JPH0822034A - 反強誘電性液晶表示装置 - Google Patents
反強誘電性液晶表示装置Info
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- JPH0822034A JPH0822034A JP15606594A JP15606594A JPH0822034A JP H0822034 A JPH0822034 A JP H0822034A JP 15606594 A JP15606594 A JP 15606594A JP 15606594 A JP15606594 A JP 15606594A JP H0822034 A JPH0822034 A JP H0822034A
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- antiferroelectric liquid
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- antiferroelectric
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光シャッタや表示装置等に用いられる液晶素子
に関するもので、反強誘電性液晶材料の高温の液体状態
から低温側のスメクチックＡ相への転移が２次転移であ
ることにより、良好な配向が得られ高いコントラストを
得ることができる反強誘電性液晶表示装置をする。 【構成】上下基板１、２上には透明電極５、絶縁膜３、
配向膜４を形成している。配向膜としてポリイミドをス
ピンナーで約４０〜６０ｎｍの厚みになる条件で塗布
し、約２２０℃で焼成してから上下基板とも同方向に平
行ラビング処理をした。上記のセルに液晶材料６として
液体からスメクチック相への転移が２次転移であるよう
な反強誘電性液晶(SmCA* )を使用する。
に関するもので、反強誘電性液晶材料の高温の液体状態
から低温側のスメクチックＡ相への転移が２次転移であ
ることにより、良好な配向が得られ高いコントラストを
得ることができる反強誘電性液晶表示装置をする。 【構成】上下基板１、２上には透明電極５、絶縁膜３、
配向膜４を形成している。配向膜としてポリイミドをス
ピンナーで約４０〜６０ｎｍの厚みになる条件で塗布
し、約２２０℃で焼成してから上下基板とも同方向に平
行ラビング処理をした。上記のセルに液晶材料６として
液体からスメクチック相への転移が２次転移であるよう
な反強誘電性液晶(SmCA* )を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は表示装置等に用いられる
液晶表示パネル及び液晶表示装置に関し、特に反強誘電
性液晶表示装置に関するものである。
液晶表示パネル及び液晶表示装置に関し、特に反強誘電
性液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、次世代液晶としてカイラルスメク
チックＣ相に代表される強誘電性を示す液晶材料を用い
た強誘電性液晶表示装置の開発が盛んに行われている。
図４にカイラルスメクチックＣ相を用いた強誘電性液晶
表示装置の動作原理図を示す。図４において、８は＋θ
傾いた強誘電性液晶分子、９は紙面裏方向を向いた自発
分極、１０は−θ傾いた強誘電性液晶分子、１１は紙面
表方向を向いた自発分極、１２は偏光板の方向である。
カイラルスメクチックＣ相に於いては液晶分子は層構造
をなし、層放線に平行ならせん軸に対して捻れを生じる
ようになる。一般に使用されている強誘電性液晶表示装
置に於いてはそのらせんはらせんに対して充分に薄いセ
ル中（１〜２ｕｍ）に封入されている為螺旋が解け図４
(a) に示すように２つの限られた状態が安定になる。こ
の強誘電性液晶パネルに印加する電界の極性を反転させ
ることで、自発分極が反転し図４(b)(c)の様にこの２つ
の状態間のスイッチングを行ない表示を行っている。し
かし、この表示方式は２状態しか安定に取らないため中
間調が取りにくい等実用面では多くの問題点を残してい
るのが現状である。
チックＣ相に代表される強誘電性を示す液晶材料を用い
た強誘電性液晶表示装置の開発が盛んに行われている。
図４にカイラルスメクチックＣ相を用いた強誘電性液晶
表示装置の動作原理図を示す。図４において、８は＋θ
傾いた強誘電性液晶分子、９は紙面裏方向を向いた自発
分極、１０は−θ傾いた強誘電性液晶分子、１１は紙面
表方向を向いた自発分極、１２は偏光板の方向である。
カイラルスメクチックＣ相に於いては液晶分子は層構造
をなし、層放線に平行ならせん軸に対して捻れを生じる
ようになる。一般に使用されている強誘電性液晶表示装
置に於いてはそのらせんはらせんに対して充分に薄いセ
ル中（１〜２ｕｍ）に封入されている為螺旋が解け図４
(a) に示すように２つの限られた状態が安定になる。こ
の強誘電性液晶パネルに印加する電界の極性を反転させ
ることで、自発分極が反転し図４(b)(c)の様にこの２つ
の状態間のスイッチングを行ない表示を行っている。し
かし、この表示方式は２状態しか安定に取らないため中
間調が取りにくい等実用面では多くの問題点を残してい
るのが現状である。
【０００３】一方、最近上記の２安定状態に加え、第３
の安定状態を有する新しい液晶相（反強誘電性液晶相）
が発見され注目を集めている(A.D.L.Chandani,et.al.,J
pn.J.Appl.Phys.,27,L729(1988))。図５に動作原理図を
示した。図５において、１３は＋θ傾いた反強誘電性液
晶分子、１４は−θ傾いた反強誘電性液晶分子である。
電界無印加状態では図５(b) に示すような液晶分子が層
放線に対して＋θ傾いた状態と−θ傾いた状態の混在状
態となる。又電界の極性により強誘電性液晶と同様に図
５(a)(c)の２安定状態を取る。結果として３安定状態を
取ることができ且つ図５に示すようなヒステリシスカー
ブを描くので中間調表示を含めた表示を行うことができ
る。
の安定状態を有する新しい液晶相（反強誘電性液晶相）
が発見され注目を集めている(A.D.L.Chandani,et.al.,J
pn.J.Appl.Phys.,27,L729(1988))。図５に動作原理図を
示した。図５において、１３は＋θ傾いた反強誘電性液
晶分子、１４は−θ傾いた反強誘電性液晶分子である。
電界無印加状態では図５(b) に示すような液晶分子が層
放線に対して＋θ傾いた状態と−θ傾いた状態の混在状
態となる。又電界の極性により強誘電性液晶と同様に図
５(a)(c)の２安定状態を取る。結果として３安定状態を
取ることができ且つ図５に示すようなヒステリシスカー
ブを描くので中間調表示を含めた表示を行うことができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
反強誘電性液晶では高温側の等方性液体から低温側のス
メクチック相への転移が１次転移であったため良好な配
向が得られないという問題があった。
反強誘電性液晶では高温側の等方性液体から低温側のス
メクチック相への転移が１次転移であったため良好な配
向が得られないという問題があった。
【０００５】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、反強誘電性液晶材料の高温側の等方性液体からスメ
クチックＡ相への転移が２次転移であり、良好な配向が
得られ高いコントラストを得ることができる反強誘電性
液晶表示装置を提供することを目的とする。
め、反強誘電性液晶材料の高温側の等方性液体からスメ
クチックＡ相への転移が２次転移であり、良好な配向が
得られ高いコントラストを得ることができる反強誘電性
液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１番目の反強誘電性液晶表示装置は、少
なくとも一方の表面に電極が形成された２枚の基板に狭
持された反強誘電性液晶を持つ反強誘電性液晶パネルに
おいて、前記反強誘電性液晶材料の高温の液体状態から
低温側のスメクチックＡ相への転移が２次転移であるこ
とを特徴とする。
め、本発明の第１番目の反強誘電性液晶表示装置は、少
なくとも一方の表面に電極が形成された２枚の基板に狭
持された反強誘電性液晶を持つ反強誘電性液晶パネルに
おいて、前記反強誘電性液晶材料の高温の液体状態から
低温側のスメクチックＡ相への転移が２次転移であるこ
とを特徴とする。
【０００７】次に本発明の第２番目の反強誘電性液晶表
示装置は、少なくとも一方の表面に電極が形成された２
枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反強誘電性
液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料の高温側
から低温側のスメクチックＡ相への降温速度がＴ（単
位：ケルビン／分）の時の示差走査熱量の転移熱のピー
ク高さをＨ１、降温速度が２Ｔ（単位：ケルビン／分）
の際の転移熱のピーク高さをＨ２としたとき、前記式
（数１）で示される範囲であることを特徴とする。
示装置は、少なくとも一方の表面に電極が形成された２
枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反強誘電性
液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料の高温側
から低温側のスメクチックＡ相への降温速度がＴ（単
位：ケルビン／分）の時の示差走査熱量の転移熱のピー
ク高さをＨ１、降温速度が２Ｔ（単位：ケルビン／分）
の際の転移熱のピーク高さをＨ２としたとき、前記式
（数１）で示される範囲であることを特徴とする。
【０００８】
【作用】前記本発明の第１番目の反強誘電性液晶表示装
置の構成によれば、少なくとも一方の表面に電極が形成
された２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反
強誘電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料
の高温の液体状態から低温側のスメクチックＡ相への転
移が２次転移であることにより、良好な配向が得られ高
いコントラストを得ることができる反強誘電性液晶表示
装置を実現できる。
置の構成によれば、少なくとも一方の表面に電極が形成
された２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反
強誘電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料
の高温の液体状態から低温側のスメクチックＡ相への転
移が２次転移であることにより、良好な配向が得られ高
いコントラストを得ることができる反強誘電性液晶表示
装置を実現できる。
【０００９】次に本発明の第２番目の反強誘電性液晶表
示装置の構成によれば、少なくとも一方の表面に電極が
形成された２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持
つ反強誘電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶
材料の高温側から低温側のスメクチックＡ相への降温速
度がＴ（単位：ケルビン／分）の時の示差走査熱量の転
移熱のピーク高さをＨ１、降温速度が２Ｔ（単位：ケル
ビン／分）の際の転移熱のピーク高さをＨ２としたと
き、前記式（数１）で示される範囲であることにより、
同様に良好な配向が得られ高いコントラストを得ること
ができる反強誘電性液晶表示装置を実現できる。
示装置の構成によれば、少なくとも一方の表面に電極が
形成された２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持
つ反強誘電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶
材料の高温側から低温側のスメクチックＡ相への降温速
度がＴ（単位：ケルビン／分）の時の示差走査熱量の転
移熱のピーク高さをＨ１、降温速度が２Ｔ（単位：ケル
ビン／分）の際の転移熱のピーク高さをＨ２としたと
き、前記式（数１）で示される範囲であることにより、
同様に良好な配向が得られ高いコントラストを得ること
ができる反強誘電性液晶表示装置を実現できる。
【００１０】図６(a) に液体からスメクチックＡ相への
転移が１次転移の場合の配向の様子を示し、図６(b) に
２次転移の場合の配向の様子を示した。ただし、図６
(a)(b)は顕微鏡写真である。この図６(a)(b)からも明ら
かなように転移が１次転移の場合は液体状態からスメク
チックＡ相に直ぐに転移するために液体中に現れた液晶
分子の長軸が揃わず良好な配向状態が得られない。一方
２次転移の場合は液体とスメクックＡ相との間に中間状
態が存在し徐々に液晶が成長する為、液体中に現れた分
子長軸方向が一方向に揃い良好な配向性を示す。又、高
いコントラストを実現するには図７に示すように層の傾
き角が小さい方が（＜２０゜）良い。図７において、１
５は上基板、１６は反強誘電性液晶層、１７は下基板で
ある。
転移が１次転移の場合の配向の様子を示し、図６(b) に
２次転移の場合の配向の様子を示した。ただし、図６
(a)(b)は顕微鏡写真である。この図６(a)(b)からも明ら
かなように転移が１次転移の場合は液体状態からスメク
チックＡ相に直ぐに転移するために液体中に現れた液晶
分子の長軸が揃わず良好な配向状態が得られない。一方
２次転移の場合は液体とスメクックＡ相との間に中間状
態が存在し徐々に液晶が成長する為、液体中に現れた分
子長軸方向が一方向に揃い良好な配向性を示す。又、高
いコントラストを実現するには図７に示すように層の傾
き角が小さい方が（＜２０゜）良い。図７において、１
５は上基板、１６は反強誘電性液晶層、１７は下基板で
ある。
【００１１】図８に反強誘電性液晶を高温側の液体から
低温側のスメクチックＡ相へ速度Ｔと２Ｔで転移させた
ときの示差走査熱量計の転移熱のピーク高さＨ１とＨ２
の定義を示した。Ｔで降温させたときのピーク高さをＨ
１、２Ｔで降温させたときの温度をＨ２と定義する。Ｎ
＝Ｈ２／Ｈ１の式のＮの値が大きいほど転移は２次に近
く、小さいほど転移は１次転移に近くなると予想される
ため、Ｎの値が大きいほど液晶の配向状態が良好になる
と考えられる。
低温側のスメクチックＡ相へ速度Ｔと２Ｔで転移させた
ときの示差走査熱量計の転移熱のピーク高さＨ１とＨ２
の定義を示した。Ｔで降温させたときのピーク高さをＨ
１、２Ｔで降温させたときの温度をＨ２と定義する。Ｎ
＝Ｈ２／Ｈ１の式のＮの値が大きいほど転移は２次に近
く、小さいほど転移は１次転移に近くなると予想される
ため、Ｎの値が大きいほど液晶の配向状態が良好になる
と考えられる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例の強誘電性液晶表示装
置について、図面を参照しながら説明する。
置について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】（実施例１）図１は本発明の一実施例を示
す反強誘電性液晶パネルの断面図である。上下基板１、
２上には透明電極５、絶縁膜３、配向膜４を形成してい
る。配向膜４として（化１）の構造を持つポリイミドを
（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）ＮＭＰで希釈した混合
溶液をスピンナーで約４０〜６０ｎｍの厚みになる条件
で塗布し、約２２０℃で焼成してから、上下基板とも同
方向に平行ラビング処理をした。また図１において、６
は液晶層、７はスペーサーである。
す反強誘電性液晶パネルの断面図である。上下基板１、
２上には透明電極５、絶縁膜３、配向膜４を形成してい
る。配向膜４として（化１）の構造を持つポリイミドを
（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）ＮＭＰで希釈した混合
溶液をスピンナーで約４０〜６０ｎｍの厚みになる条件
で塗布し、約２２０℃で焼成してから、上下基板とも同
方向に平行ラビング処理をした。また図１において、６
は液晶層、７はスペーサーである。
【００１４】
【化１】
【００１５】尚この発明は配向膜の種類、膜厚ラビング
法により大きく変わるものではない。上記のセルに液晶
材料として、高温側からの相系列が液体(Iso)→スメク
チックＡ相(SmA)→強誘電性液晶層(SmC*)→反強誘電性
液晶相(SmCA*) である反強誘電性液晶組成物Ａ（チッソ
社のCS4000）と（化２）の骨格を含み高温からの相系列
が液体(Iso)→カイラルネマチック相(N*)→スメクチッ
クＡ相(SmA)→反強誘電性液晶相(SmCA*)である反強誘電
性液晶組成物Ｂを混合しその混合系の相転移温度、転移
熱のピークの比Ｎ及び上記セルに注入したときの配向状
態を観察した。
法により大きく変わるものではない。上記のセルに液晶
材料として、高温側からの相系列が液体(Iso)→スメク
チックＡ相(SmA)→強誘電性液晶層(SmC*)→反強誘電性
液晶相(SmCA*) である反強誘電性液晶組成物Ａ（チッソ
社のCS4000）と（化２）の骨格を含み高温からの相系列
が液体(Iso)→カイラルネマチック相(N*)→スメクチッ
クＡ相(SmA)→反強誘電性液晶相(SmCA*)である反強誘電
性液晶組成物Ｂを混合しその混合系の相転移温度、転移
熱のピークの比Ｎ及び上記セルに注入したときの配向状
態を観察した。
【００１６】
【化２】
【００１７】また、配向状態の優劣を定量的に示すため
に電圧無印加状態での最も暗い状態と明るい状態のコン
トラストの測定も行った。図２に２つの組成物の混合系
の相図と図３に配向状態を示す図（顕微鏡写真）、そし
て（表１）に組成物Ｂのwt%を基準にした各混合物の測
定結果を示した。
に電圧無印加状態での最も暗い状態と明るい状態のコン
トラストの測定も行った。図２に２つの組成物の混合系
の相図と図３に配向状態を示す図（顕微鏡写真）、そし
て（表１）に組成物Ｂのwt%を基準にした各混合物の測
定結果を示した。
【００１８】
【表１】
【００１９】図３から明らかなように反強誘電性液晶材
料の配向状態は組成物Ｂの混合比率が高くなるにつれて
改善されていることが分かる。このことは（表１）のコ
ントラストを見ても明かである。又、Ｎの値は組成物Ｂ
の混合比率が高くなるにつれて大きくなっておりコント
ラストが２０以上とれる領域としてはＮがルート２＝
１．４１以上であることが分かる。
料の配向状態は組成物Ｂの混合比率が高くなるにつれて
改善されていることが分かる。このことは（表１）のコ
ントラストを見ても明かである。又、Ｎの値は組成物Ｂ
の混合比率が高くなるにつれて大きくなっておりコント
ラストが２０以上とれる領域としてはＮがルート２＝
１．４１以上であることが分かる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の第１番目の
反強誘電性液晶表示装置によれば、少なくとも一方の表
面に電極が形成された２枚の基板に狭持された反強誘電
性液晶を持つ反強誘電性液晶パネルにおいて、前記反強
誘電性液晶材料の高温の液体状態から低温側のスメクチ
ックＡ相への転移が２次転移であることにより、良好な
配向が得られ高いコントラストを得ることができる反強
誘電性液晶表示装置を実現できる。
反強誘電性液晶表示装置によれば、少なくとも一方の表
面に電極が形成された２枚の基板に狭持された反強誘電
性液晶を持つ反強誘電性液晶パネルにおいて、前記反強
誘電性液晶材料の高温の液体状態から低温側のスメクチ
ックＡ相への転移が２次転移であることにより、良好な
配向が得られ高いコントラストを得ることができる反強
誘電性液晶表示装置を実現できる。
【００２１】次に本発明の第２番目の反強誘電性液晶表
示装置によれば、少なくとも一方の表面に電極が形成さ
れた２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反強
誘電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料の
高温側から低温側のスメクチックＡ相への降温速度がＴ
（単位：ケルビン／分）の時の示差走査熱量の転移熱の
ピーク高さをＨ１、降温速度が２Ｔ（単位：ケルビン／
分）の際の転移熱のピーク高さをＨ２としたとき、前記
式（数１）で示される範囲であることにより、同様に良
好な配向が得られ高いコントラストを得ることができる
反強誘電性液晶表示装置を実現できる。
示装置によれば、少なくとも一方の表面に電極が形成さ
れた２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反強
誘電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料の
高温側から低温側のスメクチックＡ相への降温速度がＴ
（単位：ケルビン／分）の時の示差走査熱量の転移熱の
ピーク高さをＨ１、降温速度が２Ｔ（単位：ケルビン／
分）の際の転移熱のピーク高さをＨ２としたとき、前記
式（数１）で示される範囲であることにより、同様に良
好な配向が得られ高いコントラストを得ることができる
反強誘電性液晶表示装置を実現できる。
【００２２】以上述べたところから明かなように、本発
明の反強誘電性液晶表示装置は、良好な配向が得られ高
いコントラストの表示品位の高い液晶表示装置を実現で
きるものである。
明の反強誘電性液晶表示装置は、良好な配向が得られ高
いコントラストの表示品位の高い液晶表示装置を実現で
きるものである。
【図１】本発明の一実施例の反強誘電性液晶パネルの構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の一実施例の反強誘電性液晶組成物の混
合時の相図である。
合時の相図である。
【図３】本発明の一実施例の反強誘電性液晶組成物の配
向状態図である。
向状態図である。
【図４】従来の強誘電性液晶の動作原理図である。
【図５】反強誘電性液晶の動作原理図である。
【図６】反強誘電性液晶の配向状態模式図である。
【図７】反強誘電性液晶の層の角度の定義図である。
【図８】反強誘電性液晶の転移熱の定義図である。
１ 上基板 ２ 下基板 ３ 絶縁膜 ４ 配向膜 ５ 透明電極 ６ 反強誘電性液晶層 ７ スペーサー ８ ＋θ傾いた強誘電性液晶分子 ９ 紙面裏方向を向いた自発分極 １０ −θ傾いた強誘電性液晶分子 １１ 紙面表方向を向いた自発分極 １２ 偏光板の方向 １３ ＋θ傾いた反強誘電性液晶分子 １４ −θ傾いた反強誘電性液晶分子 １５ 上基板 １６ 反強誘電性液晶層 １７ 下基板
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも一方の表面に電極が形成され
た２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反強誘
電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料の高
温の液体状態から低温側のスメクチックＡ相への転移が
２次転移であることを特徴とする反強誘電性液晶表示装
置。 - 【請求項２】 少なくとも一方の表面に電極が形成され
た２枚の基板に狭持された反強誘電性液晶を持つ反強誘
電性液晶パネルにおいて、前記反強誘電性液晶材料の高
温側から低温側のスメクチックＡ相への降温速度がＴ
（単位：ケルビン／分）の時の示差走査熱量の転移熱の
ピーク高さをＨ１、降温速度が２Ｔ（単位：ケルビン／
分）の際の転移熱のピーク高さをＨ２としたとき、下記
式（数１）で示される範囲であることを特徴とする反強
誘電性液晶表示装置。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15606594A JPH0822034A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 反強誘電性液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15606594A JPH0822034A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 反強誘電性液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822034A true JPH0822034A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15619543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15606594A Pending JPH0822034A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 反強誘電性液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822034A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000039791A (ko) * | 1998-12-16 | 2000-07-05 | 김영환 | 액정 표시 장치 |
| KR100295273B1 (ko) * | 1997-05-08 | 2001-07-12 | 가시오 가즈오 | 액정표시소자와그구동방법 |
| US6791624B1 (en) | 1999-10-19 | 2004-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Television receiver image processing using display of different image quality adjusted images |
-
1994
- 1994-07-07 JP JP15606594A patent/JPH0822034A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100295273B1 (ko) * | 1997-05-08 | 2001-07-12 | 가시오 가즈오 | 액정표시소자와그구동방법 |
| KR20000039791A (ko) * | 1998-12-16 | 2000-07-05 | 김영환 | 액정 표시 장치 |
| US6791624B1 (en) | 1999-10-19 | 2004-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Television receiver image processing using display of different image quality adjusted images |
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