JPH0457016A - 強誘電性液晶ディスプレイ - 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】 産業上の利用分野 本発明は、強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶デイスプ
レィに関するものである。

従来の技術 強誘電性液晶を用いた５ＳＦＬ、Ｃ，（表面安定型強誘
電性液晶）は、高速応答性、双安定性を特徴としている
ことから、大画面テｆスプレィとして回持されている。

しかし双安定性であるために、中間的な状態の制御が難
しく、画像表示なとの階調表示の必要なデイスプレィに
は使用困難であるとされてきた。これに対して、近年多
階調を実現するための方法と【ノて、駆動波形による階
調表示法、画素分割ζこよる階調表示法などが提案され
ている。

この駆動波形ｔこよる階調表示は、各フレーＪ、を数個
のリーフフレーノ、に分割し、１フレーノ、内で、画素
のデユーティ−比を変化さぜ駆動ずろ方？ＪモてＪｇ）
る。しかし、高速応答の液晶材↑１を必す、！！とする
うえ、駆動系が複雑なものになるという課題を持ってい
る。また、画素分割による階調表示方法も知られており
、この方法は各画素をさらに細分化し、階調を得るもの
である。しかし、多階調を得るためζこは、高精細のパ
ターンニンク技術が必要となり、回路的にも複雑なもの
となるという課題がある。

このような階調表示方法の他こと、段差をつけるなどし
て、強誘電性液晶のしきい値を変化させる方法も考えら
れている。すなわち、本来、強誘電性液晶のしきい値は
急峻であり、印加電圧を非電に高い精度で分割する必要
がある。この急峻なしきい値を、基板あるいはＩ”ｌ”
Ｏ電極に段差をつけ、画素内での液晶層の厚みに段差を
つけることにより、液晶層にかかる電界強度をこの段差
で変化させ、実効的に異なるしきい値電圧で駆動させる
方法である。（）かし、多階調を得るためには、かなり
の厚さのｒ９差が必要で、そのため液晶層の厚さｄが段
差のある部分とない部分て大きく異なる。

そのため、Δ！１・ｄが大きく変わり、メモリー時でも
段差のある部分とない部分て透過率が異なり、コントラ
ストが充分得られないという課題がある。

更に以」二の方法以外に、分極を反転したときに液晶に
現れるトメ−インを用いて階調を得る方法も考えられる
。この分極反転ドメインは、強誘電性液晶の欠陥部分や
セルキャップの薄い部分から発生し、ボート状に成長す
る。この分極反転の発生、成長を印加パルスの電圧高さ
、幅で制御可能であれは階調表示が実現できる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、その分極ドメインを利用する方法では、
今までは、各画素内で均一に分極反転ドメインを発生さ
亡ることが困難であった。

本発明は、このような従来の液晶素子の課題を解決する
もので、しぎい値特性が急峻な強誘電性液晶を用いても
容易に階調表示が得られる強誘電性液晶デイスプレィを
提供することをｌ］的とする。

課題を解決するための１段 本発明の強誘電性液晶デイスプレィは２強誘電性液晶を
用いた強誘電性液晶ディスプレイにおいて、２つの基板
の間に、液晶配向の為の処理が施された部材が配置され
ていることを特徴とする。

作用 配向処理した部材により分極反転ドメインの発生を均一
に制御でき、容易に階調表示が実現できる。

実施例 以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

まず、本発明の原理について説明する。１′「０電極を
有する基板上に、配向膜を作製し、ラビングを行なう。

その後一方の基板上に、予め液晶が配向するための処理
を施した部材の一例としてビーズを分散しセルを作製す
る。

従来は、ビーズの回りで配向欠陥が生じるため、光抜け
などコントラスト低下の原因となっていたが、このよう
にすることによって、液晶が配向処理されたビーズによ
り配向するため、欠陥は生しない。；した、ビーズの表
面をシランカップリング剤などの垂直配向剤で配向処理
することによって、ビーズのまわりの強誘電性液晶の層
の並び方をシェブロン構造に近い構造にすることがｉｉ
ｊ能である。

実際にはビーズ同辺の層構造は、他の部分に比へ、僅か
に変形しており、この変形部分によって分極反転ドメイ
ンの発生を制御することが可能である。

つまり分極反転ドメインの発生、成長を、配向処理した
ビーズζこよって制御できるため、電圧を変化させて容
易に階調を得ることができる。

この時、各画素内で均一な階調を得るためには、各画素
内で少なくとも１つ以上分極反転ドメインが発生する、
つまり１個以−Ｌのビーズを有するようにすればよい。

ビーズｔこ施ず、液晶配向のための処理方法としては、
直接ピーズを処理する方法やビーズを配向膜の製膜時に
同時に分散しその後ラビング処理する様な方法が挙げら
れる。

実施例１ 本発明の強誘電性液晶デイスプレィにおりるセル構造及
びその製造方法について更に詳細に説明する。

第１図は実施例１ζごおける強誘電性液晶デフスプレィ
の断面図である。説明を分かりやすくするため、誇張し
て描かれている。

カラス基板ｌ、９上にＩＴＯ電極２．８を形成する。こ
のＩＴＯ電極２．８は、２枚の基板ｌ、９を絹み合わせ
たとき之こ各画素の大きさが１００μｍｍＸ１００７Ｌ
、画素間が３０７１ｔｒｉとなるように形成した。

このＩＴＯ電極２．８のイ１いた基板１．９０表面に、
配高膜３．７として、ポリビニルアルコール（Ｐ　ＶＡ
、クラレボバール１１７）を乾燥後の膜厚が５００Δと
なるように製膜し、一方向ここラビング処理し・た。

次ここ、ヒース４（２，０／）ｍのカラスピース、触媒
化成社製）の前処理として、ヒース１００ｍｇを乾燥窒
素中で、ヘキシルトリクロロシランの０．１ｍＭ四塩化
炭素溶液中で攪拌した（１時間）。

溶媒を減圧除去した後、シラン処理したビーズをメタノ
ール中で撹拌し、一方の基板上に湿式噴霧した。この時
ヒースは、各画素当り１５個から２０個の割合で分散さ
れていた。

その後、もう一方の基板のＰＶＡ膜をラビングした方向
か互いに平行になるように貼合わせ、注入口以外の部分
をシール樹脂５でシールした。次に液晶６として、チッ
ソ石油化学社製の強誘電性液晶Ｃ８−１０１４を素子内
に減圧下、コレステリック相温度領域で注入した後、室
温まで徐冷しく−０，５℃／分）、注入口を封止した。

この強誘電性液晶セルを偏光顕微鏡下で、観察したとこ
ろ均一な配向が得られていることが分かった。このセル
に５■、１０　Ｈｚの三角波を印加したところ分極反転
ドメインは常にビーズの部分から発生しており、各画素
内で均一に再現性よく発生、成長していることがわが一
ンた。

次に本実施例で作成したパネルの階調性の評価を行うた
めにしきい値特性を測定した。

しきい値特性に用いた電圧波形を第２図ここ示ず。

第２図で、一定のリセッ］・パルス２１が印加された後
、しきい値特性を測定するための逆極性の可変の古き込
みパルス２２が印加される。この一連のパルスは一定の
時間２３ことに印加される。この電圧波形を用いて測定
したときの電圧（■）透過率（Ｔ）曲線を第３図に示す
。また透過率は、次のリセットパルスが印加される直前
の１直を測定した。同図において、横軸は電圧、縦軸は
透過率を表している。同図での測定は、リセットパルス
を２０Ｖ、１ｒｒｔｓｅｃ、可変の書き込みパルスを０
〜２０■、０．　５ｍ　ｓｅｃとし、１　ｓｅｃごとに
一連のパルスを印加した。

このグラフから明らかなように、どのような書き込みパ
ルスを印加しても、分極反転はビーズ部分から発生し、
特ここ５〜７ｖの電圧印加後の分極反転はその成長が途
中で１１−まり、Ｉ　Ｏ階調が得られた。

なお本発明において分極反転を発生させるためには、液
晶層が折れ曲か−）たシ工ブ「ｌン構造による内部回位
モートをとるほうが、中−ｈ向ζこ傾いたブックシェル
フ構造による協力的反転モードよりも、好ましい。

また、本実施例においては、ある特定の手段でビーズの
配向処理を行なったが、それらを限定するものではない
。

また、本発明の配向処理する部＋４としでは、ビーズに
限らず他の部材てもよい。

発明の効果 本発明の強誘電性液晶デイスプレィでは、配向処理した
部材を基板間ここ有しているため、その部分によって分
極反転ドメインの発生、成長を制御することができ、し
きい値が急峻な強誘電性液晶でも容易に階調表示が実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におりる強誘電性液晶デイス
プレィの断面図、第２図は同実施例で行なった階調性測
定用の印加パルス波形図、第３図は同実施例で測定した
電圧（ｖ）−透過率（′Ｉ’　）を示すグラフである。 １、　≦Ｊ・・・基板、　２、８・・・ｌ　ｉ’　Ｏ電
極、　；（、′？・・・配向膜、４・・・ビーズスベー
リ“１．Ｆ５・・・シール樹脂、　６・・・液晶、　２
１・・・リセットパルス、　２２・・・可変の書き込み
パルス、２３・・・パルス間隔。 代理人　弁理士　　松　Ｅｌｌ　　正　道第 図 １．９・・基板 つＱ・　・ＩＴＯ＠極 ３．７・・配向膜 ４　、　、　、ピース１スヤーサ ５・・・シール樹脂 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶ディスプレイ
   において、２つの基板の間に、液晶配向の為の処理が施
   された部材が配置されていることを特徴とする強誘電性
   液晶ディスプレイ。
2. （２）部材はビーズであり、垂直配向処理剤によって配
   向処理されていることを特徴とする請求項１記載の強誘
   電性液晶ディスプレイ。