JPH0486812A - 液晶の精製方法 - Google Patents
液晶の精製方法Info
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- JPH0486812A JPH0486812A JP2204241A JP20424190A JPH0486812A JP H0486812 A JPH0486812 A JP H0486812A JP 2204241 A JP2204241 A JP 2204241A JP 20424190 A JP20424190 A JP 20424190A JP H0486812 A JPH0486812 A JP H0486812A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- electric field
- crystal molecules
- voltage
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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、液晶の精製方法に関する。
従来の技術
たとえば羊純マトリクス形液晶表示装置に一般的に用い
られている液晶は、比抵抗が10Ωcm−’程度以上の
ものが好ましい。液晶中に不純物、たとえばNa”など
の金属イオンが多量に含まれていると、比抵抗が101
0Ωcm−’程度よりも小さくなり、そのためカー・ヘ
ルフリッヒ効果によって、一定値以上の電界が印加され
たとき、動的散乱現象が観察され、したがって表示特性
に悪影響を及ぼし、フリッカおよびしきい値電圧Vth
の変動によって、表示むらを生じて表示品位の低下か起
こる。したかって液晶から不純物を取り除く必要かある
。
られている液晶は、比抵抗が10Ωcm−’程度以上の
ものが好ましい。液晶中に不純物、たとえばNa”など
の金属イオンが多量に含まれていると、比抵抗が101
0Ωcm−’程度よりも小さくなり、そのためカー・ヘ
ルフリッヒ効果によって、一定値以上の電界が印加され
たとき、動的散乱現象が観察され、したがって表示特性
に悪影響を及ぼし、フリッカおよびしきい値電圧Vth
の変動によって、表示むらを生じて表示品位の低下か起
こる。したかって液晶から不純物を取り除く必要かある
。
先行技術では、液晶の蒸留を行い、またカラムクロマ)
−クラフイおよびモしキュラシーフなとを用いている。
−クラフイおよびモしキュラシーフなとを用いている。
発明か解決すべき課題
このような先行技術は、いずれも簡便でなく、製造プロ
セスに導入することによって液晶材料の価格か大幅に上
昇してしまうという問題かある。
セスに導入することによって液晶材料の価格か大幅に上
昇してしまうという問題かある。
本発明の目的は、簡便な方法て、液晶から不純物を除去
することかできるようにした液晶の精製方法を提供する
ことである。
することかできるようにした液晶の精製方法を提供する
ことである。
課題を解決するための手段
本発明は、精製すべき液晶を、配向層に接触して、しき
い値以上の交流電界を印加することを特徴とする液晶の
精製方法である。
い値以上の交流電界を印加することを特徴とする液晶の
精製方法である。
作 用
本発明に従えば、精製すべき液晶を配向層に接触させ、
この液晶に、しきい値以上の交流電界を印加し、これに
よってフしテリクス遷移によって液晶分子かその電界の
交流の周波数で傾きを変化する。配向層の近傍では、液
晶分子の旋回運動の中心が、その液晶分子の重心からず
れており、しかもその電界による液晶分子の配向層に対
して傾斜する立上りと、電界か零になった後、配向層の
配向方向に戻る緩和の応答速度か異なり、立上り時の応
答速度が緩和時の応答速度よりも大きく、したがって交
流電界によって傾きの変化が繰り返し行われる液晶分子
は、その液晶に含まれている不純物である金属イオンな
どを一方向に押して移動させる。したかって液晶中に、
不純物濃度が高い領域か形成され、この不純物濃度の高
い液晶を除去して、不純物濃度が低い液晶を得ることが
できる。
この液晶に、しきい値以上の交流電界を印加し、これに
よってフしテリクス遷移によって液晶分子かその電界の
交流の周波数で傾きを変化する。配向層の近傍では、液
晶分子の旋回運動の中心が、その液晶分子の重心からず
れており、しかもその電界による液晶分子の配向層に対
して傾斜する立上りと、電界か零になった後、配向層の
配向方向に戻る緩和の応答速度か異なり、立上り時の応
答速度が緩和時の応答速度よりも大きく、したがって交
流電界によって傾きの変化が繰り返し行われる液晶分子
は、その液晶に含まれている不純物である金属イオンな
どを一方向に押して移動させる。したかって液晶中に、
不純物濃度が高い領域か形成され、この不純物濃度の高
い液晶を除去して、不純物濃度が低い液晶を得ることが
できる。
実施例
第1区は本発明の一実施例の斜視図であり、第2図はそ
の第1図の切断面線A−B−C−Dがち見た断面図であ
る。一対のカラス基板1,2には、ITO(すすを添加
したインジウム酸化?lI)などの電極3,4がそれぞ
れ形成されており、その上に電極3.4の保護のための
