JPH0411222A - 液晶電気光学素子 - Google Patents
液晶電気光学素子Info
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- JPH0411222A JPH0411222A JP11465990A JP11465990A JPH0411222A JP H0411222 A JPH0411222 A JP H0411222A JP 11465990 A JP11465990 A JP 11465990A JP 11465990 A JP11465990 A JP 11465990A JP H0411222 A JPH0411222 A JP H0411222A
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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１
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、軽量薄型
の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
トネマチック型やスーパーツイスト（ＳＴＮ）型、２層
型ＳＴＮ等が一般に使用されている。しかし、より高精
細のデイスプレィとしては高速応答でメモリー性を有す
る強誘電性液晶（ＦＬＣ）が研究されている。 （例え
ばＣ１ａｒｋ ら、Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔ
ｔ、、３６，８９９ （１９８０））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膜を設はラビング処理を行なう
方法、ＳｉＯ等の無機物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、軽量薄型
の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
トネマチック型やスーパーツイスト（ＳＴＮ）型、２層
型ＳＴＮ等が一般に使用されている。しかし、より高精
細のデイスプレィとしては高速応答でメモリー性を有す
る強誘電性液晶（ＦＬＣ）が研究されている。 （例え
ばＣ１ａｒｋ ら、Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔ
ｔ、、３６，８９９ （１９８０））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膜を設はラビング処理を行なう
方法、ＳｉＯ等の無機物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］
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。
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ック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雌の側面上を回転し
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界面分極に起因
する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。
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雌の側面上を回転し
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界面分極に起因
する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−プロジェット法（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−プロジェット法（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。
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北問題点を
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北問題点を
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、Ｒ１及Ｒ２はそれぞれ炭素数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。
、 （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、Ｒ１及Ｒ２はそれぞれ炭素数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−プロジェット法
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）基板間に挟持された液晶が強誘電相を示す温度に
於て上記電極群間に交流電界を印加する事によって該強
誘電性液晶の層構造が規制された事を特徴とする。
於て上記電極群間に交流電界を印加する事によって該強
誘電性液晶の層構造が規制された事を特徴とする。
［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。工Ｔｏ透明電極（４，５）を設けたガラス基
板（１，２）上にＬＢ膜（９，１０）を形成した。原材
料としては構造式（１）に示すポリフマル酸エステルを
使用した。
図である。工Ｔｏ透明電極（４，５）を設けたガラス基
板（１，２）上にＬＢ膜（９，１０）を形成した。原材
料としては構造式（１）に示すポリフマル酸エステルを
使用した。
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３０ ｄｙｎｅ／Ｃｍに保ちながら
３０ ｍｍ／ｍｉｎ、の速度で基板を上下して３層のＹ
型ＬＢ膜を形成した。このようにして得られた基板を、
上下で３層目の引き上げ方向が１８０度となるように組
み立てた。セル厚は約１．８μとした。
）膜とし、表面圧を３０ ｄｙｎｅ／Ｃｍに保ちながら
３０ ｍｍ／ｍｉｎ、の速度で基板を上下して３層のＹ
型ＬＢ膜を形成した。このようにして得られた基板を、
上下で３層目の引き上げ方向が１８０度となるように組
み立てた。セル厚は約１．８μとした。
上記基板間に強誘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−４２３
７−１００を用いた１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（１１，１２）
間に挟持し、第２図２１に示す駆動波形（Ｖ＝２５Ｖ、
パルス幅１００マイクロ秒）を印加して、その際の同図
２２に示される光学応答を評価した。言己憶効果の良否
は電界印加時の透過光量（第２図２２のＩ＋ ）と電界
除去後の透過光量（第２図２２のＩ２）の比Ｉ２／工１
が大きい程良好であると考えられる。本実施例では２５
℃に於てＩ２／ｌ１＝０．６７、最大コントラスト比２
５と良好であった。ＬＢ膜の積層数を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−４２３
７−１００を用いた１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（１１，１２）
間に挟持し、第２図２１に示す駆動波形（Ｖ＝２５Ｖ、
パルス幅１００マイクロ秒）を印加して、その際の同図
２２に示される光学応答を評価した。言己憶効果の良否
は電界印加時の透過光量（第２図２２のＩ＋ ）と電界
除去後の透過光量（第２図２２のＩ２）の比Ｉ２／工１
が大きい程良好であると考えられる。本実施例では２５
℃に於てＩ２／ｌ１＝０．６７、最大コントラスト比２
５と良好であった。ＬＢ膜の積層数を５層とした場合も
ほぼ同様な結果が得られた。
［実施例２１
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２１に示す駆動波形を印加して
、その際の同図２２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Ｉａ／Ｉ＋＝０．９８５、コン
トラスト比４５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２１に示す駆動波形を印加して
、その際の同図２２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Ｉａ／Ｉ＋＝０．９８５、コン
トラスト比４５と良好であった。
［発明の効果］
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腹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優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腹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優れた液晶電気光学素子を提供す
る事ができた。
４．５
９．１０゜
１１．１２゜
、スペーサ
、透明電極
、液晶層
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＿１及Ｒ＿２はそれぞれ炭素数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−ブロジェット法
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）基板間に挟持された液晶が強誘電相を示す温度に
於て上記電極群間に交流電界を印加する事によって該強
誘電性液晶の層構造が規制された事を特徴とする請求項
１、２記載の液晶電気光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11465990A JPH0411222A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 液晶電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11465990A JPH0411222A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 液晶電気光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0411222A true JPH0411222A (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=14643350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11465990A Pending JPH0411222A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 液晶電気光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0411222A (ja) |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11465990A patent/JPH0411222A/ja active Pending
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