JPS62235928A - カイラルスメクチック液晶素子 - Google Patents
カイラルスメクチック液晶素子Info
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- JPS62235928A JPS62235928A JP7828686A JP7828686A JPS62235928A JP S62235928 A JPS62235928 A JP S62235928A JP 7828686 A JP7828686 A JP 7828686A JP 7828686 A JP7828686 A JP 7828686A JP S62235928 A JPS62235928 A JP S62235928A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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】
[産業上の利用分野]
本発明は、液晶表示素子や液晶−光シヤツタアレイ等に
適用する強誘電性液晶素子に関し、1作しくは少なくと
も2つの安定状態をもつ強誘電性液晶素子のチルト角を
増大させることによって、表示コントラストを向上させ
る液晶素子に関する。
適用する強誘電性液晶素子に関し、1作しくは少なくと
も2つの安定状態をもつ強誘電性液晶素子のチルト角を
増大させることによって、表示コントラストを向上させ
る液晶素子に関する。
[従来の技術]
従来の液晶素子としては、例えばエム・シャウドCM、
5chadj)とダフリュー・ヘルフリッヒ(W、
1lelfrich) :A“アプライド・フィジック
ス・レターズ′″ (“八pplied Physic
s 1.ctLcrs ” )第18巻、第4号(19
71年2月150発行)、第127頁〜128頁の“ボ
ルテージ・ティベンタント・オプティカル・アクティビ
ティ−・オフ・アライスチット・ネマチック・リキッド
・クリスタル(”Voltage Dependent
0pLical Activityof a T
wisLed Nematic Liquid
Crystal” ) に 示されたツィステッド・ネ
マチック(twistedneiatic)液晶を用い
たものか知られている。このTN液晶は、画素密度を高
くしたマトリクス電極構造を用いた時分割駆動の時、ク
ロストークを発生する問題点かあるため、画讃数か制限
されていた。
5chadj)とダフリュー・ヘルフリッヒ(W、
1lelfrich) :A“アプライド・フィジック
ス・レターズ′″ (“八pplied Physic
s 1.ctLcrs ” )第18巻、第4号(19
71年2月150発行)、第127頁〜128頁の“ボ
ルテージ・ティベンタント・オプティカル・アクティビ
ティ−・オフ・アライスチット・ネマチック・リキッド
・クリスタル(”Voltage Dependent
0pLical Activityof a T
wisLed Nematic Liquid
Crystal” ) に 示されたツィステッド・ネ
マチック(twistedneiatic)液晶を用い
たものか知られている。このTN液晶は、画素密度を高
くしたマトリクス電極構造を用いた時分割駆動の時、ク
ロストークを発生する問題点かあるため、画讃数か制限
されていた。
また、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素
子を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素
子か知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成
する工程か極めて煩雑な」二、大面積の表示;V子を作
成することか難しい問題点かある。
子を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素
子か知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成
する工程か極めて煩雑な」二、大面積の表示;V子を作
成することか難しい問題点かある。
このような従来型の珍品素子の欠点を改善するものとし
て、双安定性を有する液晶素子の使用かクラーク(Cl
ark)及びラガウオール(Lage rwa l l
)により提案されている(特開昭5[+−10721
5号公報、米国特許第4.367.924号明細書等)
。双安定性を有する液晶素子としては、一般に、カイラ
ルスメタティウクC相(Sac’)又はH相(Sill
”)を有する強、″A電性液晶か用いられる。この液晶
は電界に対して第一の光学的安定状態と第二の光学的安
定状態からなる双安定状mを有し、従って前述のTN型
の液晶で用いられた光学変調素子とは異なり1例えば一
方の電界ベクトルに対して第一の光学的安定状態に液晶
か配向し、他方の電界ベクトルに対しては第二の光学的
安定状態に液晶が配向される。又この型の液晶は、加え
られる電界に応答して、極めて速やかに上記2つの安定
状態のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときはそ
の状態を維持する性質を有する。この様な性質を利用す
ることにより、上述した従来のTN型素子の問題点の多
くに対して、かなり本質的な改りか得られる。
て、双安定性を有する液晶素子の使用かクラーク(Cl
ark)及びラガウオール(Lage rwa l l
)により提案されている(特開昭5[+−10721
5号公報、米国特許第4.367.924号明細書等)
。双安定性を有する液晶素子としては、一般に、カイラ
ルスメタティウクC相(Sac’)又はH相(Sill
”)を有する強、″A電性液晶か用いられる。この液晶
は電界に対して第一の光学的安定状態と第二の光学的安
定状態からなる双安定状mを有し、従って前述のTN型
の液晶で用いられた光学変調素子とは異なり1例えば一
方の電界ベクトルに対して第一の光学的安定状態に液晶
か配向し、他方の電界ベクトルに対しては第二の光学的
安定状態に液晶が配向される。又この型の液晶は、加え
られる電界に応答して、極めて速やかに上記2つの安定
状態のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときはそ
の状態を維持する性質を有する。この様な性質を利用す
ることにより、上述した従来のTN型素子の問題点の多
くに対して、かなり本質的な改りか得られる。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、従来の双安定性を有する強誘電性液晶素
子においては、液晶の均一な配向状悪か必ずしも満足に
形成されなかった為に、充分な特性が得られなかったの
か実情である。この為、これまてにラビング処理や斜方
蒸着処理した面の存在下で双安定性を示す強誘電性液晶
を均一な配向状態に配向させようとする方法か提案され
ている。本発明者は、既に上述のラビング処理や斜方蒸
着処理を施した基板を用いることによって、均一な配向
状態をもつ双安定性強誘電性液晶か得られることは判明
していた。
子においては、液晶の均一な配向状悪か必ずしも満足に
形成されなかった為に、充分な特性が得られなかったの
か実情である。この為、これまてにラビング処理や斜方
蒸着処理した面の存在下で双安定性を示す強誘電性液晶
を均一な配向状態に配向させようとする方法か提案され
ている。本発明者は、既に上述のラビング処理や斜方蒸
着処理を施した基板を用いることによって、均一な配向
状態をもつ双安定性強誘電性液晶か得られることは判明
していた。
しかしながら、本発明者の実験によれば前述した双安定
状態か必ずしもクラークとラガーウオルによって発表さ
れた前掲の文献等て示された理想的な双安定状態を持た
ないことか判明した。
状態か必ずしもクラークとラガーウオルによって発表さ
れた前掲の文献等て示された理想的な双安定状態を持た
ないことか判明した。
すなわち、クラークとラガーウオルによれば双安定性を
実現する非らせん構造のカイラルスメタティック相での
チルト角(後述の第3図に示す角度0)からせん構造を
もつカイラルスメタティック相てのチルト角(後述の第
2図に示す五角錐の頂角■)と同一の角度をもつはずで
あるか、実際には非らせん構造てのチルト角0の方か、
らせん構造てのチルト角■より小さくなっている。しか
も、この非らせん構造てのチルト角Oからせん構造ての
チルト角■より小さくなる原因か非らせん構造での液晶
分子のねじれ配列に帰因していることか判明した。つま
り、非らせん構造をもつカイラルスメタティック相では
、液晶分子か基板の法線に対して上基板に隣接する液晶
分子の軸から下基板に隣接する液晶分子の軸へ連続的に
ねじれて配列しており、このことか非らせん構造てのチ
ルト角0からせん構造てのチルト角■より小さくなる原
因となっている。
実現する非らせん構造のカイラルスメタティック相での
チルト角(後述の第3図に示す角度0)からせん構造を
もつカイラルスメタティック相てのチルト角(後述の第
2図に示す五角錐の頂角■)と同一の角度をもつはずで
あるか、実際には非らせん構造てのチルト角0の方か、
らせん構造てのチルト角■より小さくなっている。しか
も、この非らせん構造てのチルト角Oからせん構造ての
チルト角■より小さくなる原因か非らせん構造での液晶
分子のねじれ配列に帰因していることか判明した。つま
り、非らせん構造をもつカイラルスメタティック相では
、液晶分子か基板の法線に対して上基板に隣接する液晶
分子の軸から下基板に隣接する液晶分子の軸へ連続的に
ねじれて配列しており、このことか非らせん構造てのチ
ルト角0からせん構造てのチルト角■より小さくなる原
因となっている。
ところで、液晶の複屈折を利用した液晶素子の場合、直
交ニコル下ての透過率は、 て表わされる。前述の非らせん構造におけるチルト0は
第一と第二の配向状態でのねじれ配列した液晶分子の平
均分子軸方向の角度として現われることになる。上式に
よれば、かかるチルトθか22.5°の角度の時最大の
透過率となるが、双安定性を実現する非らせん構造での
チルト角0は大きくて10°程度の角度てあり、従って
表示装置としての適用を考慮した時にはその透過率は3
〜5%程度て七分なものとはならない問題がある。
交ニコル下ての透過率は、 て表わされる。前述の非らせん構造におけるチルト0は
第一と第二の配向状態でのねじれ配列した液晶分子の平
均分子軸方向の角度として現われることになる。上式に
よれば、かかるチルトθか22.5°の角度の時最大の
透過率となるが、双安定性を実現する非らせん構造での
チルト角0は大きくて10°程度の角度てあり、従って
表示装置としての適用を考慮した時にはその透過率は3
〜5%程度て七分なものとはならない問題がある。
従って、本発明の目的は、前述の問題点を解決すること
、すなわち少なくとも2つの安定状態を実現する非らせ
ん構造のカイラルスメタティック相でのチルト角を増大
し、これによって画素シャッタ開口時の透過率を向上さ
せた液晶素子を提供することにある。
、すなわち少なくとも2つの安定状態を実現する非らせ
ん構造のカイラルスメタティック相でのチルト角を増大
し、これによって画素シャッタ開口時の透過率を向上さ
せた液晶素子を提供することにある。
[問題点を解決するための手段]及び[作 用]すなわ
ち、本発明は基板/透明電極層/配向制御層/強誘電性
液晶層/配向制御層/透明電極層/基板の層構造を有す
る強誘電性液晶を利用した液晶素子において、一方の配
向制御層か下記の配向膜A、Bのいずれか一方からなる
単層又は両者の二m層から形成され、他方の配向制御層
か配向vAおよびBからなる二重層から形成されてなる
ことを特徴とする強誘電性液晶素子である。
ち、本発明は基板/透明電極層/配向制御層/強誘電性
液晶層/配向制御層/透明電極層/基板の層構造を有す
る強誘電性液晶を利用した液晶素子において、一方の配
向制御層か下記の配向膜A、Bのいずれか一方からなる
単層又は両者の二m層から形成され、他方の配向制御層
か配向vAおよびBからなる二重層から形成されてなる
ことを特徴とする強誘電性液晶素子である。
(A)強誘電性液晶の液晶分子の長軸を基板に対して平
行または略平行に配向させる水平直配向力を有する配向
膜A。
行または略平行に配向させる水平直配向力を有する配向
膜A。
(B)強誘電性液晶の液晶分子の長軸を基板に対して垂
直または略垂直に配向させる垂直配向力を有する配向1
12B。
直または略垂直に配向させる垂直配向力を有する配向1
12B。
以下、本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の強誘電性液晶素子の一実施悪様を示す
断面図である。同第1図において、本発明の強誘電性液
晶素子は一対の平行に配置したガラスまたは樹脂系の上
下の透IJI基板1.l’ と、それぞれの基板に配線
したインジウム−ティン−オキサイド(I To)から
なる透明電極層2゜2′を備え、該透明電極層2.2′
の上に配向膜3.4および3’、4’からなる二重層に
より形成された配向制御層6.6′を設け、該配向制御
層6.6′の間に強誘電性液晶層5を配lしてなるもの
である。配向膜3,3′と4.4′はいずれか一方が配
向膜Aてあり、他方が配向膜Bで任意に選定することが
できる。
断面図である。同第1図において、本発明の強誘電性液
晶素子は一対の平行に配置したガラスまたは樹脂系の上
下の透IJI基板1.l’ と、それぞれの基板に配線
したインジウム−ティン−オキサイド(I To)から
なる透明電極層2゜2′を備え、該透明電極層2.2′
の上に配向膜3.4および3’、4’からなる二重層に
より形成された配向制御層6.6′を設け、該配向制御
層6.6′の間に強誘電性液晶層5を配lしてなるもの
である。配向膜3,3′と4.4′はいずれか一方が配
向膜Aてあり、他方が配向膜Bで任意に選定することが
できる。
本発明において上下の基板に設けられた各々の配向制御
層はいずれも配向膜Aと配向膜Bの二重層から形成され
るか、または一方の配向ft1J御層を配向11QA或
いはBのいずれか一つの単層で形成し、他の配向制御層
を二重層で形成した構成とすることができる。
層はいずれも配向膜Aと配向膜Bの二重層から形成され
るか、または一方の配向ft1J御層を配向11QA或
いはBのいずれか一つの単層で形成し、他の配向制御層
を二重層で形成した構成とすることができる。
配向膜Aは強誘電性液晶の液晶分子の長軸を基板に対し
て平行または略平行に配向させる水平配向力を有する材
料から形成され、具体的にはポリアミドイミド、ポリエ
ステルイミド、ポリパラキシリレン、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セル
ロース樹脂、メラミン樹脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂
やフォトレジスト樹脂などの有機樹脂類または5iO1
SiO□やTiO2等の無a物賀て形成した被膜を用い
ることかできる。
て平行または略平行に配向させる水平配向力を有する材
料から形成され、具体的にはポリアミドイミド、ポリエ
ステルイミド、ポリパラキシリレン、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セル
ロース樹脂、メラミン樹脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂
やフォトレジスト樹脂などの有機樹脂類または5iO1
SiO□やTiO2等の無a物賀て形成した被膜を用い
ることかできる。
配向JIBは水モ規制力か弱く、好ましくは強1+A電
性液晶の液晶分子の長軸を基板に対して垂直または略垂
直に配向させる重置配向力を有する材料から形成され、
具体的にはシラン力・ンプリンク剤Tて形成された被膜
を用いることかてきる。
性液晶の液晶分子の長軸を基板に対して垂直または略垂
直に配向させる重置配向力を有する材料から形成され、
具体的にはシラン力・ンプリンク剤Tて形成された被膜
を用いることかてきる。
また、配向制御層か単層て構成される場合には比較的弱
い水平配向規制力を有するシランカップリンク剤等で形
成された配向11!2を用いることか望ましい。
い水平配向規制力を有するシランカップリンク剤等で形
成された配向11!2を用いることか望ましい。
配向膜A、Bの厚さは通常20〜3000A、好ましく
は50A〜2000Aか望ましい。
は50A〜2000Aか望ましい。
次に、本発明において用いられる強誘電性液晶について
説明する。
説明する。
第2図は、らせん構造を用いた強誘電性液晶セルの例を
模式的に描いたものである。21aと21bは、In、
Oi 、 SnO□やITO(Indium Tin
0xide)等の透明電極がコートされた基板(ガラス
板)てあり、その間に複数の液晶分子層22かガラス面
に垂直になる様に配向したSvC” (カイラルスメク
チックC相)の液晶は対人されている。太線て示した線
23か液晶分子を表わしており、この液晶分子23は、
その分子に直交した方向に双極子モーメント(P□)2
4を有している。この時の三角錐の頂角の172をなす
角度かかかるらせん構造のカイラルスメクチック相ての
チルト角■を表わしている。基板21aと2To、l−
の電極間に一定の闇値以上の電圧を印加すると、液晶分
子23のらせん構造かほどけ、双極子モーメント(Pl
) 24はすへて電界方向に向くよう、液晶分子23
の配向方向を変えることかできる。液晶分子23は細長
い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率
異方性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにク
ロスニコルの位置関係に配置した偏光子をlけば、電圧
印加極性によって光学特性か変わる液晶光学変調素子と
なることは容易に理解される。更に液晶セルの厚さを充
分に薄くシた場合(例えばip)には、第3図に示すよ
うに電界を印加していない状態ても液晶分子のらせん構
造はほどけ、非らせん構造となり、その双極子モーメン
トPa又はpbは上向き(34a)又は下向き(34b
)のどちらかの状75をとり、双安定状態か形成される
。このようなセルに第3図に示す如く一定の闇値以にの
極性の異なる電界EaまたはEbを付ゲすると、双極子
モーメント電界Ea又はEbは電界ベクトルに対応して
上向き34a又は、下向き34bと向きを変え、それに
応して液晶分子は第一の安定状7gi 33 aかある
いは第二の安定状1,1:+:+bの何れか一方に配向
する。この時の第1と第2の安定状7ffiのなす角度
の172かチルト角0に相当している。
模式的に描いたものである。21aと21bは、In、
Oi 、 SnO□やITO(Indium Tin
0xide)等の透明電極がコートされた基板(ガラス
板)てあり、その間に複数の液晶分子層22かガラス面
に垂直になる様に配向したSvC” (カイラルスメク
チックC相)の液晶は対人されている。太線て示した線
23か液晶分子を表わしており、この液晶分子23は、
その分子に直交した方向に双極子モーメント(P□)2
4を有している。この時の三角錐の頂角の172をなす
角度かかかるらせん構造のカイラルスメクチック相ての
チルト角■を表わしている。基板21aと2To、l−
の電極間に一定の闇値以上の電圧を印加すると、液晶分
子23のらせん構造かほどけ、双極子モーメント(Pl
) 24はすへて電界方向に向くよう、液晶分子23
の配向方向を変えることかできる。液晶分子23は細長
い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率
異方性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにク
ロスニコルの位置関係に配置した偏光子をlけば、電圧
印加極性によって光学特性か変わる液晶光学変調素子と
なることは容易に理解される。更に液晶セルの厚さを充
分に薄くシた場合(例えばip)には、第3図に示すよ
うに電界を印加していない状態ても液晶分子のらせん構
造はほどけ、非らせん構造となり、その双極子モーメン
トPa又はpbは上向き(34a)又は下向き(34b
)のどちらかの状75をとり、双安定状態か形成される
。このようなセルに第3図に示す如く一定の闇値以にの
極性の異なる電界EaまたはEbを付ゲすると、双極子
モーメント電界Ea又はEbは電界ベクトルに対応して
上向き34a又は、下向き34bと向きを変え、それに
応して液晶分子は第一の安定状7gi 33 aかある
いは第二の安定状1,1:+:+bの何れか一方に配向
する。この時の第1と第2の安定状7ffiのなす角度
の172かチルト角0に相当している。
このような強請電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は2つある。第1に、応答速度が極めて速いこ
と、第2に液晶分子の配向か双安定性を有することであ
る。第2の点を、例えば第3図によって説明すると、電
界Eaを印加すると液晶分子は第一の安定状7f、 3
3 aに配向するか、この状態は電界を切っても安定で
ある。又、逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は
第二の安定状5g、 ] 3 bに配向して、その分子
の向きを変えるか、やはり電界を切ってもこの状態に留
っている。
との利点は2つある。第1に、応答速度が極めて速いこ
と、第2に液晶分子の配向か双安定性を有することであ
る。第2の点を、例えば第3図によって説明すると、電
界Eaを印加すると液晶分子は第一の安定状7f、 3
3 aに配向するか、この状態は電界を切っても安定で
ある。又、逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は
第二の安定状5g、 ] 3 bに配向して、その分子
の向きを変えるか、やはり電界を切ってもこの状態に留
っている。
又、与える電界Eaが一定の闇値を越えない限り、それ
ぞれの配向状態にやはり維持されている。このような応
答速度の速さと、双安定性か有効に実現されるには、セ
ルとしては出来るたけ薄い方か好ましく、一般的には、
O,S uL〜20延、特に1μ〜5牌か適している。
ぞれの配向状態にやはり維持されている。このような応
答速度の速さと、双安定性か有効に実現されるには、セ
ルとしては出来るたけ薄い方か好ましく、一般的には、
O,S uL〜20延、特に1μ〜5牌か適している。
この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電極構造を有
する液晶−電気光学装置は、例えばクラークとラガバル
により、米国特許第4367924号明細害て提案され
ている。
する液晶−電気光学装置は、例えばクラークとラガバル
により、米国特許第4367924号明細害て提案され
ている。
また1本発明では前述した双安定性強誘電性液晶素子の
他に、それ以北の安定状態をもつ強誘電性液晶素子にも
適用することかできる。
他に、それ以北の安定状態をもつ強誘電性液晶素子にも
適用することかできる。
本発明の液晶、打子で用いることかできる強誘電性液晶
としては、例えばp−デシロキシベンジリデン−p′−
アミノ−2−メチルブチルシンナメート(DO[lΔM
BC) 、 p−へキシロキシベンジリデン−p’−
アミノ−2−クロルプロピルシンナメート(IIOBA
cP(:)、 P−デシロキシベンジリデン=p′−
アミノ−2−メチルフチルーα−シアノシンナメート(
DOII八MRへC)、p−テトラデシロキシベンシリ
デンーp′−アミノ−2−メチルフチルーα−シアノシ
ンナメート(TDO[lAMBCC) 、 P−才ク
チルオキシベンジリデン−p′−アミノ−2−メチルフ
チルーα−クロロシンナメート(00BΔMBG(:)
、p−オクチルオキシベンジリデン−p′−アミノ−2
−メチルブチル−α−メチルシンナメート、4.4′−
アソキシシンナミックアシッドーヒス(2−メチルブチ
ル)エステル、4−o−(2−メチル)フチルレソシリ
デンー4′−オクチルアニリン、4−(2’−メチルブ
チル)フェニル−4′−才クチルオキシビフェニル−4
−カルボキシレート、4−へキシルオキシフェニル−4
−(2’−メチルブチル)ピフェニル−4′−カルボキ
シレート、4−才クチルオキシフェニル−4−(,2″
−メチルブチル)ビフェニル−4′−カルボキシレート
、4−へブチルフェニル−4−(4″−メチルヘキシル
)ビフェニル−4′−カルボキシレート、4−(2″−
メチルブチル)フェニル−4−(4″−メチルヘキシル
)ビフェニル−4′−カルボキシレートなどを挙げるこ
とがてき、これらはrli独又は2種以上M1合せて用
いることかてき、又強誘電性を示す範囲て他のコレステ
リック液晶やスメクチック液晶を含有させることかでき
る。
としては、例えばp−デシロキシベンジリデン−p′−
アミノ−2−メチルブチルシンナメート(DO[lΔM
BC) 、 p−へキシロキシベンジリデン−p’−
アミノ−2−クロルプロピルシンナメート(IIOBA
cP(:)、 P−デシロキシベンジリデン=p′−
アミノ−2−メチルフチルーα−シアノシンナメート(
DOII八MRへC)、p−テトラデシロキシベンシリ
デンーp′−アミノ−2−メチルフチルーα−シアノシ
ンナメート(TDO[lAMBCC) 、 P−才ク
チルオキシベンジリデン−p′−アミノ−2−メチルフ
チルーα−クロロシンナメート(00BΔMBG(:)
、p−オクチルオキシベンジリデン−p′−アミノ−2
−メチルブチル−α−メチルシンナメート、4.4′−
アソキシシンナミックアシッドーヒス(2−メチルブチ
ル)エステル、4−o−(2−メチル)フチルレソシリ
デンー4′−オクチルアニリン、4−(2’−メチルブ
チル)フェニル−4′−才クチルオキシビフェニル−4
−カルボキシレート、4−へキシルオキシフェニル−4
−(2’−メチルブチル)ピフェニル−4′−カルボキ
シレート、4−才クチルオキシフェニル−4−(,2″
−メチルブチル)ビフェニル−4′−カルボキシレート
、4−へブチルフェニル−4−(4″−メチルヘキシル
)ビフェニル−4′−カルボキシレート、4−(2″−
メチルブチル)フェニル−4−(4″−メチルヘキシル
)ビフェニル−4′−カルボキシレートなどを挙げるこ
とがてき、これらはrli独又は2種以上M1合せて用
いることかてき、又強誘電性を示す範囲て他のコレステ
リック液晶やスメクチック液晶を含有させることかでき
る。
又、本発明では強誘電性液晶としてカイラルスメクチッ
ク相を用いることかてき、具体的には、カイラルスメク
チックC相(Sac”) 、 H相(SmH”) 、
I相(Sl”)を用いることがてきる。
ク相を用いることかてき、具体的には、カイラルスメク
チックC相(Sac”) 、 H相(SmH”) 、
I相(Sl”)を用いることがてきる。
以北説明した様に、本発明においては配向膜を二層にし
て、一層は前述の配向MA、もう一層は配向11!2
Bの二層構造とすることにより、基板間に交流電界(5
〜5旧1z、 1〜300V)を印加することによって
、より安定て理想的な双安定状態を実現することか可能
となり、前述の液晶分子の基板法線方向のねしれによる
チルト角の減少を防止することかてきる。
て、一層は前述の配向MA、もう一層は配向11!2
Bの二層構造とすることにより、基板間に交流電界(5
〜5旧1z、 1〜300V)を印加することによって
、より安定て理想的な双安定状態を実現することか可能
となり、前述の液晶分子の基板法線方向のねしれによる
チルト角の減少を防止することかてきる。
ねしれ配列を解消した液晶素子では直交ニコル下て最大
の透過率/遮光率コントラストが得られ、しかもねしれ
配列の双安定状態をもっている液晶素子ては非直交ニコ
ル下て最大のコントラストか得られるか、この時観察方
向によってそのコントラストか相違してしまう視野角依
存性を有しているか、かかるねしれ配列の解消とともに
、上述の視野角依存性をも解消することかてきる。
の透過率/遮光率コントラストが得られ、しかもねしれ
配列の双安定状態をもっている液晶素子ては非直交ニコ
ル下て最大のコントラストか得られるか、この時観察方
向によってそのコントラストか相違してしまう視野角依
存性を有しているか、かかるねしれ配列の解消とともに
、上述の視野角依存性をも解消することかてきる。
[実施例]
以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。
尚、実施例においては強誘電性液晶材料としては以下の
2つの液晶組成物を用いた。
2つの液晶組成物を用いた。
液晶組成物A
CS 1011 (チッソ■製)
516° 78° 91″
液晶組成物B
33@ 50” 61’ 80
”Cryst SIC”== SmA== ch
==I s。
”Cryst SIC”== SmA== ch
==I s。
/18・ 50° 59” 73”mB
実施例1
膜厚100OAのITOか形成されている厚さ0.7m
mのガラス基板上にポリイミド被膜1000Aをスピン
ナー塗布により形成した。ポリイミドは日立化成工業■
製のrPIQ、を用いた。このポリイミドを焼成加熱し
た後、ダイキン工業■社製、配向剤rFS116」をス
ピンナー塗布後、焼成加熱により50Aの膜厚でポリイ
ミド被膜上に形成した。
mのガラス基板上にポリイミド被膜1000Aをスピン
ナー塗布により形成した。ポリイミドは日立化成工業■
製のrPIQ、を用いた。このポリイミドを焼成加熱し
た後、ダイキン工業■社製、配向剤rFS116」をス
ピンナー塗布後、焼成加熱により50Aの膜厚でポリイ
ミド被膜上に形成した。
rPIQ、およびrFs116.はそれぞれ配向膜を単
層にして液晶相I&、物AとBに対して配向状態を観察
したか、それぞれrPIQ、は水平配向力、 rFs1
16゜は垂直配向力を持っていることが確認された。
層にして液晶相I&、物AとBに対して配向状態を観察
したか、それぞれrPIQ、は水平配向力、 rFs1
16゜は垂直配向力を持っていることが確認された。
rPIQ、の被膜+000A上に rFs116.
の被膜50Aの二層配向膜をテレン布によりラビング処
理した。このようにして作製された2枚の基板をラビン
ク軸か平行になるように貼り合せた。この際液晶層厚を
一定に保つために基板上に粒径t、S=の球状のスペー
サーを散布した。
の被膜50Aの二層配向膜をテレン布によりラビング処
理した。このようにして作製された2枚の基板をラビン
ク軸か平行になるように貼り合せた。この際液晶層厚を
一定に保つために基板上に粒径t、S=の球状のスペー
サーを散布した。
この基板間に前述の液晶組成物Aを封入し、等吉相まて
昇温した後、2°C/hで徐冷して配向処理をした。こ
の液晶セルの基板間に50 It z、±30Vの交流
電界を2秒間かけた後、倍率30倍の直交ニコル状態の
偏光顕微鏡で配向状態を観察すると欠陥のないモノドメ
インが得られ、次のような結果か得られた。
昇温した後、2°C/hで徐冷して配向処理をした。こ
の液晶セルの基板間に50 It z、±30Vの交流
電界を2秒間かけた後、倍率30倍の直交ニコル状態の
偏光顕微鏡で配向状態を観察すると欠陥のないモノドメ
インが得られ、次のような結果か得られた。
双安定状態のチルト角0,19゜
コントラスト比(明状1ム・飴状7.!i’i);l:
18明状IEの最大透過率 、 18%
実施例2 実施例1において、液晶組成物Aを液晶組成物Bに替え
た他は全く同様に行って液晶素子を得た。この場合にも
均一で欠陥の少ないモノドメインか得られ、501(z
、±20Vの交流印加後(2秒間)、直交ニコル下の偏
光顕微鏡観察および透過光強度測定により以下のような
結果を得た。
18明状IEの最大透過率 、 18%
実施例2 実施例1において、液晶組成物Aを液晶組成物Bに替え
た他は全く同様に行って液晶素子を得た。この場合にも
均一で欠陥の少ないモノドメインか得られ、501(z
、±20Vの交流印加後(2秒間)、直交ニコル下の偏
光顕微鏡観察および透過光強度測定により以下のような
結果を得た。
双安定状態のチルト角θ :21゜コントラス
ト比(明状態:暗状態) ; l : 12明状態の最
大透過率 、 18%実施例3 実施例1において重置配向であるタイキン工業■社製(
7)配向NJ ’FS116」ヲ+ ッソvlJ”ll
r O20−E Jに替えた他は仝〈同様に行って液
晶素子を得た。
ト比(明状態:暗状態) ; l : 12明状態の最
大透過率 、 18%実施例3 実施例1において重置配向であるタイキン工業■社製(
7)配向NJ ’FS116」ヲ+ ッソvlJ”ll
r O20−E Jに替えた他は仝〈同様に行って液
晶素子を得た。
直交ニコルドの偏光m微鏡観察では均一なモノドメイン
がてき、以下のような結果か得られた。
がてき、以下のような結果か得られた。
双安定状態のチルト角0;15゜
コントラスト比(明状態・飴状1ム);l:[四状IE
の最大透過率 ;15%[発明の効果] 本発明の強誘電性液晶素子による配向制御によれば、強
誘電性液晶、特に非らせん構造によってtすらねる少な
くとも2つの安定状態をもつ強誘電性液晶のモノドメイ
ンを得ることかできる。また強誘電性液晶の非らせん構
造によって発現する少なくとも2つの安定状yB下、特
に双安定状態下、(すなわち、メモリー状態下)でのチ
ルト角0を増大させコントラスト比の高い値を得ること
かできる優れた効果かある。
の最大透過率 ;15%[発明の効果] 本発明の強誘電性液晶素子による配向制御によれば、強
誘電性液晶、特に非らせん構造によってtすらねる少な
くとも2つの安定状態をもつ強誘電性液晶のモノドメイ
ンを得ることかできる。また強誘電性液晶の非らせん構
造によって発現する少なくとも2つの安定状yB下、特
に双安定状態下、(すなわち、メモリー状態下)でのチ
ルト角0を増大させコントラスト比の高い値を得ること
かできる優れた効果かある。
第1図は本発明の強誘電性液晶素子の一実施態様を示す
断面図、第2図はらせん構造の強誘電性液晶を用いた液
晶素子を模式的に表わす斜視図および第3図は非らせん
構造の強誘電性液晶を用いた液晶素子を模式的に表わす
斜視図である。 1.1′・・・透明基板 2.2′・・・透明電
極層3.3’、4.4’・・・配向1漠 5・・・強
誘電性液晶層6.6′・・・配向制御層 21a、
21b・・・基板22・・・液晶分子層 23・
・・液晶分子24・・・双極子モーメント 33a・・
・第一の安定状態33b・・・第二の安定状態 34a・・・上向き双極子モーメント 34b・・・下向き双極子モーメント ■・・・らせん構造でのチルト角 θ・・・非らせん構造てのチルト角 Ea 、 Eb・・・電界 第2図 第3図
断面図、第2図はらせん構造の強誘電性液晶を用いた液
晶素子を模式的に表わす斜視図および第3図は非らせん
構造の強誘電性液晶を用いた液晶素子を模式的に表わす
斜視図である。 1.1′・・・透明基板 2.2′・・・透明電
極層3.3’、4.4’・・・配向1漠 5・・・強
誘電性液晶層6.6′・・・配向制御層 21a、
21b・・・基板22・・・液晶分子層 23・
・・液晶分子24・・・双極子モーメント 33a・・
・第一の安定状態33b・・・第二の安定状態 34a・・・上向き双極子モーメント 34b・・・下向き双極子モーメント ■・・・らせん構造でのチルト角 θ・・・非らせん構造てのチルト角 Ea 、 Eb・・・電界 第2図 第3図
Claims (3)
- (1)基板/透明電極層/配向制御層/強誘電性液晶層
/配向制御層/透明電極層/基板の層構造を有する強誘
電性液晶を利用した液晶素子において、一方の配向制御
層が下記の配向膜A、Bのいずれか一方からなる単層又
は両者の二重層から形成され、他方の配向制御層が配向
膜AおよびBからなる二重層から形成されてなることを
特徴とする強誘電性液晶素子。 (A)強誘電性液晶の液晶分子の長軸を基板に対して平
行または略平行に配向させる水平面配向力を有する配向
膜A。 (B)強誘電性液晶の液晶分子の長軸を基板に対して垂
直または略垂直に配向させる垂直配向力を有する配向膜
B。 - (2)前記強誘電性液晶が少なくとも第一と第二の安定
状態を持ち、電界無印加状態でもそれぞれの安定状態を
保つ記憶効果をもつ特許請求の範囲第1項記載の強誘電
性液晶素子。 - (3)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチック液晶で
ある特許請求の範囲第1項記載の強誘電性液晶素子。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61078286A JPH0727139B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | カイラルスメクチック液晶素子 |
US07/033,787 US4796979A (en) | 1986-04-07 | 1987-04-03 | Ferroelectric liquid crystal device having dual laminated alignment films |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61078286A JPH0727139B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | カイラルスメクチック液晶素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62235928A true JPS62235928A (ja) | 1987-10-16 |
JPH0727139B2 JPH0727139B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=13657707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61078286A Expired - Fee Related JPH0727139B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | カイラルスメクチック液晶素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0727139B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0683417A1 (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and liquid crystal apparatus |
EP0695965A2 (en) | 1994-08-04 | 1996-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6178285A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
JPS6194029A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | スメクテイツク液晶表示パネル及びその製造方法 |
JPS62160426A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
-
1986
- 1986-04-07 JP JP61078286A patent/JPH0727139B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6178285A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
JPS6194029A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-12 | Seiko Instr & Electronics Ltd | スメクテイツク液晶表示パネル及びその製造方法 |
JPS62160426A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-16 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0683417A1 (en) * | 1994-05-17 | 1995-11-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and liquid crystal apparatus |
US5686019A (en) * | 1994-05-17 | 1997-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and liquid crystal apparatus |
EP0695965A2 (en) | 1994-08-04 | 1996-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
US5666217A (en) * | 1994-08-04 | 1997-09-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
US5831705A (en) * | 1994-08-04 | 1998-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0727139B2 (ja) | 1995-03-29 |
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