Siへ、なとの絶縁膜5.6が形成され、さらのその上
にポリイミドなとの配向層7.8か形成される。配向層
7,8は、第1図および第2図の鉛直方向に平行な方向
7a、8aにラヒング処理された配向方向を有する。
の第1図の切断面線A−B−C−Dがち見た断面図であ
る。一対のカラス基板1,2には、ITO(すすを添加
したインジウム酸化?lI)などの電極3,4がそれぞ
れ形成されており、その上に電極3.4の保護のための
Siへ、なとの絶縁膜5.6が形成され、さらのその上
にポリイミドなとの配向層7.8か形成される。配向層
7,8は、第1図および第2図の鉛直方向に平行な方向
7a、8aにラヒング処理された配向方向を有する。
電気絶縁性の合成樹脂性のヒース9は、配向層7.8間
に介在され、その空間10には精製すべき液晶か供給さ
れる。基板1,2の外周部にはアクリル系シール材11
か設けられ、前記空間10か気密とされる。基板1.2
の上部でシール材11には、精製すべき液晶を供給する
供給口12か形成される。基板1,2の下部てシール材
11には、排出管13が接続され、開閉弁であるコック
14が設けられる。
に介在され、その空間10には精製すべき液晶か供給さ
れる。基板1,2の外周部にはアクリル系シール材11
か設けられ、前記空間10か気密とされる。基板1.2
の上部でシール材11には、精製すべき液晶を供給する
供給口12か形成される。基板1,2の下部てシール材
11には、排出管13が接続され、開閉弁であるコック
14が設けられる。
電極3,4には交流電源15が接続される。この交流電
源15は、たとえば振幅3■、周波数30Hzの正弦波
を発生し、これによって空間]0内の液晶がフレデリク
ス遷移によって液晶分子が電界と直角の方向に傾くしき
い値以上の電界を与えることか可能となる。
源15は、たとえば振幅3■、周波数30Hzの正弦波
を発生し、これによって空間]0内の液晶がフレデリク
ス遷移によって液晶分子が電界と直角の方向に傾くしき
い値以上の電界を与えることか可能となる。
空間10のヒープ9による間隔dはたとえば1mmであ
る。二の空間10の下部16には電極34か形成されて
おらず、その下部16の電極56が形成されていない空
間10の高さhは、たとえは1cmである。排出管13
はたとえはカラスなどてあってもよい。
る。二の空間10の下部16には電極34か形成されて
おらず、その下部16の電極56が形成されていない空
間10の高さhは、たとえは1cmである。排出管13
はたとえはカラスなどてあってもよい。
精製すべき液晶は前述のように注入口12から供給し、
このときコック14は閉じておく。電極3.4間に交流
電源15によって電圧を与え、液晶のしきい値以上の交
流電界を空間10に形成する。このような電界が印加さ
れた液晶は、分子運動を行い、この分子運動と、重力の
作用とによって、液晶中に含まれている不純物である金
属イオンが下方に移動し、空間10の下部16ては、不
純物が集められて、液晶中の不純物濃度が高くなり、そ
の分、空間10の残余の部分での不純物濃度か低下され
て液晶が精製される。
このときコック14は閉じておく。電極3.4間に交流
電源15によって電圧を与え、液晶のしきい値以上の交
流電界を空間10に形成する。このような電界が印加さ
れた液晶は、分子運動を行い、この分子運動と、重力の
作用とによって、液晶中に含まれている不純物である金
属イオンが下方に移動し、空間10の下部16ては、不
純物が集められて、液晶中の不純物濃度が高くなり、そ
の分、空間10の残余の部分での不純物濃度か低下され
て液晶が精製される。
交流電源15によって交流電界を印加する時間は、たと
えば3時間である。その俺、空間10の下部16で不純
物濃度か高くなった液晶を、コック14を開くことによ
って排出管13がち下方に排出する。こうして空間10
には精製後の液晶が残り、このような精製後の液晶では
、交流電源15に流れる電流か大幅に減少される。
えば3時間である。その俺、空間10の下部16で不純
物濃度か高くなった液晶を、コック14を開くことによ
って排出管13がち下方に排出する。こうして空間10
には精製後の液晶が残り、このような精製後の液晶では
、交流電源15に流れる電流か大幅に減少される。
このような液晶の精製が行われる現象の理由を、本件発
明者は、次のように考えている。第3図(1)は、電極
3,4間に電圧か印加されていないときに起きる液晶分
子の状態を示し、第3図(2)はその電圧か印加された
ときの状態を示しており、第4図はその液晶分子の状態
を拡大して簡略化して示す。基板1.2付近における液
晶分子1819は、電極3.4に電圧印加されていない
状態ては、第3図(1)および第4図の実線て示すよう
に、いわば寝た状態となっており、基板1,2間の中央
にある液晶分子20は第4図の実線20で示すように、
紙面に垂直な方向に傾きを持っている姿勢をなっている
。
明者は、次のように考えている。第3図(1)は、電極
3,4間に電圧か印加されていないときに起きる液晶分
子の状態を示し、第3図(2)はその電圧か印加された
ときの状態を示しており、第4図はその液晶分子の状態
を拡大して簡略化して示す。基板1.2付近における液
晶分子1819は、電極3.4に電圧印加されていない
状態ては、第3図(1)および第4図の実線て示すよう
に、いわば寝た状態となっており、基板1,2間の中央
にある液晶分子20は第4図の実線20で示すように、
紙面に垂直な方向に傾きを持っている姿勢をなっている
。
電極3,4間に電圧を印加すると第3図(2)および第
、4図の破線で示すように、液晶分子1819は矢符2
1,22の方向に傾き、いわば立った姿勢となり、二の
立った姿勢にある液晶分子は参照符23 、24 、2
5て示されている。基板12の中央にある液晶分子20
は、電圧の印加によって線25て示されるように紙面へ
の投影長さか変化することになる。
、4図の破線で示すように、液晶分子1819は矢符2
1,22の方向に傾き、いわば立った姿勢となり、二の
立った姿勢にある液晶分子は参照符23 、24 、2
5て示されている。基板12の中央にある液晶分子20
は、電圧の印加によって線25て示されるように紙面へ
の投影長さか変化することになる。
基板1,2間の中央にある液晶分子20は、その分子の
重心20aを中心とした旋回運動を行いしたかっていわ
は運動の異方性は観察されない。
重心20aを中心とした旋回運動を行いしたかっていわ
は運動の異方性は観察されない。
これに対して基板1,2近傍の液晶分子18,1つは、
その配向膜7,8の表面の分子との相互作用が強く、電
圧を印加することによって矢符2122に旋回する旋回
運動の中心18a、19aは、液晶分子の18.19の
重心18b、19bから基板1,2寄りにずれてしまい
、いわば運動の異方性が生しる。
その配向膜7,8の表面の分子との相互作用が強く、電
圧を印加することによって矢符2122に旋回する旋回
運動の中心18a、19aは、液晶分子の18.19の
重心18b、19bから基板1,2寄りにずれてしまい
、いわば運動の異方性が生しる。
これらの液晶分子18.19.20の電圧印加時の立上
り状態23.24.25と、電圧印加を行わなくなって
後に配向方向に戻る緩和との応答速度は次のとおりとな
る。すなわち液晶分子l519.20の立上りの応答速
度Tonは、また液晶分子18.19.2oの緩和の応
答速度Toffは、 二こてηは液晶の粘度、dは液晶層厚、ε。は真空誘電
率、Δεは誘電異方性、X′は交流電源15による印加
電圧、Iくは液晶の弾性定数を示す。
り状態23.24.25と、電圧印加を行わなくなって
後に配向方向に戻る緩和との応答速度は次のとおりとな
る。すなわち液晶分子l519.20の立上りの応答速
度Tonは、また液晶分子18.19.2oの緩和の応
答速度Toffは、 二こてηは液晶の粘度、dは液晶層厚、ε。は真空誘電
率、Δεは誘電異方性、X′は交流電源15による印加
電圧、Iくは液晶の弾性定数を示す。
実際には、液晶の立上りの応答速度Tonは、緩和の応
答速度Toffよりも大きく、大きなエネルギを持って
いる。
答速度Toffよりも大きく、大きなエネルギを持って
いる。
Ton>Toff−<3)
したがって基板1,2の近傍における液晶1819は、
電圧が印加される立上り時の応答速度Tonによって、
矢符21.22に、液晶中に含まれている不純物である
金属イオンを下方に押し、またその金属イオンは自重で
下降する。電圧印加によって第4図の参照符23,24
,25の姿勢となった液晶分子は、電圧を印加しなくす
ることによって、矢符21,22の逆方向に戻り、その
緩和の応答速度Toffは小さく、シたかつて金属イオ
ンか上方に移動されにくい。
電圧が印加される立上り時の応答速度Tonによって、
矢符21.22に、液晶中に含まれている不純物である
金属イオンを下方に押し、またその金属イオンは自重で
下降する。電圧印加によって第4図の参照符23,24
,25の姿勢となった液晶分子は、電圧を印加しなくす
ることによって、矢符21,22の逆方向に戻り、その
緩和の応答速度Toffは小さく、シたかつて金属イオ
ンか上方に移動されにくい。
二のようにして液晶分子18.19の電圧印加による立
上り時の方向性によって、不純物の移動方向か決定され
る。なお基板1,2間の中央にある液晶分子20は、重
心を中心として傾斜するたけてあり、金属イオンを下方
に移動する働きはほとんどない。
上り時の方向性によって、不純物の移動方向か決定され
る。なお基板1,2間の中央にある液晶分子20は、重
心を中心として傾斜するたけてあり、金属イオンを下方
に移動する働きはほとんどない。
液晶分子の運動によって、不純物の移動か発生するのて
、印加する電界の大きさ、および周波数によって不純物
の移動の度合いは大きく異なる。
、印加する電界の大きさ、および周波数によって不純物
の移動の度合いは大きく異なる。
液晶に印加する電界、したがって交流電源15の印加電
圧は、フレデリクス遷移を生じるしきい値以上に選ぶ必
要がある。また周波数は、液晶の追従性のあるブレイク
オーバ周波数未満であることが必要である。
圧は、フレデリクス遷移を生じるしきい値以上に選ぶ必
要がある。また周波数は、液晶の追従性のあるブレイク
オーバ周波数未満であることが必要である。
第5図を参照して、液晶分子27は、その電界中で、分
極が電荷+δ、−δて液晶分子内で生じ、これによって
不純物である電荷を有する金属イオンなどに対する液晶
力・子27の影響が大きく、これに対して、電界を除去
した緩和時には、液晶分子27の分極か生ぜず、そのた
め電界を有する不純物に対する液晶分子27の影響は小
さくなる。
極が電荷+δ、−δて液晶分子内で生じ、これによって
不純物である電荷を有する金属イオンなどに対する液晶
力・子27の影響が大きく、これに対して、電界を除去
した緩和時には、液晶分子27の分極か生ぜず、そのた
め電界を有する不純物に対する液晶分子27の影響は小
さくなる。
二のようにして、前述のように、液晶分子27の電界に
よる傾きの変化によって、不純物か下方に移動される。
よる傾きの変化によって、不純物か下方に移動される。
交流電源15の出力は、矩形波を用いてもよいけれとも
、正弦波およびその他の波形であってもよい。
、正弦波およびその他の波形であってもよい。
第6図(1)は不純物を含む液晶28に電界を印加した
直後の状態を示し、第6図(2)はその電圧印加後、成
る程度の時間か経過したときの状態を示す。プラスまた
マイナス極性を持つ物置29.30は、電界の印加によ
って移動し、しなかって不純物を有する液晶28の実質
的な電位差か、物質29.30である不純物の移動−に
よって緩らげられ、液晶分子は運動を行う。上述の実施
例のように矩形波を電極3,4に印加したとき、不純物
を含む液晶28に与えられる実効電圧か小さくなり、液
晶分子の運動かいわばフリッカとなって観察される。
直後の状態を示し、第6図(2)はその電圧印加後、成
る程度の時間か経過したときの状態を示す。プラスまた
マイナス極性を持つ物置29.30は、電界の印加によ
って移動し、しなかって不純物を有する液晶28の実質
的な電位差か、物質29.30である不純物の移動−に
よって緩らげられ、液晶分子は運動を行う。上述の実施
例のように矩形波を電極3,4に印加したとき、不純物
を含む液晶28に与えられる実効電圧か小さくなり、液
晶分子の運動かいわばフリッカとなって観察される。
交流電源1ヲによって電極3.4に印加する電圧の極性
が交互に繰り返されるので、第6図(1)および第6図
(2)の状態か繰り返される。このような矩形波を与え
たときの電圧の緩和現象は、周波数が高くなると影響が
小さくなるので、20〜50Hz程度の周波数か有効で
あり、好ましくは上述のように30Hzに選ばれる。
が交互に繰り返されるので、第6図(1)および第6図
(2)の状態か繰り返される。このような矩形波を与え
たときの電圧の緩和現象は、周波数が高くなると影響が
小さくなるので、20〜50Hz程度の周波数か有効で
あり、好ましくは上述のように30Hzに選ばれる。
不純物というのは、上述のように金属イオンがあり、そ
の他有機物イオンおよび極性の大きな有機物などが挙げ
られる。
の他有機物イオンおよび極性の大きな有機物などが挙げ
られる。
本発明ては、液晶には、上述の電極3,4以外め構造に
よって、電界が与えられるようにしてもよい。
よって、電界が与えられるようにしてもよい。
本発明の他の実施例として配向層7,8のラビング方向
は第1図において、鉛直線31に対してθ1.θ2を有
する方向32.33の範囲に選ばれ、たとえばθ1.θ
2は45°てあってもよい。
は第1図において、鉛直線31に対してθ1.θ2を有
する方向32.33の範囲に選ばれ、たとえばθ1.θ
2は45°てあってもよい。
換言すると、基板1.2の基板面に対する法線方向から
見た場合に、制御したい不純物の移動方向に対し、2枚
の基板1.2の配向層7,8のラビング方向が、対向す
る2枚の基板1.2の各々において、(180°二45
゛)の範囲に選ぶ。
見た場合に、制御したい不純物の移動方向に対し、2枚
の基板1.2の配向層7,8のラビング方向が、対向す
る2枚の基板1.2の各々において、(180°二45
゛)の範囲に選ぶ。
本発明の他の実施例としてラビング方向7a8aは、水
平方向であってもよく、このときには右または左方向に
不純物か移動することになる。
平方向であってもよく、このときには右または左方向に
不純物か移動することになる。
電極3,4は透明電極でなく、その他の金属なとから成
る電極であってもよい。
る電極であってもよい。
発明の効果
以上のように本発明によれは、精製すべき液晶を配向層
に接触させた状態で、しきい値以上の交流電界を印加す
ることによって、液晶中の不純物が移動して液晶中の不
純物濃度か高い領域が生じ、この不純物濃度の高い領域
の液晶を集めて除去することによって、不純物濃度が低
い液晶を得ることができるようになり、このような方法
は容易に実現することかでき、そのため液晶表示の品位
を向上することかでき、液晶材料の価格が上昇するとい
うことはない。
に接触させた状態で、しきい値以上の交流電界を印加す
ることによって、液晶中の不純物が移動して液晶中の不
純物濃度か高い領域が生じ、この不純物濃度の高い領域
の液晶を集めて除去することによって、不純物濃度が低
い液晶を得ることができるようになり、このような方法
は容易に実現することかでき、そのため液晶表示の品位
を向上することかでき、液晶材料の価格が上昇するとい
うことはない。
第1図は本発明の一実施例の斜視図、第2図は第1図の
切断面線A−B−C−Dから見た断面図、第3図は電圧
を印加しない状態および電圧を印加した状態における液
晶分子の姿勢を示す図、第4図はその液晶分子の姿勢を
判り易く説明するための簡略化した図、第5図は液晶分
子27が分極を生じる状態を示す図、第6図は不純物を
含む液晶28の不純物が移動する状態を示す図である。 1.2 基板、3.4・電極、7,8 配向層、10・
・・空間、15・・・交流電源 代理人 弁理士 西教 圭一部 第 図 第 厘
切断面線A−B−C−Dから見た断面図、第3図は電圧
を印加しない状態および電圧を印加した状態における液
晶分子の姿勢を示す図、第4図はその液晶分子の姿勢を
判り易く説明するための簡略化した図、第5図は液晶分
子27が分極を生じる状態を示す図、第6図は不純物を
含む液晶28の不純物が移動する状態を示す図である。 1.2 基板、3.4・電極、7,8 配向層、10・
・・空間、15・・・交流電源 代理人 弁理士 西教 圭一部 第 図 第 厘
Claims (1)
- 精製すべき液晶を、配向層に接触して、しきい値以上
の交流電界を印加することを特徴とする液晶の精製方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204241A JPH0486812A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 液晶の精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2204241A JPH0486812A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 液晶の精製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486812A true JPH0486812A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16487189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2204241A Pending JPH0486812A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 液晶の精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0486812A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003024704A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-01-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 液晶材料精製装置及び液晶材料精製方法 |
| CN101210183B (zh) | 2006-12-27 | 2011-01-26 | 比亚迪股份有限公司 | 一种提纯液晶材料的方法 |
| US8081153B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-12-20 | Sony Corporation | Liquid crystal display device and video display device |
| US8873126B2 (en) | 2011-07-21 | 2014-10-28 | Seiko Epson Corporation | Electrooptic device and electronic apparatus |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2204241A patent/JPH0486812A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003024704A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-01-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 液晶材料精製装置及び液晶材料精製方法 |
| US8081153B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-12-20 | Sony Corporation | Liquid crystal display device and video display device |
| CN101210183B (zh) | 2006-12-27 | 2011-01-26 | 比亚迪股份有限公司 | 一种提纯液晶材料的方法 |
| US8873126B2 (en) | 2011-07-21 | 2014-10-28 | Seiko Epson Corporation | Electrooptic device and electronic apparatus |
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