JPS63121017A - 強誘電性液晶素子 - Google Patents
強誘電性液晶素子Info
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- JPS63121017A JPS63121017A JP26568586A JP26568586A JPS63121017A JP S63121017 A JPS63121017 A JP S63121017A JP 26568586 A JP26568586 A JP 26568586A JP 26568586 A JP26568586 A JP 26568586A JP S63121017 A JPS63121017 A JP S63121017A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は強誘電性液晶素子に関し、更に詳しくは、液晶
層内の荷電体を一定方向に偏在させることによって表示
特性が改善された強誘電性液晶素子に関する。
層内の荷電体を一定方向に偏在させることによって表示
特性が改善された強誘電性液晶素子に関する。
（従来の技術）
従来、液晶を一対の対向電極間に挟持させてなる種々の
液晶表示素子が提案されているが、［ＩＳＭ（Ｄｙｎａ
ｍｉｃ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｍｏｄｅ）型の液晶表
示素子以外については、液晶層中のナトリウムイオン等
のプラスイオンや塩素イオン等のマイナスイオン等の荷
電体をコントロールする必要はあまり認められていない
。
液晶表示素子が提案されているが、［ＩＳＭ（Ｄｙｎａ
ｍｉｃ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｍｏｄｅ）型の液晶表
示素子以外については、液晶層中のナトリウムイオン等
のプラスイオンや塩素イオン等のマイナスイオン等の荷
電体をコントロールする必要はあまり認められていない
。
その理由は、現在普及しているＴＮ （Ｔｗｉｓｔｅｄ
ＮｅｍａＬｉｃ）型液晶表示素子（例えば、Ｍ、５ｃｈ
ａｄｔとＷ、１Ｉｅｌｆｒｉｃｈ著、 “＾ｐ’ｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ′
、Ｖｏｌ、＋８． Ｎｂ、４ （１９７＋、２．１５
） 、 Ｐ、１２７〜＋２８の“Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｅ
ｐｅｎｄｅｎｔ ０ｐｔｉｃａｌ＾ｃｔｉｖｉｔｙ ｏ
ｆ ａＴｗｉｓｔｅｄ ＮｅｍａＬｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
（：ｒｙｓｔａｌ”参照〕においては、 （１）過度のイオン流が液晶分子の配列を乱す。
ＮｅｍａＬｉｃ）型液晶表示素子（例えば、Ｍ、５ｃｈ
ａｄｔとＷ、１Ｉｅｌｆｒｉｃｈ著、 “＾ｐ’ｐｌ
ｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ′
、Ｖｏｌ、＋８． Ｎｂ、４ （１９７＋、２．１５
） 、 Ｐ、１２７〜＋２８の“Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｅ
ｐｅｎｄｅｎｔ ０ｐｔｉｃａｌ＾ｃｔｉｖｉｔｙ ｏ
ｆ ａＴｗｉｓｔｅｄ ＮｅｍａＬｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
（：ｒｙｓｔａｌ”参照〕においては、 （１）過度のイオン流が液晶分子の配列を乱す。
（２）液晶材料の耐久性を低下させる。
（３）液晶層にかかる電圧の時定数が短くなる。
等の影響がイオン等の導電性物質によって引き起される
ことが考えられたが、実際には液晶を適当に錆製するこ
とによって液晶の体ｈ１抵抗を１０９ΩｃＩ１１以上に
上げたり、素子の構成過程で液晶の汚染防止を効果的に
する等の手段により前述の（１）および（２）の問題は
十分対応可能であり、一方駆動方式においては、交流駆
動体、リフレッシュ、蓄積型が基本となるため、前記（
３）の点も深刻な間通とはならなかったことによる。
ことが考えられたが、実際には液晶を適当に錆製するこ
とによって液晶の体ｈ１抵抗を１０９ΩｃＩ１１以上に
上げたり、素子の構成過程で液晶の汚染防止を効果的に
する等の手段により前述の（１）および（２）の問題は
十分対応可能であり、一方駆動方式においては、交流駆
動体、リフレッシュ、蓄積型が基本となるため、前記（
３）の点も深刻な間通とはならなかったことによる。
これに対して、近年四界的に開発が進んでいる強誘電性
液晶素子の場合には、液晶層中のイオン等の荷電体の挙
動が、強誘電性液晶素子の特性に重大な影響を与えるこ
とが明、らかにされている。
液晶素子の場合には、液晶層中のイオン等の荷電体の挙
動が、強誘電性液晶素子の特性に重大な影響を与えるこ
とが明、らかにされている。
例えば、クラークとラガヴアル等の提案した強誘電性液
晶素子の構成においては、第２図に示されるように液晶
層内で各液晶分子の双極子の方向が揃い、液晶の自発分
極が生じている。
晶素子の構成においては、第２図に示されるように液晶
層内で各液晶分子の双極子の方向が揃い、液晶の自発分
極が生じている。
この自発分極の存在は、強誘電性液晶素子のスイッチン
グ特性の条件であるため、この内棒分極による電荷の片
寄りは、 ５ＳＦＬＣＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ ５Ｌａｂｉ
−Ｉｉｚｅｄ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕ
ｉｄ ［：ｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）においては
不可避なものである。
グ特性の条件であるため、この内棒分極による電荷の片
寄りは、 ５ＳＦＬＣＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ ５Ｌａｂｉ
−Ｉｉｚｅｄ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕ
ｉｄ ［：ｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）においては
不可避なものである。
（発明が解決使用としている間２！Ｉ）以」この如き強
誘電性液晶素子における液晶分子の自発分極は必然的な
ものであるが、この分極電荷の影響によって、素子の非
駆動時（すなわち、メモリー状態）において液晶層の双
安定性を損なうような変化が生じるという問題が生じる
ことが判明した。
誘電性液晶素子における液晶分子の自発分極は必然的な
ものであるが、この分極電荷の影響によって、素子の非
駆動時（すなわち、メモリー状態）において液晶層の双
安定性を損なうような変化が生じるという問題が生じる
ことが判明した。
素子内にはＩＴＯ電極等の透明電極が存在し、その上に
誘電体を介して液晶層に接する構成が一般的であるが、
その場合にメモリー状態（印加電圧＝０）でも液晶層内
には、液晶分子の分極電荷によって生じる電界が存在し
て、この電界によって液晶層内に存在しているイオン性
不純物が泳動して、イオンの不均一な偏在が生じること
が、双安定性の低下の原因と考えられている。
誘電体を介して液晶層に接する構成が一般的であるが、
その場合にメモリー状態（印加電圧＝０）でも液晶層内
には、液晶分子の分極電荷によって生じる電界が存在し
て、この電界によって液晶層内に存在しているイオン性
不純物が泳動して、イオンの不均一な偏在が生じること
が、双安定性の低下の原因と考えられている。
このイオンの偏在によって、逆に液晶分子が拘束を受け
るため、逆向きの電界（スイッチングパルス）が人力さ
れても、スイッチング特性等が低いという問題が生じて
いる。これは時には閾値が高くなったように見えること
もあり、また完全に単安定化したと見えることもあるが
、実際には、強誘電性液晶素子の特性を低下させる大き
な原因となっているものである。
るため、逆向きの電界（スイッチングパルス）が人力さ
れても、スイッチング特性等が低いという問題が生じて
いる。これは時には閾値が高くなったように見えること
もあり、また完全に単安定化したと見えることもあるが
、実際には、強誘電性液晶素子の特性を低下させる大き
な原因となっているものである。
従って、強誘電性液晶素子においては液晶層内に存在す
るイオンによる問題を解決することが要望されている。
るイオンによる問題を解決することが要望されている。
（問題点を解決するための手段）
本発明者は上記の如き従来技術の問題点を解決すべく鋭
意研究の結果、液晶層内に存在する不純物イオンを特定
の状態に積極的に偏在させることによって上記の如き従
来技術の問題が解決され、強誘電性液晶素子の表示特性
を著しく向上させることができた。
意研究の結果、液晶層内に存在する不純物イオンを特定
の状態に積極的に偏在させることによって上記の如き従
来技術の問題が解決され、強誘電性液晶素子の表示特性
を著しく向上させることができた。
すなわち、本発明は、２枚の対向した電極基板間に強誘
電性液晶層を挟持してなる強誘電性液晶素子において、
該液晶層内に存在するプラスイオンおよびマイナスイオ
ン等の荷電体を上記基板表面近傍に偏在させたことを特
徴とする強誘電性液晶素子である。
電性液晶層を挟持してなる強誘電性液晶素子において、
該液晶層内に存在するプラスイオンおよびマイナスイオ
ン等の荷電体を上記基板表面近傍に偏在させたことを特
徴とする強誘電性液晶素子である。
次に本発明を更に詳しく説明する。
本発明は、液晶層内の荷電体が偏在している点に特徴を
有する強誘電性液晶素子である。
有する強誘電性液晶素子である。
すなわち、本発明で使用する強誘電性液晶は、加えられ
る電界に応じて第一の光学的安定状態と第二の光学的安
定状態とのいずれかを取るもの、すなわち、電界に対し
て双安定性を有する液晶物質である。
る電界に応じて第一の光学的安定状態と第二の光学的安
定状態とのいずれかを取るもの、すなわち、電界に対し
て双安定性を有する液晶物質である。
以上の如き双安定性を有する強誘電性液晶としては、強
誘電性を有するカイラルスメクティック液晶が好ましく
、そのうちでは特にカイラルスメクテ４’ｌりＣ相（Ｓ
ａｃ”）またはＨ相（ＳａＨ”）の液晶が適している。
誘電性を有するカイラルスメクティック液晶が好ましく
、そのうちでは特にカイラルスメクテ４’ｌりＣ相（Ｓ
ａｃ”）またはＨ相（ＳａＨ”）の液晶が適している。
これらの強誘電性液晶は“ＬＥＪＯＵＲＮＡＬ ＤＥ
ＰＩＩＹＳＩＯＵＥ ＬＥＴＴＥＲ５” 川（Ｌ−６９
） １９７５、’Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑ
ｕｉｄ （：ｒｙｓｔａｌｓ４ ； Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈ−ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ″３６ （ｌ Ｉ）
！９８０、’５ｕｂａ＋１ｃｒｏ ＳｅｃｏｎｄＢ１
５ｔａｂｌｅ Ｅｌｃｃｔｒｏｏｐｔｉｃ Ｓｗｉ
ｔｃｈｉｎｇ ｉｎ ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ
ｓ」； “固体物理” １６（＋４１）１９８１ ｒ
液晶」等に記載されており、本発明ではこれらに開示さ
れた強誘電性液晶はいずれも好ましく利用することがで
きる。
ＰＩＩＹＳＩＯＵＥ ＬＥＴＴＥＲ５” 川（Ｌ−６９
） １９７５、’Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑ
ｕｉｄ （：ｒｙｓｔａｌｓ４ ； Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈ−ｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ″３６ （ｌ Ｉ）
！９８０、’５ｕｂａ＋１ｃｒｏ ＳｅｃｏｎｄＢ１
５ｔａｂｌｅ Ｅｌｃｃｔｒｏｏｐｔｉｃ Ｓｗｉ
ｔｃｈｉｎｇ ｉｎ ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ
ｓ」； “固体物理” １６（＋４１）１９８１ ｒ
液晶」等に記載されており、本発明ではこれらに開示さ
れた強誘電性液晶はいずれも好ましく利用することがで
きる。
より具体的には１例えば。
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 （ＤＯＢＡＭＢＧ）、ヘキシルオキ
シベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロロプロピルシ
ンナメート （ＩＩＯＢＡＣＰＣ）および４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリダン−４′−オクチルア
ニリン（ＭＢＲＡ８）等が挙げられる。
チルシンナメート （ＤＯＢＡＭＢＧ）、ヘキシルオキ
シベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−クロロプロピルシ
ンナメート （ＩＩＯＢＡＣＰＣ）および４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリダン−４′−オクチルア
ニリン（ＭＢＲＡ８）等が挙げられる。
本発明の強誘電性液晶素子は上記の如き液晶材料を利用
するものであり、例えば、第３図示の如き構成を有する
。
するものであり、例えば、第３図示の如き構成を有する
。
第３図示の例は、本発明で用いる強誘電性液晶素子の１
例を模式的に示すものであり、図中の１と１′はＩｎ２
Ｏ，Ｉ、 ５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔ
ｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極がコートされた基板（
例えばガラス板）であり、これらの一対の基板間に前記
の如き液晶からなる液晶層２が、基板面に垂直になるよ
うに配向したＳａ＋Ｃ″相の液晶が封入されている。
例を模式的に示すものであり、図中の１と１′はＩｎ２
Ｏ，Ｉ、 ５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔ
ｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極がコートされた基板（
例えばガラス板）であり、これらの一対の基板間に前記
の如き液晶からなる液晶層２が、基板面に垂直になるよ
うに配向したＳａ＋Ｃ″相の液晶が封入されている。
太線で示した線３が液晶分子を表わしており。
この液晶分子３はその分子に直交した方向に双極子モー
メント（Ｐ上）４を有している。
メント（Ｐ上）４を有している。
このような強誘電性液晶素子の基板１と１′上の電極間
に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子３のら
せん構造かほどみ、双極子モーメント（Ｐ土）４はすべ
て電界方向に向くように液晶分子３の配向方向を変える
ことができる。
に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子３のら
せん構造かほどみ、双極子モーメント（Ｐ土）４はすべ
て電界方向に向くように液晶分子３の配向方向を変える
ことができる。
液晶分子３は細長い形状を存しており、その長袖方向と
短軸方向で屈折率の異方性を示し、従って、例えば、基
板面の上下に互いにクロスニフルの位置関係に配置した
偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変化
する液晶光学変調素子となることは容易に理解される。
短軸方向で屈折率の異方性を示し、従って、例えば、基
板面の上下に互いにクロスニフルの位置関係に配置した
偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変化
する液晶光学変調素子となることは容易に理解される。
更に液晶素子の厚さを充分に薄くした場合（例えば１μ
ｍ）には、第４図に示すように電界な印加していない状
態でも液晶分子のらせん構造はほどけ（非らせん構造）
、その双極子モーメントＰまたはＰ′は上向き（４ａ）
または下向き（４ｂ）のいずれかの状態をとる。このよ
うなセルに第４図に示す如く一定の閾値以上の極性の異
なる電界ＥまたはＥ′を所定時間付与すると、双極子モ
ーメントは電界ＥまたはＥ′の電界ベクトルに対応して
上向き４ａまたは下向き４ｂと向きを変え、それに応じ
て液晶分子は第１の配向状態５かあるいは第二の配向状
Ｒ５′の何れか一方に配向する。このような強誘電性液
晶素子を光学変調素子として用いることの利点は２つあ
る。
ｍ）には、第４図に示すように電界な印加していない状
態でも液晶分子のらせん構造はほどけ（非らせん構造）
、その双極子モーメントＰまたはＰ′は上向き（４ａ）
または下向き（４ｂ）のいずれかの状態をとる。このよ
うなセルに第４図に示す如く一定の閾値以上の極性の異
なる電界ＥまたはＥ′を所定時間付与すると、双極子モ
ーメントは電界ＥまたはＥ′の電界ベクトルに対応して
上向き４ａまたは下向き４ｂと向きを変え、それに応じ
て液晶分子は第１の配向状態５かあるいは第二の配向状
Ｒ５′の何れか一方に配向する。このような強誘電性液
晶素子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には、応答速度が極めて速いこと、第２に液晶分子
の配向が双安定性状態を有することである。第２の点を
例えば第４図によって説明すると、電界Ｅを印加すると
液晶分子は第１の配向状態５に配向するが、この状態で
は電界を切っても安定である。また゛、逆向きの電界Ｅ
′を印加すると、液晶分子は第２の配向状態５′に配向
してその分子の向きを変えるが、やはり電界を切っても
この状態に留まっている。また、与える電界Ｅが一定の
閾値を超えない限り、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、双安定性が
有効に実現されるには、セルとしてできるだけ薄い方が
好ましく、一般的には０．５〜２０μｍ、特に１〜５μ
ｍが適している。この種の強誘電性液晶を用いるマトリ
ックス電極構造を有する強誘電性液晶素子は、例えば、
クラークとラガバルにより、米国特許ｉ４３６７９２４
号明細書に提案されている。
の配向が双安定性状態を有することである。第２の点を
例えば第４図によって説明すると、電界Ｅを印加すると
液晶分子は第１の配向状態５に配向するが、この状態で
は電界を切っても安定である。また゛、逆向きの電界Ｅ
′を印加すると、液晶分子は第２の配向状態５′に配向
してその分子の向きを変えるが、やはり電界を切っても
この状態に留まっている。また、与える電界Ｅが一定の
閾値を超えない限り、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、双安定性が
有効に実現されるには、セルとしてできるだけ薄い方が
好ましく、一般的には０．５〜２０μｍ、特に１〜５μ
ｍが適している。この種の強誘電性液晶を用いるマトリ
ックス電極構造を有する強誘電性液晶素子は、例えば、
クラークとラガバルにより、米国特許ｉ４３６７９２４
号明細書に提案されている。
上述の強誘電性液晶素子は、液晶層内に存在する荷電体
によって種々の問題を生じるものであった。
によって種々の問題を生じるものであった。
本発明はこのような問題点を解決した強誘電性液晶素子
を提供するものであり、その好ましい１例の断面図を第
１図に図解的に示す。図中１１はガラス板等の基板であ
り、１２は該基板１１上に形成されたＩＴＯ等からなる
透明電極層であり、１３は透明電極上に形成された絶縁
層および配向膜層であり、１４は上側基板付近に偏在さ
せたプラス電荷を有する荷電体群を、１５は下側基板付
近に偏在させたマイナス荷電体群である。１８は液晶層
を示し、１６および１７はその中でとり得る二つの液晶
状態を示す。
を提供するものであり、その好ましい１例の断面図を第
１図に図解的に示す。図中１１はガラス板等の基板であ
り、１２は該基板１１上に形成されたＩＴＯ等からなる
透明電極層であり、１３は透明電極上に形成された絶縁
層および配向膜層であり、１４は上側基板付近に偏在さ
せたプラス電荷を有する荷電体群を、１５は下側基板付
近に偏在させたマイナス荷電体群である。１８は液晶層
を示し、１６および１７はその中でとり得る二つの液晶
状態を示す。
本発明の強誘電性液晶素子は、第１図に図解的に示す如
く、液晶層中に存在しているプラスイオン、マイナスイ
オン等の荷電体を基板表面近傍に偏在させたことを主た
る特徴としているものであり、このような荷電体はプラ
ス荷電体とマイナス荷電体の両方が存在する場合を示し
たが、いずれか一方のみが存在する場合でもよい。
く、液晶層中に存在しているプラスイオン、マイナスイ
オン等の荷電体を基板表面近傍に偏在させたことを主た
る特徴としているものであり、このような荷電体はプラ
ス荷電体とマイナス荷電体の両方が存在する場合を示し
たが、いずれか一方のみが存在する場合でもよい。
このように液晶層内に存在する荷電体を偏在させること
によって、液晶層内の液晶分子１６は分子内双極子とし
ても、同時に自発分極の方向も上側基板から下側基板の
方向へ矢印（マイナスからプラスへ引くものとする）が
向いているので、その存在は安定化されている。
によって、液晶層内の液晶分子１６は分子内双極子とし
ても、同時に自発分極の方向も上側基板から下側基板の
方向へ矢印（マイナスからプラスへ引くものとする）が
向いているので、その存在は安定化されている。
一方、１７で示す液晶分子の配置は、分子内双極子が１
６の場合とは反対方向を向いているので電気的に極めて
不安定な状態である。
６の場合とは反対方向を向いているので電気的に極めて
不安定な状態である。
以上の通り、荷電体を基板表面近傍に積極的に偏在させ
ることによって、液晶分子の安定状態と不安定状態が一
定に生じることにより、逆にセル内での液晶分子のバラ
ツキや経時変化が解消されて、液晶表示素子としての表
示特性が著しく向トするものである。
ることによって、液晶分子の安定状態と不安定状態が一
定に生じることにより、逆にセル内での液晶分子のバラ
ツキや経時変化が解消されて、液晶表示素子としての表
示特性が著しく向トするものである。
以上の如き荷電体の偏在を生じさせるためには、メモリ
ー状態での液晶層内の内部電界のみでは不十分であるの
で、外部から電界をかけて荷電体を強制的に偏在させる
ことが必要である。
ー状態での液晶層内の内部電界のみでは不十分であるの
で、外部から電界をかけて荷電体を強制的に偏在させる
ことが必要である。
このような偏在を生じさせるためには、例えば上下基板
間に２〜１５ＶのＤＣ電界を約１〜２４時間かけること
によって十分な荷電体の偏在を生じさせることが可能で
ある。
間に２〜１５ＶのＤＣ電界を約１〜２４時間かけること
によって十分な荷電体の偏在を生じさせることが可能で
ある。
本発明では、荷電体を偏在させた液晶層の比抵抗として
は、ｌＸｌ０”Ωｃｍ以下、好ましくはｌＸｌ０’〜ｌ
Ｘｌ０”ΩＣｆｆ１とするのがよい。
は、ｌＸｌ０”Ωｃｍ以下、好ましくはｌＸｌ０’〜ｌ
Ｘｌ０”ΩＣｆｆ１とするのがよい。
尚、本発明では液晶層の比抵抗の測定としては、Ａ Ｓ
Ｔ Ｍ （ＡＭＥＲＩＣＡＮ ＮＡＴＩＯＮＡＬ ５
ＴＡＮＤＡＲＤ） Ｄ −２５７で規定した測定法に従
った。
Ｔ Ｍ （ＡＭＥＲＩＣＡＮ ＮＡＴＩＯＮＡＬ ５
ＴＡＮＤＡＲＤ） Ｄ −２５７で規定した測定法に従
った。
また、本発明の強誘電性液晶素子には荷電体の偏在を随
時可能にするために、液晶表示素子に電界を印加する装
置や駆動回路を設けておくのも好ましい。
時可能にするために、液晶表示素子に電界を印加する装
置や駆動回路を設けておくのも好ましい。
（作用・効果）
以上の如き本発明によれば、従来の強誘電性液晶素子に
おいて、その液晶層に存在する荷電体を基板表面近傍に
偏在させることによって、液晶層内の液晶分子のバラツ
キや経時的変化が生じなくなり、液晶分子の安定状態と
不安定状態がより明確となり、優れた表示特性の強誘電
性液晶素子が提供されるものである。
おいて、その液晶層に存在する荷電体を基板表面近傍に
偏在させることによって、液晶層内の液晶分子のバラツ
キや経時的変化が生じなくなり、液晶分子の安定状態と
不安定状態がより明確となり、優れた表示特性の強誘電
性液晶素子が提供されるものである。
次の実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例１
ガラス基板上に誘電体層（ブロッキング層）として５ｉ
０２（スパッタ膜、比抵抗ρ＝１ｘｌＯ”Ωｃｍ）を１
０００人の厚みに形成し、その上に配向制御膜としてポ
リビニルアルコール液をスピナーコートし、乾燥硬化後
その表面をアセテート布で一軸配同性のラビング処理を
した。この基板を上下基板として用い、液晶としてチッ
ソ社製の（：Ｓ−１０１４を用い、セル厚をアルミナビ
ーズでコントロールして、１．０μｍの液晶層厚を有す
る液晶表示素子とした。
０２（スパッタ膜、比抵抗ρ＝１ｘｌＯ”Ωｃｍ）を１
０００人の厚みに形成し、その上に配向制御膜としてポ
リビニルアルコール液をスピナーコートし、乾燥硬化後
その表面をアセテート布で一軸配同性のラビング処理を
した。この基板を上下基板として用い、液晶としてチッ
ソ社製の（：Ｓ−１０１４を用い、セル厚をアルミナビ
ーズでコントロールして、１．０μｍの液晶層厚を有す
る液晶表示素子とした。
本発明で用いたブロッキング層の比抵抗ρ（Ωｃｍ）は
Ｉ Ｘ １０８ΩＣｌ１１以上とするのが好ましい。
Ｉ Ｘ １０８ΩＣｌ１１以上とするのが好ましい。
尚、比抵抗ρ（Ωｃｍ）はＡＳＴＭ Ｄ−２５７で規
定した測定法に従った。また、本発明ではブロッキング
層としてはＳｉＯ□膜の他にＳｉｎｇ、Ｔｉｅ。
定した測定法に従った。また、本発明ではブロッキング
層としてはＳｉＯ□膜の他にＳｉｎｇ、Ｔｉｅ。
膜等を用いることができる。このブロッキング層は、液
晶中に流れる電流の発生を防止することができる。
晶中に流れる電流の発生を防止することができる。
この液晶表示素子にｉｓ、ｏｖのＤＣ電界を上下基板間
に約１０時間印加して放置し、液晶層内に存在する荷電
体を十分に基板付近に偏在させて本発明の強誘電性液晶
素子とした。この液晶層の比抵抗ρをＡＳＴＭ Ｄ−
２５７に従って測定したところｔｘｔｏ’Ωｃｍであっ
た。
に約１０時間印加して放置し、液晶層内に存在する荷電
体を十分に基板付近に偏在させて本発明の強誘電性液晶
素子とした。この液晶層の比抵抗ρをＡＳＴＭ Ｄ−
２５７に従って測定したところｔｘｔｏ’Ωｃｍであっ
た。
以上の本発明の強誘電性液晶素子によれば、第ｌ図示の
液晶分子１６の方向を安定に形成することができるとと
もに、液晶分子１７の方向を不安定にすることができ、
これらの二つの状態は安定的に得ることができるもので
あった。
液晶分子１６の方向を安定に形成することができるとと
もに、液晶分子１７の方向を不安定にすることができ、
これらの二つの状態は安定的に得ることができるもので
あった。
上記本発明の強誘電性液晶素子を実際に使用するには、
１６の液晶分子の状態から１７の液晶分子の方向へパル
ス電界をかけて、再び１６の状態へ落ちつくまでの過度
状態を利用し、リフレッシュして作画する方法や、荷電
体を偏在する方向に電界をかけながらスイッチングする
方法等があり、萌者の場合には、その緩和時間が１／３
０秒程度かかる事が一番望ましく、後者の場合には荷電
体の移動度が遅い方が望ましく、また電界が弱いものの
方が実際には望ましい。尚、この実施例の場合にはＤＣ
バイアスとして２．．５Ｖを利用した。
１６の液晶分子の状態から１７の液晶分子の方向へパル
ス電界をかけて、再び１６の状態へ落ちつくまでの過度
状態を利用し、リフレッシュして作画する方法や、荷電
体を偏在する方向に電界をかけながらスイッチングする
方法等があり、萌者の場合には、その緩和時間が１／３
０秒程度かかる事が一番望ましく、後者の場合には荷電
体の移動度が遅い方が望ましく、また電界が弱いものの
方が実際には望ましい。尚、この実施例の場合にはＤＣ
バイアスとして２．．５Ｖを利用した。
実施例２
実施例１の本発明の強誘電性液晶素子において、素子の
動作終了時には一定方向に液晶分子を揃えて、両極板間
を電位差０にしておく期間を設けた。このようにするこ
とにより、イオンを偏在させる方向に内部電界を生じさ
せ、イオンの偏在を解けに〈＜シた。
動作終了時には一定方向に液晶分子を揃えて、両極板間
を電位差０にしておく期間を設けた。このようにするこ
とにより、イオンを偏在させる方向に内部電界を生じさ
せ、イオンの偏在を解けに〈＜シた。
更に素子を起動させる時点においては、まず荷電体を偏
在させる方向にドライブ方法等の設定条件により電圧を
かけることによって非駆動期間の影響を受けることがな
かった。尚、本実施例では、荷電体を偏在させる方向へ
ＩＯＶ、２０ｍ５のパルスを１秒間断続的に印加した。
在させる方向にドライブ方法等の設定条件により電圧を
かけることによって非駆動期間の影響を受けることがな
かった。尚、本実施例では、荷電体を偏在させる方向へ
ＩＯＶ、２０ｍ５のパルスを１秒間断続的に印加した。
第１図は本発明の強誘電性液晶素子の断面の１部を図解
的に示す図であり、第２図は強誘電性液晶素子の液晶分
子の分極の二つの状態を図解的に示す図であり、第３図
および第４図は、強誘電性液晶素子の作動を図解的に示
す図である。 １．１′、１１一基板 ２．１８・−液晶層 ３．１６．１７・一液晶分子 ４・−双極子モーメント ５．５’−・・配向状態 １２−電極 １３−・・誘電体層 １４．１５・−荷電体 特許出願人 キャノン株式会社 第１図 第２図
的に示す図であり、第２図は強誘電性液晶素子の液晶分
子の分極の二つの状態を図解的に示す図であり、第３図
および第４図は、強誘電性液晶素子の作動を図解的に示
す図である。 １．１′、１１一基板 ２．１８・−液晶層 ３．１６．１７・一液晶分子 ４・−双極子モーメント ５．５’−・・配向状態 １２−電極 １３−・・誘電体層 １４．１５・−荷電体 特許出願人 キャノン株式会社 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）２枚の対向した電極基板間に強誘電性液晶層を挟
持してなる強誘電性液晶素子において、該液晶層内に存
在するプラスイオンおよびマイナスイオン等の荷電体を
上記基板表面近傍に偏在させたことを特徴とする強誘電
性液晶素子。 - （２）対向する電極基板の少なくとも一方の電極基板上
に、ρ＞１×１０＾８ΩｃｍのＳｉＯ＿２等のブロッキ
ング層を形成した特許請求の範囲第（１）項に記載の強
誘電性液晶素子。 - （３）液晶層内の荷電体を偏在させるために電界を印加
する装置または駆動回路を備えた特許請求の範囲第（１
）項または第（２）項に記載の強誘電性液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265685A JP2707074B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265685A JP2707074B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121017A true JPS63121017A (ja) | 1988-05-25 |
| JP2707074B2 JP2707074B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=17420578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61265685A Expired - Fee Related JP2707074B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707074B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62189431A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| JPS62189430A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| JPS62189432A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61265685A patent/JP2707074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62189431A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| JPS62189430A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
| JPS62189432A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707074B2 (ja) | 1998-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |