JPS6194029A - スメクテイツク液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents
スメクテイツク液晶表示パネル及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、カイラルスメクティックC液晶を用いた液晶
表示装置に関する。
表示装置に関する。
(従来技術)
近年、高速応答性と記憶保持性を持つディスプレイ装置
としてカイラルスメチックC相(以下SmC+と呼ぶ)
を使用した液晶表示パネルが注目されている。
としてカイラルスメチックC相(以下SmC+と呼ぶ)
を使用した液晶表示パネルが注目されている。
このカイラルスメチ・ンクC相を持つ液晶として、例え
ば、2−メチルブチルP[(P−n−デシロキシベンジ
リデン)アミノ] が広く知られている。この液晶は、第8図に示したよう
に一定の方位角を持って層毎に捩れた螺旋m造を取って
配列している。
ば、2−メチルブチルP[(P−n−デシロキシベンジ
リデン)アミノ] が広く知られている。この液晶は、第8図に示したよう
に一定の方位角を持って層毎に捩れた螺旋m造を取って
配列している。
ところで、このS m C+をその螺旋周期(通常数I
Lm)よりも小さい17zm程度の間隙を持った2枚の
基板B、Hの間に注入して液晶セルを構成すると(第9
図)、液晶分子は、螺旋構造を消失して分子軸を基板に
平行にして層の法線方向から±θだけ傾むいた状態で配
列する。
Lm)よりも小さい17zm程度の間隙を持った2枚の
基板B、Hの間に注入して液晶セルを構成すると(第9
図)、液晶分子は、螺旋構造を消失して分子軸を基板に
平行にして層の法線方向から±θだけ傾むいた状態で配
列する。
すなわち、セルに注入された液晶は、第1O図に示した
ように層の法線から時計回りに角度θ傾むいたドメイン
と、反時計回りにθつまり一〇傾むいたドメインを混存
した状態を持っている。
ように層の法線から時計回りに角度θ傾むいたドメイン
と、反時計回りにθつまり一〇傾むいたドメインを混存
した状態を持っている。
ところで、SmC+mC性子は、分子軸と垂直な方向に
電気双極子を持っていて、一方のドメインがセル基板に
対して」−向きに電気双極子を持つと、他方のドメイン
は下向きの電気双極子を持つことになる。したがって、
セル基板間に電界を印加すると、セル内の液晶分子は、
層の法線方向から十〇もしくは一〇傾いた位置に揃い、
また印加する電界を反転すると、反転して一層もしくは
十〇傾むいた位置に一斉に揃った状態で配列する。 言
うまでもなく、液晶分子は、偏向特性を持つため、」−
述のセルに対してセルの両面に偏向板を配設すると、液
晶分子の配列方向により光学的明暗状態が生じ、液晶表
示パネルの機能を持たせることができる。
電気双極子を持っていて、一方のドメインがセル基板に
対して」−向きに電気双極子を持つと、他方のドメイン
は下向きの電気双極子を持つことになる。したがって、
セル基板間に電界を印加すると、セル内の液晶分子は、
層の法線方向から十〇もしくは一〇傾いた位置に揃い、
また印加する電界を反転すると、反転して一層もしくは
十〇傾むいた位置に一斉に揃った状態で配列する。 言
うまでもなく、液晶分子は、偏向特性を持つため、」−
述のセルに対してセルの両面に偏向板を配設すると、液
晶分子の配列方向により光学的明暗状態が生じ、液晶表
示パネルの機能を持たせることができる。
このようなSmCmC病を使用した液晶パネルは、マイ
クロ秒台という非常に速い応答速度と、表示後に電界を
取去ってもパターンを長い期間に亘って保持するという
大きな長所を持っている。
クロ秒台という非常に速い応答速度と、表示後に電界を
取去ってもパターンを長い期間に亘って保持するという
大きな長所を持っている。
(目的)
本発明は、このような優れた特性を持つスメクティック
液晶パネルの性能をより一層向上させたスメクティック
液晶パネルを提供することを目的とする。
液晶パネルの性能をより一層向上させたスメクティック
液晶パネルを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、スメクティック液晶パネルの製造
方法を提案することである。
方法を提案することである。
(構成)
そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例にノ、(
づいて説明する。
づいて説明する。
第1図は、SmC+を使用した本発明に係る液晶表示パ
ネルで、図中符号lは、液晶表示パネルを構成する一方
の基板で、ガラス等の電気絶縁性透明板1aの表面に印
刷やディッピングによってポリイミド薄膜を形成した後
、一方向にラビング処理を行なってなる一軸配向膜ib
が設けられている。
ネルで、図中符号lは、液晶表示パネルを構成する一方
の基板で、ガラス等の電気絶縁性透明板1aの表面に印
刷やディッピングによってポリイミド薄膜を形成した後
、一方向にラビング処理を行なってなる一軸配向膜ib
が設けられている。
2は、セルを構成する他方の基板で、電気絶縁性透明板
2aの表面に基板1のラビング処理方向A(第2図)に
対して封入する液晶のチルト角φ変位させてラビング処
理を施した垂直配向膜2bが形成されている。
2aの表面に基板1のラビング処理方向A(第2図)に
対して封入する液晶のチルト角φ変位させてラビング処
理を施した垂直配向膜2bが形成されている。
そこで、この垂直配向膜の形成方法について説明する。
[実施例11
蒸着等により基板表面に酸化シリコン(Si02 )の
膜を形成する。板に設けた一軸配向膜の軸方向、つまり
ラビング方向に対して液晶のチルト角φだけずれた方向
に一軸うピングを行なう。次に、この基板を有機シラン
垂直配向化合物の水溶液に浸漬し、洗浄、乾燥してシラ
ン系垂直配向を施工後、この基板を温度300℃におい
て1時rlR程度熱処理を行なうことにより一軸方向に
バイアスが付けられた垂直配向膜が形成される。
膜を形成する。板に設けた一軸配向膜の軸方向、つまり
ラビング方向に対して液晶のチルト角φだけずれた方向
に一軸うピングを行なう。次に、この基板を有機シラン
垂直配向化合物の水溶液に浸漬し、洗浄、乾燥してシラ
ン系垂直配向を施工後、この基板を温度300℃におい
て1時rlR程度熱処理を行なうことにより一軸方向に
バイアスが付けられた垂直配向膜が形成される。
上述した有機シラン垂直配向化合物としては下記の化合
物を利用することができる。
物を利用することができる。
CH3−NH−(CH2) 3−3 i (OCH5)
3゜NH2(C’H2)2−NH−(CH2)3−3
i(OCH3)。
3゜NH2(C’H2)2−NH−(CH2)3−3
i(OCH3)。
NH2(CH2) 3 S i (OC2H5) 3
1Sf (OC2H5)4 * CH3S i (OCH3) 3 。
1Sf (OC2H5)4 * CH3S i (OCH3) 3 。
CH3−(CH2)4−3i (OC2H5)3 。
0−5i−(OC2H5)3 。
CH2=CH’:D>−3i (OCH3)2 CH3
(CH2)4 <羽−5i(OC2H5)JI CH3−(CH2) ? −3i (OCH3) 2
。
(CH2)4 <羽−5i(OC2H5)JI CH3−(CH2) ? −3i (OCH3) 2
。
(O) 2 S t 0fL21
[実施例21
酸化シリコン膜が形成された基板表面にシラン系垂直配
向を行なった後、他方の基板に設けた一軸配向膜の軸方
向、つまりラビング方向に対して液晶のチルト角だけず
れた方向に一軸うピングを行なう。このラビング処理を
施した基板を温度300°Cにおいて1時間程度熱処理
を行なうことにより一軸方向にバイアスした垂直配向膜
が形成される。
向を行なった後、他方の基板に設けた一軸配向膜の軸方
向、つまりラビング方向に対して液晶のチルト角だけず
れた方向に一軸うピングを行なう。このラビング処理を
施した基板を温度300°Cにおいて1時間程度熱処理
を行なうことにより一軸方向にバイアスした垂直配向膜
が形成される。
[実施例3]
酸化シリコン皮膜を形成した基板表面にシラン系垂直配
向剤を塗布した後、温度300℃において1時間程度の
熱処理を行ない、その後、液晶のチルト角θだけずれた
方向に一軸うピングを行なうことにより一軸方向にバイ
アスした垂直配向膜が形成される。
向剤を塗布した後、温度300℃において1時間程度の
熱処理を行ない、その後、液晶のチルト角θだけずれた
方向に一軸うピングを行なうことにより一軸方向にバイ
アスした垂直配向膜が形成される。
このようにして一軸方向配向処理を施した基板lと垂直
配向処理を施した基板2は、それぞれの配向処理面を一
定の間隙を持って配設され、基板間にS−4−0(2−
メチル)プチルーレゾルシリデンー4−アルキルn−チ
クチルアニリンCH30H C2H2OH CH200CH= N◎c8H1 とP−n−才クチルフェニル−Po−6−メチルオクチ
ルオキシベンゾエート CH3 C2H5CH(CH2)50<G> cooOc。
配向処理を施した基板2は、それぞれの配向処理面を一
定の間隙を持って配設され、基板間にS−4−0(2−
メチル)プチルーレゾルシリデンー4−アルキルn−チ
クチルアニリンCH30H C2H2OH CH200CH= N◎c8H1 とP−n−才クチルフェニル−Po−6−メチルオクチ
ルオキシベンゾエート CH3 C2H5CH(CH2)50<G> cooOc。
I −n
を等率混合した強誘電性スメクティック液晶3が封入さ
れ、基板l、2の表面に後述する偏光板4.5を配設し
て液晶パネルに構成されている。
れ、基板l、2の表面に後述する偏光板4.5を配設し
て液晶パネルに構成されている。
」−述した一方の基板lに一軸方向配向処理を、他方の
基板2に垂直配向処理を施した上述の液晶パネルは、表
示面が均一なバックグラウンドを持つばかりでなく、電
界を作用させると第3図に示したように30011.秒
台という非常に速い応答を示した。比較対象のために一
方の基板に一軸方向配向処理を、他方の基板にランダム
配向処理を施した従来のスメクティック液晶パネルの応
答時間を調べたところ700p秒で、本発明に係るスメ
クティック液晶パネルは、2倍以上も応答速度が速いこ
とが解った。
基板2に垂直配向処理を施した上述の液晶パネルは、表
示面が均一なバックグラウンドを持つばかりでなく、電
界を作用させると第3図に示したように30011.秒
台という非常に速い応答を示した。比較対象のために一
方の基板に一軸方向配向処理を、他方の基板にランダム
配向処理を施した従来のスメクティック液晶パネルの応
答時間を調べたところ700p秒で、本発明に係るスメ
クティック液晶パネルは、2倍以上も応答速度が速いこ
とが解った。
また、上述した液晶パネルを構成する2枚の基板の間隔
を変えながら室温において駆動周波数IKHzでの表示
状態を観察したところ、第4図に示したような結果を得
ることが〒さた。
を変えながら室温において駆動周波数IKHzでの表示
状態を観察したところ、第4図に示したような結果を得
ることが〒さた。
すなわち、2枚の基板の間隔が3pLmを超える範囲で
はコントラストが低く、しかもちらつきが発生して表示
状態が極めて悪かった。ところが、基板の間隔が2.9
pmより小さくなると、表示画素のコントラストが上昇
し、同時にチラッキが皆無となって表示品質が飛躍的に
向上した。
はコントラストが低く、しかもちらつきが発生して表示
状態が極めて悪かった。ところが、基板の間隔が2.9
pmより小さくなると、表示画素のコントラストが上昇
し、同時にチラッキが皆無となって表示品質が飛躍的に
向上した。
これらの現象は、液晶分子が螺旋ピッチ以下という狭い
間隙に封入されることにより、前述したバイステーブル
状態を採ることを余儀なくされる一方、一端が一軸配向
膜により固定され、また他端が一方向にバイアルされた
垂直配向膜により可回動的に補足されるため、基板l、
2間の液晶分子がバイステーブル状態の内の一方の状態
に規制され、封入されている液晶分子全体が1つの揃っ
た状態で初期配向を行なうためであると考えられる。
間隙に封入されることにより、前述したバイステーブル
状態を採ることを余儀なくされる一方、一端が一軸配向
膜により固定され、また他端が一方向にバイアルされた
垂直配向膜により可回動的に補足されるため、基板l、
2間の液晶分子がバイステーブル状態の内の一方の状態
に規制され、封入されている液晶分子全体が1つの揃っ
た状態で初期配向を行なうためであると考えられる。
また、第5図に示したような駆動信号、つまり液晶物質
を転移させるに十分な大きさを持った1つの選択パルス
と、液晶物質に転移を生じさせない波高値の交番パルス
列との組合せからなる駆動信号を液晶パネルに印加した
ところ、基板の間隔が3gmを超える液晶パネルBは、
初期に選択された状態が時間の経過につれて変化した。
を転移させるに十分な大きさを持った1つの選択パルス
と、液晶物質に転移を生じさせない波高値の交番パルス
列との組合せからなる駆動信号を液晶パネルに印加した
ところ、基板の間隔が3gmを超える液晶パネルBは、
初期に選択された状態が時間の経過につれて変化した。
他方、基板の間隔が2.87zm以下の液晶パネルAは
、初期に選択された状態が長い時間に亘って維持するこ
とができ、しかも、電界を取去った後でも2週間以]−
の長期間に亘って光学的濃度を保持した(第5図)。こ
のとき使用した液晶化合物S−4−0(2−メチル)プ
チルーレゾルシリデンー4−アルキルn−チクチルアニ
リン とP−n−オクチルフェニル−P’ −6−メチルオク
チルオキシベンゾエート CH3 ■ C2H5CH(CH2) 500COO■C8H,7−
nj は、その螺旋ピッチが2.3pmであるところから、基
板の間隔をスメクティック液晶の螺旋ピッチ程度か、螺
旋ピッチより小さい値に制限することにより、応答速度
、表示品質及び記憶性能を飛躍的に向−トできることが
解った。
、初期に選択された状態が長い時間に亘って維持するこ
とができ、しかも、電界を取去った後でも2週間以]−
の長期間に亘って光学的濃度を保持した(第5図)。こ
のとき使用した液晶化合物S−4−0(2−メチル)プ
チルーレゾルシリデンー4−アルキルn−チクチルアニ
リン とP−n−オクチルフェニル−P’ −6−メチルオク
チルオキシベンゾエート CH3 ■ C2H5CH(CH2) 500COO■C8H,7−
nj は、その螺旋ピッチが2.3pmであるところから、基
板の間隔をスメクティック液晶の螺旋ピッチ程度か、螺
旋ピッチより小さい値に制限することにより、応答速度
、表示品質及び記憶性能を飛躍的に向−トできることが
解った。
さらに、基板l、2に偏光板4.5を配設するに際し、
偏光板の偏光軸を一方の基板lに形成した一軸配向軸に
対して若干、例えばα、β−5乃至20度程度ずらせる
ことにより(第7図)、表示面のバックグランドを均一
にすることができた。
偏光板の偏光軸を一方の基板lに形成した一軸配向軸に
対して若干、例えばα、β−5乃至20度程度ずらせる
ことにより(第7図)、表示面のバックグランドを均一
にすることができた。
なお、上述した強調性を持ったスメクテイツク液晶の他
に、一般式 %式% により表わされるピリミジン系液晶化合物や2−メチル
ブチルP−[(P−n−デシロキシベンジリデン)アミ
ン]等のカイラルスメクティック液晶物質を使用するこ
とができる。
に、一般式 %式% により表わされるピリミジン系液晶化合物や2−メチル
ブチルP−[(P−n−デシロキシベンジリデン)アミ
ン]等のカイラルスメクティック液晶物質を使用するこ
とができる。
(効果)
以」二、説明したように本発明によれば、液晶パネルを
構成する一方の基板に一軸配向を、他方の基板に垂直配
向を施す一方、基板の間隙を液晶分子の螺旋ピッチより
小さくしたので、スメクティック液晶にパイステープル
状態を持たせ、かつ一方の状態に規定して初期配向を行
なうことができ、均一なバックグラウンドを持った表示
面を得ることができるばかりでなく、応答速度と記憶性
を飛躍的に向上することができる。
構成する一方の基板に一軸配向を、他方の基板に垂直配
向を施す一方、基板の間隙を液晶分子の螺旋ピッチより
小さくしたので、スメクティック液晶にパイステープル
状態を持たせ、かつ一方の状態に規定して初期配向を行
なうことができ、均一なバックグラウンドを持った表示
面を得ることができるばかりでなく、応答速度と記憶性
を飛躍的に向上することができる。
第1図は、本発明の一実施例を示す装置の断面図、第2
図は、同上装置における基板のラビング方向を示す説明
図、第3図は、同上装置と従来品の応答速度を示す説明
図、第4図は、基板間隔と表示品質の関係を示す説明図
、第5.6図は、それぞれ同上装置における交番電界印
加時、及び無電界時の記憶特性を示す説明図、第7図は
、同」―装置における偏光板の配置関係を示す説明図、
第8図は、カイラルスメクティック液晶の分子配列を示
す模式図、第9図(イ)(ロ)は、それぞれセル間隙を
液晶分子の螺旋ピッチ以下にしたときの分子の配列を示
す模式図、第10図は、スメクティック液晶のドメイン
と偏光の関係を示す説明図 1・・・・基板 1a・・・・電気絶縁性透明板lb・
・・・一軸配向膜 2・・・・基板 2a・・・・電気絶縁性透明板2b・
・・・垂直配向膜 3・・・・スメクティック液晶 4.5・・・・偏光板 第1図 3 弓 8 (? −θ掴>1旨
図は、同上装置における基板のラビング方向を示す説明
図、第3図は、同上装置と従来品の応答速度を示す説明
図、第4図は、基板間隔と表示品質の関係を示す説明図
、第5.6図は、それぞれ同上装置における交番電界印
加時、及び無電界時の記憶特性を示す説明図、第7図は
、同」―装置における偏光板の配置関係を示す説明図、
第8図は、カイラルスメクティック液晶の分子配列を示
す模式図、第9図(イ)(ロ)は、それぞれセル間隙を
液晶分子の螺旋ピッチ以下にしたときの分子の配列を示
す模式図、第10図は、スメクティック液晶のドメイン
と偏光の関係を示す説明図 1・・・・基板 1a・・・・電気絶縁性透明板lb・
・・・一軸配向膜 2・・・・基板 2a・・・・電気絶縁性透明板2b・
・・・垂直配向膜 3・・・・スメクティック液晶 4.5・・・・偏光板 第1図 3 弓 8 (? −θ掴>1旨
Claims (2)
- (1)表面に一軸配向を施した基板と、垂直配向を施し
た基板をそれぞれの配向面を対向させて間隙を持って配
設し、前記間隙に強誘電性カイラルスメクティック液晶
化合物を封入するとともに、前記間隙を前記液晶化合物
の螺旋ピッチ以下に制限してなるスメクティック液晶表
示パネル。 - (2)一方の基板の表面に酸化シリコン皮膜を形成する
工程と、シラン系垂直配向剤を塗布する工程と、前記垂
直配向剤を熱処理する工程と、前記いずれかの工程の後
に一軸方向の配向処理を行なう工程により形成した一方
の基板と、一軸配向処理を施した他方の基板を配向面同
士を対向させた状態で、スメクティック液晶化合物を注
入し、前記基板周面を封止するスメクティック液晶表示
パネルの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21536684A JPS6194029A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | スメクテイツク液晶表示パネル及びその製造方法 |
US06/750,092 US4662721A (en) | 1984-07-10 | 1985-06-28 | Ferro-electric liquid crystal electro-optical device |
DE8585304896T DE3584326D1 (de) | 1984-07-10 | 1985-07-09 | Elektrooptische vorrichtung mit einem ferroelektrischen fluessigkristall. |
EP85304896A EP0168242B1 (en) | 1984-07-10 | 1985-07-09 | Ferro-electric liquid crystal electro-optical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21536684A JPS6194029A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | スメクテイツク液晶表示パネル及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6194029A true JPS6194029A (ja) | 1986-05-12 |
Family
ID=16671099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21536684A Pending JPS6194029A (ja) | 1984-07-10 | 1984-10-15 | スメクテイツク液晶表示パネル及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6194029A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61272719A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-03 | Hosiden Electronics Co Ltd | 強誘電性液晶セル及びその製造方法 |
JPS6218522A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-27 | Canon Inc | 液晶素子 |
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JPS6435418A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for evaluating liquid crystal orientational capacity of oriented film |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP21536684A patent/JPS6194029A/ja active Pending
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