JPH04133027A - 液晶装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 この発明は、液晶の代表例の１っであるスメクチック液
晶、特に強誘電性液晶（以下ＦＬＣという）を用いた液
晶装置に関し、マイクロ・コンピュータ、ワードプロセ
ッサまたはテレヒ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。

「従来技術」 従来、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か知られている。

しかし、かかる単純マトリックス構造または各画素に非
線型素子か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（臨界電界またはスレッシュホールド
電界）を有することか重要である。このＥｃは液晶か所
定の電界以下ては初期の状態（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、二のＥｃはＥｃ＋
（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）とか
ある。このＥｃ＋とＥｃ−は必ずしも絶対値において同
してはないか、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かその制御はきわめて
むつかしい。

しかしかかるＥｃ＋とＥｃ−は液晶それ自体においては
きわめてその存在か乏しく、特にカイラルスメクチック
Ｃ相を用いる強誘電性液晶においては、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バイアス法」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は一度
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、−変圧のパルスを加え、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。

「発明か解決しようとする問題点」 かくの如き液晶、特に強誘電性液晶を用いんとした時、
これまでの技術では前記した如きｒＡｃバイアス法」、
「２周波駆動」等を用いなけれはならない。前者のｒＡ
Ｃバイアス法」は大きな電界の書き込みパルスとともに
、非選択時のＡＣバイアスパルスを加えることになる。

本駆動方法を行う場合、液晶材料自体に安定した双安定
性、メモリー性か必要とされている。もしも、それらか
充分て無い場合、非選択時のＡＣバイアスパルスにより
、コントラストの低下か発生する。

また、安定した双安定性、メモリー性を持った液晶材料
でも、同時に他の諸特性（応答速度、温度範囲等）を満
足できるものか無かったのか実情である。

「２周波駆動」は周辺回路がきわめて複雑になってしま
うため、デイスプレィ装置とした時、これよりも簡単な
周辺回路が求められている。

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を存することを求めるのではなく、この液晶と
電極上の炭素被膜、画素電極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。

「問題を解決するための手段」 第一の基板のポリエチレンテレフタレー）（ＰＥＴ）上
に電極およびリードを設け、それに炭素原子および水素
原子、窒素原子を主な組織形成元素とする非単結晶材料
よりなる炭素被膜を設けるさらに、その上部に酸化イン
ジニウム、酸化亜鉛、酸化錫の内、少なくとも１つを含
む材料よりなる透明性導電膜によって表示単位電極（画
素）を設ける。この構造による素子は非線型の抵抗（イ
ンピーダンス）を有し、大きな電界（書き込みパルス）
が加わった際は液晶材料に、小さな電界か加わった際に
は本素子に大半の電界かかかる様になっている。

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（ＦＬＣＸＩ）、第一の基
板（２）、第一の基板上の電極およびリード（３）ＤＬ
Ｃ被膜（４）、画素電極（５）、配向膜（６）、さらに
第二の基板（７）、および第二の基板上の電極およびリ
ード（８）を有する。

第２図は本非線型素子の電気特性を示す。

この電気特性から判断するに、本素子はプール・フルン
ケル放出による伝導となり、 Ｉ＝αＶｅｘｐ　（β／Ｖ）、、（９）（９）式中の係
数α、βは、温度を係数に持ちαは素子面積と、炭素被
膜の厚みに比例し、βは非線型性を表すものである。

この様な非線型性をもった素子と強誘電性液晶を電気的
に直列に接続した場合、図３（ａ）に示した信号波形を
加えた場合、液晶にかかる電界と素子にかかる電界は、
図３（ｂ）に示す様な波形となる。当然のことながら、
素子か無い場合は、図３（ａ）の電界かそのままかかる
ことになる。

以下に本発明の実施例を示す。

ｒ実施例」 ポリエチレンテレフタレー）　（ＰＥＴ）フィルム上に
、スパッタ法によりモリブデンを０．２ミクロン成膜の
後、フォトリソ法を用いて電極およびリードを作製した
。

その後、 ［ガス流量］ Ｃ２Ｈ４２０ＳＣＣＭ Ｈ２３８０ＳＣＣＭ ＮＦ３１０　ＳＣＣＭ ［ＲＦパワー］ ０　Ｗ 電極面積９ｍ２ ［放電圧力１ ０．００７５　Ｔｏｒｒ の条件によるプラズマＣＶＤ法によって、炭素被膜を成
膜した。

その後、ＤＣスパッタ法によって、酸化インジニウム・
酸化錫膜を０．１ミクロン成膜し、）オドリソ法により
、画素電極を形成後、ポリイミドを塗布、ラビングを行
い第一の基板とした。

ガラス基板上に、ＤＣスパッタ法によって、酸化インジ
ニウム・酸化錫膜を０．１ミクロン成膜し、フォトリソ
法により、電極を形成し、第二の基板とした。

第二の基板上に２．５ミクロンの径をもつエポキシ樹脂
球を散布し、かつその周囲にエポキシ樹脂の接着剤をス
クリーン印刷を行い、第一の基板と重ね合わせて、加圧
、加熱により、セルを形成した。

その後、強誘電性を示す液晶組成物をセル内に注入し、
液晶装置を得た。

「効果」 図３に示した様に、炭素被膜による素子を液晶と電気的
に直列接続した場合、液晶にかかる信号電界の内、ＡＣ
バイアスパルスの大半は本素子にかかるため、ＡＣバイ
アスパルスにより液晶分子か動作することを、抑えてい
る。その結果、コントラストの向上をもたらした。本発
明の実施において、炭素被膜素子を使わない液晶装置で
はコントラスト比１５であったものか、３０まで向上し
たことを確認している。その効果を図４に示す。

また、炭素被膜素子を使わない液晶装置では、ある任意
の温度において、最大コントラストを得る最適バイアス
値は１点てあったか、炭素被膜素子をつけたものでは、
約１５Ｖ前後の幅をもち、これによって駆動回路の簡素
化かはかれた。図５に最適バイアス特性のグラフを示す
。

また、環境温度か変化した場合にも、図６に示すように
、一定のバイアスで動作することか確認され、作業者に
煩わしいコントラスト調整をさせずにすむことが確認出
来た。

これらの結果から、液晶と炭素被膜素子のインピーダン
ス比により、加わった電界か前記のどちらに多くかかる
かを、加えた電界の大きさによって決定する事ができた
。これは紛れもなく、求められていたＥｃにほかならな
い。

また、基板の一方にポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）をもちいたため、強誘電性液晶特有の音なりを低減
できた。

【図面の簡単な説明】

液晶装置の断面図 強誘電性液晶組成物 第一の基板 電極 炭素被膜 画素電極 配向膜 第二の基板 電極 図２　炭素被膜素子の電気特性 図３　印加電界 （ａ）　　印加電界 （ｂ）　　液晶にかがる電界 図４　炭素被膜素子の有無にょるコン［・ラス）〜特性 図 炭素被膜素子の有無によるコントラス トの電圧依存特性 図 炭素被膜素子の有無によるコントラス トの温度特性

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の基板の内側に液晶が充填された液晶装置にお
   いて前記一対の少なくとも一方の基板の内側面上に電極
   を有し、前記電極上に炭素原子および水素原子、窒素原
   子を主な組織形成元素とする非単結晶材料よりなる炭素
   被膜が設けられ、かつ前記炭素被膜上に酸化インジニウ
   ム、酸化亜鉛、酸化錫の内、少なくとも１つを含む材料
   よりなる透明性導電膜によって表示単位画素電極を構成
   していることを特徴とする液晶装置。 ２、特許請求の範囲第一項に於いて、基板の少なくとも
   一方はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であるこ
   とを特徴とする液晶装置 ３、特許請求の範囲第一項に於いて、液晶材料は強誘電
   性を示すことを特徴とする液晶装置の駆動方法。