JPH09269512A - 液晶表示素子とその駆動方法 - Google Patents

液晶表示素子とその駆動方法

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JPH09269512A
JPH09269512A JP7998796A JP7998796A JPH09269512A JP H09269512 A JPH09269512 A JP H09269512A JP 7998796 A JP7998796 A JP 7998796A JP 7998796 A JP7998796 A JP 7998796A JP H09269512 A JPH09269512 A JP H09269512A
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悟郎 齋藤
Yasuharu Onishi
康晴 大西
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速応答可能な液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 液晶配向処理のなされた第１の透明電極
基板と一定の間隔を隔てて配置された液晶配向処理のな
された第２の透明電極基板との間に強誘電性液晶が挟持
され、第１および第２の透明電極基板に偏光板が具備さ
れている液晶表示素子において、第１の透明電極と第２
の透明電極間に電圧を印加することによって、強誘電性
液晶分子のコンホメーション（立体構造）の変化に伴う
屈折率異方性の変化を引き起こし、光透過率を変化させ
ることを特徴とする液晶表示素子である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速応答性に優れ
た液晶表示素子、及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、ラップトップ・ノート
型パソコンや情報携帯端末等の表示素子として多く用い
られており、更なる低電圧駆動、高速応答性、高信頼性
等が求められている。中でも、高速応答性（応答速度）
は動画再生における画質を左右する重要なパラメターで
ある。
【０００３】従来の強誘電性液晶を用いた液晶表示素子
は、表面安定化強誘電性液晶（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔａ
ｂｉｌｉｚｅｄ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑ
ｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ：ＳＳＦＬＣ）モードの素子
（たとえば、特開昭５６−１０７２１６号公報、特開昭
５９−１１８７４４号公報など）や、螺旋ピッチの変化
を利用した（Ｄｅｆｏｒｍｅｄ Ｈｅｌｉｃａｌ Ｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ：ＤＨＦ）モードを用いた液晶表示素子の開発が進め
られているが、これらの表示モードではいずれも液晶分
子全体の運動（配向の変化）を利用しているので（図
１）、応答速度が数十μｓ程度である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示素子の
応答速度は、ネマチック液晶を用いたツイステッドネマ
チック液晶モードでは、十数ｍｓ程度、強誘電性液晶を
を用いた表面安定化強誘電性液晶モードでは、数十μｓ
程度であり、高精細・動画表示可能な表示素子は開発さ
れていない。そこで、より高速応答可能な液晶表示素子
が望まれている。
【０００５】本発明の目的は、高速応答可能な液晶表示
素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶配向処理
のなされた第１の透明電極基板と一定の間隔を隔てて配
置された液晶配向処理のなされた第２の透明電極基板と
の間に強誘電性液晶が挟持され、第１および第２の透明
電極基板に偏光板が具備されている素子において、第１
の透明電極と第２の透明電極間に電圧を印加することに
よって、強誘電性液晶分子のコンホメーション（立体構
造）の変化に伴う屈折率異方性の変化を引き起こし、光
透過率を変化させることを特徴とする液晶表示素子であ
る。
【０００７】本発明は、前記従来の液晶分子全体の運動
ではなく、液晶分子の一部のコンホメーション変化のみ
を引き起こすことによって、従来の液晶表示モードより
も高速応答を可能にするものである（図２）。
【０００８】このようなスイッチング動作を示す強誘電
性液晶材料としては、例えば、骨格部分や不斉炭素を有
する末端基部分に−ＣＨ2 −や−ＣＨ2 Ｏ−等の連結基
を持ち、不斉炭素を有する末端基部分に大きな双極子モ
ーメントを持つ化合物を含む強誘電性液晶材料を挙げる
ことができる。第１の透明電極基板と一定の間隔を隔て
て配置された液晶配向処理のなされた第２の透明電極基
板との間隔を強誘電性液晶のラセンピッチよりも小さく
することによって、強誘電性液晶を螺旋ピッチを解消
し、安定したスイッチング特性を得ることができる。
【０００９】また、液晶相に印加される電圧が［Ｋ／
（Ｐｓ・Ｅ）］1/2 ＞ｄの条件を満たすことにより、よ
り安定したスイッチング特性を得ることができる。さら
に、液晶表示素子に印加される電圧を１μｓ以下のパル
ス電圧にすることによって、液晶分子全体の一方の安定
状態からもう一方の安定状態への転移を押さえることが
でき、液晶表示素子のコントラストを上昇させることが
できる。
【００１０】本発明における透明電極基板に施される配
向処理方法としては、通常の配向処理、例えばポリイミ
ド薄膜などの有機高分子薄膜のラビング処理、ＳｉＯ斜
め蒸着などが適用できる。また、第１または第２の透明
電極基板の電極に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ
Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチン
グ素子を設置することもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例によりさら
に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１２】以下の実施例における液晶表示素子は、配
向膜としてポリイミドを塗布し、表面をラビングして平
行配向処理を施した２枚の透明電極を間隔２μm で張り
合わせ、強誘電性液晶を真空封入したものである。
【００１３】
【実施例】
（比較例１）強誘電性液晶として、自発分極Ｐｓ＝０．
９６ｎＣ／cm2 、弾性定数の平均Ｋ＝１２．１ｐＮの物
性を有する強誘電性液晶を用いた液晶表示素子を作成し
た。本液晶表示素子を２枚の直交する偏光子の間に設置
し、パルス幅２μｓ、１０Ｖの電圧を１０ｍｓ間隔で印
加した場合、この液晶表示素子は表面安定化強誘電性液
晶スイッチングを示し、応答速度はτ＝８４μｓであっ
た。なお、応答速度は、透過率の最大値を１００％とし
た時、透過率が１００％から１０％に変化するのに要す
る時間である。
【００１４】（実施例１）比較例１と同様の液晶表示素
子を２枚の直交する偏光子の間に設置し、パルス幅５０
０ｎｓ、０〜０．５Ｖの電圧を印加した場合、透過率−
電圧曲線が得られた（図３：透過率の最大値を１００
％、最小値を０％とする）。この時、透過率が９０％を
示す印加電圧をＶ90、透過率が１０％を示す印加電圧を
Ｖ10とするとＶ10＝０．１２Ｖ，Ｖ90＝０．２６Ｖであ
った。また、透過率が１００％から１０％に変化するの
に要する時間をτｏｎ、透過率が０％から９０％に変化
するのに要する時間をτｏｆｆとするとτｏｎ＝１．７
μｓ，τｏｆｆ＝１６．４μｓであった。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、新規な液晶表示素子を提供す
るものであり、実施例に示したように、従来の液晶表示
素子に比べ、著しく高速な応答速度を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面安定化強誘電性液晶モードを示した図であ
る。
【図２】本発明のモードを示した図である。
【図３】本発明における液晶表示素子の透過率−電圧曲
線を示した図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液晶配向処理のなされた第１の透明電極基
    板と一定の間隔を隔てて配置された液晶配向処理のなさ
    れた第２の透明電極基板との間に強誘電性液晶が挟持さ
    れ、第１および第２の透明電極基板に偏光板が具備され
    ている液晶表示素子において、第１の透明電極と第２の
    透明電極間に電圧を印加することによって、強誘電性液
    晶分子のコンホメーション（立体構造）の変化に伴う屈
    折率異方性の変化を引き起こし、光透過率を変化させる
    ことを特徴とする液晶表示素子。
  2. 【請求項２】液晶配向処理のなされた第１の透明電極基
    板と一定の間隔を隔てて配置された液晶配向処理のなさ
    れた第２の透明電極基板との間隔が強誘電性液晶のラセ
    ンピッチよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の
    液晶表示素子。
  3. 【請求項３】液晶配向処理のなされた第１の透明電極基
    板と一定の間隔を隔てて配置された液晶配向処理のなさ
    れた第２の透明電極基板との間に強誘電性液晶が挟持さ
    れ、第１および第２の透明電極基板に偏光板が具備され
    ている液晶表示素子において、前記第１の透明電極基板
    と前記第２の透明電極基板との間に下記一般式（１）の
    条件を満たす電圧が印加することを特徴とする液晶表示
    素子の駆動方法。 ［（Ｋ／Ｐｓ・Ｅ）］1/2 ＞ｄ （１） （Ｋ、Ｐｓ：前記強誘電性液晶の弾性定数の平均および
    自発分極 Ｅ：液晶素子に印加される電界強度 ｄ：第１の透明電極基板と第２の透明電極基板との間の
    間隔）
  4. 【請求項４】印加される電圧のパルス幅が１μｓ以下で
    あることを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子の駆
    動方法。
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