JP2697058B2 - 強誘電性液晶の配向制御方法 - Google Patents

強誘電性液晶の配向制御方法

Info

Publication number
JP2697058B2
JP2697058B2 JP33159388A JP33159388A JP2697058B2 JP 2697058 B2 JP2697058 B2 JP 2697058B2 JP 33159388 A JP33159388 A JP 33159388A JP 33159388 A JP33159388 A JP 33159388A JP 2697058 B2 JP2697058 B2 JP 2697058B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
smectic
phase
ferroelectric liquid
electric field
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP33159388A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02176723A (ja
Inventor
隆 萩原
良彦 相原
則子 山川
繁徳 佐久間
祐一朗 山田
典生 山本
森  薫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Shell Sekiyu KK
Denso Corp
Original Assignee
Showa Shell Sekiyu KK
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP33159388A priority Critical patent/JP2697058B2/ja
Application filed by Showa Shell Sekiyu KK, Denso Corp filed Critical Showa Shell Sekiyu KK
Priority to DE68929032T priority patent/DE68929032T2/de
Priority to EP98108507A priority patent/EP0865022A3/en
Priority to EP98108492A priority patent/EP0864911A3/en
Priority to DE68916294T priority patent/DE68916294T2/de
Priority to EP93200899A priority patent/EP0556934B1/en
Priority to EP89302831A priority patent/EP0334628B1/en
Priority to US07/328,363 priority patent/US5046823A/en
Publication of JPH02176723A publication Critical patent/JPH02176723A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2697058B2 publication Critical patent/JP2697058B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶電気光学装置に関するものであって、例
えばドットマトリックス表示端末、壁掛けテレビ、レー
ザープリンター等のプリンターヘッドのような平面表示
素子に用いて好適な強誘電性液晶の配向制御方法に関す
る。
〔従来の技術〕
液晶を用いた電気光学装置としては、ネマチック液晶
をねじれ構造にしたツイステッドネマチック(TN)モー
ド、あるいはその改良のスーパーツイステッドネマチッ
ク(STN)モードによる表示が主流であり、時計、電
卓、自動車用メータ、ハンドヘルドコンピュータの表示
端末等に用いられている。
これらネマチック液晶を用いた表示の場合、次に示す
ような大きな欠点がある。即ち、TNモードでの単純マト
リックス表示の場合には、走査線数が増加すれば表示コ
ントラストが極めて悪くなるため画面分解能に限界があ
る。この表示コントラストを改良したのがSTNモードと
呼ばれるものであるが、このSTNモードでは、液晶分子
を180度以上ツイストさせているため応答速度がきわめ
て遅くなり動画表示には適用できない。
このような従来型の液晶表示素子の欠点を改善するも
のとして、無電界時に分子配向が第一の安定状態を有
し、かつ電界印加時に一方の電界方向に対して前記第一
の安定状態とは異なる第二の安定状態を有し、更に他方
の電界方向に対しては前記第一及び第二の安定状態とは
異なる第三の分子配向安定状態を有する強誘電性スメク
チック液晶が提案されている。この液晶は、上記3つの
光学的安定状態を電界印加に対して極めて高速にスイッ
チングし、また光学透過率が印加電圧に対してバイアス
駆動するに充分なヒステリシス特性を有する。このよう
な優れた特性を利用することにより従来のTNモードやST
Nモードの表示素子での問題点が解決すると考えられ
る。
しかし、、上述の強誘電性スメクチック液晶素子が所
定の電気光学的駆動特性を示すためには、一対の電極基
板間に挟まれた強誘電性スメクチック液晶が、液晶分子
は基板とほぼ平行に並び、スメクチック層は基板とほぼ
垂直方向に形成されるような分子配向状態にある事が必
要である。このような配向状態を得るために従来は、ネ
マチック液晶を配向させるために用いられていた高分子
膜をラビングする方法、SiO等の無機物質の斜め蒸着に
よる方法等を適用し、等方性液体相まで加熱してからゆ
っくりと徐冷する事で上記分子配向状態を得ようとして
いた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記配向処理法で作成したセルの分子配向状
態を観察すると、巨視的には、液晶分子は所定の方向に
