JPH0545655A

JPH0545655A - 強誘電性液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0545655A
Application number: JP3208089A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Kuratate; 知明倉立; Tsunako Taniguchi; 維子谷口; Tokihiko Shinomiya; 時彦四宮; Mitsuhiro Kouden; 充浩向殿; Kenichi Nakagawa; 謙一中川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-08-20
Filing date: 1991-08-20
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】強誘電性液晶表示装置の１／３バイアス駆動
時における表示のコントラストを改善する。【構成】強誘電性液晶表示装置における配向膜とし
て、高プレチルト角のものを用いると共に、強誘電性液
晶組成物として、式（Ｉ）：【化１】の化合物を１〜３０重量％含有したものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関する
ものであり、さらに詳しくは、コントラストの高いマリ
ックス型の大容量表示の強誘電性液晶表示装置に関する
ものである。現在、液晶表示素子は、時計、電卓はもと
より、ワープロ、パソコンなどのＯＡ機器、ポケットテ
レビなど幅広い分野において用いられているが、一般に
広く用いられているのはネマチック相を利用したもので
ある。

【０００２】しかしながらツイステッドネマティック型
液晶表示装置では、走査線数の増加に伴い急速に駆動マ
ージンが狭くなり、十分なコントラストが得られなくな
るという欠点が存在するために大容量表示素子、ことに
２０００×２０００ラインなどの高解像度の表示素子を
作る事が困難である。その一方、より高解像度の表示装
置に対する要求は、ますます高まっている。特に、ＷＹ
ＳＩＷＹＧ（Ｗｈａｔｙｏｕｓｅｅｉｓｗｈａ
ｔｙｏｕｇｅｔ）−即ち、プリントアウトされるもの
同一のものを表示装置に表示させること−の求められる
ＤＴＰ（ＤｅｓｋＴｏｐＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ）の
分野やＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔ
ｅｒｆａｃｅ）に基づくＷＩＮＤＯＷＳ環境−複数の独
立した作業各々の画面とその操作に必要な様々な情報を
一つの表示素子の画面の中に表示する環境−の要求され
るＥＷＳ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋＳｔａｔ
ｉｏｎ），ＢＷＳ（ＢｕｓｉｎｅｓｓＷｏｒｋＳｔ
ａｔｉｏｎ）などの分野では表示素子に対して大表示重
量化や高速な応答性が求められている。

【０００３】そこで、有望視されているのがクラーク
（Ｎ．Ａ．Ｃｌａｒｋ）とラガバル（Ｌａｇｅｒｗａｌ
ｌ）により提案されている強誘電性液晶表示素子（ＡＰ
Ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，３６，８９９（１９８
０）；特開昭５６−１０６２１６号公報；米国特許第４
３６７９２４号）である。この液晶表示素子は、液晶分
子の誘電異方性を利用する電界効果型の前記ネマチック
液晶表示装置とは異なり、強誘電性液晶の自発分極の極
性と電界の極性とが整合するように分子がスイッチング
するのを利用したものである。

【０００４】この表示方法はカイラルスメクチックＣ
相、カイラルスメクチックＩ相，カイラルスメクチック
Ｆ相などの強誘電性液晶相を利用するものである。この
強誘電性液晶素子においては、強誘電性液晶をセルギャ
ップの薄いセルに注入すると、界面の影響を受けて強誘
電性液晶のカイラルスメクチック相の螺旋構造がほど
け、液晶分子がスメクチック層法線にたいして傾き角θ
だけ傾いて安定する領域と、逆方向に−θだけ傾いて安
定する領域とが混在する双安定性を示す。この状態にあ
る強誘電性液晶素子に電圧を印加すると、液晶分子は、
液晶分子自体の自発分極の向きを電界方向に揃えること
ができる。それ故に、印加する電圧の極性を切り替える
ことによって液晶分子の配向をある一定の状態からもう
一方の状態へと切り替えるスイッチングが可能となる。
このスイッチングに伴い、液晶分子の配向方向と共に偏
光軸が変化する。セル内の強誘電性液晶では、複屈折光
が変化するので２つの偏光子間に上記強誘電性液晶素子
を挟むことによって、透過光を制御することができる。
さらに、電圧の印加を停止しても液晶分子の配向は、界
面の配向規制力によって電圧印加停止前の状態に維持さ
れるので、メモリ効果も得ることができる。また、スイ
ッチング駆動に必要な時間は、液晶の自発分極と電界強
度が直接作用するためにツイステッドネマティック型液
晶表示装置の１／１０００以下という高速応答性が可能
であり、高解像度の表示素子の実現化の点で大いに有望
視されている。

【０００５】しかしながら、かかる強誘電性液晶表示に
おいて、実際に高速応答性を実現するためには種々の問
題がある。例えば、１０００×１０００ライン以上の走
査線でフリッカのない高コントラスト表示を行うために
は、例えば８．４μｓｅｃという極めて高度の応答性が
要求される。このため低粘性のノンカイラル液晶組成物
に大きな自発分極を有するカイラル化合物を添加した
り、ピリミジン系液晶のごとき底粘度のノンカイラル液
晶を用いる提案（例えば、第１６回液晶討論会，１Ｋ１
０１，１Ｋ１０２，１Ｋ１１１，１Ｋ１１２，１Ｋ１１
４，１Ｋ１１５，１Ｋ１１６，１Ｋ１１７，１Ｋ１１
９，３Ｋ１０６，第１６回液晶討論会予稿集（１９９
０），；大西，他，ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃ
ａｌＲｅｐｏｒｔ，３３，３５（１９８７）がなされて
いる。

【０００６】さらに上記した液晶材料の開発のみならず
高速応答性を実現するための新しい液晶駆動方式の開発
もなされている。中でも、有効な手法として、部分書き
換えと呼ばれる手法（神辺，電子情報通信学会専門講習
会講演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表示と
関連材料−，１９９０年１月，ｐ１８〜２６）が知らさ
れている。

【０００７】この手法は画面を書き換える必要のあると
ころだけアクセスする手法である。これにより、グラフ
ィックスを表示する上で高速性を要求されるマウスの移
動などに追随できる表示素子が可能となる。そして、こ
の部分書き換え法を用いてフリッカのない表示を得よう
とする場合の具体的な駆動法として、いわゆる１／３バ
イアス駆動法が提案されている（特開昭６４−５９３８
９号公報）。この駆動法の波形パターンを図１に例示し
た。

【０００８】しかしながら、かかる１／３バイアス駆動
法による部分書き換え法を適用した場合には、高速応答
がある程度実現できるが、書き換えを行わない画素にも
書き換え電圧の１／３のバイアス電圧が印加されるた
め、液晶分子の揺らぎが生じてコントラストが低いとい
う問題があった（神辺、電子情報通信学会専門講習会講
演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表示と関連
材料−、１９９０年１月、Ｐ１８〜２６）。

【０００９】そして、このような表示の低コントラスト
化は、主として、用いられる強誘電性液晶の層構造に密
接に関連していると考えられている。すなわち、このよ
うな強誘電性液晶素子においては、強誘電性液晶層にお
ける層構造は、一般的には、理想的なブックシェルフ構
造ではなく、『く』の字におれまがったシェブロン構造
をしていることが知られている。そして、この層の折れ
曲がる方向は図４に示すように、二通りの方向（１７，
１８）に発生し、これに伴って二つの異なった配向状態
が生じる。そのとき層と層の折れ曲がりの方向が異なっ
た場合には、ジグザグ欠陥には層の折れ曲がる方向で
〈〈〉〉と〉〉〈〈の２種類の欠陥が発生し、その形
状から前者１５がライトニング欠陥、後者１６をヘアピ
ン欠陥と名付けられており、この形状を観察することで
層の折れ曲がり方向が規定できる。［Ｊａｎ．Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．２８，ｐ．５０（１９８８）］。

【００１０】このような２つの配向はラビング方向との
関係からＣ１配向（シェブロン１）、Ｃ２配列（シェブ
ロン２）と呼ばれている。（神辺，電子情報通信学会専
門講習会講演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶
表示と関連材料−，１９９０年１月，ｐ１８〜２６，及
び特開平１−１５８４１５）。図５はこれら２つの配向
を説明するための図である。第５図に記されている円錐
状の図形は、スイッチングの際に液晶分子が動きうる軌
道で、層法線２５に対して液晶のティルト角２６だけ傾
いた軌道である。この関係に関しては、ラビング軸と層
の折れ曲がり方向が同じである。２３の場合がＣ１配向
（シェブロン１）、逆である２４の場合がＣ２配向（シ
ェブロン２）である。

【００１１】そして、Ｃ１配向及びＣ２配向のいずれに
おいても、シェブロンの一層における液晶分子の傾斜角
がねじれて明確な消光位を示さない配向と、傾斜角が均
一で明確な消光位を示す配向とに分類でき、前者がＣ１
Ｔ配向及びＣ２Ｔ配向（Ｔはツイストの意）、後者がＣ
１Ｕ配向及びＣ２Ｕ配向（Ｕはユニフォームの意）と呼
ばれている。（福田，竹添，「強誘電性液支障の構造と
物性」，コロナ社，１９９０年，ｐ−３２７）。

【００１２】そして、上記したジグザグ欠陥とライトニ
ング欠陥並びにＣ１Ｕ及びＣ１ＴやＣ２Ｕ及びＣ２Ｔ配
向の混在が表示の低コントラスト化の原因になっている
と考えられる。この点に関し、液晶基板に形成される配
向膜として、ＳｉＯ₂斜蒸着膜を適用することにより、
コントラストの改善を図る提案がなされている（上村，
他，ＮａｔｉｏｎｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒ
ｔ，３３（１），５１（１９８７）．）。これは斜蒸着
膜によって比較的高いプレチルトを基板界面に付与する
ことで、液晶層の折れ曲がりを防ぎ、斜めに傾斜した層
構造を達成するというものである。また、折れ曲がり構
造をもつセルに高い電圧の交番電界を印加することによ
り、層構造をブックシェルフ構造に変える方法も提案さ
れている（佐藤ら，第１２回液晶討論会（名古屋），１
Ｆ１６（１９８６）．）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｓ
ｉＯ₂斜蒸着膜による方法においては、蒸着角度を均一
に制御することが困難であって表示面積に制御を生じる
と共に、真空プロセスを有するために製造装置をコスト
アップを招くなど、生産面で大きな問題がある。また後
述の電界を印加する方法は、均一に層構造を変化させる
のが難しく、長期の時間の経過とともに序々に元のシェ
ブロン構造に変化するものも多く、未だ実用化には至っ
ていない。

【００１４】さらに、このような従来の手法では常温を
含む広い温度範囲で高コントラスト比の表示を行うこと
が未だ実現されていない。本発明は、かかる状況下なさ
れたものであり、ことに１／３バイアス駆動法において
高コントラスト比の表示を安定にかつ常温を含む広い温
度範囲で実現できる強誘電性液晶表示装置を提供しよう
とするものである。

【００１５】

【発明が解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、配向処理された配向膜を有する一対の基板を、該配
向膜の配向処理方向が略平行となるように対向配置さ
せ、この基板間にカイラルスメクチックＣ相を呈する強
誘電性液晶層を介在せしめてなり、上記配向膜が、配向
処理によるプレチルト角が８〜３０°の有機配向膜で構
成され、かつ上記強誘電性液晶が下式（Ｉ）：

【００１６】

【化３】

【００１７】［式中、環Ｘ及び環Ｙは、各々ベンゼン、
ビフェニル又はナフタレン環；Ｒは、炭素数１〜１５の
直鎖もしくは分枝のアルキル又はアルキルオキシ基で
Ｒ’は炭素数１〜１５の直鎖もしくは分枝のアルキル
基；但Ｒ及びＲ’中のアルキル鎖は部分的にフッ素原子
で置換されていてもよい；Ａは１つの結合手もしくは結
合基−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−，−ＣＨ₂Ｏ−，−ＯＣＨ₂
−，−Ｃ≡Ｃ−，又は−ＣＨ ₂ＣＨ₂−；ｍは０〜２の整
数を示す。］で表される化合物を１〜３０重量％含有す
る強誘電性液晶組成物からなるシェブロン構造の液晶層
である強誘電性液晶表示装置が提供される。

【００１８】本発明は、上記特定の配向膜と特定の液晶
組成物とを組合せて強誘電性液晶表示装置を構成した際
に、均一なＣ１Ｕ配向のシェブロン構造の液晶層が広い
温度範囲に亘って得られ、その結果、欠陥や配向の不均
一性を生じることなく高コントラスト比の安定な表示が
常温を含む広い温度範囲で可能となるという事実の発見
に基づくものである。

【００１９】上記式（１）のＲ及びＲ’の定義中、直鎖
もしくは分枝のアルキル基には、メチル、エチル、プロ
ピル、ｉ−プロピル、ブチル、ｉ−ブチル、ペンチル、
１−又は２−メチルブチル、ヘキシル、１−又は３−メ
チルペンチル、ヘプチル、１−又は４−メチルヘキシ
ル、オクチル、１−メチルヘプチル、ノニル、１−又は
６−メチルオクチル、デシル、１−メチルノニル、ウン
デシル、１−メチルデシル、ドデシル、１−メチルウン
デシルなどが含まれる。また、同じく直鎖または分枝の
アルキルオキシ基には上記アルキル基にエーテル基が結
合したものなどが含まれる。これらのアルキル基または
アルキルオキシ基中で炭素鎖に不斉炭素が含まれてもよ
い。また、これらのアルキル基またはアルキルオキシ基
中の１つ以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素
原子、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、メ
トキシ基、などで置換されてもよい。

【００２０】かかる式（Ｉ）の化合物の具体例として
は、下記の化合物が挙げられる。

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】

【００２３】かかる式（Ｉ）の化合物の含有量は強誘電
性液晶組成物中、１〜３０重量％とされる。含有量が１
重量％未満では、１／３バイアス駆動でコントラストの
改善効果が不充分であり、３０重量％を越えると、Ａ−
Ｃ転移温度を著しく下げるあるいは、結晶化、高次スメ
クチック相の出現を引き起こす等の相系列や相転移温度
に対して好ましくない影響を与える事があるため適さな
い。

【００２４】これのうち、下式（III)：

【００２５】

【化６】

【００２６】［Ｒ，Ｒ’は、それぞれ炭素数１から１５
の直鎖もしくは分枝したアルキルもしくはアルキルオキ
シ基を表す］で表される化合物を用いるのが好ましい。
なお、上記式（Ｉ）の化合物は複数種を混合して用いて
もよい。ことに、末端にフルオロアルキル基を有する式
（Ｉ）の化合物を少量混在させるのが液晶の配向性のさ
らなる向上の点で好ましい。本発明の強誘電性液晶組成
物のベースとしては、公知の種々の強誘電性液晶及び組
成物を適用することができ、その具体例は実施例等に示
される。通常、最終的に相系列がＩＮＡＣとなるものを
用いるのが適している。これらのうち、式（II）：

【００２７】

【化７】

【００２８】［式中、環Ｘ及び環Ｙは、各々、ベンゼ
ン、ビフェニル又はナフタレン環；及びＲ及びＲ’は、
各々炭素数１〜１５の直鎖もしくは分枝のアルキル又は
アルキルオキシ基を示す］で表される化合物を含有する
ベース液晶を用いるのが好ましい。この化合物（II）の
含有量は最終的に２０〜９９重量％とするのが好まし
い。

【００２９】かかる本発明の強誘電性液晶組成物には、
電子受容体が添加されていてもよく、かかる添加はＣ１
Ｕ配向の温度安定性、ことに低温安定性を向上させる点
一つの好ましい態様である。かかる電子受容体として
は、シアノ基を有し、シアノ基の３重結合と共役し得る
炭素−炭素二重結合を有する共役系シアノ化合物や共役
系ハロゲン化合物がある。共役系シアノ化合物として
は、ジクロロジシアノパラベンゾキノン（ＤＤＱ），テ
トラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ），テトラシアノエ
チレン（ＴＣＥ）が挙げられる。また、共役系ハロゲン
化合物としては、ジクロロジフルオロキノン、ジクロロ
アントラキノンが挙げられる。これらの電子受容体の配
合量は、１０００−５０００ｐｐｍとするのが適してい
る。

【００３０】また、本発明の強誘電性液晶組成物には、
配向性向上の点で未端にフルオロアルキル基を有する他
の液晶性化合物や液晶相溶性化合物が配合されていても
よく、その例は、例えば特開平３−４７８９１号公報等
に示される。一方、本発明においては、配向膜として、
配向処理によるプレチルト角が８〜３０°の高プレチル
ト角の有機配向膜が用いられる。ここでプレチルト角が
これらの範囲外では意図する均一なＣ１Ｕ配向が得られ
ず適さない。

【００３１】かかる配向膜としては、例えばＰＳＩ−Ｘ
−２００１（チッソ石油化学社製）やＰＳＩ−８７１ｐ
ｐｄ（チッソ石油化学社製）の名称で入手できるもの
が、使用可能である。かかる本発明の強誘電性液晶表示
装置の具体例を図２及び図３に示す。ガラス基板１ａ上
に透明電極２ａ，絶縁膜３ａ，配向膜４ａの順に各層が
形成されたものが、基板９である。

【００３２】ここで、透明電極２ａは複数本の透明電極
が互いに平行となるようにストライプ状に配列して形成
され、配向膜４ａにはラビングによる一軸配向処理がほ
どこされた構造になっている。一方、もう片側のガラス
基板１ｂ上にも同様の条件で透明電極２ｂ，絶縁膜３
ｂ，配向膜４ｂの順に各層が形成されたものが、基板１
０である。透明電極２ｂ，配向膜４ｂは基板９と同様、
透明電極２ｂは複数本の透明電極が互いに平行となるよ
うにストライプ状に配列して形成され、配向膜４ｂには
ラビングによる一軸配向処理がほどこされた構造になっ
ている。

【００３３】ついで、この基板９と基板１０は、互いに
配向膜４ａ，４ｂが対向しあい、かつ、互いの透明電極
２ａ，２ｂが直交し、かつ、基板９と１０でラビング方
向がほぼ一致するようにし、１．５〜３μｍ程度、好ま
しくは、１．２〜１．８μｍの間隔を隔ててシール部材
６で貼り合わせる。これらの基板９，１０間には強誘電
性液晶組成物７を介在させて液晶セル１１が作製され
る。

【００３４】更に、このセルの上下に偏光軸をほぼ直交
させた偏光板１２ａ，１２ｂを配置させ、偏光板の一方
の偏光軸をセルの液晶のどちらか一方の偏光軸をセルの
液晶のどちらか一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示装
置とする。

【００３５】

【実施例】

実施例１以下に構造式で示している化合物を表１〜３に示す割合
で混合し、すべての化合物を、一度、各成分が等方性液
体状態になるまで加熱し、十分に攪拌した後、室温まで
放冷することにより強誘電極液晶組成物ＦＬＣ−１〜Ｆ
ＬＣ−２４及びＲＦＬＣ−１〜ＲＦＬＣ−４を作成し
た。

【００３６】

【化８】

【００３７】

【化９】

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】これらの液晶組成物はいずれもカイラルス
メクチックＣ相を有した。これらの強誘電性液晶組成物
の転移温度を表４に示す。

【００４２】

【表４】

【００４３】実施例２本発明に適用した配向膜について磁場容量法を用いて液
晶−配向膜界面における液晶分子のプレチルト角を求め
た。

【００４４】その測定結果を表５に示す。なお、測定用
のセルは以下のようにして作製した。１．ガラス基板上におよそ１０００Åの厚さのＩＴＯ膜
を蒸発もしくはスパッタにより形成した。２．１の基板上に膜厚およそ５００Åの絶縁膜を形成し
た。この絶縁膜は、ＳｉＯ₂の場合、蒸着により形成
し、東京応化製のＯＣＤ（ＯＣＤＰ−５９３１０）の
場合、スピンコートにより形成した。

【００４５】３．２の基板に表５に例示している配向膜
をスピンコート等の方法を用いて膜厚およそ４００Åで
形成した。４．３の処理の後、レーヨン系の布を用いたラビング法
により一軸配向処理を行った。５．４でラビング処理を施した基板を上下基板とし、上
下の基板でラビング処理を施した面が向かい合い、かつ
ラビング方向が反平行となり、かつ上下基板間のギャッ
プが２０μｍになるようにフィルム状のスペーサーを挟
み、張り合わせた。

【００４６】６．５で作製されたセルにメルク社製のネ
マチック液晶材料Ｅ−８を注入し液晶セルを作製した。
なお、表５中、ＰＳＩ−Ｘ−Ａ−２００１，ＰＳＩ−８
７１ｐｐｄ及びＰＳＩ−Ｘ−Ｓ−０１４はいずれもチッ
ソ石油化学社製のポリイミド系配向膜である。

【００４７】

【表５】

【００４８】実施例３図３に示すごとき本発明の液晶装置を作裂した。液晶パ
ネルは以下の手順により作製した。１．ガラス基板１ａ，１ｂのそれぞれの上に３００〜５
０００Å、好ましくは１０００〜３０００Å（この実施
例では１０００Å）の厚さの複数本の透明電極（２ａ，
２ｂ）が互いに平行になるようストライプ状に電極のパ
ターンを配列して形成した。

【００４９】２．１の基板上に、絶縁膜３ａ，３ｂを３
００〜５０００Å、好ましくは５００〜２０００Å（こ
の実施例では１０００Å）の膜厚で形成した。電極保護
膜には、ＳｉＯ₂もしくは、東京応化製のＯＣＤ（ＯＣ
ＤＰ−５９３１０）を使用した。電極保護膜は、Ｓｉ
Ｏ₂の場合、スパッタにより形成し、ＯＣＤの場合は、
スピンナーにより基板に塗布後、焼成する事より形成し
た。

【００５０】３．２の基板上に配向膜を２００〜１００
０Å（この実施例では５００Å）の膜厚で形成する。配
向膜材料としてはチッソ石油化学社製のＸ−Ａ−２００
１（ポリイミド）、もしくはチッソ石油化学社製ＰＳＩ
−８７１ｐｐｄ（ポリイミド）をスピンコーターにて塗
布し、焼成する事により形成した。４．３で作製された基板にレーヨン系の布を用いてラビ
ング法による一軸配向処理を施す。このときのラビング
の方向は、基板９，１０を電極パターンが直交するよう
に張り合わせたときにラビング方向が同じになるように
行なう。

【００５１】５．１〜４の工程を経た上下の基板の間に
直径１．８μｍのシリカビーズを分散させエポキシ樹脂
製のシール部材で貼り合わせる。６．１〜５の工程を経て作製したパネルに前述の本発明
による強誘電性液晶組成物を真空注入法により注入し
た。注入後はアクリル系ＵＶ硬化型の樹脂により注入口
を封止した。実施例４配向膜としてＰＳＩ−８７１ｐｐｄを使った本発明の液
晶素子構成のパネルに本発明の液晶組成物ＦＬＣ−２〜
ＦＣＬ−２４を注入し、室温近傍でＣ１Ｕ／Ｃ１Ｔ／Ｃ
２のいずれの配向状態をとるかについて観察した結果を
表６に示す。また、上記の液晶パネルのいくつかについ
て配向がＣ１Ｕをとる温度の幅を調べた。その結果を表
６に併記する。

【００５２】

【表６】

【００５３】比較例１実施例４と同じく配向膜としてＰＳＩ−８７１ｐｐｄを
使ったこの発明の液晶素子構成のパネルに従来の強誘電
液晶組成物を注入し、室温近傍でＣ１Ｕ／Ｃ１Ｔ／Ｃ２
のいずれの配向状態をとるかについて観察した結果を表
７に示す。

【００５４】また、上記の液晶パネルの内のいくつかに
ついて配向がＣ１Ｕをとる温度の幅を調べた。その結果
を表７に併記した。

【００５５】

【表７】

【００５６】実施例５化合物Ｘ−１と液晶組成ＦＬＣ−１の混合組成の相図を
図７に示す。この図より判るように化合物Ｘ−１が３０
重量％の組成では室温でスメクチックＡ相を示す結果と
なっている。実施例６本発明の液晶表示素子構成のパネルを１／３バイアス駆
動した場合−例えば図６に示すメモリスイッチング波形
により液晶パネルを駆動した場合−において、電極全面
でＣ１Ｕスイッチングする温度領域を調べた結果を表８
に示す。

【００５７】

【表８】

【００５８】比較例２本発明のデバイス構造のパネルに従来の強誘電性液晶組
成物を入れた場合の実施例６と同じ１／３バイアス駆動
した場合の電極全面でＣ１Ｕスイッチングする温度領域
を調べた結果を表９に示す。

【００５９】

【表９】

【００６０】実施例７液晶材料としてＦＬＣ１３、配向膜材料としてＰＳＩ−
８７１ｐｐｄを使った液晶表示素子に於いて、駆動波形
が図６に示される波形であるとき、選択時に印加される
電圧を１とした時非選択時に印加される電圧の比が１／
３，１／４，０とした時のコントラストを示したものが
表１０である。

【００６１】

【表１０】

【００６２】実施例８本発明の液晶組成物ＦＬＣ−２０に、フルオロアルキル
化合物として

【００６３】

【化１０】

【００６４】を、電子受容体として共役系シアノ化合物
−ジクロロジシアノパラベンゾキノン（ＤＤＱ）−を添
加した場合の特性の変化を表１１に示す。

【００６５】

【表１１】

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば・ＡＣ転移温度から室温もしくは室温以下の幅広い温度
域において、Ｃ１Ｕ配向が得られる。・１／３バイアス駆動時にＣ１Ｕでメモリスイッチング
できる温度域が著しく広い。という特徴をもつ強誘電性液晶表示装置が得られる。

【００６７】また、実施例７より、１／３バイアス駆動
できる材料であれば非選択時にバイアス電圧が１／３以
下であっても、１／３バイアス駆動以上に優れたコント
ラスト表示が可能になることが判る。さらに、実施例８
より本発明による強誘電性液晶組成物に対しても、種々
の第三成分の微量の添加により、Ｃ２の発生する温度を
下げる効果やコントラストを向上させる効果が認められ
ている。

【００６８】従って、本発明により、高コントラスト比
の表示を安定にかつ常温を含む広い温度範囲で実現でき
る強誘電性液晶表示装置が得られる。そして、もちろん
１／３バイアス駆動法以外の駆動法にも適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】１／３バイアス駆動法を説明するための図で、
（１）から（１１）は、マトリックス電極に印加される
波形とそのときの各電極の交差する部位で液晶に印加さ
れる波形を表している。

【図２】本発明の強誘電性液晶表示装置のマトリックス
電極の配置図である。

【図３】本発明の強誘電性液晶表示装置の構成説明図で
ある。

【図４】スメクチックＣ相のシェブロン構造及びジグザ
グ欠陥について説明するための図である。

【図５】カイラルスメクチックＣ相における分子の配向
状態について説明するための図である。

【図６】実施例で用いた印加電圧波形を示す図である。

【図７】実施例で用いた強誘電性液晶組成物の相図であ
る。

【符号の説明】

１ａガラス基板１ｂガラス基板２ａ透明電極２ｂ透明電極３ａ絶縁膜３ｂ絶縁膜４ａ配向膜４ｂ配向膜６シール部材７強誘電性液晶組成物９基板１０基板１１液晶セル１２ａ偏光板１２ｂ偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者向殿充浩大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (72)発明者中川謙一大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配向処理された配向膜を有する一対の基
板を、該配向膜の配向処理方向が略平行となるように対
向配置させ、この基板間にカイラルスメクチックＣ相を
呈する強誘電性液晶層を介在せしめてなり、上記配向膜
が、配向処理によるプレチルト角が８〜３０°の有機配
向膜で構成され、かつ上記強誘電性液晶が下式（Ｉ）：【化１】［式中、環Ｘ及び環Ｙは、各々ベンゼン、ビフェニル又
はナフタレン環；Ｒは、炭素数１〜１５の直鎖もしくは
分枝のアルキル又はアルキルオキシ基でＲ’は炭素数１
〜１５の直鎖もしくは分枝のアルキル基；但Ｒ及びＲ’
中のアルキル鎖は部分的にフッ素原子で置換されていて
もよい；Ａは１つの結合手もしくは結合基−ＣＯＯ−，
−ＯＣＯ−，−ＣＨ₂Ｏ−，−ＯＣＨ₂−，−Ｃ≡Ｃ−，
又は−ＣＨ ₂ＣＨ₂−；ｍは０〜２の整数を示す。］で表
される化合物を１〜３０重量％含有する強誘電性液晶か
らなり、液晶層の配向がＣ１ユニフォームである強誘電
性液晶表示装置。
【請求項２】強誘電性液晶組成物が、下式（II）：【化２】［式中、環Ｘ及び環Ｙは、各々、ベンゼン、ビフェニル
又はナフタレン環；Ｒ及びＲ’は、各々炭素数１〜１５
の直鎖もしくは分枝のフルキル又はアルキルオキシ基を
示す。］で表わされる化合物を２０〜９９重量％含有し
てなる請求項１の液晶表示装置。
【請求項３】強誘電性液晶組成物が、電子受容体を１
００〜５０００ｐｐｍ含有してなる請求項１又は２の液
晶表示装置。