JPH0836165A - 強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置 - Google Patents
強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置Info
- Publication number
- JPH0836165A JPH0836165A JP19216094A JP19216094A JPH0836165A JP H0836165 A JPH0836165 A JP H0836165A JP 19216094 A JP19216094 A JP 19216094A JP 19216094 A JP19216094 A JP 19216094A JP H0836165 A JPH0836165 A JP H0836165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- fine particles
- ferroelectric liquid
- orientation
- crystal device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】液晶分子の移動を抑制してセル厚変化に伴う欠
陥の発生を防止すると共に、ラビング処理に伴う配向制
御膜の剥れや配向の乱れを低減し、電極の露呈に伴うシ
ョートの発生を防止する。 【構成】液晶素子の製造に際しては、基板1a,1bに
形成する絶縁膜5a,5bの中に多数の微粒子13,…
を混入しておく。なお、これら微粒子13,…の直径
は、絶縁膜5a,5bの厚さの1/3〜1/30程度の
小さなものにしておく。従って、作製された液晶素子を
駆動しても液晶分子は微粒子13,…の作用によって移
動せず、また、これらの微粒子13,…はかなり小さく
配向制御膜6a,6bの表面にはほとんど凹凸が形成さ
れないため、ラビング処理を施しても配向制御膜6a,
6bの剥れはない。
陥の発生を防止すると共に、ラビング処理に伴う配向制
御膜の剥れや配向の乱れを低減し、電極の露呈に伴うシ
ョートの発生を防止する。 【構成】液晶素子の製造に際しては、基板1a,1bに
形成する絶縁膜5a,5bの中に多数の微粒子13,…
を混入しておく。なお、これら微粒子13,…の直径
は、絶縁膜5a,5bの厚さの1/3〜1/30程度の
小さなものにしておく。従って、作製された液晶素子を
駆動しても液晶分子は微粒子13,…の作用によって移
動せず、また、これらの微粒子13,…はかなり小さく
配向制御膜6a,6bの表面にはほとんど凹凸が形成さ
れないため、ラビング処理を施しても配向制御膜6a,
6bの剥れはない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を利用し
た液晶素子及びそれを用いた液晶装置に関する。
た液晶素子及びそれを用いた液晶装置に関する。
【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)及びラガーウォ
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436792
4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(SmC* )又はH相(SmH* )を有し、この状態
において、加えら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、且つ電
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)及びラガーウォ
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436792
4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(SmC* )又はH相(SmH* )を有し、この状態
において、加えら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、且つ電
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
い利用が期待されている。
【0003】ここで、強誘電性液晶の配向について説明
する。
する。
【0004】上述した強誘電性液晶はC1及びC2の2
種類の配向状態を有する。そして、これらの配向状態
は、図1に示すようなスメクチック層のシェブロン構造
の違いで説明されている。なお、図中の符号31はスメ
クチック層を、符号32はC1配向領域を、符号38は
C2配向領域を、それぞれ示している。スメクチック液
晶は、一般に層構造を持つが、SmA相からSmC相ま
たはSm* C相に転移すると層間隔が縮むので、図1に
示すように、層が上下基板(1a,1b)の中央付近で
折れ曲がった構造(シェブロン構造)をとる。ここで、
折れ曲がる方向(配向状態)は、図1に示すように、C
1とC2の2つ有り得るが、良く知られているように一
軸性配向(ラビング)によって基板界面の液晶分子は基
板に対して角度をなし(プレチルト)、その方向はラビ
ング方向Aに向かって液晶分子が頭をもたげる(先端が
浮いた格好になる)向きである。このプレチルトのため
にC1配向とC2配向とは弾性エネルギー的に等価でな
く、ある温度で転移が起こることがある。また、機械的
な歪みで転移が起こることもある。図1の層構造を平面
的に見ると、ラビング方向Aに向かってC1配向からC
2配向に移るときの境界34はジグザグの稲妻状でライ
トニング欠陥と呼ばれ、C2配向からC1配向に移ると
きの境界35は幅の広いゆるやかな曲線状で、ヘアピン
欠陥と呼ばれる。
種類の配向状態を有する。そして、これらの配向状態
は、図1に示すようなスメクチック層のシェブロン構造
の違いで説明されている。なお、図中の符号31はスメ
クチック層を、符号32はC1配向領域を、符号38は
C2配向領域を、それぞれ示している。スメクチック液
晶は、一般に層構造を持つが、SmA相からSmC相ま
たはSm* C相に転移すると層間隔が縮むので、図1に
示すように、層が上下基板(1a,1b)の中央付近で
折れ曲がった構造(シェブロン構造)をとる。ここで、
折れ曲がる方向(配向状態)は、図1に示すように、C
1とC2の2つ有り得るが、良く知られているように一
軸性配向(ラビング)によって基板界面の液晶分子は基
板に対して角度をなし(プレチルト)、その方向はラビ
ング方向Aに向かって液晶分子が頭をもたげる(先端が
浮いた格好になる)向きである。このプレチルトのため
にC1配向とC2配向とは弾性エネルギー的に等価でな
く、ある温度で転移が起こることがある。また、機械的
な歪みで転移が起こることもある。図1の層構造を平面
的に見ると、ラビング方向Aに向かってC1配向からC
2配向に移るときの境界34はジグザグの稲妻状でライ
トニング欠陥と呼ばれ、C2配向からC1配向に移ると
きの境界35は幅の広いゆるやかな曲線状で、ヘアピン
欠陥と呼ばれる。
【0005】ここで、強誘電性液晶を配向するために一
軸性配向処理が施された一対の基板を備え、該一対の基
板を、一軸性配向方向が相互にほぼ平行で同一方向にな
るように対向配置した液晶素子において、強誘電性液晶
のプレチルト角をαとし、チルト角(コーン角の1/
2)をΘとし、Sm* C層の傾斜角をδとし、強誘電性
液晶が次式で表される配向状態を有するようにすると、
C1配向状態に於いてさらにシェブロン構造を有する4
つの状態が存在する。
軸性配向処理が施された一対の基板を備え、該一対の基
板を、一軸性配向方向が相互にほぼ平行で同一方向にな
るように対向配置した液晶素子において、強誘電性液晶
のプレチルト角をαとし、チルト角(コーン角の1/
2)をΘとし、Sm* C層の傾斜角をδとし、強誘電性
液晶が次式で表される配向状態を有するようにすると、
C1配向状態に於いてさらにシェブロン構造を有する4
つの状態が存在する。
【0006】
【数1】Θ<α+δ この4つのC1配向状態は、従来のC1配向状態とは異
なっており、中でも4つのC1配向状態のうちの2つの
状態は、双安定状態(ユニフォーム状態)を形成してい
る。ここで、無電界時のみかけのチルト角をθa(2つ
の安定状態における光学軸のなす角度の1/2)とすれ
ば、C1配向状態における4つの状態のうち、次式の関
係を示す状態をユニフォーム状態という。
なっており、中でも4つのC1配向状態のうちの2つの
状態は、双安定状態(ユニフォーム状態)を形成してい
る。ここで、無電界時のみかけのチルト角をθa(2つ
の安定状態における光学軸のなす角度の1/2)とすれ
ば、C1配向状態における4つの状態のうち、次式の関
係を示す状態をユニフォーム状態という。
【0007】
【数2】Θ>θa>Θ/2 ユニフォーム状態においては、その光学的性質からみて
液晶分子(ダイレクタ)が上下基板間でねじれていない
と考えられる。図2(a) はC1配向の各状態における基
板間の各位置でのダイレクタの配置を示す模式図であ
る。図中51〜54は各状態においてダイレクタをコー
ンの底面に投影し、これを底面方向から見た様子を示し
ており、Cダイレクタといわれる。この図で、符号51
および52がスプレイ状態、符号53および54がユニ
フォーム状態と考えられるCダイレクタの配置である。
同図から分かるとおり、ユニフォームの2状態53と5
4においては、上下いずれかの基板界面の液晶分子の位
置がスプレイ状態の位置と入れ替わっている。図2(b)
はC2配向を示しており、界面のスイッチングはなく内
部のスイッチングで2状態55と56がある。このC1
配向のユニフォーム状態は、従来用いていたC2配向に
おける双安定状態より大きなチルト角θaを生じ、輝度
大きくしかもコントラストが高い。
液晶分子(ダイレクタ)が上下基板間でねじれていない
と考えられる。図2(a) はC1配向の各状態における基
板間の各位置でのダイレクタの配置を示す模式図であ
る。図中51〜54は各状態においてダイレクタをコー
ンの底面に投影し、これを底面方向から見た様子を示し
ており、Cダイレクタといわれる。この図で、符号51
および52がスプレイ状態、符号53および54がユニ
フォーム状態と考えられるCダイレクタの配置である。
同図から分かるとおり、ユニフォームの2状態53と5
4においては、上下いずれかの基板界面の液晶分子の位
置がスプレイ状態の位置と入れ替わっている。図2(b)
はC2配向を示しており、界面のスイッチングはなく内
部のスイッチングで2状態55と56がある。このC1
配向のユニフォーム状態は、従来用いていたC2配向に
おける双安定状態より大きなチルト角θaを生じ、輝度
大きくしかもコントラストが高い。
【0008】ところで、上述した強誘電性液晶素子にお
いては、長時間駆動し続けると液晶分子が移動してセル
端部のセル厚が増加していき、黄色に色付いて見えてく
るという現象(以下、“黄変”とする)が認められる。
すなわち、一軸性配向処理方向Aと液晶分子の平均分子
軸方向21、21´とが図3(a) に示す関係になるよう
に液晶素子を作成し、例えば、平均分子軸方向が符号2
1に示す方向である場合に液晶がスイッチングしない程
度の適当な交流電界を印加すると、液晶分子は矢印22
方向に移動し、図2(b) に示すセル端部23にて黄変が
発生する。なお、このような黄変は配向状態に依存して
おり、上述したC2配向では極めて起こりにくく、C1
配向で旦つユニフォーム配向の場合には顕著に観測され
る。
いては、長時間駆動し続けると液晶分子が移動してセル
端部のセル厚が増加していき、黄色に色付いて見えてく
るという現象(以下、“黄変”とする)が認められる。
すなわち、一軸性配向処理方向Aと液晶分子の平均分子
軸方向21、21´とが図3(a) に示す関係になるよう
に液晶素子を作成し、例えば、平均分子軸方向が符号2
1に示す方向である場合に液晶がスイッチングしない程
度の適当な交流電界を印加すると、液晶分子は矢印22
方向に移動し、図2(b) に示すセル端部23にて黄変が
発生する。なお、このような黄変は配向状態に依存して
おり、上述したC2配向では極めて起こりにくく、C1
配向で旦つユニフォーム配向の場合には顕著に観測され
る。
【0009】そして、このような黄変は表示品質を劣化
させるものであることから、液晶分子の移動を抑制する
方法については従来より種々提案されている(特開平5
−273537号公報など)。その一例を、図4(a) 及
び(b) に沿って簡単に説明する。
させるものであることから、液晶分子の移動を抑制する
方法については従来より種々提案されている(特開平5
−273537号公報など)。その一例を、図4(a) 及
び(b) に沿って簡単に説明する。
【0010】図に示す液晶素子P0 は、相対向するよう
に配置された一対の基板1a,1bを備えており、ま
た、該素子P0 は、これらの基板間に強誘電性液晶が挟
持されることにより構成されている。さらに、各基板1
a,1bの表面には、図4(a)及び(b) に詳示するよう
に、透明電極2a,2bがそれぞれ形成されており、各
透明電極2a,2bは、微粒子3,…の混入された絶縁
膜5a,5bによってそれぞれ被覆されている。また、
各絶縁膜5a,5bは配向制御膜6a,6bによって被
覆されており、これら配向制御膜6a,6bには前記微
粒子3,…による所定分布・所定高低差の凹凸が形成さ
れている。そして、上述した液晶分子の移動現象は配向
制御膜の表面状態(物理的状態)に強く依存しているこ
とから、上記凹凸によって液晶分子の移動が抑制され、
黄変の発生が低減されることとなる。
に配置された一対の基板1a,1bを備えており、ま
た、該素子P0 は、これらの基板間に強誘電性液晶が挟
持されることにより構成されている。さらに、各基板1
a,1bの表面には、図4(a)及び(b) に詳示するよう
に、透明電極2a,2bがそれぞれ形成されており、各
透明電極2a,2bは、微粒子3,…の混入された絶縁
膜5a,5bによってそれぞれ被覆されている。また、
各絶縁膜5a,5bは配向制御膜6a,6bによって被
覆されており、これら配向制御膜6a,6bには前記微
粒子3,…による所定分布・所定高低差の凹凸が形成さ
れている。そして、上述した液晶分子の移動現象は配向
制御膜の表面状態(物理的状態)に強く依存しているこ
とから、上記凹凸によって液晶分子の移動が抑制され、
黄変の発生が低減されることとなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述従
来例のように配向制御膜の表面に、高低差の大きな凹凸
を形成した場合には、ラビング処理によって配向制御膜
が剥れ易くなり、該膜が剥れた場合には配向が乱れてマ
ージンが著しく減少して不十分になるという問題があっ
た。また、絶縁膜中の微粒子の移動に伴い電極層が露呈
しショートして表示性能を著しく損なってしまうという
問題があった。
来例のように配向制御膜の表面に、高低差の大きな凹凸
を形成した場合には、ラビング処理によって配向制御膜
が剥れ易くなり、該膜が剥れた場合には配向が乱れてマ
ージンが著しく減少して不十分になるという問題があっ
た。また、絶縁膜中の微粒子の移動に伴い電極層が露呈
しショートして表示性能を著しく損なってしまうという
問題があった。
【0012】そこで、本発明は、液晶分子の移動を抑え
て黄変の発生を抑制すると共に配向制御膜の剥れ等を防
止する強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置を提
供することを目的とするものである。
て黄変の発生を抑制すると共に配向制御膜の剥れ等を防
止する強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置を提
供することを目的とするものである。
【0013】
【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、相対向するように配置された
一対の基板と、これらの基板上にそれぞれ形成された一
対の電極群と、各電極群をそれぞれ被覆するように形成
された一対の絶縁膜と、各絶縁膜をそれぞれ被覆するよ
うに形成された一対の配向制御膜と、前記一対の基板間
に挟持された強誘電性液晶とを備えた強誘電性液晶素子
に関し、特に、前記一対の絶縁膜のうちの少なくとも一
方の絶縁膜中に、該絶縁膜の厚さの1/3〜1/30の
直径の微粒子を多数混入させた、ことを特徴とする。こ
の場合、前記絶縁膜が100〜3000Åの厚さであ
る、ようにすると好ましい。また、前記強誘電性液晶が
少なくとも2つの安定状態を示し、かつ、みかけのチル
ト角θaとチルト角Θとの関係が、 Θ>θa>Θ/2 である、ようにすると好ましい。さらに、前記絶縁膜が
塗布型絶縁膜である、ようにしてもよい。また、前記微
粒子が無機酸化物微粒子である、ようにすると好まし
い。
みなされたものであって、相対向するように配置された
一対の基板と、これらの基板上にそれぞれ形成された一
対の電極群と、各電極群をそれぞれ被覆するように形成
された一対の絶縁膜と、各絶縁膜をそれぞれ被覆するよ
うに形成された一対の配向制御膜と、前記一対の基板間
に挟持された強誘電性液晶とを備えた強誘電性液晶素子
に関し、特に、前記一対の絶縁膜のうちの少なくとも一
方の絶縁膜中に、該絶縁膜の厚さの1/3〜1/30の
直径の微粒子を多数混入させた、ことを特徴とする。こ
の場合、前記絶縁膜が100〜3000Åの厚さであ
る、ようにすると好ましい。また、前記強誘電性液晶が
少なくとも2つの安定状態を示し、かつ、みかけのチル
ト角θaとチルト角Θとの関係が、 Θ>θa>Θ/2 である、ようにすると好ましい。さらに、前記絶縁膜が
塗布型絶縁膜である、ようにしてもよい。また、前記微
粒子が無機酸化物微粒子である、ようにすると好まし
い。
【0014】一方、本発明に係る液晶装置は、上述した
いずれか記載の強誘電性液晶素子を備え、強誘電性液晶
を制御することによって諸機能をもたせた液晶装置であ
る。
いずれか記載の強誘電性液晶素子を備え、強誘電性液晶
を制御することによって諸機能をもたせた液晶装置であ
る。
【0015】
【作用】以上構成に基づき、液晶素子を駆動したときに
液晶分子が移動しようとしても、該液晶分子の移動は、
前記絶縁膜中に混入された多数の微粒子によって抑制さ
れる。また、微粒子の直径は、前記絶縁膜の厚さの1/
3〜1/30と小さいことから、該微粒子によって前記
配向制御膜の表面に形成される凹凸はあまり大きくな
い。
液晶分子が移動しようとしても、該液晶分子の移動は、
前記絶縁膜中に混入された多数の微粒子によって抑制さ
れる。また、微粒子の直径は、前記絶縁膜の厚さの1/
3〜1/30と小さいことから、該微粒子によって前記
配向制御膜の表面に形成される凹凸はあまり大きくな
い。
【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。なお、図4に示すものと同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。
て説明する。なお、図4に示すものと同一部分は同一符
号を付して説明を省略する。
【0017】まず、本実施例に係る液晶素子(強誘電性
液晶素子)Pの構造について、図5に沿って説明する。
液晶素子)Pの構造について、図5に沿って説明する。
【0018】本実施例に係る液晶素子Pにおいて、透明
電極(電極群)2a,2bの厚さは300〜300Å程
度であり、強誘電性液晶としては、好ましくは、少なく
とも2つの安定状態をもつ非螺旋構造の強誘電性スメク
チック液晶が用いられる。また、絶縁膜5a,5bには
多数の微粒子13,…が混入されている。この微粒子1
3,…は、Ti,Si,Zr,Al,Ta等の無機酸化
物(例えば、SiOX微粒子)からなり、微粒子13,
…の直径は、絶縁膜5a,5bの厚さの1/3〜1/3
0とかなり小さく設定されている。微粒子混入の濃度は
5〜40wt%程度が適当である。5%以下では本発明
の効果は極めて小さいと予想され、また、40%を越え
ると凝集が激しく溶媒中に均一に分散させるのが極めて
困難になる恐れがある。特に好ましい分散性を得る範囲
は10〜25wt%である。また、絶縁膜5a,5b
は、これらの微粒子13,…を有機溶媒(例えば、主溶
媒ヘキシレングリコール)に分散させた溶液を塗布、焼
成することにより形成されている。さらに、本実施例に
おいては配向制御膜6a,6bの厚さを20〜1000
Åとしている。
電極(電極群)2a,2bの厚さは300〜300Å程
度であり、強誘電性液晶としては、好ましくは、少なく
とも2つの安定状態をもつ非螺旋構造の強誘電性スメク
チック液晶が用いられる。また、絶縁膜5a,5bには
多数の微粒子13,…が混入されている。この微粒子1
3,…は、Ti,Si,Zr,Al,Ta等の無機酸化
物(例えば、SiOX微粒子)からなり、微粒子13,
…の直径は、絶縁膜5a,5bの厚さの1/3〜1/3
0とかなり小さく設定されている。微粒子混入の濃度は
5〜40wt%程度が適当である。5%以下では本発明
の効果は極めて小さいと予想され、また、40%を越え
ると凝集が激しく溶媒中に均一に分散させるのが極めて
困難になる恐れがある。特に好ましい分散性を得る範囲
は10〜25wt%である。また、絶縁膜5a,5b
は、これらの微粒子13,…を有機溶媒(例えば、主溶
媒ヘキシレングリコール)に分散させた溶液を塗布、焼
成することにより形成されている。さらに、本実施例に
おいては配向制御膜6a,6bの厚さを20〜1000
Åとしている。
【0019】なお、本実施例においては、強誘電性液晶
にはカイラルスメクチック相状態のものを用いることが
でき、例えば、下記の相転移温度及び物性値を示すピリ
ミジン系混合液晶を用いることができる。
にはカイラルスメクチック相状態のものを用いることが
でき、例えば、下記の相転移温度及び物性値を示すピリ
ミジン系混合液晶を用いることができる。
【0020】
【化1】 ピリミジン系液晶A チルト角 Θ =14°(30℃) 層の傾料角 δ =11°(30℃) 見かけのチルト角 θa=11°(30℃) 上記ピリミジン系液晶Aにおいては、プレチルト角α
を、例えば17°となるように配向制御膜6a,6bを
配向処理することにより、前記数1式及び数2式を満た
し、上述のC1ユニフォーム配向を得ることができる。
を、例えば17°となるように配向制御膜6a,6bを
配向処理することにより、前記数1式及び数2式を満た
し、上述のC1ユニフォーム配向を得ることができる。
【0021】上記ピリミジン系液晶は例えば、以下の組
成物として調製される。
成物として調製される。
【0022】
【表1】 R1 〜R2 は直鎖アルキル基である。又、30℃で自発
分極Ps=6.2nc/cm2 である。
分極Ps=6.2nc/cm2 である。
【0023】なお、上述した絶縁膜5a,5bの形成
は、溶液を塗布・焼成することにより行っても良く、ま
た、スパッタ膜との複層構造でもよい。
は、溶液を塗布・焼成することにより行っても良く、ま
た、スパッタ膜との複層構造でもよい。
【0024】ついで、上述実施例の作用について説明す
る。
る。
【0025】本実施例に係る液晶素子Pを駆動しても、
絶縁膜中に分散された多数の微粒子13,…によって液
晶分子の移動は抑制される。なお、これら微粒子13,
…は、その直径が絶縁膜5a,5bの厚さの1/3〜1
/30と、かなり小さいものであり、該微粒子13,…
によって配向制御膜表面に形成される凹凸、特に、高低
差はかなり小さいものとなる。
絶縁膜中に分散された多数の微粒子13,…によって液
晶分子の移動は抑制される。なお、これら微粒子13,
…は、その直径が絶縁膜5a,5bの厚さの1/3〜1
/30と、かなり小さいものであり、該微粒子13,…
によって配向制御膜表面に形成される凹凸、特に、高低
差はかなり小さいものとなる。
【0026】次に、本実施例の効果について説明する。
【0027】本実施例によれば、絶縁膜5a,5bの中
には多数の微粒子13,…が混入されているため、液晶
素子Pの駆動に伴い液晶分子が移動しようとしても該液
晶分子の移動は抑制される。従って、上記従来例にて述
べたようなセル厚の増大や黄変の発生が低減されて、均
一な表示状態を確保できる。また、本実施例において
は、配向制御膜6a,6bの表面の凹凸はかなり小さい
ものであるため、ラビング処理に伴う配向制御膜6a,
6bの剥れもなく、配向の乱れを低減でき、電極の露呈
に伴うショートの発生も防止できる。
には多数の微粒子13,…が混入されているため、液晶
素子Pの駆動に伴い液晶分子が移動しようとしても該液
晶分子の移動は抑制される。従って、上記従来例にて述
べたようなセル厚の増大や黄変の発生が低減されて、均
一な表示状態を確保できる。また、本実施例において
は、配向制御膜6a,6bの表面の凹凸はかなり小さい
ものであるため、ラビング処理に伴う配向制御膜6a,
6bの剥れもなく、配向の乱れを低減でき、電極の露呈
に伴うショートの発生も防止できる。
【0028】なお、本発明者は上記効果を確認するため
の実験を行った。以下、その実験の内容を簡単に説明す
る。 〈実験1〉本実験においては、基板1a,1bに、厚さ
が1.1mmのガラス基板を用い、透明電極2a,2b
には、厚さが約1000ÅのITO膜を用いた。また、
絶縁膜5a,5bの形成には、塗布型絶縁膜溶液セラメ
ートRTZ−6(触媒化成製)に平均粒径350ÅのS
iO2 微粒子を20wt%だけ分散させた溶液を用い、
該溶液を展色板を用いて印刷法にて塗布し、かつ80℃
の温度で3分前後乾燥させ、さらにその後、300℃の
温度で60分間本焼成することにより絶縁膜5a,5b
を形成した。なお、該絶縁膜5a,5bの厚さは、約1
000Åとなるようにした。
の実験を行った。以下、その実験の内容を簡単に説明す
る。 〈実験1〉本実験においては、基板1a,1bに、厚さ
が1.1mmのガラス基板を用い、透明電極2a,2b
には、厚さが約1000ÅのITO膜を用いた。また、
絶縁膜5a,5bの形成には、塗布型絶縁膜溶液セラメ
ートRTZ−6(触媒化成製)に平均粒径350ÅのS
iO2 微粒子を20wt%だけ分散させた溶液を用い、
該溶液を展色板を用いて印刷法にて塗布し、かつ80℃
の温度で3分前後乾燥させ、さらにその後、300℃の
温度で60分間本焼成することにより絶縁膜5a,5b
を形成した。なお、該絶縁膜5a,5bの厚さは、約1
000Åとなるようにした。
【0029】一方、配向制御膜6a,6bは、日立化成
(株)製のポリアミド酸LQ1802の1%NMP溶液
をスピナーにて塗布し、270℃の温度で60分間焼成
することにより形成し、その厚さを200Åとした。そ
して、このように、透明電極2a,2b、絶縁膜5a,
5b及び配向制御膜6a,6bを形成した2枚の基板1
a,1bに対して、ナイロン布でラビング処理を施し、
該ラビングの方向が同一となるように2枚の基板1a,
1bを貼り合わせた。なお、これらの基板1a,1bの
間には、直径1.2μmのシリカビーズをスペーサとし
て多数介装させ、これらの基板1a,1bが、所定間隙
を有し、かつ平行に配置されるようにした。また、この
ようにして貼り合わせた基板1a,1bの間隙にはピリ
ミジン系混合液晶を100℃の温度で注入し、液晶素子
Pを作製した。
(株)製のポリアミド酸LQ1802の1%NMP溶液
をスピナーにて塗布し、270℃の温度で60分間焼成
することにより形成し、その厚さを200Åとした。そ
して、このように、透明電極2a,2b、絶縁膜5a,
5b及び配向制御膜6a,6bを形成した2枚の基板1
a,1bに対して、ナイロン布でラビング処理を施し、
該ラビングの方向が同一となるように2枚の基板1a,
1bを貼り合わせた。なお、これらの基板1a,1bの
間には、直径1.2μmのシリカビーズをスペーサとし
て多数介装させ、これらの基板1a,1bが、所定間隙
を有し、かつ平行に配置されるようにした。また、この
ようにして貼り合わせた基板1a,1bの間隙にはピリ
ミジン系混合液晶を100℃の温度で注入し、液晶素子
Pを作製した。
【0030】本発明者がラビング処理後の配向制御膜6
a,6bの表面をSEM(走査型電子顕微鏡)を用いて
観察したところ、絶縁膜中に上述のように微粒子13,
…を分散させたにもかかわらず、配向制御膜6a,6b
の表面には該微粒子13,…による凹凸は観察されず、
配向制御膜6a,6bの表面が平滑であることを確認し
た。また、従来例にて説明したような配向制御膜6a,
6bの剥れも発見されず、ピリミジン系混合液晶はきれ
いな均一C1配向を呈していた。さらに、絶縁膜5a,
5bと微粒子13,…との境界部分が配向制御膜6a,
6bの表面に露呈したり、あるいは配向制御膜6a,6
bの表面に凸な微粒子13,…がラビングによって移動
して電極2a,2bが露呈する等の状態は観察されなか
った。
a,6bの表面をSEM(走査型電子顕微鏡)を用いて
観察したところ、絶縁膜中に上述のように微粒子13,
…を分散させたにもかかわらず、配向制御膜6a,6b
の表面には該微粒子13,…による凹凸は観察されず、
配向制御膜6a,6bの表面が平滑であることを確認し
た。また、従来例にて説明したような配向制御膜6a,
6bの剥れも発見されず、ピリミジン系混合液晶はきれ
いな均一C1配向を呈していた。さらに、絶縁膜5a,
5bと微粒子13,…との境界部分が配向制御膜6a,
6bの表面に露呈したり、あるいは配向制御膜6a,6
bの表面に凸な微粒子13,…がラビングによって移動
して電極2a,2bが露呈する等の状態は観察されなか
った。
【0031】一方、作製した液晶素子Pの配向を、図3
(a) に示す平均分子軸方向21に揃え、パルス幅Δ=2
5μs、電圧振幅TPP=40V、1/2デュ−ティの矩
形波を約12時間印加し、その後、前記同図(b) に示す
領域23のセル厚を観察したところ、初期に比較して約
15%しか増加しなかった。また、この液晶素子Pをク
ロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に配置し、色付
きを目視により観察したところ、色付きした部分(すな
わち、セル厚の増加した部分)は観察されなかった。 〈実験2〉本実験においては微粒子の直径を450Å
と、実験1に比べて大きくした。また、絶縁膜5a,5
bの厚さを200Åとした。一方、配向制御膜6a,6
bの厚さを、実験1に比べて薄くし、具体的には150
Åとした。
(a) に示す平均分子軸方向21に揃え、パルス幅Δ=2
5μs、電圧振幅TPP=40V、1/2デュ−ティの矩
形波を約12時間印加し、その後、前記同図(b) に示す
領域23のセル厚を観察したところ、初期に比較して約
15%しか増加しなかった。また、この液晶素子Pをク
ロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に配置し、色付
きを目視により観察したところ、色付きした部分(すな
わち、セル厚の増加した部分)は観察されなかった。 〈実験2〉本実験においては微粒子の直径を450Å
と、実験1に比べて大きくした。また、絶縁膜5a,5
bの厚さを200Åとした。一方、配向制御膜6a,6
bの厚さを、実験1に比べて薄くし、具体的には150
Åとした。
【0032】なお、それ以外の条件は実験1と同じにし
た。すなわち、厚さ1.1mmのガラス基板を用い、該
基板上には厚さが約1000Åの透明電極2a,2b
(ITO膜)を形成した。また、絶縁膜5a,5bは、
塗布型絶縁膜溶液セラメートRTZ−6(触媒化成製)
にSiO2 微粒子(但し、平均粒径は450Å)を20
wt%だけ分散させた溶液を用いて形成し、印刷法、及
び上述と同一条件の乾燥・焼成を行うことにより形成し
た。
た。すなわち、厚さ1.1mmのガラス基板を用い、該
基板上には厚さが約1000Åの透明電極2a,2b
(ITO膜)を形成した。また、絶縁膜5a,5bは、
塗布型絶縁膜溶液セラメートRTZ−6(触媒化成製)
にSiO2 微粒子(但し、平均粒径は450Å)を20
wt%だけ分散させた溶液を用いて形成し、印刷法、及
び上述と同一条件の乾燥・焼成を行うことにより形成し
た。
【0033】一方、配向制御膜6a,6bも、実験1と
同じ溶液を塗布した後に、実験1と同じ条件で焼成する
ことにより形成した。さらに、ラビング処理を施した後
に、シリカビーズ等を用いて液晶素子Pを組み立て、そ
の中にピリミジン系混合液晶を注入した。
同じ溶液を塗布した後に、実験1と同じ条件で焼成する
ことにより形成した。さらに、ラビング処理を施した後
に、シリカビーズ等を用いて液晶素子Pを組み立て、そ
の中にピリミジン系混合液晶を注入した。
【0034】本発明者が、配向制御膜6a,6bの形成
前に、絶縁膜5a,5bの表面をSTM(走査型トンネ
ル顕微鏡)を用いて観察したところ、微粒子が絶縁膜5
a,5bの表面に露呈していることが確認された。な
お、これら微粒子による凹凸の高低差は150〜400
Å程度であった。また、ピリミジン系混合液晶はC1ユ
ニフォーム配向であったが、その配向は、実験1のもの
に比べてムラが多く汚いものであった。さらに、駆動条
件や駆動温度によってはC2配向の出現が著しく、その
ため、液晶素子の表示性能は実験1のものに比べて劣っ
ていた。
前に、絶縁膜5a,5bの表面をSTM(走査型トンネ
ル顕微鏡)を用いて観察したところ、微粒子が絶縁膜5
a,5bの表面に露呈していることが確認された。な
お、これら微粒子による凹凸の高低差は150〜400
Å程度であった。また、ピリミジン系混合液晶はC1ユ
ニフォーム配向であったが、その配向は、実験1のもの
に比べてムラが多く汚いものであった。さらに、駆動条
件や駆動温度によってはC2配向の出現が著しく、その
ため、液晶素子の表示性能は実験1のものに比べて劣っ
ていた。
【0035】また、実験2で作製した液晶素子を、実験
1と同一の電圧を印加して駆動し、領域23におけるセ
ル厚の増加を測定したところ、初期に比較して12%増
加していた。さらに、実験1と同様に、偏光板間に配置
した液晶素子の色付きを目視確認したところ、黄変は発
見されなかった。
1と同一の電圧を印加して駆動し、領域23におけるセ
ル厚の増加を測定したところ、初期に比較して12%増
加していた。さらに、実験1と同様に、偏光板間に配置
した液晶素子の色付きを目視確認したところ、黄変は発
見されなかった。
【0036】なお、上述した実験1においては絶縁膜5
a,5bの厚さを1100Åとし、微粒子13,…の平
均粒径を350Åとしているが、もちろんこれに限る必
要はなく、液晶素子Pの駆動条件(駆動スピード等)や
駆動温度範囲に応じて設定すればよい。また、上述実施
例においては多数の微粒子13,…は両方の絶縁膜5
a,5bの中に混入するものとしたが、もちろんこれに
限る必要はなく、いずれか一方の絶縁膜5a又は5bの
中に混入するものとし、他方の絶縁膜5b又は5aの中
には混入しないようにしてもよい。
a,5bの厚さを1100Åとし、微粒子13,…の平
均粒径を350Åとしているが、もちろんこれに限る必
要はなく、液晶素子Pの駆動条件(駆動スピード等)や
駆動温度範囲に応じて設定すればよい。また、上述実施
例においては多数の微粒子13,…は両方の絶縁膜5
a,5bの中に混入するものとしたが、もちろんこれに
限る必要はなく、いずれか一方の絶縁膜5a又は5bの
中に混入するものとし、他方の絶縁膜5b又は5aの中
には混入しないようにしてもよい。
【0037】最後に、上記液晶素子Pを用いた液晶装置
として、情報を表示するようにした液晶表示装置400
について、図6に沿って簡単に説明する。
として、情報を表示するようにした液晶表示装置400
について、図6に沿って簡単に説明する。
【0038】上述した液晶素子P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4
04及び情報信号制御回路406、駆動制御回路40
5、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
る走査電極2a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情報電極2
bに印加するように構成されている。
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4
04及び情報信号制御回路406、駆動制御回路40
5、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
る走査電極2a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情報電極2
bに印加するように構成されている。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると強
誘電性液晶素子が駆動されたときに液晶分子が移動しよ
うとしても、その液晶分子の移動は抑制される。従っ
て、上記従来例にて述べたようなセル厚の増大や黄変の
発生が低減されて、均一な表示状態を確保できる。ま
た、本発明によれば、配向制御膜の表面の凹凸はかなり
小さいものであるため、ラビング処理に伴う配向制御膜
の剥れもなく、配向の乱れを低減でき、電極の露呈に伴
うショートの発生も防止できる。
誘電性液晶素子が駆動されたときに液晶分子が移動しよ
うとしても、その液晶分子の移動は抑制される。従っ
て、上記従来例にて述べたようなセル厚の増大や黄変の
発生が低減されて、均一な表示状態を確保できる。ま
た、本発明によれば、配向制御膜の表面の凹凸はかなり
小さいものであるため、ラビング処理に伴う配向制御膜
の剥れもなく、配向の乱れを低減でき、電極の露呈に伴
うショートの発生も防止できる。
【図1】スメクチック層の配向モデルを示した図。
【図2】(a) はC1配向の各状態における基板間の各位
置でのダイレクタの配置を示す模式図、(b) はC2配向
を示す模式図。
置でのダイレクタの配置を示す模式図、(b) はC2配向
を示す模式図。
【図3】(a) はラビング方向と液晶の移動方向との関係
を説明するための図、(b) は液晶の移動に伴い黄変する
領域等を説明するための図。
を説明するための図、(b) は液晶の移動に伴い黄変する
領域等を説明するための図。
【図4】従来の液晶素子の構造を説明するための図であ
り、(a) は上基板の構造を示す断面図、(b) は下基板の
構造を示す断面図。
り、(a) は上基板の構造を示す断面図、(b) は下基板の
構造を示す断面図。
【図5】本発明に係る液晶素子の構造を説明するための
図であり、(a) は上基板の構造を示す断面図、(b) は下
基板の構造を示す断面図。
図であり、(a) は上基板の構造を示す断面図、(b) は下
基板の構造を示す断面図。
【図6】液晶素子を用いた液晶装置の構成を示すブロッ
ク図。
ク図。
1a,1b 基板(ガラス基板) 2a,2b 電極群(透明電極) 3,… 微粒子 4a,4b 絶縁膜 5a,5b 配向制御膜 400 液晶表示装置(液晶装置) 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 P 液晶素子(強誘電性液晶素子)
Claims (6)
- 【請求項1】 相対向するように配置された一対の基板
と、これらの基板上にそれぞれ形成された一対の電極群
と、各電極群をそれぞれ被覆するように形成された一対
の絶縁膜と、各絶縁膜をそれぞれ被覆するように形成さ
れた一対の配向制御膜と、前記一対の基板間に挟持され
た強誘電性液晶とを備えた強誘電性液晶素子において、 前記一対の絶縁膜のうちの少なくとも一方の絶縁膜中
に、該絶縁膜の厚さの1/3〜1/30の直径の微粒子
を多数混入させた、 ことを特徴とする強誘電性液晶素子。 - 【請求項2】 前記絶縁膜が100〜3000Åの厚さ
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】 前記強誘電性液晶が少なくとも2つの安
定状態を示し、かつ、 みかけのチルト角θaとチルト角Θとの関係が、 Θ>θa>Θ/2 である、 ことを特徴とする請求項1又は2記載の強誘電性液晶素
子。 - 【請求項4】 前記絶縁膜が塗布型絶縁膜である、 請求項1乃至3のいずれか1項記載の強誘電性液晶素
子。 - 【請求項5】 前記微粒子が無機酸化物微粒子である、 請求項1乃至4のいずれか1項記載の強誘電性液晶素
子。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか記載の強誘電
性液晶素子、 を備えてなる液晶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19216094A JPH0836165A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19216094A JPH0836165A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0836165A true JPH0836165A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=16286696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19216094A Pending JPH0836165A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0836165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003052505A1 (fr) * | 2001-12-17 | 2003-06-26 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Cellule d'affichage a cristaux liquides |
-
1994
- 1994-07-21 JP JP19216094A patent/JPH0836165A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003052505A1 (fr) * | 2001-12-17 | 2003-06-26 | Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. | Cellule d'affichage a cristaux liquides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0703484B1 (en) | Ferroelectric liquid crystal device and process for production thereof | |
| JPH07152017A (ja) | 液晶素子の駆動方法及びその液晶素子 | |
| KR0161240B1 (ko) | 액정 배향 방법, 액정 배향 방법을 이용한 액정 소자 제조 방법, 그리고 액정 배향 방법을 이용하여 제조된 액정소자 | |
| JP2612503B2 (ja) | 液晶素子 | |
| US5594571A (en) | Ferroelectric liquid crystal device and process for production thereof | |
| US6392624B1 (en) | Method of driving liquid crystal device | |
| JPH0836165A (ja) | 強誘電性液晶素子及びそれを用いた液晶装置 | |
| JP2550054B2 (ja) | 強誘電性スメクチツク液晶電気光学装置 | |
| JP2645754B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP3080123B2 (ja) | 強誘電性液晶素子の製造方法 | |
| US5726725A (en) | Liquid crystal device and process for production thereof with polyimide alignment film rubbed and then baked | |
| JPH07253582A (ja) | 液晶表示素子及びそれを用いた情報伝達装置 | |
| JPH08227077A (ja) | 液晶表示素子及びそれを用いた情報伝達装置 | |
| JPH05203933A (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JPH08227076A (ja) | 液晶表示素子及び該液晶表示素子を備えた情報伝達装置 | |
| JP2614347B2 (ja) | 液晶素子及び液晶表示装置 | |
| JP2582309B2 (ja) | 液晶素子 | |
| KR100802306B1 (ko) | 액정 표시 장치 및 그 제조방법 | |
| JP3180171B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JPH0996818A (ja) | 液晶素子及び液晶装置 | |
| JPH0222623A (ja) | 液晶表示素子およびその製造方法 | |
| JP2612504B2 (ja) | 液晶装置 | |
| JP2715209B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JPH05333341A (ja) | 強誘電性液晶素子の製造方法 | |
| JPH0829788A (ja) | 液晶表示素子 |