JP2011154269A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示を行いつつ、連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子およびその製造方法を得る。
【解決手段】互いに対向する第1基板1および第2基板2と、第1基板1および第2基板2の対向する面にそれぞれ形成され、ラビング法によって配向処理された第1配向膜5および第2配向膜6と、第1基板1と第2基板2との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成された液晶層7とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】互いに対向する第1基板1および第2基板2と、第1基板1および第2基板2の対向する面にそれぞれ形成され、ラビング法によって配向処理された第1配向膜5および第2配向膜6と、第1基板1と第2基板2との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成された液晶層7とを備える。
【選択図】図1
Description
この発明は、液晶材料として高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子およびその製造方法に関する。
近年、軽量、薄型および低消費電力の映像表示素子として、液晶表示素子が実用化され、広く普及している。実用化された一般的な液晶表示素子の殆ど全ては、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と言っても過言ではない。
ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、図8に示されるように、互いに対向する2枚の基板51と、それぞれの基板51の対向する面に形成された透明電極52と、それぞれの基板51の透明電極52上に形成され、ラビング法によって配向処理された配向膜53と、基板51間に注入されたネマティック液晶からなる液晶層54とを有している。
TN(Twisted Nematic)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、STN(Super Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)およびVA(Virtical Alignment)等、ネマティック液晶を用いた多数のLCDモードが現在実用化されているが、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、連続階調表示は可能であるものの、原理的に双安定性(メモリ性)を有しない。
また、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、配向均一性が高く、そのため高いコントラストを実現することができる。また、ネマティック液晶を配向させるのに、ラビング法によって配向処理された配向膜を用いること、すなわちラビング法を適用することができる。一方、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、家庭用テレビ等に適用可能(動画応答可能)な応答速度を実現することはできるものの、ネマティック液晶の原理から考えて、1msを切るような高速応答化への対応は容易なことではない。
そこで、液晶表示素子の応答速度を向上させるために、ネマティック液晶の代わりに低分子強誘電性液晶を用いた表面安定化(SS−FLC:Surface Stabilized−Ferroelectric Liquid Crystal)モードの液晶表示素子が提案されている。低分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子は、図8に示された液晶層54のネマティック液晶が、低分子強誘電性液晶に置き換えられた構造を有している。
低分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて応答速度を向上させることはできるものの、原理的に双安定性を有するので、単純に連続階調表示を行うことはできない。低分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子において連続階調表示を行うには、面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を適用する必要があり(例えば、特許文献1参照)、構造が複雑になったり、コストが高くなったりするという問題が生じる。
また、低分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子は、低分子強誘電性液晶が層構造をとるので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて配向安定性が低下する。また、均一な配向を得ることが難しく、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子に比べ、コントラストが低下する。なお、低分子強誘電性液晶を配向させるのに、ラビング法によって配向処理された配向膜を用いること、すなわちラビング法を適用することができる。
また、低分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子の双安定性を犠牲にして、連続階調表示を行うH−V(Half−V)モード、Vモードの液晶表示素子が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
この低分子強誘電性液晶を用いたH−Vモード、Vモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子の高速応答版を目指したものである。
この低分子強誘電性液晶を用いたH−Vモード、Vモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子の高速応答版を目指したものである。
低分子強誘電性液晶を用いたH−Vモード、Vモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて応答速度を向上させることができる。また、低分子強誘電性液晶を用いたH−Vモード、Vモードの液晶表示素子は、双安定性を犠牲にして連続階調表示を行う。
また、低分子強誘電性液晶を用いたH−Vモード、Vモードの液晶表示素子は、低分子強誘電性液晶が層構造をとるので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて配向安定性が低下する。また、均一な配向を得ることが難しく、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子に比べ、コントラストが低下する。なお、低分子強誘電性液晶を配向させるのに、ラビング法によって配向処理された配向膜を用いること、すなわちラビング法を適用することができる。
また、低分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子において、配向安定性を向上させるために、高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子が提案されている(例えば、特許文献3〜7参照)。
高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子は、図9に示されるように、互いに対向する2枚の基板61と、それぞれの基板61の対向する面に形成された透明電極62と、基板61間に注入された高分子強誘電性液晶により形成された液晶層63とを有している。ここで、液晶層63は、基板61間に電圧を印加しつつ、基板61にせん断応力をかけて高分子強誘電性液晶を配向させるせん断法(ズリ法)によって配向処理されている。
高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の応答速度を実現できるものの、分子量が大きく、粘度が高いので、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子よりも応答速度は遅くなる。また、高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子は、原理的に双安定性を有するので、単純に連続階調表示を行うことはできず、連続階調表示を行うには、上述した面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を適用する必要がある。この場合には、構造が複雑になったり、コストが高くなったりするという問題がある。
また、高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子は、高分子強誘電性液晶が層構造をとるので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて配向安定性は低いが、分子量が大きいので、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子よりも配向安定性は高くなる。また、高分子強誘電性液晶が層構造をとり、均一な配向を得ることが困難なので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子ほどのコントラストを得ることはできない。また、分子量が大きいので、ラビング法で均一配向を得ることが難しく、工程が複雑なせん断法(ズリ法)によって配向処理されている。
なお、上述した従来のネマティック液晶を用いた液晶表示素子、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子(SS−FLCモード、H−Vモード、Vモード)および高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子(SS−FLC(せん断法))の何れも、連続階調表示を行いつつ、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持(メモリ)する連続階調メモリ性は有していない。ここで、従来の各液晶表示素子の表示特性を一覧表として図10に示す。
連続階調表示が可能な液晶表示素子(例えば、ネマティック液晶、H-Vモード、Vモード)における配向角度(電圧印加によって配向角度が変化する)とポテンシャルとの関係(ポテンシャルカーブ)を図11に示す。これらのポテンシャルカーブは、配向膜へのラビング法による配向処理の影響を強く受け決定される。
また、双安定性を有する低分子強誘電性液晶または高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子では、電圧の印加によって、液晶分子が双安定位置に移動する。低分子強誘電性液晶または高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードにおける配向角度とポテンシャルとの関係(ポテンシャルカーブ)を図12に示す。
これらのことから、従来の液晶表示素子の原理では、中間階調で階調状態をメモリすることはできない。
そのため、従来の液晶表示素子では、連続階調表示を行いつつ、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持(メモリ)する連続階調メモリ性を実現することができないという問題があった。
そこで、ドメイン階調を適用して連続階調メモリ性を実現することが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
そのため、従来の液晶表示素子では、連続階調表示を行いつつ、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持(メモリ)する連続階調メモリ性を実現することができないという問題があった。
そこで、ドメイン階調を適用して連続階調メモリ性を実現することが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
Hideo Fujikake et al,"Polymer−Stabilized Ferroeletric Liquid Crystal Devices with Grayscale Memory",Jpn.J.Appl.Phys,Vol.36,pp.6449−6454,1997
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
ドメイン階調を適用して連続階調メモリ性を実現する場合には、構造や生産プロセスが複雑となり、コストが上昇したり、生産性が低下したりするという問題があった。
ドメイン階調を適用して連続階調メモリ性を実現する場合には、構造や生産プロセスが複雑となり、コストが上昇したり、生産性が低下したりするという問題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることを目的とする。
この発明に係る液晶表示素子は、互いに対向する第1基板および第2基板と、第1基板および第2基板の対向する面にそれぞれ形成され、ラビング法によって配向処理された第1配向膜および第2配向膜と、第1基板と第2基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成された液晶層とを備えたものである。
また、この発明に係る液晶表示素子の製造方法は、互いに対向する第1基板および第2基板を準備するステップと、第1基板および第2基板の対向する面に、ラビング法によって配向処理された第1配向膜および第2配向膜をそれぞれ形成するステップと、第1配向膜が形成された第1基板と第2配向膜が形成された第2基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料を封入して液晶層を形成するステップとを備えたものである。
この発明に係る液晶表示素子およびその製造方法によれば、第1基板および第2基板の対向する面には、ラビング法によって配向処理された第1配向膜および第2配向膜がそれぞれ形成され、第1基板と第2基板との間には、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入された液晶層が形成されている。また、構造および生産プロセスは、液晶の種類が異なることを除けば、ネマティック液晶と同様である。
ここで、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上し、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等のコントラストが実現される。また、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、液晶表示素子のポテンシャルカーブに、平坦な領域が生成される。
そのため、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることができる。
ここで、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上し、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等のコントラストが実現される。また、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、液晶表示素子のポテンシャルカーブに、平坦な領域が生成される。
そのため、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることができる。
以下、この発明の液晶表示素子の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の構成を示す断面図である。
図1において、この液晶表示素子は、第1基板1、第2基板2、第1透明電極3、第2透明電極4、第1配向膜5、第2配向膜6および液晶層7を備えている。
図1は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の構成を示す断面図である。
図1において、この液晶表示素子は、第1基板1、第2基板2、第1透明電極3、第2透明電極4、第1配向膜5、第2配向膜6および液晶層7を備えている。
互いに対向する第1基板1および第2基板2は、それぞれガラス基板であり、液晶層7は、第1基板1と第2基板2との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成されている。ここで、液晶材料は、高分子強誘電性液晶と低分子液晶との混合物である。第1基板1には、第1基板1の液晶層7とは反対側に設けられて光源として機能するバックライト(図示せず)からの光が入射する。
第1透明電極3は、第1基板1の第2基板2と対向する面に形成されている。第2透明電極4は、第2基板2の第1基板1と対向する面に形成されている。第1透明電極3および第2透明電極4は、それぞれ画素電極および対向電極を構成し、第1基板1および第2基板2に対して垂直方向の電界を発生させる。
第1配向膜5は、第1基板1の第1透明電極3上に形成され、ラビング法によって配向処理されている。第2配向膜6は、第2基板2の第2透明電極4上に形成され、ラビング法によって配向処理されている。液晶層7の垂線方向がラビング方向に向くように配向する。
次に、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の製造手順について説明する。
まず、第1基板1にスパッタリング法等を用いて第1透明電極3およびTFT(Thin Film Transistor、図示せず)を形成する。また、第2基板2にカラーフィルタ(図示せず)を貼り付けるとともに、カラーフィルタ上に第2透明電極4を形成する。
まず、第1基板1にスパッタリング法等を用いて第1透明電極3およびTFT(Thin Film Transistor、図示せず)を形成する。また、第2基板2にカラーフィルタ(図示せず)を貼り付けるとともに、カラーフィルタ上に第2透明電極4を形成する。
続いて、第1基板1および第2基板2を洗浄した後、第1基板1の第1透明電極3およびTFT上、並びに第2基板2の第2透明電極4上に、それぞれポリイミド(RN1199A:日産化学工業(株)製)を塗布する。次に、ポリイミドを塗布した第1基板1および第2基板2に対しプリベーク処理およびメインキュア処理を施し、その後、ラビング法によって配向処理を行って、第1配向膜5および第2配向膜6を形成する。
続いて、第1基板1および第2基板2を洗浄した後、第1基板1の周辺部にシール材を塗布し、第1基板1と第2基板2とを貼り合わせる。次に、接着された第1基板1と第2基板2との間に、次の化学式で示される高分子強誘電性液晶と、低分子液晶とを混合した液晶材料を注入して封止し、アニール処理を経て液晶層7を形成する。ここで、高分子強誘電性液晶と低分子液晶とを混合するのは、液晶材料の粘度を下げて応答速度を向上させるとともに、動作可能な温度範囲を広げるためである。このとき、液晶材料を高分子強誘電性液晶のみとしてもよい。
なお、接着された第1基板1と第2基板2との間に液晶材料を注入する代わりに、第1基板1と第2基板2とを接着する前に、シール材が塗布された第1基板1上に液晶材料を滴下してもよい。液晶材料を滴下することにより、液晶の充填時間を短縮することができる。
続いて、液晶層7が形成された液晶表示素子に対して、電圧を印加しながら室温まで徐冷するエージング処理を行い、強誘電性液晶を何れかの双安定位置に配向させる。
なお、上述したように、従来の高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子では、エージングの際に、液晶表示素子に電圧を印加しながらせん断応力をかけて高分子強誘電性液晶を配向させるという複雑な工程が必要であったが、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子では、その必要はない。
なお、上述したように、従来の高分子強誘電性液晶を用いたSS−FLCモードの液晶表示素子では、エージングの際に、液晶表示素子に電圧を印加しながらせん断応力をかけて高分子強誘電性液晶を配向させるという複雑な工程が必要であったが、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子では、その必要はない。
次に、本願発明者は、上述した製造手順によって製造された液晶表示素子の各表示特性について評価を行った。
(1)連続階調表示、連続階調メモリ性および双安定性について
ラビング法によって配向処理された第1配向膜5および第2配向膜6と、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料とを組み合わせることにより、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子のポテンシャルカーブは、上述した図11および図12のポテンシャルカーブを合成したカーブとなる。
ラビング法によって配向処理された第1配向膜5および第2配向膜6と、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料とを組み合わせることにより、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子のポテンシャルカーブは、上述した図11および図12のポテンシャルカーブを合成したカーブとなる。
この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子のポテンシャルカーブを図2に示す。このポテンシャルカーブは、理想的な状態を示している。
図2において、この液晶表示素子のポテンシャルカーブには、平坦な領域が存在している。そのため、ポテンシャルカーブの平坦な領域において、電圧の印加または電圧印加時間によって階調制御できるとともに、電圧をオフしたときに、その階調状態をメモリすることができる。
図2において、この液晶表示素子のポテンシャルカーブには、平坦な領域が存在している。そのため、ポテンシャルカーブの平坦な領域において、電圧の印加または電圧印加時間によって階調制御できるとともに、電圧をオフしたときに、その階調状態をメモリすることができる。
この液晶表示素子に、一定時間(1ms)電圧を印加後、回路をオフした状態での輝度の変化の様子を、印加電圧を変えながら測定した結果を図3に示す。また、この液晶表示素子に、一定強度の電圧を印加後、回路をオフした状態での輝度の変化の様子を、電圧印加時間を変えながら測定した結果を図4に示す。なお、図3、4では、回路をオフした時点を時間0としている。図3、4から、電圧の強度または電圧印加時間によって階調が制御でき、かつ階調状態のままメモリされている様子が理解できる。
また、図5は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の黒、白および中間調の配向状態を表す偏光顕微鏡写真である。図5から、中間調状態でも配向は均一であり、ドメインが全く存在しないことが確認できる。このことから、本発明の連続階調メモリ性はドメイン階調ではなく、画素内の全領域で分子の配向方向が変化する本質的な階調メモリ性であることが分かる。
すなわち、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子は、面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を用いることなく、連続階調表示を行うとともに、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持する連続階調メモリ性を実現することができる。
すなわち、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子は、面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を用いることなく、連続階調表示を行うとともに、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持する連続階調メモリ性を実現することができる。
なお、図2に示されたポテンシャルカーブが理想的な状態からずれて、図6に示されるように、ポテンシャルカーブの中央付近がふくらんだ場合には、この液晶表示素子は、双安定性を有する。しかしながら、この場合であっても、高分子強誘電性液晶の粘弾性の影響により、連続階調表示が可能であるとともに、連続階調メモリ性が保たれる。すなわち、双安定性と連続階調表示とを両立させることができる。
(2)応答速度について
この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の応答速度について、LCD評価装置(LCD−5200:大塚電子(株)製)を用いて測定を行った。
この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の応答速度について、LCD評価装置(LCD−5200:大塚電子(株)製)を用いて測定を行った。
測定の結果、印加電圧が10Vである場合に、黒(透過率10%)から白(透過率90%)まで変化する変化時間trは1.90ms、白(透過率90%)から黒(透過率10%)まで変化する変化時間tfは1.67msとなった。また、印加電圧が20Vである場合に、黒(透過率10%)から白(透過率90%)まで変化する変化時間trは0.79ms、白(透過率90%)から黒(透過率10%)まで変化する変化時間tfは0.73msとなった。
この測定結果から、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子は、強誘電性液晶の特徴により、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子の応答速度と比べ、同等以上の応答速度を実現することができる。また、印加電圧が20Vである場合には、1msを切る高速応答を実現することができる。
(3)コントラストについて
この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子のコントラストについて、LCD評価装置(LCD−5200:大塚電子(株)製)を用いて測定を行った。
測定の結果、印加電圧が10Vである場合に、透過コントラストが約1400となった。
この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子のコントラストについて、LCD評価装置(LCD−5200:大塚電子(株)製)を用いて測定を行った。
測定の結果、印加電圧が10Vである場合に、透過コントラストが約1400となった。
この測定結果から、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いたIPSモードの液晶表示素子のコントラストと同等のコントラストを実現することができる。このことは、ラビング法によって配向処理された第1配向膜5および第2配向膜6と、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上したためと考えられる。
(4)配向安定性(耐衝撃性)について
この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の安定性は、強誘電性液晶が層構造をとるので、配向安定性はネマティック液晶を用いた液晶表示素子にやや及ばないが、高分子強誘電性液晶は分子量が大きいので、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子よりも配向安定性は大幅に高くなる。すなわち、上述した高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子(SS−FLC(せん断法))と同等の配向安定性を有する。
この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の安定性は、強誘電性液晶が層構造をとるので、配向安定性はネマティック液晶を用いた液晶表示素子にやや及ばないが、高分子強誘電性液晶は分子量が大きいので、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子よりも配向安定性は大幅に高くなる。すなわち、上述した高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子(SS−FLC(せん断法))と同等の配向安定性を有する。
(5)ラビング法適用可否について
上述した液晶表示素子の製造手順においても説明したように、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子は、高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子(SS−FLC(せん断法))と違い、ラビング法を適用することができる。そのため、現状のLCDの製造ラインを活用することができる。
上述した液晶表示素子の製造手順においても説明したように、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子は、高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子(SS−FLC(せん断法))と違い、ラビング法を適用することができる。そのため、現状のLCDの製造ラインを活用することができる。
ここで、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子の表示特性を、従来の各液晶表示素子の表示特性と併せて一覧表として図7に示す。
図7より、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子では、全ての表示特性を○にすることができる。また、連続階調メモリ性を実現するとともに、双安定性と連続階調表示とを両立できるLCDモードが実現可能である。
図7より、この発明の実施の形態1に係る液晶表示素子では、全ての表示特性を○にすることができる。また、連続階調メモリ性を実現するとともに、双安定性と連続階調表示とを両立できるLCDモードが実現可能である。
以上のように、実施の形態1によれば、第1基板および第2基板の対向する面には、ラビング法によって配向処理された第1配向膜および第2配向膜がそれぞれ形成され、第1基板と第2基板との間には、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入された液晶層が形成されている。また、構造および生産プロセスは、液晶の種類が異なることを除けば、ネマティック液晶と同様である。
ここで、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上し、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等のコントラストが実現される。また、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、液晶表示素子のポテンシャルカーブに、平坦な領域が生成される。
そのため、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることができる。
ここで、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上し、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等のコントラストが実現される。また、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、液晶表示素子のポテンシャルカーブに、平坦な領域が生成される。
そのため、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることができる。
また、連続階調表示を行いつつ、連続階調メモリ性を実現することができるので、動画応答可能で、かつ静止画表示時には、電圧をオフして階調状態をメモリすることができる電子ペーパーを実現することができる。なお、双安定性と連続階調表示とを両立させることができるので、電圧をオフして完全2階調で静止画を表示することもできる。静止画表示時に、電圧をオフして階調状態をメモリさせることにより、消費電力を低減することができる。
また、面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を用いることなく、連続階調表示を行うことができるので、構造が複雑になったり、コストが高くなったりすることがない。さらに、ドメイン階調ではないので、高いコントラストを実現することができる。
また、ラビング法を適用することができるので、現状のLCDの製造ラインを活用することができる。
また、ラビング法を適用することができるので、現状のLCDの製造ラインを活用することができる。
1 第1基板、2 第2基板、3 第1透明電極、4 第2透明電極、5 第1配向膜、6 第2配向膜、7 液晶層。
Claims (6)
- 互いに対向する第1基板および第2基板と、
前記第1基板および前記第2基板の対向する面にそれぞれ形成され、ラビング法によって配向処理された第1配向膜および第2配向膜と、
前記第1基板と前記第2基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成された液晶層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示素子。 - 前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶のみであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶と低分子液晶との混合物であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 互いに対向する第1基板および第2基板を準備するステップと、
前記第1基板および前記第2基板の対向する面に、ラビング法によって配向処理された第1配向膜および第2配向膜をそれぞれ形成するステップと、
前記第1配向膜が形成された前記第1基板と前記第2配向膜が形成された前記第2基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料を封入して液晶層を形成するステップと、
を備えたことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 - 前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶のみであることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示素子の製造方法。
- 前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶と低分子液晶との混合物であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示素子の製造方法。
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