JP3091938B2 - 強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶素子Info
- Publication number
- JP3091938B2 JP3091938B2 JP15818093A JP15818093A JP3091938B2 JP 3091938 B2 JP3091938 B2 JP 3091938B2 JP 15818093 A JP15818093 A JP 15818093A JP 15818093 A JP15818093 A JP 15818093A JP 3091938 B2 JP3091938 B2 JP 3091938B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- ferroelectric liquid
- phase
- substrate
- state
- 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
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶光
シャッター等で用いる液晶素子に関し、電気光学特性を
改善した強誘電性液晶素子に関するものである。
シャッター等で用いる液晶素子に関し、電気光学特性を
改善した強誘電性液晶素子に関するものである。
【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）およびラガーウ
オル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（特
開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９
２４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、カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
＊）または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、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。
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
オル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている（特
開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９
２４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、カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
＊）または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、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】この双安定性を有する液晶を用いた光学変
調素子が所定の素子特性を発揮するためには、一対の平
行基板間に配列される液晶が、欠陥のない均一な配向状
態であること、及び電界の印加による上記２つの安定状
態間での変換が効率的に起こり、かつ電界を印加してい
ないときはその前の状態を保持するような分子配向状態
であることが必要である。
調素子が所定の素子特性を発揮するためには、一対の平
行基板間に配列される液晶が、欠陥のない均一な配向状
態であること、及び電界の印加による上記２つの安定状
態間での変換が効率的に起こり、かつ電界を印加してい
ないときはその前の状態を保持するような分子配向状態
であることが必要である。
【０００４】一般に強誘電性液晶を配向させるには、基
板表面にポリイミド（ＰＩ）、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）、ポリアミド（ＰＡ）等の水平配向性、ある
いは傾斜配向性の高分子膜を形成し、ほぼ同方向にラビ
ング処理した一対の基板を用いる。この場合、使用する
液晶が温度降下により、等方相（Ｉｓｏ）→コレステリ
ック相（Ｃｈ）→スメクティックＡ相（ＳｍＡ）→Ｓｍ
* Ｃ相の相変化をするものであれば、配向はＣｈ相にお
いて均一化されるため、Ｓｍ* Ｃ相での配向が均一にな
りやすい。
板表面にポリイミド（ＰＩ）、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）、ポリアミド（ＰＡ）等の水平配向性、ある
いは傾斜配向性の高分子膜を形成し、ほぼ同方向にラビ
ング処理した一対の基板を用いる。この場合、使用する
液晶が温度降下により、等方相（Ｉｓｏ）→コレステリ
ック相（Ｃｈ）→スメクティックＡ相（ＳｍＡ）→Ｓｍ
* Ｃ相の相変化をするものであれば、配向はＣｈ相にお
いて均一化されるため、Ｓｍ* Ｃ相での配向が均一にな
りやすい。
【０００５】しかしながら、相転移がＩｓｏ相→ＳｍＡ
相→Ｓｍ* Ｃ相の順で起こる液晶を用いた場合は、Ｉｓ
ｏ相→ＳｍＡ相の転移（Ｉ／Ａ転移）の際、バトネ（一
種の結晶核）の発生、成長、結合の過程を踏むため、ス
メクティック相での層法線方向のずれやバトネの結合部
に欠陥等が生じ、均一配向を得にくい。
相→Ｓｍ* Ｃ相の順で起こる液晶を用いた場合は、Ｉｓ
ｏ相→ＳｍＡ相の転移（Ｉ／Ａ転移）の際、バトネ（一
種の結晶核）の発生、成長、結合の過程を踏むため、ス
メクティック相での層法線方向のずれやバトネの結合部
に欠陥等が生じ、均一配向を得にくい。
【０００６】本発明者らの実験によれば、このようなＣ
ｈ相の欠如した液晶に対しては、対向する基板の一方の
みをラビングし、ラビングを行わない側の基板表面は垂
直配向処理をすることによって均一配向が得られた。こ
れは、Ｉ／Ａ転移温度近傍でラビングを行った側の基板
表面から液晶が成長し、対向基板に到達する転移過程を
踏むためである。事実、両面を水平配向膜としたセルに
おけるＩ／Ａ転移温度は、両面を垂直処理したセルのＩ
／Ａ転移温度に比べ０．５℃以上高いことが確かめられ
ている。
ｈ相の欠如した液晶に対しては、対向する基板の一方の
みをラビングし、ラビングを行わない側の基板表面は垂
直配向処理をすることによって均一配向が得られた。こ
れは、Ｉ／Ａ転移温度近傍でラビングを行った側の基板
表面から液晶が成長し、対向基板に到達する転移過程を
踏むためである。事実、両面を水平配向膜としたセルに
おけるＩ／Ａ転移温度は、両面を垂直処理したセルのＩ
／Ａ転移温度に比べ０．５℃以上高いことが確かめられ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、強誘電
性液晶を均一に配向させるためには、特に液晶がＣｈ相
を持たない場合、一方の基板はラビング処理し、他方は
垂直配向処理する非対称構成が有効である。
性液晶を均一に配向させるためには、特に液晶がＣｈ相
を持たない場合、一方の基板はラビング処理し、他方は
垂直配向処理する非対称構成が有効である。
【０００８】しかしながら、対向基板表面の性質がそれ
ぞれ異なる場合、以下に説明するように強誘電性液晶の
双安定状態が崩れ、２つの安定状態間の電気光学的スイ
ッチング特性非対称となる問題（初期の非対称性）があ
る。さらに、セル構成の一層の最適化により初期の非対
称性を無くした場合でも、双安定な状態の一方に放置す
ることにより、しきい値の非対称性が経時的に発生する
問題（放置後の非対称性）がある。
ぞれ異なる場合、以下に説明するように強誘電性液晶の
双安定状態が崩れ、２つの安定状態間の電気光学的スイ
ッチング特性非対称となる問題（初期の非対称性）があ
る。さらに、セル構成の一層の最適化により初期の非対
称性を無くした場合でも、双安定な状態の一方に放置す
ることにより、しきい値の非対称性が経時的に発生する
問題（放置後の非対称性）がある。
【０００９】図４に、対向基板表面の性質が異なる場合
の配向状態のモデルを示す。図中、４０１、４０７はガ
ラス基板、４０２、４０６はＩＴＯ等の透明電極、４０
３はラビング処理された一軸配向規制力を有する高分子
膜、４０４は強誘電性液晶層、４０５は垂直配向処理
剤、４０８、４０９、４１０はカイラルスメクティック
相での液晶分子を特徴づけるコーンを正面から見たもの
であり、４０８、４０９はユニホーム配向における２つ
の安定状態を示し、４１０はスプレイ配向状態の一例を
示している。ここで便宜上、４０８の安定状態をＵ１、
４０９の安定状態をＵ２と呼ぶ。
の配向状態のモデルを示す。図中、４０１、４０７はガ
ラス基板、４０２、４０６はＩＴＯ等の透明電極、４０
３はラビング処理された一軸配向規制力を有する高分子
膜、４０４は強誘電性液晶層、４０５は垂直配向処理
剤、４０８、４０９、４１０はカイラルスメクティック
相での液晶分子を特徴づけるコーンを正面から見たもの
であり、４０８、４０９はユニホーム配向における２つ
の安定状態を示し、４１０はスプレイ配向状態の一例を
示している。ここで便宜上、４０８の安定状態をＵ１、
４０９の安定状態をＵ２と呼ぶ。
【００１０】高分子膜４０３としてポリイミド等の薄膜
を用いた場合、液晶分子の双極子モーメント（液晶コー
ン４０８〜４１０に描かれた矢印）と高分子膜４０３表
面の電気的相互作用（ｄｉｐｏｌｅ−ｄｉｐｏｌｅ ｉ
ｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）により、矢印が配向膜４０３側
を向いた状態（アウトワード）に規制力が働くと考えら
れている。一方、垂直配向処理剤４０５の側は液晶分子
に対する基板表面の規制力は無視できるので、配向膜４
０３側に液晶の双極子モーメントが規制されたＵ１（４
０８）はより安定である。これに対し、液晶コーンの矢
印が液晶内部側（インワード）を向いたＵ２（４０９）
の状態は、配向膜４０３表面の規制力に逆らっているた
め、Ｕ１に比べて不安定である。従って、外部電場によ
って２つの安定状態間をスイッチングさせる場合、Ｕ１
からＵ２とＵ２からＵ１のしきい値電圧は異なり、非対
称しきい値となる。また、配向膜と液晶の組み合わせに
よっては、Ｕ１からＵ２のスイッチングは起きずＵ１か
ら配向状態４１０と思われるスプレイ配向となる場合も
ある。
を用いた場合、液晶分子の双極子モーメント（液晶コー
ン４０８〜４１０に描かれた矢印）と高分子膜４０３表
面の電気的相互作用（ｄｉｐｏｌｅ−ｄｉｐｏｌｅ ｉ
ｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）により、矢印が配向膜４０３側
を向いた状態（アウトワード）に規制力が働くと考えら
れている。一方、垂直配向処理剤４０５の側は液晶分子
に対する基板表面の規制力は無視できるので、配向膜４
０３側に液晶の双極子モーメントが規制されたＵ１（４
０８）はより安定である。これに対し、液晶コーンの矢
印が液晶内部側（インワード）を向いたＵ２（４０９）
の状態は、配向膜４０３表面の規制力に逆らっているた
め、Ｕ１に比べて不安定である。従って、外部電場によ
って２つの安定状態間をスイッチングさせる場合、Ｕ１
からＵ２とＵ２からＵ１のしきい値電圧は異なり、非対
称しきい値となる。また、配向膜と液晶の組み合わせに
よっては、Ｕ１からＵ２のスイッチングは起きずＵ１か
ら配向状態４１０と思われるスプレイ配向となる場合も
ある。
【００１１】更に、Ｕ１の状態に長時間放置することに
よって、よりＵ１の状態が安定になるという現象（焼き
つき現象と呼ぶ）もある。この原因は明らかではない
が、例えば、配向膜４０３近傍のＵ１状態の液晶分子が
配向膜４０３に吸着される、液晶層内に存在するイオン
が偏在する等が考えられる。この現象が著しい場合、初
期のしきい値が対称であっても、経時的に非対称となり
Ｕ１からＵ２へは完全にスイッチングしなくなることも
ある。
よって、よりＵ１の状態が安定になるという現象（焼き
つき現象と呼ぶ）もある。この原因は明らかではない
が、例えば、配向膜４０３近傍のＵ１状態の液晶分子が
配向膜４０３に吸着される、液晶層内に存在するイオン
が偏在する等が考えられる。この現象が著しい場合、初
期のしきい値が対称であっても、経時的に非対称となり
Ｕ１からＵ２へは完全にスイッチングしなくなることも
ある。
【００１２】このように初期あるいは経時的にしきい値
非対称性が生じる系では、原則として片側からの書き込
み動作しか適応できないため、駆動方法に制限を与える
ことになる。また、しきい値非対称性のある系特有の劣
化現象も生じやすい。
非対称性が生じる系では、原則として片側からの書き込
み動作しか適応できないため、駆動方法に制限を与える
ことになる。また、しきい値非対称性のある系特有の劣
化現象も生じやすい。
【００１３】以上述べたように、初期におけるしきい値
の非対称性は、一軸配向処理を施した側の配向膜が液晶
分子のＵ１，Ｕ２に寄与する配向規制力の非対称性によ
って生じているものである。
の非対称性は、一軸配向処理を施した側の配向膜が液晶
分子のＵ１，Ｕ２に寄与する配向規制力の非対称性によ
って生じているものである。
【００１４】本発明では、上記問題点を解決し、Ｃｈ相
を有する強誘電性液晶はもちろん、Ｃｈ相の欠如した強
誘電性液晶でさえ均一に配向させることができ、かつ初
期及び放置後の非対称性を解消することが可能な強誘電
性液晶素子を提供することを目的とする。
を有する強誘電性液晶はもちろん、Ｃｈ相の欠如した強
誘電性液晶でさえ均一に配向させることができ、かつ初
期及び放置後の非対称性を解消することが可能な強誘電
性液晶素子を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、強誘電
性液晶と、この強誘電性液晶を間に保持して対向すると
ともに、その対向面にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を
印加するための電極が形成された一対の基板とを備え、
強誘電性液晶はブックシェルフ構造を示し、かつ配向状
態における強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を
示す強誘電性液晶素子であって、一方の基板に形成され
た配向膜には一方向に配向処理が施され、その時形成さ
れる液晶分子と基板とのなす角；プレチルト角αが５゜
以上、より好ましくは１０゜以上であり、他方の基板に
は垂直配向処理が施されていることを特徴とする強誘電
性液晶素子である。プレチルト角αが５゜未満の場合に
は、しきい値の非対称性を十分に解消できず好ましくな
い。
性液晶と、この強誘電性液晶を間に保持して対向すると
ともに、その対向面にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を
印加するための電極が形成された一対の基板とを備え、
強誘電性液晶はブックシェルフ構造を示し、かつ配向状
態における強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を
示す強誘電性液晶素子であって、一方の基板に形成され
た配向膜には一方向に配向処理が施され、その時形成さ
れる液晶分子と基板とのなす角；プレチルト角αが５゜
以上、より好ましくは１０゜以上であり、他方の基板に
は垂直配向処理が施されていることを特徴とする強誘電
性液晶素子である。プレチルト角αが５゜未満の場合に
は、しきい値の非対称性を十分に解消できず好ましくな
い。
【００１６】強誘電性液晶としては特に限定されない
が、等方相、スメクティックＡ相、カイラルスメクティ
ック相の順に相転移するものに特に有効である。
が、等方相、スメクティックＡ相、カイラルスメクティ
ック相の順に相転移するものに特に有効である。
【００１７】また、強誘電性液晶の非らせん配向状態に
おける２つの安定状態間の見かけのチルト角θa は特に
限定されないが、該強誘電性液晶のカイラルスメクティ
ック相でのらせん状態の液晶のチルト角Θに対して、Θ
／２＜θa ≦Θの関係にあることが高コントラストを得
るためには好ましい。
おける２つの安定状態間の見かけのチルト角θa は特に
限定されないが、該強誘電性液晶のカイラルスメクティ
ック相でのらせん状態の液晶のチルト角Θに対して、Θ
／２＜θa ≦Θの関係にあることが高コントラストを得
るためには好ましい。
【００１８】以下、本発明を図を用いて詳細に説明す
る。
る。
【００１９】図１は本発明のセル構成の例を模式的に示
したものである。１１ａ，ｂはガラス基板、１２ａ，ｂ
は酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）等の透明電極、１３ａ，ｂは酸化シリコン、酸化タ
ンタル等の絶縁膜、１４ａはラビング条件によって数゜
〜数十゜のプレチルト角が得られる配向膜、１４ｂは垂
直配向処理膜で、ポリシロキサン膜やシランカップリン
グ処理が好ましいが、それらに限定されるものではなく
ラビング等の一軸処理は施さない。１５は、シリカ等の
スペーサビーズ、１６は強誘電性液晶、１７ａ，ｂは偏
光板である。
したものである。１１ａ，ｂはガラス基板、１２ａ，ｂ
は酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）等の透明電極、１３ａ，ｂは酸化シリコン、酸化タ
ンタル等の絶縁膜、１４ａはラビング条件によって数゜
〜数十゜のプレチルト角が得られる配向膜、１４ｂは垂
直配向処理膜で、ポリシロキサン膜やシランカップリン
グ処理が好ましいが、それらに限定されるものではなく
ラビング等の一軸処理は施さない。１５は、シリカ等の
スペーサビーズ、１６は強誘電性液晶、１７ａ，ｂは偏
光板である。
【００２０】この構成の中で、配向膜１４ａを構成する
高分子、そのラビング条件等を変えることにより、液晶
分子と基板とのなすプレチルト角αが制御される。つま
り、ラビング条件を制御することによりプレチルト角α
を変え、配向膜１４ａからの規制力を変化させることが
できる。
高分子、そのラビング条件等を変えることにより、液晶
分子と基板とのなすプレチルト角αが制御される。つま
り、ラビング条件を制御することによりプレチルト角α
を変え、配向膜１４ａからの規制力を変化させることが
できる。
【００２１】しきい値の非対称性は、図２に示す実験駆
動波形を用いて測定した。図２中２１は補助パルス、２
２はバイポーラリセットパルス、２３は書き込みパルス
である。補助パルス２１は書き込みパルス２３の逆極性
パルスであり、駆動波形のＤＣ成分を０にするためのも
のである。リセットパルス２２は書き込み前に表示状態
を一度リセットするためのものである。書き込みパルス
２３及び補助パルス２１の電圧値を変化させて、観測エ
リアの５０％が反転してメモリ状態になるパルス電圧値
を記録した。ここで、Ｕ１からＵ２への反転しきい値を
Ｖ１、Ｕ２からＵ１への反転しきい値をＶ２とし、Ｖ１
とＶ２の差（Ｖ１−Ｖ２）をしきい値の非対称性とし
た。
動波形を用いて測定した。図２中２１は補助パルス、２
２はバイポーラリセットパルス、２３は書き込みパルス
である。補助パルス２１は書き込みパルス２３の逆極性
パルスであり、駆動波形のＤＣ成分を０にするためのも
のである。リセットパルス２２は書き込み前に表示状態
を一度リセットするためのものである。書き込みパルス
２３及び補助パルス２１の電圧値を変化させて、観測エ
リアの５０％が反転してメモリ状態になるパルス電圧値
を記録した。ここで、Ｕ１からＵ２への反転しきい値を
Ｖ１、Ｕ２からＵ１への反転しきい値をＶ２とし、Ｖ１
とＶ２の差（Ｖ１−Ｖ２）をしきい値の非対称性とし
た。
【００２２】各ラビング条件で形成されたプレチルト角
は、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．Ｖｏ．１１９
（１９８０）Ｎｏ．１０．Ｓｈｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２
０１３に記載されている方法（クリスタルローテーショ
ン法）に従って求めた。なお、測定用のセルは上下界面
での液晶の傾きが平行かつ同一方向になるように２枚の
基板を張り合わせて作成した。またプレチルト角測定用
の液晶としては、チッソ社製強誘電性液晶ＣＳ−１０１
４に、以下の構造式で示される化合物を重量比で２０％
混合したものを標準液晶として封入し測定を行った。
は、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．Ｖｏ．１１９
（１９８０）Ｎｏ．１０．Ｓｈｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２
０１３に記載されている方法（クリスタルローテーショ
ン法）に従って求めた。なお、測定用のセルは上下界面
での液晶の傾きが平行かつ同一方向になるように２枚の
基板を張り合わせて作成した。またプレチルト角測定用
の液晶としては、チッソ社製強誘電性液晶ＣＳ−１０１
４に、以下の構造式で示される化合物を重量比で２０％
混合したものを標準液晶として封入し測定を行った。
【００２３】
【化１】
【００２４】なお、この混合した液晶組成物は、１０〜
５５℃でＳｍＡ相を示す。
５５℃でＳｍＡ相を示す。
【００２５】測定法は、液晶セルを上下基板に垂直かつ
配向処理軸を含む面で回転させながら、回転軸と４５゜
の角度をなす偏光面を持つヘリウム・ネオンレーザー光
を回転軸に垂直な方向から照射して、その反対側で入射
偏向面と平行な透過軸を持つ偏向板を通してホトダイオ
ードで透過光強度を測定した。
配向処理軸を含む面で回転させながら、回転軸と４５゜
の角度をなす偏光面を持つヘリウム・ネオンレーザー光
を回転軸に垂直な方向から照射して、その反対側で入射
偏向面と平行な透過軸を持つ偏向板を通してホトダイオ
ードで透過光強度を測定した。
【００２６】干渉によってできた透過光強度の双曲線群
の中心となる角と液晶セルに垂直な線とのなす角をφｘ
とし、下式に代入してプレチルト角αを求めた。
の中心となる角と液晶セルに垂直な線とのなす角をφｘ
とし、下式に代入してプレチルト角αを求めた。
【００２７】
【数１】
【００２８】
実施例１〜６、比較例１、２ プレチルト角αと初期および一週間放置後の非対称性に
ついて本発明の効果を実施例を用いて説明する。
ついて本発明の効果を実施例を用いて説明する。
【００２９】透明電極１２としてスパッタ法により１５
０ｎｍの厚さのＩＴＯ（酸化インジウム錫）膜を形成し
た一対のガラス基板１１を用意し、一方の基板１１ａの
ＩＴＯ膜１２ａ上にポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸ＬＱ１８０２（日立化成（株）社製）のＮＭＰ
（Ｎメチルピロリドン）：ｎＢＣ（ｎブチルセロソル
ブ）混合溶液をスピンコートした。塗布溶液はＮＭＰ：
ｎＢＣ＝１：１の混合溶媒にＬＱ１８０２を１．５重量
％となるように調整し、スピン条件は３３回転／秒、２
０秒で行った。この基板１１ａを、８０℃のオーブン中
で５分の溶剤乾燥を行った後、２７０℃のオーブン中で
１時間の加熱焼成を行いイミド化した。得られたポリイ
ミド膜は約２０ｎｍの厚さで、この膜を表１に示すラビ
ング条件で処理し配向膜１４ａとし、プレチルト角αは
前記クリスタルローテーション法で測定した。ラビング
は、直径８ｃｍのローラーにナイロン製の布を巻きつけ
用いた。その後、この基板１１ａ表面に平均粒径２．０
μｍのシリカビーズを０．００８重量％で分散させたＩ
ＰＡ（イソプロピルアルコール）溶液を、２５回転／
秒、１０秒の条件でスピン塗布し、分布密度３００個／
ｍｍ2 程度のビーズスペーサ１５を散布した。
０ｎｍの厚さのＩＴＯ（酸化インジウム錫）膜を形成し
た一対のガラス基板１１を用意し、一方の基板１１ａの
ＩＴＯ膜１２ａ上にポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸ＬＱ１８０２（日立化成（株）社製）のＮＭＰ
（Ｎメチルピロリドン）：ｎＢＣ（ｎブチルセロソル
ブ）混合溶液をスピンコートした。塗布溶液はＮＭＰ：
ｎＢＣ＝１：１の混合溶媒にＬＱ１８０２を１．５重量
％となるように調整し、スピン条件は３３回転／秒、２
０秒で行った。この基板１１ａを、８０℃のオーブン中
で５分の溶剤乾燥を行った後、２７０℃のオーブン中で
１時間の加熱焼成を行いイミド化した。得られたポリイ
ミド膜は約２０ｎｍの厚さで、この膜を表１に示すラビ
ング条件で処理し配向膜１４ａとし、プレチルト角αは
前記クリスタルローテーション法で測定した。ラビング
は、直径８ｃｍのローラーにナイロン製の布を巻きつけ
用いた。その後、この基板１１ａ表面に平均粒径２．０
μｍのシリカビーズを０．００８重量％で分散させたＩ
ＰＡ（イソプロピルアルコール）溶液を、２５回転／
秒、１０秒の条件でスピン塗布し、分布密度３００個／
ｍｍ2 程度のビーズスペーサ１５を散布した。
【００３０】対向側の基板１１ｂは、ＩＴＯ膜１２ｂ上
にシランカップリング剤（ＯＤＳ−Ｅ）の０．５重量％
エチルアルコール溶液を３３回転／秒、２０秒の条件で
スピン塗布し、垂直配向処理膜１４ｂとした。その後、
１８０℃のオーブンで１時間乾燥した。この基板１１ｂ
上に熱硬化型の液状接着剤を印刷により塗工した。
にシランカップリング剤（ＯＤＳ−Ｅ）の０．５重量％
エチルアルコール溶液を３３回転／秒、２０秒の条件で
スピン塗布し、垂直配向処理膜１４ｂとした。その後、
１８０℃のオーブンで１時間乾燥した。この基板１１ｂ
上に熱硬化型の液状接着剤を印刷により塗工した。
【００３１】こうして得られた２枚の基板１１ａ，ｂを
対向して張り合わせ、１５０℃のオーブン中で９０分間
熱硬化させ、セルとした。
対向して張り合わせ、１５０℃のオーブン中で９０分間
熱硬化させ、セルとした。
【００３２】このセルに、以下に述べる液晶混合物を減
圧下（１０Ｐａ）、等方相温度（１００℃）で注入し、
Ｓｍ* Ｃ相まで徐冷することにより液晶素子とした。
圧下（１０Ｐａ）、等方相温度（１００℃）で注入し、
Ｓｍ* Ｃ相まで徐冷することにより液晶素子とした。
【００３３】ここで用いた液晶混合物は、下記の化合物
を下記の比率で混合したものである。
を下記の比率で混合したものである。
【００３４】
【化２】
【００３５】この液晶組成物の相転移系列は以下のとお
りで、３０℃における物性定数は、自発分極Ｐｓ＝２．
５ｎＣ／ｃｍ2 、チルト角Θ＝１２．２゜、誘電率異方
性Δε〜０、上述のセルに注入した状態での見かけのチ
ルト角θa ＝１１．０゜であり、Θ／２＜θa ≦Θの関
係を満たすものであった。
りで、３０℃における物性定数は、自発分極Ｐｓ＝２．
５ｎＣ／ｃｍ2 、チルト角Θ＝１２．２゜、誘電率異方
性Δε〜０、上述のセルに注入した状態での見かけのチ
ルト角θa ＝１１．０゜であり、Θ／２＜θa ≦Θの関
係を満たすものであった。
【００３６】 なお、一般にスメクチックＣ相の非らせん状態での液晶
の層構造は屈曲構造（シェブロン構造）を示すが、この
液晶混合物の性質として、屈曲部を持たないいわゆるブ
ックシェルフ構造を示し、双安定な２状態を有してい
た。
の層構造は屈曲構造（シェブロン構造）を示すが、この
液晶混合物の性質として、屈曲部を持たないいわゆるブ
ックシェルフ構造を示し、双安定な２状態を有してい
た。
【００３７】まず、これらのセルの初期のしきい値の対
称性を前記の実験駆動波形で測定した。その後、Ｕ１に
スイッチングさせ３０℃で７日間メモリー状態で放置
し、同様の測定を行いしきい値の対称性の経時変化を測
定した。それらの結果を、表１及び図３に示す。これか
ら、しきい値の非対称性はプレチルト角αが５゜位で急
激に改善され、１０゜以上では安定して非対称性が小さ
いことが分かる。
称性を前記の実験駆動波形で測定した。その後、Ｕ１に
スイッチングさせ３０℃で７日間メモリー状態で放置
し、同様の測定を行いしきい値の対称性の経時変化を測
定した。それらの結果を、表１及び図３に示す。これか
ら、しきい値の非対称性はプレチルト角αが５゜位で急
激に改善され、１０゜以上では安定して非対称性が小さ
いことが分かる。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特にＣｈ相の欠如した強誘電性液晶でさえ均一に配向さ
せることができ、かつ双安定な２状態間の反転しきい値
を等しくし、しかも焼きつきを少なくすることが可能で
ある。
特にＣｈ相の欠如した強誘電性液晶でさえ均一に配向さ
せることができ、かつ双安定な２状態間の反転しきい値
を等しくし、しかも焼きつきを少なくすることが可能で
ある。
【図１】本発明のセル模式図である。
【図２】実施例で用いた駆動波形である。
【図３】本発明の効果を説明する図である。
【図４】しきい値の非対称性を説明する図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−131913（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−139614（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−31828（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−225691（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1337 510
Claims (4)
- 【請求項１】 強誘電性液晶と、この強誘電性液晶を間
に保持して対向するとともに、その対向面にはそれぞれ
強誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成された
一対の基板とを備え、強誘電性液晶はブックシェルフ構
造を示し、かつ配向状態における強誘電性液晶が少なく
とも２つの安定状態を示す強誘電性液晶素子であって、
一方の基板に形成された配向膜には一方向に配向処理が
施され、その時形成される液晶分子と基板とのなす角；
プレチルト角αが５゜以上であり、他方の基板には垂直
配向処理が施されていることを特徴とする強誘電性液晶
素子。 - 【請求項２】 前記強誘電性液晶が温度降下に従い、等
方相、スメクティックＡ相、カイラルスメクテイック相
の順に相転移するもの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】 前記強誘電性液晶の非らせん配向状態に
おける２つの安定状態間の見かけのチルト角θa が、該
強誘電性液晶のカイラルスメクティック相でのらせん状
態の液晶のチルト角Θに対して、Θ／２＜θa ≦Θの関
係に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】 前記一方向に配向処理がなされた基板の
プレチルト角αが、１０゜以上であることを特徴とする
請求項１、２又は３記載の強誘電性液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15818093A JP3091938B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 強誘電性液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15818093A JP3091938B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 強誘電性液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347798A JPH06347798A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3091938B2 true JP3091938B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=15666023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15818093A Expired - Fee Related JP3091938B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 強誘電性液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3091938B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP15818093A patent/JP3091938B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06347798A (ja) | 1994-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2814157B2 (ja) | カイラルスメクチック液晶素子 | |
| US5320883A (en) | Liquid crystal device | |
| JP3091938B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JP3102972B2 (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
| JP2001226674A (ja) | 単安定強誘電液晶表示装置 | |
| JP2592957B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPH09203901A (ja) | 液晶セル及び液晶表示装置 | |
| JP2794358B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP3083021B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JP2794359B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP3080123B2 (ja) | 強誘電性液晶素子の製造方法 | |
| JP2675893B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP3062978B2 (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JP2657879B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP2784699B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP3241502B2 (ja) | 液晶電気光学装置の作製方法 | |
| JPH05273558A (ja) | 液晶素子 | |
| JP2556589B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPH11223816A (ja) | 液晶素子及びその製造方法、並びに配向膜又はその組成物 | |
| JPH07325304A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH05216039A (ja) | 液晶素子 | |
| JPH0540266A (ja) | 液晶素子 | |
| JPH07181495A (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JPH09127510A (ja) | 液晶素子及びその製造方法 | |
| JPH06347797A (ja) | 強誘電性液晶素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000620 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |