JP3031818B2 - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
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- JP3031818B2 JP3031818B2 JP6127369A JP12736994A JP3031818B2 JP 3031818 B2 JP3031818 B2 JP 3031818B2 JP 6127369 A JP6127369 A JP 6127369A JP 12736994 A JP12736994 A JP 12736994A JP 3031818 B2 JP3031818 B2 JP 3031818B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光シャッタや表示装置等
に用いられる液晶素子に関し、特に反強誘電性液晶素子
に関するものである。
に用いられる液晶素子に関し、特に反強誘電性液晶素子
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自発分極を有する強誘電性液晶に対し
て、基板間の厚みを薄くすることで液晶の螺旋構造を解
いた表面安定化強誘電性液晶素子がクラーク（Clark）
とラガウォール（Lagerwall） により提案された（アプ
ライド・フィジックス・レターズ。1980年36号899頁（A
ppl.Phis.Lett., No.36, p.899, 1980））。これによ
り、カイラル・スメクティックＣ相（ＳｍＣ＊）などの
双安定状態を有する強誘電性液晶を用いた液晶素子が可
能となった。
て、基板間の厚みを薄くすることで液晶の螺旋構造を解
いた表面安定化強誘電性液晶素子がクラーク（Clark）
とラガウォール（Lagerwall） により提案された（アプ
ライド・フィジックス・レターズ。1980年36号899頁（A
ppl.Phis.Lett., No.36, p.899, 1980））。これによ
り、カイラル・スメクティックＣ相（ＳｍＣ＊）などの
双安定状態を有する強誘電性液晶を用いた液晶素子が可
能となった。
【０００３】強誘電性液晶は層構造を持ち、液晶分子は
層に対して一定の傾きを持つ。図２（ａ）〜（Ｃ）は、
強誘電性液晶の模式図である。２１はコーン、２２は層
法線、２３は液晶分子、２４はｎダイレクタ、２５はｃ
ダイレクタ、２６は傾き角（ティルト）、２７は自発分
極Ｐｓ、２８は偏光板の吸収軸である。表面安定化強誘
電性液晶セルに電界をかけると自発分極２７のために液
晶分子が反転し、クロスニコルの偏光板２８により明暗
の表示が得られる。図２（ａ）は前記液晶分子の動作状
態を示し、図２（ｂ）は明状態、図２（ｃ）は暗状態を
表す。
層に対して一定の傾きを持つ。図２（ａ）〜（Ｃ）は、
強誘電性液晶の模式図である。２１はコーン、２２は層
法線、２３は液晶分子、２４はｎダイレクタ、２５はｃ
ダイレクタ、２６は傾き角（ティルト）、２７は自発分
極Ｐｓ、２８は偏光板の吸収軸である。表面安定化強誘
電性液晶セルに電界をかけると自発分極２７のために液
晶分子が反転し、クロスニコルの偏光板２８により明暗
の表示が得られる。図２（ａ）は前記液晶分子の動作状
態を示し、図２（ｂ）は明状態、図２（ｃ）は暗状態を
表す。
【０００４】このように、表面安定化効果による双安定
性を用いることで、高コントラストで広視角を実現し、
自発分極による応答であることから、メモリー性を持つ
高速応答を実現する液晶素子が可能である。
性を用いることで、高コントラストで広視角を実現し、
自発分極による応答であることから、メモリー性を持つ
高速応答を実現する液晶素子が可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面安
定化効果による双安定性を実現するには、基板間のスペ
ース間隔を２μｍ以下にして強誘電性液晶の螺旋を解く
ことが必要であり、そのため、消費電力が大きく、ま
た、精密なスペースを保つためのギャップコントロール
が要求されるため、液晶素子の製造が著しく困難である
という課題を有していた。
定化効果による双安定性を実現するには、基板間のスペ
ース間隔を２μｍ以下にして強誘電性液晶の螺旋を解く
ことが必要であり、そのため、消費電力が大きく、ま
た、精密なスペースを保つためのギャップコントロール
が要求されるため、液晶素子の製造が著しく困難である
という課題を有していた。
【０００６】本発明は上記課題を解決し、製造が容易で
消費電力を少なくできる液晶素子を提供することを目的
としている。
消費電力を少なくできる液晶素子を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１番目の液晶素子は、対向面上に少なく
とも透明電極を有する一対の基板の対向面上の少なくと
も一方に配向処理を施し、前記基板間に反強誘電性液晶
を挟持してなり、前記反強誘電性液晶の螺旋ピッチが１
μｍ以下で、かつ、前記基板間に挟持された前記反強誘
電性液晶が螺旋を巻いていることを特徴とする。
め、本発明の第１番目の液晶素子は、対向面上に少なく
とも透明電極を有する一対の基板の対向面上の少なくと
も一方に配向処理を施し、前記基板間に反強誘電性液晶
を挟持してなり、前記反強誘電性液晶の螺旋ピッチが１
μｍ以下で、かつ、前記基板間に挟持された前記反強誘
電性液晶が螺旋を巻いていることを特徴とする。
【０００８】前記構成においては螺旋ピッチは０．１μ
ｍ以上０．７μｍ以下が好ましい。また前記構成におい
ては基板間の厚みが３μm以上７μm以下であることが好
ましい。
ｍ以上０．７μｍ以下が好ましい。また前記構成におい
ては基板間の厚みが３μm以上７μm以下であることが好
ましい。
【０００９】
【作用】前記した本発明の構成によれば、対向面上に少
なくとも透明電極を有する一対の基板の対向面上の少な
くとも一方に配向処理を施し、前記基板間に反強誘電性
液晶を挟持してなり、前記反強誘電性液晶の螺旋ピッチ
が１μｍ以下で、かつ、前記基板間に挟持された前記反
強誘電性液晶が螺旋を巻いていることにより、製造が容
易で消費電力を少なくできる液晶素子を実現できる。た
とえば図３（反強誘電性液晶の模式図）を用いて説明す
る。３１はコーン、３２は層法線、３３は液晶分子、３
４は自発分極Ｐｓ、３５は偏光板の吸収軸、３６は螺旋
ピッチの1/2 である。チャンダニらによって発見された
反強誘電性液晶（ジャパン・ジャーナル・アプライド・
フィジックス。1989年28号L1256頁。（Jpn.J.Appl.Phy
s., No.28, p.L1256, 1989）） は、図３（ｂ）に示す
様な、表面安定化されている場合はもちろんのこと、螺
旋ピッチが１μｍ以下、より望ましくは、０．１μｍ以
上０．７μｍ以下であれば、図３（ａ）に示すように螺
旋を巻いていても、液晶セルを挟むクロスニコル偏光板
の吸収軸３５の一方を層法線方向に一致させたとき、暗
状態を得ることができる。この状態に電界をある一定の
閾値以上印加すると、反強誘電相から強誘電相への相転
移が生じ、図３（ｃ）や図３（ｄ）に示す様な明状態を
得ることができる。
なくとも透明電極を有する一対の基板の対向面上の少な
くとも一方に配向処理を施し、前記基板間に反強誘電性
液晶を挟持してなり、前記反強誘電性液晶の螺旋ピッチ
が１μｍ以下で、かつ、前記基板間に挟持された前記反
強誘電性液晶が螺旋を巻いていることにより、製造が容
易で消費電力を少なくできる液晶素子を実現できる。た
とえば図３（反強誘電性液晶の模式図）を用いて説明す
る。３１はコーン、３２は層法線、３３は液晶分子、３
４は自発分極Ｐｓ、３５は偏光板の吸収軸、３６は螺旋
ピッチの1/2 である。チャンダニらによって発見された
反強誘電性液晶（ジャパン・ジャーナル・アプライド・
フィジックス。1989年28号L1256頁。（Jpn.J.Appl.Phy
s., No.28, p.L1256, 1989）） は、図３（ｂ）に示す
様な、表面安定化されている場合はもちろんのこと、螺
旋ピッチが１μｍ以下、より望ましくは、０．１μｍ以
上０．７μｍ以下であれば、図３（ａ）に示すように螺
旋を巻いていても、液晶セルを挟むクロスニコル偏光板
の吸収軸３５の一方を層法線方向に一致させたとき、暗
状態を得ることができる。この状態に電界をある一定の
閾値以上印加すると、反強誘電相から強誘電相への相転
移が生じ、図３（ｃ）や図３（ｄ）に示す様な明状態を
得ることができる。
【００１０】以上のことから、螺旋ピッチが１μｍ以
下、より望ましくは０．１μｍ以上０．７μｍ以下の反
強誘電性液晶を用いれば、強誘電性液晶のように表面安
定化させる必要がなく、従って、基板間の厚みを薄くす
る必要がない。また、基板間の間隔を３μｍ以上７μｍ
以下とすれば、それ程精密なギャップコントロールを必
要としないことから、製造が容易となる。また、消費電
力は、ほぼ基板間の厚みに反比例するので、表面安定化
が必要なければ、消費電力を少なくすることができる。
下、より望ましくは０．１μｍ以上０．７μｍ以下の反
強誘電性液晶を用いれば、強誘電性液晶のように表面安
定化させる必要がなく、従って、基板間の厚みを薄くす
る必要がない。また、基板間の間隔を３μｍ以上７μｍ
以下とすれば、それ程精密なギャップコントロールを必
要としないことから、製造が容易となる。また、消費電
力は、ほぼ基板間の厚みに反比例するので、表面安定化
が必要なければ、消費電力を少なくすることができる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の実施例の液晶素子の
断面図である。１１は基板、１２は透明電極、１３はオ
ーバーコート、１４は配向膜、１５は反強誘電性液晶
層、１６は基板間の厚みである。透明電極１２として、
インジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）が形成された基
板１１上に、金属酸化物を主成分とするオーバーコート
１３（例えば、ＲＴＺ−１、触媒化成工業（株）製）を
１０００オングストロームの厚さで形成した。その上
に、配向膜１４としてポリイミド（例えば、ＬＸ−５４
００、日立化成（株）製）を塗布し、焼成により５００
オングストロームの厚さで形成した。そして、配向膜１
４上を回転ラビング法により、ラビング方向が上下の基
板で平行方向となるようにラビングして配向処理を行っ
た。反強誘電性液晶層１５として、反強誘電性液晶ＣＳ
−４０００（チッソ石油化学（株）製）にカイラル材と
ノンカイラル材を混入して螺旋ピッチを調整したものを
用いて形成した。
ながら説明する。図１は、本発明の実施例の液晶素子の
断面図である。１１は基板、１２は透明電極、１３はオ
ーバーコート、１４は配向膜、１５は反強誘電性液晶
層、１６は基板間の厚みである。透明電極１２として、
インジウム・錫・オキサイド（ＩＴＯ）が形成された基
板１１上に、金属酸化物を主成分とするオーバーコート
１３（例えば、ＲＴＺ−１、触媒化成工業（株）製）を
１０００オングストロームの厚さで形成した。その上
に、配向膜１４としてポリイミド（例えば、ＬＸ−５４
００、日立化成（株）製）を塗布し、焼成により５００
オングストロームの厚さで形成した。そして、配向膜１
４上を回転ラビング法により、ラビング方向が上下の基
板で平行方向となるようにラビングして配向処理を行っ
た。反強誘電性液晶層１５として、反強誘電性液晶ＣＳ
−４０００（チッソ石油化学（株）製）にカイラル材と
ノンカイラル材を混入して螺旋ピッチを調整したものを
用いて形成した。
【００１２】消費電力に関しては、パネルの面積による
全体の容量にもよるが、同一パネルでは、ほぼ基板間の
厚み１６に反比例して消費電力が低下することを確認し
た。基板間の厚み１６が３μｍ以上になると表面安定化
効果がなくなり螺旋を巻く。このとき、螺旋ピッチが１
μｍ以下であれば均一な暗状態を実現することができ、
特に、螺旋ピッチが０．１μｍ以上０．７μｍ以下であ
れば非常に良好な暗状態が実現することができることを
確認した。また、基板間の厚み１６が大きくなれば、製
造が容易になることは、試作パネルの分留まりが向上す
ることにより確認された。
全体の容量にもよるが、同一パネルでは、ほぼ基板間の
厚み１６に反比例して消費電力が低下することを確認し
た。基板間の厚み１６が３μｍ以上になると表面安定化
効果がなくなり螺旋を巻く。このとき、螺旋ピッチが１
μｍ以下であれば均一な暗状態を実現することができ、
特に、螺旋ピッチが０．１μｍ以上０．７μｍ以下であ
れば非常に良好な暗状態が実現することができることを
確認した。また、基板間の厚み１６が大きくなれば、製
造が容易になることは、試作パネルの分留まりが向上す
ることにより確認された。
【００１３】なお、本発明の効果は、この実施例で用い
たオーバーコート、配向膜材料、配向処理、反強誘電性
液晶に限定されるものではない点を付記しておく。
たオーバーコート、配向膜材料、配向処理、反強誘電性
液晶に限定されるものではない点を付記しておく。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明では、螺旋ピッチが
１μｍ以下、望ましくは、０．１μｍ以上０．７μｍ以
下で、かつ、基板間に挟持された状態で螺旋を巻いてい
るような反強誘電性液晶を液晶として用いることで、消
費電力が少なく、製造の容易な液晶素子を得ることがで
きる。
１μｍ以下、望ましくは、０．１μｍ以上０．７μｍ以
下で、かつ、基板間に挟持された状態で螺旋を巻いてい
るような反強誘電性液晶を液晶として用いることで、消
費電力が少なく、製造の容易な液晶素子を得ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の液晶素子の断面図
【図２】強誘電性液晶の模式図
【図３】反強誘電性液晶の模式図
１１ 基板 １２ 透明電極 １３ オーバーコート １４ 配向膜 １５ 反強誘電性液晶層 １６ 基板間の厚み ２１ コーン ２２ 層法線 ２３ 液晶分子 ２４ ｎダイレクタ ２５ ｃダイレクタ ２６ 傾き角（ティルト） ２７ 自発分極Ｐｓ ２８ 偏光板の吸収軸 ３１ コーン ３２ 層法線 ３３ 液晶分子 ３４ 自発分極Ｐｓ ３５ 偏光板の吸収軸 ３６ 螺旋ピッチの1/2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−222930（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−140493（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−110466（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−20502（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−28022（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/141
Claims (3)
- 【請求項１】 対向面上に少なくとも透明電極を有する
一対の基板の対向面上の少なくとも一方に配向処理を施
し、前記基板間に反強誘電性液晶を挟持してなり、前記
反強誘電性液晶の螺旋ピッチが１μｍ以下で、かつ、前
記基板間に挟持された前記反強誘電性液晶が螺旋を巻い
ていることを特徴とする液晶素子。 - 【請求項２】 螺旋ピッチが、０．１μｍ以上０．７μ
ｍ以下である請求項１に記載の液晶素子。 - 【請求項３】 基板間の厚みが３μm以上７μm以下であ
る請求項１または２に記載の液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127369A JP3031818B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127369A JP3031818B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333658A JPH07333658A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3031818B2 true JP3031818B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=14958273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6127369A Expired - Fee Related JP3031818B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031818B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3144329B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2001-03-12 | 日本電気株式会社 | 液晶表示素子 |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP6127369A patent/JP3031818B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07333658A (ja) | 1995-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |