JPH0588183A - 強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶素子Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スイッチングのしきい電圧が低く、同じ電圧
で駆動した場合より応答速度が速くなり、メモリー性の
再現性が良く、表示が安定である強誘電性液晶素子を提
供すること。 【構成】 基板１１の透明電極１２上にはパラレル配向
されたＳｉＯまたは金属酸化物の斜方蒸着膜１４が形成
され、これら基板１１間に大きな移動度を有するイオン
性物質が添加された強誘電性液晶組成物１７が封入され
ている。
で駆動した場合より応答速度が速くなり、メモリー性の
再現性が良く、表示が安定である強誘電性液晶素子を提
供すること。 【構成】 基板１１の透明電極１２上にはパラレル配向
されたＳｉＯまたは金属酸化物の斜方蒸着膜１４が形成
され、これら基板１１間に大きな移動度を有するイオン
性物質が添加された強誘電性液晶組成物１７が封入され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強誘電性液晶を用いた素
子に関する。
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、強誘電性液晶素子は通常のネマテ
ィック液晶を用いたＴＮ素子、あるいはＳＴＮ素子と比
べ、広い視野角を有していること、メモリー性を利用し
て時分割駆動するため、素子の走査線本数が増加しても
コントラストが低下する事がないことなど、素子として
の優れた特性が注目され実用化に向けた研究が活発にな
されている。
ィック液晶を用いたＴＮ素子、あるいはＳＴＮ素子と比
べ、広い視野角を有していること、メモリー性を利用し
て時分割駆動するため、素子の走査線本数が増加しても
コントラストが低下する事がないことなど、素子として
の優れた特性が注目され実用化に向けた研究が活発にな
されている。
【０００３】しかし実用化を阻む大きな問題点として従
来より指摘されていることの一つとして、機械的衝撃に
対する耐性が弱いということが上げられている。これは
液晶素子に機械的衝撃が印加されると内部に封入されて
いる液晶分子の配向状態が変化し、元の配向状態に戻ら
なくなる為であるとされている。これに対して、配向膜
をポリイミドラビング膜に替えて、パラレル配向された
斜方蒸着膜とすることにより、強誘電性液晶のチルト角
を大きくすることができ、シェブロン構造と呼ばれる一
方向に折れ曲がった層構造が確実に得られる構成とする
ことにより機械的衝撃に対する耐性を強くする対策がな
されている。
来より指摘されていることの一つとして、機械的衝撃に
対する耐性が弱いということが上げられている。これは
液晶素子に機械的衝撃が印加されると内部に封入されて
いる液晶分子の配向状態が変化し、元の配向状態に戻ら
なくなる為であるとされている。これに対して、配向膜
をポリイミドラビング膜に替えて、パラレル配向された
斜方蒸着膜とすることにより、強誘電性液晶のチルト角
を大きくすることができ、シェブロン構造と呼ばれる一
方向に折れ曲がった層構造が確実に得られる構成とする
ことにより機械的衝撃に対する耐性を強くする対策がな
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の強誘電性液晶素子にあっては、依然として実
用化を阻む問題点として、スイッチングのしきい電圧が
高く、同じ電圧で駆動した場合には応答速度が遅いとい
うことがあげられる。これは、配向膜としてポリイミド
ラビング膜を用いる構成ではツイスト配列によりスイッ
チングされていたのに対し、斜方蒸着膜を用いる構成で
は後に述べるようにユニフォーム配列によりスイッチン
グが行なわれているためである。
うな従来の強誘電性液晶素子にあっては、依然として実
用化を阻む問題点として、スイッチングのしきい電圧が
高く、同じ電圧で駆動した場合には応答速度が遅いとい
うことがあげられる。これは、配向膜としてポリイミド
ラビング膜を用いる構成ではツイスト配列によりスイッ
チングされていたのに対し、斜方蒸着膜を用いる構成で
は後に述べるようにユニフォーム配列によりスイッチン
グが行なわれているためである。
【０００５】詳述するとパラレル配向された斜方蒸着膜
が形成された強誘電性液晶素子における液晶分子の自発
分極の配列の方向は、模式的には図１６及び図１７のよ
うに示される。図中白抜き矢印で表わしたセル内の液晶
分子の自発分極の配列は、上下基板３，４間で外部電界
Ｅの印加方向に従い一様なユニフォームと呼ばれる配列
を形成している。ここで外部電界Ｅを反転させると、全
ての液晶分子の自発分極の方向が反転し表示がスイッチ
ングされる。このためパラレル配向された斜方蒸着膜が
形成された強誘電性液晶素子２では、スイッチングを行
なうためには、全ての液晶分子の自発分極の方向を反転
する必要があり、しきい電圧が高くなり同じ電圧で駆動
した場合には応答速度が遅くなる。
が形成された強誘電性液晶素子における液晶分子の自発
分極の配列の方向は、模式的には図１６及び図１７のよ
うに示される。図中白抜き矢印で表わしたセル内の液晶
分子の自発分極の配列は、上下基板３，４間で外部電界
Ｅの印加方向に従い一様なユニフォームと呼ばれる配列
を形成している。ここで外部電界Ｅを反転させると、全
ての液晶分子の自発分極の方向が反転し表示がスイッチ
ングされる。このためパラレル配向された斜方蒸着膜が
形成された強誘電性液晶素子２では、スイッチングを行
なうためには、全ての液晶分子の自発分極の方向を反転
する必要があり、しきい電圧が高くなり同じ電圧で駆動
した場合には応答速度が遅くなる。
【０００６】またもう一つの問題点としては時分割駆動
した際のメモリー性の再現性が悪く、表示が不安定であ
ることが上げられる。強誘電性液晶素子では印加電界の
極性の反転により液晶の配向状態を交互に変換して動作
させており、液晶の自発分極の方向が交互に反転する。
この自発分極の反転にともなって液晶セルの配向膜と液
晶層との界面において分極電荷が発生し、この界面での
静電気的エネルギーが増加する。この分極電荷は、印加
電界の極性の反転による自発分極の反転に対して抑止力
として働くためにメモリー性が不安定になる。これは液
晶素子としての信頼性の上で大きな問題点であり、これ
を解決しなくては強誘電性液晶を用いた素子を商品化す
ることは困難である。
した際のメモリー性の再現性が悪く、表示が不安定であ
ることが上げられる。強誘電性液晶素子では印加電界の
極性の反転により液晶の配向状態を交互に変換して動作
させており、液晶の自発分極の方向が交互に反転する。
この自発分極の反転にともなって液晶セルの配向膜と液
晶層との界面において分極電荷が発生し、この界面での
静電気的エネルギーが増加する。この分極電荷は、印加
電界の極性の反転による自発分極の反転に対して抑止力
として働くためにメモリー性が不安定になる。これは液
晶素子としての信頼性の上で大きな問題点であり、これ
を解決しなくては強誘電性液晶を用いた素子を商品化す
ることは困難である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の強誘電性液晶素
子は、相対向する面に、少なくとも一方は透明である電
極を設けた２枚の基板が配置され、これら基板の電極上
にはパラレル配向された斜方蒸着膜が形成され、これら
基板間に大きな移動度を有するイオン性物質が添加され
た強誘電性液晶組成物が封入されたことを特徴とするも
のである。上記斜方蒸着膜表面には表面改質機能層を形
成すると良い。上記斜方蒸着膜としては、シリコン酸化
物または金属酸化物またはシリコン窒化物または金属窒
化物またはこれらの混合物で形成されることが望まし
い。この液晶素子には、表示駆動前に、相対向する電極
間に交流電界を一定時間印加する機構を設けることが望
ましい。
子は、相対向する面に、少なくとも一方は透明である電
極を設けた２枚の基板が配置され、これら基板の電極上
にはパラレル配向された斜方蒸着膜が形成され、これら
基板間に大きな移動度を有するイオン性物質が添加され
た強誘電性液晶組成物が封入されたことを特徴とするも
のである。上記斜方蒸着膜表面には表面改質機能層を形
成すると良い。上記斜方蒸着膜としては、シリコン酸化
物または金属酸化物またはシリコン窒化物または金属窒
化物またはこれらの混合物で形成されることが望まし
い。この液晶素子には、表示駆動前に、相対向する電極
間に交流電界を一定時間印加する機構を設けることが望
ましい。
【０００８】
【作用】上記技術的手段は次のように作用する。請求項
１に示した強誘電性液晶組成物に大きな移動度を有する
イオン性物質を添加した構成では、液晶組成物中に空間
電荷が形成され、液晶分子の自発分極の方向をバルク
（液晶層のうち、配向膜との界面部分をのぞいた中間部
分）内だけで反転させることが可能となり、見かけ上生
じる空間電荷をイオン性物質の移動により補償すること
が可能となる。このため配向膜としてパラレル配向され
た斜方蒸着膜を用いた強誘電性液晶素子であっても、ラ
ビング配向膜を用いた素子と同様にツイスト配列を形成
することが可能となり、低いしきい電圧でスイッチング
が可能となり同じ電圧で駆動した場合には応答速度が速
くなる。
１に示した強誘電性液晶組成物に大きな移動度を有する
イオン性物質を添加した構成では、液晶組成物中に空間
電荷が形成され、液晶分子の自発分極の方向をバルク
（液晶層のうち、配向膜との界面部分をのぞいた中間部
分）内だけで反転させることが可能となり、見かけ上生
じる空間電荷をイオン性物質の移動により補償すること
が可能となる。このため配向膜としてパラレル配向され
た斜方蒸着膜を用いた強誘電性液晶素子であっても、ラ
ビング配向膜を用いた素子と同様にツイスト配列を形成
することが可能となり、低いしきい電圧でスイッチング
が可能となり同じ電圧で駆動した場合には応答速度が速
くなる。
【０００９】相対向する面に、少なくとも一方は透明で
ある電極を設けた２枚の基板が配置され、これら基板の
電極上にはパラレル配向された斜方蒸着膜が形成された
強誘電性液晶素子のセルに、大きな移動度を有するイオ
ン性物質を添加した強誘電性液晶組成物を注入する際
に、強誘電性液晶組成物と添加されている大きな移動度
を有するイオン性物質とが、斜方蒸着膜表面に対する吸
着能力の違いにより分離してしまい、イオン性物質が注
入口付近では高濃度に、奥の方では逆に低濃度になり上
記の大きな移動度を有するイオン性物質を添加した作用
がセル内で分布を生じてしまう場合がある。
ある電極を設けた２枚の基板が配置され、これら基板の
電極上にはパラレル配向された斜方蒸着膜が形成された
強誘電性液晶素子のセルに、大きな移動度を有するイオ
ン性物質を添加した強誘電性液晶組成物を注入する際
に、強誘電性液晶組成物と添加されている大きな移動度
を有するイオン性物質とが、斜方蒸着膜表面に対する吸
着能力の違いにより分離してしまい、イオン性物質が注
入口付近では高濃度に、奥の方では逆に低濃度になり上
記の大きな移動度を有するイオン性物質を添加した作用
がセル内で分布を生じてしまう場合がある。
【００１０】これに対して、請求項２に示した斜方蒸着
膜表面に表面改質機能層が形成されている構成では、上
記分離現象が抑制され、セル内で前記イオン性物質の濃
度が均一になり、セル内で上記の大きな移動度を有する
イオン性物質を添加した効果が均一な強誘電性液晶素子
が得られる。また請求項３の液晶素子のように、斜方蒸
着膜として斜方蒸着方法が確立されている、シリコン酸
化物または金属酸化物またはシリコン窒化物または金属
窒化物またはこれらの混合物を用いると、高い信頼性の
斜方蒸着膜が得られる。
膜表面に表面改質機能層が形成されている構成では、上
記分離現象が抑制され、セル内で前記イオン性物質の濃
度が均一になり、セル内で上記の大きな移動度を有する
イオン性物質を添加した効果が均一な強誘電性液晶素子
が得られる。また請求項３の液晶素子のように、斜方蒸
着膜として斜方蒸着方法が確立されている、シリコン酸
化物または金属酸化物またはシリコン窒化物または金属
窒化物またはこれらの混合物を用いると、高い信頼性の
斜方蒸着膜が得られる。
【００１１】強誘電性液晶組成物に大きな移動度を有す
るイオン性物質を添加した構成では、液晶組成物中に空
間電荷が形成され、ツイスト配列を形成することが可能
となるが、コントラストは低下する場合がある。
るイオン性物質を添加した構成では、液晶組成物中に空
間電荷が形成され、ツイスト配列を形成することが可能
となるが、コントラストは低下する場合がある。
【００１２】これに対して、請求項４で示した相対向す
る電極間に表示駆動前に交流電界を印加する機構を用い
て、交流電界を一定時間印加することにより、強誘電性
液晶組成物のセル内での配列の折れ曲がりの角度が小さ
くなり、コントラストを改善することが可能となる。
る電極間に表示駆動前に交流電界を印加する機構を用い
て、交流電界を一定時間印加することにより、強誘電性
液晶組成物のセル内での配列の折れ曲がりの角度が小さ
くなり、コントラストを改善することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。 （実施例１）図１は、本発明の強誘電性液晶素子の一実
施例を示すものであり、この透明基板１１の一方の表面
には、インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）などか
らなる透明電極１２が設けられている。この透明電極１
２上には、サイアロン、酸化アルミニウム、窒化ケイ
素、酸化ケイ素などからなる絶縁膜１３が設けられてい
る。この絶縁膜１３の厚さは、特に限定されることな
く、５０〜３００nm程度とされ、基板１１間の電気的短
絡を確実に防止するためには１５０nm以上とすることが
好ましい。また、この絶縁膜１３上には、シリコン酸化
物、金属酸化物、シリコン窒化物、金属窒化物またはこ
れらの混合物の斜方蒸着膜からなる配向膜１４が設けら
れている。この配向膜１４の蒸着角度は表面から３°〜
１５°、望ましくは５°〜８°に形成される。また配向
膜１４の膜厚は１００〜２０００オンク゛ストローム、望ましく
は３００〜１０００オンク゛ストローム程度に調整される。
施例を示すものであり、この透明基板１１の一方の表面
には、インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）などか
らなる透明電極１２が設けられている。この透明電極１
２上には、サイアロン、酸化アルミニウム、窒化ケイ
素、酸化ケイ素などからなる絶縁膜１３が設けられてい
る。この絶縁膜１３の厚さは、特に限定されることな
く、５０〜３００nm程度とされ、基板１１間の電気的短
絡を確実に防止するためには１５０nm以上とすることが
好ましい。また、この絶縁膜１３上には、シリコン酸化
物、金属酸化物、シリコン窒化物、金属窒化物またはこ
れらの混合物の斜方蒸着膜からなる配向膜１４が設けら
れている。この配向膜１４の蒸着角度は表面から３°〜
１５°、望ましくは５°〜８°に形成される。また配向
膜１４の膜厚は１００〜２０００オンク゛ストローム、望ましく
は３００〜１０００オンク゛ストローム程度に調整される。
【００１４】このような透明電極１２、絶縁膜１３およ
