JPH07117665B2

JPH07117665B2 - カイラルスメクチック液晶素子

Info

Publication number: JPH07117665B2
Application number: JP61012338A
Authority: JP
Inventors: 信行関村; 明雄吉田; 正樹栗林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-01-22
Filing date: 1986-01-22
Publication date: 1995-12-18
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPS62170939A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の分野〕本発明は、カラーデイスプレイ、特にカラーテレビジヨ
ンに適した強誘電性液晶素子に関する。

〔従来の技術〕

従来のアクテイブマトリクス駆動方式を用いた液晶テレ
ブジヨンパネルでは、薄膜トランジスタ（TFT）を画素
毎のマトリクス配置し、TFTにゲートオンパルスを印加
してソースとドレイン間を導通状態とし、この時映像画
像信号がソースから印加され、キヤパシタに蓄積され、
この蓄積された画像信号に対応して液晶（例えばツイス
テツド・ネマチツク−TN液晶）が駆動し、そして画素毎
に設けたカラーフイルター層を光学的にスイツチングす
ることによってカラーテイスプレイが行われていた。

しかし、この様なTN液晶を用いたアクテイブマトリクス
駆動方式のテレビジヨンパネルでは、使用するTFTが複
雑な構造を有しているため、構造工程数が多く、高い製
造コストがネツクとなっている上に、TFTを構成してい
る薄膜半導体（例えば、ポリシリコン、アモルフアスシ
リコン）を広い面積に亘って被膜形成することが難しい
などの問題点がある。

一方、低い製造コストで製造できるものとしてTN液晶を
用いたパツシブマトリクス駆動方式の表示パネルが知ら
れているが、この表示パネルでは走査線（Ｎ）が増大す
るに従って、１画面（１フレーム）を走査する間に１つ
の選択点に有効な電界が印加されている時間（デユーテ
イー比）が1/Nの割合で減少し、このためクロストーク
が発生し、しかもコントラストの画像とならないなどの
欠点を有している上、デユーデイー比が低くなると各画
素の階調を電圧変調により制御することが難しくなるな
ど、高密度配線数の表示パネル、特に液晶テレビジヨン
パネルには適していない。

この様な従来のTN液晶がもつ根本的な問題点を解決する
ものとして、クラークとラガーウオルらの米国特許第43
67924号公報などで双安定性をもつ強誘電性液晶素子が
提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述の強誘電性液晶素子をカラーデイス
プレイ、特にカラーテレビジヨンの適用するには、下述
する如き問題点がある。

すなわち、液晶素子を用いたカラーデイスプレイ方式と
して最っとも都合の良い方式は、カラーストライプフイ
ルターまたはカラーモザイクフイルターの色単位毎を液
晶駆動によって光学的にスイツチングする方式で、特に
マトリクス電極の交差部を色単位に対応させたカラー画
素単位毎を線順次駆動によってスイツチングする方式が
適している。

ところで、一般にカラー表示では、例えば対角線サイズ
12インチ以上の大面積の画面を形成できることが要求さ
れているため、前述した方式に適用する液晶素子は大面
積パネルで作成されることが必要となっている。

従来、大面積パネルの液晶素子を作成する上で、素子の
セルギヤツプを全体に亘って均一に維持するために、素
子を構成する一対の基板間に間隔制御部材としてグラス
フアイバーなどの様にフアイバー径に対して長手の線長
をもつ線状体あるいはガラスビーズ、アルミナビーズや
プラスチツクビースなどの様にほぼ球形の粒状体を配置
する方法が採用されている。

しかしながら、本発明者らの実験によれば、カラーフイ
ルター及びそれを保護する保護層を内蔵したカラー表示
用液晶素子を大面積パネルに適用した際、一対の基板間
の間隔制御部材として前述の線状体であるグラスフアイ
バーを用いたカラー表示用液晶素子の場合には、正常な
カラー表示を行なうことができなかった。

すなわち、本発明者らの知見によれば、上述の理由とし
ては、液晶素子の作成段階で、グラスフアイバーが保護
層を突き破り、この部分で強誘電性液晶とカラーフイル
ター中の染料や顔料とが直接接触し、次第に強誘電性液
晶（以下、「FLC」と言う）中に染料や顔料が溶出し、
かかる液晶素子を長期に亘って使用すると、セル内のFL
Cの抵抗が経時的に低下し、下述する原因によって正常
な駆動を行なうことができなくなると考えられる。

第１図（ａ）は、FLCの画素に印加される駆動波形を表
わし、第１図（ｂ）は液晶自体にリアルタイムでかかる
電圧波形を表わしている。すなわち、FLCに前述の交差
電極間からVONの書込みパルスを印加した時に、FLCに実
質的に印加される電圧波形は、第１図（ｂ）に示す様に
パルス印加時のVoが時定数π＝RC（R;FLCの抵抗、C;FLC
の容量）の割合でΔVoだけ電圧降下を生じ、この電圧降
下ΔVoはFLCの抵抗Ｒが小さい程大きくなり、パルス切
換時（パルスの立下り時）に逆極性の−ΔVoがFLCに印
加されることになる。この｜−ΔVo|が反転閾値電圧|Vt
h|より大きい場合には、例えば白の書込みとは逆の黒の
書込みが行なわれることになる。これは、パルスの立下
り時にFLOに直列接続された配高制御膜などの誘電体層
の容量からの放電により逆向きの電界（−ΔVo）を発生
することが原因となっている。

従って、前述したカラーデイスプレイ用液晶素子はカラ
ーフイルターとグラスフアイバーがセル内に配置され、
このためセルの作成段階でグラスフアイバーがカラーフ
イルターの保護層を突き破り、この個所でFLCにカラー
フイルター層中の染料が溶出し、かかる液晶素子を長期
間に亘って使用すると、セル内のFLCの抵抗Ｒが経時的
に低下し、やがて前述した逆向きを電界−ΔVoの値が反
転閾値電圧を越えて所望の光学的なスイツチング駆動が
作動しなくなる問題点がある。

又、FLC素子に行順次書込み方式を適用する場合には、
例えば行上の全又は所定の画素に対して第１位相となる
位相t1でFLCの第１の配向状態に基づく第１表示状態を
形成するパルスを印加し、次の第２位相となる位相t2で
選択された画素に対して第１表示状態をFLCの第２の配
向状態に基づく第２表示状態に反転するパルスを印加す
る方式がある。

この方式の場合、位相t2では第２図（ａ）に示す様に第
１表示状態を保持する画素には位相t1で印加したパルス
とは逆極性のパルスが閾値電圧以下で印加されることに
なる。

この様に行順次書込み方式の場合では、位相t1で書込ま
れた表示状態を位相t2で反転することなく保持されるこ
とが必要である。従って、位相t2で反転閾値電圧を超え
た電圧が印加されてはならないはずであるが、本発明者
らの研究から明らかとなったことであるが、位相t1から
位相t2へのパルス極性切換時に、FLCには第２図（ｂ）
に示す様に−（aVo＋ΔVo）：〔ａは＜|Vth|/|VON|;Vth
はFLCの閾値電圧〕：の電圧が実質的に印加されること
になり、この−（aVo＋ΔVo）が反転閾値電圧おり大き
い場合には、第１表示状態を保持すべき画素が位相t2で
第２表示状態に反転されることになり、初期の表示を形
成することができなくなる問題点があった。

〔問題点及び解決するための手段〕及び〔作用〕従って、本発明の目的は、長期間に亘って安定したカラ
ーデイスプレイ、特にカラーテレビジヨンデイスプレイ
を可能としとFLC素子を提供することにある。

すなわち、本発明は、電極を設けた一対の基板と、該一
対の基板間に配置したカイラルスメクチック液晶と、少
なくとも一方の基板上に設けた誘電体層とを有し、該一
対の電極間にパルス（V_on）を供給することによって、
該カイラルスメクチック液晶に、該パルスの供給開始か
ら、該液晶の抵抗値に依存した電圧降下（ΔV_o）を生じ
た波形の減少波形電圧が印加され、該パルスの供給終了
直後に、該電圧降下分の電圧に応じて生じた増加分の電
圧（−ΔV_o）を有する増加波形電圧が印加されてなるカ
イラルスメクチック液晶素子であって、前記一対の基板
のうち、少なくとも一方の基板がカラーフイルター層及
び該カラーフイルター層とカイラルスメクチック液晶と
の直接接触を防止した保護層を有しているとともに、前
記一対の基板間に粒状体が配置されてなり、これによっ
て前記増加波形電圧の発生を抑制したカイラルスメチッ
ク液晶素子に特徴がある。本発明の作用は、セル内に設
けたカラーフイルター層を覆う保護層と粒状体を配置す
ることによって、保護層の破損が原因おなって生じてい
たFLCへの染料の溶出を防止し、この結果FLCの抵抗が低
下することによって生じていた逆向き電界（−ΔVo）の
増大を防止することができる。

〔実施例〕

第３図は、本発明の液晶素子の断面図である。31はカラ
ーフイルター層で、それぞれ31（Ｂ）、31（Ｇ）及び31
（Ｒ）な青色カラーフイルター層、緑色カラーフイルタ
ー層及び赤色カラーフイルター層で、１つのカラー画素
単位を形成している。32はカラーフイルター層31とFLC3
5との直接接触を防止する保護層で、絶縁性と配向制御
性を兼ね備えることができる。33aと33bはガラス板、プ
ラスチツクフイルムなどの基板、34aと34bはマトリクス
電極を形成するストライプ状透明電極で、ITO（インジ
ウム−テイン−オキサイド）などの膜で形成されてい
る。35はFLCで、36は配向制御膜で省略することも可能
である。37aと37bはクロスニコルの偏光子で、38は基板
33aと33bとの間隔をシールするシーリング部材で、スペ
ーサとしての機能を兼ね備えることができる。39は、一
対の基板33aと33bの間隔を制御するガラスビーズ、アル
ミナビーズやプラスチツクビーズなどの球形状をもつ粒
状体である。

特に、本発明では、下述する非らせん構造の強誘電性液
晶素子を作成する上で、粒状体39としては、粒度分布が
狭く且つ１μｍ〜５μｍの平均粒径をもつものが得られ
ることからアルミナビーズが適している。本発明で用い
られる粒状体39は1mm²当り0.1〜15個、好ましくは1mm²
当り0.5〜10個の割合で配置されることができる。1mm²
当り15個以上の場合では粒状体39同士に重なりを生じ、
このため粒状体39が保護層32を突き破る傾向を増大する
ことになる。又、1mm²当り0.1個以下の場合では一対の
基板33aと33bの間隔を均一なセルギヤツプに制御できな
くなり、特に下述の非らせん構造の強誘電性液晶素子で
はセルギヤツプの均一性に対する許容範囲が±10％と極
めて高精度なセルギヤツプ均一性が要求されていること
から、1mm²当り0.5個以上の粒状体39が必要である。

本発明で用いる粒状体39は、例えばアルミナビーズを分
散した揮発性液体（フツ素化メタン、フツ素化エチレ
ン、イソプロピルアルコール、メタノールなど）を２枚
の基板のうち少なくとも１方の基板にスプレイすること
によって分布させることができ、また前述のアルミナビ
ーズの分散液体に基板を浸漬塗布することによっても分
布させることができる。

カラーフイルター層31は、染料でポリビニルアルコール
やセルロース樹脂などの媒染体を着色させて形成したも
のを用いることができる。この際に用いる染料として
は、シアニン系染料、メロシアニン系染料、アズレニウ
ム系染料、ナントラキノン系染料、ナフトキノン系染料
は、フエノール系染料、ジスアゾ系染料、トリスアゾ系
染料、テトラゾ系染料などを用いることができる。

また、本発明で用いるカラーフイルター層31は、各種の
有機顔料を蒸着法によって被膜形成させたものであって
もよい。この際に用いる有機顔料としては、銅フタロシ
アニン顔料、鉛フタロシアニン顔料、ペリレン系顔料、
インジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジスアゾ系顔
料、トリスアゾ系顔料、テトラゾ系顔料などを用いるこ
とができる。

また、本発明の別の好ましい具体例では、カラーフイル
ター層31として、着色ポリイミド、着色ポリアミド、着
色ポリアミドイミド、直色エステルイミドや着色ポリエ
ステルを用いることができる。特にポリアミド（６−ナ
イロン、66−ナイロンあるいは共重合ナイロン）やポリ
エステルは各種の有機溶剤に可溶性であるため、各種の
有機顔料を混入させることが可能である。またポリイミ
ド、ポリアシドイミドやポリエステルイミドを着色する
方法としては、その前駆体であるポリアミツク酸溶液中
に分散剤（水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、カ
ルボンアミド基、スルホンアミド基などを置換基として
もつアゾ系染料、フタロシアニン系染料、トリフエニル
メタン系染料など）とともに有機顔料を分散させる方法
を用いることができる。これらの着色フイルムは、保護
層32との密着性が極めて良好で、よい結果を得ることが
できる。

本発明で用いる保護層32は、特に制限されるものではな
いが、シリコン窒化物、水素を含有するシリコン窒化
物、シリコン炭化物、水素を含有するシリコン窒化物、
シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有する硼素窒化
物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化合物、ジルコニ
ウム酸化物、チタン酸化物、フツ化マグネシウムSiOやS
iO₂などの無機絶縁物質、あるいはポリビニルアルコー
ル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミ
ド、ポリパラキシリレン、ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹
脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂やフオト
レジスト樹脂などの有機絶縁物質が絶縁膜として使用さ
れる。これらの絶縁膜の膜厚5000Å以下、好ましくは10
0Å〜5000Å、特に500Å〜3000Åご適している。

また、この保護層32によって形成される容量の場合で
は、5.5×10³PF/cm²以上となる様に設定することによっ
て、前述の反転現象を一層有効に防止することができ
る。その好ましい容量は、5.5×103PF/cm²〜3.0×105PF
/cm²の範囲で、特に十分な絶縁性を保持する上で9.0×1
03PF/cm²〜5.5×104PF/cm²が適している。

さらに、この保護層32の表面をラビング処理などの一軸
性配向処理することによって、FLC35に対する配向制御
効果を付与することができる。

また、本発明で用いる保護層32とカラーフイルター層31
中の染料または顔料とは互いに相溶性をもっていないも
のから選択することが好ましい。本明細書で言う「相溶
性」とは、保護層と染料または顔料が同一の有機溶剤に
よって溶解する性質のことである。この際の溶解度とし
ては、有機溶剤100gに対して保護層及び染料または顔料
が1g以上の割合で溶解する場合では、かかるカラーフイ
ルター層31と保護層32をFLC素子に設けた時に、かかるF
LC素子の長期間に亘る使用中にカラーフイルター層31中
の染料または顔料が保護層32中に浸透し、その結果FLC
の抵抗を低下させることになり、このために前述した様
な誤動作を生じる。

この様に、本発明で用いる保護層32は、カラーフイルタ
ー層31中の染料または顔料に対して相溶性をもっていな
いものから、選択することによってFLC素子の長期にお
ける動作安定性をより一層向上させることができ、また
かかる保護層32を複数の層からなる積層体とすることも
可能である。

また、図示した様にカラーフイルター層31の上に透明電
極34bを設け、さらにその上に保護層32を設けた場合の
他に、本発明で用いる保護層32は、カラーフイルター層
31の上に直接設け、その上に透明電極34bを設けること
も可能である。この際、透明電極34bを覆う別に配向制
御膜（図示せず）を設けることが好ましい。この配向制
御膜は、前述した保護層32と同様の材料によって被覆形
成した後にラビング処理などの一軸性配向処理を施すこ
とによって得ることができる。

第４図は、FLCセルの例を模式的に描いたものである。1
1aと11bは、In₂O₃、SnO₂やITO（インジウム−テイン−
オキサイド）等の透明電極がコートされた基板（ガラス
板）であり、その間に液晶分子層12がガラス面に垂直に
なるよう配向したSmC＊相の液晶が封入されている。太
線で示した線13が液晶分子を表わしており、この液晶分
子13は、その分子に直交した方向に双極子モーメント
（Ｐ⊥）14を有している。基板11aと11b上の電極間に一
定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子13のらせん
構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）14はすべて電
界方向に向くよう、液晶分子13の配向方向を変えること
ができる。液晶分子13は細長い形状を有しており、その
長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例え
ばガラス面の上下に互いにクロスニコルの位置関係な配
置した偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性
が変わる液晶光学変調素子となることは、容易に理解さ
れる。さらに液晶セルの厚さを充分に薄くした場合（例
えば１μ）には、第５図に示すように電界を印加してい
ない状態でも液晶分子のらせん構造はほどけ、非らせん
構造となり、その双極子モーメントPaまたはPbは上向き
（24a）または下向き（24b）のどちらかの状態をとる。
このようなセルに第10図に示す如く一定の閾値以上の極
性の異る電界EaまたはEbを付与すると、双極子モーメン
ト電界EaまたはEbは電界ベクトルに対応して上向き24a
または、下向き24bと向きを変え、それに応じて液晶分
子は第１の安定状態23aかあるいは第２の安定状態23bの
何れか一方に配向する。

このようなFLCを光学変調素子として用いることの利点
は２つある。第１に、応答速度が極めて速いこと、第２
に液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２
の点を、例えば第10図によって説明すると、電界Eaを印
加すると液晶分子は第１の安定状態23aに配向するが、
この状態は電界を切っても安定である。また、逆向きの
電界Ebを印加すると、液晶分子は第２の安定状態23bに
配向して、その分子の向きを変えるが、やはり電界を切
ってもこの状態に留っている。また、与える電界Eaが一
定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態にやはり
維持されている。このような応答速度の速さと、双安定
性が有効に実現されるには、セルとしては出来るだけ薄
い方が好ましく、一般的には、0.5μ〜20μ、特に１μ
〜５μが適している。この種のFLCを用いたマトリクス
電極構造を有する液晶−電気光学装置は、例えばクラー
クとラガバルにより、米国特許第4367924号明細書で提
案されている。

本発明で用いるFLC35としては、カイラルスメクチツク
液晶が最も好ましく、そのうちカイラルスメクチツクＣ
相（SmC＊）、Ｈ相（SmH＊）、Ｉ相（SmI＊）、Ｊ相（S
mJ＊）、Ｋ相（SmK＊）、Ｇ相（SmG＊）やＦ相（SmF
＊）の液晶が適している。

より具体的には、FLC35としては、ｐ−デシロキシベン
ジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルブチルシンナメー
ト（DOBAMBC）、ｐ−ヘキシロキシベンジリデン−ｐ′
−アミノ−２−クロロプロピルシンナメート（HOBACP
C）、ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ′−アミノ−２
−メチルブチル−α−シアノシンナメート（DOBAMBC
C）、ｐ−テトラデシロキシベンジリデン−ｐ′−アミ
ノ−２−メチルブチル−α−シアノシンナメート（TDOB
AMBCC）、ｐ−オクチルオキシベンジリデン−ｐ′−ア
ミノ−２−メチルブチル−α−クロロシンナメート（OO
BAMBCC）、ｐ−オクチルオキシベンジリデン−ｐ′−ア
ミノ−２−メチルブチル−α−メチルシンナメート、4,
4′−アソキシシンナミツクマシツド−ビス（２−メチ
ルブチル）エステル４−０−（２−メチル）−ブチルレ
ゾルシリデン−４′−オクチルアニリン（MBRA8）、４
−（２′−メチルブチル）フエニル−４′−オクチルオ
キシビフエニル−４−カルボキシレート、４−ヘキシル
オキシフエニル−４−（２″−メチルブチル）ビフエニ
ル−４′−カルボキシレート、４−オクチルオキシフエ
ニル−４−（２″−メチルブチル）ビフエニル−４′−
カルボキシレート、４−ヘプチルフエニル−４′−
（４″−メチルヘキシル）ビフエニル−４′−カルボキ
シレート、４（２″−メチルブチル）フエニル−４−
（４″−メチルヘキシル）ビフエニル−４′−カルボキ
シレートなどを用いることができる。

これらのFLC化合物は単独または２種以上組合せて用い
ることができ、また他の非誘電性液晶、例えばネマチツ
ク液晶、コレステリツク液晶（カイラルネミチツク液
晶）やスメチツク液晶の混合することができる。また、
前述したFLC35は、前述の第４図に示すらせん構造を形
成したものでもよく、第５図に示す非らせん構造のもの
であってもよい。特に、第４図に示すらせん構造を有し
ている際には、FLCとして負の誘電異方性をもつものを
使用し、両電極間に交流バイアスを印加することによっ
て、非らせん構造とした双安定性を付与させる駆動法を
適用するのが好ましい。またこの際、液晶層のセル厚を
十分に小さくそれだけで非らせん構造を形成する液晶素
子に前述の交流バイアスを印加する駆動法を適用するも
可能である。

35は、前述の第４図に示すらせん構造を形成したもので
もよく、第５図に示す非らせん構造のものであってもよ
い。特に、第４図に示すらせん構造を有している際に
は、FLCとして負の誘電異方性をもつものを使用し、両
電極間に交流バイアスを印加することによって、非らせ
ん構造とした双安定性を付与させる駆動法を適用するの
が好ましい。又、この際、液晶層のセル厚を十分に小さ
くそれだけで非らせん構造を形成する液晶素子に前述の
交流バイアスを印加する駆動法を適用するも可能であ
る。

以下、本発明を実施例に従って説明する。

実施例１ピツチ100μｍで幅62.5μｍのストライプ状のITO膜を電
極として設けた正方形状ガラス基板を用意し、これらの
電極となるITO膜が設けられている側を下向きにセツト
して、真空蒸着装置で銅フタロシアニン顔料（青色）を
真空蒸着した。次いで、この銅フタロシアニン顔料の蒸
着層を所定のフオトリンプロセスを用いてパターニング
した。

次いで、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミツク酸
（ピロメリツト酸二無水物と4,4′−ジアミジフエニル
エーテルとの脱水縮合体）の５重量％Ｎ−メチルピロリ
ドン溶液を加熱硬化時の膜厚が800Åとなる様に、スピ
ンナ−塗布した。加熱硬化後のポリイミド膜の表面をビ
ロードでストライプ状電極方向と平行にラビング処理を
施した。こうして作成した電極板をＡ電極板とする。

一方、前述のＡ電極板を作成した時に用いた銅フタロシ
アニンカラーフイルター層の形成の他は、全く同様の方
法でＢ電極板を作成した。但し、ラビング処理方向は、
ストライプ状電極と直角方向に行なった。

次いで、平均粒径約５μｍのアルミナビーズ40mgを400c
cのメタノール液に分散した分散液に、前記のＢ電極を
浸漬した後、引き上げ、そして乾燥することによって、
Ｂ電極板上にアルミナビーズを散布した。

次いでＡ電極板の周辺部に注入口となる個所を除いて熱
硬化型エポキシ接着剤をスクリーン印刷法によって塗布
した後に、Ａ電極板とＢ電極板のストライプ状パターン
電極が直交する様に重ね合せた後、Ａ電極板の外側から
1cm²当り5kgの圧力を均一に加えてから、この加重下で
接着剤を硬化した。

こうして作成したセル内に等方相となっている下記液晶
組成物Ａ（20℃〜78℃でSmC＊を示した）を注入口から
注入し、その注入口を封口した。このセルを徐冷によっ
て降温させ、温度を40℃で維持させた状態で、一対の偏
光子をクロスニコル状態で設けてから、顕微鏡観察した
ところ、配向欠陥のない非らせん構造を採り、モノドメ
インのSmC＊が形成されていることが判明した。

液晶組成物Ａ［比較例］前述の例で作成した液晶セルで用いたアルミナビーズを
線径約５μｍのグラスフアイバーを使用したほかは全く
同様の方法で比較用液晶素子を作成したところ、前述の
例と同様にモノドメインのSmC＊が形成されていた。

前述した２種の液晶セルを温度80℃で、相対湿度60％の
条件下に96時間放置した後、それぞれの液晶の抵抗を測
定した。その結果を下記（表１）に示す。

表１放置前の抵抗 96時間放置後の抵抗本発明例 2.5×10¹⁰Ω・cm 2.5×10¹⁰Ω・cm 比較例 2.5×10¹⁰Ω・cm 4.1×10⁸Ω・cm 前述の抵抗（Ω・cm）は、第６図に示す回路を用いて２
周波法により矩形パルスを印加して、下記の式からR_LC
（Ω・cm）を求めることによって測定することができ
る。尚、この際、f₁＝32Hz、f₂＝64Hz、Ｖ＝10ボルトと
した。

V:測定電圧 f:矩形波の周波数 I_C:容量成分の電流値 I_R:R成分の電流値 C_LC:液晶の容量 R_LC:液晶の抵抗（Ω） C_LC:R_LCS/d d:液晶の膜厚（セルギヤツプ） S:電極面積ｆを変えて、実施例２実施例１で用いた平均粒形約５μｍのアルミナビーズに
代えて、平均粒径約１μｍのアルミナビーズを使用した
ほかは、実施例１と全く同様の方法で液晶セルを作成し
た後、同様の測定を行ったところ、96時間放置後の抵抗
はやはり、初期段階と同様に2.5×10¹⁰Ω・cmであっ
た。

次いで、96時間放置後の液晶表示セルにクロスニコルの
偏光子を配置した後電極間に20ボルトの信号を印加して
駆動したところ、本例の液晶セルは、初期同様の良好な
コントラストをもつ表示品質が得られた。

実施例３と４実施例２で用いた銅フタロシアニンに代えて、鉛フタロ
シアニン（実施例３）とペリレンレッド（実施例４）を
用いたほかは、実施例２と全く同様の方法で液晶セルを
作成し、耐久試験を行ったところ、実施例２の同様の結
果が得られた。

実施例５実施例２で用いた銅フタロシアニン蒸着層からなるカラ
ーフイルター層に代えて、下記着色ポリイミド膜をカラ
ーフイルター層として用いたほかは、実施例２と全く同
様の方法で液晶セルを作成したところ、実施例２と同様
の結果が得られた。

直色ポリイミドの作成手順かきませ機、還流冷却器および温度計を設けた四ツ口フ
ラスコに銅フタロシアニン10部をクロロスルフオン酸10
0部に完全に溶解した後、塩化チオニル21部を加え、徐
々に昇温して、112〜113℃を４時間維持した。冷却後、
氷を投入して濾過、氷水で水洗した。このペーストを還
流冷却器を設けた四ツ口フラスコにとり、水100部とＮ
−ジエチルアミノエチルアミン21部を加え、室温で12時
間攪拌した後に60℃で１時間加熱した。反応終了後、瀘
過、水洗、乾燥して銅フタロシアニン誘導体の青色粉末
を得た。この青色粉末を元素分析したところ、置換基と
してが約３基導入された銅フタロシアニンであることが判明
した。

次いで、前述の銅フタロシアニン誘導体0.1部とα型銅
フタロシアニン16.5部の混合物をポリイミドの前駆体で
ある東レ（株）社製のセミコフアインSP−510の100部と
N,N−ジメチルホルムアミド200部からなる溶液中に分散
し、十分に攪拌分散させた。

この分散液をスピンナー塗布機で加熱硬化後の膜厚が50
0Åとなる様に塗布して着色ポリイミド膜を調製した。

［発明の効果］カラーデイスプレイ用、特にカラーテレビジヨンデイス
プレイ用液晶素子を長期間に亘る使用で安定したカラー
デイスプレイを形成することができる。特に、従来のツ
イストネマチツク（TN）を用いたドツトマトリクス型液
晶素子にカラーフイルター層を適用し、前述した様な保
護層の省略した場合でも、TN液晶層では、抵抗の低下を
生じるが、書込みパルスの立下り時に、書込み情報と異
なる表示状態となることがなく、従って従来のTNモード
では抵抗の低下に内する考慮は必要としていない。これ
に対し、FLCでは書込みパルスの立下り時に誘電体層の
放電による逆電界の発生が書込み情報と異なる情報で書
込みを行なうことに原因しているため、FLCを用いたカ
ラーデイスプレイで大きな問題となっているが、本発明
は前述の問題を有効に解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は、書込み時の電圧波形を表わ
す説明図である。第２図（ａ）及び（ｂ）は、別の書込
み時の電圧波形を表わす説明図である。第３図は、本発
明の液晶素子の断面図である。第４図及び第５図は、本
発明で用いるFLC素子を模式的に表わす説明図である。
第６図は、本実施例で用いた抵抗の測定回路を表わす説
明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極を設けた一対の基板と、該一対の基板
間に配置したカイラルスメクチック液晶と、少なくとも
一方の基板上に設けた誘電体層とを有し、該一対の電極
間にパルスを供給することによって、該カイラルスメク
チック液晶に、該パルスの供給開始から、該液晶の抵抗
値に依存した電圧降下を生じた波形の減少波形電圧が印
加され、該パルスの供給終了直後に、該電圧降下分の電
圧に応じて生じた増加分の電圧を有する増加波形電圧が
印加されてなるカイラルスメクチック液晶素子であっ
て、前記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板がカ
ラーフイルター層及び該カラーフイルター層とカイラル
スメクチック液晶との直接接触を防止した保護層を有し
ているとともに、前記一対の基板間に粒状体が配置され
てなり、これによって前記増加波形電圧の発生を抑制し
たことを特徴とするカイラルスメクチック液晶素子。
【請求項２】前記粒状体がガラスビーズである特許請求
の範囲第１項記載のカイラルスメチック液晶素子。
【請求項３】前記カイラルスメクチック液晶が強誘電性
を発現する液晶である特許請求の範囲第１項記載のカイ
ラルスメクチック液晶素子。
【請求項４】前記保護層が誘電体であって、且つ配向制
御性を有する層である特許請求の範囲第１項記載のカイ
ラルスメクチック液晶素子。
【請求項５】前記カイラルスメクチック液晶が非螺旋配
列構造を有する液晶である特許請求の範囲第１項記載の
カイラルスメクチック液晶素子。