JPH0830809B2 - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
- Publication number
- JPH0830809B2 JPH0830809B2 JP62188906A JP18890687A JPH0830809B2 JP H0830809 B2 JPH0830809 B2 JP H0830809B2 JP 62188906 A JP62188906 A JP 62188906A JP 18890687 A JP18890687 A JP 18890687A JP H0830809 B2 JPH0830809 B2 JP H0830809B2
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- layer
- substance
- ferroelectric
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は強誘電性液晶を用いた液晶素子に関する。
［開示の概要］ 本明細書及び図面は、強誘電性液晶を用いた液晶素子
において、少なくとも一方の透明電極と液晶層の間に二
層の誘電体層を形成し、第１層を高誘電体等、第２層を
低抵抗誘電体で形成するとともに、液晶層と接する面の
少なくとも一方に一軸配向処理を施すことにより、確実
な双安定性の付与が可能な液晶素子とする技術を開示す
るものである。
において、少なくとも一方の透明電極と液晶層の間に二
層の誘電体層を形成し、第１層を高誘電体等、第２層を
低抵抗誘電体で形成するとともに、液晶層と接する面の
少なくとも一方に一軸配向処理を施すことにより、確実
な双安定性の付与が可能な液晶素子とする技術を開示す
るものである。
［従来の技術］ 強誘電性液晶（以下、FLCという）を用いた素子に双
安定性を付与するためには、クラーク（Clark）らによ
って報告された“アプライド・フィジックス・レター
ズ”（“Applied Physics Letters"）1980年，36（11）
号に述べられているように、セル厚を出来るだけ薄くす
ることが好ましい。このように液晶層の薄いセルを大量
に生産することを考えると、上下電極間のショート防止
のために絶縁層を設ける必要があり、また、液晶を均一
に配向させるには、液晶層が基板と接する面に一軸配向
処理を施すことが必要となる。そこで、従来より強誘電
性液晶を用いた液晶セルにおいては、透明基板上の少な
くとも一方に上下ショート防止層及び配向制御層を設
け、二層構造とすることが行なわれている。
安定性を付与するためには、クラーク（Clark）らによ
って報告された“アプライド・フィジックス・レター
ズ”（“Applied Physics Letters"）1980年，36（11）
号に述べられているように、セル厚を出来るだけ薄くす
ることが好ましい。このように液晶層の薄いセルを大量
に生産することを考えると、上下電極間のショート防止
のために絶縁層を設ける必要があり、また、液晶を均一
に配向させるには、液晶層が基板と接する面に一軸配向
処理を施すことが必要となる。そこで、従来より強誘電
性液晶を用いた液晶セルにおいては、透明基板上の少な
くとも一方に上下ショート防止層及び配向制御層を設
け、二層構造とすることが行なわれている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、一般的に上下ショート防止層に用いら
れている常誘電体においては、電気容量が小さいため印
加パルスのオフ後に印加パルスとは逆極性の成分が液晶
層に印加されることになり、スイッチングがスムーズに
行なわれず、双安定性が損なわれるという問題点があ
る。
れている常誘電体においては、電気容量が小さいため印
加パルスのオフ後に印加パルスとは逆極性の成分が液晶
層に印加されることになり、スイッチングがスムーズに
行なわれず、双安定性が損なわれるという問題点があ
る。
本発明は、上記従来技術における問題点を解決し、確
実な双安定性の付与を実現する液晶素子を提供すること
を目的とする。
実な双安定性の付与を実現する液晶素子を提供すること
を目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の基本構成を示す説明図である。第１図
において、液晶セル10の基板１上には透明電極２が形成
され、少なくとも一方の透明電極２上には高誘電率を有
する物質または強誘電体物質よりなる上下ショート防止
層３、及び低抵抗ポリマーよりなる配向制御層４が形成
されている。また両基板１は透明電極２が互いに対向す
るよう配置され、基板間にはFLC5が挟持されている。
において、液晶セル10の基板１上には透明電極２が形成
され、少なくとも一方の透明電極２上には高誘電率を有
する物質または強誘電体物質よりなる上下ショート防止
層３、及び低抵抗ポリマーよりなる配向制御層４が形成
されている。また両基板１は透明電極２が互いに対向す
るよう配置され、基板間にはFLC5が挟持されている。
上下ショート防止層３としては、誘電率εが測定周波
数20kHzにおいて10以上、好ましくは20以上の物質が用
いられる。層厚は50〜3000Å、特に100〜2000Åの範囲
に設定することが好ましい。
数20kHzにおいて10以上、好ましくは20以上の物質が用
いられる。層厚は50〜3000Å、特に100〜2000Åの範囲
に設定することが好ましい。
配向制御層４としては、有機系材料であればポリイミ
ド、ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、ポリエ
ステル、ナイロン等の樹脂が用いられ、一軸配向処理と
してラビング処理が施される。
ド、ポリビニルアルコール、ポリアミドイミド、ポリエ
ステル、ナイロン等の樹脂が用いられ、一軸配向処理と
してラビング処理が施される。
一軸配向処理により均一に液晶を配向させ得る物質
は、特に上記例示物質に限定されるものではなく、同様
に機能し得るものであれば、他の公知物質一般において
適用可能である。
は、特に上記例示物質に限定されるものではなく、同様
に機能し得るものであれば、他の公知物質一般において
適用可能である。
また、配向制御層４の体積抵抗値は1010Ωcm以下であ
る。
る。
［作用］ 第２図はFLCを単極性のパルスで第１の配向状態から
第２の配向状態に反転させる場合の電圧波形図である。
図において、（ａ）の駆動パルスを印加した時の液晶層
には、セル構成によって（ｂ）あるいは（ｃ）のような
波形が印加されることになる。前述したように、上下シ
ョート防止層として常誘電体を用いた時には、（ｂ）に
示すようにパルスのオフ後に印加パルスとは逆極性の成
分が液晶層に印加される。一方、本発明によるセル構成
の場合は、液晶層には（ｃ）のように駆動を助ける電圧
がパルスオフ後も続けて印加されることになり、スイッ
チングが安定して行なわれる。
第２の配向状態に反転させる場合の電圧波形図である。
図において、（ａ）の駆動パルスを印加した時の液晶層
には、セル構成によって（ｂ）あるいは（ｃ）のような
波形が印加されることになる。前述したように、上下シ
ョート防止層として常誘電体を用いた時には、（ｂ）に
示すようにパルスのオフ後に印加パルスとは逆極性の成
分が液晶層に印加される。一方、本発明によるセル構成
の場合は、液晶層には（ｃ）のように駆動を助ける電圧
がパルスオフ後も続けて印加されることになり、スイッ
チングが安定して行なわれる。
一般にFLCセルを等価回路として考えると、上下ショ
ート防止層−配向制御層−液晶層のそれぞれに対応する
コンデンサーが直列に連結した形になる。上下ショート
防止層−配向制御層の二層絶縁層の電気容量とFLC層の
電気容量との関係において、外部から印加された波形に
対する液晶層にかかる印加波形が決められ、二層絶縁層
の電気容量が大きい程双安定性が良くなる。
ート防止層−配向制御層−液晶層のそれぞれに対応する
コンデンサーが直列に連結した形になる。上下ショート
防止層−配向制御層の二層絶縁層の電気容量とFLC層の
電気容量との関係において、外部から印加された波形に
対する液晶層にかかる印加波形が決められ、二層絶縁層
の電気容量が大きい程双安定性が良くなる。
本発明において、上下ショート防止層を高誘電体ある
いは強誘電体にする理由は二層絶縁層の電気容量を大き
くするためであり、配向制御層の体積抵抗を1010Ωcm以
下にする理由は、一軸配向処理（ラビング法、斜方蒸着
法など）を施して均一な液晶の配向が得られる配向材は
一般に高抵抗であるため、低抵抗（1010Ωcm以下）にす
ることで配向制御層での抵抗分による電気容量の損失を
抑えるためである。
いは強誘電体にする理由は二層絶縁層の電気容量を大き
くするためであり、配向制御層の体積抵抗を1010Ωcm以
下にする理由は、一軸配向処理（ラビング法、斜方蒸着
法など）を施して均一な液晶の配向が得られる配向材は
一般に高抵抗であるため、低抵抗（1010Ωcm以下）にす
ることで配向制御層での抵抗分による電気容量の損失を
抑えるためである。
［実施例］ 実施例１〜６及び比較例１〜２ 第１図に示すセル構成において、上下ショート防止層
３及び配向制御層４を下記表１に示す条件で作成した。
３及び配向制御層４を下記表１に示す条件で作成した。
以上、全ての実施例及び比較例の基板にそれぞれラビ
ング処理を施した。
ング処理を施した。
次に、各基板を平行となるようにセル組みし、液晶物
質としてCS1018（チッソ（株）社製） を等方相で注入後、0.5℃／分の速度で徐冷して液晶セ
ルを得た。
質としてCS1018（チッソ（株）社製） を等方相で注入後、0.5℃／分の速度で徐冷して液晶セ
ルを得た。
このようにして得られた液晶セルを用い、そのスイッ
チング特性を観測した。双安定性の評価は、第３図
（ａ）に示すような単極性パルスの極性を交互に変化さ
せ、パルスオフ後の液晶の挙動を調べた。なお、液晶セ
ルは２枚の偏光板を直交ニコルに挟んで配置し、そのセ
ルに上記（ａ）のパルスを印加した。
チング特性を観測した。双安定性の評価は、第３図
（ａ）に示すような単極性パルスの極性を交互に変化さ
せ、パルスオフ後の液晶の挙動を調べた。なお、液晶セ
ルは２枚の偏光板を直交ニコルに挟んで配置し、そのセ
ルに上記（ａ）のパルスを印加した。
実施例１〜６のセルについて光学応答をホトマルチメ
ーターで検知したところ、良好な双安定性を得ることが
できた。その中の代表例として、実施例１のセルにおけ
る光学応答を第３図（ｂ）に示す。（ｂ）においては、
パルスオフ後の液晶状態がパルスで規定された状態を保
っており、双安定性を示すことが確認された。
ーターで検知したところ、良好な双安定性を得ることが
できた。その中の代表例として、実施例１のセルにおけ
る光学応答を第３図（ｂ）に示す。（ｂ）においては、
パルスオフ後の液晶状態がパルスで規定された状態を保
っており、双安定性を示すことが確認された。
以上実施例１〜６については、両面に上下ショート防
止層を設けたセルについての結果であるが、実施例１〜
３については片面の基板のみに上下ショート防止層を設
けたものについても実験を行なった。片面の基板のみに
設けた場合であっても、前述した両面に設けた場合と同
様の結果が得られた。
止層を設けたセルについての結果であるが、実施例１〜
３については片面の基板のみに上下ショート防止層を設
けたものについても実験を行なった。片面の基板のみに
設けた場合であっても、前述した両面に設けた場合と同
様の結果が得られた。
比較例1,2のセルについて光学応答をホトマルチメー
ターで検知したところ、双安定性は得られなかった。比
較例１のセルにおける印加パルス及び光学応答を第４図
に示す。第４図（ｂ）においては、パルスオフ後の液晶
状態がパルスで規定された状態に保たれておらず、逐次
減少する傾向を示しており、双安定性が実現されていな
いことが確認された。
ターで検知したところ、双安定性は得られなかった。比
較例１のセルにおける印加パルス及び光学応答を第４図
に示す。第４図（ｂ）においては、パルスオフ後の液晶
状態がパルスで規定された状態に保たれておらず、逐次
減少する傾向を示しており、双安定性が実現されていな
いことが確認された。
［発明の効果］ 施例１のセルにおける光学応答を第３図（ｂ）に示す。
（ｂ）においては、パルスオフ後の液晶状態がパルスで
規定された状態を保っており、双安定性を示すことが確
認された。
（ｂ）においては、パルスオフ後の液晶状態がパルスで
規定された状態を保っており、双安定性を示すことが確
認された。
以上実施例１〜６については、両面に上下ショート防
止層を設けたセルについての結果であるが、実施例１〜
３については片面の基板のみに上下ショート防止層を設
けたものについても実験を行なった。片面の基板のみに
設けた場合であっても、前述した両面に設けた場合と同
様の結果が得られた。
止層を設けたセルについての結果であるが、実施例１〜
３については片面の基板のみに上下ショート防止層を設
けたものについても実験を行なった。片面の基板のみに
設けた場合であっても、前述した両面に設けた場合と同
様の結果が得られた。
比較例1,2のセルについて光学応答をホトマルチメー
ターで検知したところ、双安定性は得られなかった。比
較例１のセルにおける印加パルス及び光学応答を第４図
に示す。第４図（ｂ）においては、パルスオフ後の液晶
状態がパルスで規定された状態に保たれておらず、逐次
減少する傾向を示しており、双安定性が実現されていな
いことが確認された。
ターで検知したところ、双安定性は得られなかった。比
較例１のセルにおける印加パルス及び光学応答を第４図
に示す。第４図（ｂ）においては、パルスオフ後の液晶
状態がパルスで規定された状態に保たれておらず、逐次
減少する傾向を示しており、双安定性が実現されていな
いことが確認された。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、二層の絶縁層
の第１層を高誘電体等で形成し、第２層を低抵抗誘電体
で形成することにより、絶縁層の電気容量を大きくする
ことができるため、液晶層に対して確実な双安定性が付
与されることになり、液晶のスイッチングをよりスムー
ズなものとすることが可能となる。
の第１層を高誘電体等で形成し、第２層を低抵抗誘電体
で形成することにより、絶縁層の電気容量を大きくする
ことができるため、液晶層に対して確実な双安定性が付
与されることになり、液晶のスイッチングをよりスムー
ズなものとすることが可能となる。
第１図は本発明の基本構成を示す説明図、第２図は駆動
パルスの電圧波形図、第３図及び第４図は実施例，比較
例における印加波形と光学応答との関係を示す図であ
る。 1:基板、2:透明電極、3:上下ショート防止層、4:配向制
御層、5:強誘電性液晶（FLC）、10:液晶セル。
パルスの電圧波形図、第３図及び第４図は実施例，比較
例における印加波形と光学応答との関係を示す図であ
る。 1:基板、2:透明電極、3:上下ショート防止層、4:配向制
御層、5:強誘電性液晶（FLC）、10:液晶セル。
フロントページの続き (72)発明者 羽生 由紀夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−170726（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】透明電極を設けた一対の基板間に液晶物質
を挟持してなるセル構造の液晶素子において、少なくと
も一方の透明電極と液晶層の間に二層の誘電体層が形成
され、透明電極側から第１層が高誘電率を有する物質ま
たは強誘電体物質からなる層であり、第２層が体積抵抗
値が1010Ωcm以下である低抵抗ポリマーからなる層であ
って、且つ前記液晶層との界面には一軸配向処理が施さ
れていることを特徴とする液晶素子。 - 【請求項２】前記第２層の一軸配向処理がラビング処理
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
液晶素子。 - 【請求項３】前記第１層の高誘電率を有する物質または
強誘電体物質が、チタン酸化物、チタン酸化合物、ある
いはこれらを一成分含んだ多成分物質であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の液晶素子。 - 【請求項４】前記第１層の高誘電率を有する物質または
強誘電体物質の誘電率が、測定周波数20kHzにおいて20
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第３項に記載の液晶素子。 - 【請求項５】前記液晶物質が強誘電性液晶であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項に記載の
液晶素子。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62188906A JPH0830809B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 液晶素子 |
| EP88109392A EP0294852B1 (en) | 1987-06-12 | 1988-06-13 | Ferroelectric liquid crystal device |
| ES88109392T ES2080046T3 (es) | 1987-06-12 | 1988-06-13 | Dispositivo de cristal liquido ferroelectrico. |
| AT88109392T ATE131290T1 (de) | 1987-06-12 | 1988-06-13 | Vorrichtung mit einem ferroelektrischen flüssigkristall. |
| DE3854751T DE3854751T2 (de) | 1987-06-12 | 1988-06-13 | Vorrichtung mit einem ferroelektrischen Flüssigkristall. |
| US07/415,971 US5165076A (en) | 1987-06-12 | 1989-10-02 | Ferroelectric liquid crystal device with particular primer alignment, and liquid crystal layers |
| US07/702,124 US5099344A (en) | 1987-06-12 | 1991-05-16 | Ferroelectric liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62188906A JPH0830809B2 (ja) | 1987-07-30 | 1987-07-30 | 液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6433526A JPS6433526A (en) | 1989-02-03 |
| JPH0830809B2 true JPH0830809B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=16231954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62188906A Expired - Fee Related JPH0830809B2 (ja) | 1987-06-12 | 1987-07-30 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830809B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05273528A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Nippon Kasei Chem Co Ltd | 液晶デバイス及びその製造法 |
| JP4961151B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2012-06-27 | 株式会社リコー | 光路偏向素子及び画像表示装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718990B2 (ja) * | 1985-01-24 | 1995-03-06 | キヤノン株式会社 | 液晶セル |
-
1987
- 1987-07-30 JP JP62188906A patent/JPH0830809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6433526A (en) | 1989-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |