JPH03134627A - 液晶電気光学素子 - Google Patents
液晶電気光学素子Info
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- JPH03134627A JPH03134627A JP27305889A JP27305889A JPH03134627A JP H03134627 A JPH03134627 A JP H03134627A JP 27305889 A JP27305889 A JP 27305889A JP 27305889 A JP27305889 A JP 27305889A JP H03134627 A JPH03134627 A JP H03134627A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野Ｊ
本発明は強誘電性液晶を用いた電気光学素子に関する。
【従来の技術１
近年、情報処理のコンピユータ化が進み、それに伴いコ
ンピュータの小型化が強く望まれるようになった。特に
マンマシンインターフェイスとしてゆるぎない地位を占
めていたＣＲＴデイスプレィは重く大きい為、軽く薄い
液晶デイスプレィや、プラズマデイスプレィに置き換え
られようとしている。液晶デイスプレィとしては、ツイ
ストネマチック型のものが一般に使用されている。しか
し、高精細のデイスプレィとしては、応答の遅いネマチ
ック液晶よりも高速でメモリー性を有する強誘電性液晶
が研究されている。 （例えばＣ１ａｒｋ ら、Ａｐ
ｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、、３６，８９９ （１
９８０））従来の強誘電性液晶を用いた電気光学素子の
配向制御方法は、基板表面にポリイミド等の有機高分子
層を設はラビング処理を行なう方法、ＳｉＯを斜め方向
から蒸着する方法、磁場配向法、直流電界を印加しなが
ら徐冷する方法等がある。
ンピュータの小型化が強く望まれるようになった。特に
マンマシンインターフェイスとしてゆるぎない地位を占
めていたＣＲＴデイスプレィは重く大きい為、軽く薄い
液晶デイスプレィや、プラズマデイスプレィに置き換え
られようとしている。液晶デイスプレィとしては、ツイ
ストネマチック型のものが一般に使用されている。しか
し、高精細のデイスプレィとしては、応答の遅いネマチ
ック液晶よりも高速でメモリー性を有する強誘電性液晶
が研究されている。 （例えばＣ１ａｒｋ ら、Ａｐ
ｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、、３６，８９９ （１
９８０））従来の強誘電性液晶を用いた電気光学素子の
配向制御方法は、基板表面にポリイミド等の有機高分子
層を設はラビング処理を行なう方法、ＳｉＯを斜め方向
から蒸着する方法、磁場配向法、直流電界を印加しなが
ら徐冷する方法等がある。
［発明が解決しようとする課題１
強誘電性液晶の電界による応答特性、特に記憶効果は、
液晶分子と基板表面の化学的、あるいは電気化学的相互
作用に大きく影響されると考えられる。カイラルスメク
テイツクＣ相（以下、ＳｍＣ°相と略記する）のスイッ
チング原理によれば、良好な記憶効果を得るためには液
晶分子は基板表面に平行かつ一方向に揃っている事が望
ましい。
液晶分子と基板表面の化学的、あるいは電気化学的相互
作用に大きく影響されると考えられる。カイラルスメク
テイツクＣ相（以下、ＳｍＣ°相と略記する）のスイッ
チング原理によれば、良好な記憶効果を得るためには液
晶分子は基板表面に平行かつ一方向に揃っている事が望
ましい。
しかしながら従来の基板表面に高分子化合物を塗布し膜
表面にラビング処理を施す等の配向制御方法を用いると
、ＳｍＣ”相における分子配向はツイスト状態すなわち
液晶分子ダイレクタが片側の基板表面から対向基板表面
において円錐の側面上を回転しており、自発分極が上下
両界面で内側或は外側を向いた状態を呈しやすく、従っ
て良好な記憶効果を得るのは困難であった。また、強誘
電体の自発分極を電界印加によって一方向に揃えると表
面に分極電荷が生じ、これが強誘電体内部に逆電界を形
成する事が知られている。液晶の場合、内部に含まれる
イオン性不純物がこの逆電界によって局在化し、その状
態で分極を反転させるとイオンの移動度が低い為に分極
反転直後にこのイオンによる電界が前記逆電界に重畳し
て液晶に印加される事になり、双安定性が失われる。こ
の電界（以下、反電界と称する）の強度は液晶の自発分
極値に比例し、液晶層と絶縁層及び配向膜の静電容量の
和に反比例する。双安定性を維持する為に反電界の絶対
値を小さくするには前記絶縁層及び配向膜の厚みを薄く
する必要がある。しかし従来行なわれて来た様にディッ
ピングやスピンコードによってポリイミド等の配向膜を
形成した場合、１００Ａ以下のオーダーで均一な薄膜を
得る事は困難である。
表面にラビング処理を施す等の配向制御方法を用いると
、ＳｍＣ”相における分子配向はツイスト状態すなわち
液晶分子ダイレクタが片側の基板表面から対向基板表面
において円錐の側面上を回転しており、自発分極が上下
両界面で内側或は外側を向いた状態を呈しやすく、従っ
て良好な記憶効果を得るのは困難であった。また、強誘
電体の自発分極を電界印加によって一方向に揃えると表
面に分極電荷が生じ、これが強誘電体内部に逆電界を形
成する事が知られている。液晶の場合、内部に含まれる
イオン性不純物がこの逆電界によって局在化し、その状
態で分極を反転させるとイオンの移動度が低い為に分極
反転直後にこのイオンによる電界が前記逆電界に重畳し
て液晶に印加される事になり、双安定性が失われる。こ
の電界（以下、反電界と称する）の強度は液晶の自発分
極値に比例し、液晶層と絶縁層及び配向膜の静電容量の
和に反比例する。双安定性を維持する為に反電界の絶対
値を小さくするには前記絶縁層及び配向膜の厚みを薄く
する必要がある。しかし従来行なわれて来た様にディッ
ピングやスピンコードによってポリイミド等の配向膜を
形成した場合、１００Ａ以下のオーダーで均一な薄膜を
得る事は困難である。
ラビング処理を施さない配向膜形成方法の１つとして、
ラングミュア−ブロジェット法（以下、ＬＢ法と略記す
る）が提案されている（例えば、池野ら：電子情報通信
学会技術報告Ｖｏ１．８８ Ｎｏ。
ラングミュア−ブロジェット法（以下、ＬＢ法と略記す
る）が提案されている（例えば、池野ら：電子情報通信
学会技術報告Ｖｏ１．８８ Ｎｏ。
２６７ （１９８８））、 この方法は膜厚制御には
好適である。しかし従来のポリイミドＬＢ膜の場合、ポ
リイミドを直接基板上に累積する事が出来ないため、前
駆体であるポリアミック酸を積層した後、基板上でイミ
ド化反応を行なっている。この方法は工程が複雑である
上に累積された膜の状態で化学反応を行なうので生成物
のポリイミドは構造的均一性に欠け、液晶配向膜として
満足な特性を得るのは容易ではない。
好適である。しかし従来のポリイミドＬＢ膜の場合、ポ
リイミドを直接基板上に累積する事が出来ないため、前
駆体であるポリアミック酸を積層した後、基板上でイミ
ド化反応を行なっている。この方法は工程が複雑である
上に累積された膜の状態で化学反応を行なうので生成物
のポリイミドは構造的均一性に欠け、液晶配向膜として
満足な特性を得るのは容易ではない。
本発明は、液晶配向膜の材質と形成方法を改良して表面
物性及び配向膜の膜厚を制御する事により上記問題点を
解決するもので、その目的とするところは、双安定なユ
ニフォーム配向によって良好な記憶効果を持つ優れた液
晶電気光学素子を提供する事である。
物性及び配向膜の膜厚を制御する事により上記問題点を
解決するもので、その目的とするところは、双安定なユ
ニフォーム配向によって良好な記憶効果を持つ優れた液
晶電気光学素子を提供する事である。
［課題を解決するための手段１
本発明の液晶電気光学素子は、上記課題を解決するため
に、 （１）走査電極群と信号電極群を有する一対の基板間に
強誘電性液晶を挟持して成る液晶電気光学素子に於て、
少なくとも一方の基板上に液晶分子の配列を規制する為
の一般式 ％式％） （但し、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分岐構造のア
ルキル基、ｎは整数） で表わされる高分子化合物の薄膜を有する事を特徴とす
る。
に、 （１）走査電極群と信号電極群を有する一対の基板間に
強誘電性液晶を挟持して成る液晶電気光学素子に於て、
少なくとも一方の基板上に液晶分子の配列を規制する為
の一般式 ％式％） （但し、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分岐構造のア
ルキル基、ｎは整数） で表わされる高分子化合物の薄膜を有する事を特徴とす
る。
（２）上記高分子薄膜がラングミュア−ブロジェット法
により形成された事を特徴とする。
により形成された事を特徴とする。
（３）電極上に絶縁層及び液晶分子を配列する為の高分
子薄膜を有する構造に於て、該絶縁層及び高分子薄膜の
厚みの総和が１０００Å以下である事を特徴とする。
子薄膜を有する構造に於て、該絶縁層及び高分子薄膜の
厚みの総和が１０００Å以下である事を特徴とする。
［実施例 １
（実施例 １）
第１図は本発明実施例に於ける電気光学素子の主要断面
図である。ＩＴＯ透明電極及びＳ ｉ Ｏ２絶縁層（２
０ＯＡ）を設けたガラス基板上にＬＢ膜を形成した。膜
材料としては構造式（１）に示すポリジイソプロピルフ
マレートを使用した。
図である。ＩＴＯ透明電極及びＳ ｉ Ｏ２絶縁層（２
０ＯＡ）を設けたガラス基板上にＬＢ膜を形成した。膜
材料としては構造式（１）に示すポリジイソプロピルフ
マレートを使用した。
Ｃ００ＣＨ（ＣＨ３）２
ｆＣＨ−ＣＨ−）−７（１）
Ｃ００ＣＨ（ＣＨＩ）２
上記（１）の化合物を水面に展開してＬ（ラングミュア
）膜とし、表面圧を２０ ｄｙｎｅ／ｃｍに保ちながら
５ ｍｍ／ｍｉｎ、の速度で基板を引き上げて１層のＬ
Ｂ膜（膜厚約１０Ａ）を形成した。このようにして得ら
れた基板を、上下で引き上げ方向が１８０度となるよう
に組み立てた。セル厚は約２μとした。第１図において
は上下両基板上に絶縁層を設けであるが、これはどちら
か一方のみ、或は省いても良い。
）膜とし、表面圧を２０ ｄｙｎｅ／ｃｍに保ちながら
５ ｍｍ／ｍｉｎ、の速度で基板を引き上げて１層のＬ
Ｂ膜（膜厚約１０Ａ）を形成した。このようにして得ら
れた基板を、上下で引き上げ方向が１８０度となるよう
に組み立てた。セル厚は約２μとした。第１図において
は上下両基板上に絶縁層を設けであるが、これはどちら
か一方のみ、或は省いても良い。
上記基板間に強銹電性液晶組成物を加熱封入し、室温ま
で徐冷した。ここで液晶にはメルク社製ＺＬＩ−３７７
４を用いた６以上の方法で得られた液晶電気光学素子を
偏光軸の互いに直交する偏光板間に挟持し、第２図（ａ
）に示す駆動波形を印加して、その際の同図（ｂ）に示
される光学応答を評価した。記憶効果の良否は電界印加
時の透過光１１（第２図（ｂ）のＩｔ）と電界除去後の
透過光量（第２図（ｂ）のＩｆ）の比Ｉａ／Ｉｔが大き
い程良好であると考えられる０本実施例では２５°Ｃに
於てＩ２／ｌ１＝０．８７、コントラスト比１：２０と
良好であった。ＬＢ膜の積層数を３層、５層とした場合
もほぼ同様な結果が得られた。
で徐冷した。ここで液晶にはメルク社製ＺＬＩ−３７７
４を用いた６以上の方法で得られた液晶電気光学素子を
偏光軸の互いに直交する偏光板間に挟持し、第２図（ａ
）に示す駆動波形を印加して、その際の同図（ｂ）に示
される光学応答を評価した。記憶効果の良否は電界印加
時の透過光１１（第２図（ｂ）のＩｔ）と電界除去後の
透過光量（第２図（ｂ）のＩｆ）の比Ｉａ／Ｉｔが大き
い程良好であると考えられる０本実施例では２５°Ｃに
於てＩ２／ｌ１＝０．８７、コントラスト比１：２０と
良好であった。ＬＢ膜の積層数を３層、５層とした場合
もほぼ同様な結果が得られた。
（実施例２ ）
実施例１に示した素子の電極間に±２５ｖ、１５Ｈｚの
交番波形を約１０秒間印加したところ、液晶の配向状態
は、層方向にほぼ垂直な方向に緻密な筋状組織を伴った
ユニフォーム状態を呈した。
交番波形を約１０秒間印加したところ、液晶の配向状態
は、層方向にほぼ垂直な方向に緻密な筋状組織を伴った
ユニフォーム状態を呈した。
この電界処理により、封入冷却時に形成されたジグザグ
欠陥は除去された。該素子を偏光軸の互いに直交する偏
光板間に挟持し、第２図（ａ）に示す駆動波形を印加し
て、その際の同図（ｂ）に示される光学応答を評価した
０本実施例では２５℃に於てＩ２／ｌ１＝０．９６、コ
ントラスト比１：３５と良好であった。
欠陥は除去された。該素子を偏光軸の互いに直交する偏
光板間に挟持し、第２図（ａ）に示す駆動波形を印加し
て、その際の同図（ｂ）に示される光学応答を評価した
０本実施例では２５℃に於てＩ２／ｌ１＝０．９６、コ
ントラスト比１：３５と良好であった。
［発明の効果１
本発明は上記の構成によって、液晶配向膜の材質と形成
方法を改良して表面物性及び膜厚を制御する事により、
上記従来技術の欠点を解決し、双安定なユニフォーム配
向によって良好な記憶効果を持ち、配向欠陥によるコン
トラスト低下の少ない擾れた液晶電気光学素子を提供す
る事ができた。
方法を改良して表面物性及び膜厚を制御する事により、
上記従来技術の欠点を解決し、双安定なユニフォーム配
向によって良好な記憶効果を持ち、配向欠陥によるコン
トラスト低下の少ない擾れた液晶電気光学素子を提供す
る事ができた。
１．２
４．５
７．８
９．１０゜
１１．１２゜
１
２
上下ガラス基板
スペーサ
透明電極
液晶層
絶縁層
ＬＢ配向膜
、偏光板
、駆動波形
、光学応答
以上
Claims (3)
- （１）走査電極群と信号電極群を有する一対の基板間に
強誘電性液晶を挟持して成る液晶電気光学素子に於て、
少なくとも一方の基板上に液晶分子の配列を規制する為
の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒは炭素数１〜１０の直鎖または分岐構造のア
ルキル基、ｎは整数） で表わされる高分子化合物の薄膜を有する事を特徴とす
る液晶電気光学素子。 - （２）上記高分子薄膜がラングミュア−プロジェット法
により形成された事を特徴とする請求項１記載の液晶電
気光学素子。 - （３）電極上に絶縁層及び液晶分子を配列する為の高分
子薄膜を有する構造に於て、該絶縁層及び高分子薄膜の
厚みの総和が１０００Å以下である事を特徴とする請求
項１又は２記載の液晶電気光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27305889A JPH03134627A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 液晶電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27305889A JPH03134627A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 液晶電気光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03134627A true JPH03134627A (ja) | 1991-06-07 |
Family
ID=17522564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27305889A Pending JPH03134627A (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | 液晶電気光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03134627A (ja) |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP27305889A patent/JPH03134627A/ja active Pending
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