JPH04243227A - 液晶電気光学装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶光
シャターアレー等の液晶電気光学装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置
は、クラークらの米国特許第４３６７９２４号公報でメ
モリ性を有すること、高速応答が可能なこと、マルチプ
レックス特性が良好なこと等が報告されて以来、精力的
に研究がなされている。

【０００３】本出願人は、このような液晶電気光学装置
のメモリ性を向上させるには、強誘電性液晶が屈折した
構造のスメクチック層を有し、そのスメクチック層の層
法線と基板とのなす角度を±１０゜以内、かつスメクチ
ック層の層法線と配向膜の配向処理方向とのなす角度を
±１０゜以内とすることが有効であることを提案してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来屈折した構造のス
メクチック層の層法線と基板とのなす角度、および層法
線と配向処理方向とのなす角度を上記のように±１０゜
以内に制御することは困難であった。

【０００５】そこで本発明は、強誘電性液晶の層構造を
容易に制御することの可能な液晶電気光学装置の提供を
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶電気光学装
置は、それぞれ電極および配向膜の形成された二枚の基
板間に強誘電性液晶を挟持してなるもので、前記強誘電
性液晶は屈折した構造のスメクチック層を有し、前記ス
メクチック層の層法線と前記基板とのなす角度が±１０
゜以内であり、かつ前記スメクチック層の層法線と前記
配向膜の配向処理方向とのなす角度が±１０゜以内であ
り、前記配向膜は膜厚が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の有
機高分子膜であることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明に使用する有機高分子膜の材料としては
、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルイミド、ポリビニルアルコール等が挙げられる。

【０００８】配向膜の膜厚は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以
下であることが好ましい。膜厚が１００ｎｍより厚い場
合には駆動電圧が高くなってしまい、反対に膜厚が１ｎ
ｍより薄い場合には配向規制力が弱くなってしうため特
性の良好な液晶電気光学装置を得ることはできない。

【０００９】本発明の液晶電気光学装置で使用する屈折
したスメクチック層を図１に示す。スメクチック層１０
で斜線を施した部分１４はそれぞれ配向膜と接する部分
である。スメクチック層１０の層法線ｌ１、ｌ３は基板
（図１では線分ｌ２、ｌ４で表す。）とのなす角度α１
、α２はそれぞれ±１０゜以内でなけらばならない。 またシェブロン界面１５を境に上側の部分の層法線ｌ１
と、そのスメクチック層が接している配向膜の配向処理
方向ｌ６とのなす角度β１が±１０゜以内でなけらばな
らない。同様にシェブロン界面１５を境に下側の部分の
層法線ｌ２と、そのスメクチック層が接している配向膜
の配向処理方向ｌ８とのなす角度β２が±１０゜以内で
なけらばならない。

【００１０】本発明の液晶電気光学装置に使用可能な屈
折した構造のスメクチック層としては、スメクチック層
の層法線と基板とのなす角度が±１０゜以内であり、か
つスメクチック層の層法線と配向膜の配向処理方向との
なす角度が±１０゜以内であれば良く、図１のスメクチ
ック層１０に限定されるものではない。また、本発明の
液晶電気光学装置を構成する強誘電性液晶は上記スメク
チック層を有するものであれば良く、上記スメクチック
層以外の構造のもの等を含むものでも良い。

【００１１】本発明の液晶電気光学装置は上記のような
構成をとることにより特にメモリ性に優れるものである
。また、本発明の液晶電気光学装置は急峻なしきい値特
性を有し、表示装置に使用した場合には鮮明な画像を表
示することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を基に本発明の液晶電気光学装置
について説明する。本発明の液晶電気光学装置の断面図
を図２に示す。電極２２の形成された基板２１上にポリ
イミド等をスピンナ等で塗布し、膜厚１ｎｍ以上１００
ｎｍ以下の有機高分子膜を形成する。次に有機高分子膜
にラビング等の配向処理を施し配向膜２３を作製する。 このようにして電極２２および配向膜２３の形成された
二枚の基板間に、図２のように強誘電性液晶２４を注入
し液晶電気光学装置を作製する。また、必要に応じてス
ペーサ２５を設けても良い。

【００１３】このようにして作製した液晶電気光学装置
の強誘電性液晶の層構造を調べたところ、屈折した構造
のスメクチック層を有し、スメクチック層の層法線と基
板とのなす角度が±１０゜以内であり、かつスメクチッ
ク層の層法線と配向膜の配向処理方向とのなす角度が±
１０゜以内であった。

【００１４】次に本発明の液晶電気光学装置のメモリ性
について図３を用いて説明する。図３の上側のパルス波
形は液晶電気光学装置に印加する電圧のパルス波形を表
し、下側の線は印加電圧の変化に伴う光透過率の変化を
表している。

【００１５】まず液晶電気光学装置にリセットパルス３
１を印加した後に黒書き込みのパルス３２を印加すると
光透過率は０に近い値になり、黒を表示する。その後黒
の状態が保持され、光透過率は０に近い状態でわずかに
変化する。次に半選択パルス３３、３４を印加すると、
光透過率は一度変化するがすぐに元の状態に戻り、表示
は元の黒の状態が保持される。その後リセットパルス３
５を印加した後に白書き込みのパルス３６を印加すると
、光透過率が最大になり液晶電気光学装置は白を表示す
る。その後白の状態が保持され、光透過率は最大値に近
い値でわずかに変化する。次に半選択パルス３７、３８
を印加すると、光透過率は一度変化するがすぐに元の状
態に戻り、表示は白の状態が保持される。このように本
発明の液晶電気光学装置は、半選択パルス印加の前後で
表示状態が安定に保持され、特に半選択パルス印加後速
やかに元の状態に戻ることができる。

【００１６】さらに図４を用いて本発明の液晶電気光学
装置の特性を説明する。線４１は黒書き込み（表示状態
が白から黒に、あるいは光透過率が最大から最小に変化
する。）のときの光透過率と印加電圧の関係を表したも
のであり、線４２は白書き込み（表示状態が黒から白に
、あるいは光透過率が最小から最大に変化する。）のと
きの光透過率と印加電圧の関係を表したものである。 図４に示されるように線４１と線４２はほぼ対称な形に
なっている。このことは本発明の液晶電気光学装置では
、黒書き込みと白書き込みを同じくらいの電圧で行うこ
とが可能なこと、つまり駆動が容易であることを表して
いる。

【００１７】図４において、白書き込み（線４２）を例
にとりしきい値特性を説明する。光透過率の最小値を０
、最大値を１００とする。このとき光透過率を０から全
体の１０％増加させるのに要する電圧をＶ１０、また光
透過率を０から全体の９０％増加させるのに要する電圧
をＶ９０とする。しきい値特性を表すＶ１０とＶ９０と
の比は、図４から明らかなように非常に小さい値となり
、本発明の液晶電気光学装置は急峻なしきい値特性を有
することがわかる。また、黒書き込みの場合（線４１）
についても、急峻なしきい値特性を有することがわかる
。

【００１８】

【発明の効果】本発明の液晶電気光学装置は、配向膜に
膜厚が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の有機高分子膜を用い
ることにより、スメクチック層の層法線と基板とのなす
角度を±１０゜以内、かつスメクチック層の層法線と配
向膜の配向処理方向とのなす角度を±１０゜以内に容易
に制御することができる。そのためメモリ性、駆動特性
、およびしきい値特性に優れた液晶電気光学装置を容易
に作製することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する屈折した構造のスメクチック
層を表す図面である。

【図２】本発明の液晶電気光学装置の要部断面図である
。

【図３】本発明の液晶電気光学装置に印加する電圧のパ
ルス波形と光透過率を表す図面である。

【図４】本発明の液晶電気光学装置の印加電圧と光透過
率との関係を表す図面である。

【符号の説明】

２１　　基板 ２２　　電極 ２３　　配向膜 ２４　　強誘電性液晶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　それぞれ電極および配向膜の形成され
   た二枚の基板間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶電気
   光学装置において、前記強誘電性液晶は屈折した構造の
   スメクチック層を有し、前記スメクチック層の層法線と
   前記基板とのなす角度が±１０゜以内であり、かつ前記
   スメクチック層の層法線と前記配向膜の配向処理方向と
   のなす角度が±１０゜以内であり、前記配向膜は膜厚が
   １ｎｍ以上１００ｎｍ以下の有機高分子膜であることを
   特徴とする液晶電気光学装置。