JPH1152431A - 液晶表示素子 - Google Patents
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- JPH1152431A JPH1152431A JP9219963A JP21996397A JPH1152431A JP H1152431 A JPH1152431 A JP H1152431A JP 9219963 A JP9219963 A JP 9219963A JP 21996397 A JP21996397 A JP 21996397A JP H1152431 A JPH1152431 A JP H1152431A
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のコレステリック液晶を用いた双安定性
液晶素子に見られる温度特性上の問題点が改善された表
示品質の高い液晶表示素子の提供。 【解決手段】 ねじれ角がｗ０である安定状態とねじれ
角がｗ０＋１８０°の第１の準安定状態とねじれ角がｗ
０−１８０°である第２の準安定状態とを有し、かつ第
１の電圧パルスを印加して液晶をホメオトロピック状態
とした後、第１の電圧パルスより低いか、または電圧が
０である第２の電圧パルスを印加し、この第２の電圧パ
ルスの波高値または幅等のパルス形状によって第１また
は第２の準安定状態を選択することによって駆動を行う
双安定性の液晶表示素子において、液晶層の自然ピッチ
が温度によるスイッチング特性の変化を低減させるもの
であることを特徴とする液晶表示素子。
液晶素子に見られる温度特性上の問題点が改善された表
示品質の高い液晶表示素子の提供。 【解決手段】 ねじれ角がｗ０である安定状態とねじれ
角がｗ０＋１８０°の第１の準安定状態とねじれ角がｗ
０−１８０°である第２の準安定状態とを有し、かつ第
１の電圧パルスを印加して液晶をホメオトロピック状態
とした後、第１の電圧パルスより低いか、または電圧が
０である第２の電圧パルスを印加し、この第２の電圧パ
ルスの波高値または幅等のパルス形状によって第１また
は第２の準安定状態を選択することによって駆動を行う
双安定性の液晶表示素子において、液晶層の自然ピッチ
が温度によるスイッチング特性の変化を低減させるもの
であることを特徴とする液晶表示素子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、双安定性を有する液晶
表示素子に関する。
表示素子に関する。
【０００２】
【従来技術】コレステリック液晶を用いた双安定性の液
晶表示素子が特公平１−５１８１８には開示されてい
る。この素子は、液晶の自然ピッチを液晶層厚の略２倍
としたコレステリック液晶を挟持し、液晶分子が厚み方
向に略３６０℃ねじれた状態（以降ツイスト状態と呼
ぶ）とねじれていない状態（同ユニホーム状態と呼ぶ）
との二つの安定配向状態を電界を印加する事によって切
り替えることのできる液晶セルと、該液晶セルを挟み込
むようにして配置された一対の偏光板とから構成される
ものが代表的である。このような配置において、偏光板
の透過軸を直交させ、ユニホーム状態の液晶の配向方向
と偏光板の透過軸とを４５度ずらして配置すると、液晶
がユニホーム状態の時液晶層の複屈折色が観察されるこ
とになる。液晶の光学異方性をΔｎ、液晶層の厚さをｄ
としたとき、Δｎｄを２７０ｎｍ程度に設定することに
よりこの複屈折色をほぼ白色とすることができる。一方
液晶がツイスト状態でも複屈折を生ずるがその時の複屈
折は比較的小さいため黒に近い色が得られる。このよう
にコレステリック液晶を用いた双安定性液晶素子ではほ
ぼ白黒の表示が得られる。
晶表示素子が特公平１−５１８１８には開示されてい
る。この素子は、液晶の自然ピッチを液晶層厚の略２倍
としたコレステリック液晶を挟持し、液晶分子が厚み方
向に略３６０℃ねじれた状態（以降ツイスト状態と呼
ぶ）とねじれていない状態（同ユニホーム状態と呼ぶ）
との二つの安定配向状態を電界を印加する事によって切
り替えることのできる液晶セルと、該液晶セルを挟み込
むようにして配置された一対の偏光板とから構成される
ものが代表的である。このような配置において、偏光板
の透過軸を直交させ、ユニホーム状態の液晶の配向方向
と偏光板の透過軸とを４５度ずらして配置すると、液晶
がユニホーム状態の時液晶層の複屈折色が観察されるこ
とになる。液晶の光学異方性をΔｎ、液晶層の厚さをｄ
としたとき、Δｎｄを２７０ｎｍ程度に設定することに
よりこの複屈折色をほぼ白色とすることができる。一方
液晶がツイスト状態でも複屈折を生ずるがその時の複屈
折は比較的小さいため黒に近い色が得られる。このよう
にコレステリック液晶を用いた双安定性液晶素子ではほ
ぼ白黒の表示が得られる。
【０００３】前記のような素子を駆動する際には、第一
の十分高い高圧パルスを印加して液晶をホメオトロピッ
ク状態とした後、第一の電圧パルスより低いかまたは電
圧が０である第二の電圧パルスを印加し、第二の電圧パ
ルスの波高値または幅等のパルス形状によってツイスト
状態またはユニホーム状態を選択することによって表示
を行う。この表示素子は電圧印加時または印加後の過渡
現象を利用して書き込みを行うという性質上、表示性能
が大きく温度に依存するという問題があった。例えば、
駆動条件が同一の場合、室温では動作するものの、低温
ではコントラストが低下したり、極端な場合には動作し
なくなるという問題があった。
の十分高い高圧パルスを印加して液晶をホメオトロピッ
ク状態とした後、第一の電圧パルスより低いかまたは電
圧が０である第二の電圧パルスを印加し、第二の電圧パ
ルスの波高値または幅等のパルス形状によってツイスト
状態またはユニホーム状態を選択することによって表示
を行う。この表示素子は電圧印加時または印加後の過渡
現象を利用して書き込みを行うという性質上、表示性能
が大きく温度に依存するという問題があった。例えば、
駆動条件が同一の場合、室温では動作するものの、低温
ではコントラストが低下したり、極端な場合には動作し
なくなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に液晶表示素子の
表示特性は温度に依存するが、本発明に係る双安定型の
液晶表示素子は特に顕著である。図４に従来の双安定型
の液晶表示素子のある駆動条件における動作可能なセル
ギャップ（液晶層厚）範囲と温度の関係を示したもので
ある。この図から判るように、室温でスイッチング可能
なセルギャップに制御したとしても、低温ではスイッチ
ング可能なセルギャップからずれてしまい、動作しなく
なってしまう。本発明は、従来のコレステリック液晶を
用いた双安定性液晶素子に見られる上述のような温度特
性上の問題点が改善された表示品質の高い液晶表示素子
を提供することを目的とする。
表示特性は温度に依存するが、本発明に係る双安定型の
液晶表示素子は特に顕著である。図４に従来の双安定型
の液晶表示素子のある駆動条件における動作可能なセル
ギャップ（液晶層厚）範囲と温度の関係を示したもので
ある。この図から判るように、室温でスイッチング可能
なセルギャップに制御したとしても、低温ではスイッチ
ング可能なセルギャップからずれてしまい、動作しなく
なってしまう。本発明は、従来のコレステリック液晶を
用いた双安定性液晶素子に見られる上述のような温度特
性上の問題点が改善された表示品質の高い液晶表示素子
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
ねじれ角がｗ０である安定状態とねじれ角がｗ０＋１８
０゜の第１の準安定状態とねじれ角がｗ０−１８０゜で
ある第２の準安定状態とを有し、かつ第１の電圧パルス
を印加して液晶をホメオトロピック状態とした後、第１
の電圧パルスより低いか、または電圧が０である第２の
電圧パルスを印加し、この第２の電圧パルスの波高値ま
たは幅等のパルス形状によって第１または第２の準安定
状態を選択することによって駆動を行う双安定性の液晶
表示素子において、液晶の自然ピッチが温度によるスイ
ッチング特性の変化を低減させるものであることを特徴
とする液晶表示素子を提供することにより前記課題を解
決したことにある。
ねじれ角がｗ０である安定状態とねじれ角がｗ０＋１８
０゜の第１の準安定状態とねじれ角がｗ０−１８０゜で
ある第２の準安定状態とを有し、かつ第１の電圧パルス
を印加して液晶をホメオトロピック状態とした後、第１
の電圧パルスより低いか、または電圧が０である第２の
電圧パルスを印加し、この第２の電圧パルスの波高値ま
たは幅等のパルス形状によって第１または第２の準安定
状態を選択することによって駆動を行う双安定性の液晶
表示素子において、液晶の自然ピッチが温度によるスイ
ッチング特性の変化を低減させるものであることを特徴
とする液晶表示素子を提供することにより前記課題を解
決したことにある。
【０００６】図１は本発明のコレステリック液晶を用い
た双安定性液晶素子の一例の構成を示した模式的断面図
である。液晶層としては、例えばネマティック液晶にコ
レステリック液晶を添加した全体としてはコレステリッ
ク液晶層を呈する液晶組成物が好ましく用いられる。下
基板１１と上基板１２間に液晶層３０が挟持されてい
る。２１と２２は液晶層に減圧を印加するための透明電
極、３１と３２は液晶を配向させるための配向膜であ
り、４１と４２は偏光板である。図２は配向膜によって
液晶は基板面からわずかに傾斜した方向に配向させら
れ、かつ上下基板での液晶の傾きが逆となるように構成
された本発明の双安定性液晶表示素子の液晶セル中にお
ける液晶層の配向状態を模式的に示したものである。
Ｕはねじれのない状態で、Ｐは１８０°ねじれた状態、
Ｔは３６０°ねじれた状態を表している。
た双安定性液晶素子の一例の構成を示した模式的断面図
である。液晶層としては、例えばネマティック液晶にコ
レステリック液晶を添加した全体としてはコレステリッ
ク液晶層を呈する液晶組成物が好ましく用いられる。下
基板１１と上基板１２間に液晶層３０が挟持されてい
る。２１と２２は液晶層に減圧を印加するための透明電
極、３１と３２は液晶を配向させるための配向膜であ
り、４１と４２は偏光板である。図２は配向膜によって
液晶は基板面からわずかに傾斜した方向に配向させら
れ、かつ上下基板での液晶の傾きが逆となるように構成
された本発明の双安定性液晶表示素子の液晶セル中にお
ける液晶層の配向状態を模式的に示したものである。
Ｕはねじれのない状態で、Ｐは１８０°ねじれた状態、
Ｔは３６０°ねじれた状態を表している。
【０００７】液晶の自然ピッチＰ0は液晶層の厚さｄの
略２倍に設定されており、配向膜による配向規制が無い
場合に１８０°ねじれた状態が安定となるように構成さ
れる。しかしながら、この図のように、上下基板での液
晶の傾きが逆となるように構成すると、１８０°ねじれ
た液晶のスプレイ変形を伴うために、弾性エネルギーが
高くなる。図３に示すように、高いリセットパルスＶｒ
に引き続いて書き込みパルスＶｗを印加し、このＶｗの
波高値やパルス幅などを変化させることによって、準安
定状態であるＴ（図３ａ）とＵ（図３ｂ）に変化させる
ことができる。
略２倍に設定されており、配向膜による配向規制が無い
場合に１８０°ねじれた状態が安定となるように構成さ
れる。しかしながら、この図のように、上下基板での液
晶の傾きが逆となるように構成すると、１８０°ねじれ
た液晶のスプレイ変形を伴うために、弾性エネルギーが
高くなる。図３に示すように、高いリセットパルスＶｒ
に引き続いて書き込みパルスＶｗを印加し、このＶｗの
波高値やパルス幅などを変化させることによって、準安
定状態であるＴ（図３ａ）とＵ（図３ｂ）に変化させる
ことができる。
【０００８】本発明の第２の特徴は、液晶層の自然ピッ
チが温度によるスイッチング特性の変化を低減させるた
めに、前記のような双安定型の液晶表示素子に用いる液
晶として、該液晶層の自然ピッチの温度依存性を、温度
上昇とともに短くなるように構成したことにある。な
お、ここでいう自然ピッチとは該液晶層になんら外的な
場、界面効果のような配向規制力を加えない場合のピッ
チであり、一般的にはよく知られたＣａｎｏのくさびの
方法等によって比較的簡単に測定することが可能であ
る。図５はセルギャップを固定した場合の好適な液晶層
の自然ピッチと温度の関係の一例である。このように温
度上昇に伴って自然ピッチが増加するように液晶を構成
することによってスイッチング特性の温度依存性を大幅
に改善することができる。このようなピッチの温度変化
の係数としては、０．２％／℃〜１％／℃の範囲が好ま
しく、０．４％／℃〜０．８％／℃の範囲がより好まし
い。
チが温度によるスイッチング特性の変化を低減させるた
めに、前記のような双安定型の液晶表示素子に用いる液
晶として、該液晶層の自然ピッチの温度依存性を、温度
上昇とともに短くなるように構成したことにある。な
お、ここでいう自然ピッチとは該液晶層になんら外的な
場、界面効果のような配向規制力を加えない場合のピッ
チであり、一般的にはよく知られたＣａｎｏのくさびの
方法等によって比較的簡単に測定することが可能であ
る。図５はセルギャップを固定した場合の好適な液晶層
の自然ピッチと温度の関係の一例である。このように温
度上昇に伴って自然ピッチが増加するように液晶を構成
することによってスイッチング特性の温度依存性を大幅
に改善することができる。このようなピッチの温度変化
の係数としては、０．２％／℃〜１％／℃の範囲が好ま
しく、０．４％／℃〜０．８％／℃の範囲がより好まし
い。
【０００９】前記のような特性を有する液晶層は、液晶
と該液晶に添加した場合に、その自然ピッチが温度上昇
に伴って増加するものである光学活性物質との混合物で
構成されたものが好ましい。中でも前記光学活性物質の
中でも液晶との相溶性および組成物の液晶温度範囲の観
点から光学活性な液晶性物質が好ましい。すなわち光学
活性物質が液晶性でない場合には液晶に溶解しなかった
り、必要なピッチを誘起させるのに必要な濃度まで溶解
させることができなかったりする恐れがある。また、液
晶相を呈さない液体の光学活性物質の場合には組成物の
ネマティック−等方相転移温度の低下が顕著となり、ま
た液晶相を呈さず結晶性の光学活性物質の場合には組成
物の結晶−ネマティック相転移温度の上昇がそれぞれ顕
著となる。
と該液晶に添加した場合に、その自然ピッチが温度上昇
に伴って増加するものである光学活性物質との混合物で
構成されたものが好ましい。中でも前記光学活性物質の
中でも液晶との相溶性および組成物の液晶温度範囲の観
点から光学活性な液晶性物質が好ましい。すなわち光学
活性物質が液晶性でない場合には液晶に溶解しなかった
り、必要なピッチを誘起させるのに必要な濃度まで溶解
させることができなかったりする恐れがある。また、液
晶相を呈さない液体の光学活性物質の場合には組成物の
ネマティック−等方相転移温度の低下が顕著となり、ま
た液晶相を呈さず結晶性の光学活性物質の場合には組成
物の結晶−ネマティック相転移温度の上昇がそれぞれ顕
著となる。
【００１０】前記のような自然ピッチの温度依存性を示
す液晶としては、ネマティック液晶に単一成分で温度上
昇と共にピッチが増加する光学活性液晶、およびこれら
の混合物が挙げられ、その一例としては、例えば、約
０．３％のピッチの温度変化を示すＣＢ１５（メルク
製）が挙げられる。別の好ましい光学活性液晶性物質と
しては、それぞれ単独を液晶に添加した際にねじれの向
きが逆で、かつ単位温度当りの自然ピッチの温度変化量
が異なり、かつ、この場合に一方の方向のねじれの向き
を誘起する光学活性物質Ａと他方の方向のねじれの向き
を誘起する光学活性物質Ｂをそれぞれ単独でネマティッ
ク液晶に添加した際に、両者のピッチの差が温度上昇と
ともに増加するような添加量で混合した混合物を例示で
きる。ここで、前記混合系のねじれの向きは両種のねじ
れの向きのうちピッチの短い方の向きと一致する。前記
のような温度依存性を得るためには、前記混合量はピッ
チの温度依存性の小さい光学活性物質のピッチが、ピッ
チの温度依存性の大きな光学活性物質のピッチより大き
くなるよう添加量を調製することが必要であり、また、
液晶に添加した際のピッチが温度上昇とともに長くなる
光学活性液晶性物質とピッチが温度上昇とともに短くな
る光学活性液晶性物質の混合物のようなピッチの温度変
化が逆の混合物が特に好ましい。さらに前記光学活性液
晶性物質としては、前記ピッチの温度変化が逆で、かつ
ねじれの方向が逆であるという要件を満足する光学活性
物質を混合した混合物が、さらに大きな温度変化を得る
ことができるので好ましい。
す液晶としては、ネマティック液晶に単一成分で温度上
昇と共にピッチが増加する光学活性液晶、およびこれら
の混合物が挙げられ、その一例としては、例えば、約
０．３％のピッチの温度変化を示すＣＢ１５（メルク
製）が挙げられる。別の好ましい光学活性液晶性物質と
しては、それぞれ単独を液晶に添加した際にねじれの向
きが逆で、かつ単位温度当りの自然ピッチの温度変化量
が異なり、かつ、この場合に一方の方向のねじれの向き
を誘起する光学活性物質Ａと他方の方向のねじれの向き
を誘起する光学活性物質Ｂをそれぞれ単独でネマティッ
ク液晶に添加した際に、両者のピッチの差が温度上昇と
ともに増加するような添加量で混合した混合物を例示で
きる。ここで、前記混合系のねじれの向きは両種のねじ
れの向きのうちピッチの短い方の向きと一致する。前記
のような温度依存性を得るためには、前記混合量はピッ
チの温度依存性の小さい光学活性物質のピッチが、ピッ
チの温度依存性の大きな光学活性物質のピッチより大き
くなるよう添加量を調製することが必要であり、また、
液晶に添加した際のピッチが温度上昇とともに長くなる
光学活性液晶性物質とピッチが温度上昇とともに短くな
る光学活性液晶性物質の混合物のようなピッチの温度変
化が逆の混合物が特に好ましい。さらに前記光学活性液
晶性物質としては、前記ピッチの温度変化が逆で、かつ
ねじれの方向が逆であるという要件を満足する光学活性
物質を混合した混合物が、さらに大きな温度変化を得る
ことができるので好ましい。
【００１１】セルギャップｄと光学活性物質によって誘
起される自然ピッチの比ｄ／Ｐはｗ０＝３６０°の場
合、常用温度（一般的には２０℃前後）で０．４〜０．
９の範囲が好ましい。この値が大きすぎても小さすぎて
もスイッチングが不良となる。このようなピッチを誘起
させるために必要な光学活性物質の添加量は、用いる光
学活性物質、液晶材料、セルギャップに依存する。特
に、光学活性物質による差異は大きい。ｄ＝２〜３μｍ
の場合、好適なピッチは２〜８μｍ程度であり、添加量
としては、０．５ｗｔ％〜３０ｗｔ％の範囲が代表的で
ある。
起される自然ピッチの比ｄ／Ｐはｗ０＝３６０°の場
合、常用温度（一般的には２０℃前後）で０．４〜０．
９の範囲が好ましい。この値が大きすぎても小さすぎて
もスイッチングが不良となる。このようなピッチを誘起
させるために必要な光学活性物質の添加量は、用いる光
学活性物質、液晶材料、セルギャップに依存する。特
に、光学活性物質による差異は大きい。ｄ＝２〜３μｍ
の場合、好適なピッチは２〜８μｍ程度であり、添加量
としては、０．５ｗｔ％〜３０ｗｔ％の範囲が代表的で
ある。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
【００１３】実施例１ 透明電極を有するガラス基板にポリイミドの配向膜（日
本合成ゴム製ＡＬ−３０４６）を形成し、ラビングによ
る配向処理を行った。同様の処理を行った別の基板と先
の基板を配向処理面が対向し、かつ配向処理方向が１８
０°異なる（反平行となる）ように、シリカビーズスペ
ーサーを介して重ね合わせ、基板間の空隙に液晶を注入
し、液晶セルを作成した。液晶としては、メルク社製の
ネマティック液晶Ｃ１５を添加してピッチ（ｐ）を調整
した。この液晶組成物のピッチの温度係数は０．３％／
℃であった。液晶層の厚さ（ｄ）はスペーサーの粒径に
より２．４μｍに調整した。ｄ／ｐの値は０．６５とし
た。この液晶セルを挟むように２枚の偏光板を配設し
た。一方の偏光板はその透過軸が基板（どちらの基板で
も同じ）の配向処理の方向と４５°の角度をなすように
配置し、他方の偏光板はその透過軸が、基板の配向処理
方向に対して先の偏光板の透過軸と対称になるように配
置した。この液晶セルに印加する電圧の駆動波形をリセ
ットパルスについては、パルス幅１ｍｓｅｃ、波高値３
０ｖ、２ｎｄパルスについては、パルス幅０．５ｍｓｅ
ｃ、波高値１Ｖおよび４ｖとして駆動を行った。この素
子は２５℃において良好なスイッチングが可能であり、
５０：１のコントラストが得られた。また、１０℃にお
いても、２０：１のコントラストが得られた。
本合成ゴム製ＡＬ−３０４６）を形成し、ラビングによ
る配向処理を行った。同様の処理を行った別の基板と先
の基板を配向処理面が対向し、かつ配向処理方向が１８
０°異なる（反平行となる）ように、シリカビーズスペ
ーサーを介して重ね合わせ、基板間の空隙に液晶を注入
し、液晶セルを作成した。液晶としては、メルク社製の
ネマティック液晶Ｃ１５を添加してピッチ（ｐ）を調整
した。この液晶組成物のピッチの温度係数は０．３％／
℃であった。液晶層の厚さ（ｄ）はスペーサーの粒径に
より２．４μｍに調整した。ｄ／ｐの値は０．６５とし
た。この液晶セルを挟むように２枚の偏光板を配設し
た。一方の偏光板はその透過軸が基板（どちらの基板で
も同じ）の配向処理の方向と４５°の角度をなすように
配置し、他方の偏光板はその透過軸が、基板の配向処理
方向に対して先の偏光板の透過軸と対称になるように配
置した。この液晶セルに印加する電圧の駆動波形をリセ
ットパルスについては、パルス幅１ｍｓｅｃ、波高値３
０ｖ、２ｎｄパルスについては、パルス幅０．５ｍｓｅ
ｃ、波高値１Ｖおよび４ｖとして駆動を行った。この素
子は２５℃において良好なスイッチングが可能であり、
５０：１のコントラストが得られた。また、１０℃にお
いても、２０：１のコントラストが得られた。
【００１４】比較例１ 実施例１において、キラルネマティック液晶としてメル
ク社製のＳ８１１を用いた他は同様にして液晶表示素子
を作成した。液晶組成物のピッチの温度変化はほぼ０で
あった。この素子は、２５℃において良好なスイッチン
グが可能であり、５０：１のコントラストが得られた
が、１０℃ではユニホーム配向へのスイッチングが起こ
らなかった。
ク社製のＳ８１１を用いた他は同様にして液晶表示素子
を作成した。液晶組成物のピッチの温度変化はほぼ０で
あった。この素子は、２５℃において良好なスイッチン
グが可能であり、５０：１のコントラストが得られた
が、１０℃ではユニホーム配向へのスイッチングが起こ
らなかった。
【００１５】実施例２ 実施例１においてメルク社製の液晶性光学活性物質でネ
マティック液晶に右回りのねじれ構造を誘起するＣＢ８
１５と左回りのねじれ構造を誘起するＳ８１１を７５／
２５の割合で含む光学活性物質を用いた他は実施例１と
同様にして液晶表示素子を作成した。液晶組成物のピッ
チの温度変化率は０．５８％／℃であった。この素子
は、２５℃において良好なスイッチングが可能であり、
５０：１のコントラストが得られた。しかも１０℃にお
いても４０：１のコントラストが得られた。
マティック液晶に右回りのねじれ構造を誘起するＣＢ８
１５と左回りのねじれ構造を誘起するＳ８１１を７５／
２５の割合で含む光学活性物質を用いた他は実施例１と
同様にして液晶表示素子を作成した。液晶組成物のピッ
チの温度変化率は０．５８％／℃であった。この素子
は、２５℃において良好なスイッチングが可能であり、
５０：１のコントラストが得られた。しかも１０℃にお
いても４０：１のコントラストが得られた。
【００１６】実施例３ 実施例１においてメルク社製の液晶性光学活性物質でネ
マティック液晶に右回りのねじれ構造を誘起し、単独添
加では温度とともにピッチが短くなるＣＭ２２（チッソ
社製）と単独添加では温度とともにピッチが長くなり左
回りのねじれ構造を誘起するＳ８１１を７０／３０の割
合で含む光学活性物質を用いた他は実施例１と同様にし
て液晶表示素子を作成した。液晶組成物のピッチの温度
変化率は０．９％／℃であった。この素子は、２５℃に
おいて良好なスイッチングが可能であり、５０：１のコ
ントラストが得られた。しかも１０℃においても４０：
１のコントラストが得られた。
マティック液晶に右回りのねじれ構造を誘起し、単独添
加では温度とともにピッチが短くなるＣＭ２２（チッソ
社製）と単独添加では温度とともにピッチが長くなり左
回りのねじれ構造を誘起するＳ８１１を７０／３０の割
合で含む光学活性物質を用いた他は実施例１と同様にし
て液晶表示素子を作成した。液晶組成物のピッチの温度
変化率は０．９％／℃であった。この素子は、２５℃に
おいて良好なスイッチングが可能であり、５０：１のコ
ントラストが得られた。しかも１０℃においても４０：
１のコントラストが得られた。
【００１７】
【効果】本発明の液晶表示素子は、以下のような効果を
奏する。 （１） 請求項１および３ 液晶上昇にともないピッチが増加するような液晶組成物
を使用することにより、温度変化が無いかまたは温度上
昇にともないピッチが減少する液晶を用いた場合に起こ
る低温でのスイッチング不良を低減できる。このため、
広い温度範囲に渡って使用することができる。また、温
度補償回路のような余分な回路を省略できたり、同回路
を簡略化できるため、素子のコストを低下させることも
できる。 （２） 請求項２ 低温でのスイッチング不良をさらに大幅に低減できる。 （３） 請求項４ 液晶のピッチの温度変化を任意に調整することができ、
素子の特性に合わせた温度特性の調整が可能となる。 （４） 請求項５ 液晶のピッチの温度変化を任意に調整することができる
ことともに、双安定型の液晶表示素子に必要な大きなピ
ッチ変化を得ることができる。
奏する。 （１） 請求項１および３ 液晶上昇にともないピッチが増加するような液晶組成物
を使用することにより、温度変化が無いかまたは温度上
昇にともないピッチが減少する液晶を用いた場合に起こ
る低温でのスイッチング不良を低減できる。このため、
広い温度範囲に渡って使用することができる。また、温
度補償回路のような余分な回路を省略できたり、同回路
を簡略化できるため、素子のコストを低下させることも
できる。 （２） 請求項２ 低温でのスイッチング不良をさらに大幅に低減できる。 （３） 請求項４ 液晶のピッチの温度変化を任意に調整することができ、
素子の特性に合わせた温度特性の調整が可能となる。 （４） 請求項５ 液晶のピッチの温度変化を任意に調整することができる
ことともに、双安定型の液晶表示素子に必要な大きなピ
ッチ変化を得ることができる。
【図１】本発明の双安定性液晶表示素子の構成を示した
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図２】本発明の双安定性液晶表示素子の液晶セル中に
おける液晶層の配向状態を模式的に示した図である。
おける液晶層の配向状態を模式的に示した図である。
【図３】書き込みパルスＶｗを印加して得た準安定状態
を示す図である。 （ａ）Ｔ準安定状態 （ｂ）Ｕ準安定状態
を示す図である。 （ａ）Ｔ準安定状態 （ｂ）Ｕ準安定状態
【図４】従来の双安定型の液晶表示素子のある駆動条件
下の動作可能なセルギャップ（液晶層厚）範囲と温度の
関係を示した図である。
下の動作可能なセルギャップ（液晶層厚）範囲と温度の
関係を示した図である。
【図５】セルギャップを固定した場合の好適な液晶層の
自然ピッチと温度の関係の１例を示した図である。
自然ピッチと温度の関係の１例を示した図である。
１１ 下基板 １２ 上基板 ２１ 透明電極 ２２ 透明電極 ３０ 液晶層 ３１ 配向膜 ３２ 配向膜 ４１ 偏光板 ４２ 偏光板 Ｕ 液晶がねじれのない状態 Ｐ 液晶が１８０°ねじれた状態 Ｔ 液晶が３６０°ねじれた状態 Ｖｒ リセットパルス Ｖｗ 書き込みパルス
Claims (5)
- 【請求項１】 ねじれ角がｗ０である安定状態とねじれ
角がｗ０＋１８０°の第１の準安定状態とねじれ角がｗ
０−１８０°である第２の準安定状態とを有し、かつ第
１の電圧パルスを印加して液晶をホメオトロピック状態
とした後、第１の電圧パルスより低いか、または電圧が
０である第２の電圧パルスを印加し、この第２の電圧パ
ルスの波高値または幅等のパルス形状によって第１また
は第２の準安定状態を選択することによって駆動を行う
双安定性の液晶表示素子において、液晶層の自然ピッチ
が温度によるスイッチング特性の変化を低減させるもの
であることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 液晶層の自然ピッチが温度上昇に伴って
増加するものであり、かつその温度変化の係数が０．２
％／℃〜１％／℃である請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 液晶層が液晶と該液晶に添加した場合
に、その自然ピッチが温度上昇に伴って増加するもので
ある液晶性を示す光学活性物質との混合物である請求項
１または２記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 光学活性液晶物質が、それぞれ単独に液
晶に添加した際にねじれの向きが逆で、また、単位温度
当りの自然ピッチの温度変化量が異なる少なくとも２種
の光学活性物質の混合物であり、かつ該混合物が前記光
学活性物質をそれぞれ単独で液晶に添加した場合に、一
方のねじれの向きを誘起する光学活性液晶性物質と他方
のねじれの向きを誘起する光学活性液晶性物質との自然
ピッチの差が温度上昇とともに増加するような添加量で
混合した光学活性液晶性物質の混合物である請求項３記
載の液晶表示素子。 - 【請求項５】 光学活性液晶性物質の混合物が、液晶に
添加した際の自然ピッチが温度上昇とともに長くなる光
学活性液晶性物質と前記自然ピッチが温度上昇とともに
短くなる光学活性液晶性物質である請求項４記載の液晶
表示素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219963A JPH1152431A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 液晶表示素子 |
| US09/122,676 US6151093A (en) | 1997-07-31 | 1998-07-27 | Liquid crystal display device having mixture to suppress changing switching characteristics with temperature of the liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219963A JPH1152431A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152431A true JPH1152431A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16743786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9219963A Pending JPH1152431A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 液晶表示素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6151093A (ja) |
| JP (1) | JPH1152431A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9908362D0 (en) * | 1999-04-14 | 1999-06-09 | Sharp Kk | overnment Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland The Liquid crystal composition and liquid crystal shutter |
| GB2367177A (en) * | 2000-09-23 | 2002-03-27 | Sharp Kk | Operating a bistable liquid crystal display |
| JP2005509924A (ja) * | 2001-11-22 | 2005-04-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ２つの駆動モードを有する双安定液晶装置 |
| JP2003190367A (ja) | 2001-12-21 | 2003-07-08 | Konami Co Ltd | 虚像、実映像重畳表示装置及び映像表示制御方法、ならびに映像表示制御用プログラム |
| US7029833B2 (en) * | 2002-02-15 | 2006-04-18 | Ricoh Company, Ltd. | Image display medium, process for forming image, and multicolor image-forming apparatus |
| US7125121B2 (en) * | 2002-02-25 | 2006-10-24 | Ricoh Company, Ltd. | Image display apparatus |
| US7304705B2 (en) | 2002-03-26 | 2007-12-04 | Ricoh Company, Ltd. | Imaging unit, optical write unit, optical read unit and image forming apparatus |
| JP4537664B2 (ja) * | 2002-04-17 | 2010-09-01 | 株式会社リコー | 光路偏向素子、光路偏向装置、画像表示装置、光書込み装置、光インターコネクション装置、光学素子及びその製造方法 |
| US7038835B2 (en) * | 2002-05-28 | 2006-05-02 | Ricoh Company, Ltd. | Optical deflection device and optical deflection method that control occurrence of alignment defect |
| JP2005181965A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-07-07 | Ricoh Co Ltd | 空間光変調器及び表示装置及び投射表示装置 |
| US8208080B2 (en) * | 2007-03-07 | 2012-06-26 | Chimei Innolux Corporation | Liquid crystal display |
| TWI462998B (zh) * | 2012-08-15 | 2014-12-01 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | 液晶透鏡之液晶組成與包含其之立體顯示器 |
| EP3182197B1 (en) | 2015-12-15 | 2018-05-23 | Ricoh Company, Ltd. | Electrochromic element |
| US10409129B2 (en) | 2016-05-11 | 2019-09-10 | Ricoh Company, Ltd. | Electrochromic element |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4239345A (en) * | 1979-04-16 | 1980-12-16 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Bistable liquid crystal twist cell |
| US4840463A (en) * | 1987-08-19 | 1989-06-20 | Clark Noel A | Surface stabilized ferroelectric liquid crystal devices |
| US5726460A (en) * | 1984-07-13 | 1998-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
| JP3634390B2 (ja) * | 1992-07-16 | 2005-03-30 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶電気光学素子 |
| JP3171370B2 (ja) * | 1994-05-16 | 2001-05-28 | キヤノン株式会社 | 光学活性化合物、それを含有する液晶組成物、それを有する液晶素子及びそれらを用いた液晶装置及び表示方法 |
| JPH08304788A (ja) * | 1995-05-02 | 1996-11-22 | Minolta Co Ltd | 高分子分散型液晶素子 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP9219963A patent/JPH1152431A/ja active Pending
-
1998
- 1998-07-27 US US09/122,676 patent/US6151093A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6151093A (en) | 2000-11-21 |
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