JPS5913725B2 - How a liquid crystal display cell works - Google Patents

How a liquid crystal display cell works

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JPS5913725B2
JPS5913725B2 JP52009301A JP930177A JPS5913725B2 JP S5913725 B2 JPS5913725 B2 JP S5913725B2 JP 52009301 A JP52009301 A JP 52009301A JP 930177 A JP930177 A JP 930177A JP S5913725 B2 JPS5913725 B2 JP S5913725B2
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JP
Japan
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liquid crystal
cell
state
alternating potential
dynamic scattering
Prior art date
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Application number
JP52009301A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5396856A (en
Inventor
ウイリアム・アルデン・クロスランド
ジヨセフ・ハウリゲン・モリシイ
バ−バラ・ニ−ドハム
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International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS5396856A publication Critical patent/JPS5396856A/en
Publication of JPS5913725B2 publication Critical patent/JPS5913725B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、正の誘電異方性を持つスメクチツク液晶を使
用した動的散乱液晶表示セルに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a dynamic scattering liquid crystal display cell using a smectic liquid crystal with positive dielectric anisotropy.

動的散乱液晶表示セルとしては一般にネマチツク液晶セ
ルが使用されている。
A nematic liquid crystal cell is generally used as a dynamic scattering liquid crystal display cell.

このネマチツク液晶表示セルには負の誘電異方性を持つ
ネマチツク物質が使用されており、エネルギーを与えな
い状態でホメオトロピツク配列を示し透明であるが、電
場下では液晶分子の電場による回動に基く動的散乱によ
り濁つた状態となる。本発明においては液晶としてスメ
クチツク物質が使用され、誘電率分布の関係で正の誘電
異方性を持つスメクチツク物質が使用される。スメクチ
ツク液晶を表示セルに利用することは例えば特開昭47
−36886号公報に記載されている。
This nematic liquid crystal display cell uses a nematic material with negative dielectric anisotropy, and when no energy is applied, it exhibits a homeotropic alignment and is transparent, but under an electric field, the liquid crystal molecules rotate due to the electric field. Dynamic scattering results in a cloudy state. In the present invention, a smectic material is used as the liquid crystal, and a smectic material having positive dielectric anisotropy due to the dielectric constant distribution is used. For example, the use of smectic liquid crystal in display cells was introduced in Japanese Patent Application Laid-open No. 47 (1973).
It is described in the publication No.-36886.

同公報第2頁に記載されているようにスメクチツク液晶
は従来ほとんど利用されていない。それはスメクチツク
液晶が粘度が高く電場によつて分子が容易に移動、回転
をしないためである。同公報に記載された表示セルにお
いては強い電場を加えることによつて動的散乱を生成し
、その状態はその電場を除去した後も持続されているが
、動的散乱を電気的に消失させることができないために
消去は液晶を加熱することによつて行われている。通常
のネマチツク液晶表示セルでは電場により動的散乱状態
にしても電場を除去するともとの透明状態に復帰するか
ら表示状態を保持することはできないが、表示とその消
去を電気的に制御することは可能である。
As described on page 2 of the same publication, smectic liquid crystals have hardly been used in the past. This is because the smectic liquid crystal has a high viscosity and its molecules do not easily move or rotate under the influence of an electric field. In the display cell described in the publication, dynamic scattering is generated by applying a strong electric field, and this state persists even after the electric field is removed, but the dynamic scattering is electrically eliminated. Since this is not possible, erasing is performed by heating the liquid crystal. In a normal nematic liquid crystal display cell, even if it is put into a dynamic scattering state by an electric field, it returns to its original transparent state when the electric field is removed, so it cannot maintain the display state, but display and erasure can be electrically controlled. is possible.

しかしながら上記公報記載の表示セルのように電場によ
り生成された動的散乱状態が電場の除去後も保持されて
いる場合には電気的にそれを消去する手段は知られてい
ないために加熱を利用する以外に消去方法はない。本発
明はスメクチツク液晶についての新しい現象の発見に基
いて、電場の除去後も表示すなわち散乱状態が持続して
いる液晶表示セルにおいて、表示すなわち書込みと消去
を全て電気的に行うことのできるようにしたものである
However, when the dynamic scattering state generated by the electric field is maintained even after the electric field is removed, as in the display cell described in the above publication, there is no known means to erase it electrically, so heating is used. There is no other way to delete it. The present invention is based on the discovery of a new phenomenon in smectic liquid crystals, and is based on the discovery of a new phenomenon in smectic liquid crystals, which enables display, or writing, and erasing to be performed entirely electrically in a liquid crystal display cell in which the display, or scattering state, continues even after the electric field is removed. This is what I did.

すなわち、本発明者は、エネルギーを与えない状態でホ
メオトロピツク配列をしている正の誘電異方性を有する
スメクチツク液晶よりなる表示セルが或る閾値以上の交
番電位を与えられることによつて液晶分子の回転による
渦状の動的散乱が生成され、前記交番電位の除去後も散
乱状態が保持され、さらにこの状態で最初の交番電位と
振幅、周波数の一方、或は双方が異なる第2の交番電位
を供給することにより動的散乱が消失しもとのホメオト
ロピツク配列に戻ることを発見した。
That is, the present inventor discovered that when a display cell made of a smectic liquid crystal having homeotropic alignment and positive dielectric anisotropy in a state in which no energy is applied is applied with an alternating potential above a certain threshold, liquid crystal molecules A spiral dynamic scattering is generated by the rotation of the alternating potential, and the scattering state is maintained even after the alternating potential is removed, and in this state, a second alternating potential is generated which differs in amplitude, frequency, or both from the first alternating potential. It was discovered that by supplying

このような現象は従来全く知られていなかつた現象であ
る。本発明はこの現象を利用することによつて書込み(
動的散乱状態)状態を電位除去後も長時間保持すること
ができ、しかも書込み、消去(透明状態)を異なる交番
電位の供給により全て電気的に制御できる液晶表示セル
を得たものである。本発明の表示セルにおいては交番電
位が除去されると渦模様の動的散乱は焦円錐形(FOc
alcOnic)の散乱モードに変化し、そのまま散乱
状態が保持されるから書込み状態がそのまま保存される
Such a phenomenon was completely unknown in the past. The present invention utilizes this phenomenon to write (
The present invention provides a liquid crystal display cell that can maintain a dynamic scattering state for a long time even after the potential is removed, and can electrically control writing and erasing (transparent state) by supplying different alternating potentials. In the display cell of the present invention, when the alternating potential is removed, the dynamic scattering of the swirl pattern becomes a focal cone (FOc).
alcOnic) scattering mode, and the scattering state is maintained as it is, so the written state is preserved as is.

本発明生液晶表示セルはホメオトロピツク配列を誘導す
る媒質を具備しており、それによつて上記のような作用
がさらに助長されている。
The living liquid crystal display cell of the present invention is equipped with a medium that induces homeotropic alignment, thereby further promoting the above-mentioned effects.

ホメォトロピツク配列を誘導する媒質はスメクチツク液
晶中に分散され、或はセル内面に層として被覆される。
以下に、本発明を望ましい形で実施した動的散乱、スメ
クチツク液晶表示セルを記載する。
The medium inducing homeotropic alignment is dispersed in the smectic liquid crystal or coated as a layer on the inner surface of the cell.
Below, a dynamic scattering, smectic liquid crystal display cell embodying the present invention in a preferred manner is described.

第1図に示す2枚のガラス板1,2は、動的散乱をする
ネマチツク表示セルに通常用いられるよぅに、例ぇばイ
ンジウム−スズの酸化物製の透明電極3,4を備える。
次に、両電極板の表面はネマチツク・セルにホメオトロ
ピツク配列を提供するために普通使用されている極性表
面活性剤であるヘキサデシル・トリメチル臭化アンモニ
ウム(HexadecyltrimetkglammO
niumbrOmide)を被覆することが望ましい。
この被覆は前記表面活性剤の溶液中に電極表面をくり返
し浸漬することによつて行なう。次に、2つの電極板は
エポキシ製の端部シール5で固定し、さらにその内部6
に正の誘電異方性(εォ=11.ε1−5)を持つスメ
チツク材料(4)である4−シアン−4′−n−オクチ
ル・ビフエニルを充てんする。
The two glass plates 1, 2 shown in FIG. 1 are provided with transparent electrodes 3, 4, for example made of indium-tin oxide, as is customary in nematic display cells with dynamic scattering.
The surfaces of both electrode plates were then coated with Hexadecyltrimethlammonium oxide, a polar surfactant commonly used to provide homeotropic alignment in nematic cells.
It is desirable to coat with niumbrOmide).
This coating is carried out by repeatedly dipping the electrode surface into a solution of the surfactant. Next, the two electrode plates are fixed with an epoxy end seal 5, and the inner 6
is filled with 4-cyan-4'-n-octyl biphenyl, which is a smectic material (4) having positive dielectric anisotropy (ε=11.ε1-5).

生成の液晶層6の厚さは端部シール5の厚さにより決ま
り、典型的には約20μmの厚さである。液晶層の適切
な厚さの選択はいくつかの要素で決まる。
The thickness of the resulting liquid crystal layer 6 is determined by the thickness of the end seal 5 and is typically approximately 20 μm thick. Selection of the appropriate thickness of the liquid crystal layer depends on several factors.

例えば、切換閾電圧(Switchingthreth
OldVOltage)および切換速度は共に液晶層の
厚さが小さくなると減少する。一方、そのような変化は
散乱の相対比が減少し切換電場の強さが増すという欠点
をもつ。後者は切換電場の強さを液体の誘電破壊値に近
づける作用をする。従つて、例えば前記のスメクチツク
材料では10μmの厚さの層を持つセルを切換えること
が可能であることがわかつた。しかし該セルは電圧が高
過ぎると非可逆的破壊をする。厚さ61tmの層のセル
は切換閏に達する前に破壊することがわかつた。これと
は別の構造のセルにおいて、液晶に適当な極性表面活性
剤、例えば商品名ベルスアミド(Versamid)−
100で市販されている低粘度ポリアミド樹脂を添加す
ることによつてホメオトロピツク配列が得られる。この
表面活性剤の濃度は0.1%が適当であることがわかつ
た。セル壁にそれを直接付加するよりも液晶に表面活性
剤を添加することの利点は、セルを最初に作製できるこ
とである。これがガラス・フリツト端部シールの使用を
可能にする。最初に述べた構造では、表面活性剤が代表
的なガラス・フリツトの焼成温度に耐えれないためにエ
ボキシ・シールを使用した。第3の構造のセルは表面活
性剤を使用しないで、その代りにホメオトロピツク配列
を誘導する蒸着層にたよる。かつて、液晶の平行均一配
列をさせるのに傾斜蒸着が知られていた。しかし適当な
材料、例えば一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、アルミナま
たはチタニアを板面に対して垂直に入射するように蒸着
するとホメオトロピツク配列をもたらすことが知られて
いる。アルミナまたはチタニアの蒸着の場合に面に対し
て30ナ傾斜の蒸着もホメオトロピツク配列をもたらす
。ホメオトロピツク配列をもたらすこれら蒸着層は典型
的なガラス・フリツトの焼成温度に耐えうる、従つて、
エポキシ端部シールは必要ならばガラス・フリツト端部
シールと取り替えることができる。普通、これらセルの
1つを最初に作製した時の液晶はほぼ全部がホメオトロ
ピツクに整列するが、小さな散乱中心が多数存在する。
For example, the switching threshold voltage (Switchingthreth
(OldVOltage) and the switching speed both decrease as the thickness of the liquid crystal layer decreases. On the other hand, such a change has the disadvantage that the relative proportion of scattering decreases and the strength of the switching field increases. The latter serves to bring the strength of the switching field closer to the dielectric breakdown value of the liquid. It has thus been found that, for example, with the above-mentioned smectic material it is possible to switch cells with a layer thickness of 10 μm. However, the cell irreversibly breaks down if the voltage is too high. It has been found that cells with a layer thickness of 61 tm break down before reaching the switching jump. In an alternative cell structure, a polar surfactant suitable for liquid crystals, such as Versamide (trade name)-
A homeotropic arrangement is obtained by adding a low viscosity polyamide resin commercially available under 100%. It has been found that a suitable concentration of this surfactant is 0.1%. The advantage of adding a surfactant to the liquid crystal over adding it directly to the cell walls is that the cell can be made first. This allows the use of glass frit end seals. In the first described construction, an epoxy seal was used because the surfactant could not withstand the firing temperatures of typical glass frits. A third structure of cells does not use surfactants, but instead relies on a deposited layer to induce homeotropic alignment. In the past, tilted deposition was known to produce parallel and uniform alignment of liquid crystals. However, it is known that the deposition of suitable materials, such as silicon monoxide, silicon dioxide, alumina or titania, with incidence perpendicular to the surface of the plate results in homeotropic alignment. In the case of alumina or titania deposition, a 30° tilt to the plane also results in a homeotropic alignment. These deposited layers that provide homeotropic alignment can withstand typical glass frit firing temperatures and therefore
The epoxy end seals can be replaced with glass frit end seals if necessary. Typically, when one of these cells is first made, the liquid crystals are almost entirely homeotropically aligned, but there are many small scattering centers.

これらは2つの画定主表面の小さな欠陥部に局在する小
焦円錐形ドメイン( SmallfOcal−COni
cdOmain)Q形成に起因するものと考えられる。
それらは対向電極3と4間に適当な低周波交番電位を付
加することにより消すことができる。この状態は、適当
な低周波交番電位の付加によつて動的散乱状態に切換え
ることができるが、この切換は極めてゆつくりで普通約
1時間かかるから未準備状態である。その後、セルの調
整が完了した時には、セルはホメオトロピツク配列から
動的散乱へl秒以下で切換えができる。第2図の左側の
3つの曲線はホメオトロピツク配列から動的散乱への遷
移をもたらす聞電圧(ThreshOldVOltag
e)と周波数との関係を示す。
These are small conical domains (SmallfOcal-COni) localized in small defects on the two defining major surfaces.
This is thought to be due to Q formation (cdOmain).
They can be eliminated by applying a suitable low frequency alternating potential between the opposing electrodes 3 and 4. This state can be switched to a dynamic scattering state by application of a suitable low frequency alternating potential, but this is not a ready state since this switch is very slow and typically takes about an hour. Thereafter, when the cell conditioning is complete, the cell can be switched from homeotropic alignment to dynamic scattering in less than 1 second. The three curves on the left side of Figure 2 show the threshold voltage (ThreshOldVOltag) that results in the transition from homeotropic alignment to dynamic scattering.
The relationship between e) and frequency is shown.

この閑値はまた層の厚さの関数であるから、59Itm
、31pmおよび21ttm厚さの層の曲線を示してあ
る。この図からその遷移を促進するために用いる周波数
を100Hz以下にすべきであることがわかる。その理
由は周波数が高くなると1000Hzの領域で閏電圧が
明らかに漸近的限界に急激に増大するからである。その
セルは、交番閏電位以上の電位を付加してそれを電極の
対向部間の領域全体が動的散乱状態に切換わるまで保持
することによつて準備完了となる。
Since this idle value is also a function of layer thickness, 59Itm
, 31 pm and 21 ttm thick layers are shown. It can be seen from this figure that the frequency used to promote the transition should be 100 Hz or less. The reason for this is that as the frequency increases, the leap voltage clearly increases rapidly to the asymptotic limit in the 1000 Hz region. The cell is ready by applying a potential equal to or greater than the alternating leap potential and holding it until the entire region between opposing portions of the electrodes has switched to the dynamic scattering state.

動的散乱は電極の周囲に沿つた点で核発生する傾向があ
る、そしてその後散乱の面積を徐々に広げて電極間全体
に及ぶようになる。また、電極の周囲ではなくて電極の
局在点に散乱の核を最初に生成することがあるが、これ
は局部的な欠陥点に起因すると考えられる。その散乱を
オーバーラツプ部の全面に広げるのに要する時間は少な
くともオーバーラツプ部の形状および寸法に依存する。
その部分の面積が2×2c1nのセルでは約45分後に
完全に切換わることがわかつた。セルを貫通する光の散
乱ぱ、約0.4mmの平均渦流直径をもつ渦模様の分子
回転において生じる乱れを伴う。セルを完全に調整した
後、付加電圧を標準的には約1〜数秒かけて一様にかつ
徐々に除去する(または切換閤以下の値に下げる)と、
前述の乱れた(または不規則な)散乱がなくなつてセル
は透明状態に戻る。しかし、その電圧が普通のスナツプ
・スイツチの操作で迅速に除去すると、渦状乱れの動的
散乱が多数の焦円錐形小ドメインの形成によつてもたら
される静的散乱状態に変わる。外部刺激が無い場合には
その焦円錐形ドメインが層状配列に転化する(または逆
のプロセス)傾向がないから、生成の表示装置は明らか
に無限の持続性を持つ。動的散乱状態から静的散乱状態
への遷移は一般に若干の散乱力の低下を伴う。従つて、
代表的なセルにおける動的散乱はセルに垂直入射する光
の透過量を係数16まで下げるが、電圧を動的散乱から
静的な焦円錐形散乱に代わるように除去するとその透過
量が係数16から係数10に減じることがわかつた。次
にそのセルを1000時間以上に渡つて時々検査したが
全期間に渡つて散乱強度の変化は全く見られなかつた。
焦円錐形散乱領域の消去は熱サイクルによつてできる。
Dynamic scattering tends to nucleate at points along the circumference of the electrodes, and then gradually expands the area of scattering to cover the entire distance between the electrodes. Furthermore, scattering nuclei may initially be generated at localized points on the electrode rather than around the electrode, but this is thought to be caused by local defect points. The time required to spread the scattering over the entire area of the overlap depends at least on the shape and dimensions of the overlap.
It was found that in a cell whose area is 2×2c1n, complete switching occurs after about 45 minutes. The scattering of light through the cell is accompanied by turbulence that occurs in the molecular rotation in a spiral pattern with an average swirl diameter of approximately 0.4 mm. After the cell is fully conditioned, the applied voltage is uniformly and gradually removed (or reduced to a value below the switching voltage), typically over a period of about 1 to several seconds.
The aforementioned disordered (or random) scattering disappears and the cell returns to its transparent state. However, when the voltage is quickly removed by the operation of a common snap switch, the dynamic scattering of the vortex turbulence transforms into a static scattering state brought about by the formation of multiple focal conical small domains. The production display is apparently of infinite persistence, since in the absence of external stimuli its pyroconical domains have no tendency to convert into lamellar arrangements (or the reverse process). The transition from a dynamic scattering state to a static scattering state is generally accompanied by a slight decrease in scattering power. Therefore,
Dynamic scattering in a typical cell reduces the transmission of light normal to the cell by a factor of 16, but removing the voltage from dynamic scattering to replace static focal cone scattering reduces the transmission by a factor of 16. It was found that it can be reduced by a factor of 10. The cell was then inspected from time to time over a period of over 1000 hours and no change in scattering intensity was observed over the entire period.
Elimination of the pyroconic scattering region can be achieved by thermal cycling.

これは、液晶のスメクチツク相を排除するのに十分な程
セルを加熱した後でスメクチツク相に再び戻るべくセル
の材料を十分冷却する必要がある。この方法の欠点は消
去後にセルを再び調整する必要があることである。この
方法とは別に、焦円錐形散乱領域は電極間に適当な交番
電位を付加することにより消去できる。
This requires heating the cell enough to eliminate the smectic phase of the liquid crystal and then cooling the cell material sufficiently to return to the smectic phase. The disadvantage of this method is that the cells need to be readjusted after erasing. Apart from this method, the focal cone scattering region can be eliminated by applying a suitable alternating potential between the electrodes.

第2図の右側の曲線はこの消去もたらす閾電圧と周波数
の関係を示す。この消去用閾値も前述した左側の曲線(
表示)の閾値に類似し、液晶層の厚さの関数である。従
つて3種類(59μm、31μm、21μm)の厚さの
曲線を示してある。第2図から、特に薄いセルの場合に
左側と右側の閾値曲線間には多少のオーバーラツプ部が
あることがわかる。従つて薄いセルには、右側(消去)
と左側(表示)の曲線用に同一周波数を使用できる周波
数領域がある。しかし一般に周波数の増加は消去閾値を
下げることがわかる。しかしながら、―般に消去に余り
高い周波数は望ましくない。その理由は或る限度以上の
周波数、例えば5KHzの領域であると消去が完全であ
るのでセルを再調整しなければならないからである。こ
の限界周波数以下で、消去の後に普通1秒以下の表示プ
ロセスを行なう。表示(Writing)の速度および
消去の速度は共に電圧に著しく依存することがわかつた
The curve on the right side of FIG. 2 shows the relationship between threshold voltage and frequency that results in this erasure. This erasure threshold is also the curve on the left (
(display) and is a function of the thickness of the liquid crystal layer. Therefore, curves for three thicknesses (59 μm, 31 μm, and 21 μm) are shown. It can be seen from FIG. 2 that there is some overlap between the left and right threshold curves, especially for thin cells. Therefore, for thinner cells, the right side (erased)
There is a frequency range in which the same frequency can be used for the curve on the left (displayed). However, it can be seen that an increase in frequency generally lowers the cancellation threshold. However, - in general, frequencies that are too high for cancellation are undesirable. The reason for this is that at frequencies above a certain limit, for example in the 5 KHz range, erasure is complete and cells must be readjusted. Below this limit frequency, erasing is followed by a display process that typically lasts less than 1 second. It has been found that both the writing speed and the erasing speed are significantly dependent on voltage.

従つて約20μmの厚さの液晶層を持つセルでの試験の
場合、50Hz1200V信号(R.m.s・・・・・
・2乗平均)での表示時間は約80msecであるが、
その信号強度を半分にすると表示時間は450msee
と急増する。消去の場合にはその効果は更に著しい、即
ち同じセルで1KHz1100V(R.m.s・・・・
・・)信号を用いた場合に約90msecで消去できる
が、その信号強度を半分にすると消去時間は約3.2秒
と激増する。表示および消去閾電圧並びに応答時間に関
する前述の結果はオプティカル・コーティング・ラボラ
タリ一・インコーポレーシヨン(0ptica1c0a
tingSLab0rat0riesInc.)製の透
明電極を使用のセルで得られたものである。
Therefore, when testing a cell with a liquid crystal layer approximately 20 μm thick, a 50 Hz 1200 V signal (R.m.s...
・The display time (root mean square) is approximately 80 msec, but
If the signal strength is halved, the display time will be 450 msees.
and rapidly increasing. In the case of erasing, the effect is even more remarkable, i.e. 1KHz 1100V (R.m.s...) in the same cell.
) signal, it can be erased in about 90 msec, but if the signal strength is halved, the erasing time increases dramatically to about 3.2 seconds. The aforementioned results regarding display and erase threshold voltages and response times were obtained from Optical Coatings Laboratory, Inc.
tingSLab0rat0riesInc. ) was obtained using a cell using transparent electrodes manufactured by

意外なことにセルをバルザース(Balzers)製の
透明電極を使用して作製した場合、その閾切換特性が前
述の0CLI製電極使用のセルと比較して著しく異なる
ことがわかつた。これらの特性を第3図に示す、該図に
おいて実線は0CLI電極使用のセル特性そして破線は
バルザース電極使用のセル特性を表わす。両者の相違す
る理由は良くわからないが、それらは液晶電極界面にお
ける電気一化学的相違または表面テクスチヤ一(Tex
ture)の差に少なくとも部分的に起因すると考えら
れる。もしも、そうならば、特性はホメオトロピツク配
列を得る方法の選択によつて著しく変えることもできる
。前述の結果は、ヘキサデシル・トリメチル・臭化アン
モニウムなる表面活性剤でホメオトロピツク配列を提供
するセルで得られたものである。オクチルとデシル・ビ
フエニルの共晶混合体(58(重量)%オクチル:42
(重量)%デシル)のオクチル・ビフエニル液晶材料に
代えると、スメクチツク(A)相の温度領域が5℃から
40℃へ広がること、しかしこれは切換閾電圧の増加を
伴うことがわかつた。これらスメクチツク・セルは、コ
レステリツクーネマチツク(ChOlest−Eric
−Nematic)相変化にたよるセルを改良するのと
同じ方法で改良してカラー・コントラストの表示をさせ
ることができる。
Surprisingly, it was found that when cells were fabricated using transparent electrodes manufactured by Balzers, their threshold switching characteristics were significantly different compared to cells using electrodes manufactured by 0CLI as described above. These characteristics are shown in FIG. 3, in which the solid line represents the cell characteristics using the 0CLI electrode and the broken line represents the cell characteristics using the Balzers electrode. The reason for the difference between the two is not well understood, but it may be due to electrochemical differences at the liquid crystal electrode interface or surface texture (Tex
It is believed that this is at least partially due to the difference in . If so, the properties can be significantly altered by the choice of method of obtaining the homeotropic sequence. The foregoing results were obtained in a cell providing a homeotropic arrangement with a hexadecyl trimethyl ammonium bromide surfactant. Eutectic mixture of octyl and decyl biphenyl (58 (weight)% octyl: 42
It has been found that replacing the octyl biphenyl liquid crystal material (% decyl by weight) widens the temperature range of the smectic (A) phase from 5°C to 40°C, but this is accompanied by an increase in the switching threshold voltage. These smectic cells are called cholesteric cells (ChOlest-Eric
-Nematic) can be modified to display color contrast in the same way that cells that rely on phase changes are modified.

この改良はゲスト−ホスト(Guest−HOst)相
互作用にたより、液全体の適当な多色性染料を分散する
ことから成る。一般にスメクチツクは多色性染色に対し
て良好なホストになることが期待できる、その理由は典
型的なスメクチツクは典型的なネマチツクまたはコレス
テリツクのパラメータ(〜0.7)よりも高次のパラメ
ータ(0.8)を有し、従つて染料分子を良く配列させ
てコントラストを良くするからである。
This improvement consists of dispersing the appropriate pleochroic dye throughout the liquid, relying on Guest-Host interactions. In general, smecticks can be expected to be good hosts for pleochroic staining, because typical smecticks have higher order parameters (0.7) than those of typical nematics or cholesterics (~0.7). .8), and therefore the dye molecules are arranged well and the contrast is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による液晶表示セルの横断面図;第2図
および第3図は切換閾電圧(2乗平均で表わす)と周波
数との関係を示すグラフである。 1,2・・・・・・ガラス板、3,4・・・・・・透明
電極、5・・・・・・端部シール、6・・・−・・液晶
層。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display cell according to the invention; FIGS. 2 and 3 are graphs showing the relationship between switching threshold voltage (expressed as the root mean square) and frequency. 1, 2... Glass plate, 3, 4... Transparent electrode, 5... Edge seal, 6... Liquid crystal layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 対向した内部電極を備え、正の誘電異方性を持つス
メクチツク液体が充てんされ、かつこのスメクチツク液
体に対してホメオトロピツク配列を誘導する媒質を具備
した動的散乱液晶表示セルの動作方法において、動的散
乱はスメクチツク液晶分子の渦状態の生成によつて得ら
れ、表示の書込みおよび消去がセルの電極間に第1およ
び第2の交番電位をそれぞれ供給することによつて行わ
れて動的散乱の制御が全て電気的に行われ、前記第2の
交番電位の特性(電圧、周波数の少なくとも一方)は前
記第1の交番電位の特性と異なるものであることを特徴
とする動的散乱液晶表示セルの動作方法。 2 対向した電極間の領域におけるスメクチツク液体が
第1の交番電位の供給により動的散乱状態(書込み状態
)に駆動され、次いで前記第1の交番電位の除去により
焦円錐散乱状態に変換され、その後スメクチツク液体は
第2の交番電位を供給することにより実質上散乱のない
状態(消去状態)に復帰されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の方法。 3 第2の交番電位は第1の交番電位より高い周波数で
ある特許請求の範囲第1項または第2項記載の方法。 4 ホメオトロピツク配列を誘導する媒質が有極性表面
活性剤である特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れか
に記載の方法。 5 有極性表面活性剤はスメクチツク液体全体に分散さ
れている特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 有極性表面活性剤はセルの内部主面を覆う層として
存在している特許請求の範囲第4項または第5項記載の
方法。
[Scope of Claims] 1. A dynamic scattering liquid crystal display cell comprising opposed internal electrodes, filled with a smectic liquid having positive dielectric anisotropy, and equipped with a medium that induces homeotropic alignment in the smectic liquid. In the method of operation, dynamic scattering is obtained by the creation of a vortex state of smectic liquid crystal molecules, and writing and erasing of the display is achieved by applying first and second alternating potentials between the electrodes of the cell, respectively. Dynamic scattering is controlled entirely electrically, and the characteristics (at least one of voltage and frequency) of the second alternating potential are different from the characteristics of the first alternating potential. How a dynamic scattering liquid crystal display cell works. 2. The smectic liquid in the region between the opposing electrodes is driven into the dynamic scattering state (writing state) by the application of a first alternating potential, then converted into the focused conical scattering state by the removal of said first alternating potential, and then 2. A method as claimed in claim 1, characterized in that the smectic liquid is returned to a substantially scatter-free state (erased state) by applying a second alternating potential. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the second alternating potential has a higher frequency than the first alternating potential. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the medium for inducing homeotropic alignment is a polar surfactant. 5. The method of claim 4, wherein the polar surfactant is dispersed throughout the smectic liquid. 6. The method according to claim 4 or 5, wherein the polar surfactant is present as a layer covering the inner main surface of the cell.
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