JP3136052B2 - 強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶素子Info
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
- G02F1/1416—Details of the smectic layer structure, e.g. bookshelf, chevron, C1 and C2
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置やプリン
タヘッドなどに用いる強誘電性液晶素子に関する。
タヘッドなどに用いる強誘電性液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ネマティック相を利用した液晶表
示素子に加えてスメクティック相を利用した種々の表示
モードの研究も盛んに行われており、特に、表面安定化
強誘電性液晶表示素子が有望視されている。このような
表示素子は、例えば、文献（Ｎ．Ａ．Ｃｌａｒｋ，ｅｔ
ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，３６，８
９９（１９８０））に開示されている。
示素子に加えてスメクティック相を利用した種々の表示
モードの研究も盛んに行われており、特に、表面安定化
強誘電性液晶表示素子が有望視されている。このような
表示素子は、例えば、文献（Ｎ．Ａ．Ｃｌａｒｋ，ｅｔ
ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，３６，８
９９（１９８０））に開示されている。
【０００３】このような表面安定化強誘電性液晶素子の
配向状態には、消光位を示すユニフォーム状態と消光位
を示さないツイスト状態が存在することが知られてい
る。
配向状態には、消光位を示すユニフォーム状態と消光位
を示さないツイスト状態が存在することが知られてい
る。
【０００４】また、表面安定化強誘電性液晶素子におい
て、図２５に示すように、強誘電性液晶はシェブロン層
構造と呼ばれる折れ曲がったスメクティック層構造を示
すが、このスメクティック層構造の折れ曲がり方向と配
向膜の一軸配向処理の方向が、反対であるＣ１配向と、
同一であるＣ２配向の２つの配向領域が存在しうること
が文献（Ｊ．Ｋａｎｂｅ ｅｔ ａｌ．，Ｆｅｒｒｏｅ
ｌｅｃｔｒｉｃｓ，１１４，３（１９９１））から知ら
れている。
て、図２５に示すように、強誘電性液晶はシェブロン層
構造と呼ばれる折れ曲がったスメクティック層構造を示
すが、このスメクティック層構造の折れ曲がり方向と配
向膜の一軸配向処理の方向が、反対であるＣ１配向と、
同一であるＣ２配向の２つの配向領域が存在しうること
が文献（Ｊ．Ｋａｎｂｅ ｅｔ ａｌ．，Ｆｅｒｒｏｅ
ｌｅｃｔｒｉｃｓ，１１４，３（１９９１））から知ら
れている。
【０００５】本発明者の向殿等は、ハイプレティルト配
向膜を用いたパラレルラビングの強誘電性液晶セルにお
いて、Ｃ１Ｕ（Ｃ１ユニフォーム）配向、Ｃ１Ｔ（Ｃ１
ツイスト）配向、Ｃ２配向の３つの配向が同時に混在し
て得られたことを、文献（Ｍ．Ｋｏｄｅｎ ｅｔ ａ
ｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３０，Ｌ１
８２３（１９９１））から報告している。
向膜を用いたパラレルラビングの強誘電性液晶セルにお
いて、Ｃ１Ｕ（Ｃ１ユニフォーム）配向、Ｃ１Ｔ（Ｃ１
ツイスト）配向、Ｃ２配向の３つの配向が同時に混在し
て得られたことを、文献（Ｍ．Ｋｏｄｅｎ ｅｔ ａ
ｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３０，Ｌ１
８２３（１９９１））から報告している。
【０００６】また、田川等は、プレティルト角５゜以下
のパラレルラビングの強誘電性液晶セルにおいて、Ｃ１
Ｕ配向、Ｃ１Ｔ配向、Ｃ２Ｕ（Ｃ２ユニフォーム）配
向、Ｃ２Ｔ（Ｃ２ツイスト）配向の４つの配向状態が同
時に混在して得られたことを、文献（Ａ．Ｔａｇａｗａ
ｅｔ ａｌ．，Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’９２，
５１９（１９９２））から報告している。
のパラレルラビングの強誘電性液晶セルにおいて、Ｃ１
Ｕ配向、Ｃ１Ｔ配向、Ｃ２Ｕ（Ｃ２ユニフォーム）配
向、Ｃ２Ｔ（Ｃ２ツイスト）配向の４つの配向状態が同
時に混在して得られたことを、文献（Ａ．Ｔａｇａｗａ
ｅｔ ａｌ．，Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’９２，
５１９（１９９２））から報告している。
【０００７】図２６には、以上の各配向状態における液
晶分子配向モデルを示している。
晶分子配向モデルを示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の強誘電性液
晶素子においては、一般に、その配向状態によって駆動
特性が異なるため、素子全面が均一な配向となることが
望ましい。また、上記従来の強誘電性液晶素子のように
Ｃ１配向とＣ２配向が混在すると、駆動特性が異なるだ
けでなく、Ｃ１配向とＣ２配向の境界であるライトニン
グ欠陥・ヘアピン欠陥により表示不良やコントラストの
低下などが起こるため、素子全面が均一な配向となるこ
とが望ましい。特に、配向状態としては、駆動電圧や応
答速度、消光性などの観点から、Ｃ１Ｕ配向やＣ１Ｔ配
向よりもＣ２Ｕ配向の方が好ましい。
晶素子においては、一般に、その配向状態によって駆動
特性が異なるため、素子全面が均一な配向となることが
望ましい。また、上記従来の強誘電性液晶素子のように
Ｃ１配向とＣ２配向が混在すると、駆動特性が異なるだ
けでなく、Ｃ１配向とＣ２配向の境界であるライトニン
グ欠陥・ヘアピン欠陥により表示不良やコントラストの
低下などが起こるため、素子全面が均一な配向となるこ
とが望ましい。特に、配向状態としては、駆動電圧や応
答速度、消光性などの観点から、Ｃ１Ｕ配向やＣ１Ｔ配
向よりもＣ２Ｕ配向の方が好ましい。
【０００９】また、本発明者等は、Ｓｕｒｇｕｙ等によ
り報告されている文献「負の誘電異方性を有する液晶材
料を利用する方法」（Ｐ．Ｗ．Ｈ．Ｓｕｒｇｕｙ ｅｔ
ａｌ．，Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１２２，６
３（１９９１））などの技術を用いれば、Ｃ２Ｔ配向も
Ｃ２Ｕ配向と同様の良好な駆動特性やコントラストが得
られることを見出した。
り報告されている文献「負の誘電異方性を有する液晶材
料を利用する方法」（Ｐ．Ｗ．Ｈ．Ｓｕｒｇｕｙ ｅｔ
ａｌ．，Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１２２，６
３（１９９１））などの技術を用いれば、Ｃ２Ｔ配向も
Ｃ２Ｕ配向と同様の良好な駆動特性やコントラストが得
られることを見出した。
【００１０】しかしながら、素子全面においてＣ２配向
のみを選択的に得る方法については、これまで詳細に検
討されていなかった。
のみを選択的に得る方法については、これまで詳細に検
討されていなかった。
【００１１】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、全面Ｃ２配向状態を得ることにより、むらの無い均
一な表示などの駆動かつ高コントラストの強誘電性液晶
素子を提供することを目的とする。
で、全面Ｃ２配向状態を得ることにより、むらの無い均
一な表示などの駆動かつ高コントラストの強誘電性液晶
素子を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の強誘電性液晶素
子は、電極を有する一対の絶縁性基板間に、温度により
キラルネマティック相、スメクティックＡ相、およびキ
ラルスメクティックＣ相のうち少なくともスメクティッ
クＡ相およびキラルスメクティックＣ相を示す強誘電性
液晶を挟持し、該電極に選択的に駆動電圧を印加するこ
とによって該強誘電性液晶の光軸を切り換えて駆動する
強誘電性液晶素子において、該強誘電性液晶のキラルス
メクティックＣ相上限温度をＴｃ℃としたとき、該強誘
電性液晶が、（Ｔｃ−１）℃において８゜以下のティル
ト角を有し、前記一対の絶縁性基板の前記強誘電性液晶
側に配向膜が設けられ、該強誘電性液晶のスメクティッ
ク層構造の折れ曲がり方向と該配向膜の一軸配向の処理
方向が同一であり、そのことにより上記目的が達成され
る。本発明の強誘電性液晶素子は、電極を有する一対の
絶縁性基板間に、温度によりキラルネマティック相、ス
メクティックＡ相、およびキラルスメクティックＣ相の
うち少なくともスメクティックＡ相およびキラルスメク
ティックＣ相を示す強誘電性液晶を挟持し、該電極に選
択的に駆動電圧を印加することによって該強誘電性液晶
の光軸を切り換えて駆動する強誘電性液晶素子におい
て、該強誘電性液晶のキラルスメクティックＣ相上限温
度をＴｃ℃としたとき、該強誘電性液晶が、（Ｔｃ−
１）℃において８゜以下のティルト角を有し、前記一対
の絶縁性基板の前記強誘電性液晶側に配向膜が設けら
れ、該強誘電性液晶のスメクティック層構造の折れ曲が
り方向と該配向膜の一軸配向の処理方向が同一であり、
該配向膜のプレチルト角が、１〜１０度になっており、
そのことにより上記目的が達成される。好ましくは、本
発明の強誘電性液晶素子における強誘電性液晶が、光軸
を切り換えて駆動するための２つの安定状態を持ち、か
つ、該２つの安定状態のうち一方の安定状態から他方の
安定状態へ書き換えるのに必要な単極性パルスのパルス
幅−パルス電圧特性において、パルス幅の極小値を与え
るパルス電圧が存在する。
子は、電極を有する一対の絶縁性基板間に、温度により
キラルネマティック相、スメクティックＡ相、およびキ
ラルスメクティックＣ相のうち少なくともスメクティッ
クＡ相およびキラルスメクティックＣ相を示す強誘電性
液晶を挟持し、該電極に選択的に駆動電圧を印加するこ
とによって該強誘電性液晶の光軸を切り換えて駆動する
強誘電性液晶素子において、該強誘電性液晶のキラルス
メクティックＣ相上限温度をＴｃ℃としたとき、該強誘
電性液晶が、（Ｔｃ−１）℃において８゜以下のティル
ト角を有し、前記一対の絶縁性基板の前記強誘電性液晶
側に配向膜が設けられ、該強誘電性液晶のスメクティッ
ク層構造の折れ曲がり方向と該配向膜の一軸配向の処理
方向が同一であり、そのことにより上記目的が達成され
る。本発明の強誘電性液晶素子は、電極を有する一対の
絶縁性基板間に、温度によりキラルネマティック相、ス
メクティックＡ相、およびキラルスメクティックＣ相の
うち少なくともスメクティックＡ相およびキラルスメク
ティックＣ相を示す強誘電性液晶を挟持し、該電極に選
択的に駆動電圧を印加することによって該強誘電性液晶
の光軸を切り換えて駆動する強誘電性液晶素子におい
て、該強誘電性液晶のキラルスメクティックＣ相上限温
度をＴｃ℃としたとき、該強誘電性液晶が、（Ｔｃ−
１）℃において８゜以下のティルト角を有し、前記一対
の絶縁性基板の前記強誘電性液晶側に配向膜が設けら
れ、該強誘電性液晶のスメクティック層構造の折れ曲が
り方向と該配向膜の一軸配向の処理方向が同一であり、
該配向膜のプレチルト角が、１〜１０度になっており、
そのことにより上記目的が達成される。好ましくは、本
発明の強誘電性液晶素子における強誘電性液晶が、光軸
を切り換えて駆動するための２つの安定状態を持ち、か
つ、該２つの安定状態のうち一方の安定状態から他方の
安定状態へ書き換えるのに必要な単極性パルスのパルス
幅−パルス電圧特性において、パルス幅の極小値を与え
るパルス電圧が存在する。
【００１３】この場合、この強誘電性液晶素子は、少な
くとも電極と配向制御層を有する一対の絶縁性基板間
に、温度によりキラルネマティック相、スメクティック
Ａ相、および、キラルスメクティックＣ相のうち少なく
ともスメクティックＡ相およびキラルスメクティックＣ
相を示す強誘電性液晶を挟持し、この電極に選択的に駆
動電圧を印加することによって液晶の光軸を切り換える
駆動手段と光軸の切り換えを光学的に識別する手段とを
有している。
くとも電極と配向制御層を有する一対の絶縁性基板間
に、温度によりキラルネマティック相、スメクティック
Ａ相、および、キラルスメクティックＣ相のうち少なく
ともスメクティックＡ相およびキラルスメクティックＣ
相を示す強誘電性液晶を挟持し、この電極に選択的に駆
動電圧を印加することによって液晶の光軸を切り換える
駆動手段と光軸の切り換えを光学的に識別する手段とを
有している。
【００１４】また、本発明の強誘電性液晶素子は、電極
を有する一対の絶縁性基板間に、温度によりキラルネマ
ティック相、スメクティックＡ相、およびキラルスメク
ティックＣ相のうち少なくともスメクティックＡ相およ
びキラルスメクティックＣ相を示す強誘電性液晶を挟持
し、該電極に選択的に駆動電圧を印加することによって
該強誘電性液晶の光軸を切り換えて駆動する駆動手段を
有する強誘電性液晶素子において、該強誘電性液晶のキ
ラルスメクティックＣ相上限温度をＴｃ℃としたとき、
該強誘電性液晶が、（Ｔｃ−１）℃において８゜以下の
ティルト角を有し、前記一対の絶縁性基板の前記強誘電
性液晶側に配向膜が設けられ、該強誘電性液晶のスメク
ティック層構造の折れ曲がり方向と該配向膜の一軸配向
の処理方向が同一であり、かつ、光軸を切り換えて駆動
するための２つの安定状態を持ち、該駆動手段は、 ０＜Ｖ2＜Ｖ4 Ｖ4−Ｖ3＞Ｖ2−Ｖ1 なる該駆動電圧としての第１パルス電圧Ｖ1、第２パル
ス電圧Ｖ2、第１パルス電圧Ｖ3、第２パルス電圧Ｖ4を
用い、該画素が選択されたとき、該画素へ第１パルス電
圧Ｖ1に引き続いて第２パルス電圧Ｖ2、または、第１パ
ルス電圧−Ｖ1に引き続いて第２パルス電圧−Ｖ2を印加
することにより、該画素内のある部分を構成する強誘電
性液晶分子を一方の安定状態、または他方の安定状態と
し、その同じ画素へ次の第１パルス電圧Ｖ3に引き続い
て第２パルス電圧Ｖ4、または、第１パルス電圧−Ｖ3に
引き続いて第２パルス電圧−Ｖ4を印加することによ
り、その画素内の同じ部分を構成する強誘電性液晶分子
の安定状態を保持するように駆動するものであり、その
ことにより上記目的が達成される。
を有する一対の絶縁性基板間に、温度によりキラルネマ
ティック相、スメクティックＡ相、およびキラルスメク
ティックＣ相のうち少なくともスメクティックＡ相およ
びキラルスメクティックＣ相を示す強誘電性液晶を挟持
し、該電極に選択的に駆動電圧を印加することによって
該強誘電性液晶の光軸を切り換えて駆動する駆動手段を
有する強誘電性液晶素子において、該強誘電性液晶のキ
ラルスメクティックＣ相上限温度をＴｃ℃としたとき、
該強誘電性液晶が、（Ｔｃ−１）℃において８゜以下の
ティルト角を有し、前記一対の絶縁性基板の前記強誘電
性液晶側に配向膜が設けられ、該強誘電性液晶のスメク
ティック層構造の折れ曲がり方向と該配向膜の一軸配向
の処理方向が同一であり、かつ、光軸を切り換えて駆動
するための２つの安定状態を持ち、該駆動手段は、 ０＜Ｖ2＜Ｖ4 Ｖ4−Ｖ3＞Ｖ2−Ｖ1 なる該駆動電圧としての第１パルス電圧Ｖ1、第２パル
ス電圧Ｖ2、第１パルス電圧Ｖ3、第２パルス電圧Ｖ4を
用い、該画素が選択されたとき、該画素へ第１パルス電
圧Ｖ1に引き続いて第２パルス電圧Ｖ2、または、第１パ
ルス電圧−Ｖ1に引き続いて第２パルス電圧−Ｖ2を印加
することにより、該画素内のある部分を構成する強誘電
性液晶分子を一方の安定状態、または他方の安定状態と
し、その同じ画素へ次の第１パルス電圧Ｖ3に引き続い
て第２パルス電圧Ｖ4、または、第１パルス電圧−Ｖ3に
引き続いて第２パルス電圧−Ｖ4を印加することによ
り、その画素内の同じ部分を構成する強誘電性液晶分子
の安定状態を保持するように駆動するものであり、その
ことにより上記目的が達成される。
【００１５】即ち、本発明の強誘電性液晶素子は、複数
の走査電極と複数の信号電極を互いに交差する方向に配
列し、該走査電極と該信号電極が交差した領域の強誘電
性液晶が、２つの安定状態を持った強誘電性液晶素子で
あって、該領域を画素とし、該画素が選択されたとき、
その画素へ第１パルス電圧Ｖ1に引き続いて第２パ ルス
電圧Ｖ2、または、第１パルス電圧−Ｖ1に引き続いて第
２パルス電圧−Ｖ2を印加すれば、該画素内のある部分
を構成する強誘電性液晶分子を一方の安定状態、また
は、他方の安定状態とし、その同じ画素へ第１パルス電
圧Ｖ3に引き続いて第２パルス電圧Ｖ4、または、第１パ
ルス電圧−Ｖ3に引き続いて第２パルス電圧−Ｖ4を印加
すれば、その画素内の同じ部分を構成する強誘電性液晶
分子の安定状態を保持する、 ０＜Ｖ2＜Ｖ4 Ｖ2−Ｖ1＜Ｖ4−Ｖ3 なる電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4を用いる駆動方法で画素を
駆動する。
の走査電極と複数の信号電極を互いに交差する方向に配
列し、該走査電極と該信号電極が交差した領域の強誘電
性液晶が、２つの安定状態を持った強誘電性液晶素子で
あって、該領域を画素とし、該画素が選択されたとき、
その画素へ第１パルス電圧Ｖ1に引き続いて第２パ ルス
電圧Ｖ2、または、第１パルス電圧−Ｖ1に引き続いて第
２パルス電圧−Ｖ2を印加すれば、該画素内のある部分
を構成する強誘電性液晶分子を一方の安定状態、また
は、他方の安定状態とし、その同じ画素へ第１パルス電
圧Ｖ3に引き続いて第２パルス電圧Ｖ4、または、第１パ
ルス電圧−Ｖ3に引き続いて第２パルス電圧−Ｖ4を印加
すれば、その画素内の同じ部分を構成する強誘電性液晶
分子の安定状態を保持する、 ０＜Ｖ2＜Ｖ4 Ｖ2−Ｖ1＜Ｖ4−Ｖ3 なる電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4を用いる駆動方法で画素を
駆動する。
【００１６】
【作用】強誘電性液晶素子は、一般に、強誘電性液晶が
等方性液体相やネマティック相を示す温度から徐冷する
ことにより配向させるが、本発明者等は、強誘電性液晶
素子の配向状態が、通常、冷却時スメクティックＣ相上
限温度Ｔｃからその数度下までの温度域で決定されるこ
とに注目し、この温度域での物性を検討した結果、全面
Ｃ２配向の強誘電性液晶素子を得る有効な方法を見出し
た。
等方性液体相やネマティック相を示す温度から徐冷する
ことにより配向させるが、本発明者等は、強誘電性液晶
素子の配向状態が、通常、冷却時スメクティックＣ相上
限温度Ｔｃからその数度下までの温度域で決定されるこ
とに注目し、この温度域での物性を検討した結果、全面
Ｃ２配向の強誘電性液晶素子を得る有効な方法を見出し
た。
【００１７】図１に、（Ｔｃ−１）℃における強誘電性
液晶のティルト角とＣ２配向の面積率との関係を示して
いる。図１からも明らかなように、（Ｔｃ−１）℃にお
ける強誘電性液晶のティルト角が８゜以下でＣ２配向の
面積率が１００パーセントとなり、素子全体がＣ２配向
の均一な配向となる。このように、本発明の強誘電性液
晶素子に用いる強誘電性液晶は、温度によりキラルネマ
ティック相、スメクティックＡ相、および、キラルスメ
クティックＣ相のうち少なくともスメクティックＡ相お
よびキラルスメクティックＣ相を示し、キラルスメクテ
ィックＣ相上限温度をＴｃ℃としたとき、（Ｔｃ−１）
℃において８°以下のティルト角を有することを特徴と
する。このように、全面Ｃ２配向状態を得ることによ
り、むらの無い均一な表示などの駆動かつ高コントラス
トを得ることが可能となる。これにより、請求項１のよ
うに、強誘電性液晶が（Ｔｃ−１）℃において８゜以下
のティルト角を有すれば、全面Ｃ２配向状態が得られる
ことになる。
液晶のティルト角とＣ２配向の面積率との関係を示して
いる。図１からも明らかなように、（Ｔｃ−１）℃にお
ける強誘電性液晶のティルト角が８゜以下でＣ２配向の
面積率が１００パーセントとなり、素子全体がＣ２配向
の均一な配向となる。このように、本発明の強誘電性液
晶素子に用いる強誘電性液晶は、温度によりキラルネマ
ティック相、スメクティックＡ相、および、キラルスメ
クティックＣ相のうち少なくともスメクティックＡ相お
よびキラルスメクティックＣ相を示し、キラルスメクテ
ィックＣ相上限温度をＴｃ℃としたとき、（Ｔｃ−１）
℃において８°以下のティルト角を有することを特徴と
する。このように、全面Ｃ２配向状態を得ることによ
り、むらの無い均一な表示などの駆動かつ高コントラス
トを得ることが可能となる。これにより、請求項１のよ
うに、強誘電性液晶が（Ｔｃ−１）℃において８゜以下
のティルト角を有すれば、全面Ｃ２配向状態が得られる
ことになる。
【００１８】このように、全面Ｃ２配向状態が得られる
理由は、本発明者等は以下のように考察している。
理由は、本発明者等は以下のように考察している。
【００１９】即ち、スメクティックＣ相上限温度Ｔｃか
ら冷却すると、Ｃ１配向さらにＣ２配向が安定な状態に
なる。温度が下がるに連れてスメクティック層構造の折
れ曲がりが大きくなると、例えばＣ１配向でこの折れ曲
がりが大きくなると、Ｃ２配向が安定な温度であっても
折れ曲がり方向が逆のＣ２配向にはなりにくい。このテ
ィルト角と折れ曲がり角度とは関連しており、（Ｔｃ−
１）℃におけるティルト角が８゜以下の強誘電性液晶を
用いれば、Ｃ１配向よりＣ２配向が安定となる温度での
スメクティック層構造の折れ曲がり角度は、折れ曲がり
方向の反転が可能な程度に小さく、その結果、容易にＣ
２配向となる。
ら冷却すると、Ｃ１配向さらにＣ２配向が安定な状態に
なる。温度が下がるに連れてスメクティック層構造の折
れ曲がりが大きくなると、例えばＣ１配向でこの折れ曲
がりが大きくなると、Ｃ２配向が安定な温度であっても
折れ曲がり方向が逆のＣ２配向にはなりにくい。このテ
ィルト角と折れ曲がり角度とは関連しており、（Ｔｃ−
１）℃におけるティルト角が８゜以下の強誘電性液晶を
用いれば、Ｃ１配向よりＣ２配向が安定となる温度での
スメクティック層構造の折れ曲がり角度は、折れ曲がり
方向の反転が可能な程度に小さく、その結果、容易にＣ
２配向となる。
【００２０】ここで、（Ｔｃ−１）℃としたのは、例え
ば（Ｔｃ−１．５）℃であっても（Ｔｃ−２）℃であっ
てもそのときのティルト角の条件が相対的に異なるだけ
であり、（Ｔｃ−１）℃において８°以下のティルト角
という条件は必ず存在するためである。
ば（Ｔｃ−１．５）℃であっても（Ｔｃ−２）℃であっ
てもそのときのティルト角の条件が相対的に異なるだけ
であり、（Ｔｃ−１）℃において８°以下のティルト角
という条件は必ず存在するためである。
【００２１】上記キラルスメクティックＣ相上限温度Ｔ
ｃ℃はキラルスメクティックＣ相が存在し得る上限温度
として定義する。よって、例えば、キラルスメクティッ
クＣ相からスメクティックＡ相への相転移において２相
共存状態が存在する場合には、キラルスメクティックＣ
相とスメクティックＡ相の混在状態からスメクティック
Ａ相のみの状態になる温度、即ち、２相共存状態の上限
温度がＴｃ℃となる。上記ティルト角を図２に基づいて
説明する。
ｃ℃はキラルスメクティックＣ相が存在し得る上限温度
として定義する。よって、例えば、キラルスメクティッ
クＣ相からスメクティックＡ相への相転移において２相
共存状態が存在する場合には、キラルスメクティックＣ
相とスメクティックＡ相の混在状態からスメクティック
Ａ相のみの状態になる温度、即ち、２相共存状態の上限
温度がＴｃ℃となる。上記ティルト角を図２に基づいて
説明する。
【００２２】図２は強誘電性液晶のスメクティックＣ相
における液晶分子の状態図である。図２において、強誘
電性液晶に十分大きな正または負の電界を印加すると、
液晶分子１１は、スメクティック相の層法線１３に対し
対称な状態１６または１７となる。この状態１６または
１７における液晶分子１１の長軸方向とスメクティック
相の層法線１３とのなす角の絶対値θがティルト角であ
る。なお、ティルト角θが温度により決まる各強誘電性
液晶固有の物性値であるのに対して、駆動時のメモリ状
態１４，１５における液晶分子１１の長軸方向のなす角
２θmは、強誘電性液晶の種類や素子構造、駆動条件な
ど様々な因子により決まる強誘電性液晶素子の物性値で
ある。
における液晶分子の状態図である。図２において、強誘
電性液晶に十分大きな正または負の電界を印加すると、
液晶分子１１は、スメクティック相の層法線１３に対し
対称な状態１６または１７となる。この状態１６または
１７における液晶分子１１の長軸方向とスメクティック
相の層法線１３とのなす角の絶対値θがティルト角であ
る。なお、ティルト角θが温度により決まる各強誘電性
液晶固有の物性値であるのに対して、駆動時のメモリ状
態１４，１５における液晶分子１１の長軸方向のなす角
２θmは、強誘電性液晶の種類や素子構造、駆動条件な
ど様々な因子により決まる強誘電性液晶素子の物性値で
ある。
【００２３】請求項２のように、強誘電性液晶のスメク
ティック層構造の折れ曲がり方向と配向膜の一軸配向の
処理方向が同一で、配向膜の一軸配向処理方法として、
例えばパラレルラビング処理とすれば、ネマティック相
において螺旋構造が存在しても、上下の基板の両側から
液晶分子の配向方向を規制するので、容易に均一なＣ２
配向が得られる。
ティック層構造の折れ曲がり方向と配向膜の一軸配向の
処理方向が同一で、配向膜の一軸配向処理方法として、
例えばパラレルラビング処理とすれば、ネマティック相
において螺旋構造が存在しても、上下の基板の両側から
液晶分子の配向方向を規制するので、容易に均一なＣ２
配向が得られる。
【００２４】請求項３のように、２つの安定状態のうち
一方の安定状態から他方の安定状態へ書き換えるのに必
要なパルス幅−パルス電圧特性において、パルス幅の極
小値を与えるパルス電圧が存在する強誘電性液晶を用い
れば、ＪＯＥＲＳ／Ａ１ｖｅｙ駆動法などの請求項４の
駆動手段を用いることができて高コントラストで高品位
な表示などの駆動となる。また、パルス幅の極小値を与
えるパルス電圧は、駆動時印加される電圧の最大値との
関係などで選択すればよい。
一方の安定状態から他方の安定状態へ書き換えるのに必
要なパルス幅−パルス電圧特性において、パルス幅の極
小値を与えるパルス電圧が存在する強誘電性液晶を用い
れば、ＪＯＥＲＳ／Ａ１ｖｅｙ駆動法などの請求項４の
駆動手段を用いることができて高コントラストで高品位
な表示などの駆動となる。また、パルス幅の極小値を与
えるパルス電圧は、駆動時印加される電圧の最大値との
関係などで選択すればよい。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００２６】（実施例１）図３は本発明の実施例１を示
す強誘電性液晶素子の断面図である。図３において、絶
縁性基板２１上に、電極となる導電性膜２２、絶縁性膜
２３さらに配向制御膜２４が順次設けられて下側基板２
５が構成され、また、絶縁性基板２６上に、電極となる
導電性膜２７、絶縁性膜２８さらに配向制御膜２９が順
次設けられて上側基板３０が構成されている。これら下
側基板２５と上側基板３０が上下に対向して配設されて
おり、この間にシール剤３１が設けられている。これら
下側基板２５と上側基板３０、さらにシール剤３１で囲
まれた領域内には強誘電性液晶３２が注入されている。
この強誘電性液晶３２は、（Ｔｃ−１）℃において８゜
以下のティルト角を有している。また、絶縁性基板２
１，２６の強誘電性液晶３２がある側とは反対側に、光
軸の切り換えを光学的に識別するための偏光板３３，３
４がそれぞれ配設されている。以上により強誘電性液晶
素子３５が構成される。
す強誘電性液晶素子の断面図である。図３において、絶
縁性基板２１上に、電極となる導電性膜２２、絶縁性膜
２３さらに配向制御膜２４が順次設けられて下側基板２
５が構成され、また、絶縁性基板２６上に、電極となる
導電性膜２７、絶縁性膜２８さらに配向制御膜２９が順
次設けられて上側基板３０が構成されている。これら下
側基板２５と上側基板３０が上下に対向して配設されて
おり、この間にシール剤３１が設けられている。これら
下側基板２５と上側基板３０、さらにシール剤３１で囲
まれた領域内には強誘電性液晶３２が注入されている。
この強誘電性液晶３２は、（Ｔｃ−１）℃において８゜
以下のティルト角を有している。また、絶縁性基板２
１，２６の強誘電性液晶３２がある側とは反対側に、光
軸の切り換えを光学的に識別するための偏光板３３，３
４がそれぞれ配設されている。以上により強誘電性液晶
素子３５が構成される。
【００２７】ここで、まず、上記本発明の強誘電性液晶
素子３５の製造方法について説明する。
素子３５の製造方法について説明する。
【００２８】上記絶縁性基板２１，２６としては透光性
の基板が用いられ、通常ガラス基板が使用される。この
絶縁性基板２１，２６上には、ＩｎＯ3，ＳｎＯ2，ＩＴ
Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等をＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法またはスパッタ法で、所定のパターンの透明電極
である導電性膜２２，２７が形成される。この導電性膜
２２，２７の膜厚は５０〜２００ｎｍが好ましい。
の基板が用いられ、通常ガラス基板が使用される。この
絶縁性基板２１，２６上には、ＩｎＯ3，ＳｎＯ2，ＩＴ
Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等をＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法またはスパッタ法で、所定のパターンの透明電極
である導電性膜２２，２７が形成される。この導電性膜
２２，２７の膜厚は５０〜２００ｎｍが好ましい。
【００２９】この導電性膜２２，２７上に、膜厚５０〜
２００ｎｍで絶縁性膜２３，２８を形成する。この絶縁
性膜２３，２８には、例えばＳｉＯ2、ＳｉＮX、Ａｌ2
Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5などの無機系薄膜、ポリイミド、フォト
レジスト樹脂、高分子液晶などの有機系薄膜などを使用
することができる。絶縁性膜２３，２８が無機系の場合
には蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、溶液塗布法などに
よって形成できる。また、絶縁性膜２３，２８が有機系
の場合には、有機物質を溶かした溶液またはその前駆体
溶液を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリ
ーン印刷法、ロール塗布法などで塗布し、所定の硬化条
件（加熱、光照射など）で硬化させ形成する方法で形成
することができ、または蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ
法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法等
で形成することもできる。しかしながら、この絶縁性膜
２３，２８は省略することもできる。
２００ｎｍで絶縁性膜２３，２８を形成する。この絶縁
性膜２３，２８には、例えばＳｉＯ2、ＳｉＮX、Ａｌ2
Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5などの無機系薄膜、ポリイミド、フォト
レジスト樹脂、高分子液晶などの有機系薄膜などを使用
することができる。絶縁性膜２３，２８が無機系の場合
には蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、溶液塗布法などに
よって形成できる。また、絶縁性膜２３，２８が有機系
の場合には、有機物質を溶かした溶液またはその前駆体
溶液を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリ
ーン印刷法、ロール塗布法などで塗布し、所定の硬化条
件（加熱、光照射など）で硬化させ形成する方法で形成
することができ、または蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ
法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法等
で形成することもできる。しかしながら、この絶縁性膜
２３，２８は省略することもできる。
【００３０】さらに、絶縁性膜２３，２８上に、膜厚１
０〜１００ｎｍで配向制御膜２４，２９を形成する。た
だし、絶縁性膜２３，２８を省略した場合には導電性膜
２２，２７の上に直接配向制御膜２４，２９を形成す
る。この配向制御膜２４，２９には無機系または有機系
の膜を使用することができる。配向制御膜２４，２９が
無機系の場合には酸化ケイ素などが使用でき、その成膜
方法には、例えば、斜め蒸着法、回転蒸着法などの公知
の方法を使用することができる。また、配向制御膜２
４，２９が有機系の場合には、ナイロン、ポリビニルア
ルコール、ポリイミドなどが使用でき、通常この上をラ
ビングする。また、高分子液晶、ＬＢ膜を用いる場合に
は、磁場により配向させたり、スペーサエッジ法による
配向なども可能である。また、ＳｉＯ2，ＳｉＮXなどを
蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などによって成膜し、そ
の上をラビングする方法も使用することができる。この
ようにして得られた下側基板２５と上側基板３０を対向
させて貼り合わせ、その間に強誘電性液晶３２を注入し
て本実施例の強誘電性液晶素子３５とする。
０〜１００ｎｍで配向制御膜２４，２９を形成する。た
だし、絶縁性膜２３，２８を省略した場合には導電性膜
２２，２７の上に直接配向制御膜２４，２９を形成す
る。この配向制御膜２４，２９には無機系または有機系
の膜を使用することができる。配向制御膜２４，２９が
無機系の場合には酸化ケイ素などが使用でき、その成膜
方法には、例えば、斜め蒸着法、回転蒸着法などの公知
の方法を使用することができる。また、配向制御膜２
４，２９が有機系の場合には、ナイロン、ポリビニルア
ルコール、ポリイミドなどが使用でき、通常この上をラ
ビングする。また、高分子液晶、ＬＢ膜を用いる場合に
は、磁場により配向させたり、スペーサエッジ法による
配向なども可能である。また、ＳｉＯ2，ＳｉＮXなどを
蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などによって成膜し、そ
の上をラビングする方法も使用することができる。この
ようにして得られた下側基板２５と上側基板３０を対向
させて貼り合わせ、その間に強誘電性液晶３２を注入し
て本実施例の強誘電性液晶素子３５とする。
【００３１】以上、図３においては、強誘電性液晶表示
素子３５は画素数１のスイッチング素子として説明した
が、本発明の強誘電性液晶素子３５は大容量マトリクス
の表示装置にも適用可能である。この場合には上下基板
の透明電極である導電性膜を、図４の平面模式図に示す
ように、走査電極Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５・・
・、信号電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・とし
てマトリクス型に組み合わせ、これらの走査電極と信号
電極の互いに交差した領域を画素とする。これらの画素
は、走査電極Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５・・・に接
続された走査電極駆動回路３６、および、信号電極Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・に接続された信号電
極駆動回路３７により選択的に駆動電圧を印加すること
によって液晶の光軸を切り換えて駆動する。
素子３５は画素数１のスイッチング素子として説明した
が、本発明の強誘電性液晶素子３５は大容量マトリクス
の表示装置にも適用可能である。この場合には上下基板
の透明電極である導電性膜を、図４の平面模式図に示す
ように、走査電極Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５・・
・、信号電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・とし
てマトリクス型に組み合わせ、これらの走査電極と信号
電極の互いに交差した領域を画素とする。これらの画素
は、走査電極Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５・・・に接
続された走査電極駆動回路３６、および、信号電極Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・に接続された信号電
極駆動回路３７により選択的に駆動電圧を印加すること
によって液晶の光軸を切り換えて駆動する。
【００３２】次に、本発明の強誘電性液晶素子における
配向膜の一軸配向処理方法について説明する。
配向膜の一軸配向処理方法について説明する。
【００３３】上記強誘電性液晶素子における配向膜の一
軸配向処理方法として、最も好ましい方法はラビング法
である。このラビング法には、主にパラレルラビング、
アンチパラレルラビング、片ラビングなどの方法があ
る。パラレルラビングは上下基板をラビングし、そのラ
ビング方向が平行なラビング法である。アンチパラレル
ラビングは上下基板をラビングし、そのラビング方向が
反平行なラビング法である。片ラビングは上下基板のう
ち片側の基板のみラビングする方法である。
軸配向処理方法として、最も好ましい方法はラビング法
である。このラビング法には、主にパラレルラビング、
アンチパラレルラビング、片ラビングなどの方法があ
る。パラレルラビングは上下基板をラビングし、そのラ
ビング方向が平行なラビング法である。アンチパラレル
ラビングは上下基板をラビングし、そのラビング方向が
反平行なラビング法である。片ラビングは上下基板のう
ち片側の基板のみラビングする方法である。
【００３４】このうち、片ラビングは良好な均一配向を
作るのが難しいという欠点を有する。なぜなら、強誘電
性液晶材料は光学活性な液晶であり、その液晶材料のネ
マティック相は必然的に螺旋構造を有しており、冷却に
よりネマティック相からスメクティックＡ相に相転移す
る際、ネマティック相の螺旋構造がスメクティックＡ相
の層法線の均一な配向を阻害するからである。
作るのが難しいという欠点を有する。なぜなら、強誘電
性液晶材料は光学活性な液晶であり、その液晶材料のネ
マティック相は必然的に螺旋構造を有しており、冷却に
よりネマティック相からスメクティックＡ相に相転移す
る際、ネマティック相の螺旋構造がスメクティックＡ相
の層法線の均一な配向を阻害するからである。
【００３５】さらに、アンチパラレルラビングは、ラビ
ング方向に沿って線状の欠陥が生じやすく、やはり均一
な配向が得られにくい。
ング方向に沿って線状の欠陥が生じやすく、やはり均一
な配向が得られにくい。
【００３６】本発明においてスメクティック層法線のそ
ろった均一配向を得るための、最も好ましい配向膜の一
軸配向処理方法は、パラレルラビング処理である。この
場合、ネマティック相において螺旋構造が存在するが、
上下の基板の両側から分子の配向方向を規制するため、
ネマティック相において均一な配向が得られやすく、そ
の状態からスメクティックＡ相、キラルスメクティック
Ｃ相へと降温してゆけば層法線の方向のそろった均一な
配向が容易に得られる。
ろった均一配向を得るための、最も好ましい配向膜の一
軸配向処理方法は、パラレルラビング処理である。この
場合、ネマティック相において螺旋構造が存在するが、
上下の基板の両側から分子の配向方向を規制するため、
ネマティック相において均一な配向が得られやすく、そ
の状態からスメクティックＡ相、キラルスメクティック
Ｃ相へと降温してゆけば層法線の方向のそろった均一な
配向が容易に得られる。
【００３７】なお、上記強誘電性液晶素子における配向
膜の一軸配向処理方法としては、ラビング法だけではな
く、斜め蒸着法など他の方法を用いることもできる。
膜の一軸配向処理方法としては、ラビング法だけではな
く、斜め蒸着法など他の方法を用いることもできる。
【００３８】また、この一軸配向処理により配向膜にプ
レティルト角が生ずるが、配向膜にポリイミドを用いた
場合、そのプレティルト角はおおむね０〜２０°程度が
報告されている。本発明の強誘電性液晶素子における配
向膜のプレティルト角は１〜１０°が好ましい。
レティルト角が生ずるが、配向膜にポリイミドを用いた
場合、そのプレティルト角はおおむね０〜２０°程度が
報告されている。本発明の強誘電性液晶素子における配
向膜のプレティルト角は１〜１０°が好ましい。
【００３９】次に、本発明の強誘電性液晶素子の駆動法
について説明する。
について説明する。
【００４０】本発明の強誘電性液晶素子の好ましい駆動
法の一つとして、Ｓｕｒｇｕｙらにより提案されている
「負の誘電異方性を有する液晶材料を利用する方法」
（Ｐ．Ｗ．Ｈ．Ｓｕｒｇｕｙ ｅｔ ａｌ．，Ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１２２，６３（１９９１））を
挙げることができる。この手法は高コントラストを実現
するために有望な手法であり、Ｐ．Ｗ．Ｒｏｓｓ，Ｐｒ
ｏｃ．ＳＩＤ，２１７（１９９２）には、この手法を用
いた強誘電性液晶ディスプレイが開示されている。
法の一つとして、Ｓｕｒｇｕｙらにより提案されている
「負の誘電異方性を有する液晶材料を利用する方法」
（Ｐ．Ｗ．Ｈ．Ｓｕｒｇｕｙ ｅｔ ａｌ．，Ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１２２，６３（１９９１））を
挙げることができる。この手法は高コントラストを実現
するために有望な手法であり、Ｐ．Ｗ．Ｒｏｓｓ，Ｐｒ
ｏｃ．ＳＩＤ，２１７（１９９２）には、この手法を用
いた強誘電性液晶ディスプレイが開示されている。
【００４１】以下、このような負の誘電異方性を有する
液晶材料の駆動法について説明する。
液晶材料の駆動法について説明する。
【００４２】誘電異方性が負でない通常の強誘電性液晶
材料の場合、一方の安定状態から他方の安定状態へスイ
ッチさせるのに必要な単極性パルスのパルス幅τ、パル
ス電圧Ｖは図５（ａ）に示すような関係となる。即ち、
パルス電圧Ｖが高くなるにつれてパルス幅τが単調に低
下するτ−Ｖ特性となる。これに対して、負の誘電異方
性を有する強誘電性液晶材料の場合、図５（ｂ）のよう
な、パルス幅τが極小値を示すτ−Ｖ特性が得られる。
材料の場合、一方の安定状態から他方の安定状態へスイ
ッチさせるのに必要な単極性パルスのパルス幅τ、パル
ス電圧Ｖは図５（ａ）に示すような関係となる。即ち、
パルス電圧Ｖが高くなるにつれてパルス幅τが単調に低
下するτ−Ｖ特性となる。これに対して、負の誘電異方
性を有する強誘電性液晶材料の場合、図５（ｂ）のよう
な、パルス幅τが極小値を示すτ−Ｖ特性が得られる。
【００４３】最近では、強誘電性液晶材料のτ−Ｖ特性
におけるパルス幅τが、図５（ｂ）のように極小値を示
すためには、液晶材料の誘電異方性よりも２軸誘電異方
性の方が重要であると文献（Ｊ．Ｃ．Ｊｏｎｅｓ ｅｔ
ａｌ．，Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１２１，９
１（１９９１））で報告されている。
におけるパルス幅τが、図５（ｂ）のように極小値を示
すためには、液晶材料の誘電異方性よりも２軸誘電異方
性の方が重要であると文献（Ｊ．Ｃ．Ｊｏｎｅｓ ｅｔ
ａｌ．，Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１２１，９
１（１９９１））で報告されている。
【００４４】Ｓｕｒｇｕｙらはこのような特性を用いて
駆動する駆動法として図６に示す駆動波形（Ａ）を用い
たＪＯＥＲＳ／Ａｌｖｅｙ駆動法を報告している。この
駆動法の原理を図７に簡単に示す。｜Ｖｓ−Ｖｄ｜の電
圧を印加したとき、強誘電性液晶素子のメモリ状態をス
イッチングさせ、この電圧より高い電圧である｜Ｖｓ＋
Ｖｄ｜を印加したとき、およびこの電圧より低い｜Ｖｄ
｜を印加したときにはスイッチングさせないという方法
である。
駆動する駆動法として図６に示す駆動波形（Ａ）を用い
たＪＯＥＲＳ／Ａｌｖｅｙ駆動法を報告している。この
駆動法の原理を図７に簡単に示す。｜Ｖｓ−Ｖｄ｜の電
圧を印加したとき、強誘電性液晶素子のメモリ状態をス
イッチングさせ、この電圧より高い電圧である｜Ｖｓ＋
Ｖｄ｜を印加したとき、およびこの電圧より低い｜Ｖｄ
｜を印加したときにはスイッチングさせないという方法
である。
【００４５】また、図８に示すような駆動波形（Ｂ）に
よる駆動法も考えられる。これらの駆動法は部分書き換
えができる駆動法であり、この強誘電性液晶素子を用い
て２０００×２０００ラインなどの大表示容量のディス
プレイを作製するには好ましい駆動法である。駆動波形
（Ｂ）では、画素に印加される電圧波形は図８の（ａ）
〜（ｄ）の波形で表わされるが、書き換えないときの波
形（ｂ）〜（ｄ）の電圧が印加されたときのτが等し
く、透過光量がほぼ等しいため、フリッカのない良好な
表示が得られる。
よる駆動法も考えられる。これらの駆動法は部分書き換
えができる駆動法であり、この強誘電性液晶素子を用い
て２０００×２０００ラインなどの大表示容量のディス
プレイを作製するには好ましい駆動法である。駆動波形
（Ｂ）では、画素に印加される電圧波形は図８の（ａ）
〜（ｄ）の波形で表わされるが、書き換えないときの波
形（ｂ）〜（ｄ）の電圧が印加されたときのτが等し
く、透過光量がほぼ等しいため、フリッカのない良好な
表示が得られる。
【００４６】また、図９に示す駆動波形（Ｃ）を一例と
するＭａｌｖｅｒｎ駆動法（ＷＯ９２／０２９２５（Ｐ
ＣＴ）、または、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１
９９３、ｖｏｌ１３、Ｎｏ．４、５９７−６０）は、図
１０に示すように、１タイムスロットの０Ｖ部分と１タ
イムスロットの０Ｖでないメインパルス部分を用いた駆
動波形（Ａ）によるＪＯＥＲＳ／Ａｌｖｅｙ駆動法に対
して、メインパルス幅を任意の長さに変えられるように
したものであり、電圧を印加するタイミングを電極間で
重ねられ、ラインアドレスタイムを小さくできるので好
ましい駆動法の一つである。
するＭａｌｖｅｒｎ駆動法（ＷＯ９２／０２９２５（Ｐ
ＣＴ）、または、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１
９９３、ｖｏｌ１３、Ｎｏ．４、５９７−６０）は、図
１０に示すように、１タイムスロットの０Ｖ部分と１タ
イムスロットの０Ｖでないメインパルス部分を用いた駆
動波形（Ａ）によるＪＯＥＲＳ／Ａｌｖｅｙ駆動法に対
して、メインパルス幅を任意の長さに変えられるように
したものであり、電圧を印加するタイミングを電極間で
重ねられ、ラインアドレスタイムを小さくできるので好
ましい駆動法の一つである。
【００４７】上述の駆動法をはじめとする、図５（ｂ）
のような、パルス幅τが極小値を示すτ−Ｖ特性を有す
る強誘電性液晶材料の駆動法は、以下のような点で特徴
付けられる。
のような、パルス幅τが極小値を示すτ−Ｖ特性を有す
る強誘電性液晶材料の駆動法は、以下のような点で特徴
付けられる。
【００４８】これらの駆動法は、選択された走査電極上
の画素へ、第１パルス電圧Ｖ1に引き続いて第２パルス
電圧Ｖ2、または、第１パルス電圧−Ｖ1に引き続いて第
２パルス電圧−Ｖ2を印加すれば、強誘電性液晶分子
を、電圧印加前の安定状態によらず、印加電圧の極性に
より一方の安定状態、または、他方の安定状態とし、そ
の同じ画素へ第１パルス電圧Ｖ3に引き続いて第２パル
ス電圧Ｖ4、または、第１パルス電圧−Ｖ3に引き続いて
第２パルス電圧−Ｖ4を印加すれば、印加電圧の極性に
よらず、電圧印加前の強誘電性液晶分子の安定状態を保
持する、 ０＜Ｖ2＜Ｖ4 Ｖ2−Ｖ1＜Ｖ4−Ｖ3 なる電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4を用いる。即ち、選択期間
最初の２タイムスロットにおいて、書き換えに適用する
波形よりも保持に適用する波形の方が、第２パルス電圧
が高く、かつ、第１パルスと第２パルスの電圧差が大き
い。例えばこのような電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4は 図６の駆動波形（Ａ）では Ｖ1＝Ｖｄ、Ｖ2＝Ｖｓ−Ｖｄ、Ｖ3＝−Ｖｄ、Ｖ4＝Ｖｓ
＋Ｖｄ 図８の駆動波形（Ｂ）では Ｖ1＝０、Ｖ2＝Ｖｓ−Ｖｄ、Ｖ3＝−Ｖｄ、Ｖ4＝Ｖｓ＋
Ｖｄ 図９の駆動波形（Ｃ）では Ｖ1＝Ｖｄ、Ｖ2＝Ｖｓ−Ｖｄ、Ｖ3＝−Ｖｄ、Ｖ4＝Ｖｓ
＋Ｖｄ となる。
の画素へ、第１パルス電圧Ｖ1に引き続いて第２パルス
電圧Ｖ2、または、第１パルス電圧−Ｖ1に引き続いて第
２パルス電圧−Ｖ2を印加すれば、強誘電性液晶分子
を、電圧印加前の安定状態によらず、印加電圧の極性に
より一方の安定状態、または、他方の安定状態とし、そ
の同じ画素へ第１パルス電圧Ｖ3に引き続いて第２パル
ス電圧Ｖ4、または、第１パルス電圧−Ｖ3に引き続いて
第２パルス電圧−Ｖ4を印加すれば、印加電圧の極性に
よらず、電圧印加前の強誘電性液晶分子の安定状態を保
持する、 ０＜Ｖ2＜Ｖ4 Ｖ2−Ｖ1＜Ｖ4−Ｖ3 なる電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4を用いる。即ち、選択期間
最初の２タイムスロットにおいて、書き換えに適用する
波形よりも保持に適用する波形の方が、第２パルス電圧
が高く、かつ、第１パルスと第２パルスの電圧差が大き
い。例えばこのような電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4は 図６の駆動波形（Ａ）では Ｖ1＝Ｖｄ、Ｖ2＝Ｖｓ−Ｖｄ、Ｖ3＝−Ｖｄ、Ｖ4＝Ｖｓ
＋Ｖｄ 図８の駆動波形（Ｂ）では Ｖ1＝０、Ｖ2＝Ｖｓ−Ｖｄ、Ｖ3＝−Ｖｄ、Ｖ4＝Ｖｓ＋
Ｖｄ 図９の駆動波形（Ｃ）では Ｖ1＝Ｖｄ、Ｖ2＝Ｖｓ−Ｖｄ、Ｖ3＝−Ｖｄ、Ｖ4＝Ｖｓ
＋Ｖｄ となる。
【００４９】図５（ｂ）のようなτ−Ｖ特性において、
パルス幅τの極小値τminを与える電圧Ｖminは、駆動時
印加される電圧の最大値に直接関係する。駆動に用いる
駆動回路の耐圧からＶminが６０Ｖ以下、また、汎用の
ＩＣドライバを使った駆動回路を用いるためにはＶmin
が４０Ｖ以下である強誘電性液晶材料が必要となる。
また、図５（ｂ）のような、パルス幅τが極小値を示す
τ−Ｖ特性を有する強誘電性液晶材料の駆動において
は、例えばセルギャップや電極形状など素子構造を修飾
するなどの方法で、画素内に駆動特性の異なる領域を任
意に作ることによって、画素内の特定の部分の書き換え
に適用する波形を同じ画素内の他の部分では保持に適用
する波形として用いたり、画素内の特定の部分の保持に
適用する波形を同じ画素内の他の部分では書き換えに適
用する波形として用いることが可能であるため、階調表
示を行うこともできる。
パルス幅τの極小値τminを与える電圧Ｖminは、駆動時
印加される電圧の最大値に直接関係する。駆動に用いる
駆動回路の耐圧からＶminが６０Ｖ以下、また、汎用の
ＩＣドライバを使った駆動回路を用いるためにはＶmin
が４０Ｖ以下である強誘電性液晶材料が必要となる。
また、図５（ｂ）のような、パルス幅τが極小値を示す
τ−Ｖ特性を有する強誘電性液晶材料の駆動において
は、例えばセルギャップや電極形状など素子構造を修飾
するなどの方法で、画素内に駆動特性の異なる領域を任
意に作ることによって、画素内の特定の部分の書き換え
に適用する波形を同じ画素内の他の部分では保持に適用
する波形として用いたり、画素内の特定の部分の保持に
適用する波形を同じ画素内の他の部分では書き換えに適
用する波形として用いることが可能であるため、階調表
示を行うこともできる。
【００５０】なお、本発明の強誘電性液晶素子の非常に
好ましい利用法の一例として誘電異方性が負の強誘電性
液晶材料、パラレルラビング処理、特定の駆動法などに
ついて説明したが、もちろん、本発明は本実施例に限定
されるものではなく、別のタイプの強誘電性液晶材料、
強誘電性液晶素子、駆動法にも適用可能なのは言うまで
もない。
好ましい利用法の一例として誘電異方性が負の強誘電性
液晶材料、パラレルラビング処理、特定の駆動法などに
ついて説明したが、もちろん、本発明は本実施例に限定
されるものではなく、別のタイプの強誘電性液晶材料、
強誘電性液晶素子、駆動法にも適用可能なのは言うまで
もない。
【００５１】また、上記強誘電性液晶素子における配向
制御膜２４，２９の一軸配向処理方法としては、本実施
例ではパラレルラビング処理により配向制御したが、こ
の配向制御方法はラビング法だけではなく、斜め蒸着法
など他の方法も用いることもできる。
制御膜２４，２９の一軸配向処理方法としては、本実施
例ではパラレルラビング処理により配向制御したが、こ
の配向制御方法はラビング法だけではなく、斜め蒸着法
など他の方法も用いることもできる。
【００５２】以上、本発明の実施例１について説明した
が、さらに、具体的に強誘電性液晶や液晶セルについ
て、以下の実施例２〜１３で説明する。
が、さらに、具体的に強誘電性液晶や液晶セルについ
て、以下の実施例２〜１３で説明する。
【００５３】（実施例２）（表１）に示す化合物および
（表２）に示す光学活性化合物を用いて、（表３）に示
す組成の強誘電性液晶組成物１〜１０の相転移温度を
（表４）に示している。
（表２）に示す光学活性化合物を用いて、（表３）に示
す組成の強誘電性液晶組成物１〜１０の相転移温度を
（表４）に示している。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
【表４】
【００５８】（実施例３）上記（表１）に示す化合物お
よび（表２）に示す光学活性化合物を用いて、（表５）
に示す組成の強誘電性液晶組成物１１〜２０を作製し
た。組成物１１〜２０の相転移温度を（表６）に示す。
よび（表２）に示す光学活性化合物を用いて、（表５）
に示す組成の強誘電性液晶組成物１１〜２０を作製し
た。組成物１１〜２０の相転移温度を（表６）に示す。
【００５９】
【表５】
【００６０】
【表６】
【００６１】（実施例４）メルク社製の強誘電性液晶組
成物（品番：ＭＬＣ−６０７２−０００）および（表
１）に示す化合物を用いて、（表７）に示す組成の強誘
電性液晶組成物２１〜２４を作製した。この強誘電性液
晶組成物（品番：ＭＬＣ−６０７２−０００）および組
成物２１〜２４の相転移温度を（表８）に示す。
成物（品番：ＭＬＣ−６０７２−０００）および（表
１）に示す化合物を用いて、（表７）に示す組成の強誘
電性液晶組成物２１〜２４を作製した。この強誘電性液
晶組成物（品番：ＭＬＣ−６０７２−０００）および組
成物２１〜２４の相転移温度を（表８）に示す。
【００６２】
【表７】
【００６３】
【表８】
【００６４】（実施例５）２枚のガラス基板上に１００
ｎｍのＩＴＯからなる透明電極を形成し、この透明電極
上に１００ｎｍのＳｉＯ2からなる絶縁性膜を形成し、
この絶縁性膜上に、２，２−ビス［４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニル］プロパンと１，２，４，５−ベン
ゼンテトラカルボン酸二無水物を主原料とし、少量の４
−トリメトキシシリルアニリンを添加して縮合形成され
たポリイミド配向膜を膜厚５０ｎｍで塗布し、ラビング
処理を施した。この２枚のガラス基板をラビング方向が
反平行になるようにセル厚５０μｍで貼り合わせ、メル
ク社製ネマティック液晶組成物Ｅ−８を注入した。磁場
容量法（Ｋ．Ｓｕｚｕｋｉ，Ｋ．Ｔｏｒｉｙａｍａａｎ
ｄ Ａ．Ｆｕｋｕｈａｒａ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．３３，５６１（１９８７））によって、上記ポリ
イミド配向膜のプレティルト角を測定したところ、３°
であった。
ｎｍのＩＴＯからなる透明電極を形成し、この透明電極
上に１００ｎｍのＳｉＯ2からなる絶縁性膜を形成し、
この絶縁性膜上に、２，２−ビス［４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニル］プロパンと１，２，４，５−ベン
ゼンテトラカルボン酸二無水物を主原料とし、少量の４
−トリメトキシシリルアニリンを添加して縮合形成され
たポリイミド配向膜を膜厚５０ｎｍで塗布し、ラビング
処理を施した。この２枚のガラス基板をラビング方向が
反平行になるようにセル厚５０μｍで貼り合わせ、メル
ク社製ネマティック液晶組成物Ｅ−８を注入した。磁場
容量法（Ｋ．Ｓｕｚｕｋｉ，Ｋ．Ｔｏｒｉｙａｍａａｎ
ｄ Ａ．Ｆｕｋｕｈａｒａ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．３３，５６１（１９８７））によって、上記ポリ
イミド配向膜のプレティルト角を測定したところ、３°
であった。
【００６５】（実施例６）２枚のガラス基板上に１００
ｎｍのＩＴＯからなる透明電極を形成し、この透明電極
上に１００ｎｍのＳｉＯ2からなる絶縁性膜を形成し、
この絶縁性膜上に、２，２−ビス［４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニル］プロパンと１，２，４，５−ベン
ゼンテトラカルボン酸二無水物を主原料とし、少量の４
−トリメトキシシリルアニリンを添加して縮合形成され
たポリイミド配向膜を膜厚５０ｎｍで塗布し、ラビング
処理を施した。この２枚のガラス基板をラビング方向が
平行になるようにセル厚１.７μｍで張り合わせて、強
誘電性液晶素子用のセルとした。
ｎｍのＩＴＯからなる透明電極を形成し、この透明電極
上に１００ｎｍのＳｉＯ2からなる絶縁性膜を形成し、
この絶縁性膜上に、２，２−ビス［４−（４−アミノフ
ェノキシ）フェニル］プロパンと１，２，４，５−ベン
ゼンテトラカルボン酸二無水物を主原料とし、少量の４
−トリメトキシシリルアニリンを添加して縮合形成され
たポリイミド配向膜を膜厚５０ｎｍで塗布し、ラビング
処理を施した。この２枚のガラス基板をラビング方向が
平行になるようにセル厚１.７μｍで張り合わせて、強
誘電性液晶素子用のセルとした。
【００６６】（実施例７）上記（実施例６）で作製した
セルに上記（実施例２）で作製した強誘電性液晶組成物
１〜１０をそれぞれ注入して、強誘電性液晶素子とし
た。
セルに上記（実施例２）で作製した強誘電性液晶組成物
１〜１０をそれぞれ注入して、強誘電性液晶素子とし
た。
【００６７】これらの強誘電性液晶素子における組成物
１〜１０の配向状態と、各組成物のスメクティックＣ相
上限温度をＴｃ℃としたときの（Ｔｃ−１）℃でのティ
ルト角θ（Ｔｃ−１）を表９と図１１に示す。θ（Ｔｃ
−１）が８．５°以下の強誘電性液晶素子において全面
Ｃ２ユニフォーム配向が得られた。
１〜１０の配向状態と、各組成物のスメクティックＣ相
上限温度をＴｃ℃としたときの（Ｔｃ−１）℃でのティ
ルト角θ（Ｔｃ−１）を表９と図１１に示す。θ（Ｔｃ
−１）が８．５°以下の強誘電性液晶素子において全面
Ｃ２ユニフォーム配向が得られた。
【００６８】なお、ティルト角は、２枚の直交する偏光
板の間に強誘電性液晶素子を設置して、±２０Ｖ、２５
０Ｈｚの矩形波を印加し、フォトダイオードによって検
出される２つの消光位のなす角度の1／２とした。
板の間に強誘電性液晶素子を設置して、±２０Ｖ、２５
０Ｈｚの矩形波を印加し、フォトダイオードによって検
出される２つの消光位のなす角度の1／２とした。
【００６９】
【表９】
【００７０】（実施例８）上記（実施例７）で作製した
強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素子
の、２つの安定状態間をスイッチさせるのに必要な単極
性パルスのパルス幅（τ）−パルス電圧（Ｖ）特性を３
０℃で測定し、極小となるパルス幅τminとそのとき の
パルス電圧Ｖminを求めた。その結果を表１０と図１２
〜２０に示す。
強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素子
の、２つの安定状態間をスイッチさせるのに必要な単極
性パルスのパルス幅（τ）−パルス電圧（Ｖ）特性を３
０℃で測定し、極小となるパルス幅τminとそのとき の
パルス電圧Ｖminを求めた。その結果を表１０と図１２
〜２０に示す。
【００７１】
【表１０】
【００７２】（実施例９）上記（実施例７）で作製した
強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素子
を、図９に示す駆動波形（Ｃ）を用いて３０℃で駆動し
た。このときの駆動条件および駆動結果を表１１に示
す。なお、表１１中の駆動メモリ角は駆動時の２つのメ
モリ状態による消光位のなす角を示す。
強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素子
を、図９に示す駆動波形（Ｃ）を用いて３０℃で駆動し
た。このときの駆動条件および駆動結果を表１１に示
す。なお、表１１中の駆動メモリ角は駆動時の２つのメ
モリ状態による消光位のなす角を示す。
【００７３】
【表１１】
【００７４】（実施例１０）上記（実施例６）で作製し
たセルに上記（実施例３）で作製した強誘電性液晶組成
物１１〜２０をそれぞれ注入して、強誘電性液晶素子と
した。
たセルに上記（実施例３）で作製した強誘電性液晶組成
物１１〜２０をそれぞれ注入して、強誘電性液晶素子と
した。
【００７５】これらの強誘電性液晶素子における組成物
１１〜２０の配向状態と、各組成物のスメクティックＣ
相上限温度をＴｃ℃としたときの（Ｔｃ−１）℃でのテ
ィルト角θ（Ｔｃ−１）を表１２と図２１に示す。θ
（Ｔｃ−１）が８°以下の強誘電性液晶素子において全
面Ｃ２ユニフォーム配向が得られた。
１１〜２０の配向状態と、各組成物のスメクティックＣ
相上限温度をＴｃ℃としたときの（Ｔｃ−１）℃でのテ
ィルト角θ（Ｔｃ−１）を表１２と図２１に示す。θ
（Ｔｃ−１）が８°以下の強誘電性液晶素子において全
面Ｃ２ユニフォーム配向が得られた。
【００７６】なおティルト角は、２枚の直交する偏光板
の間に強誘電性液晶素子を設置して、±２０Ｖ、２５０
Hzの矩形波を印加し、フォトダイオードによって検出さ
れる２つの消光位のなす角度の1／２とした。
の間に強誘電性液晶素子を設置して、±２０Ｖ、２５０
Hzの矩形波を印加し、フォトダイオードによって検出さ
れる２つの消光位のなす角度の1／２とした。
【００７７】
【表１２】
【００７８】（実施例１１）上記（実施例６）で作製し
たセルに上記ＭＬＣ−６０７２−０００および上記（実
施例４）で作製した強誘電性液晶組成物２１〜２４をそ
れぞれ注入して、強誘電性液晶素子とした。
たセルに上記ＭＬＣ−６０７２−０００および上記（実
施例４）で作製した強誘電性液晶組成物２１〜２４をそ
れぞれ注入して、強誘電性液晶素子とした。
【００７９】これらの強誘電性液晶素子におけるＭＬＣ
−６０７２−０００と組成物２１〜２４の配向状態と、
各組成物のスメクティックＣ相上限温度をＴｃ℃とした
ときの（Ｔｃ−１）℃でのティルト角θ（Ｔｃ−１）を
表１３と図２２に示す。θ（Ｔｃ−１）が８°以下の強
誘電性液晶素子において全面Ｃ２ユニフォーム配向が得
られた。 なお、ティルト角は、２枚の直交する偏光板の間に強誘
電性液晶素子を設置して、±２０Ｖ、２５０Hzの矩形波
を印加し、フォトダイオードによって検出される２つの
消光位のなす角度の1／２とした。
−６０７２−０００と組成物２１〜２４の配向状態と、
各組成物のスメクティックＣ相上限温度をＴｃ℃とした
ときの（Ｔｃ−１）℃でのティルト角θ（Ｔｃ−１）を
表１３と図２２に示す。θ（Ｔｃ−１）が８°以下の強
誘電性液晶素子において全面Ｃ２ユニフォーム配向が得
られた。 なお、ティルト角は、２枚の直交する偏光板の間に強誘
電性液晶素子を設置して、±２０Ｖ、２５０Hzの矩形波
を印加し、フォトダイオードによって検出される２つの
消光位のなす角度の1／２とした。
【００８０】
【表１３】
【００８１】（実施例１２）上記（実施例１１）で作製
した強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素
子の、２つの安定状態間をスイッチさせるのに必要な単
極性パルスのパルス幅（τ）−パルス電圧（Ｖ）特性を
３０℃で測定し、極小となるパルス幅τminとそのと き
のパルス電圧Ｖminを求めた。結果を表１４と図２３、
２４に示す。
した強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素
子の、２つの安定状態間をスイッチさせるのに必要な単
極性パルスのパルス幅（τ）−パルス電圧（Ｖ）特性を
３０℃で測定し、極小となるパルス幅τminとそのと き
のパルス電圧Ｖminを求めた。結果を表１４と図２３、
２４に示す。
【００８２】
【表１４】
【００８３】（実施例１３）上記（実施例１１）で作製
した強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素
子を、図９に示す駆動波形（Ｃ）を用いて３０℃で駆動
した。このときの駆動条件および駆動結果を表１５に示
す。なお、表１５中の駆動メモリ角は駆動時の２つのメ
モリ状態による消光位のなす角を示す。
した強誘電性液晶素子のうち全面Ｃ２配向の得られた素
子を、図９に示す駆動波形（Ｃ）を用いて３０℃で駆動
した。このときの駆動条件および駆動結果を表１５に示
す。なお、表１５中の駆動メモリ角は駆動時の２つのメ
モリ状態による消光位のなす角を示す。
【００８４】
【表１５】
【００８５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、強誘電性
液晶が（Ｔｃ−１）℃におけるティルト角８゜以下でＣ
２配向の面積率が１００パーセントとなるため、むらの
無い均一な表示などの駆動かつ高コントラストの強誘電
性液晶素子を得ることができる。
液晶が（Ｔｃ−１）℃におけるティルト角８゜以下でＣ
２配向の面積率が１００パーセントとなるため、むらの
無い均一な表示などの駆動かつ高コントラストの強誘電
性液晶素子を得ることができる。
【図１】本発明の強誘電性液晶素子の配向状態とティル
ト角の関係を示す図である。
ト角の関係を示す図である。
【図２】強誘電性液晶のスメクティックＣ相における液
晶分子の状態図である。
晶分子の状態図である。
【図３】本発明の実施例１における強誘電性液晶素子の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図４】本発明の強誘電性液晶素子を表示装置として用
いた場合であって、電極配線をマトリクス型に組み合わ
せて用いた大容量の強誘電性液晶表示素子の模式図であ
る。
いた場合であって、電極配線をマトリクス型に組み合わ
せて用いた大容量の強誘電性液晶表示素子の模式図であ
る。
【図５】（ａ）は誘電異方性が負でない通常の強誘電性
液晶材料のτ−Ｖ特性図、（ｂ）は誘電異方性が負の強
誘電性液晶材料のτ−Ｖ特性図である。
液晶材料のτ−Ｖ特性図、（ｂ）は誘電異方性が負の強
誘電性液晶材料のτ−Ｖ特性図である。
【図６】図５（ｂ）のτ−Ｖ特性を用いて強誘電性液晶
素子を駆動する駆動波形（Ａ）の波形図である。
素子を駆動する駆動波形（Ａ）の波形図である。
【図７】図６の駆動法の原理を説明するための図であ
る。
る。
【図８】図５（ｂ）のτ−Ｖ特性を用いて強誘電性液晶
素子を駆動する駆動波形（Ｂ）の一例を示す図である。
素子を駆動する駆動波形（Ｂ）の一例を示す図である。
【図９】図５（ｂ）のτ−Ｖ特性を用いて強誘電性液晶
素子を駆動する駆動波形（Ｃ）の一例を示す図である。
素子を駆動する駆動波形（Ｃ）の一例を示す図である。
【図１０】図９の駆動波形（Ｃ）を一例とするＭａｌｖ
ｅｒｎ駆動法を説明するための波形図である。
ｅｒｎ駆動法を説明するための波形図である。
【図１１】本発明の実施例３における強誘電性液晶素子
の配向状態とティルト角の関係を示す図である。
の配向状態とティルト角の関係を示す図である。
【図１２】実施例２における組成物１のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図１３】実施例２における組成物２のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図１４】実施例２における組成物３のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図１５】実施例２における組成物４のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図１６】実施例２における組成物５のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図１７】実施例２における組成物６のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図１８】実施例２における組成物７のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図１９】実施例２における組成物８のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図２０】実施例２における組成物９のτ−Ｖ特性図で
ある。
ある。
【図２１】本発明の実施例６における強誘電性液晶素子
の配向状態とティルト角の関係を示す図である。
の配向状態とティルト角の関係を示す図である。
【図２２】本発明の実施例７における強誘電性液晶素子
の配向状態とティルト角の関係を示す図である。
の配向状態とティルト角の関係を示す図である。
【図２３】本発明の実施例における組成物２３のτ−Ｖ
特性図である。
特性図である。
【図２４】本発明の実施例における組成物２４のτ−Ｖ
特性図である。
特性図である。
【図２５】従来の強誘電性液晶素子における強誘電性液
晶のスメクティック層構造のＣ１配向とＣ２配向を示
し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
晶のスメクティック層構造のＣ１配向とＣ２配向を示
し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図２６】強誘電性液晶のＣ１Ｕ配向、Ｃ１Ｔ配向、Ｃ
２Ｕ配向およびＣ２Ｔ配向の４つの配向状態における液
晶分子配向モデル図である。
２Ｕ配向およびＣ２Ｔ配向の４つの配向状態における液
晶分子配向モデル図である。
１１ 強誘電性液晶分子 １３ 層法線 １６，１７ ２つの安定状態 ２１，２６ 絶縁性基板 ２２，２７ 導電性膜 ２４，２９ 配向制御膜 ２５ 下側基板 ３０ 上側基板 ３２ 強誘電性液晶 ３３，３４ 偏光板 ３５ 強誘電性液晶素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向殿 充浩 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−43433（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173144（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/141 G02F 1/1337 G02F 1/133
Claims (4)
- 【請求項１】 電極を有する一対の絶縁性基板間に、温
度によりキラルネマティック相、スメクティックＡ相、
およびキラルスメクティックＣ相のうち少なくともスメ
クティックＡ相およびキラルスメクティックＣ相を示す
強誘電性液晶を挟持し、該電極に選択的に駆動電圧を印
加することによって該強誘電性液晶の光軸を切り換えて
駆動する強誘電性液晶素子において、 該強誘電性液晶のキラルスメクティックＣ相上限温度を
Ｔｃ℃としたとき、該強誘電性液晶が、（Ｔｃ−１）℃
において８゜以下のティルト角を有し、 前記一対の絶縁性基板の前記強誘電性液晶側に配向膜が
設けられ、該強誘電性液晶のスメクティック層構造の折
れ曲がり方向と該配向膜の一軸配向の処理方向が同一で
ある、 強誘電性液晶素子。 - 【請求項２】 電極を有する一対の絶縁性基板間に、温
度によりキラルネマティック相、スメクティックＡ相、
およびキラルスメクティックＣ相のうち少なくともスメ
クティックＡ相およびキラルスメクティックＣ相を示す
強誘電性液晶を挟持し、該電極に選択的に駆動電圧を印
加することによって該強誘電性液晶の光軸を切り換えて
駆動する強誘電性液晶素子において、 該強誘電性液晶のキラルスメクティックＣ相上限温度を
Ｔｃ℃としたとき、該強誘電性液晶が、（Ｔｃ−１）℃
において８゜以下のティルト角を有し、 前記一対の絶縁性基板の前記強誘電性液晶側に配向膜が
設けられ、該強誘電性液晶のスメクティック層構造の折
れ曲がり方向と該配向膜の一軸配向の処理方向が同一で
あり、 該配向膜のプレチルト角が、１〜１０度になっている、
強誘電性液晶素子。 - 【請求項３】 前記強誘電性液晶が、光軸を切り換えて
駆動するための２つの安定状態を持ち、かつ、該２つの
安定状態のうち一方の安定状態から他方の安定状態へ書
き換えるのに必要なパルス幅−パルス電圧特性におい
て、パルス幅の極小値を与えるパルス電圧が存在する請
求項１または２記載の強誘電性液晶素子。 - 【請求項４】 電極を有する一対の絶縁性基板間に、温
度によりキラルネマティック相、スメクティックＡ相、
およびキラルスメクティックＣ相のうち少なくともスメ
クティックＡ相およびキラルスメクティックＣ相を示す
強誘電性液晶を挟持し、 該電極に選択的に駆動電圧を印加することによって該強
誘電性液晶の光軸を切り換えて駆動する駆動手段を有す
る強誘電性液晶素子において、 該強誘電性液晶のキラルスメクティックＣ相上限温度を
Ｔｃ℃としたとき、該強誘電性液晶が、（Ｔｃ−１）℃
において８゜以下のティルト角を有し、前記一対の絶縁
性基板の前記強誘電性液晶側に配向膜が設けられ、該強
誘電性液晶のスメクティック層構造の折れ曲がり方向と
該配向膜の一軸配向の処理方向が同一であり、かつ、光
軸を切り換えて駆動するための２つの安定状態を持ち、 該駆動手段は、 ０＜Ｖ2＜Ｖ4 Ｖ4−Ｖ3＞Ｖ2−Ｖ1 なる該駆動電圧としての第１パルス電圧Ｖ1、第２パル
ス電圧Ｖ2、第１パルス電圧Ｖ3、第２パルス電圧Ｖ4を
用い、 該画素が選択されたとき、該画素へ第１パルス電圧Ｖ1
に引き続いて第２パルス電圧Ｖ2、または、第１パルス
電圧−Ｖ1に引き続いて第２パルス電圧−Ｖ2を印加する
ことにより、該画素内のある部分を構成する強誘電性液
晶分子を一方の安定状態、または他方の安定状態とし、 その同じ画素へ次の第１パルス電圧Ｖ3に引き続いて第
２パルス電圧Ｖ4、または、第１パルス電圧−Ｖ3に引き
続いて第２パルス電圧−Ｖ4を印加することにより、そ
の画素内の同じ部分を構成する強誘電性液晶分子の安定
状態を保持するように駆動する強誘電性液晶素子。
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