JP2715209B2 - 強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶を用いた
液晶素子に関するものである。
液晶素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】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）およびラガーウォル（Ｌ
ａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（米国特許第
４３６７９３４号明細書、米国特許第４６３９０８９号
明細書等）。この表示素子に用いられるカイラルスメク
チック液晶は、一般に特定の温度域において、カイラル
スメクチックＣ相（Ｓｍ＊Ｃ）またはＨ相（Ｓｍ＊Ｈ）
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、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
素子としての広い利用が期待されている。
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）およびラガーウォル（Ｌ
ａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（米国特許第
４３６７９３４号明細書、米国特許第４６３９０８９号
明細書等）。この表示素子に用いられるカイラルスメク
チック液晶は、一般に特定の温度域において、カイラル
スメクチックＣ相（Ｓｍ＊Ｃ）またはＨ相（Ｓｍ＊Ｈ）
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、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
素子としての広い利用が期待されている。
【０００３】この表示素子は、カイラルスメクチック液
晶をマルチプレクシング駆動するための走査電極と信号
電極とで構成したマトリクス電極を備え、走査電極に
は、順次走査信号が印加され、この走査信号と同期して
信号電極には情報信号が印加される。
晶をマルチプレクシング駆動するための走査電極と信号
電極とで構成したマトリクス電極を備え、走査電極に
は、順次走査信号が印加され、この走査信号と同期して
信号電極には情報信号が印加される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記強
誘電性液晶セルを長時間駆動し続けると、セル端部のセ
ル厚が次第に増加し、黄色に色付いて見えてくるという
問題が認められた。
誘電性液晶セルを長時間駆動し続けると、セル端部のセ
ル厚が次第に増加し、黄色に色付いて見えてくるという
問題が認められた。
【０００５】本発明者等の研究によれば、上述したセル
端部でのセル厚の増加は駆動により液晶自身が液晶セル
間の特定の方向へ移動することによって、セル端部での
圧力が増加し、その結果セル厚が増加していることが認
められた。液晶分子が液晶セルの中を移動する力の発生
原因は不明だが、おそらく駆動パルスによる交流的な電
界で、液晶分子の双極子モーメントが揺らぐことにより
発生する電気力学的効果であろうと推定される。
端部でのセル厚の増加は駆動により液晶自身が液晶セル
間の特定の方向へ移動することによって、セル端部での
圧力が増加し、その結果セル厚が増加していることが認
められた。液晶分子が液晶セルの中を移動する力の発生
原因は不明だが、おそらく駆動パルスによる交流的な電
界で、液晶分子の双極子モーメントが揺らぐことにより
発生する電気力学的効果であろうと推定される。
【０００６】本発明者等の実験によれば、図５（Ａ）に
示すように、液晶の移動の方向２２はラビング方向２０
と液晶分子の平均分子軸方向２１，２１′により決まっ
ている。液晶分子の移動方向がこのようにラビングの方
向に依存することから、その現象は基板界面でのプレチ
ルトの状態に依存していることが推測される。平均分子
軸方向２１，２１′は強誘電性液晶分子の双安定状態に
おける平均的な分子位置を示している。ここで、例え
ば、平均分子軸方向が２１で示した状態で液晶がスイッ
チングしない程度の適当な交流電界を印加すると、矢印
２２方向に液晶分子が移動する。但し、ここでは自発分
極の向きが負である液晶材料を用いた場合について述べ
ている。さらに、この液晶移動現象は次に説明するよう
なセルの配向状態に依存している。
示すように、液晶の移動の方向２２はラビング方向２０
と液晶分子の平均分子軸方向２１，２１′により決まっ
ている。液晶分子の移動方向がこのようにラビングの方
向に依存することから、その現象は基板界面でのプレチ
ルトの状態に依存していることが推測される。平均分子
軸方向２１，２１′は強誘電性液晶分子の双安定状態に
おける平均的な分子位置を示している。ここで、例え
ば、平均分子軸方向が２１で示した状態で液晶がスイッ
チングしない程度の適当な交流電界を印加すると、矢印
２２方向に液晶分子が移動する。但し、ここでは自発分
極の向きが負である液晶材料を用いた場合について述べ
ている。さらに、この液晶移動現象は次に説明するよう
なセルの配向状態に依存している。
【０００７】スメクチック層のシェブロン構造を含む配
向はＣ１およびＣ２の２種類の配向モデルで説明するこ
とができる。図６で、３１はスメクチック層、３２はＣ
１配向の領域、３３はＣ２配向の領域を表わす。スメク
チック液晶は一般に層構造をもつが、ＳＡ相からＳＣ相
またはＳＣ＊相に転移すると層間隔が縮むので図６のよ
うに層が上下基板１４ａ，１４ｂの中央で折れ曲った構
造（シェブロン構造）をとる。折れ曲る方向は図に示す
ようにＣ１とＣ２の２つ有り得るが、よく知られている
ように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配向は弾性エネルギー的に等価でなく、上述
のように、ある温度で転移が起こる。また、機械的な歪
みで転移が起こることもある。図６の層構造を平面的に
みると、ラビング方向Ａに向ってＣ１配向からＣ２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からＣ１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。
向はＣ１およびＣ２の２種類の配向モデルで説明するこ
とができる。図６で、３１はスメクチック層、３２はＣ
１配向の領域、３３はＣ２配向の領域を表わす。スメク
チック液晶は一般に層構造をもつが、ＳＡ相からＳＣ相
またはＳＣ＊相に転移すると層間隔が縮むので図６のよ
うに層が上下基板１４ａ，１４ｂの中央で折れ曲った構
造（シェブロン構造）をとる。折れ曲る方向は図に示す
ようにＣ１とＣ２の２つ有り得るが、よく知られている
ように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配向は弾性エネルギー的に等価でなく、上述
のように、ある温度で転移が起こる。また、機械的な歪
みで転移が起こることもある。図６の層構造を平面的に
みると、ラビング方向Ａに向ってＣ１配向からＣ２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からＣ１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。
【０００８】強誘電性液晶を配向するための相互にほぼ
平行で同一方向の一軸性配向処理が施された一対の基板
を備え、強誘電性液晶が、強誘電性液晶のプレチルト角
をα、チルト角（コーン角の１／２）をΘ、Ｓｍ＊Ｃ層
の傾斜角をδとすれば、数１式で表わされる配向状態を
有するようにすると、Ｃ１配向状態においてさらにシェ
ブロン構造を有する４つの状態が存在する。
平行で同一方向の一軸性配向処理が施された一対の基板
を備え、強誘電性液晶が、強誘電性液晶のプレチルト角
をα、チルト角（コーン角の１／２）をΘ、Ｓｍ＊Ｃ層
の傾斜角をδとすれば、数１式で表わされる配向状態を
有するようにすると、Ｃ１配向状態においてさらにシェ
ブロン構造を有する４つの状態が存在する。
【０００９】
【数１】 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、なかでも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 とす
れば、Ｃ１配向状態における４つの状態のうち、数２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、なかでも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 とす
れば、Ｃ１配向状態における４つの状態のうち、数２式
の関係を示す状態をユニフォーム状態という。
【００１０】
【数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
