JPH07281167A

JPH07281167A - 液晶素子及び該液晶素子を備えた情報伝達装置

Info

Publication number: JPH07281167A
Application number: JP8910094A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takao; 英昭高尾; Masanobu Asaoka; 正信朝岡; Tomoko Maruyama; 朋子丸山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-04
Filing date: 1994-04-04
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶分子の移動を抑制することによって、空隙
部の発生を防止して表示品質を良好に保つと共に、駆動
時におけるセル厚の変化を防止して駆動制御を簡単にす
る。【構成】液晶表示素子２０においては、無機絶縁膜２５
ａ，２５ｂには、金属酸化物（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ａ
ｌ，Ｔａ，Ｐｂ等の元素を含む金属酸化物）の微粒子３
０，…が含まれており、またこれらの微粒子３０，…に
よって配向制御膜２６ａ，２６ｂの表面に凹凸が形成さ
れている。さらに、配向制御膜２６ａ，２６ｂの表面に
はラビング処理が施されている。したがって、該凹凸、
ラビング処理、及び金属酸化物の化学的作用等によっ
て、液晶表示素子２０を駆動しても液晶分子９の移動が
抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶を利用して情報を
表示する液晶表示素子や、液晶−光シャッタ等の液晶素
子に係り、詳しくは駆動時における液晶分子の移動を抑
制する液晶素子及び該液晶素子を備えた情報伝達装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶素子、特に、強誘電性液
晶を用いた液晶表示素子は、特開昭６１−９４０２３号
公報などにおいて種々提案されている。

【０００３】図１は、その一例を示すものであり、液晶
表示素子１は２枚のガラス基板２ａ，２ｂを備えてい
る。そして、これらのガラス基板２ａ，２ｂ上には、そ
れぞれ透明電極３ａ，３ｂが形成されており、それらの
透明電極３ａ，３ｂは絶縁膜５ａ，５ｂによって被覆さ
れている。また、これらの絶縁膜５ａ，５ｂは配向制御
膜６ａ，６ｂによって被覆されており、配向制御膜６
ａ，６ｂには配向処理（ラビング処理）が施されてい
る。さらに、このように配向制御膜６ａ，６ｂ等が形成
されている基板２ａ，２ｂの間には多数のビーズスペー
サ７，…が介装されており、セルギャップが１〜３μｍ
に設定されている。また、この基板間隙はシール材１２
（図２(a) 参照）によって密封されており、該間隙には
強誘電性液晶９が注入されている。さらに、各ガラス基
板２ａ，２ｂの外側には偏光板１０ａ，１０ｂが配置さ
れている。

【０００４】このような強誘電性液晶９を用いた液晶表
示素子１の特徴は、強誘電性液晶９が自発分極を持つこ
とにより外部電界と自発分極の係合力をスイッチングに
使えることと、強誘電性液晶分子の長軸方向が自発分極
の分極方向と１対１に対応しているため外部電界の極性
によってスイッチングできることである。

【０００５】なお、強誘電性液晶は、一般にカイラル・
スメクティック液晶（ＳｍＣ^* 、ＳｍＨ^* ）を用いるの
で、バルク状態では強誘電性液晶分子長軸がねじれた配
向を示すが、上述のようにセルギャップを１〜３μｍ位
にすることによって、このような強誘電性液晶分子長軸
のねじれを解消することができる（Ｐ２１３−Ｐ２３４
Ｎ．Ａ．ＣＬＡＲＫｅｔａｌ，ＭＣＬＣ１９８
３、Ｖｏｌ９４）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した液
晶表示素子１においては、マトリックス駆動時の非選択
信号によっても強誘電性液晶分子がある程度動くことが
知られている。これは、非選択信号の印加された画素に
おける光学応答を取ると、印加バルクと同期して光量に
変動を生じていることなどからも明らかである。このよ
うな分子のゆらぎは、いわゆるスプレイ配向（上下基板
間で分子長軸の角度に大きくねじれのある配向）におい
ては若干のコントラストの低下を引き起こすだけであ
り、上記分子のゆらぎによって分子の安定位置が変化
（スイッチング）しさえしなければ表示内容は保持され
ており、特に問題はなかった。

【０００７】しかしながら、いわゆるユニホーム配向
（上下基板間での分子長軸方向の角度の変化の比較的少
ない配向）においては、電圧の印加（例えば非選択信
号）によって強誘電性液晶分子の層内の移動量は顕著に
なり、液晶表示素子の耐久性に次のような問題点があっ
た。

【０００８】いま、図２(a) 及び(b) に示すように、強
誘電性液晶９をシール部材１２によって封入し、液晶表
示素子を作製する。なお、配向制御膜としてはポリイミ
ド薄膜を用いており、そのラビング方向は、上下基板共
に、図中にて矢印で示すように下から上に向かって行わ
れている。このような処理を行なうと、図２(c) に示す
ようにスメクチック層はラビング方向と直交した方向に
生成される。また、セルギャップをらせんピッチを解除
できる位に十分に薄くした場合において、強誘電性液晶
分子は２つの安定状態を取り得るが、その内の１つの状
態にセル内の全分子の方向を揃えておく。なお、この状
態を＋θの状態（図２(d) 参照）とすると、他の安定状
態は、層法線に対してほぼ対称となる−θの位置に存在
する。

【０００９】そして、この状態（＋θ）下でセル全面に
電界（例えば、１０Hz、±８Ｖの矩形波）を印加すると
強誘電性液晶分子は＋θの層法線に対する傾きを保った
まま図２(a) 中の点Ａから点Ｂの方向へ移動し始める。
この電圧印加をさらに長時間続けると、図２(b) に示す
ようにＡ端には液晶のない部分Ｅ（以下、空隙部Ｅとす
る）を生じ、また、セル厚はＢ部の方がＡ部より厚くな
る。なお、−θの状態にある場合には移動方向は逆とな
り（すなわち、Ｂ端からＡ端へ向っての方向）、その結
果空隙部Ｅは、Ａ端ではなくＢ端に生じることとなる。

【００１０】このような現象は２０時間〜５０時間とい
う比較的短い時間に生じることもあり、このような空隙
部Ｅは電気光学的にコントロールのできないことから表
示品質上好ましくないのはもちろんのこと、Ａ部とＢ部
のセル厚が時間によって変化するため液晶表示素子全体
の駆動制御が難しく強誘電性液晶を用いた光学素子とし
ては大きな問題となっていた。

【００１１】そこで、本発明は、液晶分子の移動を抑制
することによって、空隙部の発生を防止して表示品質を
良好に保つと共に、駆動時におけるセル厚の変化を防止
して駆動制御を簡単にする液晶素子及び該液晶素子を備
えた情報伝達装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、電極が形成されると共に相対
向するように配置された２枚の基板と、これらの電極を
被覆するように前記２枚の基板上にそれぞれ形成された
無機絶縁膜と、前記２枚の基板上の少なくとも一方の無
機絶縁膜上に形成された配向制御膜と、前記２枚の基板
間に挟持されたカイラルスメクチック液晶と、を備え、
かつ、前記無機絶縁膜中に透明な微粒子を含有させるこ
とにより前記配向制御膜の表面に凹凸を形成する液晶素
子において、前記無機絶縁膜が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔ
ａ，Ａｌ，Ｐｂのいずれかの金属の酸化物を少なくとも
１種類含有する、ことを特徴とする。

【００１３】この場合、前記微粒子の平均粒径が１００
〜１０００Åである、ようにすると好ましい。また、前
記微粒子の含有率が１０〜３０重量％である、ようにす
ると好ましい。さらには、前記無機絶縁膜が、Ｓｉ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ａｌ，Ｐｂのうちの２種以上の金属の
酸化物により形成されてなる、ようにしてもよい。

【００１４】一方、本発明にかかる情報伝達装置は、デ
ータ信号及び走査方式信号を出力するグラフィックコン
トローラと、走査線アドレスデータ及び走査方式信号を
出力する走査信号制御回路と、表示データ及び走査方式
信号を出力する情報信号制御回路と、上述の液晶素子
と、を備えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】以上構成に基づき、本発明に係る液晶素子を駆
動しても液晶分子の移動は抑制される。

【００１６】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１７】まず、本実施例に係る液晶表示素子（液晶
素子）２０の構造について、図３に沿って説明する。な
お、図１及び図２に示すものと同一部分については、同
一符号を付すことにより重複説明を省略する。

【００１８】本実施例においては、透明電極３ａ，３ｂ
はＩｎ₂ Ｏ₃ やＩＴＯ等によって形成されており、これ
らの透明電極３ａ，３ｂは、厚さ５０〜１０００Åの無
機絶縁膜２５ａ，２５ｂによってそれぞれ被覆されてい
る。また、これらの無機絶縁膜２５ａ，２５ｂは、厚さ
５０〜１０００Åの配向制御膜２６ａ，２６ｂによって
被覆されており、これらの配向制御膜２６ａ，２６ｂは
含フッ素系ポリイミドで形成されている。なお、これら
の配向制御膜２６ａ，２６ｂにはラビング処理が施され
ているが、２つの配向制御膜２６ａ，２６ｂは、そのラ
ビング方向が平行でかつ同一方向になるように配置され
ている。また、基板２ａ，２ｂの間隙には強誘電性カイ
ラルスメクチック液晶９が挟持されているが、ビーズス
ペーサ７，…によって基板間距離（正確には、配向制御
膜２６ａ，２６ｂ間の距離）が０．１〜３μｍの範囲に
設定されているため、液晶９は、らせん配列構造の形成
が抑制され、双安定性配向状態を生じている。

【００１９】ところで、本実施例においては、無機絶縁
膜２５ａ，２５ｂ中には透明の微粒子３０，…が含有さ
れており、配向制御膜２６ａ，２６ｂの表面に凹凸形状
を形成するようになっている。

【００２０】ついで、本実施例に係る液晶表示素子２０
の材料等について説明する。

【００２１】まず、無機絶縁膜２５ａ，２５ｂ中に含有
させる微粒子３０，…には、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｚｒ
Ｏ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等の無機酸化物系の微粒子を用いるの
が望ましい。なお、本実施例においては、これらの微粒
子を単独で用いてもよく、複数種類の微粒子を併用して
もよく、さらには、複合酸化物として用いてもよい。ま
た、微粒子３０，…の平均粒径は、１００〜１０００
Å、特に３００〜６００Åであることが望ましい。さら
に、微粒子３０，…の形状は球形、またはそれに近いも
のであることが望ましい。また、無機絶縁膜２５ａ，２
５ｂの形成には、これらの微粒子３０，…を金属アルコ
キサイド系材料中に分散させた溶液が使用されるが、微
粒子３０，…の含有率は１０〜３０重量％であることが
好ましく、金属アルコキサイド系材料としては、Ｓｉ，
Ｔｉ，Ｚｒ，Ａｌ，Ｔａ，Ｐｂ等の金属元素のものが好
ましい。また、該金属アルコキサイド系材料には、オリ
ゴマーや低分子縮合体化したものを用いてもよく、また
これらを含むものであってもよい。さらに、微粒子は、
水又は有機溶媒に分散させたゾルを用いると効果的であ
る。なお、金属アルコキサイド系材料に用いる有機残基
には通常のアルキル基が用いられる。ところで、上述し
た透明微粒子３０，…の構成金属元素や、金属アルコキ
サイド系材料の構成金属元素は、無機絶縁膜２５ａ，２
５ｂとしての必要な特性（例えば、膜硬度、屈折率、誘
電率）を得るために任意の組み合わせで設定されるが、
特に、膜質の観点から、少なくともＳｉ元素を含むもの
が好ましい。なお、無機絶縁膜２５ａ，２５ｂの膜厚
は、微粒子３０，…の粒径との関係を考慮して設定すべ
きであり、配向制御膜２６ａ，２６ｂの表面に凹凸形状
を形成するためにも、該膜厚は、無機絶縁膜２５ａ，２
５ｂ中の微粒子３０，…の粒径よりも小さくする方が好
ましい。

【００２２】一方、含フッ素系ポリイミドにて形成され
る配向制御膜２６ａ，２６ｂは種々のものを用いること
ができるが、含フッ素系ジアミンとテトラカルボン酸無
水物とを重縮合反応させることによって合成されるポリ
アミド酸を加熱閉環することによって得られる。

【００２３】一例を挙げると、テトラカルボン酸無水物
としては、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などの
芳香族テトラカルボン酸二無水物や、シクロブタンテト
ラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン
酸二無水物などの脂環式テトラカルボン酸二無水物など
が使用できる。

【００２４】また、ジアミンとしては、下記の化１の一
般式（Ｉ）で示される、

【００２５】

【化１】２，２−ビス［４−（アミノフェノキシ）フェニル］ヘ
キサフルオロプロパン等が使用できる。

【００２６】これらにより得られる含フッ素系ポリイミ
ドは、通常、液晶分子に対して大きなプレチルト角（基
板と液晶分子とのなす角度）を得ることができ、強誘電
性液晶における高コントラストな表示が可能となる。

【００２７】なお、配向制御膜２６ａ，２６ｂとして
は、上述の含フッ素系ポリイミドのほかに、通常の他の
ポリイミドをブレンドや共重合等で複合化して用いても
良い。

【００２８】また、本発明においては、無機絶縁膜２５
ａ，２５ｂ中の微粒子３０，…によって配向制御膜２６
ａ，２６ｂの表面に凹凸が形成される必要があるが、配
向制御膜２６ａ，２６ｂの膜厚が厚過ぎると無機絶縁膜
２５ａ，２５ｂの表面の凹凸が配向制御膜２６ａ，２６
ｂに反映されないこととなる。したがって、該膜厚は薄
くする必要があり、具体的には、５０〜１０００Åの範
囲内で、無機絶縁膜２５ａ，２５ｂの表面の凹凸の度合
いにより決定される。通常は、微粒子３０，…の粒径か
ら無機絶縁膜２５ａ，２５ｂの膜厚を差し引いた値より
薄い膜厚に設定するのが効果的である。

【００２９】なお、本実施例に用いて好適な液晶として
は、降温過程で、等方相、コレステリック相、スメクチ
ックＡ相を通してカイラルスメクチックＣ相を生じる液
晶がある。特に、コレステリック相のときのピッチが
０．８μｍ以上のものが好ましい（但し、コレステリッ
ク相でのピッチは、コレステリック相の温度範囲におけ
る中央点で測定したものとする）。その具体的な液晶物
質としては、例えば、下記の化２で示される液晶物質
「ＬＣ−１」、「８０ｂ」及び「８０ＳＩ^* 」を下記の
比率で含有させた液晶組成物が好ましく用いられる。

【００３０】

【化２】ＬＣ−１８０Ｂ８０ＳＩ^* 液晶 (1) (LC-1)₉₀／(80B)₁₀ (2) (LC-1)₈₀／(80B)₂₀ (3) (LC-1)₇₀／(80B)₃₀ (4) (LC-1)₆₀／(80B)₄₀ (5) 80SI^* 上記の配合比率は、それぞれ重量比を表している。

【００３１】ついで、本実施例に係る液晶表示素子２０
の製造方法について説明する。

【００３２】本実施例においては、無機絶縁膜２５ａ，
２５ｂの製造に際しては、無機酸化物系の透明微粒子３
０，…を金属アルコキサイド系材料中に均一に分散処理
した溶液を用いる。そして、かかる溶液は、基板２ａ，
２ｂ上にスピンナー法、スプレー法、ディッピング法、
ロールコータ法、転写印刷法等によって塗布され、その
後乾燥され、さらに、１Ｊ／cm² 以上のＵＶ光等の照射
により有機残基の脱離を促進させ、最後に２００°以
上、好ましくは３００°程度で加熱硬化させる。このよ
うにして無機絶縁膜２５ａ，２５ｂが成膜される。

【００３３】また、本実施例においては、ポリイミド配
向制御膜２６ａ，２６ｂの製造に際しては、ポリイミド
の前駆体であるポリアミド酸をジメチルフォルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルフォキシド、
Ｎ−メチルピロリドンなどの溶剤中に０．０１〜４０重
量％だけ溶解させた溶液を用いる。そして、かかる溶液
は、無機絶縁膜２５ａ，２５ｂ上にスピンナー塗布法、
スプレイ塗布法、ロール塗布法等によって塗布され、そ
の後、１００〜３５０℃、好ましくは２００〜３００℃
の温度で加熱して脱水閉環される。このようにして成膜
された配向制御膜２６ａ，２６ｂは布などでラビング処
理される。

【００３４】次に、前記液晶表示素子２０を駆動した場
合の作用について説明する。

【００３５】上述構成に基づき、液晶表示素子２０を駆
動しても、配向制御膜２６ａ，２６ｂの表面には、凹凸
形状が形成されていると共にラビング処理が施されてい
るため、液晶９の移動が規制される。

【００３６】次に、本実施例の効果について説明する。

【００３７】本実施例によれば、配向制御膜２６ａ，２
６ｂの表面に形成された凹凸、該表面に施されたラビン
グ処理、さらには無機絶縁膜２５ａ，２５ｂに含まれて
いる金属酸化物（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ａｌ，Ｔａ，Ｐｂ
等の元素を含む金属酸化物）の化学的作用等によって液
晶分子の移動が規制される。したがって、上述従来例に
て述べたような空隙部の発生もなく、表示品質も劣化し
ない。また、液晶表示素子端部のセル厚もほとんど変化
せず、駆動制御も複雑とはならない。

【００３８】一方、微粒子３０，…の含有率が１０重量
％より小さい場合には液晶の移動現象抑制効果が乏し
く、３０重量％より大きい場合には、配向制御膜２６
ａ，２６ｂ上に形成される凹凸の程度が大きくなり、液
晶の均一配向に影響を及ぼすが、本実施例においては該
含有率は１０〜３０重量％であることからそのような問
題もない。

【００３９】また、本実施例において無機絶縁膜２５
ａ，２５ｂの膜厚を５０〜１０００Åの範囲で、かつ、
微粒子３０，…の粒径よりも小さくしているため、配向
制御膜２６ａ，２６ｂの表面に効果的に凹凸形状を形成
することができる。したがって、上述のように液晶分子
の移動を適切に抑制できると共に、無機絶縁膜２５ａ，
２５ｂと配向制御膜２６ａ，２６ｂとの密着性も良く、
品質欠陥の削減にも寄与できる。

【００４０】さらに本実施例においては、透明微粒子や
金属アルコキサイド系材料の構成金属元素を適正に組み
合わせることにより、必要な特性を有する絶縁膜を形成
できる。すなわち、膜硬度に富む絶縁膜を得ることがで
き、適切な屈折率を有する絶縁膜を得ることができ、ま
た任意の誘電率を有する絶縁膜を得ることができる。そ
して、高誘電率化によって信号遅延に伴う表示特性の低
下を防止でき、充分な絶縁耐圧を有してショート等を防
止できる。なお、絶縁膜の膜質を良好にするためには、
Ｓｉ元素を含有させることが望ましい。

【００４１】本発明者は、本実施例による効果（液晶分
子の移動を抑制する効果）を確かめるべく、以下のよう
な実験を行った。〈実験１〉本実験にて用いた液晶表示素子は、透明電極
３ａ，３ｂが１０００Å厚のＩＴＯであり、ガラス基板
２ａ，２ｂの厚さは１．１mmである。また、無機絶縁膜
２５ａ，２５ｂを形成するための溶液としては、平均粒
径が４５０ÅのＳｉＯ₂ 微粒子をセラメート“ＲＴＺ−
６（触媒化成製、Ｔｉ，Ｓｉ，Ｚｒ系）”に２０重量％
だけ分散安定化させたコーティング液を用いた。そし
て、無機絶縁膜２５ａ，２５ｂの製造に際しては、この
溶液を転写印刷法によって基板２ａ，２ｂ上に塗布し、
その後、高圧水銀灯によって６Ｊ／cm² 程度のＵＶ光を
照射し、さらに３００℃にて１時間だけ加熱焼成した。
なお、このようにして形成された無機絶縁膜２５ａ，２
５ｂの厚さは１６０Åであった。一方、配向制御膜２６
ａ，２６ｂには、厚さ２５０Å程度の含フッ素ポリイミ
ド系配向膜を用い、該配向制御膜２６ａ，２６ｂには、
ナイロン殖毛布によって一方向ラビング処理を施した。
また、ビーズスペーサ７，…には、平均粒径が約１．５
μｍのシリカビーズを用いた。さらに、以下の特性を有
する強誘電性液晶を等方相下で真空注入して、室温まで
徐冷した。

【００４２】Ｔｅｍｐ３０ ℃ Ｐｓ５．８ｎＣ／cm² θチルト角１４．３° Δε 〜０

【００４３】

【化３】 82.3℃ 76.6℃ 54.8℃ -20.9℃ → → → → ＩｓｏＣｈＳｍＡＳｍＣ^* Ｃｒｙｓｔ ← ← ← ← 81.8℃ 77.3℃ 55.1℃ -2.5℃ なお、上述構成の液晶表示素子を作製し、±８Ｖ、１０
Hzの矩形波を室温で２３時間印加し、図２(a) に示すよ
うな層方向に離れた２点Ａ，Ｂでのセル厚変化を測定し
た。

【００４４】本実験によれば、Ａ，Ｂ両点ともセル厚の
変化は２％以下であり、液晶分子の移動は抑制されてい
ることが確認できた。また、この液晶表示素子を一対の
クロスニコル偏向板の間に挟み込んで表示品質を確認し
たところ、端部における表示ムラ等は確認されず、表示
品位の優れた液晶表示素子であることがわかった。〈実験２〉無機絶縁膜の溶液にセラメート“ＲＴＺ−６
（触媒化成製）”を用いる以外は、実験１と同様にして
液晶表示素子を作製した。

【００４５】この場合、セル厚の変化は８％程度あり、
駆動時には端部に表示ムラが確認された。〈実験３〉微粒子として、平均粒径が８０ÅのＳｉＯ₂
を用いた以外は、実験１と同様にして液晶表示素子を作
製した。

【００４６】この場合、セル厚の変化は８％程度あり、
駆動時には端部に表示ムラが確認された。〈実験４〉微粒子として、平均粒径が１５００ÅのＳｉ
Ｏ₂ を用いた以外は、実験１と同様にして液晶表示素子
を作製した。

【００４７】この場合、配向制御膜２６ａ，２６ｂの表
面には大きな凹凸が形成されてしまい、液晶の配向自体
にも悪影響を与え、また、表示品質の劣るものであっ
た。〈実験５〉微粒子（平均粒径が４５０ÅのＳｉＯ₂ 微粒
子）の含有量を５重量％とする以外は、実験１と同様に
して液晶表示素子を作製した。

【００４８】この場合、セル厚の変化は７％程度あり、
駆動時には端部に表示ムラが確認された。〈実験６〉微粒子（平均粒径が４５０ÅのＳｉＯ₂ 微粒
子）の含有量を３５重量％とする以外は、実験１と同様
にして液晶表示素子を作製した。

【００４９】この場合、配向制御膜２６ａ，２６ｂの表
面には大きな凹凸が形成されてしまい、液晶の配向自体
にも悪影響を与え、また、表示品質の劣るものであっ
た。〈実験７〉無機絶縁膜２５ａ，２５ｂを形成するための
溶液として、平均粒径が６００ÅのＳｉＯ₂ 微粒子を無
機コーティング剤“ＡＴ−７（日産化学製、Ｔｉ，Ｓ
ｉ，Ａｌ系）”に１５重量％だけ分散安定化させたコー
ティング液を用いた以外は、実験１と同様にして液晶表
示素子を作製した。

【００５０】この場合、セル厚の変化は３％以下であ
り、駆動時においても端部における表示ムラ等は確認さ
れなかった。〈実験８〉無機絶縁膜２５ａ，２５ｂを形成するための
溶液として、平均粒径が１０００ÅのＴｉＯ₂ 微粒子を
ＰＺＴ系強誘電体薄膜形成剤“ＰＺＴ（三菱マテリアル
製、Ｐｂ，Ｚｒ，Ｔｉ系）”に１０重量％だけ分散安定
化させたコーティング液を用いた以外は、実験１と同様
にして液晶表示素子を作製した。

【００５１】この場合、セル厚の変化は３％以下であ
り、駆動時においても端部における表示ムラ等は確認さ
れなかった。〈実験９〉無機絶縁膜２５ａ，２５ｂを形成するための
溶液として、平均粒径が３００ÅのＡｌ₂ Ｏ₃ 微粒子を
アトロン“ＮＴａ−７５０（日本曹達製、Ｔａ系）”に
３０重量％だけ分散安定化させたコーティング液を用
い、また配向制御膜２６ａ，２６ｂの膜厚を１００Åに
した以外は、実験１と同様にして液晶表示素子を作製し
た。

【００５２】この場合、セル厚の変化は４％以下であ
り、駆動時においても端部における表示ムラ等は確認さ
れなかった。〈実験１０〉無機絶縁膜２５ａ，２５ｂを形成するため
の溶液として、平均粒径が８００ÅのＳｉＯ₂ 微粒子を
“ＯＣＤ（東京応化製、Ｓｉ系）”に１０重量％だけ分
散安定化させたコーティング液を用いた以外は、実験１
と同様にして液晶表示素子を作製した。

【００５３】この場合、セル厚の変化は４％以下であ
り、駆動時においても端部における表示ムラ等は確認さ
れなかった。〈実験１１〉無機絶縁膜２５ａ，２５ｂを形成するため
の溶液として、平均粒径が１００ÅのＺｒＯ₂ 微粒子を
“ＭＯＦＴｉ−ＳｉＦｉｌｍ（東京応化製、Ｔｉ，
Ｓｉ系）”に３０重量％だけ分散安定化させたコーティ
ング液を用い、また、無機絶縁膜２５ａ，２５ｂ及び配
向制御膜２６ａ，２６ｂの膜厚を共に５０Åにした以外
は、実験１と同様にして液晶表示素子を作製した。

【００５４】この場合、セル厚の変化は３％以下であ
り、駆動時においても端部における表示ムラ等は確認さ
れなかった。

【００５５】最後に、上記液晶表示素子２０の周辺機器
について、図４に沿って簡単に説明する。

【００５６】本実施例に係る液晶表示素子２０には走査
信号印加回路４０２及び情報信号印加回路４０３が接続
されており、これらの回路４０２，４０３には、走査信
号制御回路４０４及び情報信号制御回路４０６、駆動制
御回路４０５、及びグラフィックコントローラ４０７が
順に接続されている。そして、駆動制御回路４０５を介
してグラフィックコントローラ４０７から走査信号制御
回路４０４及び情報信号制御回路４０６へは、データと
走査方式信号とが送信されるようになっている。このう
ちのデータは、これらの回路４０４，４０６によってア
ドレスデータと表示データとに変換され、また、他方の
走査方式信号は、そのまま走査信号印加回路４０２及び
情報信号印加回路４０３に送られるようになっている。
さらに、走査信号印加回路４０２は、アドレスデータに
よって決まる透明電極（走査電極）に走査方式信号によ
って決まる波形の走査信号を印加し、また情報信号印加
回路４０３は、表示データによって送られる白又は黒の
表示内容と走査方式信号の２つによって決まる波形の情
報信号を印加するように構成されている。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
配向制御膜の表面に凹凸が形成されていると共に、無機
絶縁膜がＳｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ａｌ，Ｐｂのいずれ
かの金属の酸化物を含有しているため、液晶分子の移動
が抑制できる。また、無機絶縁膜中に含有する微粒子の
平均粒径を１００〜１０００Åの範囲にすることによ
り、配向制御膜の表面に適正な凹凸を形成して、液晶分
子の移動を効果的に抑制できる。さらに、該微粒子の含
有率を１０〜３０重量％の範囲にすることにより、配向
制御膜の表面に適正な凹凸を形成して、液晶分子の移動
を効果的に抑制できる。以上のように、液晶分子の移動
が抑制されるため、液晶表示素子を駆動した場合におけ
るセル層増加部及び空隙部の発生を防止し、表示品質を
良好に保つことができる。また、該駆動時におけるセル
厚の変化を防止して、その駆動制御を簡単にできる。

【００５８】そして、かかる液晶表示素子を情報伝達装
置に適用することにより、情報の表示品質に優れ、かつ
駆動制御の簡単な情報伝達装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の強誘電液晶表示素子の構造を示す断面
図。

【図２】従来の問題点を説明するための図であり、(a)
は電圧印加前のセル状態を示す図、(b) は電圧印加後の
セル状態を示す図、(c) はスメクチック層の生成方向を
示す模式図、(d) は(c) の詳細図。

【図３】本発明に係る強誘電液晶表示素子の構造を示す
断面図。

【図４】液晶表示素子の周辺機器を説明するためのブロ
ック図。

【符号の説明】

１液晶表示素子（液晶素子）２ａ，２ｂガラス基板（基板）３ａ，３ｂ透明電極（電極）９強誘電性カイラルスメクチック液晶２０液晶表示素子（液晶素子）２６ａ，２６ｂ配向制御膜２５ａ，２５ｂ無機絶縁膜３０，… 微粒子４０４走査信号制御回路４０６情報信号制御回路４０７グラフィックコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極が形成されると共に相対向するよう
に配置された２枚の基板と、これらの電極を被覆するよ
うに前記２枚の基板上にそれぞれ形成された無機絶縁膜
と、前記２枚の基板上の少なくとも一方の無機絶縁膜上
に形成された配向制御膜と、前記２枚の基板間に挟持さ
れたカイラルスメクチック液晶と、を備え、かつ、前記
無機絶縁膜中に透明な微粒子を含有させることにより前
記配向制御膜の表面に凹凸を形成する液晶素子におい
て、前記無機絶縁膜が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ａｌ，Ｐ
ｂのいずれかの金属の酸化物を少なくとも１種類含有す
る、ことを特徴とする液晶素子。
【請求項２】前記微粒子の平均粒径が１００〜１００
０Åである、ことを特徴とする請求項１記載の液晶素子。
【請求項３】前記微粒子の含有率が１０〜３０重量％
である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶素子。
【請求項４】前記無機絶縁膜が、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｔａ，Ａｌ，Ｐｂのうちの２種以上の金属の酸化物によ
り形成されてなる、請求項１乃至３のいずれか１項記載の液晶素子。
【請求項５】データ信号及び走査方式信号を出力する
グラフィックコントローラと、走査線アドレスデータ及び走査方式信号を出力する走査
信号制御回路と、表示データ及び走査方式信号を出力する情報信号制御回
路と、請求項１乃至４のいずれか１項記載の液晶素子と、を備えてなる情報伝達装置。