JPH05265001A - 強誘電性液晶素子及び配向処理方法 - Google Patents
強誘電性液晶素子及び配向処理方法Info
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- JPH05265001A JPH05265001A JP4091493A JP9149392A JPH05265001A JP H05265001 A JPH05265001 A JP H05265001A JP 4091493 A JP4091493 A JP 4091493A JP 9149392 A JP9149392 A JP 9149392A JP H05265001 A JPH05265001 A JP H05265001A
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- ferroelectric liquid
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- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 一対の基板上にそれぞれ電極を形成し、液晶
層厚が２０μｍになるように両基板を対向配置してその
間に強誘電性液晶を挟持してなる強誘電性液晶素子の上
記電極間に±５０Ｖ、１００Ｈｚの交流電圧を１分間印
加して上記強誘電性液晶に双安定性を付与する配向処理
方法。 【効果】 液晶層厚を制御が充分に容易な程度に厚くす
ることができるため、生産性が高く、大面積化、高精細
化が可能である。
層厚が２０μｍになるように両基板を対向配置してその
間に強誘電性液晶を挟持してなる強誘電性液晶素子の上
記電極間に±５０Ｖ、１００Ｈｚの交流電圧を１分間印
加して上記強誘電性液晶に双安定性を付与する配向処理
方法。 【効果】 液晶層厚を制御が充分に容易な程度に厚くす
ることができるため、生産性が高く、大面積化、高精細
化が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像等の表示装置に用
いる強誘電性液晶素子、及びその配向処理方法に関す
る。
いる強誘電性液晶素子、及びその配向処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】クラーク及びラガウォールによって提唱
された表面安定化強誘電性液晶（以下「ＳＳＦＬＣ」と
記す）素子は、ＳＳＦＬＣの双安定性・メモリ性を利用
したもので、単純マトリクスにより大容量・高精細・高
画質なディスプレイ或いは光シャッターが実現される。
された表面安定化強誘電性液晶（以下「ＳＳＦＬＣ」と
記す）素子は、ＳＳＦＬＣの双安定性・メモリ性を利用
したもので、単純マトリクスにより大容量・高精細・高
画質なディスプレイ或いは光シャッターが実現される。
【０００３】液晶素子の基本構造は、一対の基板のそれ
ぞれに電極を形成し、該基板を一定距離を保持して対向
配置し、周囲を封止して液晶を注入してなる。上記基板
間に挟持された液晶は、上記電極に印加される電圧に応
じて配向状態を変化させ、この配向状態の変化を利用し
て表示等を行なうため、通常上記電極上には液晶の配向
性を制御する配向制御膜が形成されている。
ぞれに電極を形成し、該基板を一定距離を保持して対向
配置し、周囲を封止して液晶を注入してなる。上記基板
間に挟持された液晶は、上記電極に印加される電圧に応
じて配向状態を変化させ、この配向状態の変化を利用し
て表示等を行なうため、通常上記電極上には液晶の配向
性を制御する配向制御膜が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等の検討によ
ると、強誘電性液晶（以下「ＦＬＣ」と記す）をＳＳＦ
ＬＣとするためには、即ち充分な駆動特性を満足する双
安定性を得るためには、セル厚（液晶層厚）をＦＬＣが
非らせん構造を呈するに必要な程度に薄く、具体的には
２μｍ以下、望ましくは１．５μｍ以下に保持すること
が必要であるが、大面積にわたって、このセル厚を制御
することが非常に困難であるという問題が有った。
ると、強誘電性液晶（以下「ＦＬＣ」と記す）をＳＳＦ
ＬＣとするためには、即ち充分な駆動特性を満足する双
安定性を得るためには、セル厚（液晶層厚）をＦＬＣが
非らせん構造を呈するに必要な程度に薄く、具体的には
２μｍ以下、望ましくは１．５μｍ以下に保持すること
が必要であるが、大面積にわたって、このセル厚を制御
することが非常に困難であるという問題が有った。
【０００５】さらに、スメクティック相を有するＦＬＣ
は層構造を有するが故に厳密な意味でモノドメインを得
るのが非常に困難であり、通常有機高分子からなる配向
膜をラビング処理してＦＬＣの配向性を制御している
が、工程上の種々の要因、例えば温度、湿度、ラビング
処理工程における機械的精度、有機高分子膜の成膜条件
などによって、種々の配向欠陥が生じてしまう。そのた
め、例えば表示素子を製造した場合に、配向状態の差や
液晶光学軸のずれなどによって表示むらが現れ、大面積
化が困難であるといった問題も有った。
は層構造を有するが故に厳密な意味でモノドメインを得
るのが非常に困難であり、通常有機高分子からなる配向
膜をラビング処理してＦＬＣの配向性を制御している
が、工程上の種々の要因、例えば温度、湿度、ラビング
処理工程における機械的精度、有機高分子膜の成膜条件
などによって、種々の配向欠陥が生じてしまう。そのた
め、例えば表示素子を製造した場合に、配向状態の差や
液晶光学軸のずれなどによって表示むらが現れ、大面積
化が困難であるといった問題も有った。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、上記
課題を解決し、ＦＬＣに特定の処置を施す、具体的には
以下に示す所定駆動前或いは中断中の所定交流による前
処理を行い、諸要因による配向不良、スイッチング特性
を改善し、良好な時分割駆動特性に必要な双安定性を生
産性高く実現するためのものである。
課題を解決し、ＦＬＣに特定の処置を施す、具体的には
以下に示す所定駆動前或いは中断中の所定交流による前
処理を行い、諸要因による配向不良、スイッチング特性
を改善し、良好な時分割駆動特性に必要な双安定性を生
産性高く実現するためのものである。
【０００７】本発明の第１はＦＬＣ素子であり、一対の
基板上にそれぞれ電極を形成し、該電極間にＦＬＣを挟
持してなるＦＬＣ素子であって、該ＦＬＣ層厚が、該Ｆ
ＬＣがらせん構造を呈するに必要な液晶層厚に設定され
ていることを特徴とする。さらに、本発明の第２は上記
ＦＬＣ素子の配向処理方法であって、上記電極間に一定
期間交流電圧を印加することによりＦＬＣに双安定性を
付与することを特徴とする。
基板上にそれぞれ電極を形成し、該電極間にＦＬＣを挟
持してなるＦＬＣ素子であって、該ＦＬＣ層厚が、該Ｆ
ＬＣがらせん構造を呈するに必要な液晶層厚に設定され
ていることを特徴とする。さらに、本発明の第２は上記
ＦＬＣ素子の配向処理方法であって、上記電極間に一定
期間交流電圧を印加することによりＦＬＣに双安定性を
付与することを特徴とする。
【０００８】本発明において、上記交流印加期間はＦＬ
Ｃ光シャッター或いはディスプレイが所定駆動を休止し
ている期間に施されれば良い。例えば、製造工程中或い
はデバイスがスイッチング又はオフの時に適宜行うこと
が可能である。
Ｃ光シャッター或いはディスプレイが所定駆動を休止し
ている期間に施されれば良い。例えば、製造工程中或い
はデバイスがスイッチング又はオフの時に適宜行うこと
が可能である。
【０００９】本発明において、好ましくは上記ＦＬＣが
スメクティック相である。
スメクティック相である。
【００１０】本発明において、ＦＬＣ層の厚みはらせん
構造を呈するに必要な程度厚く設定されている。前記Ｓ
ＳＦＬＣは非らせん構造を呈するに必要な程度薄く液晶
層を設定することによって双安定性を得ていたのに対
し、本発明では上記特定の前処理により双安定性が得ら
れるため、ＦＬＣ層の厚みは製品化する上で制御が容易
な程度に厚く設定することができるのである。具体的に
はＦＬＣ層は、１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μ
ｍに設定する。
構造を呈するに必要な程度厚く設定されている。前記Ｓ
ＳＦＬＣは非らせん構造を呈するに必要な程度薄く液晶
層を設定することによって双安定性を得ていたのに対
し、本発明では上記特定の前処理により双安定性が得ら
れるため、ＦＬＣ層の厚みは製品化する上で制御が容易
な程度に厚く設定することができるのである。具体的に
はＦＬＣ層は、１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μ
ｍに設定する。
【００１１】本発明の配向処理方法は、電極間に一定期
間交流電圧を印加するという非常に簡便な方法であり、
上記電極は本来ＦＬＣ素子を駆動するための電極である
から、特別な装置や操作をほとんど必要としない。この
交流は、ＦＬＣがスイッチングするに十分な電圧と同期
を持つことが望ましい。十分に飽和するまでの電圧を印
加することが本発明に対して効果的である。その原因は
明確ではないが、層構造を再配列させるに十分なトルク
を外部から与えることが重要だと考えられる。具体的に
は、１秒〜６０分間、１〜１０ＫＨｚ、１〜５００Ｖの
交流電圧を印加する。好ましくは１〜１ＫＨｚ、１〜１
００Ｖである。
間交流電圧を印加するという非常に簡便な方法であり、
上記電極は本来ＦＬＣ素子を駆動するための電極である
から、特別な装置や操作をほとんど必要としない。この
交流は、ＦＬＣがスイッチングするに十分な電圧と同期
を持つことが望ましい。十分に飽和するまでの電圧を印
加することが本発明に対して効果的である。その原因は
明確ではないが、層構造を再配列させるに十分なトルク
を外部から与えることが重要だと考えられる。具体的に
は、１秒〜６０分間、１〜１０ＫＨｚ、１〜５００Ｖの
交流電圧を印加する。好ましくは１〜１ＫＨｚ、１〜１
００Ｖである。
【００１２】
実施例１ 本実施例の構成は以下の通りである。 （１）液晶材料：フェニルエステル系混合ＦＬＣ材料
【００１３】
【化１】 Ｐs １００ｎｃ／ｃｍ2 （３０℃） Θ ２３° （２）液晶素子 電極：ＩＴＯ （膜厚 １０００Å） 配向制御膜：ＳＰ７１０（東レ（株）製） （膜厚 ３
００Å） ラビング処理：平行ラビング ＦＬＣ層厚：２０μｍ 上記（２）に示した液晶セルに（１）の液晶をＩｓｏ温
度（９０℃）で注入し、１℃／分で高温し、室温（３０
℃）で配向状態をクロスニコル設定した偏光顕微鏡で観
察したところ、ラビング方向に対してと直行方向に、液
晶のピッチに対応した典型的な縞模様テクスチャーが観
察された。
００Å） ラビング処理：平行ラビング ＦＬＣ層厚：２０μｍ 上記（２）に示した液晶セルに（１）の液晶をＩｓｏ温
度（９０℃）で注入し、１℃／分で高温し、室温（３０
℃）で配向状態をクロスニコル設定した偏光顕微鏡で観
察したところ、ラビング方向に対してと直行方向に、液
晶のピッチに対応した典型的な縞模様テクスチャーが観
察された。
【００１４】この液晶素子の電極に±５０Ｖ、１００Ｈ
ｚの交流電圧を１分間印加したところ上述の縞模様テク
スチャーが消失した。さらにこの液晶素子に図１（ａ）
に示す両極性パルスを印加し、液晶の光学特性を観察し
たところ、電界無印加状態でも液晶の状態を保持し、双
安定性を示すことが確認され、高デューティのマルチプ
レックス駆動が可能なことが確認された（図１
（ｂ））。
ｚの交流電圧を１分間印加したところ上述の縞模様テク
スチャーが消失した。さらにこの液晶素子に図１（ａ）
に示す両極性パルスを印加し、液晶の光学特性を観察し
たところ、電界無印加状態でも液晶の状態を保持し、双
安定性を示すことが確認され、高デューティのマルチプ
レックス駆動が可能なことが確認された（図１
（ｂ））。
【００１５】実施例２ 実施例１における配向制御膜をＲＮ−１５０（日産化学
（株）製）（膜厚 ２００Å）に変えた以外は実施例１
と同様にして液晶素子の配向状態を観察した。その結
果、液晶のらせんピッチに由来する縞模様テクスチャー
が認められ、しかもラビング方向に対して直行方向だけ
でなく、該直行方向を中心に±２０℃程度縞模様の方向
のずれが部分的に観察された。これは、液晶の層構造に
ずれが生じたためで、初期状態の配向均一性が良好でな
いことを示している。
（株）製）（膜厚 ２００Å）に変えた以外は実施例１
と同様にして液晶素子の配向状態を観察した。その結
果、液晶のらせんピッチに由来する縞模様テクスチャー
が認められ、しかもラビング方向に対して直行方向だけ
でなく、該直行方向を中心に±２０℃程度縞模様の方向
のずれが部分的に観察された。これは、液晶の層構造に
ずれが生じたためで、初期状態の配向均一性が良好でな
いことを示している。
【００１６】この液晶素子に±５０Ｖ、１００Ｈｚの交
流電圧を１分間印加したところ、縞模様テクスチャーが
消失した。また、クロスニコルに対して液晶素子を回転
させて観察すると、完全な消光性が確認された。上記、
初期状態の層構造のずれも交流処理によって消失した。
流電圧を１分間印加したところ、縞模様テクスチャーが
消失した。また、クロスニコルに対して液晶素子を回転
させて観察すると、完全な消光性が確認された。上記、
初期状態の層構造のずれも交流処理によって消失した。
【００１７】本実施例においても実施例１と同様に良好
な光学特性が得られ、高デューテイマルチプレックス駆
動が可能なことが確認された。
な光学特性が得られ、高デューテイマルチプレックス駆
動が可能なことが確認された。
【００１８】実施例３ 実施例２において、交流の周波数を１〜２００Ｈｚ変化
させても同様の効果が得られた。また、１００Ｈｚに固
定して、±３０〜±１００Ｖまで変化させても同様の効
果が得られた。
させても同様の効果が得られた。また、１００Ｈｚに固
定して、±３０〜±１００Ｖまで変化させても同様の効
果が得られた。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、ピッチが存在し双
安定性のない配向のもの、或いは不均一配向のものに所
定の交流印加前処理によって、双安定性を付与すること
ができ、良好な時分割駆動特性が得られる。よって本発
明によると、液晶セル作製工程上最も困難と言われる配
向処理、セル厚制御を十分に生産性良く行うことができ
る。
安定性のない配向のもの、或いは不均一配向のものに所
定の交流印加前処理によって、双安定性を付与すること
ができ、良好な時分割駆動特性が得られる。よって本発
明によると、液晶セル作製工程上最も困難と言われる配
向処理、セル厚制御を十分に生産性良く行うことができ
る。
【図１】本発明の実施例の素子に印加したパルス波系、
及び該素子の光学特性を示す図である。
及び該素子の光学特性を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 一対の基板上にそれぞれ電極を形成し、
該電極間に強誘電性液晶を挟持してなる強誘電性液晶素
子であって、該液晶層厚が、該液晶がらせん構造を呈す
るに必要な厚さに設定されていることを特徴とする強誘
電性液晶素子。 - 【請求項２】 強誘電性液晶がスメクティック相である
ことを特徴とする請求項１記載の強誘電性液晶素子。 - 【請求項３】 一対の基板上にそれぞれ電極を形成し、
該電極間に強誘電性液晶を挟持し且つ液晶層厚が該液晶
がらせん構造を呈するに必要な厚さに設定されてなる強
誘電性液晶素子において、上記電極間に一定期間交流電
圧を印加して上記液晶に双安定性を付与することを特徴
とする強誘電性液晶素子の配向処理方法。 - 【請求項４】 強誘電性液晶がスメクティック相である
ことを特徴とする請求項３記載の強誘電性液晶素子の配
向処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091493A JPH05265001A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 強誘電性液晶素子及び配向処理方法 |
| US08/419,530 US5530569A (en) | 1992-03-18 | 1995-04-10 | Ferroelectric liquid crystal device with AC electric field pretreatment for bistability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091493A JPH05265001A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 強誘電性液晶素子及び配向処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05265001A true JPH05265001A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=14027941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091493A Pending JPH05265001A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 強誘電性液晶素子及び配向処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5530569A (ja) |
| JP (1) | JPH05265001A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09146126A (ja) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Canon Inc | 液晶装置及び情報伝達装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58173718A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 液晶光変調素子およびその製造方法 |
| US4941736A (en) * | 1985-04-23 | 1990-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device and driving method therefor |
| FR2581209B1 (fr) * | 1985-04-26 | 1993-11-05 | Canon Kk | Dispositif optique a cristal liquide |
| US4778259A (en) * | 1985-07-17 | 1988-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal devices having reverse twist angle and stable states resulting from A.C. excitation |
| DE3630012A1 (de) * | 1985-09-04 | 1987-04-23 | Canon Kk | Ferroelektrische fluessigkristallvorrichtung |
| US4820026A (en) * | 1986-03-20 | 1989-04-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device with modified polyvinyl alcohol alignment film |
| GB8608114D0 (en) * | 1986-04-03 | 1986-05-08 | Secr Defence | Smectic liquid crystal devices |
| US5327273A (en) * | 1989-06-29 | 1994-07-05 | Hoffmann-La Roche Inc. | Bistable ferroelectric liquid crystal display cell |
| GB9002105D0 (en) * | 1990-01-31 | 1990-03-28 | Stc Plc | Ferro electric liquid crystal cells |
| JPH0799420B2 (ja) * | 1990-07-13 | 1995-10-25 | アルプス電気株式会社 | 強誘電性液晶素子 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4091493A patent/JPH05265001A/ja active Pending
-
1995
- 1995-04-10 US US08/419,530 patent/US5530569A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5530569A (en) | 1996-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000314 |