ほぼ揃ってはいるものの、偏向顕微鏡で微視的観察を行
うと、工業的には有効ではないがすでに提案されている
スペーサエッジ法(K.Is−hikawa et al.:jpn.j.Appl.P
hys.23(1984)L211参照の事)で配向させたものと比べ
モノドメイン性が悪く、消光位での光遮断性が悪い。つ
まり微視的に見れば小さなモノドメインが集まってスメ
クチックの結晶を作っており、いわばポリドメインのあ
る程度方向が揃ったものの集合であるといえる。従っ
て、表示のコントラストも本来モノドメインで得られる
ものよりもかなり低く、ディスプレイとしての表示品位
の低下を招く。
本発明は上記問題に鑑みたもので、強誘電性液晶にお
けるモノドメインの形成程度を大幅に改善することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明にお
いては、第一の電極基板と所定の間隔を隔てて配置され
ている第二の電極基板の間に強誘電性液晶を挟持してな
る液晶セルを、スメクチックA相まで加熱し、このスメ
クチックA相で前記第一及び第二の電極基板間に交流電
圧を所定時間印加し、液晶分子を一方向に揃えることを
特徴としている。
請求項2に記載の発明においては、第一の電極基板と
所定の間隔を隔てて配置されている第二の電極基板の間
に強誘電性液晶を挟持してなる液晶セルの前記第一及び
第二の電極基板間に交流電圧を印加しつつ前記液晶セル
をスメクチックA相まで昇温し、所定時間保持し、液晶
分子を一方向に揃えることを特徴としている。
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2に記載の
発明において、前記強誘電性液晶は、無電界時に分子配
向が第一の安定状態を有し、かつ電界印加時に一方の電
界方向に対し分子配向が前記第一の安定状態とは異なる
第二の安定状態を有し、更に他方の電界方向に対し分子
配向が前記第一及び第二の安定状態とは異なる第三の安
定状態を有するものであることを特徴としている。
〔作用および発明の効果〕
請求項1に記載の発明によれば、第一の電極基板と第
二の電極基板の間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶セ
ルを、スメクチックA相まで加熱し、このスメクチック
A相で第一及び第二の電極基板間に交流電圧を所定時間
印加し、液晶分子を一方向に揃えるようにしているか
ら、交流電圧を印加するだけでモノドメインの形成程度
を大幅に改善することができ、従来問題であったコント
ラストの低下を防ぐことができる。
請求項2に記載の発明によれば、第一の電極基板と第
二の電極基板の間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶セ
ルの第一及び第二の電極基板間に交流電圧を印加しつつ
液晶セルをスメクチックA相まで昇温し、所定時間保持
し、液晶分子を一方向に揃えるようにしているから、こ
の発明においても、交流電圧を印加するだけでモノドメ
インの形成程度を大幅に改善することができ、従来問題
であったコントラストの低下を防ぐことができる。
請求項3に記載の発明によれば、無電界時と一方と他
方への電界印加時にそれぞれ異なる3つの安定状態を有
する強誘電性液晶において、上記した配向制御を行うこ
とができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第1図は本発明に係る電気光学装置の構造を示す図、
第2図は液晶分子の配向状態を示す図である。第1図に
示す電気光学装置は、例えば3.7μmの間隔に隔てら
れ、互いに平行に配置された2枚の電極基板1,2の間に
強誘電性液晶6を密封したものである。前記強誘電性液
晶6としては次の構造式の液晶材料を挙げる事ができ
る。
4−(1−triflour methyl heptoxy carbonyl pheny
l)−4′−decyl biphenyl−4−carboxylate この化合物の相系列を示差熱分析(DSC)と偏向顕微鏡
により測定した結果次のようになった。
ここで,Cry:結晶相、SmC:カイラルスメクチックC
相、SmA:スメクチックA相、Iso:等方性液体相を表す。
電極基板1は、第1図の如く透明状のガラスあるいは
樹脂の透明基板1cの内側表面に沿い酸化インジウム(IT
O)あるいは酸化錫などの導電膜よりなる電極1aを形成
してある。もう一方の電極基板2についても同様の構成
となっており、電極基板1、2の外側にこれらを挟むよ
うに偏光板4、5が配置されている。導電膜の透明電極
1a,2aの内側表面には、液晶分子を基板と平行に揃える
ための配向処理が施された高分子の配向膜1b,2bが配置
されている。また、この他にも酸化珪素等の無機物の斜
め蒸着、あるいは表面活性剤による処理などの一般にネ
マチック液晶を配向させる方法が適用できる。
この電極基板1,2は、液晶分子が一方向に並ぶように
互いに組み合わされる。その後、上記の強誘電性液晶を
加熱して等方性液体として毛細管現象、または真空置き
換えを利用して電極基板1,2間に注入した後、SmC相ま
で自然冷却する。
この液晶分子の配向状態を示したのが第2図である。
液晶は、偏光方向50、電界方向40とすると、SmC相で
は、無電界時に電子配向が第2図(a)に示す如き第一
の安定状態を有し、かつ電界印加時に一方の電界方向に
対して同図(b)に示す如き前記第一の安定状態とは異
なる第二の安定状態を有し、更に他方の電界方向に対し
ては同図(c)に示す如き前記第一及び第二の安定状態
とは異なる第三の分子配向安定状態を有する。このとき
の液晶分子の配向状態は、マクロ的に見ると配向処理を
施した方向に揃っているが、クロスニコル下での消光状
態と電圧印加時の透過光強度をホトマルで測定したとこ
ろ第3図に示す結果が得られた。
スペーサエッジ法等の方法で配向させた配向状態が良
好なセルと較べると配向状態が悪く、光が抜けてくるた
めに消光の度合が低く、外部電圧を印加したときの前記
第一の安定状態から第二、もしくは第三の安定状態にス
イッチングする時のコントラストも低い。
このような問題点を解決するために我々は強誘電性ス
メクチック相より高い温度にあるスメクチックA相での
エレクトロクリニック効果に着目した。このエレクトロ
クリニック効果は、Ch.BahrとG.HeppkeによりLiquid Cr
ystal vol12,825(1987)により開示されているが、こ
の効果を用いれば強誘電性スメクチック相で乱れていた
スメクチック層の方向をスメクチックA相で一様にする
ことができる。即ち、スメクチックA相で交流電場を印
加する事で液晶分子を揃え、結果としてスメクチック相
の方向が揃うことになる。
我々は上述の液晶セルをスメクチックA相まで加熱
し、0.1Hz、±30Vの三角波電圧を10分間印加した。その
結果乱れていたスメクチック層の方向が徐々に一方向に
揃っていく変化が顕微鏡下で観察された。これを定量的
に測定したのが第4図であり、電圧印加前と印加後では
光学透過率が数倍違い、液晶の配向状態が大幅に改善さ
れている事がわかる。
また、本実施例では述べなかったが、第一の透明基板
上にストライプ状の透明な電極が複数本互いに平行に形
成された第一の電極群と、これと相対向して第二の透明
基板上にストライプ状の透明電極が複数本互いに平行に
形成され、かつ前記第一の電極群と直交するように配置
されたマトリックス形液晶パネルでも本発明の交流電圧
印加配向制御法により上述と同じ効果が得られることは
いうまでもない。
さらに、液晶が二色性を有する、あるいは二色性色素
との混合物であっても同様の効果が得られる。
また、本発明の強誘電性液晶の配向制御方法では、強
誘電性スメクチック相に於いて低周波数の交流電場を印
加しつつスメクチックA相まで昇温し、短時間保持する
ようにしても、良好なモノドメインを形成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例を説明するための液晶電
気光学装置の構成図、第2図(a)、(b)、(c)は
第1図に示す装置における液晶分子の配向状態を示す
図、第3図は従来方法により配向させた液晶セルの光透
過率の測定データの例を示す図、第4図は本発明の方法
を用いて配向させた液晶セルの光透過率の測定データの
例を示す図である。 1、2……電極基板、1a,2a……透明電極、1b,2b……配
向膜、1c,2c……透明基板、4、5……偏向板、10……
スメクチック層、20……液晶分子、30……自発分極方
向、40……電界方向、50……偏向方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 則子 東京都千代田区丸の内2丁目7番3号 昭和シェル石油株式会社内 (72)発明者 佐久間 繁徳 東京都千代田区丸の内2丁目7番3号 昭和シェル石油株式会社内 (72)発明者 山田 祐一朗 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 山本 典生 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 森 薫 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第一の電極基板と所定の間隔を隔てて配置
    されている第二の電極基板の間に強誘電性液晶を挟持し
    てなる液晶セルを、スメクチックA相まで加熱し、この
    スメクチックA相で前記第一及び第二の電極基板間に交
    流電圧を所定時間印加し、液晶分子を一方向に揃えるこ
    とを特徴とする強誘電性液晶の配向制御方法。
  2. 【請求項2】第一の電極基板と所定の間隔を隔てて配置
    されている第二の電極基板の間に強誘電性液晶を挟持し
    てなる液晶セルの前記第一及び第二の電極基板間に交流
    電圧を印加しつつ前記液晶セルをスメクチックA相まで
    昇温し、所定時間保持し、液晶分子を一方向に揃えるこ
    とを特徴とする強誘電性液晶の配向制御方法。
  3. 【請求項3】前記強誘電性液晶は、無電界時に分子配向
    が第一の安定状態を有し、かつ電界印加時に一方の電界
    方向に対し分子配向が前記第一の安定状態とは異なる第
    二の安定状態を有し、更に他方の電界方向に対し分子配
    向が前記第一及び第二の安定状態とは異なる第三の安定
    状態を有するものであることを特徴とする請求項1又は
    2に記載の強誘電性液晶の配向制御方法。
JP33159388A 1988-03-24 1988-12-28 強誘電性液晶の配向制御方法 Expired - Fee Related JP2697058B2 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33159388A JP2697058B2 (ja) 1988-12-28 1988-12-28 強誘電性液晶の配向制御方法
EP98108507A EP0865022A3 (en) 1988-03-24 1989-03-22 Ferroelectric liquid crystal electro-optic apparatus and manufacturing method thereof
EP98108492A EP0864911A3 (en) 1988-03-24 1989-03-22 Ferroelectric liquid crystal electro-optic apparatus and manufacturing method thereof
DE68916294T DE68916294T2 (de) 1988-03-24 1989-03-22 Elektrooptische Einrichtung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristall und Methode zu deren Herstellung.
DE68929032T DE68929032T2 (de) 1988-03-24 1989-03-22 Elektrooptische Einrichtung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristall und Methode zu deren Herstellung
EP93200899A EP0556934B1 (en) 1988-03-24 1989-03-22 Ferroelectric liquid crystal electro-optic apparatus and manufacturing method thereof
EP89302831A EP0334628B1 (en) 1988-03-24 1989-03-22 Ferroelectric liquid crystal electrooptic apparatus and manufacturing method thereof
US07/328,363 US5046823A (en) 1988-03-24 1989-03-24 Ferroelectric liquid crystal electro-optic apparatus and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33159388A JP2697058B2 (ja) 1988-12-28 1988-12-28 強誘電性液晶の配向制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02176723A JPH02176723A (ja) 1990-07-09
JP2697058B2 true JP2697058B2 (ja) 1998-01-14

Family

ID=18245385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33159388A Expired - Fee Related JP2697058B2 (ja) 1988-03-24 1988-12-28 強誘電性液晶の配向制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2697058B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102830514B (zh) * 2011-06-17 2015-03-11 苏州汉朗光电有限公司 一种近晶相液晶显示屏的老化方法
CN102929003B (zh) * 2011-08-10 2015-03-04 苏州汉朗光电有限公司 近晶相液晶显示屏用快速老化方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02176723A (ja) 1990-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6801292B2 (en) Liquid crystal composition, device and apparatus
JP2746486B2 (ja) 強誘電性液晶素子
JPH09146126A (ja) 液晶装置及び情報伝達装置
US5568295A (en) Chiral smetic LCD with small pretilt angle, substrate rubbed in two opposing directions, and no cholesteric phase or tilt angle > the pretilt plus inclination angles
US20030067566A1 (en) Reflective type ferroelectric liquid crystal display and driving method thereof
JP2697058B2 (ja) 強誘電性液晶の配向制御方法
JPH0448368B2 (ja)
US5016989A (en) Liquid crystal element with improved contrast and brightness
KR100958254B1 (ko) 면내 스위칭 모드의 액정표시장치와 그 제조방법
JP2721357B2 (ja) 液晶装置
JPH05346584A (ja) 液晶光変調素子
JP2804763B2 (ja) 液晶電気光学装置
KR100412489B1 (ko) 강유전성 액정 표시장치 및 그 구동방법
JPH05203933A (ja) 強誘電性液晶素子
JP4252202B2 (ja) 強誘電性液晶を用いた液晶光変調器とその製造方法
JP3633009B2 (ja) 液晶材料およびこれを含む液晶素子
JP2766784B2 (ja) 強誘電性液晶表示素子
JP3083016B2 (ja) 液晶の配向処理方法、及び液晶素子の製造方法
JP2845237B2 (ja) 液晶表示装置
JP3378038B2 (ja) 電気光学装置の駆動方法
JP2996866B2 (ja) 液晶表示素子の製造方法
JP2851500B2 (ja) 液晶表示装置
JPH0331821A (ja) 液晶電気光学装置
JPH05203964A (ja) 強誘電性液晶素子
JP2004020941A (ja) 液晶光変調器及びそれを用いた液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees