明らかにしている。
状態を最暗に設定する90’ クロスニコルの位置)は
、青色状態であって、青色の明状態21と青色の暗状態
22が存在している。第6図によれば、C2配向ドメイ
ン30の消光位は黒色状態であって白色の明状態31と
黒色の暗状態32が存在している。又、第3図〜第5図
によれば消光位が青色のC1配向ドメイン20と消光位
が黒色のC2配向ドメイン30とが混在している状態を
明らかにしている。
また、C1配向ドメイン20.C2配向ドメイン30及
びC1/C2混在配向ドメイン40のそれぞれの状態下
で、50μsec、 +30Vのパルスを印加した後
に、消光位での状態を観察したところ、C1配向ドメイ
ン20の消光位は青色で、C2配向ドメイン30の消光
位は黒色であった。さらに、C1配向ドメイン20.
C2配向ドメイン30及びC1/C2屈在配向ドメイン
40のそれぞれの状態下で、50μsec、 −30
Vの反転パルスを印加した後に、消光位での状態を観察
したところ、やはりC1配向ドメイン20の消光位は青
色で、C2配向ドメイン30の消光位は黒色であった。
びC1/C2混在配向ドメイン40のそれぞれの状態下
で、50μsec、 +30Vのパルスを印加した後
に、消光位での状態を観察したところ、C1配向ドメイ
ン20の消光位は青色で、C2配向ドメイン30の消光
位は黒色であった。さらに、C1配向ドメイン20.
C2配向ドメイン30及びC1/C2屈在配向ドメイン
40のそれぞれの状態下で、50μsec、 −30
Vの反転パルスを印加した後に、消光位での状態を観察
したところ、やはりC1配向ドメイン20の消光位は青
色で、C2配向ドメイン30の消光位は黒色であった。
以上の実験から、カイラルスメクチックC相の温度範囲
において、互いに相違した配向状態のC1配向ドメイン
20とC2配向ドメイン30の相を有し、降温下で02
配向ドメイン30が次第に成長し、優勢的にC1配向ド
メイン20を無視できる程大きくなることが判った(シ
ール材周辺部を除いた全ドメインに対して60%以上の
C2配向ドメイン30の占有面積を有している)。又、
下達の実施例で明らかにするが、C2配向ドメイン30
をほとんど占める双安定性配向状態の強誘電性スメクチ
ック液晶素・子はC1配向ドメイン20下のもの及び従
来の双安定性配向状態(上下基板に平行で、且つ互いに
反対方向のラビング処理を付与したことによって生じた
配向状態)のものと比較して、外部から衝撃力や歪み力
に対する強い安定度及び明状態と暗状態の大きなコント
ラストを奏することが判明した。
において、互いに相違した配向状態のC1配向ドメイン
20とC2配向ドメイン30の相を有し、降温下で02
配向ドメイン30が次第に成長し、優勢的にC1配向ド
メイン20を無視できる程大きくなることが判った(シ
ール材周辺部を除いた全ドメインに対して60%以上の
C2配向ドメイン30の占有面積を有している)。又、
下達の実施例で明らかにするが、C2配向ドメイン30
をほとんど占める双安定性配向状態の強誘電性スメクチ
ック液晶素・子はC1配向ドメイン20下のもの及び従
来の双安定性配向状態(上下基板に平行で、且つ互いに
反対方向のラビング処理を付与したことによって生じた
配向状態)のものと比較して、外部から衝撃力や歪み力
に対する強い安定度及び明状態と暗状態の大きなコント
ラストを奏することが判明した。
第3図は51.3℃、第4図は51.2℃、第5図は5
1、・1℃でのC1/C2混在配向ドメイン40を示し
ている。第3図〜第5図は、C1/C2混在配向ドメイ
ン40が降温下で次第に02配向ドメイン30のドメイ
ンを成長させていく態様を明らかにしている。
1、・1℃でのC1/C2混在配向ドメイン40を示し
ている。第3図〜第5図は、C1/C2混在配向ドメイ
ン40が降温下で次第に02配向ドメイン30のドメイ
ンを成長させていく態様を明らかにしている。
第3図〜第5図によれば、C2配向30は、降温下で第
2図に示すC1配向ドメイン20と第3図〜第5図に示
すC1/C2混在配向ドメイン40を通して形成されて
いることが判る。
2図に示すC1配向ドメイン20と第3図〜第5図に示
すC1/C2混在配向ドメイン40を通して形成されて
いることが判る。
第7図(A)及び(B)は、はとんどのドメインが01
配向ドメインであって、このC1配向ドメイン内に生じ
たヘアピン欠陥とライトニング欠陥を模式的に示した平
面図と断面図である。第7図(C)及び(D)は、はと
んどのドメインがC2配向ドメインであって、この02
配向ドメイン内に生じたヘアピン欠陥とライトニング欠
陥を模式的に示した平面図と断面図である。
配向ドメインであって、このC1配向ドメイン内に生じ
たヘアピン欠陥とライトニング欠陥を模式的に示した平
面図と断面図である。第7図(C)及び(D)は、はと
んどのドメインがC2配向ドメインであって、この02
配向ドメイン内に生じたヘアピン欠陥とライトニング欠
陥を模式的に示した平面図と断面図である。
第7図中の71は、ラビング処理方向Aの配向処理が付
与された上下配向制御膜14aと14bとの間隔に形成
された複数のカイラルスメクチックC相下の液晶分子7
2で組織した異なる配向状態の分子層(分子層71とし
て、C1配向ドメイン73を組織する分子層と、C2配
向ドメイン74を組織する分子層とを有している)を表
わし、ている。
与された上下配向制御膜14aと14bとの間隔に形成
された複数のカイラルスメクチックC相下の液晶分子7
2で組織した異なる配向状態の分子層(分子層71とし
て、C1配向ドメイン73を組織する分子層と、C2配
向ドメイン74を組織する分子層とを有している)を表
わし、ている。
第7図によれば、C1配向ドメイン73を形成する分子
層71は傾斜しており、上下配向制御膜14aと14b
での隣接付近の傾斜角θえは鋭角となっている。これに
対し、C2配向ドメイン74を形成する分子層71の傾
斜角θ8は、上下とも鈍角となっている。
層71は傾斜しており、上下配向制御膜14aと14b
での隣接付近の傾斜角θえは鋭角となっている。これに
対し、C2配向ドメイン74を形成する分子層71の傾
斜角θ8は、上下とも鈍角となっている。
ヘアピン欠陥76とライトニング欠陥75は、C1配向
ドメイン73とC2配向ドメイン74との隣接部で発生
し、第7図(A)及び(B)に示す双安定性配向状態の
C1配向ドメイン73内では、ラビング処理方向Aに従
って前でヘアピン欠陥76、後ろでライトニング欠陥7
5を発生している。
ドメイン73とC2配向ドメイン74との隣接部で発生
し、第7図(A)及び(B)に示す双安定性配向状態の
C1配向ドメイン73内では、ラビング処理方向Aに従
って前でヘアピン欠陥76、後ろでライトニング欠陥7
5を発生している。
又、第7図(C)及び(D)に示す双安定性配向状態の
02配向ドメイン74内では、ラビング処理方向Aに従
って前でライトニング欠陥75、後ろでヘアピン欠陥7
6を発生している。
02配向ドメイン74内では、ラビング処理方向Aに従
って前でライトニング欠陥75、後ろでヘアピン欠陥7
6を発生している。
又、第2図に示すC1配向ドメイン20を生じているセ
ルに対して、歪みを印加した時に、その印加部にC2配
向ドメインが生じる(すなわち、C1配向ドメインと0
2配向ドメインとの隣接域を生じ、このため欠陥とライ
トニング欠陥を発生する)。
ルに対して、歪みを印加した時に、その印加部にC2配
向ドメインが生じる(すなわち、C1配向ドメインと0
2配向ドメインとの隣接域を生じ、このため欠陥とライ
トニング欠陥を発生する)。
第8図(A)は、C1配向下の配向状態における液晶分
子72と分子層71の拡大図で、第8図(B)はC1配
向下の配向状態のC−ダイレクタ(分子層71の法線に
対して垂直な仮想面、への分子長軸80の写影)81を
表わしている。第9図(A)は、C2配向下の配向状態
における液晶分子72と分子層71の拡大図で、第9図
(B)はC2配向下の配向状態のC−ダイレクタを表わ
している。分子層71内の分子長袖80は、上配向制御
膜12aの界面から下記向制御膜12bの界面までの間
を円錐82の底面83(円形)に沿った位置を変化させ
て配列している。
子72と分子層71の拡大図で、第8図(B)はC1配
向下の配向状態のC−ダイレクタ(分子層71の法線に
対して垂直な仮想面、への分子長軸80の写影)81を
表わしている。第9図(A)は、C2配向下の配向状態
における液晶分子72と分子層71の拡大図で、第9図
(B)はC2配向下の配向状態のC−ダイレクタを表わ
している。分子層71内の分子長袖80は、上配向制御
膜12aの界面から下記向制御膜12bの界面までの間
を円錐82の底面83(円形)に沿った位置を変化させ
て配列している。
尚、第8図(B)及び第9図(B)のそれぞれの左図と
右図とは、それぞれ正(又は負)極性パルスと負(又は
正)極性パルス印加後の配向状態である。
右図とは、それぞれ正(又は負)極性パルスと負(又は
正)極性パルス印加後の配向状態である。
第1O図は、上下配向制御膜14aと14bに平行であ
るが、互いにラビング処理方向Aを反対方向とした時に
生じた配向状態を表わしている。第10図(A)に示す
配向状態は、カイラルスメクチックC相下の液晶分子7
2と複数の液晶分子72で組織した異なる配向状態の分
子層71を有している。第1O図(A)に示す配向状態
では、上記開制御膜14aに付与したラビング処理の方
向Aを基準にして、図中右側の分子層71Rはその隣接
付近で鋭角θXに傾斜し、図中左側の分子層71Lはそ
の隣接付近で鈍角θYに傾斜している。下記開制御膜1
4bに付与したラビング処理の方向Aを基準とした時は
、分子層71Rはその隣接付近で鈍角θYに傾斜し、分
子層71Lはその隣接付近で鋭角θXに傾斜している。
るが、互いにラビング処理方向Aを反対方向とした時に
生じた配向状態を表わしている。第10図(A)に示す
配向状態は、カイラルスメクチックC相下の液晶分子7
2と複数の液晶分子72で組織した異なる配向状態の分
子層71を有している。第1O図(A)に示す配向状態
では、上記開制御膜14aに付与したラビング処理の方
向Aを基準にして、図中右側の分子層71Rはその隣接
付近で鋭角θXに傾斜し、図中左側の分子層71Lはそ
の隣接付近で鈍角θYに傾斜している。下記開制御膜1
4bに付与したラビング処理の方向Aを基準とした時は
、分子層71Rはその隣接付近で鈍角θYに傾斜し、分
子層71Lはその隣接付近で鋭角θXに傾斜している。
すなわち、分子層71Rと71Lは、ともに上下で分子
層の傾斜角が鋭角θXと鈍角θYとなっている。この配
向状態のC−ダイレクタを第10図(B)と(C)に示
す。第10図(B)は、分子層71LのC−ダイレクタ
81を示し、それぞれの左図と右図とは、それぞれ正(
又は負)極性パルスと負(又は正)極性パルス印加後の
配向状態に対応している。又、第10図(C)は、分子
層71RのC−ダイレクタ81を示し、それぞれ左図と
右図とは上述と同様のパルス印加後の配向状態に対応し
ている。
層の傾斜角が鋭角θXと鈍角θYとなっている。この配
向状態のC−ダイレクタを第10図(B)と(C)に示
す。第10図(B)は、分子層71LのC−ダイレクタ
81を示し、それぞれの左図と右図とは、それぞれ正(
又は負)極性パルスと負(又は正)極性パルス印加後の
配向状態に対応している。又、第10図(C)は、分子
層71RのC−ダイレクタ81を示し、それぞれ左図と
右図とは上述と同様のパルス印加後の配向状態に対応し
ている。
第7図に示すC1配向ドメイン73と02配向ドメイン
74とでの分子層71の傾斜角は、C1配向ドメイン7
3の場合で、上下とも鋭角θ□であって、C2配向ドメ
イン74の場合で、上下とも鈍角θBである。
74とでの分子層71の傾斜角は、C1配向ドメイン7
3の場合で、上下とも鋭角θ□であって、C2配向ドメ
イン74の場合で、上下とも鈍角θBである。
又、C1配向ドメイン73に対応するC−ダイレクタの
配向状態(第8図(B)に示す)と02配向ドメイン7
4に対応するC−ダイレクタの配向状態(第9図(B)
に示す)とは、互いに非対称であるのに対し、第1O図
(A)に示す分子層71Rと71Lとに対応するそれぞ
れのC−ダイレクタの配向状態は、第10図(B)と(
C)とで、互いに光学的に等価で、その配列で対称とな
っている。
配向状態(第8図(B)に示す)と02配向ドメイン7
4に対応するC−ダイレクタの配向状態(第9図(B)
に示す)とは、互いに非対称であるのに対し、第1O図
(A)に示す分子層71Rと71Lとに対応するそれぞ
れのC−ダイレクタの配向状態は、第10図(B)と(
C)とで、互いに光学的に等価で、その配列で対称とな
っている。
第11図はC1配向ドメインとC2配向ドメインとが混
在した顕微鏡写真(倍率:10X5倍)のスケッチであ
る。
在した顕微鏡写真(倍率:10X5倍)のスケッチであ
る。
第11図に示す配向状態では、C1配向ドメイン73と
C2配向ドメイン74とが混在し、それぞれの隣接域に
ライトニング欠陥75とヘアピン欠陥73が発生してい
る。第11図から判るとおり、C2配向ドメイン74が
C1配向ドメイン73によって囲まれて発生した時には
、ラビング処理方向Aに沿ってC1配向ドメイン73か
ら02配向ドメイン74に変化していると、ライトニン
グ欠陥75を発生し、さらにラビング処理方向Aに沿っ
てC2配向ドメイン74から01配向ドメイン73に変
化していると、ヘアピン欠陥73が発生する。
C2配向ドメイン74とが混在し、それぞれの隣接域に
ライトニング欠陥75とヘアピン欠陥73が発生してい
る。第11図から判るとおり、C2配向ドメイン74が
C1配向ドメイン73によって囲まれて発生した時には
、ラビング処理方向Aに沿ってC1配向ドメイン73か
ら02配向ドメイン74に変化していると、ライトニン
グ欠陥75を発生し、さらにラビング処理方向Aに沿っ
てC2配向ドメイン74から01配向ドメイン73に変
化していると、ヘアピン欠陥73が発生する。
本発明は、前述の第2図〜第6図で明らかにした様に、
液晶材料と配向制御膜を適性に選択すると降温過程でC
2配向ドメイン74をセル内のほとんどの面積(シール
材周辺部を除いた全ドメインに対して60%以上、好ま
しくは80%以上の占有面積)に亘って生じさせること
ができる。本発明の好ましい具体例では、C1配向ドメ
イン73をセル周辺部(例えばセルをシーリングする時
に使用するシール材の近傍)域に生じさせ、セル周辺部
の内側にC2配向ドメイン73を形成することができる
。
液晶材料と配向制御膜を適性に選択すると降温過程でC
2配向ドメイン74をセル内のほとんどの面積(シール
材周辺部を除いた全ドメインに対して60%以上、好ま
しくは80%以上の占有面積)に亘って生じさせること
ができる。本発明の好ましい具体例では、C1配向ドメ
イン73をセル周辺部(例えばセルをシーリングする時
に使用するシール材の近傍)域に生じさせ、セル周辺部
の内側にC2配向ドメイン73を形成することができる
。
第12図はビーズスペーサが存在している時の顕微鏡写
真(倍率:20X10倍)のスケッチ図である。
真(倍率:20X10倍)のスケッチ図である。
第12図は、ヘアピン欠陥76を境にして生じたC1配
向ドメイン73内とC2配向ドメイン74内とに、それ
ぞれビーズスペーサ(平均粒径1.5μmのアルミナビ
ーズやシリカビーズ)の存在が原因となって発生したヘ
アピン欠陥121とライトニング欠陥122(結合した
一対を形成)とを明らかにしている。第12図から判る
とおり、C1配向ドメイン73内ではラビング処理方向
Aに沿ってヘアピン欠陥121がライトニング欠陥12
2の前で発生する発生秩序をもっている。又、その逆に
C2配向ドメイン74内では、ラビング処理方向Aに沿
ってライトニング欠陥122がヘアピン欠陥121の前
で発生する発生秩序をもっている。
向ドメイン73内とC2配向ドメイン74内とに、それ
ぞれビーズスペーサ(平均粒径1.5μmのアルミナビ
ーズやシリカビーズ)の存在が原因となって発生したヘ
アピン欠陥121とライトニング欠陥122(結合した
一対を形成)とを明らかにしている。第12図から判る
とおり、C1配向ドメイン73内ではラビング処理方向
Aに沿ってヘアピン欠陥121がライトニング欠陥12
2の前で発生する発生秩序をもっている。又、その逆に
C2配向ドメイン74内では、ラビング処理方向Aに沿
ってライトニング欠陥122がヘアピン欠陥121の前
で発生する発生秩序をもっている。
第13図は別のC1配向とC2配向の顕微鏡写真(倍率
:20X10倍)である。
:20X10倍)である。
第13図は、ライトニング欠陥75を境にして生じたC
1配向ドメイン73とC2配向ドメイン74を明らかに
している。第13図によれば、上述の第12図に示す結
合した一対のヘアピン欠陥122とライトニング欠陥1
22とが同様の発生秩序を以って発生していることが判
る。
1配向ドメイン73とC2配向ドメイン74を明らかに
している。第13図によれば、上述の第12図に示す結
合した一対のヘアピン欠陥122とライトニング欠陥1
22とが同様の発生秩序を以って発生していることが判
る。
第14図は別のC1配向とC2配向の顕微鏡写真(倍率
、20XIO倍)である。
、20XIO倍)である。
第14図は、C1配向ドメイン73に対して歪みを加え
た時に発生したC2配向ドメイン74を示している。こ
の際に生じたヘアピン欠陥141は、ラビング処理方向
Aに沿ってライトニング欠陥142の前で発生している
ことが判る。
た時に発生したC2配向ドメイン74を示している。こ
の際に生じたヘアピン欠陥141は、ラビング処理方向
Aに沿ってライトニング欠陥142の前で発生している
ことが判る。
第12図は、第11図に示す領域Iの拡大図で、第13
図は第11図に示す領域■の拡大図である。尚、第12
図のベースとなった顕微鏡観察時では、全面が暗状態に
スイッチされており、900 クロスニコルを消光位に
設定した。又、第12図〜第14図のベースとなった顕
微鏡観察時では、何れも全面を暗状態にスイッチした後
に、900 クロスニコルを消光位から若干ずらしたた
めに、全体が黒味がかっていた。
図は第11図に示す領域■の拡大図である。尚、第12
図のベースとなった顕微鏡観察時では、全面が暗状態に
スイッチされており、900 クロスニコルを消光位に
設定した。又、第12図〜第14図のベースとなった顕
微鏡観察時では、何れも全面を暗状態にスイッチした後
に、900 クロスニコルを消光位から若干ずらしたた
めに、全体が黒味がかっていた。
又、本発明のセルでは、ヘアピン欠陥は、通常数μm幅
で発生し、ライトニング欠陥は1μm以下の線幅でジグ
ザグ状に発生している。
で発生し、ライトニング欠陥は1μm以下の線幅でジグ
ザグ状に発生している。
又、本発明者らの実験によれば、第14図に示す様にC
1配向ドメイン73に対して歪みを印加すると、C1配
向ドメイン73内にC2配向ドメイン74を生じ、この
C2配向ドメイン74は長期間に亘って安定に存在して
いた。これに対し、C2配向ドメイン74に対して歪み
を印加した場合では、C2配向ドメイン74内にC1配
向ドメイン73を生じたが、このC1配向ドメイン73
は即座に消滅してしまうことが判った。この点から見て
、C2配向ドメイン74の方がC1配向ドメイン73よ
り安定に存在し、又、外部から衝撃を受けても、即座に
もとの配向状態に戻る復帰力を持っていることが判った
。これに対して、C1配向ドメイン73は外部から衝撃
に対してもろい性質をもっていることが判った。又、第
11図によれば、C2配向ドメイン74の消光位での透
過光量は、C1配向ドメイン73の消光位での透過光量
に較べて非常に小さい値であることが判った。
1配向ドメイン73に対して歪みを印加すると、C1配
向ドメイン73内にC2配向ドメイン74を生じ、この
C2配向ドメイン74は長期間に亘って安定に存在して
いた。これに対し、C2配向ドメイン74に対して歪み
を印加した場合では、C2配向ドメイン74内にC1配
向ドメイン73を生じたが、このC1配向ドメイン73
は即座に消滅してしまうことが判った。この点から見て
、C2配向ドメイン74の方がC1配向ドメイン73よ
り安定に存在し、又、外部から衝撃を受けても、即座に
もとの配向状態に戻る復帰力を持っていることが判った
。これに対して、C1配向ドメイン73は外部から衝撃
に対してもろい性質をもっていることが判った。又、第
11図によれば、C2配向ドメイン74の消光位での透
過光量は、C1配向ドメイン73の消光位での透過光量
に較べて非常に小さい値であることが判った。
本発明は、ライトニング欠陥部が、ラビング処理や斜方
蒸着処理などの一軸性配向処理の方向に沿って、ヘアピ
ン欠陥のうしろに発生するC2配向ドメインをセル内の
ほとんどの領域内に生じさせる様に制御することができ
る。本発明で用いる強誘電性スメクチック液晶としては
、特に制限されるものではないが、本発明者らの実験に
よれば、配向制御膜との間に相関作用があり、強誘電性
スメクチック液晶と配向制御膜との好適な組合わせとし
て選択することによって用いられる。特に、本発明の好
ましい具体例では、降温過程においてコレステリック相
とスメクチックA相を生じる温度範囲をもつカイラルス
メクチックC液晶を用いることができる。
蒸着処理などの一軸性配向処理の方向に沿って、ヘアピ
ン欠陥のうしろに発生するC2配向ドメインをセル内の
ほとんどの領域内に生じさせる様に制御することができ
る。本発明で用いる強誘電性スメクチック液晶としては
、特に制限されるものではないが、本発明者らの実験に
よれば、配向制御膜との間に相関作用があり、強誘電性
スメクチック液晶と配向制御膜との好適な組合わせとし
て選択することによって用いられる。特に、本発明の好
ましい具体例では、降温過程においてコレステリック相
とスメクチックA相を生じる温度範囲をもつカイラルス
メクチックC液晶を用いることができる。
本発明の具体例ではラビング処理や斜方蒸着処理の方向
に従ってヘアピン欠陥部がライトニング欠陥部の前で発
生する発生秩序性をもつC1配向状態を生じる温度範囲
がライトニング欠陥部がヘアピン欠陥部の前で発生する
発生秩序性をもつC2配向状態を生じる温度範囲の17
5倍以下、好ましくは1/10倍以下、特にl/20倍
以下となっているのがよい。又、降温下でかかるC1配
向状態を生じる温度の下限が30℃以上、40℃以上で
あるのがよい。
に従ってヘアピン欠陥部がライトニング欠陥部の前で発
生する発生秩序性をもつC1配向状態を生じる温度範囲
がライトニング欠陥部がヘアピン欠陥部の前で発生する
発生秩序性をもつC2配向状態を生じる温度範囲の17
5倍以下、好ましくは1/10倍以下、特にl/20倍
以下となっているのがよい。又、降温下でかかるC1配
向状態を生じる温度の下限が30℃以上、40℃以上で
あるのがよい。
第15図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの
例を模式的に描いたものである。151Aと151Bは
In2O2,5n02あるいはITO等の薄膜からなる
透明電極で被覆された基板(ガラス板)であり、その間
に液晶分子層152がガラス面に垂直になるよう配向し
た3m0本(カイラルスメクチックC)相又はSmH*
(カイラルスメクチックH)相の液晶が封入されている
。太線で示した線153が液晶分子を表わしており、こ
の液晶分子153はその分子に直交した方向に双極子モ
ーメント(P上)154を有している。基板151Aと
151B上の電極間に一定の閾値以上の電圧を印加する
と、液晶分子153のらせん構造がほどけ、双極子モー
メント(P上)154がすべて電界方向に向くよう、液
晶分子153は配向方向を変えることができる。液晶分
子153は、細長い形状を有しており、その長軸方向と
短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガラス面
の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置けば、電圧印
加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子とな
ることは容易に理解される。
例を模式的に描いたものである。151Aと151Bは
In2O2,5n02あるいはITO等の薄膜からなる
透明電極で被覆された基板(ガラス板)であり、その間
に液晶分子層152がガラス面に垂直になるよう配向し
た3m0本(カイラルスメクチックC)相又はSmH*
(カイラルスメクチックH)相の液晶が封入されている
。太線で示した線153が液晶分子を表わしており、こ
の液晶分子153はその分子に直交した方向に双極子モ
ーメント(P上)154を有している。基板151Aと
151B上の電極間に一定の閾値以上の電圧を印加する
と、液晶分子153のらせん構造がほどけ、双極子モー
メント(P上)154がすべて電界方向に向くよう、液
晶分子153は配向方向を変えることができる。液晶分
子153は、細長い形状を有しており、その長軸方向と
短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガラス面
の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置けば、電圧印
加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子とな
ることは容易に理解される。
本発明の液晶素子で用いる双安定性配向状態の表面安定
型強誘電性液晶セルは、その厚さを充分に薄く(例えば
、0.1μm〜3μm)することができる。このように
液晶層が薄くなるにしたがい、第16図に示すように電
界を印加していない状態でも液晶分子のらせん構造がほ
どけ、非らせん構造となり、その双極子モーメントPま
たはP′ は上向き・(164A)又は下向き(164
B)のどちらかの状態をとる。このようなセルに、第1
6図に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる算法Ea
又はEbを電圧印加手段161Aと161Bにより付与
すると、双極子モーメントは、電界Ea又はEbの電界
ベクトルに対応して上向き164A又は下向き164B
と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第1の安定状
態163Aあるいは第2の安定状態163Bの何れか一
方に配向する。
型強誘電性液晶セルは、その厚さを充分に薄く(例えば
、0.1μm〜3μm)することができる。このように
液晶層が薄くなるにしたがい、第16図に示すように電
界を印加していない状態でも液晶分子のらせん構造がほ
どけ、非らせん構造となり、その双極子モーメントPま
たはP′ は上向き・(164A)又は下向き(164
B)のどちらかの状態をとる。このようなセルに、第1
6図に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる算法Ea
又はEbを電圧印加手段161Aと161Bにより付与
すると、双極子モーメントは、電界Ea又はEbの電界
ベクトルに対応して上向き164A又は下向き164B
と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第1の安定状
態163Aあるいは第2の安定状態163Bの何れか一
方に配向する。
この強誘電性液晶セルによって得られる効果は、この第
1に、応答速度が極めて速いことであり、第2に液晶分
子の配向が双安定性を有することである。
1に、応答速度が極めて速いことであり、第2に液晶分
子の配向が双安定性を有することである。
第2の点を、例えば第16図によって更に説明すると、
電界Eaを印加すると液晶分子は第1の安定状態163
Aに配向するが、この状態は電界を切っても安定である
。又、逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2
の安定状態163bに配向してその分子の向きを変える
が、やはり電界を切ってもこの状態に留っている。又、
与える電界Eaが一定の閾値を越えない限、それぞれの
配向状態にやはり維持されている。
電界Eaを印加すると液晶分子は第1の安定状態163
Aに配向するが、この状態は電界を切っても安定である
。又、逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2
の安定状態163bに配向してその分子の向きを変える
が、やはり電界を切ってもこの状態に留っている。又、
与える電界Eaが一定の閾値を越えない限、それぞれの
配向状態にやはり維持されている。
以下、本発明を実施例に従って説明する。
宜1L例」2
以下のようにして第1図(B)に示す構成を有する強誘
電性液晶素子を作成した。まず、スパッタリングにより
、上基板11aおよび下基板11b上にそ、れぞれ配向
制御膜14a、 14bの下地層となる透明電極12
a、 12bを生成した。この透明電極12a。
電性液晶素子を作成した。まず、スパッタリングにより
、上基板11aおよび下基板11b上にそ、れぞれ配向
制御膜14a、 14bの下地層となる透明電極12
a、 12bを生成した。この透明電極12a。
12bはITO電極とし、その膜厚は800人とした。
ITO電極12a、12bの平均表面粗さSは、走査型
トンネル顕微鏡(STM、Nanoscope II
、東陽テクニカ社販売)により測定し、その標準偏差値
Sを計算したところ、5=36.3人であった。
トンネル顕微鏡(STM、Nanoscope II
、東陽テクニカ社販売)により測定し、その標準偏差値
Sを計算したところ、5=36.3人であった。
このITO電極12a、 12b上に配向制御膜14
a。
a。
14bとして膜厚d=100人のポリイミド樹脂を設け
た。このポリイミド膜は、脂環式系ポリイミド膜形成液
である8産化学工業社製の「サンエバー150J (商
品名)のN−メチルピロリドン/n−ブチルセロソルブ
=371 (重量比)の3%溶液を回転数200Orp
mのスピナーで30秒間塗布した後、約1時間、250
℃で加熱焼成することによって形成した。続いて、この
ポリイミド塗膜にアセテート触毛布による一方向のラビ
ング処理を行った。その後、イソプロピルアルコールで
ガラス板を洗浄し、120℃で20分の乾燥処理を施し
た。その後、平均粒径約1.5μmのアルミナビーズを
一方のガラス板上に散布した後、それぞれのラビング処
理軸が互いに平行で、且つその処理方向が同一方向とな
る様に、2枚のガラス板を重ね合わせてセルを作成した
(この際、上下のITO電極が互いに交差する様に配置
した)。この場合、S/d=0.363となる。
た。このポリイミド膜は、脂環式系ポリイミド膜形成液
である8産化学工業社製の「サンエバー150J (商
品名)のN−メチルピロリドン/n−ブチルセロソルブ
=371 (重量比)の3%溶液を回転数200Orp
mのスピナーで30秒間塗布した後、約1時間、250
℃で加熱焼成することによって形成した。続いて、この
ポリイミド塗膜にアセテート触毛布による一方向のラビ
ング処理を行った。その後、イソプロピルアルコールで
ガラス板を洗浄し、120℃で20分の乾燥処理を施し
た。その後、平均粒径約1.5μmのアルミナビーズを
一方のガラス板上に散布した後、それぞれのラビング処
理軸が互いに平行で、且つその処理方向が同一方向とな
る様に、2枚のガラス板を重ね合わせてセルを作成した
(この際、上下のITO電極が互いに交差する様に配置
した)。この場合、S/d=0.363となる。
このセル内にチッソ■社製の強誘電性スメクチック液晶
であるrCS−1014J (商品名)を等吉相下で真
空注入してから、等吉相から0.5℃/hで30℃まで
徐冷することによって配向させることができた。
であるrCS−1014J (商品名)を等吉相下で真
空注入してから、等吉相から0.5℃/hで30℃まで
徐冷することによって配向させることができた。
rCS−1014Jを用いた本実施例のセルでの相変化
は、下記のとおりであった。
は、下記のとおりであった。
80.5℃ 69.1℃ 54℃ * 51
.48C*Iso、 −−←Ch −−−3mA −m
−−8mC1−−◆SmC1,/C2、このセルは、温
度が約50℃〜−20℃でC2配向ドメインが安定に存
在し、しかも欠陥のない良好な配向に基づく双安定性を
示した。
.48C*Iso、 −−←Ch −−−3mA −m
−−8mC1−−◆SmC1,/C2、このセルは、温
度が約50℃〜−20℃でC2配向ドメインが安定に存
在し、しかも欠陥のない良好な配向に基づく双安定性を
示した。
以後の実験は25℃の温度で行った。
上述の液晶セルを一対の90° クロスニコル偏光子の
間に挟み込んでから、第19図に示す駆動波形によるマ
ルチブレクシング駆動によって、第18図(A)に示す
様に、表示パネル181に黒表示部183の周囲を白表
示部181とした表示内容で表示した後、全画面を白表
示に切り換える様に表示制御を行ったところ、tlll
a図(B)に示す様な前表示内容の焼付は表示部185
はなく、全画面が均一な白表示となっており、良好な表
示品位が保たれていた。
間に挟み込んでから、第19図に示す駆動波形によるマ
ルチブレクシング駆動によって、第18図(A)に示す
様に、表示パネル181に黒表示部183の周囲を白表
示部181とした表示内容で表示した後、全画面を白表
示に切り換える様に表示制御を行ったところ、tlll
a図(B)に示す様な前表示内容の焼付は表示部185
はなく、全画面が均一な白表示となっており、良好な表
示品位が保たれていた。
尚、この時の駆動条件及び表示パネルは、下記のとおり
であった。
であった。
使用した駆動波形:第19図
走査線数 :1120本
データ線数 、 1280本
走査選択期間 :150μsec
電圧V、、V2 :20ボルト
電圧V3.V4 :fOポルト
黒表示部183を表示するための
走査線数 :320本
データ線数:550本
免駈」肚」
族1に示した配向制御膜及び液晶材料を用いた他は実施
例1と同様にしてセルを得た。
例1と同様にしてセルを得た。
それぞれに対して実施例1と同様の試験を行ったところ
、同様に全画面に対して白表示切り換えを行った後に、
前表示内容の焼付は表示は発生しなかった。
、同様に全画面に対して白表示切り換えを行った後に、
前表示内容の焼付は表示は発生しなかった。
表 1
巳比
「サンエバー150J (商品名)
−8産化学工業社製
rsE4110J (商品名)
一同社製脂環式系ポリイミド
4 rsE4110J
3
罠施五
液JLIL社
rCS−1011J (商品名)
−チツソ社製FLC
rCS−1014」(商品名)
一チッソ社製FLC
rCS−1011J
5 DIG−IJ (商品名) r
CS −1014J−日本合成ゴム社製脂環式系 ポリイミド 6rLP−64J(商品名) rCS−1
014J−東し社製芳香族系 ポリイミド (表中のrFLCJは強誘電性スメクチック液晶を意味
する) 次に、本実施例セルの相転移温度を測定したところ、下
記表2のとおりであった。
CS −1014J−日本合成ゴム社製脂環式系 ポリイミド 6rLP−64J(商品名) rCS−1
014J−東し社製芳香族系 ポリイミド (表中のrFLCJは強誘電性スメクチック液晶を意味
する) 次に、本実施例セルの相転移温度を測定したところ、下
記表2のとおりであった。
表
(表中の単位は℃)
91 78 55 52 50
0以下80.5 69.1 54 5
2 51 −2091 78
55 53 51 0以下80.
5 69.1 54 52
51 −2080.5 69.i 54
53 51 −20表2に
よれば、Sm’C1/C2相転移点およびSm*C1/
C2−3m*C2相転移点は、セル固有の値を示し、セ
ル毎で相違して現われることが判る。
0以下80.5 69.1 54 5
2 51 −2091 78
55 53 51 0以下80.
5 69.1 54 52
51 −2080.5 69.i 54
53 51 −20表2に
よれば、Sm’C1/C2相転移点およびSm*C1/
C2−3m*C2相転移点は、セル固有の値を示し、セ
ル毎で相違して現われることが判る。
友施1ユ
実施例1のセルに代えてITO電極12a、 12bの
膜厚を2650人とし、配向゛制御膜14a、14bで
あるポリイミド樹脂を600人とした以外は実施例1と
同様の方法でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注
入して実施例7の液晶素子を作成した。
膜厚を2650人とし、配向゛制御膜14a、14bで
あるポリイミド樹脂を600人とした以外は実施例1と
同様の方法でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注
入して実施例7の液晶素子を作成した。
このときITO電極12a、12bの平均表面粗さSは
=72.1人であり、S/d=0.120となった。
=72.1人であり、S/d=0.120となった。
また、この液晶素子について室温での配向状態を観察し
たところ、実施例1のセルと同様に欠陥のない良好な配
向が観察された。
たところ、実施例1のセルと同様に欠陥のない良好な配
向が観察された。
・次に、このセルを実施例1と同様の方法で表示駆動を
行なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行な
った後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった
。
行なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行な
った後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった
。
え艶4む」
実施例1のセルに代えて、配向制御膜14a、 14
bの膜をそれぞれ200人(実施例8)と600人(実
施例9)とした外は、実施例1と同様の方法でセルを作
成し、その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なった
ところ、同様の結果が得られた。この際(7)S/dは
実施例1c’o、181.実施例9テ0.06t’あっ
た。
bの膜をそれぞれ200人(実施例8)と600人(実
施例9)とした外は、実施例1と同様の方法でセルを作
成し、その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なった
ところ、同様の結果が得られた。この際(7)S/dは
実施例1c’o、181.実施例9テ0.06t’あっ
た。
塞遣」LUヒ二U2
実施例7のセルに代えた、配向制御膜14a、 14b
の膜をそれぞれ200人(実施例10)と500人(実
施例11)とした外は、実施例7と同様の方法でセルを
作成し、その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なっ
たところ、同様の結果が得られた。この際のS/dは実
施例10で0.363、実施例11で0.144であっ
た。
の膜をそれぞれ200人(実施例10)と500人(実
施例11)とした外は、実施例7と同様の方法でセルを
作成し、その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なっ
たところ、同様の結果が得られた。この際のS/dは実
施例10で0.363、実施例11で0.144であっ
た。
見見」し」
実施例1のセルに代えてITO電極!2a、 12bの
膜厚を2550人とした外は、実施例1と同様の方法で
セルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶素
子を作成した。この時のITO電極12a、 12bの
平均表面粗さSは5=68.2人であり、S/d =0
.682 (d=10OA)となった。
膜厚を2550人とした外は、実施例1と同様の方法で
セルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶素
子を作成した。この時のITO電極12a、 12bの
平均表面粗さSは5=68.2人であり、S/d =0
.682 (d=10OA)となった。
次に、このセルを実施例1と同様の方法で表示駆動を行
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
及釦しυ
実施例1のセルに代えてITOi極12a、 12b
の膜厚を225OAとした外は、実施例工と同様の方法
でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶
素子を作成した。この時のIT○電極12a、 12b
の平均表面粗さSは5=62.3人であり、S/d =
0.623 (d=100人)となった。
の膜厚を225OAとした外は、実施例工と同様の方法
でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶
素子を作成した。この時のIT○電極12a、 12b
の平均表面粗さSは5=62.3人であり、S/d =
0.623 (d=100人)となった。
次に、このセルを実施例1と同様の方法で表示駆動を行
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
及艶叱H
実施例1のセルに代えてITO電極12a、 12b
の膜厚を2100人とした外は、実施例1と同様の方法
でセルを成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶素
子を作成した。この時のITO電極12a、 12b
の平均表面粗さSは5=54.5人であり、S/d =
0.545 (d=100人)となった。
の膜厚を2100人とした外は、実施例1と同様の方法
でセルを成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶素
子を作成した。この時のITO電極12a、 12b
の平均表面粗さSは5=54.5人であり、S/d =
0.545 (d=100人)となった。
次に、このセルを実施例1と同様の方法で表示駆動を行
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
毘駈運■
実施例1のセルに代えてITO電極12a、 12b
の膜厚を1450人とした外は、実施例1と同様の方法
でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶
素子を作成した。この時のITO電極12a、 12b
の平均表面粗さSはS = 50.6人であり、S/d
=0.506 (d=100人)となった。
の膜厚を1450人とした外は、実施例1と同様の方法
でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して液晶
素子を作成した。この時のITO電極12a、 12b
の平均表面粗さSはS = 50.6人であり、S/d
=0.506 (d=100人)となった。
次に、このセルを実施例1と同様の方法で表示駆動を行
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
なったところ、全画面に対して白表示切り換えを行なっ
た後で、前表示内容の焼付は表示は確認されなかった。
塩1し殴ユ
実施例1のセルに代えてITO電極12a、 12b
の膜厚を265OAとした以外は実施例1と同様の方法
でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して比較
例の液晶素子を作成した。このときITO電極12a、
12bの平均表面粗さSは5=72.1人であり、
S/d=0.721 (d=100人)となった。
の膜厚を265OAとした以外は実施例1と同様の方法
でセルを作成し、実施例1と同様に液晶を注入して比較
例の液晶素子を作成した。このときITO電極12a、
12bの平均表面粗さSは5=72.1人であり、
S/d=0.721 (d=100人)となった。
また、この液晶素子について室温での配向状態を観察し
たところ、欠陥が多く良好な配向状態は得られなかった
。
たところ、欠陥が多く良好な配向状態は得られなかった
。
次に、実施例1と同様の方法で表示駆動を行なったとこ
ろ、第18図(A)に示す表示内容を表示した後、全画
面に対して白表示の切り換えを行なったところ第18図
(B)に示す様に「表示切り換え後の日表示部」184
の内に、古い表示内容が「表示切り換え後の前表示内容
の焼付は表示部」185とへしてうすい灰色で表示され
、数時間経過した後であっても、そのうすい灰色表示が
消去されずに残って表示されていた。
ろ、第18図(A)に示す表示内容を表示した後、全画
面に対して白表示の切り換えを行なったところ第18図
(B)に示す様に「表示切り換え後の日表示部」184
の内に、古い表示内容が「表示切り換え後の前表示内容
の焼付は表示部」185とへしてうすい灰色で表示され
、数時間経過した後であっても、そのうすい灰色表示が
消去されずに残って表示されていた。
LL4肚」
実施例7のセルに代えて、配向制御膜14a、 14b
の膜をそれぞれ90人(比較例2)と80人(比較例3
)とした外は、実施例7と同様の方法でセルを作成し、
その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なったところ
、比較例1と同様の結果が得られた。
の膜をそれぞれ90人(比較例2)と80人(比較例3
)とした外は、実施例7と同様の方法でセルを作成し、
その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なったところ
、比較例1と同様の結果が得られた。
この際のS/dは比較例2で0.801、比較例3で0
.912であった。
.912であった。
友藍1」二1
実施例12のセルに代えて、配向制御膜14a、 14
bの膜をそれぞれ90人(比較例4)と80人(比較例
5)とした外は、実施例12と同様の方法でセルを作成
し、その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なったと
ころ、比較例1と同様の結果が得られた。
bの膜をそれぞれ90人(比較例4)と80人(比較例
5)とした外は、実施例12と同様の方法でセルを作成
し、その後で、実施例1と同様の表示駆動を行なったと
ころ、比較例1と同様の結果が得られた。
この際のS/dは比較例4で0.758、比較例5で0
.853であった。
.853であった。
L較1」
実施例13のセルに代えて、配向制御膜14a、 14
bの膜を80人(比較例6)とした外は、実施例13と
同様の方法でセルを作成し、その後で、実施例1と同様
の表示駆動を行なったところ、比較例1と同様の結果が
得られた。この際のS/dは0.779であった。
bの膜を80人(比較例6)とした外は、実施例13と
同様の方法でセルを作成し、その後で、実施例1と同様
の表示駆動を行なったところ、比較例1と同様の結果が
得られた。この際のS/dは0.779であった。
次lu生エニュユ
表3に示した配向制御膜及び液晶材料を用いた他は実施
例1と全く同様にしてセルを作成した。
例1と全く同様にしてセルを作成した。
表 3
□藍徊」【毀還−
7rSP−710J (商品名)
−東し社製芳香族系ポリイミド
8 rSP−710J
0
「X−419B」(商品名)
一日東電工社製ポリイミド
「X−419BJ
液1L且−
rCS−1017J (商品名)
一チッソ社製FLC
rCS−1018J (商品名)
一チッソ社製FLC
rCS−1017J
rCS−10184
1
「X−419BJ
rCS−1014J
次に、本比較例セルの相転移温度を測定したところ、下
記表4のとおりであった。
記表4のとおりであった。
表
(表中の単位は℃)
9 66.4 62.552.810
74.5 71.7 58(SmC2の発現なし
) (SmC2の発現なし) 表4から判るとおり、比較例セルは何れもSm*C2を
生じる温度範囲をもっていなかった。
74.5 71.7 58(SmC2の発現なし
) (SmC2の発現なし) 表4から判るとおり、比較例セルは何れもSm*C2を
生じる温度範囲をもっていなかった。
次に、これらの比較例7〜11のセルに対して、実施例
1と同様の表示駆動を行なったところ、全画面に対して
白表示の切り換えを行なった後で、前表示内容の焼付は
表示が確認された。
1と同様の表示駆動を行なったところ、全画面に対して
白表示の切り換えを行なった後で、前表示内容の焼付は
表示が確認された。
以上、詳述した様に、本発明は実際の表示駆動の時に問
題となっていた前表示内容の焼付は表示を解消すること
ができた。かかる前表示内容の焼付は表示の解消は、改
善された双安定性配向状態に強く依存していることが判
明したが、本発明では、かかる改善された双安定性配向
状態は、0≦S/d<0.70とした時に、C1配向か
らC2配向への降温による配向変化がスムーズに実現さ
れることに依存していることが判明し、本発明に到達し
たもので、かかる実現による効果=すなわち、表示品位
の高い表示を可能とした=は、極めて顕著なものである
。
題となっていた前表示内容の焼付は表示を解消すること
ができた。かかる前表示内容の焼付は表示の解消は、改
善された双安定性配向状態に強く依存していることが判
明したが、本発明では、かかる改善された双安定性配向
状態は、0≦S/d<0.70とした時に、C1配向か
らC2配向への降温による配向変化がスムーズに実現さ
れることに依存していることが判明し、本発明に到達し
たもので、かかる実現による効果=すなわち、表示品位
の高い表示を可能とした=は、極めて顕著なものである
。
第1図(A)及び(B)は、本発明の液晶素子の断面図
である。第2図〜第6図は、強誘電性液晶配向状態の温
度依存性を示す顕微鏡写真のスケッチ図である。第7図
(A)は、C1配向ドメインとC2配向ドメインを模式
的に示す平面図で、第7図(B)は、その断面図である
。第7図(C)は、別のC1配向ドメインとC2配向ド
メインを模式的に示す平面図で、第7図(D)はその断
面図である。第8図(A)は、C1配向の模式図で、第
8図(B)はそのC−ダイレクタを示す写影図である。 第9図(A)は、C2配向の模式図で、第9図(B)は
そのC−ダイレクタを示す写影図である。第10図(A
)は、従来の配向状態を示す模式図で、第10図(・B
)及び(C)はそのC−ダイレクタを示す写影図である
。 第11図〜第14図は、C1配向ドメインと02配向ド
メインを示す顕微鏡写真のスケッチ図である。第15図
は、強誘電性液晶素子の動作を模式的に示す斜視図であ
る。第16図は、本発明で用いた双安定性配向状態の表
面安定型強誘電性液晶素子の動作を模式的に示す斜視図
である。第17図は、下地層の平均表面粗さおよび高分
子有機膜の膜厚と配向の関係を示すグラフである。第1
8図(A)及び(B)は表示パネルの平面図である。第
19図は、本発明で用いた駆動波形例の波形図である。 (10)C?ω倍 第7図 第6図 第72図 第/lI−図 第75図 第 76 図 繁4祇惰8
である。第2図〜第6図は、強誘電性液晶配向状態の温
度依存性を示す顕微鏡写真のスケッチ図である。第7図
(A)は、C1配向ドメインとC2配向ドメインを模式
的に示す平面図で、第7図(B)は、その断面図である
。第7図(C)は、別のC1配向ドメインとC2配向ド
メインを模式的に示す平面図で、第7図(D)はその断
面図である。第8図(A)は、C1配向の模式図で、第
8図(B)はそのC−ダイレクタを示す写影図である。 第9図(A)は、C2配向の模式図で、第9図(B)は
そのC−ダイレクタを示す写影図である。第10図(A
)は、従来の配向状態を示す模式図で、第10図(・B
)及び(C)はそのC−ダイレクタを示す写影図である
。 第11図〜第14図は、C1配向ドメインと02配向ド
メインを示す顕微鏡写真のスケッチ図である。第15図
は、強誘電性液晶素子の動作を模式的に示す斜視図であ
る。第16図は、本発明で用いた双安定性配向状態の表
面安定型強誘電性液晶素子の動作を模式的に示す斜視図
である。第17図は、下地層の平均表面粗さおよび高分
子有機膜の膜厚と配向の関係を示すグラフである。第1
8図(A)及び(B)は表示パネルの平面図である。第
19図は、本発明で用いた駆動波形例の波形図である。 (10)C?ω倍 第7図 第6図 第72図 第/lI−図 第75図 第 76 図 繁4祇惰8
Claims (30)
- (1)一軸性配向処理軸が付与された配向制御膜を下地
層を介して少なくとも一方に設けた一対の基板及び該一
対の基板の間に配置された強誘電性スメクチツク液晶を
有する液晶素子において、前記強誘電性スメクチツク液
晶が強誘電性スメクチツク相の温度範囲内で高温側と低
温側とで異なる双安定性配向状態を生じる強誘電性スメ
クチツク液晶であって、前記高温側の双安定性配向状態
から降温することによって生じた低温側での双安定性配
向状態の強誘電性スメクチツク液晶であるとともに、前
記配向制御膜の膜厚をdとし、前記下地層の平均表面粗
さをSとした時 0≦S/d<0.70 の関係を有している液晶素子。 - (2)前記低温側での配向状態が降温下で30℃以上の
温度で発現する配向状態である請求項1の液晶素子。 - (3)前記低温側での配向状態が降温下で40℃以上の
