JP3182405B2 - 強誘電性液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、強誘電性液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カイラルスメクチックＣ相液晶等の強誘
電性液晶はメモリ性，高速応答，広視野角などの優れた
特長を有しており、高精細大表示容量の液晶表示素子へ
の応用が盛んに研究されている。はじめに強誘電性液晶
表示装置の動作原理を説明する。図２（ａ）は強誘電性
液晶分子の移動経路を示す略図、図２（ｂ）は図２
（ａ）の矢印８方向からの投影図である。ここで１０は
強誘電性液晶の分子を表している。

【０００３】強誘電性液晶分子は基板に平行に配向し、
基板に垂直に層構造を形成する。分子１０はこの層の法
線方向９に対して１３又は１５の方向チルト角θ傾いて
配向している。強誘電性液晶の分子１０はその長軸と直
行する方向に自発分極Ｐｓを持ち、外部からの電界を印
加すると、分子長軸と垂直な方向にこの電界と自発分極
Ｐｓのベクトル積に比例した力を受け２倍のチルト角２
θの頂角を持った円錐状の移動経路１２の表面上を移動
する。この移動の推進力は自発分極であるので従来のネ
マチック液晶を用いたものに比べて１／１００から１／
１０００の高速応答性を有している。

【０００４】分子１０は２つの安定状態を持ち、正の電
界Ｅにより分子１０が図２（ｂ）に示す軸１３まで移動
させられると安定状態１４となり、負の電界Ｅにより分
子１０が軸１５まで移動させられると安定状態１６とな
る性質を持つ。この安定状態は分子の移動に必要な電界
が印加されない限り保持される。即ちメモリ性を有して
いる。

【０００５】この２つの安定状態１４，１６いずれか一
方、例えば安定状態１４の分子軸に偏光板の吸収軸を一
致させておくと、この状態は光を透過しない黒の状態と
なり、他方の安定状態１６のときは光を透過する白の状
態となる。そして、マトリックス駆動により画素ごとに
分子１０の安定状態が操作されて、所定の表示状態が得
られる。

【０００６】しかしながらマトリックス駆動を行うと、
すべての画素にバイアス電圧印加されるため、このバイ
アス電圧により分子の状態がゆらぎ、コントラストの低
下をひき起こす。

【０００７】そこで、従来、バイアス電圧の印加による
光の漏れが少なくコントラストの低下を低減できる配向
状態であるＣ１ユニフォームが強誘電性液晶の配向状態
として用いられている。

【０００８】配向状態としては、この他のＣ１ツイス
ト、Ｃ２ユニフォームが知られているが（Ferroelectri
cs,114,pp.3(1991),液晶討論会予稿集（1991. 向殿）、
特開平２−１６５１２０号等参照）、Ｃ１ツイスト、Ｃ
２ユニフォーム共にコントラストは低い。

【０００９】一方、誘電異方性が０未満の強誘電性液晶
において、印加電圧と応答速度との関係が特定の印加電
圧で応答速度が最小となり、その両側の電圧値で応答速
度が大きくなる関係となることを利用して、書き換えに
無関係な液晶分子にかかる力を低減させる駆動方法が提
案されている（特開昭６２−５６９３３号，特開平１−
２４２３４号等参照）。以下にこの方法を説明する。

【００１０】強誘電性液晶分子には、自発分極Ｐｓの他
に分子の長軸方向と短軸方向の誘電率の差Δεと電界Ｅ
の２乗に比例した力が働く。つまり強誘電性液晶分子の
分子短軸方向に働く力Ｆは式（１）で表されるように Ｆ＝Ｋ₀×Ｐｓ×Ｅ＋Ｋ₁×Δε×Ｅ² （１） （ここで、Ｋ₀,Ｋ₁は比例定数である）となる。この力
Ｆは応答速度と逆比例の関係にある。

【００１１】図４に特開平１−２４２３４号公報で示さ
れた電界ＥとΔε＜０の液晶の応答速度の関係を示す。
図４に示すように３０Ｖ付近で応答速度が最小となって
いる。３０Ｖ付近までは強誘電性液晶分子に働く誘電異
方性が０未満の効果が小さい領域で、Ｋ₀×Ｐｓ×Ｅ項
の効果が、Ｋ₁×Δε×Ｅ²項の効果より充分大きいた
め、電圧が大きくなるにつれてＦが大きくなり応答速度
が小さくなっている。３０Ｖ以降は強誘電性液晶分子に
働く誘電異方性が０未満の効果が大きい領域で、逆にＫ
₁×Δε×Ｅ²項の効果が大きくなるため、電圧が大きく
なるにつれてＦが小さくなり応答速度が大きくなってい
る。

【００１２】このような関係を利用して、特開平１−２
４２３４号公報は、以下のような駆動方法を提案してい
る。図５はこの駆動電圧波形を示す図である。ここで
（１）、（２）は走査電極に印加する電圧波形であり、
（１）は選択波形（２）は非選択波形である。（３）、
（４）は信号電極に印加する電圧波形であり、（３）は
黒の書き換え波形（４）は白の書き換え波形を示す。
（５）〜（８）は上記の（１）、（２）と（３）、
（４）を組み合わせたときに画素に印加される電圧波形
を示す。

【００１３】図３に示したような電極の交点の画素Ａ_ij
を構成する液晶の白の状態を黒の状態へ書き換えるに
は、走査電極Ｌ_iへ図５（１）に示す電圧波形を印加し
た時、信号電極Ｓ_jへ図５（３）に示す電圧波形を印加
して、図５（５）に示す電圧波形を画素Ａ_ijへ印加す
る。画素Ａ_ijを構成する液晶の黒の状態を白の状態へ書
き換えるには、走査電極Ｌ_iへ図５（１）に示す電圧波
形を印加した時、信号電極Ｓ_jへ図５（４）に示す電圧
波形を印加して、図５（６）に示す電圧波形を画素Ａ_ij
へ印加する。他の画素Ａ_kjは、走査電極Ｌ_kへ図５
（２）に示す電圧波形が印加され、信号電極Ｓ_jへ図５
（３）または（４）に示す電圧波形が印加されるので、
これらの画素へは図５（７）または（８）に示す電圧波
形が印加されその画素の表示状態は変化しない。

【００１４】この駆動方法で重要となるのは、図５
（６）及び（５）に示す電圧−Ｖ_a,Ｖ_aの絶対値が図４
で応答速度が最小値を示す電圧である３０Ｖ近辺の電圧
で、−Ｖ_a−２Ｖ_b'，Ｖ_a＋２Ｖ_b'の絶対値が３０Ｖより
充分大きい電圧であるということである。誘電異方性Δ
ε＜０であるため、３０Ｖを境に前者の電圧により液晶
分子に働く力が後者の電圧により液晶分子へ働く力より
大きくなるので、後者では表示の書き換えは起こらな
い。更には表示の書き換えに無関係な後者の電圧が大き
いほど液晶分子の短軸方向に働く力が小さくなり、液晶
分子の揺らぎを押さえることができ、高コントラストを
実現することができる。

【００１５】また、ＦＬＣ’９１学会ではP.W.H.Surguy
等が“The JOERS/ALVEY Ferroelectric Multiplexing S
cheme”で、上記関係を利用した別の方法を提案してい
る。図８はこの駆動電圧波形を示す図である。この駆動
方法は１画面の書換を２フィールドかけて行い、第１の
フィールドで図８（ａ）に示す駆動波形を印加し、第２
のフィールドで図８（ｂ）に示す駆動波形を印加すると
いうものである。ここで（４）は信号電極Ｓに印加する
電圧波形であり、書き換えに寄与しない保持電圧波形を
示す。その他（１）〜（８）は図５と同様の電圧波形を
表している。

【００１６】画素Ａ_ijを白の状態から黒の状態へ書き換
えるには、第１のフィールドで走査電極Ｌ_iへ図８
（ａ）の（１）に示す選択電圧を印加した時、信号電極
Ｓjへ図８（ａ）の（３）に示す黒の書き換え電圧を印
加して、図８（ａ）の（５）に示す電圧波形を画素を構
成する液晶分子へ印加し、黒情報に書き換える。次の第
２のフィールドで走査電極Ｌ_iへ図８（ｂ）の（１）に
示す選択電圧を印加し、信号電極Ｓ_jへ図８（ｂ）の
（４）に示す保持電圧を印加して、図８（ｂ）の（６）
に示す電圧波形を画素Ａ_ijを構成する液晶分子へ印加し
黒の状態を保持する。

【００１７】画素Ａ_ijを黒の状態から白の状態へ書き換
えるには、第１のフィールドで走査電極Ｌ_iへ図８
（ａ）の（１）に示す選択電圧を印加したとき、信号電
極Ｓ_jへ図８（ａ）の（４）に示す保持電圧を印加し
て、図８（ａ）の（６）に示す電圧波形を画素Ａ_ijを構
成する液晶分子へ印加し、まず黒の状態を保持する。次
の第２のフィールドで走査電圧Ｌ_iへ図８（ｂ）の
（１）に示す選択電圧を印加したとき、信号電極Ｓ_jへ
図８（ｂ）の（３）に示す白の書き換え電圧を印加し
て、図８（ｂ）の（５）に示す電圧波形を画素Ａ_ijを構
成する液晶分子へ印加し、白の状態へ書き換える。

【００１８】他の画素Ａ_ij（ｋ≠ｉ）には、第１のフィ
ールドで走査電極Ｌ_iへ図８（ａ）の（２）に示す非選
択電圧が印加され、信号電極Ｓ_jへ図８（ａ）の（３）
または（４）に示す電圧波形が印加され、図８（ａ）の
（７）または（８）に示す電圧波形が画素Ａ_ijを構成す
る液晶分子へ印加される。

【００１９】第２のフィールドで走査電圧Ｌ_iへ図８
（ｂ）の（２）に示す非選択電圧が印加されたとき、信
号電圧Ｓ_jへ図８（ｂ）の（４）または（３）に示す電
圧波形が印加され、図８（ｂ）の（８）または（７）に
示す電圧波形が画素Ａ_ijを構成する液晶分子へ印加され
る。

【００２０】このときＡ_ijはいずれの電圧が印加されて
も表示状態は変化しない。この駆動法でも重要となるの
は、図８（ａ）の（５）または図８（ｂ）の（５）に示
す電圧−Ｖ_s＋Ｖ_dまたはＶ_s−Ｖ_dの絶対値が、図６
（ａ）での応答速度の最小値を示す４０Ｖ付近であり、
図８（ａ）の（６）または図８（ｂ）の（６）に示す電
圧−Ｖ_s−Ｖ_dまたはＶ_s＋Ｖ_dの電圧が、４０Ｖより充分
大きいということである。誘電異方性Δε＜０であるた
め、４０Ｖを境に前者の電圧により液晶分子に働く力が
後者の電圧により液晶分子へ働く力より大きくなるの
で、後者では表示の書き換えは起こらない。

【００２１】更には表示の書き換えに無関係な後者の電
圧が大きいほど液晶分子の短軸方向に働く力が小さくな
り、液晶分子の揺らぎを押さえることができ、高コント
ラストを実現することができる。また、（５）では書き
換え用の電圧−Ｖ_s＋Ｖ_dまたはＶ_s−Ｖ_dの前に予め同極
性の電圧−Ｖ_dまたはＶ_dが印加され、液晶分子が書き換
え易い状態にあるので、書換の電圧である−Ｖ_s＋Ｖ_dま
たはＶ_s−Ｖ_dを小さくすることができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、誘電
異方性（Δε）が０未満の強誘電性液晶を用いた液晶表
示装置を上記駆動方法により駆動すれば、コントラスト
は向上し、さらに、Ｃ１ユニフォームを用いれば一層の
コントラストの向上が期待できる。しかしながら、実際
に上記のような強誘電性液晶表示装置を作製してみる
と、期待する程の高いコントラストは得られなかった。

【００２３】また、高コントラストが得られないばかり
でなく、良好なスイッチングが得られない場合もあっ
た。そこで、このような原因を調べた結果、Ｃ１ユニフ
ォームは上記のような駆動方法に適さないこと、さら
に、一画素内に複数の配向状態が混在することがあるこ
とがわかった。

【００２４】図９はセル厚２μｍのパラレルラビングの
強誘電性液晶素子にΔε＜０の液晶材料ＳＣＥ−８（メ
ルク社製）を用いたときの配向状態を示す偏光顕微鏡観
察図であるが、Ｐ．Ｗ．Ｈ．Ｓｕｒｇｕｙ等らが発表し
た駆動法で駆動したとき良好なコントラストを示す部分
ａと５以下のコントラストしか示さない部分ｂとスイッ
チングしない部分ｃが存在する。

【００２５】以上に鑑み、本発明は、上記誘電異方性が
０未満の強誘電性液晶の有するような印加電圧と応答速
度との関係を利用した駆動方法と配向状態との組み合わ
せを最適化することによって、高コントラストの強誘電
性液晶表示装置を提供することを目的とする。さらに、
全画素内において単一な配向状態を得ることのできる強
誘電性液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】かくして、この発明によ
れば、第１の電極と一軸配向処理された第１の配向膜が
この順に積層された第１の基板と、該第１の電極と対向
するように配置された第２の電極と一軸配向処理された
第２の配向膜がこの順に積層された第２の基板との間に
強誘電性液晶を介在させてなり、該第１の電極が複数の
走査電極であり、該第２の電極が該走査電極と交差する
ように配置された複数の信号電極であり、該走査電極と
信号電極の交差する部分が画素となるように構成され、
画素を駆動するための駆動手段を有し、上記第１の配向
膜に対する上記強誘電性液晶の分子のプレチルト角の方
向と、上記第２の配向膜に対する上記強誘電性液晶の分
子のプレチルト角の方向とが互いに反対であり、上記プ
レチルト角が共に５゜以上１０゜以下であり、上記強誘
電性液晶の配向状態がシェブロン構造であり、かつＣ２
配向となっており、上記強誘電性液晶が、０未満の誘電
異方性を有していることを特徴とする強誘電性液晶表示
装置が提供される。

【００２７】また、更なる発明によれば、第１の電極と
一軸配向処理された第１の配向膜がこの順に積層された
第１の基板と、該第１の電極と対向するように配置され
た第２の電極と一軸配向処理された第２の配向膜がこの
順に積層された第２の基板との間に強誘電性液晶を介在
させてなり、該第１の電極が複数の走査電極であり、該
第２の電極が該走査電極と交差するように配置された複
数の信号電極であり、該走査電極と信号電極の交差する
部分が画素となるように構成され、選択された走査電極
上の表示を書換える画素に、前記液晶分子を最小の時間
でスイッチングさせ得る電圧またはそれに近似の電圧の
書換え電圧を印加し、かつ選択された走査電極上の表示
を書換えない画素に、前記書換え電圧より絶対値が大で
ある非書換え電圧を印加して画素を駆動するための駆動
手段を有し、上記第１の配向膜に対する上記強誘電性液
晶の分子のプレチルト角の方向と、上記第２の配向膜に
対する上記強誘電性液晶の分子のプレチルト角の方向と
が互いに反対であり、上記プレチルト角が共に５゜以上
１０゜以下であり、上記強誘電性液晶の配向状態がシェ
ブロン構造であり、かつＣ２配向となっていることを特
徴とする強誘電性液晶表示装置が提供される。

【００２８】また、上記強誘電性液晶の誘電異方性は−
１以下が好ましく、自発分極（以下、Ｐｓと略）が１０
ｎＣ／cm²以下であることが好ましい。

【００２９】この発明の基板は、透光性の絶縁性無機基
板が用いられ、通常ガラス基板が使われる。この第１お
よび第２の基板の上にはそれぞれＩｎＯ₃,ＳｎＯ₂,ＩＴ
Ｏなどの導電性薄膜からなる第１および第２の透明電極
が設けられる。この第１の透明電極は走査電極とされ、
第２の透明電極は信号電極とされる。電極は透明な複数
の線状パターンよりなり、この信号電極および走査電極
は、前記線状パターンが直交する向きに配置される。

【００３０】その上に、任意に絶縁膜が形成される。こ
の絶縁膜は例えば、酸化タンタル、酸化ニオブ、ＳｉＯ
₂,ＳｉＮｘ，Ａｌ₂Ｏ₃などの無機系薄膜、ポリイミド、
フォトレジスト樹脂、高分子液晶などの有機系薄膜など
を用いることができる。絶縁膜が無機系薄膜の場合には
陽極酸化法、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、あるいは
溶液塗布法などによって形成できる。また、絶縁膜が有
機系薄膜の場合には有機物質を溶かした溶液またはその
前駆体溶液を用いて、スピンナー塗布法、浸せき塗布
法、スクリーン印刷法、ロール塗布法などで塗布し、所
定の硬化条件（加熱、光照射など）で硬化させ形成する
方法、あるいは蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などで形
成したり、ＬＢ（Langumuir-Blodgett）法などで形成す
ることもできる。

【００３１】信号電極および走査電極または任意に形成
された絶縁膜の上に、第１および第２の液晶配向膜が形
成される。液晶配向膜には無機系の層を用いる場合と有
機系の層を用いる場合とがある。無機系の液晶配向膜を
用いる場合、酸化ケイ素の斜め蒸着が良好である。ま
た、回転蒸着などの方法を用いることもできる。有機系
の液晶配向膜を用いる場合、ナイロン、ポリビニルアル
コール、ポリイミド等を用いることができ、通常この上
をラビングして配向処理される。また、高分子液晶、Ｌ
Ｂ膜を用いて配向させたり、磁場による配向、スペーサ
エッジ法による配向処理なども可能である。また、Ｓｉ
Ｏ₂,ＳｉＮｘなどを蒸着し、その上をラビングして配向
処理する方法も可能である。

【００３２】上記プレチルト角は、便宜上、基板面と液
晶分子のなす角として定義する。これは、配向膜表面が
微細な凹凸を有するためである。また、角の大きさは基
板面内方向からの傾きの大きさで定義する。この発明に
よる液晶配向膜に対するプレチルト角は、ポリイミド系
等の液晶配向膜をラビング処理あるいは酸化珪素を斜め
蒸着した後、これを垂直配向剤Ｎ，Ｎ−オクタデシル−
３−アミノプロピルトリメソオキシリル クロリド
（Ｎ，Ｎ−ｏｃｔａｄｅｃｙｌ−３−ａｍｉｎｏｐｒｏ
ｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ ｃｈｒｏｌｉ
ｄｅ：ＤＭＯＡＰ）によって処理することによって変更
できる。ラビング処理条件においては、ラビング処理時
の布の種類、毛足のあたる長さ、ローラーの回転数を変
化させることにより、プレチルト角を変更できる。さら
に、蒸着処理条件においては酸化珪素の蒸着角度と厚膜
によって制御できる。

【００３３】また、上記互いにプレチルト角の方向が反
対とは、例えば、図１２（ａ）で示すように、第１の配
向膜に対する分子１９のプレチルト角が基板２に対して
右の角度を持っているとき、第２の配向膜に対する分子
１９のプレチルト角は基板２に対して左の角度を持ち、
相互に逆向きとなることを意味する。この発明の誘電異
方性が０未満であるシェブロン構造のスメクティック液
晶は、市販のＳＣＥ−８、ＺＬＩ−３２３４Ｂ、ＺＬＩ
−４８５１／０００、ＺＬＩ−５０１４／０００等（い
ずれもメルク社製）のほかに、次式で示される化合物
（１）〜（１６）等を適宜混合して作成される。

【００３４】

【化１】

【００３５】

【化２】

【００３６】上記のような液晶を注入後、例えばエポキ
シ系硬化樹脂で注入口を封止して液晶セルとされる。さ
らに、必要に応じて、この液晶セルの上下に偏光軸をほ
ぼ直交させた偏光板を配置させ、偏光板の一方の偏光軸
をセルの液晶のどちらか一方の光軸にほぼ一致させて強
誘電性液晶表示装置とする。

【００３７】次にＣ２Ｕ配向についてのべる。先に強誘
電性液晶は基板に垂直に層構造を形成していると述べた
が、実際にはくの字に折れ曲がった２種類の層構造（シ
ェブロン層構造）を示す。図１０にこの構造を説明する
ための強誘電性液晶素子の断面図を示す。ここで、４’
は配向膜界面、１０は液晶分子、１２は分子の移動経
路、１９はプレチルトを表している。

【００３８】Ferroelectrics, 114, pp.3 (1991)で神辺
らはシェブロン層構造の折れ曲がり方向をプレチルト１
９との関係から、折れ曲がり方向とプレチルト１９方向
が逆の場合をＣ１配向、同じ場合をＣ２配向と名付けて
いる。もう一つはユニフォーム（Ｕ）とツイスト（Ｔ）
である。ユニフォームは消光位を示す配向、ツイストは
消光位を示さない配向である。向殿らは１９９１年液晶
討論会予稿集、でプレチルト角の大きい配向膜を用いた
パラレルラビングの強誘電性液晶セルにおいて、Ｃ１
Ｕ，Ｃ１Ｔ，Ｃ２の３つの配向が得られたことを報告し
ている。本発明者らは更に詳細に検討した結果、パラレ
ルラビングの強誘電性液晶素子においてはＣ１Ｕ，Ｃ１
Ｔ，Ｃ２Ｕ，Ｃ２Ｔの４つの配向状態が存在することが
分かった。図１１にこれらの配向状態を説明するための
強誘電性液晶表示装置の断面図を示す。（ａ），（ｂ）
はＣ１配向でシェブロン層構造の折れ曲がり方向とプレ
チルト１９方向が逆である。（ｃ），（ｄ）はＣ２配向
でシェブロン層構造の折れ曲がり方向とプレチルト１９
方向が同じである。この内（ａ），（ｃ）はユニフォー
ム配向で両配向膜界面での液晶分子の方向が同一であ
る。一方（ｂ），（ｄ）はツイスト配向でシェブロン層
構造の折れ曲がり部分から配向膜界面までの間で一部捩
れている。

【００３９】また、本発明の駆動手段は、印加電圧と応
答速度との関係において、特定の印加電圧で応答速度が
最小となり、その両側の電圧値で応答速度が大きくなる
ことを利用したものである（以後応答速度が最小となる
特定の印加電圧値をＶminと略す）。

【００４０】従って、従来のＶmin を有しない液晶材料
では、電圧を上げればより高速にスイッチングするた
め、非書き換え波形には書き換え波形で用いる電圧より
絶対値の低い値を用いる必要があったが、本発明では、
強誘電性液晶に誘電異方性が０未満のものを用いること
によって、上記関係を出現させて非書き換え波形に書き
換え波形で用いる電圧より絶対値の大きい値を用いるこ
とを可能にし、バイアス電圧によるコントラストの低下
を防いでいる。

【００４１】また、本発明で用いられるＣ２Ｕ配向は、
従来の駆動方法ではコントラストが低いものの、上記本
発明の駆動手段のＶminを用いる方法で駆動すると、メ
モリ角が広がり、かつバイアス部分での光の漏れが殆ど
発生しなくなってコントラストが高くなる。さらに、表
１に示すように、Ｃ１Ｕに比べ応答速度が速い。

【００４２】

【表１】

【００４３】尚、表１は表中の配向膜材料と液晶材料と
の組み合わせで、以下に示す実施例１と同じ構造の表示
装置で得られた値である。また表５のＣ１Ｕ配向は、圧
力衝撃等によりジクザグ欠陥を発生させて得たものであ
る。メモリパルス幅は、図７（ｂ）で示した双極パルス
を印加したときのメモリパルス幅を示し、パルス電圧は
５Ｖ／μｍとして、画素全面を書き換えるのに必要な最
小パルス幅で求めた。

【００４４】さらには、Ｃ２ＵはＣ１Ｕに比べＶminの
値が小さくなりやすく、動作温度範囲も広い。一方、Ｃ
１Ｔ配向は消光位がなく、Ｃ２Ｔ配向は、マトリックス
駆動において非選択期間に画素へ印加されるバイアス電
圧を大きくすることによりユニフォーム転移させ消光性
を向上させることはできるが、高速・低電圧駆動の点で
Ｃ２Ｕ配向に劣る。

【００４５】以上のことから、本発明の駆動手段による
方法で駆動する場合、Ｃ２Ｕ配向が最も高コントラスト
であり、高応答速度となる。さらに低電圧駆動も可能と
なる。また、本発明のプレチルト角を５°以上１０°以
下とする構成は、上記Ｃ２Ｕ配向を均一に得るための構
造である。プレチルト角が１０°より大きくなると、Ｃ
２Ｕ配向の他にＣ１Ｕ配向等が混入し、プレチルト角が
５°未満であるとＣ２Ｕ配向の他にＣ１Ｔ配向等が混入
して不均一となる。さらには、Ｃ２Ｕ配向が得られなく
なる。

【００４６】これに対し、プレチルト角を５°以上１０
°以下とすると、どのような液晶材料に対しても全画素
にわたって均一なＣ２Ｕ配向が得られるようになる。ま
た、自発分極を１０ｎＣ／cm²以下とすることは、Ｖmin
を小さくするように作用する。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下に本願発明の実施の形態につ
いて、実施例を挙げ具体的に説明する。 ＜実施例１＞本願発明の強誘電性液晶装置を例示する。
図１は強誘電性液晶装置の構造の一例を示す断面図であ
る。２枚のガラス基板（厚さ約２μｍ）２ａ、２ｂが互
いに対向させて配置され、一方のガラス基板２ａの表面
にはインジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと略称する）か
らなる透明な信号電極Ｓが複数本互いに平行に配置さ
れ、その上はＳｉＯ₂からなる透明な絶縁膜（厚さ約２
００ｎｍ）が形成されている。

【００４８】信号電極Ｓと対向するもう一方のガラス基
板２ｂの表面にはＩＴＯからなる透明な走査電極Ｌが信
号電極Ｓと直交する向きに複数本互いに平行に配置され
ており、その上はＳｉＯ₂からなる透明な絶縁膜３ｂで
被覆されている。各絶縁膜３ａ，３ｂ上にはラビング処
理により一軸配向処理が施された配向膜４ａ，４ｂが形
成される。配向膜はポリイミド膜、またはポリビニルア
ルコールの有機高分子膜が用いられる。

【００４９】この２枚のガラス基板２ａ，２ｂは一部に
注入口を残して封止剤５で貼り合わされ、その注入口か
ら配向膜４ａ，４ｂで挟まれる空間内に強誘電性液晶６
が挟持され、上記注入口は封止剤５で封止される。この
ようにして貼り合わせた２枚のガラス基板２ａ，２ｂ
は、互いに偏光軸が直交するように配置した２枚の偏光
板７ａ，７ｂで挟まれている。

【００５０】本実施例では、配向膜としてＰＳＩ−Ａ−
２１０１（チッソ社製）を用い、プレチルト角は約７°
であった。この配向膜の厚さは約５０ｎｍとした。つい
で、ラビング方向が第１および第２の液晶配向膜で同じ
向きになるように、即ちプレチルト角度が相互に逆向き
になるように配置した。これに強誘電性液晶６としてΔ
ε＝−１．８、Ｐｓ＝３．２ｎＣ／cm²のＳＣＥ−８
（メルク製）を注入し、強誘電性液晶表示装置とした。

【００５１】この強誘電性液晶表示装置の配向を観察
し、チルト角、メモリ角を測定した。チルト角は２１．
４°、メモリ角は１３．９°であった。ここでチルト角
は電界印加時の消光位間の角度の１／２、メモリ角は無
電界時の消光位間の角度である。この強誘電性液晶表示
装置は全面が良好な消光性を示すＣ２Ｕ配向であった。

【００５２】作製した強誘電性液晶表示装置の電圧−応
答速度の関係を図７（ａ）に示す電圧波形を用いて測定
した。結果を図１３（ａ）に示した。後述する駆動方法
によって実用に適した駆動電圧で良好なコントラストを
得るためには、この電圧−応答速度の関係において、明
確な応答速度の最小値とその最小値を示す電圧が小さい
ことが必要である。本実施例では図１３（ａ）に示した
ように２５Ｖ付近に応答速度が最小になる電圧（Ｖmi
n）が存在した。

【００５３】図３に、この強誘電性液晶表示素子の駆動
系の概略的な構成図を示す。走査電極Ｌの各々は符号Ｌ
に添字ｉ（ｉ＝０〜Ｆ）を付加して区別し、信号電極Ｓ
の各々は符号Ｓに添字ｊ（ｊ＝０〜Ｆ）を付加して区別
している。また、以後の説明では、任意の走査電極Ｌ_i
と任意の信号電極Ｓ_jが交差する部分の画素を符号Ａ_ij
で表すものとする。

【００５４】強誘電性液晶素子の走査電極Ｌに走査側駆
動回路１７を接続し、信号電極Ｓに信号側駆動回路１８
を接続する。この走査側駆動回路１７は走査電極Ｌに電
圧を印加するための回路であり、図示しないアドレスデ
コーターとラッチとアナログスイッチから構成され、指
定された画素Ａ_ijに対応する走査電極Ｌ_iへ選択し、電
圧Ｖｃ₁を印加し、それ以外の走査電極Ｌ_k( ｋ≠ｉ）へ
非選択電圧Ｖｃ₀を印加する。

【００５５】また、信号側駆動回路１８は信号電極Ｓに
電圧を印加する為の回路であり、図示しないシフトレジ
スタとラッチとアナログスイッチから構成され、選択し
た走査電極Ｌ_iに対して信号電極Ｓ_jへ黒を表示する場合
には黒書き換え電圧Ｖｓ₁を印加し、白を表示する場合
には白書き換え電圧Ｖｓ₀を印加する。次に、この駆動
系の駆動方法について図面に基づいて説明する。ここで
は画素はＬ₁、Ｌ₂及びＳ₁、Ｓ₂の２本づつの走査電極と
信号電極で達成される４画素について説明する。

【００５６】液晶のΔεが０未満であるために、電圧−
応答速度特性に応答速度の最小値を有する強誘電性液晶
表示装置において、次式（２）で設定されるΔε＜０効
果が大きい領域の電圧（Ｖ₀＋Ｖ₁）が印加されたとき液
晶分子が受ける力と、式（３）で設定されるΔε＜０効
果が小さい領域の電圧（Ｖ₀/２）が印加されたとき液晶
分子が受ける力とがほぼ等しくなるように設定すること
が可能となる。ここでＶminは応答速度が最小となると
きの電圧である。

【００５７】（Ｖ₀＋Ｖ₁）＞Ｖmin （２） Ｖ₀/２＜Ｖmin （３） そこで、白か黒かのメモリ状態にある画素へ、図１５の
（１）に示す電圧−Ｖ₀/２の後に電圧Ｖ₀/２と電圧０が
続く電圧波形を印加した場合に画素に生じる透過光量の
変化と同じ透過光量の変化を与える電圧波形は、図１５
の（２）〜（６）の電圧波形が存在することになる。ま
た、白か黒かのメモリ状態にある画素へ、図１５の
（７）に示す電圧Ｖ₀/２の後に電圧−Ｖ₀/２と電圧０が
続く電圧波形を印加した場合に画素に生じる透過光量の
変化と同じ透過光量の変化を与える電圧波形は、図１５
の（８）〜（１２）の電圧波形が存在することになる。

【００５８】このような特性を持つ誘電異方性Δε＜０
の液晶を注入した強誘電性液晶表示装置に用いる駆動波
形を決めるやり方は以下のようになる。このとき、書き
換えない画素の透過光量の変化をほぼ等しくして、クロ
ストークを発生させないようにする。

【００５９】まず、非選択時にクロストークが発生しな
いよう非選択時に画素へ印加される電圧を決める。今、
画素Ａ₁₁を書き換えるものとする。このときＬ₁に選択
電圧、Ｌ₂に非選択電圧が印加され、Ｓ₁に書き換える電
圧、Ｓ₂に保持電圧が印加される。非選択電圧を印加し
た走査電圧Ｌ₂と保持電圧を印加した信号電極Ｓ₂から構
成される画素Ａ₂₂へ印加する電圧波形を図１５の（１）
とすれば、この電圧波形を印加した時の画素の透過光量
の変化とほぼ等しい透過光量の変化を示す電圧波形は、
図１５の（２）〜（６）の電圧波形である。そのような
電圧波形のうち、図１５の（２）を非選択電圧を印加し
た走査電極Ｌ₁と書換え電圧を印加した信号電極Ｓ₁から
構成される画素Ａ₂₁へ印加する電圧波形とする。

【００６０】次に、選択電圧を印加した走査電極Ｌ₁と
保持電圧を印加した信号電極Ｓ₂から構成される画素Ａ
₁₂へ印加する電圧波形を図１５の（１）〜（６）の電圧
波形から決める。このときＡ₁₂の透過光量の変化が先の
非選択波形を印加したＡ₁₂、およびＡ₂₂と等しくなるよ
うにする。画素Ａ₂₂、Ａ₂₁、Ａ₁₂へ印加される電圧
Ｖ₂₂、Ｖ₂₁、Ｖ₁₂と、選択電圧を印加した走査電極と書
換え電圧を印加した信号電極から構成される画素Ａ₁₁へ
印加される電圧Ｖ₁₁との間には、 Ｖ₂₂−Ｖ₂₁＝Ｖ₁₂−Ｖ₁₁ （４） 即ち、 Ｖ₁₁＝Ｖ₁₂−（Ｖ₂₂−Ｖ₂₁） （５） なる関係式が成り立つので、画素Ａ₁₁へ印加される電圧
が０か正の電圧だけを含むように画素Ａ₁₂へ印加する電
圧波形を決めると図１５の（３）の電圧波形となる。

【００６１】以上の計算を、波形図を用いて行ったのが
図１６の（ａ）の電圧波形の組合せであり、例えば図１
６（ａ）の（５）に示すのが画素Ａ₁₁へ印加される電圧
波形である。同様にしてこのほかにも図１６（ｂ）〜
（ｄ）の電圧波形の組み合わせを作る事ができる。ここ
で（ａ）、（ｂ）は書き換える画素Ａ₁₁に正の電圧が印
加されているので黒に、（ｃ）、（ｄ）は書き換える画
素Ａ₁₁に負の電圧が印加されているので白に書き換えら
れることになる。

【００６２】図１６（ａ）の電圧波形の組み合わせから
図１７（ｂ）に示す走査電極および信号電極へ印加する
電圧波形の組み合わせを決める事ができる。また、図１
６の（ｃ）の電圧波形の組み合わせから図１７（ａ）に
示す走査電極および信号電極へ印加する電圧波形の組み
合わせを決めることができる。

【００６３】図１７（ａ）または（ｂ）の（８）に示す
非選択電圧波形を印加した走査電極と、保持電圧を印加
した信号電極から構成される画素へ印加する電圧波形と
して、図１６の（ｃ）または（ａ）の電圧波形の組み合
わせの（１）Ａ₂₂の電圧波形をあてる。図１７（ａ）ま
たは（ｂ）の（７）に示す非選択電圧波形を印加した走
査電極と書き換え電圧波形を印加した信号電極から構成
される画素へ印加する電圧波形として、図１６の（ｃ）
または（ａ）の電圧波形の組み合わせの（２）Ａ₂₁の電
圧波形をあてる。

【００６４】図１７（ａ）または（ｂ）の（６）に示す
選択電圧波形を印加した走査電圧と保持電圧波形を印加
した信号電極から構成される画素へ印加する電圧波形と
して、図１６の（ｃ）または（ａ）の電圧波形の組み合
わせの（４）Ａ₁₂の電圧波形をあてる。図１７（ａ）ま
たは（ｂ）の（５）に示す選択電圧波形を印加した走査
電極と書き換え電圧波形を印加した信号電極から構成さ
れる画素へ印加する電圧波形として、図１６の（ｃ）ま
たは（ａ）の電圧波形の組み合わせの（５）Ａ₁₁の電圧
波形をあてる。

【００６５】走査電極へ印加する選択電圧波形を図１７
（ａ）の（１）または図１７（ｂ）の（１）と決めれ
ば、信号電極へ印加する書き換え電圧波形は図１７
（ａ）の（３）または図１７（ｂ）の（３）、走査電極
へ印加する非選択電圧波形は図１７（ａ）の（２）また
は図１７（ｂ）の（２）、信号電極に印加する保持電圧
波形は（４）と順次決まる。これは、図１７（ａ）の
（１）の電圧をＶ₁とし、図１７（ａ）の（２）の電圧
をＶ₂とし、図１７（ａ）の（３）の電圧をＶ₃とし、図
１７（ａ）の（４）の電圧Ｖ₄としたとき、 Ｖ₃＝Ｖ₁−Ｖ₅ （６） Ｖ₄＝Ｖ₁−Ｖ₆ （７） Ｖ₂＝Ｖ₃＋Ｖ₇ （８） の関係があるからである。

【００６６】このように画素へ印加する電圧波形を決め
れば、図１７（ａ）または（ｂ）の（６）で示すΔε＜
０効果が大きい領域の電圧波形を、画素を構成する液晶
分子に印加したときの画素の透過光量の変化は、図１７
（ａ）の（７）か（８）または、図１７（ｂ）の（７）
か（８）で示すΔε＜０効果が小さい領域の電圧波形を
画素を構成する液晶分子に印加したときの画素の透過光
量の変化とほぼ等しくなり、フリッカの生じない表示品
位の高い強誘電性液晶表示装置を得ることができる。

【００６７】図１７（ａ）でも図１７（ｂ）でも電圧Ｖ
₀の代わりに電圧Ｖ₀＋α（α＞０）を使えば、図１７
（ａ）の（６）または図１７（ｂ）の（６）の電圧波形
を画素に印加されたときの画素の透過光量の変化は、図
１７（ａ）の（７）か（８）または図１７（ｂ）の
（７）か（８）の電圧波形を画素に印加したときの画素
の透過光量の変化より小さくなり、より好ましい。

【００６８】次に、この駆動方法においてコントラスト
の目安としてバイアス比を検討する。バイアス比とは書
き換える画素に印加される電圧と非選択された画素に印
加される電圧の比で、これが大きいほどコントラストが
大きくなる。

【００６９】この図１７の電圧波形の組み合わせでは、
バイアス比は図１７（ａ）の（５）または図１７（ｂ）
の（５）の電圧と、図１７（ａ）の（７）か（８）また
は図１７（ｂ）の（７）か（８）の電圧の比 Ｂ＝Ｖ₀/２÷（Ｖ₁＋Ｖ₀/２) （９） であり、高コントラストは期待できない。しかし、図１
７（ａ）の電圧波形の組み合わせの単位時間軸をｔ₀か
らｔ₁とし、図１７（ａ）の電圧波形の組み合わせを、
それ自身と時間２ｔずらせて、２回重ねると図１８
（ａ）の電圧波形の組み合わせとなり、また図１７
（ｂ）の電圧波形の組み合わせの時間軸をｔ₀からｔ₁と
し、図１７（ｂ）の電圧波形の組み合わせを、それ自身
と時間２ｔずらせて、２回重ねると図１８（ｂ）の電圧
波形の組み合わせとなる。図１８のバイアス比Ｂは Ｂ＝Ｖ₀/２÷（２Ｖ₁＋Ｖ₀) （１０） となり、かなりのコントラストが期待できる。

【００７０】このような、重ね合わせを増やすことによ
って更に高コントラストを実現することができる。図１
７の電圧波形の組み合わせが何回でも重ね合わせられる
のはΔε＜０の効果が大きい領域である図１７（ａ）ま
たは（ｂ）の（６）の電圧波形と、Δε＜０の効果が小
さい領域である図１７（ａ）または（ｂ）の（７）と
（８）の電圧波形が液晶分子の短軸方向に同じ力を与え
るよう設計した。それは、非選択時に液晶分子のメモリ
状態が変化しないのと同様に、図１７（ａ）または
（ｂ）の（６）の電圧波形を何回重ね合わせても液晶分
子のメモリ状態を変化させられないからである。さら
に、図１７において電圧Ｖ₀/２の代わりに電圧Ｖ₀/２＋
α（α＞０）を使えばより高コントラストを実現でき
る。

【００７１】尚、この駆動方法を駆動法１と称すると、
これ以外でも図８に示した駆動法２（P.W.H. Surguy et
al., Ferroelectrics, 122, 63 (1991).)および図２３
に表される駆動法３（WO92/02925(PCT))等を用いること
ができる。

【００７２】図１８の電圧波形を用いて電圧を変化させ
て動作させた。式（２）を参照して、電圧Ｖ₀＋Ｖ₁＝５
０Ｖと固定し、電圧Ｖ₀を可変にして、図１８（ａ）の
（７）と（８）の電圧を画素へ印加しその光学的応答を
フォトダイオードで電気信号に測定した特性と、図１８
（ａ）の（６）の電圧を画素へ印加しその光学的応答を
フォトダイオードで電気信号に測定した特性を比較し、
ほぼ等しい透過光量を与える電圧として Ｖ₀/２＝１０．５Ｖ Ｖ₁＝２９Ｖ を得た。

【００７３】図１８（ａ）の（７）（８）の電圧をバイ
アス電圧として使い、図１８（ａ）の（６）の電圧を１
０Hz周期で印加し、次に、図１８（ｂ）の（７）（８）
の電圧をバイアス電圧として使い、図１８（ｂ）の
（６）の電圧を１０Ｈｚ周期で印加し、これらを繰り返
したがフリッカは感じられなかった。

【００７４】また、図１８（ａ）の（６）の電圧の代わ
りに図１８（ａ）の（５）の電圧を印加しても画素を一
方の状態に書き換えられた。さらに図１８（ｂ）の
（６）の電圧の代わりに図１８（ｂ）の（５）の電圧を
印加しても、画素をもう一方の状態へ書き換えられた。
このとき、コントラスト３０が得られた。

【００７５】＜比較例１、２＞実施例１で作製した強誘
電性液晶表示装置を、誘電異方性が０未満の効果が大き
な領域の電圧を用いない図２２の電圧波形により動作さ
せたところ、スイッチング速度が遅く、バイアス電圧に
よる光の漏れが大きいため、高いコントラストが得られ
なかった。尚、この駆動方法は、いわゆる１／３バイア
ス駆動と呼ばれるものであり、本願発明に係るτ−Ｖmi
n を利用した駆動方法ではない。

【００７６】＜比較例３〜６＞実施例１の強誘電性液晶
表示装置において、配向膜の種類を変えた場合の液晶の
配向状態、チルト角、メモリ角の測定結果を表２に示
す。

【００７７】

【表２】

【００７８】プレチルト角は、表２に示す９種の配向膜
をそれぞれ一対のガラス基板上に塗布し、ラビングし、
該一対の基板を５０μｍ厚さでラビング方向が反平行と
なるように貼り合わせ、これにネマチック液晶Ｅ−８
（メルク製）を注入し、磁場容量法によって測定した。

【００７９】このプレチルト角が、ＳＣＥ−８の液晶分
子の配向膜に対するプレチルト角と考えられる。表２か
ら、ＳＣＥ−８に対して、プレチルト角が５°及び７°
の場合には、全画素にわたって均一にＣ２Ｕ配向が得ら
れるが、３°ではＣ２ＴとＣ２Ｕが混在し、また、１４
°ではＣ１Ｔになる場合とＣ２Ｕになる場合があること
がわかる。

【００８０】表２中のＰＳＩ−Ａ−２１０１を用いた場
合が実施例１であるが、ＰＳＩ−Ａ−２１０１に代えて
ＰＳＩ−Ａ−２００１を用いた場合についての結果を以
下に示す。メモリ角は無電界時に後述するように配向が
ツイスト配向のため明確な消光位が得られなかったの
で、透過光量が最も低くなる２つの位置の間の角度をメ
モリ角とした。

【００８１】表２に示したように、この強誘電性液晶表
示装置はＣ１Ｔ配向中にＣ１Ｕ配向とＣ２Ｕ配向が混在
している配向で、消光性の悪く、不均一な表示品位であ
った。作製した強誘電性液晶表示装置のＣ１Ｔ配向にお
ける電圧−応答速度の関係を図７（ａ）に示した電圧波
形を用いて測定した。結果を図１３（ｂ）に示した。図
１３（ｂ）に示したように応答速度が最小になる電圧
（Ｖmin）が存在した。

【００８２】しかしながら、実施例１のようにＶ₀＋Ｖ₁
＝５０Ｖの条件でのスイッチングはできなかった。さら
に、初期配向がＣ１Ｔ配向を示した強誘電性液晶表示装
置に対して電界印加の処理によってＣ１ＵまたはＣ２Ｕ
配向へと変化させることができた。この時、Ｃ１Ｕ配向
はＣ２Ｕ配向と比較してスイッチング速度が遅いだけで
なく、安定性に劣り、経時変化によってもＣ１Ｔ配向へ
戻った。

【００８３】次に、ＰＶＡを用いた場合についての結果
を示す。メモリ角は無電界時にツイスト配向のため明確
な消光位が得られなかったので、透過光量が最も低くな
る２つの位置の間の角度とした。表２に示したようにこ
の強誘電性液晶表示装置は全面がＣ２Ｔ配向で、消光性
が悪かった。

【００８４】作製した強誘電性液晶表示装置の電圧−応
答速度の関係を図７（ａ）に示した電圧波形を用いて測
定した。結果を図１３（ｂ）に示した。図１３（ｂ）に
示したように６０Ｖ付近に応答速度が最小になる電圧
（Ｖmin）が存在した。しかしながら、実施例１と同様
の方法での高コントラストでのスイッチングはできなか
った。

【００８５】次に、ＲＮ−７１５（日産化学社製）を用
いた場合についての結果を示す。メモリ角は無電界時に
ツイスト配向のため明確な消光位が得られなかったの
で、透過光量が最も低くなる２つの位置の間の角度とし
た。表２に示したようにこの強誘電性液晶表示装置はＣ
１Ｔ配向中にＣ２Ｕ配向が混在している配向で、消光性
が悪かった。

【００８６】次に、ＰＳＩ−ＸＳＯ１２及びＰＳＩ−Ｘ
ＳＯ１４を用いた場合についての結果を示す。作製した
強誘電性液晶表示装置の電圧−応答速度の関係を図７
（ａ）に示した電圧波形を用いて測定した。結果を図１
３（ａ）に示した。図１３（ａ）に示したように４０Ｖ
付近に応答速度が最小になる電圧（Ｖmin）が存在し
た。しかしながら、上記のようにＣ２ＴとＣ２Ｕとが混
在するため消光性が悪かった。さらに、Ｃ２Ｔとなるこ
とが多かった。

【００８７】＜実施例２〜７＞実施例１において強誘電
性液晶としてＳＣＥ−８を用いる代わりに、以下の化合
物（１）〜（９）を表３に示した割合で混合したΔε＜
０液晶組成物１〜６を用いて強誘電性液晶表示装置を作
成した。それぞれのΔεの値は、おおよそ、組成物１が
−１．４、組成物２が−２．０、組成物３が−２．０、
組成物５が−１．７である。

【００８８】作製した強誘電性液晶表示装置の電圧−応
答速度の関係を図７（ａ）に示した電圧波形を用いて測
定した。結果を図１４に示した。図１４（ａ）及び
（ｂ）に示したように２５〜３０Ｖ付近に応答速度が最
小になる電圧（Ｖmin）が存在した。尚、これらの強誘
電性液晶表示装置は全面が良好な消光性を示すＣ２Ｕ配
向であった。

【００８９】

【化３】

【００９０】

【化４】

【００９１】

【表３】

【００９２】これらを図１７の電圧波形を用い、Ｖ₀/２
＝７．５Ｖ、Ｖ₁＝１５Ｖとして１０Ｈｚ周期で動作さ
せた。このとき図１７（ａ）及び（ｂ）の（７）、
（８）を印加した時と（６）を印加した時の間でフリッ
カは感じられなかった。また、図１７（ａ）及び（ｂ）
の（５）を印加することによって、表示を書き換えるこ
とができた。

【００９３】＜実施例８〜１３＞実施例１において強誘
電性液晶としてＳＣＥ−８を用いる代わりに化合物
（８）〜（１６）を表３に示した割合で混合したΔε＜
０の液晶組成物７〜１２を用いて、配向膜にはＰＳＩ−
Ａ−Ｘ００７（チッソ社製）を用いて強誘電性液晶表示
装置を作製した。

【００９４】作製した強誘電性液晶表示装置の電圧−応
答速度の関係を図７（ａ）に示した電圧波形を用いて測
定した。結果を図２０に示した。図２０（ａ）及び
（ｂ）に示したように３０〜４０Ｖ付近に応答速度が最
小になる電圧（Ｖmin）が存在した。尚、これらの強誘
電性液晶表示装置はＣ２Ｕ配向を示した。これらを、駆
動法３の電圧波形を用いて動作させたところ、駆動電圧
４０Ｖ程度で、高速・高コントラストでスイッチングし
た。尚、以上の実施例２〜１３で、プレチルト角が７°
の場合には材料を変えてもＣ２Ｕが得られることがわか
る。

【００９５】＜実施例１４〜１７＞液晶組成物１、４お
よび５とＺＬＩ−５０１４／０００（Δε：約−０．
９）をそれぞれ用いて、これを前記駆動法１、２、３を
用いてスイッチング時間と駆動電圧を測定した結果を表
４に示した。いずれも良好な結果であった。

【００９６】

【表４】

【００９７】＜比較例９、１０＞液晶組成物２を用いた
上記実施例２において、配向膜としてＰＳＩ−Ａ−２１
０１（チッソ社製）を用いる代わりに、プレチルト角３
°のＰＳＩ−ＸＳ０１４を用いて強誘電性液晶表示装置
を作成した。この強誘電性液晶表示装置は全面がＣ２Ｔ
配向で、消光性が悪かった。

【００９８】また、液晶組成物３を用い、ＰＳＩ−Ｘ−
Ｓ０１２を用いた場合もＣ２Ｔ配向となった。このよう
に、プレチルト角３°の場合、ＳＣＥ８以外の材料では
Ｃ２Ｕが全く得られなかった。

【００９９】＜実施例１８、１９＞実施例１において強
誘電性液晶としてＳＣＥ−８を用いる代わりに、組成の
異なるＺＬＩ−４８５１／０００（Δε：約−０．７）
および５０１４／０００（Δε：約−０．９）（メルク
社製）を用いて、配向膜にはＰＳＩ−Ａ−２１０１（チ
ッソ社製）を用いる代わりに、プレチルト角５°のＰＳ
Ｉ−Ａ−Ｘ００７（チッソ社製）を用いて強誘電性液晶
表示装置を作製した。全画素にわたって均一なＣ２Ｕ配
向が得られた。

【０１００】作製した強誘電性液晶表示装置の電圧−応
答速度の関係を図７（ａ）に示した電圧波形を用いて測
定した。その結果を図２１に示した。図２１に示したよ
うに４０〜５０Ｖ付近に応答速度が最小になる電圧（Ｖ
min）が存在した。

【０１０１】＜比較例１１＞配向膜にプレチルト角２°
のＬＸ−１４００（日立化成社製）を用いた市販品液晶
セルＫＳＲＯ−０２（Ｅ．Ｈ．Ｃ．社製、セルギャップ
２μｍ、パラレルラビング）にＳＣＥ−１２（メルク社
製）を注入した強誘電性液晶表示装置とした。この強誘
電性液晶表示装置はＣ１Ｔ配向中にＣ２Ｔ配向が混在し
ている配向で、消光性が悪く、不均一な表示品位であっ
た。なお、表５に示したようにＳＣＥ−１２は実施例３
で用いたＳＣＥ−８と比較して、Δεの値は等しいが、
自発分極の値は大きな強誘電性液晶組成物であった。

【０１０２】

【表５】

【０１０３】作製した強誘電性液晶表示装置の電圧−応
答速度の関係を図７（ｂ）に示した電圧波形を用いて測
定した。結果を図１９に示した。図１９に示したように
６０Ｖまでの測定範囲内で応答速度が最小になる電圧
（Ｖmin）が存在しなかった。

【０１０４】

【発明の効果】本発明によれば、配向膜に対する強誘電
性液晶分子のプレチルト角を５°〜１０°とすることに
より、液晶材料にかかわらず、全画素にわたって均一な
Ｃ２Ｕ配向の上記強誘電性液晶表示装置を提供すること
ができた。さらに、高コントラストで高速駆動できる強
誘電性液晶表示装置を提供することができた。

【０１０５】さらに、自発分極が１０ｎＣ／cm²以下の
強誘電性液晶を用いる本発明によれば、低電圧駆動の上
記強誘電性液晶表示装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す強誘電性液晶表示装置
の断面図である。

【図２】強誘電性液晶分子の移動経路を示す略図
（ａ）、（ａ）の投影図（ｂ）である。

【図３】強誘電性液晶表示装置の駆動系の構成図であ
る。

【図４】Δε＜０の強誘電性液晶の特性図である。

【図５】従来のΔε＜０の強誘電性液晶の駆動電圧波形
を示す図である。

【図６】他のΔε＜０の強誘電性液晶の特性図である。

【図７】Δε＜０の強誘電性液晶の特性を測定するため
に印加した電圧波形図である。

【図８】従来のΔε＜０の強誘電性液晶の他の駆動電圧
波形を示す図である。

【図９】従来の強誘電性液晶表示装置の配向を観察した
図である。

【図１０】強誘電性液晶の層構造の説明するための図で
ある。

【図１１】強誘電性液晶の配向状態を説明するための図
である。

【図１２】強誘電性液晶の配向膜界面でのプレチルトの
方向を示す図である。

【図１３】本発明の一実施例に用いたΔε＜０の強誘電
性液晶の特性図である。

【図１４】本発明の他の実施例に用いたΔε＜０の強誘
電性液晶の特性図である。

【図１５】本発明の一実施例で用いた駆動電圧波形を説
明するための図である。

【図１６】本発明の一実施例で用いた駆動電圧波形を説
明するための図である。

【図１７】本発明の一実施例で用いた駆動電圧波形図で
ある。

【図１８】本発明の他の実施例で用いた駆動波形図であ
る。

【図１９】本発明の他の比較例で用いたΔε＜０の強誘
電性液晶の特性図である。

【図２０】本発明の他の実施例で用いたΔε＜０の強誘
電性液晶の特性図である。

【図２１】本発明の他の実施例で用いたΔε＜０の強誘
電性液晶の特性図である。

【図２２】本発明の他の実施例で用いた駆動電圧波形図
である。

【図２３】本発明の他の実施例で用いた駆動電圧波形図
である。

【符号の説明】

２ａ、２ｂ 基板 Ｌ 走査電極 Ｓ 信号電極 ４ａ、４ｂ 配向膜 ６ 強誘電性液晶 １９ プレチルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−165120（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−158415（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−20715（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−204722（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−240820（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−356026（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1337 G02F 1/141 G09F 9/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の電極と一軸配向処理された第１の
   配向膜がこの順に積層された第１の基板と、該第１の電
   極と対向するように配置された第２の電極と一軸配向処
   理された第２の配向膜がこの順に積層された第２の基板
   との間に強誘電性液晶を介在させてなり、該第１の電極
   が複数の走査電極であり、該第２の電極が該走査電極と
   交差するように配置された複数の信号電極であり、該走
   査電極と信号電極の交差する部分が画素となるように構
   成され、画素を駆動するための駆動手段を有し、上記第
   １の配向膜に対する上記強誘電性液晶の分子のプレチル
   ト角の方向と、上記第２の配向膜に対する上記強誘電性
   液晶の分子のプレチルト角の方向とが互いに反対であ
   り、上記プレチルト角が共に５゜以上１０゜以下であ
   り、上記強誘電性液晶の配向状態がシェブロン構造であ
   り、かつＣ２配向となっており、上記強誘電性液晶が、
   ０未満の誘電異方性を有していることを特徴とする強誘
   電性液晶表示装置。
2. 【請求項２】 強誘電性液晶が、１０ｎＣ／cm²以下の
   自発分極である請求項１に記載の強誘電性液晶表示装
   置。