JPH0429119A - 強誘電性液晶電気光学装置 - 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】 ［発明の利用分野〕 本発明は強誘電性液晶を利用した液晶電気光学装置に関
する。

〔従来の技術とその問題点〕

現在世界的に研究が進んでいる強誘電性液晶は従来、時
計、電卓等に応用されてきたＴＮ　（Ｔｗｉｓｔｅｄ　
Ｎｅｍａｔｉｃ　）型液晶に比較して、応答速度が速い
、視野角が広い等の点で優れている。

一対の基板間に配置された強誘電性液晶は層構造を形成
しており、第２図に示すように層（１２）は基板間にお
いて、ある方向に折れ曲がっている。この層の折れ曲が
りの方向が変わる部分Ｏ１）は配向欠陥であり、この存
在により表示を行った時に高いコントラストが得られな
い。

第２図に示された層０２）の曲がりを排除することは非
常に困難であり、従って液晶を駆動させている間も（１
１）の欠陥が存在し続けるために高コントラスト表示は
得られない。

第３図のように層０２）の曲がりを排除するためには、
まず液晶分子の長軸と基板とのなす角（プレティルト）
をできるだけ小さくし、分子面を基板に平行にすること
が必要である。

また、液晶は誘電率の異方性（Δε）を有していて、Δ
εが負の場合、交番電界を一対の基板間に配置された液
晶に印加することによって液晶分子は基板に平行になろ
うとする。しかし、Δεの正負は液晶分子の構造により
異なり、また温度によっても変化する。そして、Δεが
正の液晶組成物を使用すると、液晶を駆動させる際の交
番電界を印加した時に、分子長軸が基板に対し立つ方向
にトルクが働（。このため、従来の強誘電性液晶組成物
では第２図に示されるような層０２１の曲がりを発生し
てしまい、高コントラスト表示が得られなかった。

一方粘度の高い強誘電性液晶は層の曲がりの抑止が困難
である。

また、液晶は一般に温度低下とともに体積収縮を起こす
。この体積収縮のため装置内に空隙が生じることがある
（樹木状欠陥と称する）。液晶の高粘性は、この空隙の
生成を促進するため好ましくない。さらに、強誘電性液
晶はメモリー性を持つが、液晶の粘度が高いと長時間同
一表示を維持した後、書き換えることが困難になってし
まいコントラストの低下を起こしていた。

さらに、従来は基板の液晶に接する面に配向膜を形成し
たが、この配向膜の厚さがかなり厚いためその電気抵抗
が大きく、配向膜内部或いは界面付近に強誘電性液晶分
子の有する電気双極子の極と反対の極性を有するイオン
性不純物が偏在していた。そのためこのイオン性不純物
による分極電荷が外部電界を印加しない状態でも液晶層
内に電界を形成するために、正常状態において双安定性
を示す強誘電性液晶分子が単安定、もしくはツイスト配
向にならざるを得す、コントラスト比の低下を招く。

〔発明の目的］ 本発明は、液晶電気光学装置の高コントラスト表示、さ
らには樹木状欠陥の抑止を行うことを目的とする。

〔発明の構成〕

上°記目的を達成するため本発明は、１０℃〜４０℃の
範囲において動粘度が５０００ｃｐｓ　〜３００００ｃ
ｐｓであり、かつ前記温度範囲において負の誘電率異方
性を示す強誘電性液晶が一対の基板間に配置された液晶
電気光学装置であって、特に、一対の基板のうち一方の
基板の強誘電性液晶に接する面には２００Å以下の厚さ
のポリイミド膜が形成されていることを特徴とする。

また本発明は、一対の基板の液晶に接する面には２００
Å以下の厚さのポリイミド膜が形成されていることを特
徴とする。

本発明は、通常表示等に用いられる温度範囲である１０
℃〜４０℃の範囲において粘度が５０００ｃｐＳ〜３０
０００ｃｐｓであり、かつ前記温度範囲において負の誘
電率異方性を示す強誘電性液晶材料を用いる。

そのため、液晶を駆動させるための交番電圧を印加した
時に分子の長軸が基板と平行になるため、第２図に示す
ような層の折れ曲がりがなくなり、第３図に示すように
配向欠陥が排除され、高コントラスト表示が得られる。

そして１０℃〜４０℃において粘度が５０００ｃｐｓ　
〜３００００ｃｐＳと小さい値の液晶を用いるので、特
に層の折れ曲がりを解消しやすいものになっている。こ
の粘度の値が３゜０００ｃｐｓを超えると負のΔεを有
する液晶であってもΔεと電圧による力ΔεＥ”　　（
Ｅは外部電界）より粘性のほうが有効に働いてしまうた
め第３図のような層構造を得ることができず、高コント
ラスト表示は得られなくなる。

さらに本発明においては、一対の基板の液晶に接する面
に２００Å以下の厚さのポリイミド膜を配向膜として有
する。こうすることにより配向膜の抵抗を小さくし、イ
オン性不純物の偏在を防ぐことができる。特に基板の一
方のみに２００Å以下のポリイミド膜を作製すれば、他
方の基板は電極が直接液晶に接する構造となり、この場
合一方の基板側にはイオン性不純物が蓄積されないため
より安定な２状態を形成することができ、高コントラス
ト表示を得ることができる。

以下、実施例により本発明を説明する。

〔実施例１〕 本実施例は第１図を用いて説明する。

一対のソーダガラス基板（１）、　（２）上に透明導電
膜であるＩＴＯを直流マグネトロンスパッタ法により１
２００人の厚さに形成し、フォトリソグラフィー法によ
りパターニングを行い、透明電極（３）を作製した。そ
して、一方の基板（１）上にポリアミック酸０：）Ｎ−
）チＲｖ−２−ピロリドン溶液をオフセット印刷法によ
って透明電極作製面上に塗布し、２５０℃で３時間加熱
することによりポリイミド薄膜（４）を１５０人の厚さ
に形成した。さらにポリイミド膜（４）を綿布によりラ
ビング処理を行った。他方の基板（２）上には直径２μ
ｍのスペーサー（図示しない）を散布し、先程ラビング
処理を行った基板上にはエポキシ系の熱硬化接着剤（５
）をスクリーン印刷法により塗布した。この後、一対の
基板を貼り合わせ、プレスしながら加熱することにより
接着剤を硬化させ、パネルが完成した。そして、強誘電
性液晶（６）を基板間に注入した後、液晶注入口をＵＶ
硬化樹脂を用いて封止した。そして偏光板（刀。

（８）を基板に貼り、液晶パネルを完成した。

本実施例において用いた液晶のΔεの値は１０″Ｃにお
いて−０，８，４０℃において−０，３であり、粘度は
６０００ｃｐｓ　（１０℃）　、　２５０００ｃｐｓ　
（４０℃）である。

こうして作製した液晶パネルを駆動回路と接続して表示
を行い、コントラスト比を測定したところ１０℃〜４０
℃において１８〜２１と大きく、非常に見やすい表示を
得ることができた。

また、粘度の値は実施例で用いた液晶とほぼ変わらず、
Δεの値が１０’Ｃにおいて−０，６，４０℃において
０．４である（はぼ２９℃でΔε−０）強誘電性液晶を
本実施例において用いた液晶のかわりに使用して液晶パ
ネルを作製したところ、１０℃〜３０℃までは１６〜１
８と高い値が測定されたが、３０℃以上では７〜９と急
激に低下してしまい、温度依存性が大きいパネルとなっ
てしまった。

また、Δεの値が本実施例で用いられた液晶とほぼ変わ
らず、粘度が比較的大きい液晶を用いた場合については
高温部では高コントラストが得られたが低温部ではやは
り６〜８程度と小さい値となってしまった。

（実施例２〕 実施例１と同様な方法によって一対の基板上に透明電極
を作製した。そして、両方の基板上にポリイミド膜をそ
れぞれ１５０人の厚さに形成し、方のポリイミド膜のみ
をラビング処理を行った。

そして、実施例１と同様にスペーサー散布、接着剤印刷
、貼り合わせを行い液晶を注入した。本実施例において
用いた液晶は実施例１において用いられた液晶と同じで
ある。そしてコントラスト測定により１０″Ｃ〜４０℃
において１３〜１６となり、実施例１と比較して若干低
下しているがコントラスト比としては１０以上あれば良
いことなどを考えると十分な値である。

〔効果〕

以上述べたように本発明を用いることにより配向欠陥が
ほとんどなく、さらに樹木状欠陥を発生することなく、
良好なメモリー性を有する高コントラストの強誘電性液
晶電気光学装置を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による強誘電性液晶電気光学装置の断面
の概略図である。 第２図。 第３図は強誘電性液晶の層構造の様子 を示す。 ・基板 ・透明電極 ・ポリイミ ド薄膜 ・強誘電性液晶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１０℃〜４０℃の範囲において粘度が５０００ｃｐ
   ｓ〜３００００ｃｐｓであり、かつ前記温度範囲におい
   て負の誘電率異方性を示す強誘電性液晶が一対の基板間
   に配置されたことを特徴とする強誘電性液晶電気光学装
   置。 ２、特許請求の範囲第１項において、一対の基板のうち
   一方の基板の強誘電性液晶に接する面には２００Å以下
   の厚さのポリイミド膜が形成されていることを特徴とす
   る強誘電性液晶電気光学装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、一対の基板の液晶
   に接する面には２００Å以下の厚さのポリイミド膜が形
   成されていることを特徴とする強誘電性液晶電気光学装
   置。