温度で発現する配向状態である請求項1の液晶素子。 - (4)前記強誘電性スメクチツク相がカイラルスメクチ
ツクC相である請求項1の液晶素子。 - (5)前記配向制御膜がポリイミド膜、ポリアミド膜又
はポリエステル膜で形成された膜である請求項1の液晶
素子。 - (6)前記配向制御膜がポリイミド膜で形成された膜で
ある請求項1の液晶素子。 - (7)前記配向制御膜が硅素酸化物の斜方蒸着によって
形成された膜である請求項1の液晶素子。 - (8)前記下地層が硅素酸化物、チタン酸化物又はタン
タル酸化物を含有した膜である請求項1の液晶素子。 - (9)一軸性配向処理軸が前記一対の基板に設けた配向
制御膜に平行に付与されているとともに、該平行の一軸
性配向処理軸の向きが同一の向きで ある請求項1の液
晶素子。 - (10)前記配向制御膜の膜厚dが600Å以下である
請求項1の液晶素子。 - (11)前記下地層の平均表面粗さSが100Å以下で
ある請求項1の液晶素子。 - (12)一軸性配向処理軸が付与された配向制御膜を下
地層を介して少なくとも一方に設けた一対の基板及び該
一対の基板の間に配置された強誘電性スメクチツク液晶
を有する液晶素子において、前記強誘電性スメクチツク
液晶が結合した一対のヘアピン欠陥及びライトニング欠
陥を発生する傾向の双安定性配向状態の強誘電性スメク
チツク液晶であって、前記一軸性配向処理軸の方向に従
って前でライトニング欠陥、後ろでヘアピン欠陥を発生
する発生秩序を示す配向状態を有する強誘電性スメチツ
ク液晶であるとともに、前記配向制御膜の膜厚をdとし
前記下地層の平均表面粗さをSとした時、 0≦S/d<0.70 の関係を有している液晶素子。 - (13)前記配向制御膜がポリイミド膜、ポリアミド膜
又はポリエステル膜で形成された膜である請求項12の
液晶素子。 - (14)前記配向制御膜がポリイミド膜で形成された膜
である請求項12の液晶素子。 - (15)前記配向制御膜が硅素酸化物の斜方蒸着によっ
て形成された膜である請求項12の液晶素子。 - (16)前記下地層が硅素酸化物、チタン酸化物又はタ
ルタル酸化物を含有した膜である請求項12の液晶素子
。 - (17)一軸性配向処理軸が前記一対の基板に設けた配
向制御膜に平行に付与されているとともに、該平行の一
軸性配向処理軸の向きが同一の向きである請求項12の
液晶素子。 - (18)前記発生秩序を示す配向状態のドメイン占有面
積が他の発生秩序を示す配向状態のドメインを無視でき
る大きさを有している請求項12の液晶素子。 - (19)前記発生秩序を示す配向状態のドメインが他の
発生秩序を示す配向状態のドメインを無視できる大きさ
まで降温下で成長させることによって生じた占有面積を
有している請求項12の液晶素子。 - (20)前記降温下で、前記他の発生秩序を示す配向状
態のドメインが無視できない大きさの占有面積を生じる
温度範囲が、該ドメインを無視できる大きさの占有面積
を生じる温度範囲に対して1/5以下の温度範囲である
請求項19の液晶素子。 - (21)前記降温下で、前記他の発生秩序を示す配向状
態のドメインが無視できない大きさの占有面積を生じる
温度範囲が、該ドメインを無視できる大きさの占有面積
を生じる温度範囲に対して1/10以下の温度範囲であ
る請求項19の液晶素子。 - (22)前記降温下で、前記他の発生秩序を示す配向状
態のドメインが無視できない大きさの占有面積を生じる
温度範囲が、該ドメインを無視できる大きさの占有面積
を生じる温度範囲に対して1/20以下の温度範囲であ
る請求項19の液晶素子。 - (23)前記降温下で、前記他の発生秩序を示す配向状
態のドメインが無視できない大きさの占有面積を生じる
下限温度が30℃以上である請求項19の液晶素子。 - (24)前記降温下で、前記他の発生秩序を示す配向状
態のドメインが無視できない大きさの占有面積を生じる
下限温度が40℃以上である請求項19の液晶素子。 - (25)前記他の発生秩序を示す配向状態のドメインが
シール材の近傍域に生じ、前記発生秩序を示す配向状態
のドメインがその近傍域より内側に生じている請求項1
8の液晶素子。 - (26)前記他の発生秩序が一軸性配向処理軸の方向に
従って前でライトニング欠陥を、後でヘアピン欠陥を発
生する秩序である請求項18の液晶素子。 - (27)前記発生秩序を示す配向状態のドメインの消光
位における2つの状態が光学的に等価である請求項12
の液晶素子。 - (28)前記強誘電性スメクチツク液晶がカイラルスメ
クチツクC相である請求項12の液晶素子。 - (29)前記配向制御膜の膜厚dが600Å以下である
請求項12の液晶素子。 - (30)前記下地層の平均表面粗さSが100Å以下で
ある請求項12の液晶素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168958A JP2614321B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 液晶素子 |
| US07/451,364 US5076671A (en) | 1988-12-22 | 1989-12-15 | Liquid crystal device having two bistable orientation states in the chiral smectic temperature range |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168958A JP2614321B2 (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333722A true JPH0333722A (ja) | 1991-02-14 |
| JP2614321B2 JP2614321B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=15877710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1168958A Expired - Fee Related JP2614321B2 (ja) | 1988-12-22 | 1989-06-29 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2614321B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703483A1 (en) * | 1991-12-10 | 1996-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device and process for production thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62160424A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Canon Inc | 強誘電性液晶素子 |
| JPH01158415A (ja) * | 1987-09-17 | 1989-06-21 | Canon Inc | カイラルスメクチック液晶素子及び製法 |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1168958A patent/JP2614321B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62160424A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Canon Inc | 強誘電性液晶素子 |
| JPH01158415A (ja) * | 1987-09-17 | 1989-06-21 | Canon Inc | カイラルスメクチック液晶素子及び製法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703483A1 (en) * | 1991-12-10 | 1996-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device and process for production thereof |
| EP0703484A1 (en) * | 1991-12-10 | 1996-03-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device and process for production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2614321B2 (ja) | 1997-05-28 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |