JPS62127719A

JPS62127719A - 液晶装置

Info

Publication number: JPS62127719A
Application number: JP26777585A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujimura; 浩藤村
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1987-06-10

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は強誘電性液晶き用いた液晶装置に関する。

〔発明の技術的貨景とその間照点〕

近時、製品表示・装置の分野では、高速応答性を有する
強誘電性液晶を用いることが提案されている。この強誘
電性液晶としては、カイラルスメクチックＣ相またはカ
イラルスメクチックＨ相を示すものを用いることが検討
されている。

この液晶はら旋状の分子配列構造を有しており、液晶分
子がら旋釉に対して頌いて配列されている。そして、こ
の液晶は直流電界に対して強請′電体としての応答を示
し、磁界の同きに応じて自発分画を反転嘔せて高速で応
答する。従って、この強訴Ｉシ性液晶を用いることによ
り液晶表示装置の応答性金高め尚速スイッチング性を与
えることができる。

一方、最近元書込も式プリンタにおける’ｌｔ＆込みな
どの分野では、元の透過制御を行なうシャック部を配列
形成した液晶７ヤツタが実用化でれ、テレビジョン受像
機などの分野では、ドットマ）　ＩＪフックス形画像表
示を行なう液晶表示装置が実用化されつつあり、これら
の液晶装置においても、応答性を高めるために強誘電性
液晶を用いることが検討されている。

しかして、これらの液晶装置ｌにおいて強心性液晶を用
いる場合には、液晶の挙動により十分高いコントラスト
をもうだ表示を行なうために、強誘電性液晶の液晶分子
を所定の配向方向に沿って均−且つ安定的に揃えて配列
させることが重要である。

しかしながら、強誘電性液晶はその特性上液晶分子を所
定の配向方向に均一に揃えて配列させにくく、このため
従来の配向中段を強誘電性０、晶の配向に適用した場合
に、均一な配向を行なうことが困難であるという量適が
生じている。

すなわち、従来の配向手段としては、配向処理を捲した
配向膜を液晶装置の基板内面に形成する方法があり、ま
た磁場配向方法（Ｑ晶を加熱して外部から磁界を加える
方法。）、゛磁場配向方法（液晶を加熱して外部から磁
界を加える方法。）、および＠断力配同力法（液晶装置
に用いる一対の基板全夫々逆向きにずらして液晶に剪断
力を加える方法。）などがあるが、これらのいずれの配
向手段を適用しても、強誘導性液晶の液晶分子を所定の
配向方向に均一に安定して揃えて配列させることが困Ｓ
である。従って、従来の強誘電性液晶を用いた液晶装置
では、十分高いコントラストをもった表示が行なえない
という問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に基いてなされたもので、十分高いコ
ントラストをもった表示を行なうことができる強請１性
液晶を用いた液晶装置を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の概要〕

本発明の液晶装置は、内面１ｃ磁極および配向膜を形成
した一対の透明な基板の間に、クール部材によって慮誘
磁性液晶を封入し、ざらに前記一対の基板の間における
前記゛電極の有効部分の近傍に位置して、前記配向膜の
配向処理方向に対して直角な方向に沿う面を有する部材
を設け、この部材の面と強誘電性液晶との界面効果によ
り、強誘電性液晶の液晶分子を所定の配向方向に均−且
つ安定的に揃えて配列させるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面で示す実施例について説明する。

本発明の液晶装置の一実施例を第１図ないし第６図につ
いて説明する。この実施例で説明する液晶装置は、例え
ば元書込み式プリンタにおいて元蓬込み用として用いる
横長の液晶シャッタである。

図中１は透明ガラス板からなるセグメント基板、２はセ
グメント基板Ｉ　ＶＣ比して幅が狭く長さが犬なる透明
ガラス板からなるコモン基板である。これら一対の基板
１．２はコモン基板１を上側に、セグメント基板２全下
側にして対向配置され、説述するシール材を介して耐層
されている。

セグメント基板１の内面中央部には、多数のセグメント
磁極Ｓ・・・、Ｓ・・・が基板長さ方向に沿い２列に配
列形成され、これらセグメン）ＥＺ極列の間には、対向
するセグメント電極Ｓ・・・、Ｓ・・・同士を相互に接
続する接続電極３・・・が形成しである。また、セグメ
ント基板１の内面両側部は、前記セグメント電極Ｓ・・
・、Ｓ・・・から左右交互に導出するリード電極４・・
・、４・・・が基板長さ方向に沿って配列形成され、両
側縁部にはこれらリード電極５・・・、５・・・と接続
した端子４極５・・・、５・・・が配列形成されている
。これら各４極Ｓ・・・、８・・・、接続電極３・・・
、リード電極４・・・。

４・・・および端子電極ｒ・・・、と・・・は、夫々透
明シ極材料により一本に形成されている。なお、前記接
続１荘極３・・・、４・・・とリード成極４・・・、４
・・・の表面には、各電極のく気抵抗を小さくするため
に低抵抗金Ｖ４換θ・・・、θ・・・が被覆しである。

また、コモン基板２の内面中央部には、２本の帯状をな
すコモン電極Ｃ・・・、Ｃ・・・が基板全長にわたり平
行に並べて形成しである。これらコ七ン堰極Ｃ・・・、
Ｃ・・・の夫々の一端部は端子Ｉ４ｉとされる。なお、
各コモン・電極Ｃ・・・、Ｃ・・・の表可には、前記セ
グメント基板１の各セグメント電極Ｓ・・・、Ｓ・・・
に対向する部分を除いて低抵抗金属膜７，７が被覆しで
ある。この低抵抗金属膜７．７は、コモン４極Ｃ９Ｃの
電気抵抗を小さくするためと、麦述するシャッタ部Ａ・
・・、Ｎ・・・の光透過面積を規制する丸めに設けられ
る。図中ｑａ・・・、／７ａ・・・は低抵抗金属膜７，
７によりセグメント’４電極Ｓ・・・、Ｓ・・・に対向
して形成された元通過用のシャツタ窓である。このシャ
ツタ窓７ａ・・・、７ａは、第、４−図中仮想線で示す
。

そして、前記セグメント基ｖｉ１のセグメント電極Ｓ・
・・、Ｓ・・・、前記コモン基板２のコ七ン駐極Ｃ，Ｃ
におけるシャツタ窓７ａ・・・、７ａ・・・およびこの
両４極間に介在する液晶ＬＣにより。

多数のシャッタ部入・・・、入・・・が基板長さ方回に
沿い２列に並べて配列形成される。

前記セグメント基板１の内面におけるセグメント・電極
Ｓ・・・、Ｓ・・・、接続電極３・・・およびり−ド゛
電極４・・・、４・・・と形成した部分と、前記コモン
基板２の内面におけるコモン゛磁極Ｃ２Ｃを形成した部
分には、ポリイミド樹脂などにより配向膜８，８が形成
してあり、これら各配向膜８．８にはラビング処理など
の方法で配向処理が施されている。この配向膜８，８に
おける配向処理による配向処理方向Ｈは、第１図および
第６図中の矢印線Ｈで示すように基板１，２の幅方向に
沿うものである。

また、図中９は外側シール部材、１０　、１０は内側シ
ール部材で、これらシール部材す、　１０　、１０はセ
グメント基板１とコモン基板２との間で形成されて両基
板１．２を接着している。これらシール部材９　、１０
　、１０は、熱ｏＴ塑性樹脂（アクリル系、ビニール系
等）、熱硬化性樹脂（エポキシ系、イソノアナート系等
）、ゴムなどからなる接着剤を用いて形成され、且つ前
記基板１．２の間の間隔の大きさ（！−規定するために
、グラスファイバーやガラスピーズなどの硬質物質から
なる間隔規定材として添加さ几ている。外側シール材９
は、第６図で示すようにセグメント基板１とコモン基板
２とが対応する部分の周縁部に沿って横長の枠形に形成
されている。内側シール部材１０　、１０は、第６図で
示すようにセグメント基［２のセグメント電極Ｓ・・＝
、Ｓ・・・列（シャッタ乱入・・・、Ａ・・・列）の両
側近傍に位置して、セグメント電極Ｓ・・・、Ｓ・・・
の配列方間すなわち基板長手方向に沿って直線状に形成
され且つ各内側シール部材１０　、１０の夫々の両端部
は、基板幅方向に沿い直角に折曲して外側シール部材９
に一体に連続されてＡる。この場合、内側シール材１０
　、１０の内側面（液晶と接触する面）１０　ａ　、　
１０　ａは、前記配向膜８，８での配向処理方向ＨＫ対
して直角な方回すなわち基板長手方向に沿うものである
。

そして、内側シール部材１０　、１０と前記セグメント
およびコモン基板１，２との間でセグメント電極Ｓ・・
・、Ｓ・・・を囲む細長い有効表示エリアＥ１が形成さ
れ、且つ外側シール材すおよび内側シール部材１０　、
１０の各両端部と前記一対の基板１，２とで囲まれる広
幅の液晶溜めエリアＥ２　、　Ｂ２が構成され、これら
有効表示エリアＥ１と液晶溜めエリアＥ２．Ｅ２には夫
々強誘電性液晶ＬＣが充填されている。ここで、強誘電
性液晶ＬＣは、二色性を有する膚誘電性液晶または強誘
電性液晶に二色性染料を溶解した液晶組成物をさしてい
る。強訴９性液晶は、カイラルスメクチックＣ相を示す
液晶、例えばＰ　−デシルオキシベンジリデン−ｙ−ア
ミツース−メチルブチルシンナメートを使用する。この
強訴１性液晶は、Ｉ−状Ｉｌ造をなし、各層毎に分子長
軸が変化し、１−に対して直角な方向にら旋釉を有する
ら旋状分子配列を示し、液晶分子がら旋釉に対して傾い
ているものである。強誘電性液晶ＬＣは外側シール材す
の一端部に形成した液晶注入孔１１から各エリア内に注
入し、液晶注入後は注入孔１１を封止材１２で封止する
。

なお、前記液晶溜めエリアＦ、２　、　Ｂ２は前記有効
表示エリアＥ１と連通しており、液晶シャッタの自己発
熱や外部温度変化により強誘電性液晶ＬＣの体積が変化
した時に、この本積変化を吸収するものである。これに
より液晶の収縮による気泡の発生、および！膨張による
液晶の漏れの発生全防止できる。

また、前記外側シール部材すの両側部および内側シール
部材１０　、１０と基板１，２とで、空間エリアＥ３　
、Ｅ３が形成されている。この空間エリアＥ３　、Ｅ、
？は外側ゾール部材すの両側部に形成した空気孔１３．
１３から空気を逃がし、空気を逃がした後には空気孔１
３．１３を封止材１４．１４で封止している。

なお、第６図は液晶シャッタ２θの製造工程の一例全示
している。すなわち、第６図（ａｔで示すようにセグメ
ント基板１に各磁極および配回膜８を形成し、欠いて第
６図（ｂ）で示すようにセグメント基板１の配向膜１１
上に内側および外側７一ル部材９　、１０　、１０を印
刷等により形成する。また、コモン基板２にも電極と配
向膜を形成する。そして、第６図（Ｃ）で示すようにセ
グメント基板１とコモン基ｇ２とと対向配まし、各７一
ル部材す、　１０　、１０を介して接着する。

しかして、このように構成した液晶シャッタにおいて、
第１図で示すように前記内側シール部材１０　、１０に
挾まれて形成された有効表示エリアＢノでは、このエリ
アに充填された雅誘シ性液晶ＬＣが内側クール部材１０
．１０の内側面１０　ａ、１０ａに接触し、強誘電性液
晶ＬＣと内側シール部材１０　、１０の内側面１０　ａ
　、　１０　ａとの界面効果により、強誘電性液晶ＬＣ
が前記基板１，２に形成した配向膜８，８の配回処理方
向Ｈに沿って配回される。すなわち、強誘電性液晶ＬＣ
の各層の液晶分子は、前記界面効果によりその分子長軸
あるいは前記各ＩＩｉの法線方向が配向膜８．８の配回
処理方向Ｈ１すなわち基板１，２の幅方向に沿って均−
且つ安定して配列される。

このように内側クール部材１０　、１０の内側面１０　
ａ、１０ａと強請１性液晶ＬＣとの界面効果によジ強請
電性製品ＬＣの配向を規定できるのは、ゾール部材１０
　、１０がアクリル系、ビニール系ナトの熱可塑性樹脂
、エポキシ系、イソンアナート系などの熱硬化性樹脂あ
るいはゴムなどの材質からなり、且つ配向膜８，８の配
回処理方向Ｈに対して直角な直１０　ａ　、　１０　ａ
を有しているためと考えられる。本実施例では、内側シ
ール部材１０　、１０は、基板１，２間で強誘電性液晶
ＬＣを封入する７一ル部材に、強誘電性液晶ＬＣを配回
させる面？有する部材を一体に形成したものとなってい
る。

なお、前記基板１，２間に封入する強誘電性液晶ＬＣの
厚さを、液晶分子がら旋を形成し得る大きさに設定した
場合には、強誘電性液晶ＬＣの各ノーの液晶分子が、配
向膜８，８の配向処理方向金ら施紬とするら旋構造を提
する。また、強請４性液晶ＬＣの厚さを、液晶分子がら
旋を形成し得ない大きさに設定した場合には、液晶分子
はその分子長軸の方向または前記各層の法線方向を配回
膜の配回処理方向に同けて配回嘔れ、この配回された液
晶分子の分子長軸方間に一致させて、各基板１，２の外
側に夫々設ける娼元板（図示せず）の偏元軸を設定する
。

そして、このようにｆｉｌ　、１ｆｆｌした液晶装置す
なわち液晶シャッタを１幼する場合には、液晶駆動回路
から各セグメント基板Ｓ・・・、Ｓ・・・とコモン電極
Ｃ，Ｃとの間に、向きが異なる電界を印加し、有効表示
エリアＢノにおける強１性液晶ＬＣの液晶分子を挙動さ
せ、シャッタ部Ｎ・・・。

入・・・全開または閉状態にし、シャッタ部λ・・・。

Ｎ・・・での元厚（図示せず）からの尤の透過を制御す
る。この場合、強誘電性液晶ＬＣの液晶分子は、その自
発分極と外部電界の直接的な作用により、外部電界の向
きに応じて分子長軸の向きを変えるだけであるから、高
速で応答する。

ここで、有効表示エリアＥ１の強誘電性液晶ＬＣの液晶
分子は均−且つ安定的に配列された状態で、印加される
外部電界の同きに応じて挙動し、７ヤツタ部Ｓ・・・、
Ｓ・・・が明確に開または閉状態となって元の透過を制
（財）できる。

しかも、この液晶７ヤツタは、強請４性液晶ＬＣの配回
を均一化させるために特別な部材で用いないので、液晶
シャッタの製造工程を増加することがなく製造性に優れ
ている。

因みに一具体例として、次の条件で液晶シャツタを製作
した。セグメント基板とコモン基板とを接着する内側お
よび外側シール部材を、エボキノ系接着剤で形成し、有
効表示エリアにおける一対の内側／−ル材の間隔を約２
　ｍｘとした。

この条件で液晶厚さ５μと７μの２種項のセルを製作し
、これら各セルの内部に、ＳｍＣ相温薫度範ｄｏ〜５０℃、ピッチ５．６ｐｍ　（Ｓ　Ｃ−＋Ｓ
　Ａ転移点より５　ｄｅｇ低い温度）の強請′硫性液晶
を夫々注入した。その結果、各セルの有効表示エリアに
おいて、各内側シール部材からＩ　Ｉｍの部分まで強誘
電性液晶が均一に配回された。なお、各セルにおける基
板の内面には、ポリイミドによジ配向膜を形成した。

前述した実施例では、シール部材と、配回板の配回処理
方向に対し直角な方向に沿う面を有し、この面と強誘電
性液晶との界面効果により強誘電性液晶を配回させる部
材とを一体に形成しているが、この実施例に限定される
ものではない。すなわち、前記液晶配向用部材金クール
部材とを別体に形成して設けることも可能である。この
場合には、液晶配向用部材とシール部材と同類の材料、
すなわち強請７ｉ性液晶との界面効果によりその面に対
して液晶を垂直に配回させることができる材質で形成し
、且つ液晶配向用部材を、クール部材で囲まれた液晶充
填部において基板の電極の有効部分の近傍に位ｔｔ　し
て形成する。そして、液晶配向用部材の面と強誘電性液
晶との界面効果により、強誘電性液晶を配向させる。

前述の実施例では、本発明を通用した液晶ツヤツタにつ
いて説明したが、これ（／ｌ：限定てれず、本発明はテ
レビジョン受像機などの画像表示用として用いる多重マ
トリックス形の液晶表示湊ｉにも適用することができる
。第７図は、不発明を適用したドツトマドＩＪックス形
版晶表示装置におけるセグメント基板を示している。図
中２１はセグメント基板で、このセグメント基板２１の
内面には多数のセグメント磁極Ｓ・・・が複数列に並べ
て配列形成され、さらに配回処理方向Ｈをもって配回処
理を施した配置’ｉｌｉ］膜（図示せず）が形成しであ
る。また、セグメント基板２ノの内面の周縁部にはシー
ル部材２２が形成してあり、各セグメント電極Ｓ・・・
列の間には、その配列方向に沿い、すなわち配向膜の配
回処理方向Ｈに対して直角な方向に沿って前記シール１
ｆｌｉｌ材２２と同じ材料からなる液晶配向用部材２３
が形成しである。そして、コモン゛電極および配向膜を
形成したコモン基板を、セグメント基板２１と対向配置
して、側基板をシール部材２２を介して接着し、側基板
間に強請４性液晶を充填する。

このように構成した液晶表示装置において、シール部材
２２とこ゛れに隣接する液晶配向用部材２３、および互
いに隣接する２個の液晶配向用部材２３．２３とでセグ
メント電極Ｓ・・・列を挾んで夫々形成される有効表示
エリアＥ１・・・に充填された強請４性液晶は、シール
部材２２および液晶配向用部材２３の夫々の面との界面
効果により、液晶分子が配回板の配回処理方向１（Ｋａ
って均−且つ安定して配列される。従って、この液晶表
示ｉｌｌは、セグメント磁極とコモン電極との間で電界
を印加して強誘電性液晶を挙動させることにより、高い
コントラストｅもった表示を行なえる。

：発明の効果〕以上説明したように本発明の液晶装置によれば、有効表
示エリアにおける強誘電性液晶を、所定の配向方向に均
−且つ安定して配向させ、高いコントラストをもった表
示を行なうことができ、しかも製造性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明を液晶シャッタに適用した
一実施例を示し、第１図は液晶７ヤツタの有効表示エリ
アを拡大して示す説明図、第２図は液晶シャッタのセグ
メント基板の内面を示す平面図、第３図はコモン基板の
内面を示す平面図、第４図はセグメント基板の一部を拡
大して示す平面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線に沿う液晶
ジャツメの断面図、第６図（ａｔ　（ｂｌ　（ｃｌは液
晶ツヤツタの製造工程を示す説明図、第７図は本発明の
他の実施例である液晶表示装置のセグメント基板を示す
平面図である。１・・・セグメント基板、２・・・コモン基板、８゜８
・・・配回嘆、す・・・外側シール部材、１０・・・内
側シール部材、２１・・・セグメント基板、２２・・・
シール部材、２３・・・液晶配向用部材、Ｓ・・・セグ
メント電極、Ｃ・・・コモン礁橋、ＬＣ・・・強誘電性
液晶、Ｅｌ・・・有効表示エリア。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図

Claims

【特許請求の範囲】

対向配置された一対の基板と、この一対の電極の間に介
在された強誘電性液晶と、前記一対の基板の各内面に夫
々対向して形成された電極と、前記一対の基板の内面に
形成された配向膜と、前記強誘電性液晶を前記一対の基
板の間に封止するシール部材と、前記一対の基板の間に
おける前記電極の有効部分の近傍に位置して配置され且
つ前記配向膜の配向処理方向に対し直角な方向に沿う前
記強誘電性液晶と接触する面を有し、この面と前記強誘
電性液晶との界面効果により強誘電性液晶を配向させる
部材とを具備することを特徴とする液晶装置。