JP2877396B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP2877396B2 JP2877396B2 JP31150189A JP31150189A JP2877396B2 JP 2877396 B2 JP2877396 B2 JP 2877396B2 JP 31150189 A JP31150189 A JP 31150189A JP 31150189 A JP31150189 A JP 31150189A JP 2877396 B2 JP2877396 B2 JP 2877396B2
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- crystal display
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- alignment film
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、強誘電性液晶を用いた液晶表示装置に関す
る。
る。
（ロ）従来の技術 液晶の中でもカイラルスメクティックＣ相の液晶（以
下、SmC＊液晶と省略する）は、らせん構造を持ち、強
誘電性を示す。
下、SmC＊液晶と省略する）は、らせん構造を持ち、強
誘電性を示す。
このSmC＊液晶を、ギャップを薄くしたセルに注入す
ると、界面の影響を受けてSmC＊液晶のらせん構造がほ
どけ、液晶分子がスメクティック層法線に対して傾き角
θだけ傾いて安定する領域と、液晶分子が逆方向に−θ
だけ傾いて安定する領域とが混在するようになる。この
セル内のSmC＊液晶に対して電圧を印加することによっ
て、液晶分子とその自発分極の向きを一様に揃えること
ができ、印加する電圧の極性を切り替えることによって
液晶分子の配向をある一定の状態から別の状態へと切り
替えるスイッチング駆動が可能となる。このスイッチン
グ駆動に伴い、セル内のSmC＊液晶では複屈折光が変化
するので、２つの偏光子間に上記セルを挟むことによっ
て、透過光を制御することができる。さらに、電圧の印
加を停止しても液晶分子の配向は界面の配向規制力によ
って電圧印加停止前の状態に維持されるので、メモリー
効果を得ることもできる。
ると、界面の影響を受けてSmC＊液晶のらせん構造がほ
どけ、液晶分子がスメクティック層法線に対して傾き角
θだけ傾いて安定する領域と、液晶分子が逆方向に−θ
だけ傾いて安定する領域とが混在するようになる。この
セル内のSmC＊液晶に対して電圧を印加することによっ
て、液晶分子とその自発分極の向きを一様に揃えること
ができ、印加する電圧の極性を切り替えることによって
液晶分子の配向をある一定の状態から別の状態へと切り
替えるスイッチング駆動が可能となる。このスイッチン
グ駆動に伴い、セル内のSmC＊液晶では複屈折光が変化
するので、２つの偏光子間に上記セルを挟むことによっ
て、透過光を制御することができる。さらに、電圧の印
加を停止しても液晶分子の配向は界面の配向規制力によ
って電圧印加停止前の状態に維持されるので、メモリー
効果を得ることもできる。
そこで、このSmC＊液晶のメモリー効果を利用してマ
ルチプレックス駆動方式による高デューティーの液晶表
示装置を構成することが従来より試みられている。
ルチプレックス駆動方式による高デューティーの液晶表
示装置を構成することが従来より試みられている。
この液晶表示装置は、互いに平行に対向配置された２
枚のガラス基板の互いに対向し合う面にそれぞれ透明電
極が複数本互いに平行にストライブ状に配列して形成さ
れており、一方のガラス基板の透明電極と、他方のガラ
ス基板の透明電極とは互いに直行する配列とされてい
る。各ガラス基板の透明電極形成側表面には、さらに絶
縁膜を介して配向膜がそれぞれ形成され、この２枚のガ
ラス基板の間にSmC＊液晶層を介在して構成されてい
る。
枚のガラス基板の互いに対向し合う面にそれぞれ透明電
極が複数本互いに平行にストライブ状に配列して形成さ
れており、一方のガラス基板の透明電極と、他方のガラ
ス基板の透明電極とは互いに直行する配列とされてい
る。各ガラス基板の透明電極形成側表面には、さらに絶
縁膜を介して配向膜がそれぞれ形成され、この２枚のガ
ラス基板の間にSmC＊液晶層を介在して構成されてい
る。
（ハ）発明が解決しようとする課題 以上の如き液晶表示装置においては、液晶分子の自発
分極による分極電荷の偏りが素子内部に電界（分極電
場）を生じ、メモリー状態において分子の配向角度が＋
θとなる状態と−θとなる状態での良好なメモリー効果
（双安定状態でのメモリー効果）を損なうという問題が
生じる。
分極による分極電荷の偏りが素子内部に電界（分極電
場）を生じ、メモリー状態において分子の配向角度が＋
θとなる状態と−θとなる状態での良好なメモリー効果
（双安定状態でのメモリー効果）を損なうという問題が
生じる。
すなわち、第２図（ａ）に示すようにセル内にはメモ
リー状態（電圧無印加時）でも遍在する液晶分子の分極
電荷によって生じる分極電場が存在するため、同図
（ｂ）に示すように液晶分子は分極電場に応答し、セル
内部のエネルギーが最小となるように配向を変化させ
る。その結果、双安定なメモリー状態をとることができ
なくなると考えられる。第２図においては６は液晶分子
のＣ−ダイレクターを表す。７は液晶分子の自発分極を
示すものであり、この矢印の先が＋極であり、矢印の先
の逆が−極を表している。8,9はそれぞれ正、負の分極
電荷が遍在する様子を表し、10は矢印の方向の分極電場
が存在することを示す。
リー状態（電圧無印加時）でも遍在する液晶分子の分極
電荷によって生じる分極電場が存在するため、同図
（ｂ）に示すように液晶分子は分極電場に応答し、セル
内部のエネルギーが最小となるように配向を変化させ
る。その結果、双安定なメモリー状態をとることができ
なくなると考えられる。第２図においては６は液晶分子
のＣ−ダイレクターを表す。７は液晶分子の自発分極を
示すものであり、この矢印の先が＋極であり、矢印の先
の逆が−極を表している。8,9はそれぞれ正、負の分極
電荷が遍在する様子を表し、10は矢印の方向の分極電場
が存在することを示す。
本発明の目的は、分極電場によるメモリー性の低下を
防ぎ、双安定なメモリー効果を有する液晶表示装置を提
供することである。
防ぎ、双安定なメモリー効果を有する液晶表示装置を提
供することである。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明によれば、少なくとも透明電極と配向膜とが設
けられた一対の基板を互いに対向させて配置し、前記電
極と配向膜との間に絶縁膜を具備し、前記配向膜の間に
強誘電性液晶を介在させて構成される液晶表示装置にお
いて、前記配向膜が、電子受容体としての共役系シアノ
化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有する合成樹脂か
らなることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
けられた一対の基板を互いに対向させて配置し、前記電
極と配向膜との間に絶縁膜を具備し、前記配向膜の間に
強誘電性液晶を介在させて構成される液晶表示装置にお
いて、前記配向膜が、電子受容体としての共役系シアノ
化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有する合成樹脂か
らなることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
この発明においては、配向膜は、電子受容体としての
共役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有す
る合成樹脂であって、強誘電制御液晶を挟持する一対の
基板の内面の表面に凹凸線条根痕を有するように構成さ
れた合成樹脂である。
共役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有す
る合成樹脂であって、強誘電制御液晶を挟持する一対の
基板の内面の表面に凹凸線条根痕を有するように構成さ
れた合成樹脂である。
この配向膜は、液晶を配向させかつ液晶分子の自発分
極による分極電荷の偏りによって素子内部に作り出され
る分極電場を緩和あるいは中和するためのものである。
すなわち、配向膜中に含有される電子受容体は、第２図
（ａ）に示すような一方向にそろった自発分極による液
晶／配向膜界面に偏在する電荷（分極電荷）に対して、
一側の電荷を取り込み中性化することで、一方の基板側
の電界をキャンセルすることができる。また、他方の基
板側における液晶／配向膜界面に＋電荷は残るものの、
無限遠点に−電荷が存在することとなるため、液晶層中
に存在する分極電荷に起因して生じる分極電場を緩和又
は中和して、液晶／配向膜界面に電界が実質的に存在し
なくなるという作用を有する。
極による分極電荷の偏りによって素子内部に作り出され
る分極電場を緩和あるいは中和するためのものである。
すなわち、配向膜中に含有される電子受容体は、第２図
（ａ）に示すような一方向にそろった自発分極による液
晶／配向膜界面に偏在する電荷（分極電荷）に対して、
一側の電荷を取り込み中性化することで、一方の基板側
の電界をキャンセルすることができる。また、他方の基
板側における液晶／配向膜界面に＋電荷は残るものの、
無限遠点に−電荷が存在することとなるため、液晶層中
に存在する分極電荷に起因して生じる分極電場を緩和又
は中和して、液晶／配向膜界面に電界が実質的に存在し
なくなるという作用を有する。
この強誘電性液晶は、電圧の印加に対して高速の応答
速度で所定の配向を呈し、表示装置のための光の透過ま
たは遮断を行うためのものであって、分子がキラルで系
がラセミ体でなく分子長軸と垂直な永久双極子モーメン
トが存在しておりSc＊相を呈する液晶物質を用いること
ができ、例えば（Ｓ）−４′−ｎ−オクチルオキシ−ビ
フェニル−４−カルボン酸−１−トリフルオロメチル−
ヘプチルエステル、（Ｓ）−４′−ｎ−オクチルオキシ
−ビフェニル−４−カルボン酸−１−トリフルオロメチ
ル−３−フェニル−（トランス）−２−プロペニルエス
テル、 DOBAMBC（ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ′−アミ
ノ−２−メチルブチルケイ皮酸エステル）、MORA-8（Ｓ
−４−（６−メチル）オクチル−レゾルシリデン−４′
−オクチルアニリン）、DOBA-1-MBC（ｐ−デシロキシベ
ンジリデン−ｐ′−アミノ−１−メチルブチルケイ皮酸
エステル）、CS-1014（以下チッソ社製）、CS-1013、CS
-1017、CS-1020等を用いて単独または他の物質を配合し
て作製することができる。
速度で所定の配向を呈し、表示装置のための光の透過ま
たは遮断を行うためのものであって、分子がキラルで系
がラセミ体でなく分子長軸と垂直な永久双極子モーメン
トが存在しておりSc＊相を呈する液晶物質を用いること
ができ、例えば（Ｓ）−４′−ｎ−オクチルオキシ−ビ
フェニル−４−カルボン酸−１−トリフルオロメチル−
ヘプチルエステル、（Ｓ）−４′−ｎ−オクチルオキシ
−ビフェニル−４−カルボン酸−１−トリフルオロメチ
ル−３−フェニル−（トランス）−２−プロペニルエス
テル、 DOBAMBC（ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ′−アミ
ノ−２−メチルブチルケイ皮酸エステル）、MORA-8（Ｓ
−４−（６−メチル）オクチル−レゾルシリデン−４′
−オクチルアニリン）、DOBA-1-MBC（ｐ−デシロキシベ
ンジリデン−ｐ′−アミノ−１−メチルブチルケイ皮酸
エステル）、CS-1014（以下チッソ社製）、CS-1013、CS
-1017、CS-1020等を用いて単独または他の物質を配合し
て作製することができる。
前記基板は、表面に透明電極が形成された透明絶縁基
板が適しており、例えばITOの透明電極が形成されたガ
ラス基板等を用いることができる。
板が適しており、例えばITOの透明電極が形成されたガ
ラス基板等を用いることができる。
前記合成樹脂膜は、前記基板の上に電子受容体として
の共役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有
する合成樹脂を、例えば蒸着、塗布等によってコーティ
ングし必要に応じてラビング処理を行うことによって表
面に凹凸線状痕を形成して作製することができる。
の共役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有
する合成樹脂を、例えば蒸着、塗布等によってコーティ
ングし必要に応じてラビング処理を行うことによって表
面に凹凸線状痕を形成して作製することができる。
前記電子受容体としての共役系シアノ化合物又は共役
系ハロゲン化合物は、強誘電性液晶又はその組成物に双
安定なメモリー効果を与えるためのものであって、強誘
電性液晶分子の自発分極による分極電荷の偏りが素子内
部に作りだす分極電場を緩和あるいは中和することので
きるものを用いることができる。この共役系シアノ化合
物は、シアノ基を有しシアノ基の三重結合と共役しうる
炭素二重結合を有する化合物である。この中でもジクロ
ロジシアノパラベンゾキノン（DDQ）、テトラシアノキ
ノジメタン（TCNQ）、テトラシアノエチレン（TCE）及
びテトラフルオロテトラシアノキノジメタン（TFTCNQ）
は、特に自発分極が20（nc/cm2）以下の液晶に対して顕
著に双安定なメモリー効果を呈するように作用するので
好ましい。前記共役系ハロゲン化合物は、例えばジクロ
ロジフルオロキノン、ジクロロアントラキノン等を用い
ることができる。この電子受容体としての共役系シアノ
化合物又は共役系ハロゲン化合物の含有量は、合成樹脂
（組成物）に対して、通常100〜10000ppmが適してお
り、この中でも200〜1000ppmがより良い双安定性メモリ
ーを呈するので好ましい。
系ハロゲン化合物は、強誘電性液晶又はその組成物に双
安定なメモリー効果を与えるためのものであって、強誘
電性液晶分子の自発分極による分極電荷の偏りが素子内
部に作りだす分極電場を緩和あるいは中和することので
きるものを用いることができる。この共役系シアノ化合
物は、シアノ基を有しシアノ基の三重結合と共役しうる
炭素二重結合を有する化合物である。この中でもジクロ
ロジシアノパラベンゾキノン（DDQ）、テトラシアノキ
ノジメタン（TCNQ）、テトラシアノエチレン（TCE）及
びテトラフルオロテトラシアノキノジメタン（TFTCNQ）
は、特に自発分極が20（nc/cm2）以下の液晶に対して顕
著に双安定なメモリー効果を呈するように作用するので
好ましい。前記共役系ハロゲン化合物は、例えばジクロ
ロジフルオロキノン、ジクロロアントラキノン等を用い
ることができる。この電子受容体としての共役系シアノ
化合物又は共役系ハロゲン化合物の含有量は、合成樹脂
（組成物）に対して、通常100〜10000ppmが適してお
り、この中でも200〜1000ppmがより良い双安定性メモリ
ーを呈するので好ましい。
前記合成樹脂は、例えばポリアミド樹脂、ポリイミド
樹脂等を用いて配合することができる。
樹脂等を用いて配合することができる。
この発明の液晶表示装置は、具体的には、まず表面に
透明電極を有する透明基板上に、電子受容体としての共
役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有する
合成樹脂をコーティングして合成樹脂膜を形成し、必要
に応じてこの膜の表面にラビング処理を施して凹凸線状
痕を有する配向膜を形成し、この配向膜を有する一対の
基板をそれらの配向膜が対向し合うように、通常１〜４
μｍの間隔をおいて配置し、この基板間に強誘電性液晶
を注入して作製することができ、前記透明電極に選択的
に電圧を印加することによって強誘電性液晶層を駆動し
て所定の文字、画像等を表示して用いることができる。
透明電極を有する透明基板上に、電子受容体としての共
役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物を含有する
合成樹脂をコーティングして合成樹脂膜を形成し、必要
に応じてこの膜の表面にラビング処理を施して凹凸線状
痕を有する配向膜を形成し、この配向膜を有する一対の
基板をそれらの配向膜が対向し合うように、通常１〜４
μｍの間隔をおいて配置し、この基板間に強誘電性液晶
を注入して作製することができ、前記透明電極に選択的
に電圧を印加することによって強誘電性液晶層を駆動し
て所定の文字、画像等を表示して用いることができる。
（ホ）作用 合成樹脂に含有されて配向膜を構成する電子受容体と
しての共役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物が
液晶分子の自発分極による分極電荷の偏りによって素子
内部に作り出される分極電場を緩和あるいは中和する。
しての共役系シアノ化合物又は共役系ハロゲン化合物が
液晶分子の自発分極による分極電荷の偏りによって素子
内部に作り出される分極電場を緩和あるいは中和する。
（ヘ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づき本発明をさらに具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例１ 第１図に示すように、ガラス基板1a,1bの上にITOを用
いて透明電極2a,2bを形成し、この上に東京応化社製、O
CD TYPE-IIをスピンナーを用いて塗布し焼成することに
よってSiO2の絶縁膜３を形成する。次に、この上にナイ
ロン６（東レ社製）の１％メタクレゾール溶液中にジク
ロロシアノパラベンゾキノン（DDQ）を0.0001wt％混合
した塗布液をスピンナーによって塗布し、焼成して、ナ
イロン６にDDQを100ppm添加した配向膜を形成する。こ
のようにして形成した２枚の基板に、ラビング処理を施
し、セル厚が2.0μｍになるようにセル化し、強誘電性
液晶（チッソ社製、CS-1014）を注入して素子を形成し
た。
いて透明電極2a,2bを形成し、この上に東京応化社製、O
CD TYPE-IIをスピンナーを用いて塗布し焼成することに
よってSiO2の絶縁膜３を形成する。次に、この上にナイ
ロン６（東レ社製）の１％メタクレゾール溶液中にジク
ロロシアノパラベンゾキノン（DDQ）を0.0001wt％混合
した塗布液をスピンナーによって塗布し、焼成して、ナ
イロン６にDDQを100ppm添加した配向膜を形成する。こ
のようにして形成した２枚の基板に、ラビング処理を施
し、セル厚が2.0μｍになるようにセル化し、強誘電性
液晶（チッソ社製、CS-1014）を注入して素子を形成し
た。
この素子を２枚の偏光子に挟んで作製した液晶表示装
置は、マトリクス電極の絵素部で良好な双安定メモリー
を呈することが観察された。
置は、マトリクス電極の絵素部で良好な双安定メモリー
を呈することが観察された。
実施例２ 実施例１において、DDQの添加量を100ppmにする代わ
りに、200、300、500、1000、5000及び10000ppmの６つ
の条件に変更し、この他は実施例１と同様にしてそれぞ
れの条件に対応する６種類の液晶表示装置を作製した。
りに、200、300、500、1000、5000及び10000ppmの６つ
の条件に変更し、この他は実施例１と同様にしてそれぞ
れの条件に対応する６種類の液晶表示装置を作製した。
この結果、いずれもマトリクス電極の絵素部で良好な
双安定メモリーを呈した。また、この中でもDDQの添加
量を200ppm〜500ppmとして形成された配向膜で構成され
た液晶表示装置は、より良い双安定性メモリーを呈し
た。
双安定メモリーを呈した。また、この中でもDDQの添加
量を200ppm〜500ppmとして形成された配向膜で構成され
た液晶表示装置は、より良い双安定性メモリーを呈し
た。
実施例３ 実施例１において、DDQの用いる代わりに、テトラシ
アノキノジメタン（TCNQ）、テトラシアノエチレン（TC
E）、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（TFTCN
Q）、ジクロロジフルオロキノン及びジクロロアントラ
キノンを用いて５つの条件に変更し、この他は実施例１
と同様にしてそれぞれの条件に対応する５種類の液晶表
示装置を作製した。
アノキノジメタン（TCNQ）、テトラシアノエチレン（TC
E）、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン（TFTCN
Q）、ジクロロジフルオロキノン及びジクロロアントラ
キノンを用いて５つの条件に変更し、この他は実施例１
と同様にしてそれぞれの条件に対応する５種類の液晶表
示装置を作製した。
これらの液晶表示装置は、いずれも良好な双安定性メ
モリーを呈した。
モリーを呈した。
実施例４ 実施例１において、液晶としてCS-1014（チッソ社
製、自発分極5.4）を用いる代わりに、CS-1013（チッソ
社製、自発分極16nC/cm2）及びCS-1017（チッソ社製、
自発分極7.1nC/cm2）の２つの条件に変更し、この他は
実施例１と同様にしてそれぞれの条件に対応する２種類
の液晶表示装置を作製した。
製、自発分極5.4）を用いる代わりに、CS-1013（チッソ
社製、自発分極16nC/cm2）及びCS-1017（チッソ社製、
自発分極7.1nC/cm2）の２つの条件に変更し、この他は
実施例１と同様にしてそれぞれの条件に対応する２種類
の液晶表示装置を作製した。
これらの液晶表示装置は、いずれも良好な双安定性メ
モリーを呈した。
モリーを呈した。
（ト）発明の効果 この発明によれば、分極電場によるメモリー性の低下
がなく、双安定なメモリー効果を有する液晶表示装置を
提供することができる。
がなく、双安定なメモリー効果を有する液晶表示装置を
提供することができる。
第１図は、この発明の液晶表示装置の説明図、第２図
は、強誘電性液晶素子の分極電場に起因するメモリーの
不安定性を示す説明図である。 1a,1b……ガラス基板、2a,2b……透明電極、３……絶縁
膜、4a,4b……配向膜、５……強誘電性液晶層、６……
液晶分子のダイレクター、７……自発分極、８……正の
分極電荷、９……負の分極電荷、10……分極電場。
は、強誘電性液晶素子の分極電場に起因するメモリーの
不安定性を示す説明図である。 1a,1b……ガラス基板、2a,2b……透明電極、３……絶縁
膜、4a,4b……配向膜、５……強誘電性液晶層、６……
液晶分子のダイレクター、７……自発分極、８……正の
分極電荷、９……負の分極電荷、10……分極電場。
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも透明電極と配向膜とが設けられ
た一対の基板を互いに対向させて配置し、前記電極と配
向膜との間に絶縁膜を具備し、前記配向膜の間に強誘電
性液晶を介在させて構成される液晶表示装置において、
前記配向膜が、電子受容体としての共役系シアノ化合物
又は共役系ハロゲン化合物を含有する合成樹脂からなる
ことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31150189A JP2877396B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31150189A JP2877396B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170914A JPH03170914A (ja) | 1991-07-24 |
| JP2877396B2 true JP2877396B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=18017995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31150189A Expired - Lifetime JP2877396B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877396B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP31150189A patent/JP2877396B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03170914A (ja) | 1991-07-24 |
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