JPH0457026A - 強誘電性液晶ディスプレイ - Google Patents
強誘電性液晶ディスプレイInfo
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- JPH0457026A JPH0457026A JP16870990A JP16870990A JPH0457026A JP H0457026 A JPH0457026 A JP H0457026A JP 16870990 A JP16870990 A JP 16870990A JP 16870990 A JP16870990 A JP 16870990A JP H0457026 A JPH0457026 A JP H0457026A
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Landscapes
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (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
本発明は、強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶ディスプ
レイに関するものである。
レイに関するものである。
従来の技術
強誘電性液晶を用いた５ＳＦＬＣ（表置安定型強誘電性
液晶）は、高速応答性、双安定性を特徴としていること
から、大画面デイスプレ、イとして期待されでいる。し
かし双安定性であるために、中間的な状態の制御が難し
く、画像表示などの階調表示の必要なディスプレイには
使用困難であるとされてきた。これに対して、近イ「多
階調を実現するための方法としで、駆動波形による階調
表示法、画素分割による階調表示法などが提案されてい
る。
液晶）は、高速応答性、双安定性を特徴としていること
から、大画面デイスプレ、イとして期待されでいる。し
かし双安定性であるために、中間的な状態の制御が難し
く、画像表示などの階調表示の必要なディスプレイには
使用困難であるとされてきた。これに対して、近イ「多
階調を実現するための方法としで、駆動波形による階調
表示法、画素分割による階調表示法などが提案されてい
る。
この駆動波形による階調表示は、各フレー１１を数個の
ナブフレーノ、に分割上 １フレーム内で、画素のデユ
ーティ−比を変化さぜ一駆動する方法である。しかし、
高速応答の液晶材料を必要とするうえ、駆動系が複雑な
ものになるという課題を持っでいる。また、画素分割ζ
こよる階調表示方法も知られており、この方法は各画素
をさらに細分化し、階調を得るものである。しかし、多
階調を得るためには、高精細のパターンニング技術が必
要となり、回路的にも複雑なものとなるという課題があ
る。
ナブフレーノ、に分割上 １フレーム内で、画素のデユ
ーティ−比を変化さぜ一駆動する方法である。しかし、
高速応答の液晶材料を必要とするうえ、駆動系が複雑な
ものになるという課題を持っでいる。また、画素分割ζ
こよる階調表示方法も知られており、この方法は各画素
をさらに細分化し、階調を得るものである。しかし、多
階調を得るためには、高精細のパターンニング技術が必
要となり、回路的にも複雑なものとなるという課題があ
る。
このような階調表示方法の他に、段差をつけるなどして
、強誘電性液晶のしきい値を変化させる方法も考えられ
ている。すなわち、本来、強誘電性液晶のしきい値は急
峻であり、印加電圧を非常に高い精度で分割する必要が
ある。この急峻なしきい値を、基板あるいはＩＴＯ電極
に段差をつけ、画素内での液晶層の厚みに段差をつ（−
Ｊることにより、液晶層にかかる電界強度をこの段差で
変化させ、実効的に異なるしきい値電圧で駆動させる方
法である。しかし、多階調を得るためには、かなりの厚
さの段差が必要で、そのため液晶層の厚さｄが段差のあ
る部分とない部分で大きく異なる。
、強誘電性液晶のしきい値を変化させる方法も考えられ
ている。すなわち、本来、強誘電性液晶のしきい値は急
峻であり、印加電圧を非常に高い精度で分割する必要が
ある。この急峻なしきい値を、基板あるいはＩＴＯ電極
に段差をつけ、画素内での液晶層の厚みに段差をつ（−
Ｊることにより、液晶層にかかる電界強度をこの段差で
変化させ、実効的に異なるしきい値電圧で駆動させる方
法である。しかし、多階調を得るためには、かなりの厚
さの段差が必要で、そのため液晶層の厚さｄが段差のあ
る部分とない部分で大きく異なる。
そのため、△ｎ−ｄが大きく変わり、メモリー時でも段
差のある部分とない部分で透過率が異なり、コントラス
Ｉ・が充分得られないという課題がある。
差のある部分とない部分で透過率が異なり、コントラス
Ｉ・が充分得られないという課題がある。
更に以４−の方法以外に、分極を反転したときに液晶に
現れるドメインを用いて階調を得る方法も考えられる。
現れるドメインを用いて階調を得る方法も考えられる。
この分極反転ドメインは、強誘電性液晶の欠陥部分やセ
ルギャップの薄い部分から発生し、ボート状に成長する
。この分極反転の発生、成長を印加パルスの電圧高さ、
幅で制御可能てあれば階調表示が実現−Ｃきる。
ルギャップの薄い部分から発生し、ボート状に成長する
。この分極反転の発生、成長を印加パルスの電圧高さ、
幅で制御可能てあれば階調表示が実現−Ｃきる。
発明が解決しようとする課題
しｌかしながら、その分極ドメインを利用する方法では
、今までは、各画素内で均一に分極反転ドメインを発生
させることが困難であった。
、今までは、各画素内で均一に分極反転ドメインを発生
させることが困難であった。
本発明は、このような従来の液晶素子の課題を解決する
もの−Ｃ１しきい値特性が急峻な強誘電性液晶を用い−
Ｃも容易に階調表示が１ｉＩられる強誘電性液晶ディス
プレイを提供することを目的とする。
もの−Ｃ１しきい値特性が急峻な強誘電性液晶を用い−
Ｃも容易に階調表示が１ｉＩられる強誘電性液晶ディス
プレイを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明の強誘電性液晶ディスプレイは、強誘電性液晶を
用いた強誘電性液晶ディスプレイにおいて、基板上の配
向膜が、比誘電率の異なる少なくとも２挿具−Ｌの領域
からなるミクロ相分離構造を有することを特徴とする強
誘電性液晶ディスプレイである。
用いた強誘電性液晶ディスプレイにおいて、基板上の配
向膜が、比誘電率の異なる少なくとも２挿具−Ｌの領域
からなるミクロ相分離構造を有することを特徴とする強
誘電性液晶ディスプレイである。
作用
配向膜が、比誘電率の異なる少なくとも２種以上の領域
からなるミクロ相分離構造を有することにより、均一に
分極反転ドメインが発生ずるので、分極反転ドメインを
制御でき、容易に階調表示が実現できる。
からなるミクロ相分離構造を有することにより、均一に
分極反転ドメインが発生ずるので、分極反転ドメインを
制御でき、容易に階調表示が実現できる。
このような配向膜を強誘電性液晶ディスプレイの配向膜
として用いると、誘電率の違いにより、ミクロ相分離構
造の部分と他の部分で液晶層に加わる実効電圧に差をつ
けることができる。そのため、電圧を印加したときには
分極反転が常に実効電圧が大きく印加された方の領域（
誘電率が大きい方の領域、つまりミク［１相分離構造の
部分）から発生することになる。つまり分極反転ドメイ
ンの発生、成長を、ミクロ相分離構造の大きさや、一定
面積に占める割合によって制御することができるため、
電圧を変化させることににって容易に各種階調を得るこ
とができる。この場合、各画素内で均一な階調を得るた
めには、各画素内で少なくとも１つ以上のミクロ相分離
構造を有するようにすればよい。
として用いると、誘電率の違いにより、ミクロ相分離構
造の部分と他の部分で液晶層に加わる実効電圧に差をつ
けることができる。そのため、電圧を印加したときには
分極反転が常に実効電圧が大きく印加された方の領域（
誘電率が大きい方の領域、つまりミク［１相分離構造の
部分）から発生することになる。つまり分極反転ドメイ
ンの発生、成長を、ミクロ相分離構造の大きさや、一定
面積に占める割合によって制御することができるため、
電圧を変化させることににって容易に各種階調を得るこ
とができる。この場合、各画素内で均一な階調を得るた
めには、各画素内で少なくとも１つ以上のミクロ相分離
構造を有するようにすればよい。
実施例
以下に本発明にかかる強誘電性液晶ディスプレイの実施
例を図面を参！！Ｅくして説明する。本発明は、強誘電
性液晶を用いた強誘電性液晶ディスプレイにおいて、基
板トの配向膜が、比誘電率の異なる少なくとも２挿具−
Ｌの領域からなるミクロ相分離構造を有する強誘電性液
晶ディスプレイである。
例を図面を参！！Ｅくして説明する。本発明は、強誘電
性液晶を用いた強誘電性液晶ディスプレイにおいて、基
板トの配向膜が、比誘電率の異なる少なくとも２挿具−
Ｌの領域からなるミクロ相分離構造を有する強誘電性液
晶ディスプレイである。
この配向膜にミクロ相分師構造を形成する方法としては
、２挿具」―の高分子をブレンドする方法や、２種以上
の単暇体を用いてブロックポリマーあるいは、グラフト
ポリマーを作製ずろ方法、あるいは高分子中に高分子以
外のものを分散させる方法、高分子の一部を変質さする
方法などがある。この時、ミクｒ−１相分離構造を形成
する方の比誘電率をそれ以外の部分より大きな値を示す
ようにすることは可能である。
、２挿具」―の高分子をブレンドする方法や、２種以上
の単暇体を用いてブロックポリマーあるいは、グラフト
ポリマーを作製ずろ方法、あるいは高分子中に高分子以
外のものを分散させる方法、高分子の一部を変質さする
方法などがある。この時、ミクｒ−１相分離構造を形成
する方の比誘電率をそれ以外の部分より大きな値を示す
ようにすることは可能である。
次に、本発明の強誘電性液晶ディスプレイにおけるセル
構造及びその製造方法について更に詳細に説明する。
構造及びその製造方法について更に詳細に説明する。
第１図は、その強誘電性液晶デーｆスプレィの断面図で
ある。
ある。
ガラス基板ｌ、９１−にｌ ｉ’ ０電極２．８を形成
する。このＩＴＯ電極２．８は、２枚の基板！、９を糾
み合わせたときに各画素の大きさが１００Ｉｔ ｍ Ｘ
Ｉ Ｏ０７ｚ ｍ、画素間が３０ ／７． ｔｘｔと
なるように形成した。
する。このＩＴＯ電極２．８は、２枚の基板！、９を糾
み合わせたときに各画素の大きさが１００Ｉｔ ｍ Ｘ
Ｉ Ｏ０７ｚ ｍ、画素間が３０ ／７． ｔｘｔと
なるように形成した。
このＩＴＯ電極２．８のト１いた基板ｌ、９の表面に、
ミクロ相分離構造を次にような方法で作成した。
ミクロ相分離構造を次にような方法で作成した。
下記構造式からなるポリイミド
（比誘電率：３．５）とポリ酢酸ビニル（比誘電率：５
．０）の２種類の高分子をブレンドポリマーとして用い
た。この時のポリイミド／ポリ酢酸ビニルの重量比は９
９： １、重合度は、それぞれ２５００．１０００であ
った。
．０）の２種類の高分子をブレンドポリマーとして用い
た。この時のポリイミド／ポリ酢酸ビニルの重量比は９
９： １、重合度は、それぞれ２５００．１０００であ
った。
このブレンドポリマーより、キャストフィルムを作製し
、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察を行なったところ、
はぼ均一な大きさのミクロ相分離構造（半径５００ Ａ
）が規則的に（ｌ ｌｔ ｍごとに約１個）形成され
ていることがわかった。
、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察を行なったところ、
はぼ均一な大きさのミクロ相分離構造（半径５００ Ａ
）が規則的に（ｌ ｌｔ ｍごとに約１個）形成され
ていることがわかった。
このミクに貫相分離構造を形成することのわかったフレ
ンドポリマーを用いて、配向膜３．７を製膜し、一方向
にラビン、グ処理した。配向膜３．７の膜厚は、３５０
０Ａであった。
ンドポリマーを用いて、配向膜３．７を製膜し、一方向
にラビン、グ処理した。配向膜３．７の膜厚は、３５０
０Ａであった。
その後、ラピンクした方向が互いに平行になるように、
基板１．９をビーズスペーサ４（２１１ｍ）を介して貼
合わｌｊ゛、汁人１：１以外の部分をシール樹脂５てシ
ールした。次に液晶６として、チッソ石油化学社製の強
誘電性液晶Ｃ９−１０１４を素子内乞こ減圧下、コレス
テリック相温度領域で注入した後、室温まで徐冷しく−
０，５’Ｃ／分）、注入Ｌ１を封止した。
基板１．９をビーズスペーサ４（２１１ｍ）を介して貼
合わｌｊ゛、汁人１：１以外の部分をシール樹脂５てシ
ールした。次に液晶６として、チッソ石油化学社製の強
誘電性液晶Ｃ９−１０１４を素子内乞こ減圧下、コレス
テリック相温度領域で注入した後、室温まで徐冷しく−
０，５’Ｃ／分）、注入Ｌ１を封止した。
この強誘電性液晶セルを偏光顕微鏡下で、観察したとこ
ろ均一な配向が１＃られていることが分かった。このセ
ル乙こ５ｖ、ｌ０Ｔ−ｒｚの三角波を印加したところ分
極反転ドメインは各画素内でほぼ同数、規則正しく発生
、成長していることがわかった。
ろ均一な配向が１＃られていることが分かった。このセ
ル乙こ５ｖ、ｌ０Ｔ−ｒｚの三角波を印加したところ分
極反転ドメインは各画素内でほぼ同数、規則正しく発生
、成長していることがわかった。
次に本実施例で作成したパネルの階調性の評価を行うた
めにしきい値特性を測定した。
めにしきい値特性を測定した。
しきい値特性に用いた電圧波形を第２図に示す。
第２図で、一定のリセットパルス２１が印加された後、
し・きい値特性を測定するための逆極性の可変の宵き込
みパルス２２が印加される。この一連のパルスは一定の
時間２３ごとに印加される。この電圧波形を用いて測定
したときの電圧（■）−透過率（１’ ）曲線を第３図
に示す。また透過率は、次のリセットパルスが印加され
る直前の４１ｒ４を測定した。同図において、横軸は電
圧、縦軸は透過率を表している。同図での測定は、リセ
・・７トバルスを２０Ｖ、１ ｍ ｓｅｃ、 可変の書
き込みパルスをＯ〜２０■、０． ５ｍ ｓｅｃとし、
ｌ ｓｅｃごとに一連のパルスを印加した。
し・きい値特性を測定するための逆極性の可変の宵き込
みパルス２２が印加される。この一連のパルスは一定の
時間２３ごとに印加される。この電圧波形を用いて測定
したときの電圧（■）−透過率（１’ ）曲線を第３図
に示す。また透過率は、次のリセットパルスが印加され
る直前の４１ｒ４を測定した。同図において、横軸は電
圧、縦軸は透過率を表している。同図での測定は、リセ
・・７トバルスを２０Ｖ、１ ｍ ｓｅｃ、 可変の書
き込みパルスをＯ〜２０■、０． ５ｍ ｓｅｃとし、
ｌ ｓｅｃごとに一連のパルスを印加した。
このグラフから明らかなように、どのような書き込みパ
ルスを印加しても、分極反転は規則正しく発生し、特に
５〜７■の電圧印加後の分極反転はその成長が途中で市
まり、１０階調が得られた。
ルスを印加しても、分極反転は規則正しく発生し、特に
５〜７■の電圧印加後の分極反転はその成長が途中で市
まり、１０階調が得られた。
本発明においては、強誘電性液晶の階調を、配向膜のミ
クロ相分離構造により、分極反転ドメインの発生を制御
することによって得るものであるが、この配向膜のミク
ロ相分離構造はどの様な手段を用いて作成しても構わな
い。またそれらの形状、大きさなど限られたもので実験
を行ったが、それらを限定するものではない。
クロ相分離構造により、分極反転ドメインの発生を制御
することによって得るものであるが、この配向膜のミク
ロ相分離構造はどの様な手段を用いて作成しても構わな
い。またそれらの形状、大きさなど限られたもので実験
を行ったが、それらを限定するものではない。
さらに本発明において分極反転を発生させるためには、
液晶層が折れ曲がったシェブロン構造による内部回位モ
ードをとるほうが、単一方向に傾いたブックシェルフ構
造による協力的反転モー・ドよりも、好ましい。
液晶層が折れ曲がったシェブロン構造による内部回位モ
ードをとるほうが、単一方向に傾いたブックシェルフ構
造による協力的反転モー・ドよりも、好ましい。
発明の効果
本発明の強誘電性液晶ディスプレイでは、ディスプレイ
を構成する基板上の配向膜が、ミクロ相分離構造を有し
ており、そのミクロ相分離構造内の領域が他の領域より
も大きな比誘電率を示すために、ミクロ相分離構造部分
と他の部分とで液晶層にかかる実効電圧に違いを生じさ
せることができ、それによって、分極反転ドメインの発
生、成長を制御することがでる。これによって、しきい
値が急峻な強誘電性液晶でも容易に階調表示が実現でき
るものである。
を構成する基板上の配向膜が、ミクロ相分離構造を有し
ており、そのミクロ相分離構造内の領域が他の領域より
も大きな比誘電率を示すために、ミクロ相分離構造部分
と他の部分とで液晶層にかかる実効電圧に違いを生じさ
せることができ、それによって、分極反転ドメインの発
生、成長を制御することがでる。これによって、しきい
値が急峻な強誘電性液晶でも容易に階調表示が実現でき
るものである。
第１図は本発明の一実施例における強誘電性液晶ディス
プレイの断面図、第２図は同実施例で行なった階調性測
定用の印加パルス波形図、第３図は同実施例で測定した
電圧（Ｖ）−透過率（Ｔ）を示すグラフである。 ｌ、９・・・基板、 ２．８−−−１’ｒＯ電極、 ３
、７・・・配向膜、４．・・・ビーズスペーサ、５・・
・シール樹脂、 ６・・・液晶、 ２１・・・リセット
パルス、 ２２・・・可変の書き込みパルス、２３・・
・パルス間隔。 代理人 弁理士 松 １）正 道 第 図 第 図 １．９・・基板 ２．８・・ＩＴＯ＠極 ３．７・・配向膜 ４１１．ピース°゛スヤーサ ５・・・シール樹脂 ６°゛−液晶 第 図 電圧（Ｖ）
プレイの断面図、第２図は同実施例で行なった階調性測
定用の印加パルス波形図、第３図は同実施例で測定した
電圧（Ｖ）−透過率（Ｔ）を示すグラフである。 ｌ、９・・・基板、 ２．８−−−１’ｒＯ電極、 ３
、７・・・配向膜、４．・・・ビーズスペーサ、５・・
・シール樹脂、 ６・・・液晶、 ２１・・・リセット
パルス、 ２２・・・可変の書き込みパルス、２３・・
・パルス間隔。 代理人 弁理士 松 １）正 道 第 図 第 図 １．９・・基板 ２．８・・ＩＴＯ＠極 ３．７・・配向膜 ４１１．ピース°゛スヤーサ ５・・・シール樹脂 ６°゛−液晶 第 図 電圧（Ｖ）
Claims (2)
- （１）強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶ディスプレイ
において、基板上の配向膜が、比誘電率の異なる少なく
とも２種以上の領域からなるミクロ相分離構造を有する
ことを特徴とする強誘電性液晶ディスプレイ。 - （２）配向膜の前記ミクロ相分離構造が、比誘電率の異
なる２種以上の高分子のブレンドにより得られることを
特徴とする請求項１記載の強誘電性液晶ディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16870990A JPH0457026A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 強誘電性液晶ディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16870990A JPH0457026A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 強誘電性液晶ディスプレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0457026A true JPH0457026A (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=15873000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16870990A Pending JPH0457026A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 強誘電性液晶ディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0457026A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011001612A1 (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-06 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ネマチック液晶を用いた液晶表示素子 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0210323A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 強誘電性液晶表示素子 |
| JPH0261614A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 液晶素子 |
| JPH0414018A (ja) * | 1990-05-08 | 1992-01-20 | Seiko Instr Inc | 強誘電性液晶素子 |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP16870990A patent/JPH0457026A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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