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７（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５
１〜５４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、５
１および５２がスプレイ状態、５３および５４がユニフ
ォーム状態と考えられる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５４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７（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も大きなチルト角θa を生じ、輝度
が大きくしかもコントラストが高い。
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７（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５
１〜５４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、５
１および５２がスプレイ状態、５３および５４がユニフ
ォーム状態と考えられる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５４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７（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も大きなチルト角θa を生じ、輝度
が大きくしかもコントラストが高い。
【００１１】前述した液晶分子の移動は、実際の液晶セ
ルでは、図５（Ａ）に示すように、例えばセル全体で液
晶分子位置が矢印２１で示した状態にあったとすると、
セル内部で図の紙面の右から左へ液晶の移動が生じる。
その結果、図５（Ｂ）に示すように領域２３のセル厚が
経時的に厚くなり、色付きを生じてくることになる。液
晶分子が矢印２１′で示した状態にあるときには、交流
電界下での移動方向は逆になるが、いずれにせよ、ラビ
ング方向２０に対して垂直な方向、即ちスメクチック層
内において液晶の移動が生じる。
ルでは、図５（Ａ）に示すように、例えばセル全体で液
晶分子位置が矢印２１で示した状態にあったとすると、
セル内部で図の紙面の右から左へ液晶の移動が生じる。
その結果、図５（Ｂ）に示すように領域２３のセル厚が
経時的に厚くなり、色付きを生じてくることになる。液
晶分子が矢印２１′で示した状態にあるときには、交流
電界下での移動方向は逆になるが、いずれにせよ、ラビ
ング方向２０に対して垂直な方向、即ちスメクチック層
内において液晶の移動が生じる。
【００１２】さらにまた、スメクチック液晶の層方向以
外に、層法線方向にもセル厚増加が見られた。特に層法
線方向のセル厚増加は非可逆的な現象であることが本発
明者らによって認められた。
外に、層法線方向にもセル厚増加が見られた。特に層法
線方向のセル厚増加は非可逆的な現象であることが本発
明者らによって認められた。
【００１３】したがって、本発明の目的は、強誘電性液
晶素子において、このようなセル厚の増加を極力低減も
しくは無くすことにある。
晶素子において、このようなセル厚の増加を極力低減も
しくは無くすことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、液晶駆動用の走査電極と信号電極を有する
一対の基板を電極面が対向するように配置し、両基板間
に強誘電性液晶を充填して構成される強誘電性液晶素子
において、一方の基板の電極間の、電極が敷設されてい
ない画素間部分に最大０．１μｍ以上のグレインサイズ
の微細な凹凸状の表面を有している溝を備え、その基板
の電極稜線方向とスメクチック液晶の層の法線方向との
成す角が４５°〜１３５°の範囲となるようにしてい
る。
本発明では、液晶駆動用の走査電極と信号電極を有する
一対の基板を電極面が対向するように配置し、両基板間
に強誘電性液晶を充填して構成される強誘電性液晶素子
において、一方の基板の電極間の、電極が敷設されてい
ない画素間部分に最大０．１μｍ以上のグレインサイズ
の微細な凹凸状の表面を有している溝を備え、その基板
の電極稜線方向とスメクチック液晶の層の法線方向との
成す角が４５°〜１３５°の範囲となるようにしてい
る。
【００１５】
【作用】本発明者らの研究によれば、上述のように、前
記セル厚の増加は、駆動により液晶自身がスメクチック
層の方向と層法線方向に移動することによって、セル内
で圧力が増加し、その結果生ずるものであることが認め
られている。そして液晶分子がセルの中を移動する力の
発生原因は不明だが、おそらく駆動パルスによる交流的
な電圧で液晶分子の双極子モーメントが揺らぐことによ
り発生する電気力学的効果であろうと推定される。
記セル厚の増加は、駆動により液晶自身がスメクチック
層の方向と層法線方向に移動することによって、セル内
で圧力が増加し、その結果生ずるものであることが認め
られている。そして液晶分子がセルの中を移動する力の
発生原因は不明だが、おそらく駆動パルスによる交流的
な電圧で液晶分子の双極子モーメントが揺らぐことによ
り発生する電気力学的効果であろうと推定される。
【００１６】また、本発明者等の実験によれば、上述の
ように、移動の方向は、図１に示すように、スメクチッ
ク層構造１に対し、スメクチック液晶の層方向２もしく
は２′と層法線方向３もしくは３′の２種類の方向であ
る。また、層方向の液晶分子の移動によるセル厚増加
は、駆動を止め、ある程度放置することにより解消され
る傾向にあるが、層法線方向に生じたセル厚増加は、あ
まり解消されない。
ように、移動の方向は、図１に示すように、スメクチッ
ク層構造１に対し、スメクチック液晶の層方向２もしく
は２′と層法線方向３もしくは３′の２種類の方向であ
る。また、層方向の液晶分子の移動によるセル厚増加
は、駆動を止め、ある程度放置することにより解消され
る傾向にあるが、層法線方向に生じたセル厚増加は、あ
まり解消されない。
【００１７】これに対し、前記本発明の構成において
は、一方の基板の電極間の、電極が敷設されていない画
素間部分が最大グレインサイズが０．１μｍ以上の微細
な凹凸状の表面を有している溝を備え、その基板の電極
稜線方向とスメクチック液晶の層の法線方向との成す角
が４５°〜１３５°の範囲となるようにしているため、
前述の液晶の移動が低減されもしくは無くなり、それに
よりセル厚の増加が抑制される。
は、一方の基板の電極間の、電極が敷設されていない画
素間部分が最大グレインサイズが０．１μｍ以上の微細
な凹凸状の表面を有している溝を備え、その基板の電極
稜線方向とスメクチック液晶の層の法線方向との成す角
が４５°〜１３５°の範囲となるようにしているため、
前述の液晶の移動が低減されもしくは無くなり、それに
よりセル厚の増加が抑制される。
【００１８】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図２は、本発明の一実施例に係る液晶セルを模式的
に示す斜視図であり、図３はそのＢ−Ｂ線断面図であ
る。図３に示すように、この液晶セルは、一対の平行に
配置した上基板１１ａおよび下基板１１ｂと、それぞれ
の基板に配線した例えば厚さが約４００〜２０００Åの
透明電極１２ａと１２ｂを備えている。上基板１１ａと
下基板１１ｂとの間には、配向制御膜１４ａと１４ｂを
介して強誘電性液晶、好ましくは少なくとも２つの安定
状態を有する非らせん構造の強誘電性スメクチック液晶
１５が配置されている。配向制御膜１４ａと１４ｂに
は、スメクチック液晶１５を配向させるための配向処理
が施してある。この配向処理方向によって、スメクチッ
ク液晶１５の層形成の方向を制御することができる。ま
た、配向制御膜１４ａ，１４ｂと透明電極１２ａ，１２
ｂとの間に、例えば、厚さが２００〜３０００Åの絶縁
膜１３ａと１３ｂ（ＳｉＯ2 膜、ＴｉＯ2 膜、Ｔａ2Ｏ5
膜等）を配置しても良い。基板間隔は、液晶層１５内
に散布された平均粒径約１．５μｍ（一般に０．１〜
３．５μｍ）のシリカビーズ１６により保持される。１
７ａおよび１７ｂは偏光板である。
る。図２は、本発明の一実施例に係る液晶セルを模式的
に示す斜視図であり、図３はそのＢ−Ｂ線断面図であ
る。図３に示すように、この液晶セルは、一対の平行に
配置した上基板１１ａおよび下基板１１ｂと、それぞれ
の基板に配線した例えば厚さが約４００〜２０００Åの
透明電極１２ａと１２ｂを備えている。上基板１１ａと
下基板１１ｂとの間には、配向制御膜１４ａと１４ｂを
介して強誘電性液晶、好ましくは少なくとも２つの安定
状態を有する非らせん構造の強誘電性スメクチック液晶
１５が配置されている。配向制御膜１４ａと１４ｂに
は、スメクチック液晶１５を配向させるための配向処理
が施してある。この配向処理方向によって、スメクチッ
ク液晶１５の層形成の方向を制御することができる。ま
た、配向制御膜１４ａ，１４ｂと透明電極１２ａ，１２
ｂとの間に、例えば、厚さが２００〜３０００Åの絶縁
膜１３ａと１３ｂ（ＳｉＯ2 膜、ＴｉＯ2 膜、Ｔａ2Ｏ5
膜等）を配置しても良い。基板間隔は、液晶層１５内
に散布された平均粒径約１．５μｍ（一般に０．１〜
３．５μｍ）のシリカビーズ１６により保持される。１
７ａおよび１７ｂは偏光板である。
【００１９】１８は片側基板１１ｂの電極１２ｂのない
画素間であり、その表面は、最大グレインサイズが０．
１μｍ以上の微細な凹凸状をしている。このような画素
間は、透明電極を形成するパターニング工程の途中で次
のような処理で形成される。まず、基板１１ｂの上に透
明電極層とフォトレジスト層を積層してからフォトレジ
ストを露光して透明電極１２ｂのパターンを形成する。
その後、エッチング液でエッチングを行うことにより、
透明電極１２ｂを形成する。そして、フォトレジストを
剥離する前にＮＨ4 Ｆ、Ｈ2 Ｏ、弱酸等の混合液で画素
間をエッチングし、最大グレインサイズが０．１μｍ以
上の微細な凹凸形状を形成する。
画素間であり、その表面は、最大グレインサイズが０．
１μｍ以上の微細な凹凸状をしている。このような画素
間は、透明電極を形成するパターニング工程の途中で次
のような処理で形成される。まず、基板１１ｂの上に透
明電極層とフォトレジスト層を積層してからフォトレジ
ストを露光して透明電極１２ｂのパターンを形成する。
その後、エッチング液でエッチングを行うことにより、
透明電極１２ｂを形成する。そして、フォトレジストを
剥離する前にＮＨ4 Ｆ、Ｈ2 Ｏ、弱酸等の混合液で画素
間をエッチングし、最大グレインサイズが０．１μｍ以
上の微細な凹凸形状を形成する。
【００２０】画素間エッチング後は、十分な水洗いを行
ってフォトレジストの剥離工程を行う。ここで用いるＮ
Ｈ4 Ｆ、Ｈ2 Ｏ、弱酸等の混合液は、スクリーン印刷が
可能なペースト状のエッチャントであり、ＤＥＣＡ Ｐ
ＲＯＤＵＣＴＳ社の「ＤＥＣＡ ＧＬＡＳＳＥＴＣＨ」
（ベルギー）を用いる。画素間表面のグレインサイズ
は、ＮＨ4 Ｆ、Ｈ2 Ｏ、弱酸等の混合比率や、エッチン
グ処理時間で制御することができる。
ってフォトレジストの剥離工程を行う。ここで用いるＮ
Ｈ4 Ｆ、Ｈ2 Ｏ、弱酸等の混合液は、スクリーン印刷が
可能なペースト状のエッチャントであり、ＤＥＣＡ Ｐ
ＲＯＤＵＣＴＳ社の「ＤＥＣＡ ＧＬＡＳＳＥＴＣＨ」
（ベルギー）を用いる。画素間表面のグレインサイズ
は、ＮＨ4 Ｆ、Ｈ2 Ｏ、弱酸等の混合比率や、エッチン
グ処理時間で制御することができる。
【００２１】以下、具体例を示す。実施例１〜３、比較例１〜３ 前述の方法により、片側基板の画素間に微細な凹凸形状
を有する液晶セルを６個形成した。そしてその画素間の
表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、最大１μｍ
のグレインサイズの凹凸が確認された。各セルにおける
配向処理方向はスメクチック層の層法線方向と画素間に
微細な凹凸形状を有する基板の電極の稜線方向との成す
交差角θが、図４の（ａ）〜（ｆ）に示すように、それ
ぞれ０°、４０°、４５°、９０°、１３５°、１４０
°になるような方向とした。これらをそれぞれ比較例
１，２、実施例１〜３、および比較例３とする。図４に
おいて、４１はエッチングした画素間、４２はエッチン
グ処理した基板の電極の稜線方向である。
を有する液晶セルを６個形成した。そしてその画素間の
表面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、最大１μｍ
のグレインサイズの凹凸が確認された。各セルにおける
配向処理方向はスメクチック層の層法線方向と画素間に
微細な凹凸形状を有する基板の電極の稜線方向との成す
交差角θが、図４の（ａ）〜（ｆ）に示すように、それ
ぞれ０°、４０°、４５°、９０°、１３５°、１４０
°になるような方向とした。これらをそれぞれ比較例
１，２、実施例１〜３、および比較例３とする。図４に
おいて、４１はエッチングした画素間、４２はエッチン
グ処理した基板の電極の稜線方向である。
【００２２】次に、これらのセルに、化１に示すような
相転移温度を有するピリミジン系の混合液晶を注入し
た。
相転移温度を有するピリミジン系の混合液晶を注入し
た。
【００２３】
【化１】 これらのセルにおいて、セル全体の配向を一方の光学的
安定状態に揃え、パルス幅２５μｓ、電圧振幅が４０
Ｖ、１／２デューティの矩形波を約１６時間印加し、そ
の後、約８時間放置した。これを７回繰り返した後、セ
ル周囲端部のセル厚を測定し、最大セル厚増加率を求め
た。この結果を、表１に示す。
安定状態に揃え、パルス幅２５μｓ、電圧振幅が４０
Ｖ、１／２デューティの矩形波を約１６時間印加し、そ
の後、約８時間放置した。これを７回繰り返した後、セ
ル周囲端部のセル厚を測定し、最大セル厚増加率を求め
た。この結果を、表１に示す。
【００２４】
【表１】 次に、セル厚の増加したセルをクロスニコルの偏光板に
挟み、黙視で色付きを確認したところ、交差角θが４５
°〜１３５°の実施例１〜３のセルについてはセル厚の
増加した領域を認識することができなかったが、他の比
較例１〜３については黄色く色付いているのが確認され
た。また、偏光顕微鏡により、微細な凹凸形状を形成し
た画素間の液晶の配向を観察したところ、ＳｍＣ* の配
向ではなく、消光位のはっきりしない配向であった。
挟み、黙視で色付きを確認したところ、交差角θが４５
°〜１３５°の実施例１〜３のセルについてはセル厚の
増加した領域を認識することができなかったが、他の比
較例１〜３については黄色く色付いているのが確認され
た。また、偏光顕微鏡により、微細な凹凸形状を形成し
た画素間の液晶の配向を観察したところ、ＳｍＣ* の配
向ではなく、消光位のはっきりしない配向であった。
【００２５】実施例４，比較例４ 画素間のエッチング用混合液のＮＨ4 Ｆの比率を下げ、
また、エッチング処理時間を短くして処理したこと以外
はまったく実施例２と同じ方法（すなわち、交差角θは
９０°）で、エッチング処理した画素間の表面が最大グ
レインサイズが０．０６μｍおよび０．１μｍの微細な
凹凸形状をそれぞれ有する２種類のセルを作成し、それ
ぞれ比較例４および実施例４とした。
また、エッチング処理時間を短くして処理したこと以外
はまったく実施例２と同じ方法（すなわち、交差角θは
９０°）で、エッチング処理した画素間の表面が最大グ
レインサイズが０．０６μｍおよび０．１μｍの微細な
凹凸形状をそれぞれ有する２種類のセルを作成し、それ
ぞれ比較例４および実施例４とした。
【００２６】次に、この２種類のセルを、上述と同様の
試験環境下で最大セル厚増加率を測定した。比較例１の
方は、＋２５％のセル厚増加であったのに対し、実施例
４の方は、＋４％しか増加していなかった。
試験環境下で最大セル厚増加率を測定した。比較例１の
方は、＋２５％のセル厚増加であったのに対し、実施例
４の方は、＋４％しか増加していなかった。
【００２７】以上から、長時間駆動し続けた場合の非可
逆的なスメクチック層の法線方向の液晶の移動を、その
層法線方向とより垂直に近い画素間の表面を荒らし、層
法線方向に連続的な液晶の配向をさせないことで、低減
することができると考えられる。
逆的なスメクチック層の法線方向の液晶の移動を、その
層法線方向とより垂直に近い画素間の表面を荒らし、層
法線方向に連続的な液晶の配向をさせないことで、低減
することができると考えられる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
方の基板の電極間の、電極が敷設されていない画素間部
分に最大グレインサイズが０．１μｍ以上の微細な凹凸
状の表面を有している溝を備え、その基板の電極稜線方
向とスメクチック液晶の層の法線方向との成す角が４５
°〜１３５°の範囲となるようにしたため、駆動による
液晶の移動を防止し、局所的なセル厚の変動を軽減する
ことができる。
方の基板の電極間の、電極が敷設されていない画素間部
分に最大グレインサイズが０．１μｍ以上の微細な凹凸
状の表面を有している溝を備え、その基板の電極稜線方
向とスメクチック液晶の層の法線方向との成す角が４５
°〜１３５°の範囲となるようにしたため、駆動による
液晶の移動を防止し、局所的なセル厚の変動を軽減する
ことができる。
【図１】 スメクチック層の層方向および法線方向を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】 本発明の一実施例に係る液晶セルの模式的な
斜視図である。
斜視図である。
【図３】 図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】 図２のセルのスメクチック層の層法線方向と
画素間に微細な凹凸形状を有する基板の電極の稜線方向
との成す交差角を示す模式図である。
画素間に微細な凹凸形状を有する基板の電極の稜線方向
との成す交差角を示す模式図である。
【図５】 液晶の移動の様子を示す説明図である。
【図６】 Ｃ１配向とＣ２配向の層構造を示す説明図で
ある。
ある。
【図７】 Ｃ１配向およびＣ２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。
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。
【符号の説明】 １１ａ，１１ｂ：基板、１２ａ，１２ｂ：透明電極，１
４ａ，１４ｂ：配向制御膜、１５：強誘電性スメクチッ
ク液晶、１３ａ，１３ｂ：絶縁膜、１６：シリカビー
ズ、１７ａ，１７ｂ：偏光板、１８：画素間
４ａ，１４ｂ：配向制御膜、１５：強誘電性スメクチッ
ク液晶、１３ａ，１３ｂ：絶縁膜、１６：シリカビー
ズ、１７ａ，１７ｂ：偏光板、１８：画素間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽生 由紀夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−170913（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 液晶駆動用の走査電極と信号電極を有す
る一対の基板を電極面が対向するように配置し、両基板
間に強誘電性液晶を充填して構成される強誘電性液晶素
子において、一方の基板の電極間の、電極が敷設されて
いない画素間部分に最大グレインサイズが０．１μｍ以
上の微細な凹凸状の表面を有している溝を備え、その基
板の電極稜線方向とスメクチック液晶の層の法線方向と
の成す角が４５°〜１３５°の範囲であることを特徴と
する強誘電性液晶素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286192A JP2715209B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 強誘電性液晶素子 |
| US08/008,607 US5467209A (en) | 1992-01-24 | 1993-01-22 | Ferroelectric liquid crystal device with particular layer thicknesses at non-pixel portions and pixel portions |
| US08/431,564 US5589964A (en) | 1992-01-24 | 1995-04-27 | Ferroelectric liquid crystal device with minute convexities between adjacent electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286192A JP2715209B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 強誘電性液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203962A JPH05203962A (ja) | 1993-08-13 |
| JP2715209B2 true JP2715209B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=12370633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3286192A Expired - Fee Related JP2715209B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 強誘電性液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2715209B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP3286192A patent/JP2715209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05203962A (ja) | 1993-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |