JPH0728037A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来、階調表示が困難であった強誘電性液晶
表示素子において、容易にしかも安価に多階調性を得る
ことができ、さらに液晶の配向安定性に優れた強誘電性
液晶表示装置を提供すること。 【構成】 透明電極を有する透明な絶縁性基板上におい
て、表示電極上に柱状の仕切りを設けて表示画素を複数
に分割し、その個々の部分に印加電圧に対するしきい値
の異なる液晶材料を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多階調型液晶表示装置
の製造方法に関し、詳しくは強誘電性液晶表示装置の階
調表示法に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性を示す液晶いわゆる強誘電性液
晶を用いた液晶表示装置は、双安定性すなわちメモリ特
性を持つこと、また高速応答を示す等の特徴を持つため
に、維持電源が不要な印刷物と同等な記録表示媒体や、
動画などの文字に比べて情報量が飛躍的に多いマルチメ
ディア的情報源の高速表示媒体への応用を目指した研究
開発が盛んに行われている。

【０００３】強誘電性液晶表示装置にはカイラルスメク
ティック液晶が用いられるが、図１０は、液晶層が３０
μｍ以上と比較的厚い場合の液晶分子の配列の例を模式
的に描いた図である。

【０００４】図１０において、基板１と対向基板２の間
のカイラルスメクティック液晶の液晶分子３は層間で螺
旋配置を有している。

【０００５】言い換えれば、液晶分子の分子長軸は、層
に垂直な方向から一定の角度だけ傾いており、その角度
は層内で一定である。傾く方向（方位角）は層から層へ
わずかずつずれ、分子配向に螺旋構造を生じている。

【０００６】基板１と対向基板２からなる一対の基板は
例えば、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−
Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極がコートされたガラ
スである。

【０００７】ここで、層４はガラス面に垂直になってい
る。

【０００８】液晶材料として、螺旋の回転方向が一定の
カイラルスメクティック液晶（Ｓｍ ^*）であるＳｍＣ^*、
非螺旋構造のカイラルスメクティック液晶であるＳｍＨ
^*などが利用される。

【０００９】太線で示した線が液晶分子３を表してお
り、この液晶分子３は分子に直交した方向に外部電界の
有無に関わらない双極子５を有している。

【００１０】基板１と対向基板２上の薄膜電極間の液晶
に一定以上の電圧を印加すると、液晶分子３の螺旋構造
がほどけ、双極子５がすべて電界方向に向くように液晶
分子３の配向方向を変えることができる。

【００１１】一般に液晶分子３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す。

【００１２】従って例えば、ガラス面の上下に互いにク
ロスニコルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光
学特性が変わる光変調素子となることは容易に理解され
る。

【００１３】さらに液晶層の厚さを十分に薄くした場合
（例えば１μｍ程度）には、図１１に示すように螺旋構
造はほどけ、図１１に示されるように、強誘電性液晶中
の液晶分子３は双極子５が上を向いた太線で示される状
態と、双極子５が下を向いた点線で示される状態のどち
らかの状態をとる。

【００１４】このような強誘電性液晶に図１１に示す如
く一定の液晶のしきい値以上の極性の異なる電界Ｅを印
加すると、電界の電界ベクトルに対応して双極子５は上
向き又は下向きと向きを変え、それに応じて液晶分子は
太線で示される第一の安定状態かあるいは点線で示され
る第二の安定状態のいずれか一方に配向する。

【００１５】このような強誘電性液晶を用いる利点は動
作原理から示されるように二つある。

【００１６】第一に応答速度が極めて速いこと、第二に
液晶分子の配向が双安定性を有することである。

【００１７】第二の点を例えば図１１によって説明する
と、上向きの電界６を印加すると液晶分子は第一の安定
状態に配向するが、この状態は電界を切っても安定であ
る。

【００１８】また、逆向きな下向きの電界７を印加する
と第二の安定状態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まっている。

【００１９】又、与える電界Ｅが液晶の一定のしきい値
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。

【００２０】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ＳＳＦＬＣの表示装置の間隔とし
てはできるだけ薄い方が好ましく、一般的には０．５〜
２０μｍ、特に１〜５μｍが適している。

【００２１】この種の強誘電性液晶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号公報また
は特公昭６３−２２２８７号公報で提案されている。

【００２２】ところが、強誘電性液晶の表示装置は、電
界に対して第一の安定状態と第二の安定状態を示す（双
安定性を有する）光学変調物質を有する画素を配列した
光学変調素子であるため、第一と第二の安定状態との中
間状態をとることが出来ないために、画素に階調性を持
たせることが非常に困難である。

【００２３】例として、図１２に厚さ２μｍの液晶層を
用いた強誘電性液晶の表示装置の外部電界に対する光透
過率の特性図を示す。

【００２４】図１２において、横軸は基板上の一対の薄
膜電極に印加される印加パルス電圧であり、途中にＶｔ
ｈで象徴される強誘電性液晶の閾値８を有している。

【００２５】同じく、縦軸は強誘電性液晶表示装置へ入
射する光に対して強誘電性液晶表示装置から透過してく
る光の光透過率を百分率で示したものである。

【００２６】図１２より、強誘電性液晶の表示装置の両
面に備えられた直交した二枚の偏光板の内、一方の偏光
板の偏光軸と液晶分子の長軸とが一致する液晶の安定状
態（α状態）の場合、光透過率は７％程度にしかならな
いのに対して、閾値以上の電圧を印加することによっ
て、両方の偏光板の偏光軸と液晶分子の長軸とが一致し
ない液晶の安定状態（β状態）になる場合、光透過率は
４１％程度までになることがわかる。

【００２７】閾値８前後における二つの安定状態が急峻
に遷移することから、電圧を変化させることにより強誘
電性液晶の表示装置で階調表現することは非常に困難な
ことが判明している。

【００２８】そこで、従来より、強誘電性液晶の表示装
置で階調表現するための解決法として、 解決法１ 面積階調法・・・画素を空間的に複数の画素
に分割して人間の目の空間的分解能の限界を利用する方
法。

【００２９】解決法２ フィールド間引き法・・強誘電
性液晶の高速応答性を利用して時間的ＯＮ、ＯＦＦの割
合を制御する方法。

【００３０】解決法３ 一つの画素内で直接階調を行う
方法。

【００３１】1.しきい値特性をなまらせる方法。

【００３２】2.画素内のギャップに勾配を設けたり、微
小な突起を設けたりすることにより、電場を反転させて
スイッチングする際に起こる反転ドメインの大きさを制
御する方法。 などの方法によって強誘電性液晶の表示装置に階調性を
持たせることが行われている。

【００３３】しかし、これらの方法では、解決法１は駆
動ドライバ数を増やす必要があり、また、解決法２は強
誘電性液晶における電気光学応答の応答しきい値にパネ
ルの不均一性、電圧減衰、クロストーク等の影響でゆら
ぎが存在するために、安定した階調表示の実現には連続
したしきい値特性を持つパネルでは困難であり、解決法
３は作製工程が複雑でしかも困難である上に作製コスト
が大きい等の問題を有するものであった。

【００３４】また、強誘電性液晶の表示装置には、カイ
ラルスメクティックＣ相またはＨ相を示す液晶材料が用
いられるが、これらの材料は層構造を持っている。

【００３５】この層構造が振動や衝撃、圧力などの機械
的衝撃に対する耐性が弱いため、強誘電性液晶の配向は
機械的な衝撃に対して安定でなく崩れやすい。

【００３６】このように強誘電性液晶の表示装置は、階
調性を持たせることが困難で且つ機械的な衝撃に対する
安定性が低いという欠点がある。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
の欠点に鑑みてなされたものであり、強誘電性液晶の表
示装置において、一つの画素内に複数種類の組成の異な
る（印加電圧に対するしきい値特性の異なる）液晶材料
を充填させることにより、印加電界に対して、一画素内
で複数のしきい値を有することになるため、一画素で少
なくとも三種類の安定状態をとることが可能になるの
で、容易にしかも安価に多階調性を得ることのできる強
誘電性液晶の表示装置を提供するものである。また、機
械的な衝撃に対する耐性の高い強誘電性液晶の表示装置
を提供するものである。

【００３８】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該一対の基板の対向する内面
に形成される一対の薄膜電極と、該一対の薄膜電極上に
柱状の仕切りを設けて、液晶の配向の機械的衝撃に対す
る安定性を高め、さらに、一対の薄膜電極の重畳領域と
なる複数の画素の内、一つの画素内に少なくとも二種類
の組成の異なる液晶材料を充填させることで一画素内に
複数のしきい値を持つようにして、急峻な閾値を有する
多階調型液晶表示装置としたものである。

【００３９】

【作用】強誘電性液晶では、印加電界を反転させること
によって、液晶分子が反転し、一つの安定状態からもう
一方の安定状態に移るが、このとき液晶分子の反転が起
きるしきい値は、液晶材料によって異なる。

【００４０】すなわち、液晶材料の種類によって、印加
されたパルス（電圧×時間）に対する応答の仕方が異な
る。

【００４１】言い換えれば、閾値以下の電圧であっても
印加時間が長くなると液晶分子が反転する。

【００４２】そこで、薄膜電極上に柱状の仕切りを設け
て一つの画素を複数部分に区切り、その個々の部分の中
に、印加パルス電圧に対するしきい値特性の異なる液晶
材料を複数種類充填する。

【００４３】その画素においては、同一の印加パルス電
圧に対して、複数のしきい値を有することになり、階調
表示が可能となる。

【００４４】したがって、本発明の液晶表示装置によれ
ば、階調表示を得る方法として、一画素に複数種類の液
晶を導入することで複数のしきい値を得ることができる
ため、安定した階調表示が可能な強誘電性液晶の表示装
置を実現することができる。

【００４５】また、薄膜電極上に設けた柱状の仕切りが
一対の基板間の支えとなるため、液晶の配向は機械的な
衝撃を受けにくく、配向状態の安定性が向上した強誘電
性液晶の表示装置の実現も可能になる。さらに、その作
製が容易であり、しかも安価に行うことができる。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に従っ
て説明する。

【００４７】図１は本発明を用いた多階調型の強誘電性
液晶の表示装置の断面図である。

【００４８】図１に示すように、共に透明な基板１と対
向基板２との内面に一対の薄膜電極９が、一対の基板の
外面に一対の偏光板１０がそれぞれ有る。

【００４９】幅が１１０μｍ、電極間の間隔が２０μｍ
の透明なＩＴＯ製の一対の薄膜電極９上をポリイミド製
の配向膜１１が覆っている。

【００５０】薄膜電極の重畳領域は画素となるが、画素
を等分するように一対の薄膜電極の間に、幅が２０μ
ｍ、高さが１．８μｍの感光性ポリイミド製の分離材１
２が挿入されている。

【００５１】分離材１２により分割された隣接する画
素、断面図で言い換えれば一対の配向膜と分離材で囲ま
れた隣り合う二つの領域に閾値電圧の異なる強誘電性液
晶（ＦＬＣ）が封入されている。

【００５２】そして、基板１と対向基板２との間を一定
の間隔で接着するためにエポキシ樹脂製のシール剤１３
が一対の基板の周辺に設けられている。

【００５３】本実施例の特徴は、一つの画素に図１のＡ
で示す閾値の低いＦＬＣ−Ａ１４と図１のＢで示す閾値
の高いＦＬＣ−Ｂ１５とが等しい面積比で共存すること
である。

【００５４】今、一つの画素に印加される印加パルス電
圧がＦＬＣ−Ａの閾値を越えた場合、画素の半分だけが
光透過率に変化を生じるので、閾値特性が急峻な液晶材
料を用いても中間調表現が可能になる。

【００５５】図２は、本発明に用いた単純マトリクス方
式の多階調型液晶表示装置の画素の平面図である。

【００５６】図２の薄膜電極９の材料はＩＴＯで、その
幅は１１０μｍ、電極間隔は２０μｍである。

【００５７】二行と三列の薄膜電極の重畳領域に２×３
＝６個の画素が構成されるが、画素はそれぞれ、画素の
仕切りとなる分離材１２によって閾値の低いＦＬＣ−Ａ
が充填された画素ａ１６と閾値の高いＦＬＣ−Ｂが充填
された画素ｂ１７とから成っている。

【００５８】画素を区切るための仕切りを構成する高分
子物質としては分子中に感光基を持つジアミン化合物と
テトラカルボン酸無水物とを反応させて成る感光性重合
体の一種の感光性ポリイミドを用いた。

【００５９】分離材１２は、その幅は２０μｍ、高さは
パネルのギャップと同等な大きさの１．８μｍであり、
図２に示したように画素中央部に設け、一つの画素を
１：１の面積比になるように分割している。

【００６０】上記の実施例の多階調型強誘電性液晶表示
装置の印加パルス電圧と光透過率の関係を示したグラフ
を図３に示し、印加パルス電圧の増大に伴う画素部分の
状態変化を図４に示した。

【００６１】図３に示すように、印加パルス電圧がＦＬ
Ｃ−Ａ及びＦＬＣ−Ｂの閾値より低いとき、光透過率は
約４％に留まる（α状態）。

【００６２】次に印加パルス電圧がＦＬＣ−Ａの閾値、
即ちＶｔｈａ１８より高く、ＦＬＣ−Ｂの閾値、即ちＶ
ｔｈｂ１９より低い場合、光透過率は約２２％となる
（β状態）。

【００６３】さらに、印加パルス電圧がＦＬＣ−Ｂの閾
値より高くなった場合、光透過率は約４０％に上がる
（γ状態）。

【００６４】Ｈｏｆｆｍａｎｎ ＬａＲｏｃｈｅ社のＦ
ＬＣ ６４３０とＭｅｒｃｋ社のＺＬＩ−４６５５−０
３４は閾値電圧が異なるので本発明の液晶材料として有
用である。

【００６５】ＦＬＣ−ＡとＦＬＣ−Ｂとでは、印加パル
ス電圧に対するしきい値が異なるため、一つの画素とし
ては二つのしきい値を持つので、三つの安定した状態
α、β、γが存在することになり、三階調の表示が可能
となる。

【００６６】印加パルス電圧によって、光透過率が図３
のように一画素上で変化する様子は図４に示される。

【００６７】図４において、分離材１２を挟んで左側の
画素ａ１６に閾値の低いＦＬＣ−Ａが有り、分離材１２
を挟んで右側の画素ｂ１７に閾値の高いＦＬＣ−Ｂが存
在している。

【００６８】印加パルス電圧が低い場合、一画素を構成
する市松模様で表された画素ａ１６と画素ｂ１７は共に
光を透過せず、光透過率が（４＋４）／２＝４％程度の
ＯＦＦ状態となる（図４α）。

【００６９】次に印加パルス電圧がＦＬＣ−Ａの閾値よ
り高く、ＦＬＣ−Ｂの閾値より低い場合、一画素の中で
白抜きで表された画素ａ１６は光を透過する一方、市松
模様で表された画素ｂ１７は光を透過しないので、光透
過率が（４０＋４）／２＝２２％程度の中間調状態とな
る（図４β）。

【００７０】さらに印加パルス電圧がＦＬＣ−Ｂの閾値
より高い場合、一画素を構成する白抜きで表された画素
ａ１６と画素ｂ１７は共に光を透過して、光透過率が
（４０＋４０）／２＝４０％程度のＯＮ状態となる（図
４γ）。

【００７１】上記のような一画素を等分して、閾値の異
なる液晶材料に等しい印加パルス電圧を加えることによ
り、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色のカラー液
晶表示装置で従来２×２×２＝８色しか表現できなかっ
たのに対して、本発明では３×３×３＝２７色も表現で
きるようになる。

【００７２】ここまで、一対の薄膜電極の重畳領域を
１：１の割合で分割した実施例について述べてきたが、
分離材によりそれ以外の割合で分割しても良い。

【００７３】そこで一対の薄膜電極の重畳領域である各
画素を１：２の面積比で分割する実施例を次に説明す
る。

【００７４】図５は一対の薄膜電極の重畳領域を１：２
の面積比で分割する本発明の強誘電性液晶表示装置の断
面図である。

【００７５】同様に図６は１：２に分割された一画素の
詳細平面図である。

【００７６】図５に示すように、分離材１２は一対の薄
膜電極９の重畳領域を１：２の割合で分割している。

【００７７】一画素に占める割合が小さな重畳領域に電
圧の閾値が低く、時間の閾値が高いＦＬＣ−Ｃ２０が充
填されており、大きな重畳領域に電圧の閾値が高く、時
間の閾値が低いＦＬＣ−Ｄ２１が充填されている。

【００７８】分離材はジアリルヨードニウム塩（Ｐｈ−
Ｉ［Ｐｈ］ＭＸ）、トリアリルスルホニウム塩（Ｐｈ−
Ｓ［Ｐｈ］₂Ｘ）、トリアリルセレニウム塩（Ｐｈ−Ｓ
ｅ［Ｐｈ］₂Ｘ）などを紫外線硬化剤として用いたエポ
キシ樹脂からなる。

【００７９】図６はこの実施例に特徴的な一画素を１：
２に分割する分離材と異なる面積に分割された画素の平
面図である。

【００８０】図６において、二行と三列の六個の薄膜電
極９は幅１１０μｍに形成されており、各薄膜電極を
１：２に分割するように幅２０μｍの分離材１２が列の
薄膜電極上に平行に形成されている。

【００８１】分離材１２により一画素は電圧の閾値が低
く、時間の閾値が高いＦＬＣ−Ｃを充填した縦１１０μ
ｍ横３０μｍの画素ｃ２２と、大きな重畳領域に電圧の
閾値が高く、時間の閾値が低いＦＬＣ−Ｄを充填した縦
１１０μｍ横６０μｍの画素ｄ２３とに左右に分離され
ている。

【００８２】図示されるようにＦＬＣ−Ｃが充填される
空間をＦＬＣ−Ｄが充填される空間より狭く設定すれ
ば、ＦＬＣ−Ｃの粘度がＦＬＣ−Ｄに比べて二倍程度高
くても両者を略同時間で注入することができる。

【００８３】先に述べたように強誘電性液晶の双安定状
態は電圧と時間の両者によって相互に遷移可能なことが
分かっているから、液晶への印加パルス電圧を低電圧か
つ微小時間、低電圧かつ長時間、高電圧かつ短時間、高
電圧かつ長時間の順に変化させることで四段階に画素の
光透過率を段階的に引き上げることができる。

【００８４】図７に異なる割合に分割された一画素に電
圧及び時間特性の違う強誘電性液晶を充填した液晶表示
装置の光透過率特性図を示す。

【００８５】図７では、最も低い光透過率４％となるα
状態で印加パルス電圧は０Ｖないし、極めて低い電圧及
び時間の短いパルスとなっている。

【００８６】次に高い光透過率１６％となるβ状態で印
加パルス電圧は電圧が低く時間が長いパルスとする。

【００８７】続いて高い光透過率２８％となるγ状態で
印加パルス電圧は電圧が高く時間が短いパルスとしてい
る。

【００８８】さらに最も高い光透過率４０％となるδ状
態で印加パルス電圧は電圧、時間共に大きな値に設定さ
れている。

【００８９】そのため、α状態からβ状態への遷移はＦ
ＬＣ−Ｃの閾値に依存し、またβ状態からγ状態への遷
移はＦＬＣ−Ｄの閾値に依存し、さらにγ状態からδ状
態への遷移はＦＬＣ−Ｃ及びＦＬＣ−Ｄの閾値に依存す
ることになる。

【００９０】このような印加パルス電圧の電圧と時間に
より、一画素に四階調を持たせる画素内の光透過面積の
平面配置図を図８に示す。

【００９１】図８において、分離材１２を挟んで左側の
狭い画素ｃ２２に電圧閾値が低く、時間閾値の高いＦＬ
Ｃ−Ｃが置かれ、分離材１２を挟んで右側の広い画素ｄ
２３に電圧閾値が高く、時間閾値の低いＦＬＣ−Ｄが配
置されている。

【００９２】印加パルス電圧の電圧及び時間の値が小さ
い場合、一画素を構成する市松模様で表された画素ｃ２
２と画素ｄ２３は共に光を透過せず、光透過率が（４＋
４×２）／３＝４％程度のＯＦＦ状態となる（図８
α）。

【００９３】次に印加パルス電圧がＦＬＣ−Ｃの電圧閾
値より高く、ＦＬＣ−Ｄの電圧閾値より低い場合、一画
素の中で白抜きで表された画素ｃ２２は光を透過する一
方、市松模様で表された画素ｄ２３は光を透過しないの
で、光透過率が（４０＋４×２）／３＝１６％程度のＬ
中間調状態となる（図８β）。

【００９４】さらに印加パルス電圧がＦＬＣ−Ｃの時間
閾値より低く、ＦＬＣ−Ｄの電圧閾値より高い場合、一
画素を構成する市松模様で表された画素ｃ２２は光を通
さない一方、白抜きで表された画素ｄ２３は光を通すの
で、光透過率が（４＋４０×２）／３＝２８％程度のＨ
中間調状態となる（図８γ）。

【００９５】さらに印加パルス電圧がＦＬＣ−Ｃ及びＦ
ＬＣ−Ｄの電圧かつ時間閾値より高い場合、一画素を構
成する白抜きで表された画素ｃ２２と画素ｄ２３は共に
光を透過して、光透過率が（４０＋４０×２）／３＝４
０％程度のＯＮ状態となる（図８δ）。

【００９６】上記のような一画素を１：２に分割して、
電圧及び時間閾値の異なる液晶材料に等しい印加パルス
電圧を加えることにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の三原色のカラー液晶表示装置で従来２×２×２
＝８色しか表現できなかったのに対して、本発明では４
×４×４＝６４色も表現できるようになる。

【００９７】以上の二つの実施例において、各閾値は分
離材により隔離された光学特性の異なる液晶材料の性質
に基づき急峻なまま保たれるので、デジタル信号の再生
がしやすくなる。

【００９８】次に、本発明の分離材の液晶表示装置の平
面上でのより具体的な配置を示すことにする。

【００９９】図９は液晶表示装置のシール剤で囲まれた
領域を蛇行しつつ二分する分離材の平面図である。

【０１００】図９で、簡略化のため基板及び対向基板は
省略されており、八行の薄膜電極９と一二列の薄膜電極
９との重畳領域に９６個の画素が形成されている。

【０１０１】９６個の画素を囲むようにエポキシ樹脂製
のシール剤１３が設けられている。

【０１０２】シール剤の内側に列の薄膜電極を二分する
ように分離材１２が蛇行し、かつ上のシール剤に連結さ
れ、二つの液晶の注入口、即ち上の注入口ａ２４と下の
注入口ｂ２５から注入される液晶が互いに分離されるよ
うになっている。

【０１０３】本発明の多階調型の液晶表示装置の製造方
法は以下の通りである。

【０１０４】分離材により分離された部分をそれそれ真
空にした後、注入口ａからＦＬＣ−Ａを、また、注入口
ｂからＦＬＣ−Ｂを注入した。

【０１０５】この時、まずＦＬＣ−Ａが等方相である温
度でＦＬＣ−Ａを注入した後カイラルスメクティック相
になる温度まで冷却する。

【０１０６】閾値が低いＦＬＣ−Ａがカイラルスメクテ
ィック相となる温度ではＦＬＣ−Ｂは等方相であり、容
易に注入できる。

【０１０７】このように液晶材料の相転移温度の差を利
用して一方の液晶材料がカイラルスメクティック相、他
方が等方相（またはカイラルネマティック相あるいはネ
マティック相）である温度で注入すれば、注入のプロセ
スにおいて二種類の液晶材料が混ざることないので、二
種類の液晶材料を同時に容易に所定の部分に充填するこ
とができる。

【０１０８】従って、真空にするプロセスが一度で済
む、また、二つの注入口を同時に塞ぐことができるので
作製プロセスが簡単であるという利点もある。

【０１０９】上記の方法でＦＬＣ−ＡとＦＬＣ−Ｂを注
入した後、それぞれの注入口を塞いで耐衝撃性の有る強
誘電性液晶パネルを作製した。

【０１１０】なお、本発明の階調制御法で用いることが
できる液晶材料としては、強誘電性を有するカイラルス
メクティック液晶が最も好ましく、そのうちカイラルス
メクティックＣ相（ＳｍＣ^*）またはＨ相（ＳｍＨ^*）の
液晶が適している。

【０１１１】上記の単体の強誘電性液晶化合物の材料例
としては、デシロキシベンゾリデン−Ｐ’−アミノ−２
−メチルブチルシンナメ−ト(DOBAMBC)、ヘキシルオキ
シベンジリデン−Ｐ’−アミノ−２−クロロプロピルシ
ンナメ−ト(HOBACPC)および４−Ｏ−（２−メチル）−
ブチル−レゾルシリデン−４’−オクチルアニリン(MBR
A8)等が挙げられる。

【０１１２】また、混合液晶の例としてはメルク社のＺ
ＬＩ−３６５４とチッソ石油化学社のＣＳ−１０１４、
メルク社のＺＬＩ−３６５４とＺＬＩ−４６５４−００
０などが用いられる。

【０１１３】ところで、図９に示されるように基板周辺
の両端に二つの注入口を設ければ、異なる液晶材料が乗
った液晶パネルを水平に保った状態から回転させて二つ
の注入口の高さ関係を変えることで異なる液晶材料を交
互に液晶パネルに注入することが可能になる。

【０１１４】本発明の実施例は、駆動方法として単純マ
トリクス方式、基板としてガラス基板しか挙げなかった
が、画素となる表示電極が基板上に島状に分散したアク
ティブマトリクス方式や一方の薄膜電極をＡｌ製の反射
電極としたＳｉなどの不透明な半導体基板を用いても良
い。

【０１１５】一方の基板を不透明にし、且つ一方の基板
上の薄膜電極をＡｌ、Ｃｒなどの金属で形成すると単純
マトリクス方式では薄膜電極の抵抗が下がって信号の変
形が小さくなり、アクティブマトリクス方式では抵抗だ
けでなく一画素の面積を広くすることができる。

【０１１６】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置によれば、一つの
画素に印加パルス電圧に対する閾値の異なる液晶材料を
複数種類有するため、一つの画素において、少なくとも
３つの安定状態が存在するため、階調表示が可能にな
る。

【０１１７】したがって、容易にしかも安価に階調表示
を行うことができる強誘電性液晶表示装置を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三階調型強誘電性液晶表示装置の断面
図である。

【図２】本発明の三階調型強誘電性液晶表示装置の画素
の配置平面図である。

【図３】本発明の三階調型強誘電性液晶表示装置の光透
過率特性図である。

【図４】本発明の三階調型強誘電性液晶表示装置の画素
の光透過分布図である。

【図５】本発明の四階調型強誘電性液晶表示装置の断面
図である。

【図６】本発明の四階調型強誘電性液晶表示装置の画素
の配置平面図である。

【図７】本発明の四階調型強誘電性液晶表示装置の光透
過率特性図である。

【図８】本発明の四階調型強誘電性液晶表示装置の画素
の光透過分布図である。

【図９】本発明の強誘電性液晶表示装置の液晶の分離材
の平面図である。

【図１０】カイラルスメクティック液晶の螺旋配置図で
ある。

【図１１】強誘電性液晶の双安定性配置図である。

【図１２】強誘電性液晶表示装置の光透過率特性図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 対向基板 ３ 液晶分子 ４ 層 ５ 双極子 ６ 上向きの電界 ７ 下向きの電界 ８ 閾値 ９ 薄膜電極 １０ 偏光板 １１ 配向膜 １２ 分離材 １３ シール剤 １４ ＦＬＣ−Ａ １５ ＦＬＣ−Ｂ １６ 画素ａ １７ 画素ｂ １８ Ｖｔｈａ １９ Ｖｔｈｂ ２０ ＦＬＣ−Ｃ ２１ ＦＬＣ−Ｄ ２２ 画素ｃ ２３ 画素ｄ ２４ 注入口ａ ２５ 注入口ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 置田 雄二 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が透明な基板から形成さ
   れ、その内面に薄膜電極を有する液晶表示装置におい
   て、一画素が複数個に分割されており、分割された該一
   画素に電気光学特性の異なる液晶が封入されていること
   を特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 二分割された一画素の面積比が１：１で
   あることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 二分割された一画素の面積比が１：２で
   あることを特徴とする請求項１の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 相転移温度の異なる液晶が用いられるこ
   とを特徴とする請求項１の液晶表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 薄膜電極上に柱状の分離材が形成される
   ことを特徴とする請求項１の液晶表示装置の製造方法。