び配向膜１４が設けられた基板１１は、その２枚が配向
膜１４が存在する面を相対向させてパラレル配置（図１
に示したように蒸着膜の傾きが基板１１から液晶層へ向
かって同一方向(図１では右方向)である配置）され、そ
の周辺が封止材１５で封止され、液晶セル１６が構成さ
れている。液晶セル１６のギャップは通常２μｍ程度と
なっている。このギャップを一定とし、液晶セル１６の
耐衝撃性を向上させるためのものとして、微小球状の樹
脂粒を基板間に撒き、双方の基板を接近させて加熱して
樹脂粒を溶融させた後、ギャップを所定間隔に設定して
固化することにより、双方の基板間に柱状の樹脂を形成
することが望ましい。
び配向膜１４が設けられた基板１１は、その２枚が配向
膜１４が存在する面を相対向させてパラレル配置（図１
に示したように蒸着膜の傾きが基板１１から液晶層へ向
かって同一方向(図１では右方向)である配置）され、そ
の周辺が封止材１５で封止され、液晶セル１６が構成さ
れている。液晶セル１６のギャップは通常２μｍ程度と
なっている。このギャップを一定とし、液晶セル１６の
耐衝撃性を向上させるためのものとして、微小球状の樹
脂粒を基板間に撒き、双方の基板を接近させて加熱して
樹脂粒を溶融させた後、ギャップを所定間隔に設定して
固化することにより、双方の基板間に柱状の樹脂を形成
することが望ましい。
【００１５】この液晶セル１６の空隙には、大きな移動
度を有するイオン性物質が添加された強誘電性液晶組成
物１７が封入されている。ここでのイオン性物質とは、
強誘電性液晶あるいは強誘電性液晶組成物中に完全に溶
解し、イオンに解離するとともに通常液晶中に微量含有
されている不純物イオンに比べ移動度が大きいものを言
う。すなわち、室温において、三角波、あるいは矩形波
印加時の電極波形から求めた移動度が１×１０-6 cm2／
Ｖ・sec 以上のものを言う。このような条件を満たすイ
オン性物質の具体例としては、テトラシアノキノジメタ
ン（ＴＣＮＱ，分子量２０４）、ジメチルテトラシアノ
キノジメタン（分子量２３２）、テトラフルオロテトラ
シアノキノジメタン（分子量２７６）、テトラシアノベ
ンゾキノン（分子量２０８）、テトラシアノフェノキノ
ジメタン（分子量２８０）、テトラシアノナフトキノジ
メタン（分子量２５４）などが挙げられ、これらはいず
れも１〜５×１０-6 cm2／Ｖ・sec 以上の移動度を有す
る。
度を有するイオン性物質が添加された強誘電性液晶組成
物１７が封入されている。ここでのイオン性物質とは、
強誘電性液晶あるいは強誘電性液晶組成物中に完全に溶
解し、イオンに解離するとともに通常液晶中に微量含有
されている不純物イオンに比べ移動度が大きいものを言
う。すなわち、室温において、三角波、あるいは矩形波
印加時の電極波形から求めた移動度が１×１０-6 cm2／
Ｖ・sec 以上のものを言う。このような条件を満たすイ
オン性物質の具体例としては、テトラシアノキノジメタ
ン（ＴＣＮＱ，分子量２０４）、ジメチルテトラシアノ
キノジメタン（分子量２３２）、テトラフルオロテトラ
シアノキノジメタン（分子量２７６）、テトラシアノベ
ンゾキノン（分子量２０８）、テトラシアノフェノキノ
ジメタン（分子量２８０）、テトラシアノナフトキノジ
メタン（分子量２５４）などが挙げられ、これらはいず
れも１〜５×１０-6 cm2／Ｖ・sec 以上の移動度を有す
る。
【００１６】また、ここでの強誘電性液晶としては、特
に限定されず、例えばｐ−デシルオキシベンヂリデン−
ｐ′−アミノ−２−メチルブチル−シンナメイトなどの
大きい自発分極を示すスメクティック液晶が用いられ、
特にカイラルスメクティック相を示す温度領域が常温以
下の低温から高温にかけて広いものが好ましい。
に限定されず、例えばｐ−デシルオキシベンヂリデン−
ｐ′−アミノ−２−メチルブチル−シンナメイトなどの
大きい自発分極を示すスメクティック液晶が用いられ、
特にカイラルスメクティック相を示す温度領域が常温以
下の低温から高温にかけて広いものが好ましい。
【００１７】大きな移動度を有するイオン性物質の強誘
電性液晶への添加量は、強誘電性液晶の自発分極の反転
に伴って生じる界面での電荷量の少なくとも５０％以上
の電荷を有する量とされ、上記イオン性物質については
強誘電性液晶の０．０１〜１重量％程度とされる。
電性液晶への添加量は、強誘電性液晶の自発分極の反転
に伴って生じる界面での電荷量の少なくとも５０％以上
の電荷を有する量とされ、上記イオン性物質については
強誘電性液晶の０．０１〜１重量％程度とされる。
【００１８】液晶物質中でのイオン性物質の移動度の測
定方法は、一般的には確立されておらず、したがってこ
の発明での移動度は本発明者が開発した方法によって求
めたものである。この測定方法は、図２に示すように液
晶セル２１の両電極間に、三角波発振器２２からの三角
波を抵抗２３を介して印加する。この時両電極間に流れ
る電流をＹ軸に、印加電圧をＸ軸に取ってメモリー付Ｘ
−Ｙレコーダ２４に記録させると、例えば、図３に示す
ようなグラフが得られる。このグラフにおける電流のピ
ークＰ1 は液晶分子の自発分極の反転による電流を示
し、電流ピークＰ2 は液晶組成物（この例では、メルク
社製、商品名ＺＬ１−３７７４）中のイオン性物質（こ
の例ではＴＣＮＱを０．０１重量％添加した）の移動に
よって流れる電流を示す。このイオン性物質による電流
ピークＰ2 のＸ軸上での位置（電圧）から移動度が算出
される。すなわち、電流ピークＰ2 の電圧値、印加三角
波の周波数、液晶セルの液晶層の厚さから以下のように
算出される。まず電界強度をＥ、移動度をμ、印加電界
の極性が切り替わってからピークが出るまでの時間をｔ
ｓとすると、イオンの移動距離Ｌ＝μ×Ｅ×ｔｓである
から、移動度はμ＝Ｌ2／（Ｖ×ｔｓ） 三角波印可の
場合ピークの出てきた電圧をＶｐとすると、印加電圧の
極性が切り替わってからピークが出るまでの時間をｔ
ｓ、セルギャップｄ＝Ｌとして、移動度は、μ＝２ｄ2
／（Ｖｐ×ｔｓ）で求めることができる。この例での移
動度は１．４×１０-6 cm2／Ｖ・sec である。なお、電
流ピークＰ2 の位置は三角波の周波数によってシフト
し、周波数が高くなると高電位側にシフトする。
定方法は、一般的には確立されておらず、したがってこ
の発明での移動度は本発明者が開発した方法によって求
めたものである。この測定方法は、図２に示すように液
晶セル２１の両電極間に、三角波発振器２２からの三角
波を抵抗２３を介して印加する。この時両電極間に流れ
る電流をＹ軸に、印加電圧をＸ軸に取ってメモリー付Ｘ
−Ｙレコーダ２４に記録させると、例えば、図３に示す
ようなグラフが得られる。このグラフにおける電流のピ
ークＰ1 は液晶分子の自発分極の反転による電流を示
し、電流ピークＰ2 は液晶組成物（この例では、メルク
社製、商品名ＺＬ１−３７７４）中のイオン性物質（こ
の例ではＴＣＮＱを０．０１重量％添加した）の移動に
よって流れる電流を示す。このイオン性物質による電流
ピークＰ2 のＸ軸上での位置（電圧）から移動度が算出
される。すなわち、電流ピークＰ2 の電圧値、印加三角
波の周波数、液晶セルの液晶層の厚さから以下のように
算出される。まず電界強度をＥ、移動度をμ、印加電界
の極性が切り替わってからピークが出るまでの時間をｔ
ｓとすると、イオンの移動距離Ｌ＝μ×Ｅ×ｔｓである
から、移動度はμ＝Ｌ2／（Ｖ×ｔｓ） 三角波印可の
場合ピークの出てきた電圧をＶｐとすると、印加電圧の
極性が切り替わってからピークが出るまでの時間をｔ
ｓ、セルギャップｄ＝Ｌとして、移動度は、μ＝２ｄ2
／（Ｖｐ×ｔｓ）で求めることができる。この例での移
動度は１．４×１０-6 cm2／Ｖ・sec である。なお、電
流ピークＰ2 の位置は三角波の周波数によってシフト
し、周波数が高くなると高電位側にシフトする。
【００１９】通常、強誘電性液晶中に含まれる不純物中
のイオン性物質のイオン移動度は、この測定方法では１
〜３×１０-7 cm2／Ｖ・sec 程度である。一方、ＴＣＮ
Ｑなどの大きな移動度を有するイオン性物質は１〜５×
１０-6 cm2／Ｖ・sec 程度の移動度を示し、不純物中の
イオン性物質の１０倍近い速度で移動することがわか
る。
のイオン性物質のイオン移動度は、この測定方法では１
〜３×１０-7 cm2／Ｖ・sec 程度である。一方、ＴＣＮ
Ｑなどの大きな移動度を有するイオン性物質は１〜５×
１０-6 cm2／Ｖ・sec 程度の移動度を示し、不純物中の
イオン性物質の１０倍近い速度で移動することがわか
る。
【００２０】さらに透明電極１２と配向膜１４の間に絶
縁膜１３を設けたので、液晶セル内の電気的ショートを
防止して製品の歩留りを向上させることができる。
縁膜１３を設けたので、液晶セル内の電気的ショートを
防止して製品の歩留りを向上させることができる。
【００２１】以上の基本構成に更に下記材料等を用いて
図１に示すような構造の液晶セル１６を作製した。配向
膜には、日東光器（株）製、ＳｉＯ斜方蒸着（膜厚約５
００オンク゛ストローム）、蒸着角度７°、５°、パラレル配列
状態にて組立てたものを使用し、セルギャップは、２μ
ｍとした。強誘電性液晶組成物として、 自発分極：２８．９ｎＣ／ cm2 Ｔｉｌｔ 角：２５．５° ＳｍＣ＊ピッチ：４μ Δε：−２．０ Δｎ：０．１３ 転位温度（ＳｍＣ＊−ＳｍＡ）＋６２℃ （ＳｍＡ−Ｎem ） ＋７６℃ （Ｎem −Ｉso ） ＋８６℃ のメルク社製のＺＬ１−３７７４に、移動速度が２×１
０-6 cm2／Ｖ・sec のテトラシアノキノジメタン（ＴＣ
ＮＱ）を０（添加せず）〜１重量％添加したものを用い
た。
図１に示すような構造の液晶セル１６を作製した。配向
膜には、日東光器（株）製、ＳｉＯ斜方蒸着（膜厚約５
００オンク゛ストローム）、蒸着角度７°、５°、パラレル配列
状態にて組立てたものを使用し、セルギャップは、２μ
ｍとした。強誘電性液晶組成物として、 自発分極：２８．９ｎＣ／ cm2 Ｔｉｌｔ 角：２５．５° ＳｍＣ＊ピッチ：４μ Δε：−２．０ Δｎ：０．１３ 転位温度（ＳｍＣ＊−ＳｍＡ）＋６２℃ （ＳｍＡ−Ｎem ） ＋７６℃ （Ｎem −Ｉso ） ＋８６℃ のメルク社製のＺＬ１−３７７４に、移動速度が２×１
０-6 cm2／Ｖ・sec のテトラシアノキノジメタン（ＴＣ
ＮＱ）を０（添加せず）〜１重量％添加したものを用い
た。
【００２２】この液晶セル１６を図４に示すように偏光
顕微鏡３１に取り付け、透明電極１２，１２間に電源３
２から図５に示す波形の双極性矩形波パルスを印加し、
この印加に伴う液晶セル１６の透過光量の変化をホトマ
ルチプライヤ３３で検出し、オシロスコープ３４に入力
し、印加されたパルスによりメモリーされる透過光量が
２つの状態に分離した場合、その電圧をしきい電圧とし
た。なお図４中符号３５はホトマルチプライヤ３３の電
源、３６はパルス発振器である。
顕微鏡３１に取り付け、透明電極１２，１２間に電源３
２から図５に示す波形の双極性矩形波パルスを印加し、
この印加に伴う液晶セル１６の透過光量の変化をホトマ
ルチプライヤ３３で検出し、オシロスコープ３４に入力
し、印加されたパルスによりメモリーされる透過光量が
２つの状態に分離した場合、その電圧をしきい電圧とし
た。なお図４中符号３５はホトマルチプライヤ３３の電
源、３６はパルス発振器である。
【００２３】液晶の配列は、偏光顕微鏡３１をクロスニ
コルの状態にして、回転ステージ上にメモリー状態の液
晶セルを置いて回転させ、消光位が出現するか否かによ
ってメモリー状態の液晶セル内の液晶の分子配列がユニ
フォーム状態かツイスト状態かを判別した。
コルの状態にして、回転ステージ上にメモリー状態の液
晶セルを置いて回転させ、消光位が出現するか否かによ
ってメモリー状態の液晶セル内の液晶の分子配列がユニ
フォーム状態かツイスト状態かを判別した。
【００２４】ユニフォーム状態では液晶セル内で液晶分
子の光軸が一方向に揃っているので、光軸と偏光軸が一
致する角度で消光位が出現するが、ツイスト状態では光
軸が液晶セルの厚み方向で一様ではないので、液晶セル
をステージ上で回転させても消光位は出現しない。ツイ
スト状態間のスイッチングの場合のしきい電圧をＶｔｈ
１、ユニフォーム状態間のスイッチングであれば、その
しきい電圧をＶｔｈ２とした。
子の光軸が一方向に揃っているので、光軸と偏光軸が一
致する角度で消光位が出現するが、ツイスト状態では光
軸が液晶セルの厚み方向で一様ではないので、液晶セル
をステージ上で回転させても消光位は出現しない。ツイ
スト状態間のスイッチングの場合のしきい電圧をＶｔｈ
１、ユニフォーム状態間のスイッチングであれば、その
しきい電圧をＶｔｈ２とした。
【００２５】配向膜の蒸着角度およびＴＣＮＱの添加量
をそれぞれ変えた各種の液晶セルにおけるＶｔｈ１およ
びＶｔｈ２を測定し、結果を表１に示した。
をそれぞれ変えた各種の液晶セルにおけるＶｔｈ１およ
びＶｔｈ２を測定し、結果を表１に示した。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１より、蒸着角度５°のサンプルでは、
ＴＣＮＱ無添加のものはツイスト間のスイッチングであ
るＶｔｈ１は観察されず、ユニフォーム状態のスイッチ
ングしか見られなかった。これに対し１％のＴＣＮＱを
液晶中に添加したサンプルはＶｔｈ１、Ｖｔｈ２双方の
状態が観察された。また蒸着角度７°のサンプルはＴＣ
ＮＱ濃度１％と０．５％のいずれのものもＶｔｈ１、Ｖ
ｔｈ２の双方の状態が観察された。蒸着角度１０°のも
の（ＴＣＮＱ濃度１％）のサンプルもＶｔｈ１、Ｖｔｈ
２双方の状態が観察された。先の実験により観察された
典型的なツイスト状態の透過光量変化および液晶セルへ
の印加電圧を図６に示し、また図７にユニフォーム状態
の透過光量変化および液晶セルへの印加電圧を示した。
ＴＣＮＱ無添加のものはツイスト間のスイッチングであ
るＶｔｈ１は観察されず、ユニフォーム状態のスイッチ
ングしか見られなかった。これに対し１％のＴＣＮＱを
液晶中に添加したサンプルはＶｔｈ１、Ｖｔｈ２双方の
状態が観察された。また蒸着角度７°のサンプルはＴＣ
ＮＱ濃度１％と０．５％のいずれのものもＶｔｈ１、Ｖ
ｔｈ２の双方の状態が観察された。蒸着角度１０°のも
の（ＴＣＮＱ濃度１％）のサンプルもＶｔｈ１、Ｖｔｈ
２双方の状態が観察された。先の実験により観察された
典型的なツイスト状態の透過光量変化および液晶セルへ
の印加電圧を図６に示し、また図７にユニフォーム状態
の透過光量変化および液晶セルへの印加電圧を示した。
【００２８】次に、本発明に係わる液晶セルのメカニカ
ルショックに対する安定性を調べた。先の実験で作製し
た液晶セルのうち、蒸着角度５°、ＴＣＮＱ濃度１重量
％のサンプル（以下、実施例と言う）と、ポリイミドの
ラビング配向膜を用い、同じ液晶組成物を封入した液晶
セル（以下、比較例という）を用い、これらの液晶セル
を図４に示した測定系に置き、ステージを上昇させて上
方に固定したプッシュプルゲージで加圧量（静的加圧
量）をモニターしながら、図８に示すように液晶セルの
中心部を加圧する構成とした。そして偏光顕微鏡３１に
よりクロスニコル下での配向状態を目視で判定した。配
向劣化の面積と程度により図８に示すレベル０〜レベル
４にランク分けし、各種荷重条件での実施例と比較例の
配向劣化状態を比較した。なお図８（ａ）〜（ｅ）にお
いて、符号４０は液晶セル、４１は加圧部、４２は筋状
組織、４３はジクザグ状組織であり、またレベル分け
は、レベル０は配向劣化なし、レベル１は加圧部上下に
若干のジグザグ組織有り、レベル２は明瞭なジクザグ組
織、レベル３は加圧部左右に小さな筋状組織、レベル４
は広い筋状組織がそれぞれ発生した状態とした。
ルショックに対する安定性を調べた。先の実験で作製し
た液晶セルのうち、蒸着角度５°、ＴＣＮＱ濃度１重量
％のサンプル（以下、実施例と言う）と、ポリイミドの
ラビング配向膜を用い、同じ液晶組成物を封入した液晶
セル（以下、比較例という）を用い、これらの液晶セル
を図４に示した測定系に置き、ステージを上昇させて上
方に固定したプッシュプルゲージで加圧量（静的加圧
量）をモニターしながら、図８に示すように液晶セルの
中心部を加圧する構成とした。そして偏光顕微鏡３１に
よりクロスニコル下での配向状態を目視で判定した。配
向劣化の面積と程度により図８に示すレベル０〜レベル
４にランク分けし、各種荷重条件での実施例と比較例の
配向劣化状態を比較した。なお図８（ａ）〜（ｅ）にお
いて、符号４０は液晶セル、４１は加圧部、４２は筋状
組織、４３はジクザグ状組織であり、またレベル分け
は、レベル０は配向劣化なし、レベル１は加圧部上下に
若干のジグザグ組織有り、レベル２は明瞭なジクザグ組
織、レベル３は加圧部左右に小さな筋状組織、レベル４
は広い筋状組織がそれぞれ発生した状態とした。
【００２９】印加圧力と配向劣化レベルの関係を図９に
示した。また図１０に、この時観察された典型的なジグ
ザグ状組織を示し、また図１１に筋状組織を示した。図
９より、実施例の液晶セルは比較例のものに比べ配向劣
化が少なく、メカニカルショックに強いことが確認され
た。
示した。また図１０に、この時観察された典型的なジグ
ザグ状組織を示し、また図１１に筋状組織を示した。図
９より、実施例の液晶セルは比較例のものに比べ配向劣
化が少なく、メカニカルショックに強いことが確認され
た。
【００３０】次に、実施例および比較例の各液晶セルの
筋状組織あるいはジグザグ状組織の発生する場所に双極
性パルスを印加し、（１）初期、（２）１kg印加後、
（３）２kg印加後のそれぞれのＯＮ状態、ＯＦＦ状態の
透過光量を測定した。印加波形は図５に示す波形であっ
て、２０Ｈｚ、２４Ｖ（実施例の液晶セル）、４Ｖ（比
較例）とした。比較例の液晶セルの印加荷重に対する透
過光強度変化を図１２に示した。また図１２のデータ
を、コントラスト＝ＯＮ透過光／ＯＦＦ透過光で表した
ものを図１３に示した。
筋状組織あるいはジグザグ状組織の発生する場所に双極
性パルスを印加し、（１）初期、（２）１kg印加後、
（３）２kg印加後のそれぞれのＯＮ状態、ＯＦＦ状態の
透過光量を測定した。印加波形は図５に示す波形であっ
て、２０Ｈｚ、２４Ｖ（実施例の液晶セル）、４Ｖ（比
較例）とした。比較例の液晶セルの印加荷重に対する透
過光強度変化を図１２に示した。また図１２のデータ
を、コントラスト＝ＯＮ透過光／ＯＦＦ透過光で表した
ものを図１３に示した。
【００３１】一方、実施例の液晶セルの印加荷重に対す
る透過光強度変化を図１４に示した。またそのコントラ
ストを図１５に示した。この結果、比較例のラピング配
向膜を有する液晶セルは１kg圧力でジグザグ組織が発生
する部分のコントラストが低下し、２kgで筋状組織部分
のコントラストも低下する。３kgでは殆どのセルがＯＮ
状態とＯＦＦ状態間の透過光量の変化が無くなる。これ
に対し実施例の液晶セルは、２kgまでは光学的特性に殆
ど変化がなく、３kgでも半分以上のセルではコントラス
ト１０以上を確保しており、比較例に比べ配向劣化しに
くい。
る透過光強度変化を図１４に示した。またそのコントラ
ストを図１５に示した。この結果、比較例のラピング配
向膜を有する液晶セルは１kg圧力でジグザグ組織が発生
する部分のコントラストが低下し、２kgで筋状組織部分
のコントラストも低下する。３kgでは殆どのセルがＯＮ
状態とＯＦＦ状態間の透過光量の変化が無くなる。これ
に対し実施例の液晶セルは、２kgまでは光学的特性に殆
ど変化がなく、３kgでも半分以上のセルではコントラス
ト１０以上を確保しており、比較例に比べ配向劣化しに
くい。
【００３２】（実施例２）本実施例が上記実施例１と異
なる点は、強誘電性液晶にＺＬＩ−４６５５−１００と
ＺＬＩ−４６５５−０００（Ｍｅｒｃｋ社製）を３：１
の割合で混合した液晶を用い、大きな移動度を有するイ
オン性物質としてＴＣＮＱを０．２重量％添加した事で
ある。この構成を用いて試験したところ、動作特性、メ
カニカルショック耐性とも実施例１と同様の結果を得
た。
なる点は、強誘電性液晶にＺＬＩ−４６５５−１００と
ＺＬＩ−４６５５−０００（Ｍｅｒｃｋ社製）を３：１
の割合で混合した液晶を用い、大きな移動度を有するイ
オン性物質としてＴＣＮＱを０．２重量％添加した事で
ある。この構成を用いて試験したところ、動作特性、メ
カニカルショック耐性とも実施例１と同様の結果を得
た。
【００３３】（実施例３）本実施例が前記実施例１と異
なる点は、強誘電性液晶にＦＥＬＩＸ−０１０／２（Ｈ
ＯＥＣＨＳＴ社製）を用い、大きな移動度を有するイオ
ン性物質としてＴＣＮＱを０．１重量％添加した液晶を
用いたことである。この構成を用いて実験したところ、
動作特性、メカニカルショック耐性とも実施例１と同様
の結果を得た。
なる点は、強誘電性液晶にＦＥＬＩＸ−０１０／２（Ｈ
ＯＥＣＨＳＴ社製）を用い、大きな移動度を有するイオ
ン性物質としてＴＣＮＱを０．１重量％添加した液晶を
用いたことである。この構成を用いて実験したところ、
動作特性、メカニカルショック耐性とも実施例１と同様
の結果を得た。
【００３４】（実施例４） （１）表面が微細な凹凸模様である斜方蒸着膜を有する
セルにＴＣＮＱの様な大きな移動度を有するイオン性物
質を添加した液晶を注入すると、セル内で液晶の組成分
離によるクロマト現象が発生し、図１８に示すように注
入口の反対側に配向の不均一な部分が残る場合がある。
図中１８はシール剤、１９は配向劣化部、２０は液晶注
入口である。これは強誘電性液晶分子とＴＣＮＱの様な
大きな移動度を有するイオン性物質との斜方蒸着膜に対
する吸着能力に差があるためと考えられる。そこでＳｉ
Ｏ斜方蒸着膜の上にポリイミド（品名：オプトマーＡＬ
−１０５１、日本合成ゴム社製）が樹脂分０．５％にな
るよう希釈した液をスピンナーにて膜厚が約８ｎｍとな
るようにオーバーコートした。これによりＳｉＯ斜方蒸
着膜の表面は薄くポリイミドでおおわれるため、液晶分
子あるいはＴＣＮＱの様な大きな移動度を有するイオン
性物質との相互作用の状態は大きく変化した。この液晶
セルにシール剤を塗布し組立てて、ＴＣＮＱを０．２重
量％添加したＺＬＩ−４６５５液晶を注入したところ、
従来よく観察されていたクロマト現象による強誘電性液
晶とＴＣＮＱとの分離と、そのための配向劣化は全く観
察されなかった。
セルにＴＣＮＱの様な大きな移動度を有するイオン性物
質を添加した液晶を注入すると、セル内で液晶の組成分
離によるクロマト現象が発生し、図１８に示すように注
入口の反対側に配向の不均一な部分が残る場合がある。
図中１８はシール剤、１９は配向劣化部、２０は液晶注
入口である。これは強誘電性液晶分子とＴＣＮＱの様な
大きな移動度を有するイオン性物質との斜方蒸着膜に対
する吸着能力に差があるためと考えられる。そこでＳｉ
Ｏ斜方蒸着膜の上にポリイミド（品名：オプトマーＡＬ
−１０５１、日本合成ゴム社製）が樹脂分０．５％にな
るよう希釈した液をスピンナーにて膜厚が約８ｎｍとな
るようにオーバーコートした。これによりＳｉＯ斜方蒸
着膜の表面は薄くポリイミドでおおわれるため、液晶分
子あるいはＴＣＮＱの様な大きな移動度を有するイオン
性物質との相互作用の状態は大きく変化した。この液晶
セルにシール剤を塗布し組立てて、ＴＣＮＱを０．２重
量％添加したＺＬＩ−４６５５液晶を注入したところ、
従来よく観察されていたクロマト現象による強誘電性液
晶とＴＣＮＱとの分離と、そのための配向劣化は全く観
察されなかった。
【００３５】（２）クロム斜方蒸着膜の上に約１０ｎｍ
の厚さになるようなポリビニルアルコール（品名：ゴー
セノール、日本合成化学工業社製）をスピンナーにてオ
ーバーコートした。それ以外は上記（１）の実施例と同
じにして液晶セルに組立て液晶を注入したところクロマ
ト現象による強誘電性液晶とＴＣＮＱとの分離と、その
ための配向劣化は全く観察されなかった。
の厚さになるようなポリビニルアルコール（品名：ゴー
セノール、日本合成化学工業社製）をスピンナーにてオ
ーバーコートした。それ以外は上記（１）の実施例と同
じにして液晶セルに組立て液晶を注入したところクロマ
ト現象による強誘電性液晶とＴＣＮＱとの分離と、その
ための配向劣化は全く観察されなかった。
【００３６】（３）インジウム錫酸化物の斜方蒸着配向
膜の上に約５ｎｍの膜厚となるようポリアミド溶液（品
名：ＰＯＬＩＸ−００２／３、ＨＯＥＣＨＳＴ社製）を
スピンナーにてオーバーコートした。それ以外は上記
（１）の実施例と同じにして液晶セルに組立て液晶を注
入したところクロマト現象による強誘電性液晶とＴＣＮ
Ｑとの分離と、そのための配向劣化は全く観察されなか
った。
膜の上に約５ｎｍの膜厚となるようポリアミド溶液（品
名：ＰＯＬＩＸ−００２／３、ＨＯＥＣＨＳＴ社製）を
スピンナーにてオーバーコートした。それ以外は上記
（１）の実施例と同じにして液晶セルに組立て液晶を注
入したところクロマト現象による強誘電性液晶とＴＣＮ
Ｑとの分離と、そのための配向劣化は全く観察されなか
った。
【００３７】（４）ＳｉＯ斜方蒸着配向膜の上に薄くポ
リパラキシレン（ユニオンカーバイト社製）を蒸着にて
オーバーコートした。それ以外は上記（１）の実施例と
同じにして液晶セルに組立て液晶を注入したところクロ
マト現象による強誘電性液晶とＴＣＮＱとの分離と、そ
のための配向劣化は全く観察されなかった。
リパラキシレン（ユニオンカーバイト社製）を蒸着にて
オーバーコートした。それ以外は上記（１）の実施例と
同じにして液晶セルに組立て液晶を注入したところクロ
マト現象による強誘電性液晶とＴＣＮＱとの分離と、そ
のための配向劣化は全く観察されなかった。
【００３８】斜方蒸着膜の表面に形成する高分子膜の膜
厚は、図２３に示したように約１ｎｍ〜約６０ｎｍであ
ると配向劣化を防ぐ効果が認められたが、膜厚が約３ｎ
ｍ〜約４６ｎｍの時には最も著しく上記の配向劣化防止
の効果が確認された。上記実施例では、斜方蒸着膜の表
面に形成する表面改質機能層として高分子膜を用いた場
合について説明したが、表面改質機能層として東レシリ
コン社製ＳＨ６０２０やＳＨ６０４０のようなシランカ
ップリング剤からなるものを用いても、本実施例と同様
の効果を得ることができる。
厚は、図２３に示したように約１ｎｍ〜約６０ｎｍであ
ると配向劣化を防ぐ効果が認められたが、膜厚が約３ｎ
ｍ〜約４６ｎｍの時には最も著しく上記の配向劣化防止
の効果が確認された。上記実施例では、斜方蒸着膜の表
面に形成する表面改質機能層として高分子膜を用いた場
合について説明したが、表面改質機能層として東レシリ
コン社製ＳＨ６０２０やＳＨ６０４０のようなシランカ
ップリング剤からなるものを用いても、本実施例と同様
の効果を得ることができる。
【００３９】（実施例５）実施例２のサンプルに、片側
２０Ｖの矩形波を全セグメントに印加した。周波数は初
め５ｋＨｚで印加し、徐々に周波数を低下させて２００
Ｈｚを５ｓｅｃの間保持した後、また徐々にあげて５ｋ
Ｈｚに戻した。２０Ｖ矩形波の印加を始めてから終了す
るまで約３０ｓｅｃであった。
２０Ｖの矩形波を全セグメントに印加した。周波数は初
め５ｋＨｚで印加し、徐々に周波数を低下させて２００
Ｈｚを５ｓｅｃの間保持した後、また徐々にあげて５ｋ
Ｈｚに戻した。２０Ｖ矩形波の印加を始めてから終了す
るまで約３０ｓｅｃであった。
【００４０】図１９に、本処理を施す前の強誘電性液晶
素子を、ピーク電圧１２Ｖの図５に示した波形で駆動し
たときのホトマルチプライヤーの出力（透過光量）を示
した。図中Ａは暗時の透過光量に比例する量、Ｂは明時
の透過光量に比例する量、Ｂ／Ａはコントラストを示し
ている。図２０に、上記素子に本処理を施した後に、ピ
ーク電圧１２Ｖの図５に示した波形で駆動したときのホ
トマルチプライヤーの出力（透過光量）を示した。図中
Ａ、Ｂ、Ｂ／Ａは図１９と同様である。図よりコントラ
ストが、本処理前は１．１であったのに対し、本処理後
には２．１と向上したことが確認された。
素子を、ピーク電圧１２Ｖの図５に示した波形で駆動し
たときのホトマルチプライヤーの出力（透過光量）を示
した。図中Ａは暗時の透過光量に比例する量、Ｂは明時
の透過光量に比例する量、Ｂ／Ａはコントラストを示し
ている。図２０に、上記素子に本処理を施した後に、ピ
ーク電圧１２Ｖの図５に示した波形で駆動したときのホ
トマルチプライヤーの出力（透過光量）を示した。図中
Ａ、Ｂ、Ｂ／Ａは図１９と同様である。図よりコントラ
ストが、本処理前は１．１であったのに対し、本処理後
には２．１と向上したことが確認された。
【００４１】また図２１に、本処理を施す前の強誘電性
液晶素子を、ピーク電圧２０Ｖの図５に示した波形で駆
動したときのホトマルチプライヤーの出力（透過光量）
を示した。図中Ａ，Ｂ，Ｂ／Ａは図１９と同様である。
図２２に、上記素子に本処理を施した後に、ピーク電圧
２０Ｖの図５に示した波形で駆動したときのホトマルチ
プライヤーの出力（透過光量）を示した。図中Ａ、Ｂ、
Ｂ／Ａは図１９と同様である。図よりコントラストが、
本処理前は１．２であったのに対し、本処理後には１
１．７と大幅に向上したことが確認された。
液晶素子を、ピーク電圧２０Ｖの図５に示した波形で駆
動したときのホトマルチプライヤーの出力（透過光量）
を示した。図中Ａ，Ｂ，Ｂ／Ａは図１９と同様である。
図２２に、上記素子に本処理を施した後に、ピーク電圧
２０Ｖの図５に示した波形で駆動したときのホトマルチ
プライヤーの出力（透過光量）を示した。図中Ａ、Ｂ、
Ｂ／Ａは図１９と同様である。図よりコントラストが、
本処理前は１．２であったのに対し、本処理後には１
１．７と大幅に向上したことが確認された。
【００４２】本実施例で示したコントラスト改善の効果
は、液晶注入後、液晶セルに液晶層の厚さ１μｍあたり
３Ｖから３０Ｖ、望ましくは５Ｖから１５Ｖの間で、２
０Ｈｚから２０ｋＨｚ、望ましくは２００Ｈｚから５ｋ
Ｈｚの交流電界を５秒間から６０秒間印加することによ
り得られた。また電界を印加するとき、まず高い周波数
の交流電界から掛け始めるとコントラスト改善の効果が
顕著であった。また強誘電性液晶素子が保管されている
周囲の環境状態により、この効果の持続期間にバラツキ
が出る場合があった。このため駆動前に交流電界を印加
する機構を設けて、交流電界を一定時間印加する構成と
することにより、駆動時には常にコントラストが改善さ
れた状態で使用することが可能となった。
は、液晶注入後、液晶セルに液晶層の厚さ１μｍあたり
３Ｖから３０Ｖ、望ましくは５Ｖから１５Ｖの間で、２
０Ｈｚから２０ｋＨｚ、望ましくは２００Ｈｚから５ｋ
Ｈｚの交流電界を５秒間から６０秒間印加することによ
り得られた。また電界を印加するとき、まず高い周波数
の交流電界から掛け始めるとコントラスト改善の効果が
顕著であった。また強誘電性液晶素子が保管されている
周囲の環境状態により、この効果の持続期間にバラツキ
が出る場合があった。このため駆動前に交流電界を印加
する機構を設けて、交流電界を一定時間印加する構成と
することにより、駆動時には常にコントラストが改善さ
れた状態で使用することが可能となった。
【００４３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、相対向する面に、少なくとも一方は透明である電極
を設けた２枚の基板が配置され、これら基板の電極上に
はパラレル配向された斜方蒸着膜が形成され、これら基
板間に大きな移動度を有するイオン性物質が添加された
強誘電性液晶組成物が封入された構成とすることによ
り、低いしきい電圧でのスイッチングが可能となり同じ
電圧で駆動した場合には応答速度が速くなるという効果
が生じた。また斜方蒸着膜表面に表面改質機能層が形成
されている構成とすることにより、セル内の表示品位が
均一な強誘電性液晶素子が得られた。また、シリコン酸
化物または金属酸化物またはシリコン窒化物または金属
窒化物またはこれらの混合物は斜方蒸着方法が確立され
ているため、高い信頼性の斜方蒸着膜が得られた。さら
に、請求項４で示した相対向する電極間に表示駆動前に
交流電界を印加する機構を用いて、交流電界を一定時間
印加する構成とすることにより、コントラストが改善さ
れた。
ば、相対向する面に、少なくとも一方は透明である電極
を設けた２枚の基板が配置され、これら基板の電極上に
はパラレル配向された斜方蒸着膜が形成され、これら基
板間に大きな移動度を有するイオン性物質が添加された
強誘電性液晶組成物が封入された構成とすることによ
り、低いしきい電圧でのスイッチングが可能となり同じ
電圧で駆動した場合には応答速度が速くなるという効果
が生じた。また斜方蒸着膜表面に表面改質機能層が形成
されている構成とすることにより、セル内の表示品位が
均一な強誘電性液晶素子が得られた。また、シリコン酸
化物または金属酸化物またはシリコン窒化物または金属
窒化物またはこれらの混合物は斜方蒸着方法が確立され
ているため、高い信頼性の斜方蒸着膜が得られた。さら
に、請求項４で示した相対向する電極間に表示駆動前に
交流電界を印加する機構を用いて、交流電界を一定時間
印加する構成とすることにより、コントラストが改善さ
れた。
【図１】本発明の強誘電性液晶素子の一実施例を示す概
略断面図
略断面図
【図２】本発明における移動度を測定するための装置を
示す構成図
示す構成図
【図３】図２に示す装置により得られた電圧−電流特性
の一例を示すグラフ
の一例を示すグラフ
【図４】実施例における液晶セルの光学特性を計測する
ための装置を示す構成図
ための装置を示す構成図
【図５】実施例における液晶セルへの印加電圧波形を示
す図
す図
【図６】実施例１における液晶セルのツイスト配列での
スイッチング特性を示すグラフ
スイッチング特性を示すグラフ
【図７】実施例１における液晶セルのユニフォーム配列
でのスイッチング特性を示すグラフ
でのスイッチング特性を示すグラフ
【図８】実施例１における液晶セルの配向劣化状態のレ
ベル分けを示す概略図
ベル分けを示す概略図
【図９】実施例１における液晶セルの印加圧力と配向劣
化レベルの関係を示すグラフ
化レベルの関係を示すグラフ
【図１０】液晶セルの加圧時に生じるジグザグ組織を示
す観察図
す観察図
【図１１】液晶セルの加圧時に生じる筋状組織を示す観
察図
察図
【図１２】実施例１における液晶セルの光学特性を示す
グラフ
グラフ
【図１３】実施例１における液晶セルの光学特性を示す
グラフ
グラフ
【図１４】実施例１における液晶セルの光学特性を示す
グラフ
グラフ
【図１５】実施例１における液晶セルの光学特性を示す
グラフ
グラフ
【図１６】従来の液晶セルにおける液晶分子の配列を説
明する概略断面図
明する概略断面図
【図１７】従来の液晶セルにおける液晶分子の配列を説
明する概略断面図
明する概略断面図
【図１８】大きな移動度を有するイオン性物質が分離し
た様子を示す概略図
た様子を示す概略図
【図１９】交流電界印加前の強誘電性液晶素子のコント
ラストを説明するグラフ
ラストを説明するグラフ
【図２０】交流電界印加後の強誘電性液晶素子のコント
ラストを説明するグラフ
ラストを説明するグラフ
【図２１】交流電界印加前の強誘電性液晶素子のコント
ラストを説明するグラフ
ラストを説明するグラフ
【図２２】交流電界印加後の強誘電性液晶素子のコント
ラストを説明するグラフ
ラストを説明するグラフ
【図２３】斜方蒸着膜表面に形成された高分子膜（表面
改質機能層）の膜厚と配向劣化部面積％との関係を示す
グラフ
改質機能層）の膜厚と配向劣化部面積％との関係を示す
グラフ
２ 強誘電性液晶素子 ３ 上基板 ４ 下基板 １１ 基板 １２ 透明電極 １３ 絶縁膜 １４ 配向膜 １５ 封止材 １６ 液晶セル １７ 強誘電性液晶組成物 １８ シール材 １９ 配向劣化部 ２０ 液晶注入口 ２１ 液晶セル ２２ 三角波発振器 ２３ 抵抗 ２４ Ｘ−Ｙレコーダー ３１ 偏光顕微鏡 ３２ 電源 ３３ ホトマルチプライヤー ３４ オシロスコープ ３５ ホトマルチプライヤー３３の電源 ３６ パルス発振器 ４０ 液晶セル ４１ 加圧部 ４２ 筋状組織 ４３ ジグザグ状組織 Ａ 暗時の透過光量に比例する量 Ｂ 明時の透過光量に比例する量 Ｂ／Ａ コントラスト
Claims (4)
- 【請求項１】 相対向する面に、少なくとも一方は透明
である電極を設けた２枚の基板が配置され、これら基板
の電極上にはパラレル配向された斜方蒸着膜が形成さ
れ、これら基板間に大きな移動度を有するイオン性物質
が添加された強誘電性液晶組成物が封入されたことを特
徴とする強誘電性液晶素子。 - 【請求項２】 斜方蒸着膜表面に表面改質機能層が形成
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
晶素子。 - 【請求項３】 斜方蒸着膜が、シリコン酸化物または金
属酸化物またはシリコン窒化物または金属窒化物または
これらの混合物であることを特徴とする請求項１または
請求項２記載の強誘電性液晶素子。 - 【請求項４】 表示駆動前に、相対向する電極間に交流
電界を一定時間印加する機構が設けられていることを特
徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の
強誘電性液晶素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3161903A JPH0799420B2 (ja) | 1990-07-13 | 1991-07-02 | 強誘電性液晶素子 |
| US07/729,130 US5227904A (en) | 1990-07-13 | 1991-07-12 | Ferroelectric liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18571190 | 1990-07-13 | ||
| JP2-185711 | 1990-07-13 | ||
| JP3161903A JPH0799420B2 (ja) | 1990-07-13 | 1991-07-02 | 強誘電性液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0588183A true JPH0588183A (ja) | 1993-04-09 |
| JPH0799420B2 JPH0799420B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=26487856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3161903A Expired - Fee Related JPH0799420B2 (ja) | 1990-07-13 | 1991-07-02 | 強誘電性液晶素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5227904A (ja) |
| JP (1) | JPH0799420B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020091687A (ko) * | 2001-05-31 | 2002-12-06 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 액정표시장치의 패널 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5798814A (en) * | 1990-08-28 | 1998-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of driving a ferroelectric liquid crystal optical device |
| EP0844510A1 (en) * | 1992-01-24 | 1998-05-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device and treatment method therefor |
| JPH05265001A (ja) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | Canon Inc | 強誘電性液晶素子及び配向処理方法 |
| JPH09311315A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-12-02 | Sharp Corp | 強誘電性液晶素子および強誘電性液晶材料 |
| US6078303A (en) | 1996-12-19 | 2000-06-20 | Colorado Microdisplay, Inc. | Display system having electrode modulation to alter a state of an electro-optic layer |
| US6046716A (en) | 1996-12-19 | 2000-04-04 | Colorado Microdisplay, Inc. | Display system having electrode modulation to alter a state of an electro-optic layer |
| GB2337608B (en) * | 1998-05-16 | 2003-01-15 | Sharp Kk | Reduction of ionic memory effect in ferroelectric liquid crystal material |
| US7434305B2 (en) | 2000-11-28 | 2008-10-14 | Knowles Electronics, Llc. | Method of manufacturing a microphone |
| US8617934B1 (en) | 2000-11-28 | 2013-12-31 | Knowles Electronics, Llc | Methods of manufacture of top port multi-part surface mount silicon condenser microphone packages |
| JP2003050397A (ja) * | 2001-06-01 | 2003-02-21 | Citizen Watch Co Ltd | 配向膜を備えた基板とその製造方法 |
| US7193671B2 (en) * | 2003-09-02 | 2007-03-20 | Sony Corporation | Reflective liquid crystal display device having obliquely evaporated alignment film on vertically evaporated film, method of manufacturing the same, and vertically aligned liquid crystal display unit |
| CN101533162B (zh) * | 2008-03-14 | 2011-09-07 | 苏州汉朗光电有限公司 | 电控调光介质 |
| WO2013066343A1 (en) | 2011-11-04 | 2013-05-10 | Knowles Electronics, Llc | Embedded dielectric as a barrier in an acoustic device and method of manufacture |
| US9078063B2 (en) | 2012-08-10 | 2015-07-07 | Knowles Electronics, Llc | Microphone assembly with barrier to prevent contaminant infiltration |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4084884A (en) * | 1974-02-21 | 1978-04-18 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Liquid crystal devices |
| US4666253A (en) * | 1984-06-28 | 1987-05-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
| US5043622A (en) * | 1985-06-07 | 1991-08-27 | Hoechst Celanese Corp. | Easily poled 0-3 piezoelectric composites for transducer applications |
| JPS62112128A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| JPH038129A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 対物レンズ駆動装置 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP3161903A patent/JPH0799420B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-12 US US07/729,130 patent/US5227904A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020091687A (ko) * | 2001-05-31 | 2002-12-06 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 액정표시장치의 패널 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0799420B2 (ja) | 1995-10-25 |
| US5227904A (en) | 1993-07-13 |
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