JPH01281428A - 強誘電性液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 強誘電性液晶表示素子に関し、 配向むらのない液晶表示素子を作ることを目的とし、 ガラス基板の上に透明電極からなる電極パターンを設け
、この電極パターンの上に配向膜を形成した二枚のガラ
ス基板を配向膜形成面を内側とし、スペーサにより二枚
の基板を一定の間隔に保ち乍ら電極の間隙に強誘電性液
晶を充填した構造をとる液晶表示素子において、配向膜
としてポリエーテルサルファイドを用いて強誘電性液晶
表示素子を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は強誘電性液晶表示素子に使用する配向膜に関す
る。

液晶表示素子はＴＮ　（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉ
ｃ）型表示が主流となっている。

然し、電卓や腕時計のように小面積表示の場合には問題
はないが、画面の縦の画素数が１００以上の面積表示に
使用するには次のような問題がある。

■　コントラストが低下して見にく＼なる。

■　視野角が狭い。

こ＼で、■はＴＮ型結晶の印加電圧に対する通過率変化
特性における閾値特性が急峻でないために非表示部が半
表示状態になってしまうためであ仏 また、■は液晶分子が一方向に配列しているために、見
る方向によりコントラストが著しく変化するのである。

そこで、この改良法として液晶の捩れ角を大きくしてコ
ントラストを上げるＳ　Ｔ　Ｎ　（Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉ
ｓＬｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶の開発とアクティブ
マトリックス方式の開発などが行われている。

一方、か−るＴＮ表示に代わって大面積表示が可能な強
誘電性液晶（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｌｉｑｕｉ
ｄ　’Ｃｒｙｓｔａｌ略称ＦＬＣ”）を用いた液晶表示
が注目されている。

〔従来の技術〕

強誘電性液晶はカイラル・スメクテイックＣ相（Ｃｈｉ
ｒａｌ　Ｓｍｅｃｔｆｃ　Ｃ略称Ｓｓ　Ｃ”　）を用い
て表示を行うものである。

すなわち、液体のように流動性がありながら規則的な分
子配列をもつ液晶は構造によってネマティック（ＮｅＩ
Ｉａ　ｔ　ｉｃ）相、コレステリック（Ｃｈｏｌｅｓｔ
ｅｒｉｃ）相、スメクティック（Ｓｍｅｅｔｉｃ）相の
３種類に分類されるが、スメクテインクＩｇ（略称５１
１）の特徴は液晶が層構造を示すことで、このＳ１１相
は更にＳｅａ　Ａ”〜Ｓｍ　Ｇ相の７つの種類に細分さ
れ、強誘電性液晶として表示に利用されるものはＳｌａ
　Ｃ”相と云われるものである。

このＳｍ　Ｃ”相は各層毎に少しづつずれながら傾く構
造をしており、傾き角をチルト角、螺旋が一周する長さ
を螺旋ピッチと云われている。

また、Ｓｅａ　Ｃ”の１は不斉炭素の存在を示している
。

さて、ＦＬＣは分子の長軸方向に対して垂直方向に自発
分極をもっており、これが電界に反応するためにＩＳ以
下の高速応答性を示し、また、電界が無くなってもその
ま＼の状態を保持すると云う特徴をもっている。

これらのことから、電圧変化に対する光透過率の変化が
急峻であり、そのために半表示ｔａを示すクロストーク
の問題はなく、またＴＮ型表示のような視野角依存性が
ないために大面積表示が可能になる。

然し、ＦＬＣ表示はＮ構造をもつＳｓ　Ｃ”相を用いる
ためにラビングによる配向膜表面での局所的な配向の乱
れにより欠陥が発生し易い。

すなわち、ＴＮ液晶を用いた従来の表示素子とＳｓ　Ｃ
“相を用いるＦＬＣ表示素子とでは配向膜の役割りが異
なっており、従来の表示素子では電界の印加により液晶
分子は基板に対して垂直に並び、不印加の状態では配向
膜の作用によって液晶分子は基板に対して平行に並ばせ
る作用である。

然し、ＦＬＣ表示素子では　配向膜はＳｌａ”相の層構
造を損なずに均一に配向させることが任務である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ＦＬＣ表示素子における配向膜の形成法としては厚さが
約１ｎのガラス基板の上に酸化インジウム（Ｉ（１！０
りと酸化６！（Ｓｎｕｇ）の固溶体よりなる透明導電膜
よりなる電極パターンを形成した後、この−Ｌに従来は
ポリイミド或いはポリビニルアルコール（略称ＰＶＡ）
をスピンコード法などにより被覆し、この上にラビング
することにより配向膜が作られている。

こ＼で、ポリイミドを被覆するには溶剤として沸点が２
０２℃のＮ−メチルピロリドンを用いるためにスピンコ
ード後の焼成処理温度が２００℃以上の高温となる。

そのために透明導電膜の酸化が生じて抵抗値が増し、液
晶の応答が部分的に異なってしまうと云う問題がある。

また、ＰＶＡを配向膜として用いる場合はＦＬＣに含ま
れている水分によって配向膜が部分的に溶解し、そのた
めにＳ、Ｃｍ相の層構造を撰なずに均一に配向させるこ
とができなくなると云う問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題は、ガラス基板の上に透明電極からなる電極
パターンを設け、この電極パターンの上に配向膜を形成
した二枚のガラス基板を配向膜形成面を内側とし、スペ
ーサにより二枚の基板を一定の間隔に保ち乍ら電極の間
隙に強誘電性液晶を充填した構造をとる液晶表示素子に
おいて、配向膜としてポリエーテルサルファイドを用い
て強誘電性液晶表示素子を構成することにより解決する
ことができる。

〔作用〕

ＦＬＣ表示素子用の配向膜としては酸化硅素（Ｓｉｎ）
の斜め蒸着膜やポリイミド或いはＰＶＡをラビングした
ものが使用されているが、ラビングして使用する有機配
向膜の必要条件は結晶性が良く、且つ極性をもっている
ことである。

こ＼で透明導電膜の抵抗が増加する熱処理温度は約１７
０℃であることから発明者等はこれらの条件を満す材料
であって、沸点が１７０℃以下の溶媒を使用できる材料
を調査した結果、第１図に分子式を示すポリエーテルサ
ルファイドを選んだ。

このポリエーテルサルファイドの溶剤としては沸点が１
５６℃のシクロヘキサノンや沸点が１５３℃のジメチル
ホルムアミドを使用することができ、また水に不溶であ
るので従来のような問題点をなくすることができる。

〔実施例〕

第２図は強誘電性液晶表示素子の断面構造を示すもので
あるが、構成は従来の液晶表示素子と変わるところはな
い。

すなわち、ＴｎｚＯ＝とＳｎＯ，の固溶体よりなる厚さ
がｔ＞１０００人の透明導電膜をパターン形成したガラ
ス基板１を洗暮した後、この上に５重量％のポリエーテ
ルサルファイドをスピンコードし、厚さがｔｏｏｏ人の
配向膜２を形成した。

こ＼で、液組成と処理条件は、 ポリエーテルサルファイド（ＩＣＩ−品名５００−３Ｐ
）をジメチルホルムアミド２０部、シクロヘキサン８０
部、メチルエチルケトン２５部からなる混合溶液に溶解
して５重量％の塗液を作り、これをガラス基板上にスピ
ンコードした後、１３０℃で５分。

１４０℃でｉｏ分、１５０℃で１０分、１６０℃で１０
分間と順次に加熱して乾燥し、ピンホールがなく均一な
厚さの配向膜２を形成した。

そして、ガラス！Ｆｉ１のラビング方向が平行になるよ
うにラビングを施した。

次に、スペーサ３としては平均粒径が０．９７５μＩの
ポリスチレン粉末（品名エスタボールＬＣＳ−５１９４
４）を使用し、また封止剤４としてエポキシ系ボンド（
チッソ＠　　Ｌｉｘｏｎ　Ｂｏｎｄ　１００２Ａと１０
０２Ｂ）を使用して液晶表示パネルを形成した。

これに液晶としては第３図に分子式を示す２種類の強誘
電性液晶５を混合して封入し、上下に偏光板６を貼りつ
けて表示素子を形成した。

次に、この液晶表示素子を使用して大面積表示を行った
ところ従来のように透明電極の抵抗増加による液晶の不
完全応答は認められなかった。

また、クロスニコルの許で応答時間とコントラスト比を
２４℃で測定した結果は応答時間は７８μｓまたコント
ラスト比は１１：１で正常であった。

〔発明の効果〕

本発明の実施により透明電極の抵抗増加を生ずることな
く配向膜を形成することができ、これにより特性の劣化
を生ずることなく大面積表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ポリエーテルサルファイドの分子式、第２図は強
誘電性液晶表示素子の断面構造、第３図は実施例に使用
した強誘電性液晶の分子式と組成、 である。 図において、 ■はガラス基板、　　　　　２は配向膜、３はスペーサ
、　　　　　　４は封止剤、５は強誘電性液晶、 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス基板の上に透明電極からなる電極パターンを設け
   、該電極パターンの上に配向膜を形成した二枚のガラス
   基板を、該配向膜形成面を内側とし、スペーサにより二
   枚の基板を一定の間隔に保ち乍ら、該電極の間隙間に強
   誘電性液晶を充填した構造をとる液晶表示素子において
   、前記の配向膜としてポリエーテルサルファイドを用い
   ることを特徴とする強誘電性液晶表示素子。