KR960011198B1 - 액정 전기광학장치 - Google Patents

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KR960011198B1 KR1019920007111A KR920007111A KR960011198B1 KR 960011198 B1 KR960011198 B1 KR 960011198B1 KR 1019920007111 A KR1019920007111 A KR 1019920007111A KR 920007111 A KR920007111 A KR 920007111A KR 960011198 B1 KR960011198 B1 KR 960011198B1
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아키라 스가와라
야시마사 마츠시마
히토시 곤도
토시미츠 하기와라
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 겐큐쇼
야마자끼 순페이
다카사고 코오료 코오교 가부시키가이샤
스가와라 쇼오몬
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Abstract

내용 없음.

Description

액정 전기광학장치
제1도는 본 발명에서 사용한 액정 전기광학장치 셀의 개략도.
제2도(a)는 본 발명의 액정 배열상태의 액정구조를 나타내는 현미경 사진, (b)는 제2도(a)의 현미경 사진을 도식적으로 표현한 도면.
제3도는 강유전성 액정을 도식적으로 표현한 도면.
제4도는 강유전성 액정을 취할 수 있는 상태도.
제5도는 X선 회절 측정의 개념도.
제6도는 종래의 액정 배열상태의 결정 구조를 나타내는 현미경 사진.
제7도는 종래예의 X선 회절의 θ스캔(Scan)의 결과를 나타내는 그래프.
제8도는 본 발명의 X선 회절의 θ스캔의 결과를 나타내는 그래프.
제9도는 본 발명의 X선 회절의 β스캔의 결과를 나타내는 그래프.
제10도는 실시예3의 액정 배열상태의 결정구조를 나타내는 현미경 사진.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,1' : 편광판 2,2 ; 기판
3,3' : 전극 4,4 : 배향제어막
5 : 액정 8 : 멀티마이크로 영역(domain)
12 : 액정 전기광학장치 셀.
본 발명은 액정표시소자나 액정광 셔터 어레이등에 적용 가능한 액정 전기광학장치에 관한 것이다.
종래의 액정 전기광학장치로서는 트위스티 네머틱9twisted nematic)액정 조성물을 사용한 것이 잘 알려져 있다. 그러나, TN 액정은, 최근의 정보량의 확대 요구에 응하기 위해, 화소수를 많게 한 매트릭스 전극구조를 이용한 시분할 구동을 행하였을 때, 크로스토오크9인접화소와의 악간섭)를 발생하고, 콘트라스트비와 저하를 초래하고, 표시품질을 떨어뜨리는 문제점이 있기 때문에 구성가능한 화소수가 제한되어 있었다.
그 점에서, 상기 크로스 토오크를 개선하기 위하여, 각 화소에 박막 트랜지스터에 의한 스위칭 소자를 접속하고, 각 화소마다 스위칭하는 액티브 매트릭스 방식의 표시소자가 제안되어 실시되고 있다.
그러나, 대면적의 기판상에 박막 트랜지스터를 몇 10만개나 형성하는 공정은, 극히 번잡한 데다가, 더욱이 그 제조 코스트, 제조 효율등의 요인에 의해 대면적의 표시소자를 제작하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
이들의 문제점을 해결하는 것으로서 클라아크(미국인)에 의해 미국특허 제4367924호 공보로 강유전성 액정소자가 제안되어, 공지되어 있다.
제3도는 이 강유전성 액정의 동작 설명을 위하여 셀의 예를 도시적으로 그린 것이다. 부호14와 15는 In2O2혹은 ITO(Indium0Tin-Oxide)등의 박막으로 이루어진 투명전극으로 피복된 기판(유리판)이며, 그 사이에 액정 분자층(13)이 유리면에 수직이 되도록 배향한 SmC상 또는, 다른 강유전성을 나타내는 액정상이 봉입되어 있다. 이 액정전기 광학장치에 있어서 강유전성 액정분자가 제4도에 나타내는 바와 같은 스메틱(smectic)층이 층의 법선 방향에 대하여 +α 기울어진 제1의 상태(10)와 -α 기울어진 제2의 상태(11)를 취한다.
이 2가지 상태간을 외부에서 전계를 가하여, 강유전성 액정분자를 스위칭시킴으로써 발생하는 복굴절 효과의 차이에 의해 표시를 하는 것이었다.
이때 강유전성 액정분자를 제1의 상태(10)에서 제2의 상태(11)로 바꾸기 위해 스케틱층에 대하여 수직 방향으로 예를 들면 정(+)의 전계를 가함으로써 이루어진다. 또한 역으로 제2의 상태(11)에서 제1의 상태(10)로 반전시키기 위해서는, 역으로 부(-)의 전계를 가함으로써 이루어지는 것이었다. 즉, 외부로부터 인가되는 전계의 방향을 변화시킴으로써, 강유전성 액정분자가 취하는 두 상태를 변화시켜 그것에 수반하여 발생하는 전기 광학효과의 차이를 이용하는 것이었다.
여기에서, 이 외부에서 인가하는 전계를 제거해도 강유전성 액정분자는 그 상태를 안정되게 유지하고 있으며, 제1과 제2의 쌍안정한 메모리성을 갖고 있었다. 그 때문에, 이 강유전성 액정을 사용한 액정 전기광학장치를 구동하는 신호 파형으로서는 양극성 펄스열로 되어 있으며, 펄스 극성이 교체되는 방향에 의해 강유전성액정 분자가 취하는 두 상태간을 스위칭하고 있었다.
이와 같은 강유전성 액정을 사용한 전기 광학장치에 있어서는, 장치 전체에 있어 균일한 구동특성이 당연히 요구된다. 그 때문에, 액정 전기광학장치 전체에 걸쳐서 결함이 없는 , 균일한 액정상 즉 모노도메인(monodomain)을 전체에 형성하는 것을 목표로 하여 종래부터 기술개발을 하고 있었다.
그러나, 액정재료 특히 스메틱의 층 구조를 갖는 강유전성 액정은 배향막에 붙은 미세한 흠집이나 액정 구동용 전국의 요철( ) 단차나, 액정 장치의 기판 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서, 그외에 여러 가지 원인에 의해 층구조에 결함이 발생하여, 균일한 모노도메인이 얻어지지 않는다. 그 때문에 종래에는 액정전기 광학장치 셀의 단부에서, 액정을 1차원 결정성장시키는 방법(온도구매)에 의해 셀 전체에 모노도메인을 성장시키는 것이 시도되고 있다. 그러나, 액정 전기광학장치가 대면적화한 경우 이 방법은 적용 불가능했다. 즉, 이 방법에 의해 실현되는 모노도메인의 크기는 최대수십 ㎟ 정도로, 대면적화하여 공업적으로 사용하는 것은 불가능했다.
또한, 만약 사용가능한 크기의 모노도메인이 실현되엇다 해도, 강유전성 액정 재료가 갖는 성질로 액정 재료가 기판에 평행으로 배열되지 않고, 일정한 기울기를 갖는 배열을 취하기 때문에 강유전성 액정의 층구조가 구부러지거나, 끝어지거나 한다. 그렇게 대문에 지그재그 결함이 도매인중에 발생하여, 표시 특성의 불량이나, 구도 특성에 불균일함이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명자들은, X선 회절법(XRD)을 사용하여, 액정 전기광학장치 내에서의 강유전성 액정 조성물의 스메틱층 구조를 해석하여 액정 조성물의 구성하는 스메틱층 방향과 기판법선이 이루는 각이 5도에서 15도의 범위에 있고, 상기 스메틱층의 법선은 기판의 일축 배향처리 방향에 대하여 최대 분포위치가 ±25도 이상의 범위로 분포하는 층 구조를 갖는 액정 전기광학장치라면, 상술한 바와 같은 문제를 해결 할 수 있다는 것을 발견했다.
또한, 이 액정 조성물이 구성하는 스메틱층 방향과 기판법선이 이루는 각은 액정 전기광학장치내에서 반드시 일정한 값을 취하고 있는 것이 아니다. 대개 장치내에 있어서 4도 이상의 폭을 갖고 있다.
이러한 때에, 액정 전기광학장치내의 그 액정조성물이 취하는 배향 상태를 관찰하면, 클라아크등이 제안한 이상적인 배향상태라고 하는 모노도메인이 아닌, 미세한 도메인이 존재하는 멀티 마이크로 도메인(multi microdomain) 상태로 관찰된다.
종래, 스메틱상에 있어서, 무작위한 방향으로 바트네가 성장하고 있는 상태를 멀티도메인으로 정의하고 있다. 본 발명에서 말하는 멀티 마이크로 도메인이란, 이 상태와는 달리 각 도메인이 거의 공통의 일축성9한방향성)을 유지하고 있으며, 또한 그 도메인이 대단히 미세한 구조로서 관찰된다. 이 도메인은 특히 층방향에 수㎛∼수십㎛의 단경(短涇)을 갖고, 층에 수직인 장경(長徑)은 단경의 5∼500배이다.
통상, 강유전성을 나타내는 스메틱상은 층구조를 갖고 있다. 그 층은 절곡(折曲)을 나타내는 것이 통상이며, 층방향이 바뀌는 절곡점에서, 전술의 지그재그 결함이 발생한다는 것이 여러 가지 연구로 분명해지고 있다.
이 층구조의 해석은 X선을 투과할 수 있는 0.1mm 두께 정도의 엷은 유리 기판을 이용한 액정 셀과 X선 회절 장치로 측정하는 것에 의해 행해진다.
X선 회절측정은 제5도에 기재되어 있는 것과 같이, 액정 전기광학장치의 셀(12)에 대하여 X선을 조사하여 측정하는 것으로, 셀의 기판에 평행한 축 주위에 기판을 회전하여 측정하는 θ스캔(scan)측정과 기판의 법선축의 주위에 기판을 회전하여 측정하는 β스캔 측정을 하여, θ스캔 측정으로 스메틱층의 절곡의 모양을 알 수 있고, β스캔 측정으로 스메틱층의 법선의 일축배향 처리방향에 대한 최대 분포위치를 알 수 있다.
이와 같은 측정을 위하여 기판내에 같은 재료의 강유전성 액정 조성물을 수직 배향한 액정 전기광학장치 셀을 사용하여, 브래그 각(Bragg angle)을 결정한다. 다음으로, X선과 디텍터(detector)가 이루는 각도를 이 브래그(Bragg) 각에 고정하고, 기판을 θ축의 주위로 회전하여 θ스캔 측정(θ-2θ 스캔 측정이라고 한다)을 행한다. β스캔 측정은 이 θ스캔 측정으로 얻어진 피크에 기판의 θ방향의 각도를 고정하고, 다시 θ측정과 동일하게 X선과 디텍터가 이루는 각도를 이 브래그각에 고정하여 기판의 법선축의 주위에 기판을 회전시켜서, β스캔 측정을 행하는 것이다.
제6도의 액정 구조의 모양을 나타내는 광학 현미경 사진과 같이 종래부터 알려진 전형적인 명확한 지그재그 결함을 나타내는 액정셀의 θ스캔의 X선s 회절측정을 행하며, 제7도에 나타내는 바와 같이, 회절각 20도 이상에서 회절피크가 얻어진다. 2개의 피크가 얻어지는 것은 스메틱층이 형으로 절곡되어 있기 대문이며, 이 형으로 절곡된 양쪽의 층에서 회절하기 때문이다. 층에 대한 브래그 각은 2∼3도이기 때문에 회절각에서 90을 감한 절대치가 스메틱층의 기판법선에 대한 기울기 각이 된다.
한편, 본 발명의 액정 셀의 전형적인 X선 회절측정을 행하면, 제8도에 나타내는 것과 같이 81도, 100도에 있어서 회절피크가 얻어진다.
전형적인 지그재그 결함을 나타내는 액정 셀의 θ스캔의 경우에 비하여, 회절피크가 얻어지는 각도에서 기판 법선에 대한 층의 기울기의 정도가 완만함을 알 수 있다. 본 발명의 액정 전기 황학장치의 층 구조의 기판법선에 대한 기울기는 5∼15도이다.
다시 본 발명의 액정 전기광학장치의 경우의 회절피크는 전형적인 지그재그의 결함을 나타내는 액정셀의 경우에 비하여 폭이 넓고, 그 피크폭은 4도 이상으로 되어 있다.
또한, 제8도의 피크가 얻어진 곳의 위치에서 셀을 기판 법선을 축으로 한 β축의 주위를 360도 회전했을때의 회절 피크의 변화를 측정했다. 이 측정의 결과를 제9도에 나타낸다.
β스캔에 의한 피크폭은 틀림없이, 본 발명의 액정 전기광학장치의 액정 조성물의 배향 상태가 멀티 마이크로 도메인성을 갖는 것을 실증하고 잇는 것이 된다. 즉, 충법선 방향이 한결같이 기판의 일축 배향처리방향을 따르고 잇는 것이 아니라, 이 회절피크 폭의 범위를 걸쳐서 분포해 있다.
이 멀티 마이크로 도메인의 광학현미경 관찰을 하였을 때 액정의 배향상태가 미세한 도메인의 집합체로서 관찰되고 있다. 즉, 각 도메인의 충방향이 똑같지 않다.
이것을 X선 회절장치의 β스캔을 함으로써, 층구조의 분포상태를 측정할 수 있다.
이상과 같은 실험 데이터에서, 각 도메인에 있어 층법선 방향은, 일축 배향처리방향에 대하여, 최대 분포위치가 ±25도 이상의 범위내에 걸쳐 분포해 있음을 알 수 있다.
본 발명자등은, 이 새로운 기술사상하에서 노력한 결과, 특정 범위내의 조건을 충족하는 강유전성 액정 조성물의 스케틱층의 배향으로 액정 전기광학장치로서 이용했을 때, 양호한 스위칭 콘트라스트를 얻을 수 있었던 것이다.
실시예 1
제1도에 본 실시에에서 사용한 강유전성 액정장치의 개략 단면도를 나타낸다. 유리 기판상에 800∼1200A의 두께의 ITO를 반응성 스퍼터링법으로 성막했다. 이 ITO의 저항은 시이트 저항으로, 15∼25Ω/㎤였던 이것을 통상의 포토 레지스트법에 의해 레지스터 마스크부를 형성하고, 산화 제2철을 함유하는 산 용액에 의해 ITO의 방향으로 향한 스트라이프(stripe)상의 것이며, 이 전극 (3,3')을 메트리스상으로 배치한 것이다.
또한, 한쪽 기판의 전극상에는 배향부가 설치되어 있다. 배향부의 재료로서는, 폴리이미드나, 나이론계의 것을 사용했다. 이들 배향재료를 스핀코트법이나 옵셋 인쇄법에 의해 기판면상에 도포하고, 소성(燒成)하여 성막했다. 성막온도는 나일론의 경우 100∼130℃이며, 폴리이미드의 경우는 250∼300℃, 특히 280∼300℃인 것이 바람직하다. 막 두께는 100∼500A였다.
일축 배향처리로서는, 이것에 러빙처리를 실시했다.
러빙 포(布)는 면제 벨벳, 직물표면의 털길이가 2.5∼3mm의 것을 사용하고, 회전수는 1000∼1500rpm, 테이를 이동속도는 100∼400㎝/분으로 러빙했다.
이 기판상에 2.5㎛의 산화 실리콘입자를 산포한 후, 제1도에 나타낸 바와 같이 일축 배향처리를 시행하지 않은 기판과 평행으로 중합하였다. 이 셀에 진공법에 의해 압력차를 이용하여, 동방상으로 가열한 강유전성 액정 재료를 셀내에 충진했다.
그 후, 편광판(1), (1')을 붙이고 측정했다. 그 측정에는, 배향부의 재료료 폴리이미드의 셀을 사용했다. (이 셀을 본 실시예에서는 수평 배향 셀이라 부른다.) 본 실시예에 사용한 액정 재료는 이하에 나타내는 것과 같은 액정 조성물이었다.
또한 상기 액정재료의 혼합 비융을 표 1에 나타낸다.
또한, 이 액정 조성물의 상전이 온도는 다음과 같은 수치였다.
-4.5℃ 50.2℃ 71.9℃
Cry-SmC*-SmA-Iso
이것을 상기 셀중에, 상기 액정조성물을 봉입하여, ±5V/㎛의 삼각파 인가시의 분극반전 전류에서 구한 자발분극은, 7.0C/㎤(25℃)였다.
얻어진 응답속도는, ±10V/㎛의 구형파(矩形波) 인가시에 있어서 27μsec(25℃)으로 극히 고속이었다.
이 셀에, 바이어스비 ¼의 4 펄스법의 구동파형에 의해 멀티플렉서(multiplex) 구동시의 콘트라스트비는 20이 얻어졌다.
동일하게 0.1㎜ 유리 기판을 사용하여 상술한 바와 같은 프로세스, 프로세스 재료에 의해 액정 셀을 제작하여, X선 화질 측정을 행한다.
또한 같은 재료를 사용하여, 0.1㎜ 두께 유리 기판을 사용하여 수직매항 셀을 제작했다. 수직매항재료 래시친(lecithin)이나 크롬착제나 다이니혼잉크사 제품 Surfine-150을 사용하여 강유전성 액정의 충구조의 면 간격을 X선 회절장치의 θ스캔 측정(θ-2θ스캔 측정)에 의해 측정했다. 면간격은 30.86A이였다. 이것의 데이터를 기초로 브래그 각을 2.86도로 고정하고, 수평 배향 셀에 의해 θ스텐 측정을 하여 충의 기울기 각을 구하였다.
얻어진 회절각은 78.5도와 99.3도이며, 피크 폭은 76.0으로부터 81도 및 96.6도로부터 102.0도 까지 분포해 있다.
이 상태에서 액정셀의 현미경 관찰에 있어 배향상태는 제2도(a)에 나타내는 바와 같이 멀티 마이크로 도메인 상태이며, 전형적인 지그재그 결함은 관찰되지 않았다.
또한 제2도(b)에 나타내는 도식도와 같이, 이 멀티 마이크로 도메인(8)의 크기는 수㎛-수100㎛이며, 장경/단경의 비율이 5∼500 정도의 값의 범위였다.
이와 같은 멀티 마이크로 도메인 상태에 있어서는, 액정의 배향 결함은 그 도메인의 경계(9)에 의해 완화되므로 액정 전기광학장치 셀 전체에 있어서, 전형적인 지그재그 결함등이 관찰되지 않는다.
이와 같은 장치에 있어서 외부회로에서 구동 신호를 입력하명, 장치 전체에 걸쳐서 균일한 높은 콘트리스크비의 표시를 실현할 수 있다.
실시예 2
실시예에 있어서는 이하에 나타내는 조성의 강유전성 액정 조성물을 사용하여 액정 전기광학장치를 제작하였다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 12]
또한, 상기 액정재료의 혼합 비율을 표2에 나타낸다.
또한, 이 액정 조성물의 상전이 온도는 이하와 같은 수치였다.
-7.4℃ 48℃ 74℃
Cry-Smc*-SmA-Iso
이 액정재료를 실시예 1에서 나타낸 셀중에 진공주입하고, 실시예 1과 동일하게 측정한 자발 분극은 12.3nC/㎠(25℃)였다.
응답속도는 21/μsec로 극히 고속이었다. 멀티플렉스 구동에 의한 콘트라스트 비는 11로 양호하였다.
수직 배향 셀을 이용하여, 면간격을 측정했다. 면간격은 30.13Å이었다. 다음으로 수평 배향셀을 이용하여 브래그각=2.93도로 고정하고, θ스캔 측정(θ-2θ스캔 측정)에 의해, 회절각을 구하였다.
회절각은 80.0도(±3.7도)와 98.6(±3.3도)이였다.
다음으로 θ스캔 측정의 결과 얻어진 θ=80.8도에 θ를 설정해 두고, 기판법선 주위의 스캔인 β스캔 측정을 행하였다.
그 결과, 0도(±34.8도) 및 180도(±37.2도)에 피크가 얻어지는 충법선은, 일축 배향방향에 최대 분포위치가 약 36도의 범위에 분포하고 있었다.
실시예 3
다음의 제10도에 나타내는 바와 같은, 보다 미세한 멀티 마이크로 도메인 방향상태를 관찰할 수 잇는 액정 전기광학장치 셀에 대하여, 실시예 1,2와 동일한 X선 회절측정을 행하였다.
우선, 수직 배향 셀을 이용하여, 면간격을 측정한 결과, 면간격은 37.1Å이었다. 다음으로, 수평 배향셀을 이용하여 브래그각=2.38도로 고정하고, θ스캔 측정(θ-2θ스캔 측정)에 의해, 회절각을 구하였다.
회절각은 82.3도(±12.5도)와 90.95(±12.5도)이였다.
다음으로 θ스캔 측정의 결과 얻어진 θ=82.3도에 θ를 설정해 두고, 기판법선 주위의 스캔인 β스캔 측정을 행하였다.
그 결과, 0도(±39.5도) 및 180도(±43.0도)에 피크가 얻어지는 충법선은, 일축 배향방향에 최대 분포위치가 약 43도의 범위로 최대 분포위치가 분포되어 있었다.
비교예 1
메르크사 제품 ZL1-3654를 상술한 실시에 1에 기재한 것과 동일하게 주입했다.
편광 현미경에 의하면, 제6도에 볼 수 있는 것과 같은 다수의 전형적인 지그재그 결함이 관찰되었다.
AC 구동에 의한 콘트라스트 비는 2이며, 스위칭하고 있다고는 할 수 없다. 다시 0.1mm두께 유리에서 X선 측정한 결과, 회전각은 71.6도(±0.9도) 및 112도(±0.9도), 충의 기울기 각이 크게 되었다.
아울러 피크 폭은 좁았다.
또한, 면내 회전의 β스캔을 행한때의 피크는 0도(±24.4도) 및 180도(±12.8도)이며, 충법선의 분포는 대단히 좁았다.
비교예 2
메르크사 제품 ZL1-3488을 상기와 동일한 셀을 이용하여 액정셀을 제작하였다. 편광 현미경으로 관찰하면, 지그재그 결함을 다수볼 수있다. 이 셀에서 콘트라스트비를 측정하자 3이였다. 다시 0.1mm두께 유리에서 X선 측정한 결과, 회전각은 70.84도(±1.4도) 및 112도(±1.4도)에 피크가 얻어졌다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성을 충족함으로써, 지그재그 결함등 광학적으로 큰 영향이 미치는 결함이 관찰되지 않고, 멀티플렉스 구동한 경우에도 균일한 표시특성과 높은 콘트라스트 비를 갖는 액정 전기광학장치를 실현할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 투광성으로 적어도 그 표면에 절연성을 갖는 기판상에 전극 및 리드와 일축 배향처리가 실시된 제1기판과, 투광성으로 적어도 그 표면에 절연성을 갖는 기판상에, 전극 및 리드를 적어도 갖는 제2기판과의 사이에 강유전성을 나타내는 액정 조성물이 충진된 액정 전기광학장치로서, 상기 충진된 액정 조성물이 구성하는 스메틱층 방향과 기판법선이 이루는 각이 5도에서 15도 범위에 있고, 상기 스메틱층의 법선은 상기 일축배향 처리방향에 대하여 최대 분포위치가 ±25도 이상의 범위로 분포하는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  2. 제1항에 있어서, 충진된 액정 조성물이 구성하는 스멕틱층 방향과 기판법선이 이루는 각이 액정 전기광학장치의 면내에 있어서 4도 이상의 폭을 갖고 있는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  3. 제1항에 있어서, 충진된 액정 조성물은 멀티 마그크로영역 배향을 하고 있는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  4. 투광성으로 적어도 그 표면에 절연성을 갖는 기판상에 전극 및 리드와 일축 배향처리가 실시된 제1기판과, 투광성으로 적어도 그 표면에 절연상을 갖는 기판상에, 전극 및 리드를 적어도 갖는 제2기판과의 사이에 강유전성을 나타내는 액정 조성물이 충진된 액정 전기광학장치로서, 상기 충진된 액정 조성물이 구성하는 스메틱층 방향과 기판법선이 이루는 각이 액정 전기광학장치의 면내에 있어서 4도 이상의 폭을 갖고 있는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  5. 제4항에 있어서, 충진된 액정 조성물이 구성하는 스멕틱층 방향과 기판법선이 이루는 각이 5도에서 15도의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  6. 제4항에 있어서, 충진된 액정 조성물은 멀티 마이크로영역 배향을 하고 있는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  7. 투광성으로 적어도 그 표면에 절연성을 갖는 기판상에 전극 및 리드와 일축 배향처리가 실시된 제1기판과, 투광성으로 적어도 그 표면에 절연성을 갖는 기판상에, 전극 및 리드를 적어도 갖는 제2기판과의 사이에 강유전성을 나타내는 액정 조성물이 충진된 액정 전기광학장치로서, 상기 충진된 액정 조성물이 구성하는 스메틱층의 법선이 상기 일축 배향처리 방향에 대하여 최대 분포 위치가 ±25도 이상의 범위로 분포되는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  8. 제7항에 있어서, 충진된 액정 조성물이 구성하는 스멕틱층 방향과 기판법선이 이루는 각이 액정 전기광학장치의 면내에 있어서 4도 이상의 각도를 갖고 잇는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
  9. 제7항에 있어서, 충진된 액정 조성물은 멀티 마이크로 영역 배향을 하고 있는 점을 특징으로 하는 액정 전기광학장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2975844B2 (ja) * 1993-06-24 1999-11-10 三洋電機株式会社 液晶表示装置
JPH07152017A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Sony Corp 液晶素子の駆動方法及びその液晶素子
US6061045A (en) * 1995-06-19 2000-05-09 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and method of driving same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5164852A (en) * 1986-12-16 1992-11-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of orientating a ferroelectric liquid crystal layer by AC electric field
US4932758A (en) * 1987-09-17 1990-06-12 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric smectic liquid crystal device having a bistable alignment state providing two stable orientation states
KR940008530B1 (ko) * 1987-09-18 1994-09-22 가부시끼가이샤 한도 따이에네르기 겐꾸쇼 액정 전기 광학 장치
US4906074A (en) * 1987-09-28 1990-03-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. FLC liquid crystal electro-optical device having microdomains within pixels
US5005953A (en) * 1987-10-06 1991-04-09 Canon Kabushiki Kaisha High contrast liquid crystal element
US4813771A (en) * 1987-10-15 1989-03-21 Displaytech Incorporated Electro-optic switching devices using ferroelectric liquid crystals
US5082352A (en) * 1988-09-29 1992-01-21 Canon Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal apparatus
JP2623137B2 (ja) * 1989-03-07 1997-06-25 キヤノン株式会社 カイラルスメクチック液晶素子ユニットおよびカイラルスメクチック液晶パネルの支持方法
NL8901481A (nl) * 1989-06-12 1991-01-02 Philips Nv Passieve ferro-elektrisch vloeibaar kristal weergeefinrichting en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
EP0629893B1 (en) * 1989-09-01 1998-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device

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