JPS6380230A - 液晶電気光学素子 - Google Patents
液晶電気光学素子Info
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- JPS6380230A JPS6380230A JP61225741A JP22574186A JPS6380230A JP S6380230 A JPS6380230 A JP S6380230A JP 61225741 A JP61225741 A JP 61225741A JP 22574186 A JP22574186 A JP 22574186A JP S6380230 A JPS6380230 A JP S6380230A
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- optical element
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- crystal electro
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Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- 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、液晶電気光学素子に関する。さらに詳しくは
、誘電異方性が負であるカイラルスメクチック液晶を交
流バイアス駆動した液晶電気光学素子に関する。
、誘電異方性が負であるカイラルスメクチック液晶を交
流バイアス駆動した液晶電気光学素子に関する。
近年、液晶ディスプレイは薄型、軽量、低消費電力など
の特徴を生かして表示装置として幅広く用いられるよう
Kなつ九。しかし、これらの表示装置の殆んどはネマテ
ィック液晶を用い7’tT −11型表示装置であシ、
高マルチプレツクス化を必要とする応用分野では、まだ
まだ応答が遅く、改善の必要が迫られている。
の特徴を生かして表示装置として幅広く用いられるよう
Kなつ九。しかし、これらの表示装置の殆んどはネマテ
ィック液晶を用い7’tT −11型表示装置であシ、
高マルチプレツクス化を必要とする応用分野では、まだ
まだ応答が遅く、改善の必要が迫られている。
このような現状の中で注目されているのが、光生活性部
位を有するカイラルスメクチック液晶である。このカイ
ラルスメクチック液晶の示すカイラルスメクチックC相
(以下SmC”相と略す。)は、強誘電性を示し、その
自発分極と、電界の結合力が大変大きく、ネマチック液
晶を用いたT −N型表示装置では達成し得ない高速応
答性を示すことが可能である。さらに、8mC”相は、
充分に薄いセルにおいて適切な配向制御を捲すことによ
りメモリー性を示す事が知られている。
位を有するカイラルスメクチック液晶である。このカイ
ラルスメクチック液晶の示すカイラルスメクチックC相
(以下SmC”相と略す。)は、強誘電性を示し、その
自発分極と、電界の結合力が大変大きく、ネマチック液
晶を用いたT −N型表示装置では達成し得ない高速応
答性を示すことが可能である。さらに、8mC”相は、
充分に薄いセルにおいて適切な配向制御を捲すことによ
りメモリー性を示す事が知られている。
((narks ; Appliecl、Phys、L
ett、36 、899このような高速応答性とメモリ
ー効果ゆえ、現在では高速液晶シャッターが高マルチプ
レツクス表示装置への材料として盛んに開発ば進められ
ている。
ett、36 、899このような高速応答性とメモリ
ー効果ゆえ、現在では高速液晶シャッターが高マルチプ
レツクス表示装置への材料として盛んに開発ば進められ
ている。
しかし、従来のカイラルスメクチック液晶を用いた表示
素子に督いては、2μ惰程度のセルでは充分なメモリー
性が得られず、−度電界を印加し、液晶分子を一方向に
そろえ九後、電界を除去したときのONレベルと、次に
電界を逆方向に印加し、液晶分子をもう一方向にそろえ
穴径、電界を除去LlときのOFFレベルとのコントラ
スト比が悪かつ次。又、線順次書き込みマルチプレック
ス駆動においては、非線択時におけるデータ信号の電界
で液晶の自発分極が応答し、充分なコントラストを有す
る液晶電気光学素子は得られていなかつ九。
素子に督いては、2μ惰程度のセルでは充分なメモリー
性が得られず、−度電界を印加し、液晶分子を一方向に
そろえ九後、電界を除去したときのONレベルと、次に
電界を逆方向に印加し、液晶分子をもう一方向にそろえ
穴径、電界を除去LlときのOFFレベルとのコントラ
スト比が悪かつ次。又、線順次書き込みマルチプレック
ス駆動においては、非線択時におけるデータ信号の電界
で液晶の自発分極が応答し、充分なコントラストを有す
る液晶電気光学素子は得られていなかつ九。
その後、強誘電性液晶を用いた液晶電気光学素子として
、Fourth Display Re5each C
onference。
、Fourth Display Re5each C
onference。
Proceeding P 、 217 、 情報料
学用有機材料第142委員会 第34回合同研光会資料
P11゜等が発表され次。
学用有機材料第142委員会 第34回合同研光会資料
P11゜等が発表され次。
Fourth Display Re5each (!
onference、 ProceedingP、 2
17において示される液晶表示素子は、強誘電性液晶が
もつ永久双極子の配向に起因する誘電分散が起つ九後の
誘電異方性ΔεEが負となる液晶材料を使用し、非選択
時にバイアス電界として高周波交流電圧を印加する事に
よって、誘電異方性の効果を利用して双安定性の低さを
補助し、その結果コントラストを向上させ次ものである
。すなわち、カイラルスメクチック相の双安定性が低い
場合、無電界時における液晶分子の配向は基板面との平
行性は悪くなるが、交周波交流電圧と誘電異方性との相
互作用によって液晶分子は基板面と平行に保持され、双
安定性が高められる。しかし誘電異方性の効果のみを利
用する九めには、永久双極子が追従できない分散周波数
以上の高周波を印加しなければならず(例えば100K
HI21)、更に、液晶分子を基板面と平行に保持する
ためには高い電圧が必要となる。従って画素の総面積の
大きい液晶電気光学素子をこの方法で駆動する場合、高
周波交流電界印加による液晶素子の発熱、および、大き
い静電容量による高周波交流電界の否などが問題となり
実用的でない。
onference、 ProceedingP、 2
17において示される液晶表示素子は、強誘電性液晶が
もつ永久双極子の配向に起因する誘電分散が起つ九後の
誘電異方性ΔεEが負となる液晶材料を使用し、非選択
時にバイアス電界として高周波交流電圧を印加する事に
よって、誘電異方性の効果を利用して双安定性の低さを
補助し、その結果コントラストを向上させ次ものである
。すなわち、カイラルスメクチック相の双安定性が低い
場合、無電界時における液晶分子の配向は基板面との平
行性は悪くなるが、交周波交流電圧と誘電異方性との相
互作用によって液晶分子は基板面と平行に保持され、双
安定性が高められる。しかし誘電異方性の効果のみを利
用する九めには、永久双極子が追従できない分散周波数
以上の高周波を印加しなければならず(例えば100K
HI21)、更に、液晶分子を基板面と平行に保持する
ためには高い電圧が必要となる。従って画素の総面積の
大きい液晶電気光学素子をこの方法で駆動する場合、高
周波交流電界印加による液晶素子の発熱、および、大き
い静電容量による高周波交流電界の否などが問題となり
実用的でない。
一方、情報料学用有機材料第142委員会、第34回合
同研究会費料 P77における液晶電気光学素子におい
ては、誘電異方性が負の液晶ならば±20Vの交流バイ
アス電界によって液晶が双安定状態をとりやすくなって
いる。しかしながら、そのマルチプレックス性にはふれ
ておらず、スタチックな駆動のみに効果が認められる。
同研究会費料 P77における液晶電気光学素子におい
ては、誘電異方性が負の液晶ならば±20Vの交流バイ
アス電界によって液晶が双安定状態をとりやすくなって
いる。しかしながら、そのマルチプレックス性にはふれ
ておらず、スタチックな駆動のみに効果が認められる。
本発明の目的は、2μ鴨程度のセルでも充分なメモリー
性を有し、かつ、高コントラスト、高マルチプレツクス
性、低電圧で駆動する事が可能な液晶電気光学素子を提
供する事にある。
性を有し、かつ、高コントラスト、高マルチプレツクス
性、低電圧で駆動する事が可能な液晶電気光学素子を提
供する事にある。
し問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記目的に基づき、上記条件を満足する液晶
電気光学素子を提供するものであり、誘電異方性が負で
あるカイラルスメクチック液晶を挾持し、かつ、液晶電
気光学素子の液晶の配向状態が交流バイアス駆動しやす
い2次的な配向状態にあり、マルチプレックス駆動時の
、非選択駆動時に交流バイアス電圧を印加する事を特徴
としている。ここで、上記2次的な配向について説明を
加える。
電気光学素子を提供するものであり、誘電異方性が負で
あるカイラルスメクチック液晶を挾持し、かつ、液晶電
気光学素子の液晶の配向状態が交流バイアス駆動しやす
い2次的な配向状態にあり、マルチプレックス駆動時の
、非選択駆動時に交流バイアス電圧を印加する事を特徴
としている。ここで、上記2次的な配向について説明を
加える。
液晶電気光学素子において、液晶注入直後の配向は、そ
のセルの冷却速度にもよるが、ラビング処理を行ってあ
れば、スメクチック液晶は均一に配向する。ところが、
表面の極性の状態等のちがいによシそのメモリー性は様
々である事は一般によく知られた事実である。
のセルの冷却速度にもよるが、ラビング処理を行ってあ
れば、スメクチック液晶は均一に配向する。ところが、
表面の極性の状態等のちがいによシそのメモリー性は様
々である事は一般によく知られた事実である。
我々は、前述したように、液晶電気光学素子に交流バイ
アスを印加する事によりメモリー性の安定化を計り、数
多くの実験を行った。その結果、1)交流バイアスを印
加すると、初期配向状態が2次的配向状態へと変化する
。
アスを印加する事によりメモリー性の安定化を計り、数
多くの実験を行った。その結果、1)交流バイアスを印
加すると、初期配向状態が2次的配向状態へと変化する
。
2)2次的配向状態への変化は、交流バイアスの波高値
と周波数によって異なるが、誘電異方性が負であれば、
交流パイアヌの波高値は小さい。
と周波数によって異なるが、誘電異方性が負であれば、
交流パイアヌの波高値は小さい。
3)交流バイアス印加時の液晶のしきい値電圧すなわち
、2次的配向状態でのしきい値電圧は、初期配向時のし
きい値電圧より高い。
、2次的配向状態でのしきい値電圧は、初期配向時のし
きい値電圧より高い。
等の事が判明した。本実験結果に基づいて液晶電気光学
素子をくみたて、マルチプレックス駆動を行つ次。以下
に実施例を挙げ本発明を具体的に説明するが、前述した
交流バイアス駆動方法を用い次液晶電気光学素子と本発
明は、本発明の配向が特殊な2次的な状態である事から
、原理的にはまつ九〈異なるものである。
素子をくみたて、マルチプレックス駆動を行つ次。以下
に実施例を挙げ本発明を具体的に説明するが、前述した
交流バイアス駆動方法を用い次液晶電気光学素子と本発
明は、本発明の配向が特殊な2次的な状態である事から
、原理的にはまつ九〈異なるものである。
又、本発明の液晶、配向処理等は本実施例に限定される
ものではなく、他の材料、他の配向処理池の交流バイア
ス駆動方法を用いても、2次的配向状態を作り出す事が
できるならば、同様の効果がある。
ものではなく、他の材料、他の配向処理池の交流バイア
ス駆動方法を用いても、2次的配向状態を作り出す事が
できるならば、同様の効果がある。
[実施例〕
実施例1
含むベース液晶A90重量部に、誘電異方性が負のカイ
ラルスメクチック液晶化合物 (Δε中−159を10重量部混合した液晶組成物(Δ
εキー2)を、表面にラビング処理ヲ捲した透明電極を
有する2枚の基板に封入し、セル厚が2μ渇となるよう
に組み立てた。その液晶電気光学素子を互いに直交する
2枚の偏光板の間に挟持し、±15710Hzの交流電
界を印加すると、電界の向きに応じて応答した。次に、
線順次書き込みマルチプレックス駆動@、auty 比
IAテ行った。その光学特性を表1に示す。非選択時に
交流バイアスを印加しない第1図で示す駆動波形を印加
し几場合は、液晶電気光学素子のコントラストは1:6
、又、開き角(一般に20と呼ぶ)は18度であった。
ラルスメクチック液晶化合物 (Δε中−159を10重量部混合した液晶組成物(Δ
εキー2)を、表面にラビング処理ヲ捲した透明電極を
有する2枚の基板に封入し、セル厚が2μ渇となるよう
に組み立てた。その液晶電気光学素子を互いに直交する
2枚の偏光板の間に挟持し、±15710Hzの交流電
界を印加すると、電界の向きに応じて応答した。次に、
線順次書き込みマルチプレックス駆動@、auty 比
IAテ行った。その光学特性を表1に示す。非選択時に
交流バイアスを印加しない第1図で示す駆動波形を印加
し几場合は、液晶電気光学素子のコントラストは1:6
、又、開き角(一般に20と呼ぶ)は18度であった。
一方、非選択時に交流バイアスを印加し7′?、第2図
で示す駆動波形を印加し次場合は、液晶のメモリー性が
向上し液晶電気光学素子のコントラストは1:20、又
、開き角2θは35度であつ友。
で示す駆動波形を印加し次場合は、液晶のメモリー性が
向上し液晶電気光学素子のコントラストは1:20、又
、開き角2θは35度であつ友。
実施例2
上記実施例1のペース液晶A80重量部に、誘電異方性
が負のカイラルスメクチック液晶し八 を20重量部混合した液晶組成物(Δε中−2,5)を
、実施例1と同様に、表面にラビング処理を捲した透明
電極を有する2枚の基板に封入し、セル厚が2μ偽とな
るように組み立てた。その液晶電気光学素子を、互いに
直交する2枚の偏光板の間に挾持し、±15710Hz
の交流電界を印加すると、電界の向きに応じて応答し念
。
が負のカイラルスメクチック液晶し八 を20重量部混合した液晶組成物(Δε中−2,5)を
、実施例1と同様に、表面にラビング処理を捲した透明
電極を有する2枚の基板に封入し、セル厚が2μ偽とな
るように組み立てた。その液晶電気光学素子を、互いに
直交する2枚の偏光板の間に挾持し、±15710Hz
の交流電界を印加すると、電界の向きに応じて応答し念
。
次に、線順次書き込みマルチプレックス駆動をdut7
比桶で行つ文。その光学特性を表1に示す。
比桶で行つ文。その光学特性を表1に示す。
非選択時に交流バイアスを印加しない第1図で示す駆動
波形を印加し次場合は、液晶電気光学素子のコントラス
トは、1:5.5、又開き角2θは16度であった。一
方、非選択時に交流バイアスを印加し次第2図で示す駆
動波形を印加した場合は、液晶のメモリー性が向上し、
液晶電気光学素子のコントラストは、1:28、又、開
き角2θは、33度であった。
波形を印加し次場合は、液晶電気光学素子のコントラス
トは、1:5.5、又開き角2θは16度であった。一
方、非選択時に交流バイアスを印加し次第2図で示す駆
動波形を印加した場合は、液晶のメモリー性が向上し、
液晶電気光学素子のコントラストは、1:28、又、開
き角2θは、33度であった。
実施例5
及び
混合する事によって得られた液晶組成物をペース液晶B
とし、このペース液晶B80重量部に誘亀異方性が負の
カイラルスメクチック液晶20重量部混合させた液晶組
成物Δξキー5を実施例1及び2と同様に、表面にラビ
ング処理を怖した透明電極を有する2枚の基板に封入し
、セル厚が2μmとなるように組み立てた。その液晶電
気光学素子を互いに直交する2枚の偏光板の間に挾持し
、±15v10Hzの交流電界を印加すると、電界の向
きに応じて応答し次。次に1線順次書き込みマルチプレ
ックス駆動をduty比”4’t”行った。その光学特
性を表1に示す。非選択時に交流バイアスを印加しない
第1図で示す駆動波形を印加した場合は、液晶電気光学
素子のコントラストは1:&5、又、開き角2θは18
度であつ次。一方、非選択時に交流バイアスを印加し次
第2図で示す駆動波形を印加し次場合は液晶のメモリー
性が向上し、液晶電気光学素子のコントラストは1:2
5、又、開き角2θは33度であった。
とし、このペース液晶B80重量部に誘亀異方性が負の
カイラルスメクチック液晶20重量部混合させた液晶組
成物Δξキー5を実施例1及び2と同様に、表面にラビ
ング処理を怖した透明電極を有する2枚の基板に封入し
、セル厚が2μmとなるように組み立てた。その液晶電
気光学素子を互いに直交する2枚の偏光板の間に挾持し
、±15v10Hzの交流電界を印加すると、電界の向
きに応じて応答し次。次に1線順次書き込みマルチプレ
ックス駆動をduty比”4’t”行った。その光学特
性を表1に示す。非選択時に交流バイアスを印加しない
第1図で示す駆動波形を印加した場合は、液晶電気光学
素子のコントラストは1:&5、又、開き角2θは18
度であつ次。一方、非選択時に交流バイアスを印加し次
第2図で示す駆動波形を印加し次場合は液晶のメモリー
性が向上し、液晶電気光学素子のコントラストは1:2
5、又、開き角2θは33度であった。
(参考例)
(特開昭6l−22072) (Δε〉0)で示され
る液晶化合物を実権例1〜5と同様に表面にラビング処
理を怖じた透明電極を有する2枚の基板に封入し、セル
厚が2μ鴨となるように組み立てた。その液晶電気光学
素子を、互いに直交する2枚の偏光板の間に挾持し、±
157 10H2の交流電界を印加すると、電界の向き
に応じて応答し次。次に、線順次書き込みマルチプレッ
クス駆動をduty比発て行つ九。その光学特性を表1
に示す。非選択時に交流バイアスを印加しない第1図で
示し九駆動波形を印加し次場合は、液晶電気光学素子の
コントラストは、1:4、又、開き角2θは10度であ
った。一方、非選択時に交流バイアスを印加した第2図
で示す駆動波形を印加した場合も、液晶電気光学素子の
コントラストは1:6であり、開き角2θは13度であ
つ九。
る液晶化合物を実権例1〜5と同様に表面にラビング処
理を怖じた透明電極を有する2枚の基板に封入し、セル
厚が2μ鴨となるように組み立てた。その液晶電気光学
素子を、互いに直交する2枚の偏光板の間に挾持し、±
157 10H2の交流電界を印加すると、電界の向き
に応じて応答し次。次に、線順次書き込みマルチプレッ
クス駆動をduty比発て行つ九。その光学特性を表1
に示す。非選択時に交流バイアスを印加しない第1図で
示し九駆動波形を印加し次場合は、液晶電気光学素子の
コントラストは、1:4、又、開き角2θは10度であ
った。一方、非選択時に交流バイアスを印加した第2図
で示す駆動波形を印加した場合も、液晶電気光学素子の
コントラストは1:6であり、開き角2θは13度であ
つ九。
この液晶化合物は、交流バイアス印加によるメモリー性
の向上が認められなかつ九。
の向上が認められなかつ九。
[発明の効果〕
このように、本発明の液晶電気光学素子は、コントラス
トが非常に高く、2μ惰程度のセル厚においても良好な
メモリー性を示す。
トが非常に高く、2μ惰程度のセル厚においても良好な
メモリー性を示す。
表 1
次だし、OR=コントラスト
2θ:開き角
Δε:誘電異方性
である。
第1図は、交流バイアスを印加しない駆動波形の1例を
示す図。第2図は、交流バイアスを印加する駆動波形の
1例を示す図。 以 上
示す図。第2図は、交流バイアスを印加する駆動波形の
1例を示す図。 以 上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)透明電極を有する2基板間に強誘電性スメクチック
液晶を挾持して成る液晶電気光学素子において、上記強
誘電性スメクチック液晶の誘電異方性が負である事を特
徴とする液晶電気光学素子。 2)上記スメクチック液晶が、誘電異方性が負であるカ
イラルスメクチック又はスメクチック液晶化合物を少な
くとも一成分含有している事を特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の液晶電気光学素子。 3)上記液晶電気光学素子の線順次書き込みマルチプレ
ックス駆動方法が、非選択時に交流バイアスの印加を必
要とする交流バイアス駆動方法である事を特徴とする特
許請求の範囲第1項又は第2項記載の液晶電気光学素子
。 4)上記液晶電気光学素子の線順次書き込みマルチプレ
ックス駆動時の配向状態が、初期配向と異なる2次配向
状態である事を特徴とする特許請求の範囲第1項、第2
項又は第3項のいずれかに記載の液晶電気光学素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61225741A JPS6380230A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 液晶電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61225741A JPS6380230A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 液晶電気光学素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6380230A true JPS6380230A (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=16834107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61225741A Pending JPS6380230A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 液晶電気光学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6380230A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01280725A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Canon Inc | 液晶装置及びその駆動法 |
JPH0312477A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Canon Inc | 強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
JPH0312480A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Canon Inc | 強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物およびこれを含む液晶素子 |
JPH0312484A (ja) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Canon Inc | 強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物おこよびこれを含む液晶素子 |
JPH0362886A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-18 | Canon Inc | 液晶組成物およびこれを使用した液晶素子 |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61225741A patent/JPS6380230A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01280725A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Canon Inc | 液晶装置及びその駆動法 |
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