JPH06186566A - 強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶素子Info
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- JPH06186566A JPH06186566A JP35478892A JP35478892A JPH06186566A JP H06186566 A JPH06186566 A JP H06186566A JP 35478892 A JP35478892 A JP 35478892A JP 35478892 A JP35478892 A JP 35478892A JP H06186566 A JPH06186566 A JP H06186566A
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- ferroelectric
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼き付きのない、温度履歴に対しても特性の
変化のない耐久性に優れた強誘電性液晶素子を提供す
る。 【構成】 強誘電性液晶と、この強誘電性液晶を間に保
持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘電
性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強誘
電性液晶を配向するための一軸性配向処理が施された一
対の基板を備え、交流を印加する処理によってみかけの
チルト角が、交流を印加しない場合より大きくされてい
る液晶素子において、その液晶と基板界面での傾き方向
が同一でプレチルト角が５°以上であり、その強誘電性
液晶の自発分極が２５ｎＣ／ｃｍ2以上であることを特
徴とする強誘電性液晶素子。
変化のない耐久性に優れた強誘電性液晶素子を提供す
る。 【構成】 強誘電性液晶と、この強誘電性液晶を間に保
持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘電
性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強誘
電性液晶を配向するための一軸性配向処理が施された一
対の基板を備え、交流を印加する処理によってみかけの
チルト角が、交流を印加しない場合より大きくされてい
る液晶素子において、その液晶と基板界面での傾き方向
が同一でプレチルト角が５°以上であり、その強誘電性
液晶の自発分極が２５ｎＣ／ｃｍ2以上であることを特
徴とする強誘電性液晶素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶シ
ャッター等で用いる液晶素子、とくに強誘電性液晶素子
に関し、さらに詳しくは、液晶分子の配向状態を改善す
ることにより、表示特性を改善した液晶素子に関するも
のである。
ャッター等で用いる液晶素子、とくに強誘電性液晶素子
に関し、さらに詳しくは、液晶分子の配向状態を改善す
ることにより、表示特性を改善した液晶素子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】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
型の表示素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウォ
ール（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（特
開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９
２４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、非らせん構造のカイラルスメクチック
Ｃ相（Ｓｍ* Ｃ）又はＨ相（Ｓｍ* Ｈ）を有し、この状
態において、印加さ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性質、すな
わち双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も速
やかであり、高速ならびに記憶型の表示素子用としての
広い利用が期待され、特にその機能から大画面で高精細
なディスプレーへの応用が期待されている。
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
型の表示素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウォ
ール（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（特
開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９
２４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、非らせん構造のカイラルスメクチック
Ｃ相（Ｓｍ* Ｃ）又はＨ相（Ｓｍ* Ｈ）を有し、この状
態において、印加さ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性質、すな
わち双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も速
やかであり、高速ならびに記憶型の表示素子用としての
広い利用が期待され、特にその機能から大画面で高精細
なディスプレーへの応用が期待されている。
【０００３】この双安定性を有する液晶を用いた光学変
調素子が所定の駆動特性を発揮するためには、一対の平
行基板間に配列される液晶が、電界の印加状態とは無関
係に、上記２つの安定状態の間での変換が効率的に起こ
るような分子配列状態にあることが必要である。
調素子が所定の駆動特性を発揮するためには、一対の平
行基板間に配列される液晶が、電界の印加状態とは無関
係に、上記２つの安定状態の間での変換が効率的に起こ
るような分子配列状態にあることが必要である。
【０００４】また、液晶の複屈折率を利用した液晶素子
の場合、直交ニコル下での透過率は、Ｉ／Ｉ0 ＝ｓｉｎ
2 ４θｓｉｎ2 （Δｎ・ｄπ／λ）で表される。
の場合、直交ニコル下での透過率は、Ｉ／Ｉ0 ＝ｓｉｎ
2 ４θｓｉｎ2 （Δｎ・ｄπ／λ）で表される。
【０００５】（式中：Ｉ0 は入射光強度、Ｉは透過光強
度、θはチルト角、Δｎは屈折率異方性、ｄは液晶層の
膜厚、λは入射光の波長である。）前述の非らせん構造
におけるチルト角θは、第１と第２の配向状態での捩じ
れ配列した液晶分子の平均分子軸方向の角度として現れ
ることになる。上式によれば、かかるチルト角θが２
２．５°の角度のとき最大の透過率となり、双安定性を
実現する非らせん構造でのチルト角が２２．５°にでき
る限り近いことが必要である。
度、θはチルト角、Δｎは屈折率異方性、ｄは液晶層の
膜厚、λは入射光の波長である。）前述の非らせん構造
におけるチルト角θは、第１と第２の配向状態での捩じ
れ配列した液晶分子の平均分子軸方向の角度として現れ
ることになる。上式によれば、かかるチルト角θが２
２．５°の角度のとき最大の透過率となり、双安定性を
実現する非らせん構造でのチルト角が２２．５°にでき
る限り近いことが必要である。
【０００６】上記のような強誘電性液晶素子を得る方法
として交流を印加して配向を変化させた液晶素子が提案
されている（特開昭６２−１６１１２３）。この技術に
より非螺旋構造におけるチルト角θを増大させることが
でき、さらに液晶の配列を上下基板間でツイスト配向か
らほぼ同じＣ−ダイレクタを有するパラレル配向（ユニ
フォーム配向）にできることからクロスニコル下におけ
る暗状態の透過率を少なくすることができる。これによ
り高いコントラストが得られる。
として交流を印加して配向を変化させた液晶素子が提案
されている（特開昭６２−１６１１２３）。この技術に
より非螺旋構造におけるチルト角θを増大させることが
でき、さらに液晶の配列を上下基板間でツイスト配向か
らほぼ同じＣ−ダイレクタを有するパラレル配向（ユニ
フォーム配向）にできることからクロスニコル下におけ
る暗状態の透過率を少なくすることができる。これによ
り高いコントラストが得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】先に述べた“双安定
性”は強誘電性液晶素子の優れた性能の１つであるがそ
の特性を利用した、異なる２種の安定状態をスイッチン
グさせる素子においてはその安定状態間をスイッチング
させるしきい値の変動は駆動特性を大きく悪化させてし
まう。ここで、多くの強誘電性液晶素子の共通課題とし
て“焼き付き（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｍｏｒｙ）があげ
られる。この現象は前記のしきい値の変動につながり、
交流を印加して配向を変化させる前記技術を用いる場合
にも“焼き付き（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｍｏｒｙ）を低
減することは必要であり、特に階調表示のできる素子を
得るためには重要である。
性”は強誘電性液晶素子の優れた性能の１つであるがそ
の特性を利用した、異なる２種の安定状態をスイッチン
グさせる素子においてはその安定状態間をスイッチング
させるしきい値の変動は駆動特性を大きく悪化させてし
まう。ここで、多くの強誘電性液晶素子の共通課題とし
て“焼き付き（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｍｏｒｙ）があげ
られる。この現象は前記のしきい値の変動につながり、
交流を印加して配向を変化させる前記技術を用いる場合
にも“焼き付き（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｍｏｒｙ）を低
減することは必要であり、特に階調表示のできる素子を
得るためには重要である。
【０００８】また階調表示をするためには、しきい値特
性が電圧およびパルス幅に対して、急俊に立ち上がり過
ぎていると、好ましくない。例えば、電界によりドメイ
ンの反転が始まる電圧をＶth、完了する電圧をＶsat と
したとき、Ｖsat ／Ｖthをγとして、この値が１に近い
としきい値特性が急俊に立ち上がり過ぎていて階調表示
がしづらくなる。
性が電圧およびパルス幅に対して、急俊に立ち上がり過
ぎていると、好ましくない。例えば、電界によりドメイ
ンの反転が始まる電圧をＶth、完了する電圧をＶsat と
したとき、Ｖsat ／Ｖthをγとして、この値が１に近い
としきい値特性が急俊に立ち上がり過ぎていて階調表示
がしづらくなる。
【０００９】高輝度、高スピードのスイッチング素子を
実現するためには大きな自発分極を有する強誘電性液晶
を用いる必要がある。しかしながら、シェブロン構造を
有する配向ではその自発分極が生み出す逆電界の影響に
よりスイッチング特性が著しく損なわれ、表示素子とし
て機能しなくなる。
実現するためには大きな自発分極を有する強誘電性液晶
を用いる必要がある。しかしながら、シェブロン構造を
有する配向ではその自発分極が生み出す逆電界の影響に
よりスイッチング特性が著しく損なわれ、表示素子とし
て機能しなくなる。
【００１０】これまでに行われている交流印加処理にお
ける印加電圧は、通常±２０〜３０Ｖ／μｍであり、高
い電圧が必要であった。そのために交流印加処理を駆動
波形発生用の回路を用いて行うことが困難であった。交
流印加処理が±１０Ｖ付近で行えれば情報信号の発生回
路を用いることができＡＣ印加処理を簡便に行える。
ける印加電圧は、通常±２０〜３０Ｖ／μｍであり、高
い電圧が必要であった。そのために交流印加処理を駆動
波形発生用の回路を用いて行うことが困難であった。交
流印加処理が±１０Ｖ付近で行えれば情報信号の発生回
路を用いることができＡＣ印加処理を簡便に行える。
【００１１】強誘電性液晶の特性が現われるカイラルス
メクティック相は層構造を有しており、その層間隔は温
度によって変化する。ほとんどの強誘電性液晶素子の層
構造はシェブロン構造を有しており、このシェブロン構
造の層の傾き角が変化することにより層間隔の変化を補
償しているが、本発明に用いられる傾いたブックシェル
フ層構造を有する強誘電性液晶素子の場合、斜めブック
シェルフを保ったまま層が傾いて層間隔の変化を補償す
る場合と、層内に歪みを含んだ層の変形が起こる場合と
があり、温度の変化に対して層構造の変化が可逆的に起
こらないという問題が発生した。これにより、光学特
性、駆動特性が変化してしまい素子としての耐久性が著
しく劣化するという問題が生じた。
メクティック相は層構造を有しており、その層間隔は温
度によって変化する。ほとんどの強誘電性液晶素子の層
構造はシェブロン構造を有しており、このシェブロン構
造の層の傾き角が変化することにより層間隔の変化を補
償しているが、本発明に用いられる傾いたブックシェル
フ層構造を有する強誘電性液晶素子の場合、斜めブック
シェルフを保ったまま層が傾いて層間隔の変化を補償す
る場合と、層内に歪みを含んだ層の変形が起こる場合と
があり、温度の変化に対して層構造の変化が可逆的に起
こらないという問題が発生した。これにより、光学特
性、駆動特性が変化してしまい素子としての耐久性が著
しく劣化するという問題が生じた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記様
々の問題に特に焼きつきを防止するため強誘電性液晶
と、この強誘電性液晶を間に保持して対向するとともに
その対向面にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を印加する
ための電極が形成されかつ強誘電性液晶を配向するため
の一軸性配向処理が施された一対の基板を備え、交流を
印加する処理によってみかけのチルト角が、交流を印加
しない場合より大きくされている液晶素子において、そ
の液晶と基板界面での傾き方向が同一でプレチルト角が
５°以上であり、その強誘電性液晶の自発分極が２５ｎ
Ｃ／ｃｍ2 以上であることを特徴とする強誘電性液晶素
子とするものである。
々の問題に特に焼きつきを防止するため強誘電性液晶
と、この強誘電性液晶を間に保持して対向するとともに
その対向面にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を印加する
ための電極が形成されかつ強誘電性液晶を配向するため
の一軸性配向処理が施された一対の基板を備え、交流を
印加する処理によってみかけのチルト角が、交流を印加
しない場合より大きくされている液晶素子において、そ
の液晶と基板界面での傾き方向が同一でプレチルト角が
５°以上であり、その強誘電性液晶の自発分極が２５ｎ
Ｃ／ｃｍ2 以上であることを特徴とする強誘電性液晶素
子とするものである。
【００１３】以下、図面により本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１４】図１は、本発明の強誘電性液晶セルの一例
を模式的に描いたものである。
を模式的に描いたものである。
【００１５】１１ａと１１ｂは、それぞれＩｎ2 Ｏ3 や
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明
電極１２ａと１２ｂで被覆された基板（ガラス板）であ
り、その上に配向制御膜１３ａと１３ｂが積層されてい
る。配向制御膜１３ａと１３ｂはラビング等の一軸性配
向処理が施してある。
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明
電極１２ａと１２ｂで被覆された基板（ガラス板）であ
り、その上に配向制御膜１３ａと１３ｂが積層されてい
る。配向制御膜１３ａと１３ｂはラビング等の一軸性配
向処理が施してある。
【００１６】透明電極１２と配向制御膜１３の間に低抵
抗のショート防止層を積層してもよい。基板１１ａと１
１ｂとの間には強誘電性液晶１４が配置され、基板１１
ａと１１ｂとの間隔はビーズスペーサ１５によって保持
される。１６ａ，１６ｂは偏向板である。
抗のショート防止層を積層してもよい。基板１１ａと１
１ｂとの間には強誘電性液晶１４が配置され、基板１１
ａと１１ｂとの間隔はビーズスペーサ１５によって保持
される。１６ａ，１６ｂは偏向板である。
【００１７】このような構成において、液晶と基板界面
での傾き方向を同一とし、プレチルトを５°以上、好ま
しくは１０°以上にし、強誘電性液晶の自発分極を２５
ｎＣ／ｃｍ2 以上、好ましくは、５０ｎＣ／ｃｍ2 以上
にすることにより焼き付きのない、温度履歴に対しても
特性の変化のない耐久性に優れた強誘電性液晶素子をえ
ることができる。本発明において「液晶と基板界面での
傾き方向が同一」とは、上下基板界面での液晶分子の頭
のもたげ方が図２の状態であることを言い、そのために
は、図１の矢印Ａで示す如く一軸性配向処理方向を平行
かつ逆方向となる様に基板１１ａ、１１ｂを貼り合わせ
る必要がある。
での傾き方向を同一とし、プレチルトを５°以上、好ま
しくは１０°以上にし、強誘電性液晶の自発分極を２５
ｎＣ／ｃｍ2 以上、好ましくは、５０ｎＣ／ｃｍ2 以上
にすることにより焼き付きのない、温度履歴に対しても
特性の変化のない耐久性に優れた強誘電性液晶素子をえ
ることができる。本発明において「液晶と基板界面での
傾き方向が同一」とは、上下基板界面での液晶分子の頭
のもたげ方が図２の状態であることを言い、そのために
は、図１の矢印Ａで示す如く一軸性配向処理方向を平行
かつ逆方向となる様に基板１１ａ、１１ｂを貼り合わせ
る必要がある。
【００１８】配向制御膜１３の膜厚は、スイッチング特
性の更なる向上を考慮すれば５ｎｍ以下が好ましいが、
低抵抗配向制御膜とした場合には、５ｎｍ以上の膜厚で
もよい。
性の更なる向上を考慮すれば５ｎｍ以下が好ましいが、
低抵抗配向制御膜とした場合には、５ｎｍ以上の膜厚で
もよい。
【００１９】また、本発明に使用する強誘電性液晶のカ
イラルスメクティックＣ相は、その螺旋ピッチを１μｍ
以下とすることにより、階調性の更なる向上を図ること
ができ好ましい。
イラルスメクティックＣ相は、その螺旋ピッチを１μｍ
以下とすることにより、階調性の更なる向上を図ること
ができ好ましい。
【００２０】更に、強誘電性液晶配向状態が２つの異な
る層法線の異なる層を有し、それが規則正しく交互にス
トライプ状に配置していることが、ストライプ間のしき
い値が異なり、階調性の更なる向上を図ることができる
点から好ましい。
る層法線の異なる層を有し、それが規則正しく交互にス
トライプ状に配置していることが、ストライプ間のしき
い値が異なり、階調性の更なる向上を図ることができる
点から好ましい。
【００２１】本発明における交流印加処理による配向変
化、層構造変化について示す。
化、層構造変化について示す。
【００２２】図３はフェニルピリミジンを主成分とする
混合液晶で配向膜ＬＱ１８０２（３ｎｍ）における上記
素子の交流印加前の配向状態（１）である。図４はそれ
に交流±１０Ｖ，１０Ｈｚを印加後の配向状態（２）で
ある。配向状態（１）の非らせん構造におけるチルト角
θは１０°であったが、配向状態（２）の非らせん構造
におけるチルト角θは１３．５°であった。また、Ｘ線
解析により層構造の変化を測定した結果を図５｛配向状
態（１）｝、図６｛配向状態（２）｝で示す。図５から
配向状態（１）は上下基板間に１つ以上の屈曲を有する
配向であることがわかる。その配向状態が交流印加によ
って、斜めに傾いたブックシェルフ構造になっているこ
とが図６の結果からわかる。
混合液晶で配向膜ＬＱ１８０２（３ｎｍ）における上記
素子の交流印加前の配向状態（１）である。図４はそれ
に交流±１０Ｖ，１０Ｈｚを印加後の配向状態（２）で
ある。配向状態（１）の非らせん構造におけるチルト角
θは１０°であったが、配向状態（２）の非らせん構造
におけるチルト角θは１３．５°であった。また、Ｘ線
解析により層構造の変化を測定した結果を図５｛配向状
態（１）｝、図６｛配向状態（２）｝で示す。図５から
配向状態（１）は上下基板間に１つ以上の屈曲を有する
配向であることがわかる。その配向状態が交流印加によ
って、斜めに傾いたブックシェルフ構造になっているこ
とが図６の結果からわかる。
【００２３】
【実施例】以下、実施例にて、本発明を説明する。本実
施例における測定方法は以下の通りである。
施例における測定方法は以下の通りである。
【００２４】［焼き付き（放置単安定）の測定］図７の
ように上下の基板にストライプ状の電極を付けそれらの
交差部に画素を形成したマトリクス表示パネルを作成
し、液晶を注入し、初期状態で安定状態Ａから安定状態
Ｂへのしきい値、安定状態Ｂから安定状態Ａへのしきい
値を測定し、双安定であることを確認した。その後、
ａ，ｂの画素をそれぞれ安定状態Ａ、安定状態Ｂにスイ
ッチングさせ、３０℃に保って３日間放置した。その後
ａ，ｂの画素別々にしきい値の測定を行いしきい値のズ
レを算出した。この時、焼き付きの大小を評価するパラ
メータとして下式のＰを用いた。
ように上下の基板にストライプ状の電極を付けそれらの
交差部に画素を形成したマトリクス表示パネルを作成
し、液晶を注入し、初期状態で安定状態Ａから安定状態
Ｂへのしきい値、安定状態Ｂから安定状態Ａへのしきい
値を測定し、双安定であることを確認した。その後、
ａ，ｂの画素をそれぞれ安定状態Ａ、安定状態Ｂにスイ
ッチングさせ、３０℃に保って３日間放置した。その後
ａ，ｂの画素別々にしきい値の測定を行いしきい値のズ
レを算出した。この時、焼き付きの大小を評価するパラ
メータとして下式のＰを用いた。
【００２５】ＰA→B ＝｛ＶA(A→B)−ＶB(A→B)｝／Ｖ
I(A→B) ＰB→A ＝｛ＶB(B→A)−ＶA(B→A)｝／ＶI(B→A) ＶA(A→B)はＡに放置した後にＡからＢに反転するのに
必要なしきい値、ＶB(A→B)はＢに放置した後にＡから
Ｂに反転するのに必要なしきい値、ＶI(A→B)は初期状
態でＡからＢに反転するのに必要なしきい値でＰA→B
が小さいほど焼き付きが少ないことを表し、ＰB→A に
ついても同様である。
I(A→B) ＰB→A ＝｛ＶB(B→A)−ＶA(B→A)｝／ＶI(B→A) ＶA(A→B)はＡに放置した後にＡからＢに反転するのに
必要なしきい値、ＶB(A→B)はＢに放置した後にＡから
Ｂに反転するのに必要なしきい値、ＶI(A→B)は初期状
態でＡからＢに反転するのに必要なしきい値でＰA→B
が小さいほど焼き付きが少ないことを表し、ＰB→A に
ついても同様である。
【００２６】［みかけのチルト角の測定］液晶のしきい
値以上の単発パルスを印加した後、無電界下、かつクロ
スニコル下、その間に配置された強誘電性液晶素子を偏
向板と水平に回転させ第１の消光位をさがし、次に蒸気
の単発パルスと逆極性のパルスを印加した後、無電界
下、第２の消光位をさがす。このときの第一の消光位ま
での角度の１／２をθａとした。
値以上の単発パルスを印加した後、無電界下、かつクロ
スニコル下、その間に配置された強誘電性液晶素子を偏
向板と水平に回転させ第１の消光位をさがし、次に蒸気
の単発パルスと逆極性のパルスを印加した後、無電界
下、第２の消光位をさがす。このときの第一の消光位ま
での角度の１／２をθａとした。
【００２７】［プレチルト角αの測定］Ｊｐｎ．Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏ．１１９（１９８０）ＮＯ．１
０，Ｓｈｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２０１３に記載されてい
る方法（クリスタルローテーション法）に従って求め
た。
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏ．１１９（１９８０）ＮＯ．１
０，Ｓｈｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２０１３に記載されてい
る方法（クリスタルローテーション法）に従って求め
た。
【００２８】本発明における実施例は、室温で以下の物
性値を持つ液晶材料によって得られた。
性値を持つ液晶材料によって得られた。
【００２９】
【表１】 （実施例１）透明電極の付いたガラス基板上に、日立化
成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２の０．４％ＮＭ
Ｐ／ｎＢＣ＝１／１溶液をスピナーで塗布し２７０℃で
１時間焼成した。この時、配向膜厚は３０Åであった。
次に、この基板を下記のラビング条件でラビングした。
成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２の０．４％ＮＭ
Ｐ／ｎＢＣ＝１／１溶液をスピナーで塗布し２７０℃で
１時間焼成した。この時、配向膜厚は３０Åであった。
次に、この基板を下記のラビング条件でラビングした。
【００３０】 ローラー押し込み ローラー回転数 ローラー送り速度 （ｍｍ） （ｒｐｍ） （ｍｍ／ｓ） 条件１ ０．３５ １０００ １０ ２ ０．３５ １０００ ２５ ３ ０．３５ １０００ ４０ ４ ０．３５ １０００ ６０ この後、１．５μｍのギャップを保って、ラビング方向
が反平行になるよう貼り合わせセルを作成した。該セル
のプレチルト角αはクリスタルローテーション法により
測定され、ラビング条件１，２，３，４では各々２°，
５°，７°，１０°であった。該セルに上記ＦＬＣ２を
減圧下でＩｓｏ温度に昇温し、毛管現象で注入し、１０
０℃で３時間エージングを行った。このセルに±４０Ｖ
／μｍ，１０Ｈｚの方形波を５分、３０℃で印加し、テ
クスチャーを変化させみかけのチルト角θａを測定した
所、いずれのαにおいても１９．５°程度であった。次
に、焼き付きの評価をΔＴ＝４０μＳの単発パルスで前
記の方法で行った。各プレチルトにおけるＦＬＣ２のし
きい値の変化は表２にまとめられαが５°より大きい程
焼き付きは極端に少なくなっていることが分かる。
が反平行になるよう貼り合わせセルを作成した。該セル
のプレチルト角αはクリスタルローテーション法により
測定され、ラビング条件１，２，３，４では各々２°，
５°，７°，１０°であった。該セルに上記ＦＬＣ２を
減圧下でＩｓｏ温度に昇温し、毛管現象で注入し、１０
０℃で３時間エージングを行った。このセルに±４０Ｖ
／μｍ，１０Ｈｚの方形波を５分、３０℃で印加し、テ
クスチャーを変化させみかけのチルト角θａを測定した
所、いずれのαにおいても１９．５°程度であった。次
に、焼き付きの評価をΔＴ＝４０μＳの単発パルスで前
記の方法で行った。各プレチルトにおけるＦＬＣ２のし
きい値の変化は表２にまとめられαが５°より大きい程
焼き付きは極端に少なくなっていることが分かる。
【００３１】
【表２】 （実施例２）透明電極の付いたガラス基板上に、日立化
成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２をＮＭＰ／ｎＢ
Ｃ＝１／１溶液で０．４％に希釈した溶液をスピナーで
２７００ｒｐｍ，２０ｓで塗布し２７０℃で１時間焼成
した。この時配向膜厚は３０Åであった。次に、この基
板を押込み０．３５（ｍｍ），回転数１０００（ｒｐ
ｍ），送り速度２５（ｍｍ／ｓ）のラビング条件でラビ
ングした。
成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２をＮＭＰ／ｎＢ
Ｃ＝１／１溶液で０．４％に希釈した溶液をスピナーで
２７００ｒｐｍ，２０ｓで塗布し２７０℃で１時間焼成
した。この時配向膜厚は３０Åであった。次に、この基
板を押込み０．３５（ｍｍ），回転数１０００（ｒｐ
ｍ），送り速度２５（ｍｍ／ｓ）のラビング条件でラビ
ングした。
【００３２】この後、１．５μｍのギャップを保ってラ
ビング方向が反平行になるように貼り合わせてセルを作
成した。該セルのプレチルト角はクリスタルローテーシ
ョン法で測定され５°であった。該セルにＦＬＣ１〜４
を注入し、±７Ｖ／μｍ，１０Ｈｚを３０℃で５分間印
加したところ、ＦＬＣ１はわずかにかすり状の配向が現
れθａ＝８〜１７°とむらがあった。ＦＬＣ２は、かす
り状配向とストライプ状配向が存在し、θａ＝１７〜１
９°、ＦＬＣ３はストライプ状配向となりθａ＝２５．
５°、ＦＬＣ４はストライプ状配向となりθａ＝２６°
であった。このことからＰｓが大きいほうが、ＡＣ処理
によってθａ≒Θとなりやすいことが分かる。
ビング方向が反平行になるように貼り合わせてセルを作
成した。該セルのプレチルト角はクリスタルローテーシ
ョン法で測定され５°であった。該セルにＦＬＣ１〜４
を注入し、±７Ｖ／μｍ，１０Ｈｚを３０℃で５分間印
加したところ、ＦＬＣ１はわずかにかすり状の配向が現
れθａ＝８〜１７°とむらがあった。ＦＬＣ２は、かす
り状配向とストライプ状配向が存在し、θａ＝１７〜１
９°、ＦＬＣ３はストライプ状配向となりθａ＝２５．
５°、ＦＬＣ４はストライプ状配向となりθａ＝２６°
であった。このことからＰｓが大きいほうが、ＡＣ処理
によってθａ≒Θとなりやすいことが分かる。
【００３３】（実施例３）透明電極の付いたガラス基板
上に、日立化成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２を
ＮＭＰ／ｎＢＣ＝１／１溶液で０．２，０．４，０．
７，１．０％に希釈した溶液をスピナーで２７００ｒｐ
ｍ，２０ｓで塗布し、２７０℃で１時間焼成した。この
時の配向膜厚は各々１０，３０，５０，１３０Åであっ
た。次に、この基板を下記のラビング条件でラビングし
た。
上に、日立化成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２を
ＮＭＰ／ｎＢＣ＝１／１溶液で０．２，０．４，０．
７，１．０％に希釈した溶液をスピナーで２７００ｒｐ
ｍ，２０ｓで塗布し、２７０℃で１時間焼成した。この
時の配向膜厚は各々１０，３０，５０，１３０Åであっ
た。次に、この基板を下記のラビング条件でラビングし
た。
【００３４】 膜厚 押込み（ｍｍ） 回転数（ｒｐｍ） 送り速度（ｍｍ／ｓ） １０Å ０．３５ １０００ ５０ ３０Å ０．３５ １０００ ２５ ５０Å ０．３５ １０００ １５ １３０Å ０．３５ １０００ １０ この後、１．５μｍのギャップを保ってラビング方向が
反対となるよう貼り合わせてセルを作成した。該セルの
プレチルト角は、クリスタルローテーション法により測
定され、すべて５〜６°の範囲内にあった。該セルにＦ
ＬＣ２を注入し±４０Ｖ／μｍ，１０Ｈｚを３０℃で５
分間印加し、θａ＝１９．５°とした後に焼き付きの測
定を行った。その結果を表３に示す。この表から、配向
膜厚が薄いほうが焼き付きが少なく、５０Å以下で極端
に改善されることが分かる。なお、１３０Åの膜厚では
反電場の影響でスイッチングが不完全であった。
反対となるよう貼り合わせてセルを作成した。該セルの
プレチルト角は、クリスタルローテーション法により測
定され、すべて５〜６°の範囲内にあった。該セルにＦ
ＬＣ２を注入し±４０Ｖ／μｍ，１０Ｈｚを３０℃で５
分間印加し、θａ＝１９．５°とした後に焼き付きの測
定を行った。その結果を表３に示す。この表から、配向
膜厚が薄いほうが焼き付きが少なく、５０Å以下で極端
に改善されることが分かる。なお、１３０Åの膜厚では
反電場の影響でスイッチングが不完全であった。
【００３５】
【表３】 （実施例４）透明電極の付いたガラス基板上に、日立化
成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２の０．４％，Ｎ
ＭＰ／ｎＢＣ＝１／１溶液を、スピナーで塗布し、２７
０℃で１時間焼成した。この時、配向膜厚は３０Åであ
った。次に、この基板をローラー押込み０．３５（ｍ
ｍ），ローラー回転数１０００（ｒｐｍ），ローラー送
り速度４０（ｍｍ／ｓ）でラビングした。
成（株）製のポリアミド酸ＬＱ１８０２の０．４％，Ｎ
ＭＰ／ｎＢＣ＝１／１溶液を、スピナーで塗布し、２７
０℃で１時間焼成した。この時、配向膜厚は３０Åであ
った。次に、この基板をローラー押込み０．３５（ｍ
ｍ），ローラー回転数１０００（ｒｐｍ），ローラー送
り速度４０（ｍｍ／ｓ）でラビングした。
【００３６】この後、１．５μｍのギャップを保ってラ
ビング方向が反平行になるように貼り合わせ、セルを作
成した。該セルのプレチルト角αは、クリスタルローテ
ーション法により測定され７°であった。
ビング方向が反平行になるように貼り合わせ、セルを作
成した。該セルのプレチルト角αは、クリスタルローテ
ーション法により測定され７°であった。
【００３７】該セルに上記ＦＬＣ１と３を減圧下でＩｓ
ｏ温度に昇温し、毛管現象で注入し、１００℃で３時間
エージングした。このセルに３０℃で±４０Ｖ／μｍ，
１０Ｈｚの方形波を５分、３０℃で印加しテクスチャー
を変化させた。この状態で、１０Ｖ／μｍの電界の単発
パルスをΔＴを変化させて印加し、全面安定状態Ａから
安定状態Ｂへの変化を透過光量で測定した。この時全面
Ａ状態を透過光量０％、Ｂ状態を１００％としたグラフ
が図８である。しきい値の急峻性をγ＝ΔＴsat ／Δ
Ｔthとすると、ＦＬＣ３はγ≒２．００，ＦＬＣ１はγ
≒１．１０となり、階調性はらせんピッチの短いＦＬＣ
３の方が、良好であることが分かる。ここでΔＴsat は
透過光量が１００％になった時のΔＴ値、ΔＴthは透過
光量が０％から立ち上がった時のΔＴ値である。
ｏ温度に昇温し、毛管現象で注入し、１００℃で３時間
エージングした。このセルに３０℃で±４０Ｖ／μｍ，
１０Ｈｚの方形波を５分、３０℃で印加しテクスチャー
を変化させた。この状態で、１０Ｖ／μｍの電界の単発
パルスをΔＴを変化させて印加し、全面安定状態Ａから
安定状態Ｂへの変化を透過光量で測定した。この時全面
Ａ状態を透過光量０％、Ｂ状態を１００％としたグラフ
が図８である。しきい値の急峻性をγ＝ΔＴsat ／Δ
Ｔthとすると、ＦＬＣ３はγ≒２．００，ＦＬＣ１はγ
≒１．１０となり、階調性はらせんピッチの短いＦＬＣ
３の方が、良好であることが分かる。ここでΔＴsat は
透過光量が１００％になった時のΔＴ値、ΔＴthは透過
光量が０％から立ち上がった時のΔＴ値である。
【００３８】（比較例）ラビング方向が平行になるよう
に貼り合わせる以外は実施例２と同様の処理を行った結
果、ＦＬＣ１は配向に変化が生じず、θａ≒８°で、Ｆ
ＬＣ２はかすり配向となりθａ≒１７°、ＦＬＣ３はか
すり配向とストライプ配向が混在し、θａ＝２３〜２５
°、ＦＬＣ４はストライプ配向となった。このことから
ラビング方向を平行に貼り合わせるより、反平行に貼り
合わせるほうがθａ≒Θとなりやすいことが分かった。
に貼り合わせる以外は実施例２と同様の処理を行った結
果、ＦＬＣ１は配向に変化が生じず、θａ≒８°で、Ｆ
ＬＣ２はかすり配向となりθａ≒１７°、ＦＬＣ３はか
すり配向とストライプ配向が混在し、θａ＝２３〜２５
°、ＦＬＣ４はストライプ配向となった。このことから
ラビング方向を平行に貼り合わせるより、反平行に貼り
合わせるほうがθａ≒Θとなりやすいことが分かった。
【００３９】
【発明の効果】以上説明の様に、本発明によれば、焼き
付きがなく、温度履歴に対しても特性変化がなく耐久性
に優れると共に、階調性に優れ、スイッチング不良も防
止した強誘電性液晶素子を得ることができる。
付きがなく、温度履歴に対しても特性変化がなく耐久性
に優れると共に、階調性に優れ、スイッチング不良も防
止した強誘電性液晶素子を得ることができる。
【図１】本発明の強誘電性液晶セルの一例を示す模式
図。
図。
【図２】液晶と基板界面での傾き方向を示す図。
【図３】本発明の液晶素子の交流印加前の配向状態
（１）を示す図。
（１）を示す図。
【図４】本発明の液晶素子の交流印加前の配向状態
（２）を示す図。
（２）を示す図。
【図５】図３の配向状態におけるＸ線プロファイルを示
す図。
す図。
【図６】図４の配向状態におけるＸ線プロファイルを示
す図。
す図。
【図７】マトリクス表示パネルの模式図。
【図８】ＦＬＣ１とＦＬＣ３のＴ−ΔＴ特性を示すグラ
フ。
フ。
１１ 基板 １２ 透明電極 １３ 配向制御膜 １４ 強誘電性液晶 １５ ビーズスペーサー １６ 偏光板 １７ プレチルト角 Ａ 一軸性配向処理方向
Claims (9)
- 【請求項１】 強誘電性液晶と、この強誘電性液晶を間
に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強
誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ
強誘電性液晶を配向するための一軸性配向処理が施され
た一対の基板を備え、交流を印加する処理によってみか
けのチルト角が、交流を印加しない場合より大きくされ
ている液晶素子において、その液晶と基板界面での傾き
方向が同一でプレチルト角が５°以上であり、その強誘
電性液晶の自発分極が２５ｎＣ／ｃｍ2 以上であること
を特徴とする強誘電性液晶素子。 - 【請求項２】 前記一軸性配向処理のための配向制御膜
の膜厚が５ｎｍ以下であ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】 前記強誘電性液晶のカイラルスメクティ
ックＣ相の螺旋ピッチが１μｍ以下であることを特徴と
する請求項１記載の強誘電性液晶素子。 - 【請求項４】 前記強誘電性液晶の自発分極が５０ｎＣ
／ｃｍ2 以上であ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５】 強誘電性液晶と、この強誘電性液晶を間
に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強
誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ
強誘電性液晶を配向するための一軸性配向処理が施され
た一対の基板を備え、交流を印加する処理によってみか
けのチルト角が、交流を印加しない場合より大きくされ
ている液晶素子において、その一軸性配向処理としての
ラビングが上下の基板で逆方向でプレチルト角が５°以
上であり、その強誘電性液晶の自発分極が２５ｎＣ／ｃ
ｍ2 以上であることを特徴とする強誘電性液晶素子。 - 【請求項６】 前記一軸配向処理のための配向制御膜の
膜厚が５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５記載
の強誘電性液晶素子。 - 【請求項７】 前記強誘電性液晶のカイラルスメクティ
ックＣ相の螺旋ピッチが１μｍ以下であることを特徴と
する請求項５記載の強誘電性液晶素子。 - 【請求項８】 前記強誘電性液晶の自発分極が５０ｎＣ
／ｃｍ2 以上であることを特徴とする請求項５記載の強
誘電性液晶素子。 - 【請求項９】 前記強誘電性液晶配向状態が２つの異な
る層法線の異なる層を有しており、それが、規則正しく
交互にストライプ状に配置されている請求項１又は５記
載の強誘電性液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35478892A JPH06186566A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 強誘電性液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35478892A JPH06186566A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 強誘電性液晶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186566A true JPH06186566A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18439912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35478892A Withdrawn JPH06186566A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 強誘電性液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186566A (ja) |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP35478892A patent/JPH06186566A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |