JPS6396632A - 電気光学装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気光学装置の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の強誘電性液晶を用いた電気光学装置の構造は’Ｆ
ｅｎｏｅｌｅｃｔｖｉｃｓ　、　１９８４　、　’Ｖｏ
ｗ　５９．ｐｐ、　１３７−１４４　　に示されたよう
に液晶の配向法として、ラビング（布でこする）法、斜
方蒸着法、スペーサエッヂ法、シアリング法などが考案
され、実用されている。斜方蒸着法は、電極上に配向膜
として、８１０などの絶縁層を６０〜８５°程度傾けた
方向から蒸着する方法であり、液晶はこの時形成される
ノコギリ型表面に溢って配向する。スペーサエッヂ法は
上下の液晶挾持基板を保持するスペーサの切シロから液
晶を配向させるものである。

シアリング法は、液晶注入後、液晶挾持基板を、配向さ
せたい方向にずらせることにより配向させる方法である
。これらの配向法の中で最も簡便で確実である配向法は
ラビング法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前述の従来技術におけるラビング法については、
強誘電相の双安定状態（たとえばＳｍＣ＊相の双安定状
態）のうちの１安定状態がラビング効果により安定化さ
れてしまい、完全な双安定状態とならないことが多い。

強誘電性液晶電気光学表示装置は１．双安定状態に基づ
くメモリー効果（駆動電圧を０としても、表示を保つ。

）が１つの長所であるが、その双安定性に片寄りがある
と、双安定状態の片側ばかりメモリー性が良くなってし
まい、表示画質が落ちる。また、双安定状態間を遷移さ
せるための駆動電圧のしきい値特性も非対称となり駆動
法によっては問題が出てくる。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、完全な双安定状態を有する強誘
電性液晶を用いた電気光学装置を提供するところにある
。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の電気光学装置は、強誘電性液晶を用い液晶挾持
基板の少なくとも片側に配向膜を付け、２方向に布でこ
すり、初めにこすりた方向に液晶分子が向いた時の配向
の安定性と、後にこすった方向に液晶分子が向いた時の
配向の安定性をほぼ等しくしたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば第２図において液晶分子は
、２方向ラビングの、後にこすった方向に並ぶ。つまり
もう１方向よりも安定なのであるが、上から下に電場を
印加した場合、液晶分子は初めにこすうた方向を向き、
その時点で配向膜の双極子及びラビング効果により後に
こすった方向を向いた場合と同程度に安定化することが
できるのである。これにより完全な双安定とすることが
できる。

また、片側だけラビングするのでなく、両側の基板とも
同様にラビングしてもよい。

更に、上下基板とも同じ配向膜を用いても完全な双安定
状態が得られない場合にも２方向ラビングは有効である
。

〔実施例〕

以上の実施例の説明において、配向膜の双極子という表
現を使うが、これは第１０回液晶討論会講演予稿集Ｐ１
２２に示されて−るように、様々な配向膜の組み合わせ
で液晶の配向の安定性の程度から求められるものであり
、ＩＴＯ上に配向膜を付けた場合、ポリイミドでは基板
側に向かう双極子なもち、ポリビニルアルコールでは基
板の外へ向かう双極子をもつ。また、７フ化ビニリデン
と３７フ化エチレンの共重合体では基板の内側に向かう
双極子なもつことがわかりている。

また、実施例において、液晶の自発分極に向きがあり、
プラス、マイナスと記しているが、この定義については
、？ｅｎｏｅｌｅｃｔｖｉｃｓ　、　５９　、　（１９
８４）、２５　　に示されている０本発明では、第２図
において、上向きをプラス、下向きをマイナスとした（
実施例１） 第１図は本発明の実施例における電気光学表示装置の主
要断面図である。

ガラス基板に透明電ｆ４！（工’ｌ’Ｏ）を形成し、下
側基板側には配向膜としてポリイミドを５００　’Ａ厚
で製膜しサランの布で一方向に４＠こすった。

次に、このラビング方向から時計まわりに６０″ずらし
た方向に１回こすった。上側の基板は透明電極側を内側
に向け、下側基板はラビングした表面を内側として、装
置を組み立てた。液晶層の厚さは２μ溝である。注入し
た液晶は、ポリイミド膜の双極子の向きに合わせるため
、自発分極の極性が−ｆ５７．（Ｑもｆ）、（！５ＰＩ
　１　！　−ｏ−Ｃ！　０２−＠−ＣＯ２−＠−Ｑ　５
　Ｈ１１を用いた。

こうして得られた装置のしきい特性を表１．ＮＩＬ１に
示す、ｖｔｈは１安定状態から他方の安定状態に移る際
のしきい電圧であり、Ｍｅａｔは完全に状態遷移が完了
するために必要な飽和電圧である。ここで用いた駆動波
形は、パルス巾１ｍｓの矩形波が１０＠ｇ間隔でプラス
−マイナスが逆転して出てくるものである。この表を見
てわかるようにＶｔｈ、Ｖｓａｔが、暗→明、明→暗に
おいて、非常に近い値を示している。すなわち２つの状
態が同程度に安定であると考えられる。また、開き角も
２０’であり、通常のポリイミドを配向膜として一方向
うピングしたものよりもかなり改善されている。（通常
は１５°程度） （実施例２） 基本的構成は実施例１と同じである。用いる下側基板用
の配向膜はポリビニルアルコールである、ポリビニルア
ルコールの双極子方向はｌリイミドの双極子方向と逆で
あるので用いる液晶の自発分極の極性はマイナスのもの
であり、 ０６１１１１３０−＠−００２−＠−Ｃ！０２Ｃ”５Ｈ
１１を用い？、：＊ｆｆ１１２にしきい特性を示した。

Ｖｔｈ、Ｖｓａｔより、双安定性のすぐれた装置となっ
てφることがわかる。

（実施例３） 上側基板にはフッ化ビニリデンと３７フ化エチレンの共
重合体（三菱油化のカイナー＃７２０１）を配向膜とし
て製膜し、下側基板にはポリビニルアルコールな配向膜
として製膜する。すると配向膜の双極子方向は下基板か
ら上基板に向かう。

下基板を実施例１と同様に２方向ラビングする。

用ｖｈり液晶！１０６Ｈ１３０−＠−００２−ｏ−００
２ｃＩｓ１１１　テアル。

表１　、Ｎ１３にしきい特性を示す、この実験の中では
最も双安定性がよい、メモリー性も良好であった。

（実施例４） 次に、強誘電相より高い温度にＳｍＡ相をもたない液晶
について適用する実施例を示す。ＳｍＡ相がないと、非
常に配向しにくい。しかし配向時に電場を印加して、自
発分極の向きをそろえてやれば非常に配向性が良くなる
。

下側配向膜にポリイミド膜を付け、実施例１とである。

コレステリック相とＳ　ｍ　Ｏ＊棺転位点が８１℃であ
るので８２℃で電圧１５ｖを印加し、１℃／分で降温す
る。８０℃で完全にＳ　ｍ　Ｏ＊相となりた。この場合
電場の印加方向はポリイミド配向膜の双極子の逆方向で
下基板から上基板方向に印加した。こうして得られた装
置のしきい特性を表１．随４に示した。これについても
、ｖｔｈ、Ｍｅａｔから、双安定性が良好であることが
わかる。

（実施例５） 次に上下基板とも同じ配向膜を使りた場合、一般的に絶
対的な配向の安定度は悪くなるが、双安定性は良くなる
はずである。ところが双安定性を示さないことが多−０
ここでは、そうした場合の解決法の実施例を示す。

上下透明！極付き液晶挾持基板にポリイミド膜を５ｏｏ
Ｘ厚に付は下側基板を１方向に布で４回こすり液晶層の
厚さ２μｍとなるように装置を組ンタ。用ｎ　タ液＆　
ハ（”５Ｈ１ｔ−＠−ｃｏ２−＠−ｃｏｔ−＠−ｃｓＨ
ｔ　１である。この場合のしきい特性を表１の随５に示
した。しきい特性はかなり非対称であることがわかる。

次に装置の構成要素はそのままでラビング処理だけ実施
例１と同じに行なってみた。その場合のしきい特性を表
１に示した。双安定性が兄事に改善されている。２方向
ラビングの、初めにこする方向を後にこする方向に対し
て、どちら回りに何度傾むけるかは、用いる液晶、基板
の表面状態などによる。

すべての実施例に共通しているが、配向膜を付ける前に
絶縁層を付けておいても効果は同じであった。

〔発明の効果〕

以上述べたように発明によれば用いる配向膜のもつ双極
子の方向と用いる液晶の自発分極の向きを考慮して、２
方向にラビングすることによりほぼ完全な双安定状態を
作り出せ、ひいては開き角を増大させ、コントラスト向
上という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の強誘電性液晶電気光学表示装置の主要
断面図。 １・・・・・・・・・基　板 ２・・・・・・・・・電極 ３・・・・・・・・・配向膜１ ４・・・・・・・・・液　晶 ５・・・・・・・・・配向膜２ 第２図は本発明の強誘電性液晶電気先学表示装置の１動
作例を示す概念図。 ６・・・・・・・・・配向膜の双極子方向７・・・・・
・・・・ラビング方向 ８・・・・・・・・・開き角 ９・・・・・・・・・自発分極 １０・・・・・・液晶分子 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 鴇ｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強誘電性液晶を用いた電気光学装置において液晶挾持基
   板の少なくとも片側に配向膜を付け、２方向に布でこす
   り、初めにこすった方向に液晶分子が向いた時の配向の
   安定性と後にこすった方向に液晶分子が向いた時の配向
   の安定性をほぼ等しくしたことを特徴とする電気光学装
   置。