ック液晶（citcemS／石鹸の意味）が発見されました。

エレクトロニクスへの応 用は、 1 9 6 8 年 米 国 ・
citameNの意味）に直流や低周波の電圧をかけると、透明でのが始まりです（図１参照）。 次いで、 1973年

ciportoyL

その後の1888年、安息香酸エステルの結晶を加日本の電卓メーカーが電卓の表示体として動的散乱
edoMgnirettacS
cimanyD型 液 晶（ciportomrehTDSM）を実用化したのが液晶ディスプレイ産業の

ciretseloh
C／コレステロールの意味）

配線が印刷されたガラス基板

液晶は、どのようにして液晶時代の第一歩見つかり、いつ実用化したの？

液 晶は、どのようにして見つかり、いつ実 用 化されたのでしょうか？
が適 度な水を含むと光 学 的な異 方 性をもつ有 機 分散乱効果」と名付けて液晶の応用の道を切り開いたあった液晶が乳白色に変わる現象を見出し、「 動的／糸状模様

液 晶 ／ 濃 度 転 移 形 液 晶 ）でＲＣＡ社がネマティック液晶（

子 集 合 体（1 8 5 4 年、 液 晶は、 石 鹸 水や神 経 細 胞（ 鞘 ）あることを 見つけたのが始まりと 言われています。
熱すると、一度溶けて混じり白濁（ハクダク）した粘っこい液体（開花であり、今日の液晶時代につながっているのです（図、 略して、になり、さらに、加熱すると透明な液体になること２参照）。

液晶／温度転移形液晶）や圧力の加わった等方向の物体に光が入射すると屈リィック液晶（

液晶は、イカやタコなどからも抽出され、コレステが見つかりました。これが複屈折性（異方性の結晶折光の方向が二つに分かれて進むこと）の発見なのです。

世界初のCMOS-LSI 搭載液晶表示電卓

BOX
屈折率異方性（Anisotropy of Refractive Index）：液晶分子は棒状のために棒の長い方向と短い方向とでは光に対する性質が異なり、見る方向によって屈折率が異る現象。と呼ばれています。 この液 晶は、 温 度によって色がCMOS
LSI

1 8 9 0年 代に入りますと、 各 種 液 晶の分 類が液晶駆動回路変わるために、 温 度 計やアクセサリー等に利 用され世界初の動的散乱型液晶表示ています。

図2.世界初のCMOS-LSI 搭載・動的散乱型液晶表示電卓

本に入ってきました。 さらに1917年、スメクティ

11●液晶の発見は古く、約160年前にさかのぼる。
●液晶の実用化は1973年、日本の電卓メーカーが電卓の表示体として用いたのが始まり。
用語解説

10
われわれも液晶をもっているんだって！

なされ、 1 9 1 0 年 代になると、 液 晶の知 識が日（注）1968年（昭43年）、米国RCA社がエレクトロニクスへの応用を発見

要点（注）1973年（昭48年）、日本の電卓メーカーが液晶表示電卓の製品を発表

1
図1.液晶に電圧をかけると文字がパッ・・・・！

液晶とはなぁ〜に？
●序章液晶とは、どんなもの？
液体と固体との間の第４の状態

yalpsiDlatsyr
Cdiuqi
Lは揃っていませんが、 分 子の方向はおおよそ揃っていしたがって並んでいます。 液晶状態では分子の位置

つまり、固体では分子の位置や方向がある規則にして、LCD）に使われている液晶とはどのようなます。 液体では、 分子の方向があちこちに向いてい、略ものでしょうか？ 皆さんは、「物質には固体と液体ます。 液晶には、液体と同じく流れだす性質があり液晶ディスプレイ（と気体という三つの状態があります」 という話を中ます。 この方 向 性が揃っているかどうかが、 液 体とこのように、液晶分子の方向性が揃っているために、学校の理科の時間に聞かれたことがあると思います。

では、どのようなものでも液晶という状態があるディスプレイ素子で使う光学特性が生まれてきます。

液晶とは、この三つには分類できない四つめの状態のかと言えば、そうではなく、物質を形作っている分
ここで、 左図においては液晶分子を「いか」 としの大きな違いです。

子の形が縦と横で違うときに現れます。 すなわち、料を持っているために描いてみました。 もちろん、液て描いていますが、これは「いか」が天 然の液 晶 材ことです。

分子が棒状や円盤状の特別な形をしている場合に、晶ディスプレイに使われる材 料とは異なります。 こ

液晶の状態が現れます。
では、このような液晶状態をどのようにして作る「いか」の仲間！
液晶ってユニークな性質をもっているのね！のように、生物の体の中にも「液晶」であるものが整然と並んでいる。

かと言えば、左図のように固体から温度を上げるか、固体あるのです。

結晶（Crystal）：原子や分子が空間的に繰り返しパターンを持って配列しているような物質（固体）
。

BOX

12

一 度、 温 度 を 上 げて 液 体にしてから 冷 却 すると、

液晶

●液晶は液体と固体の中間の状態。
●液晶になれる分子は棒状とか、円盤状などの特殊なもの。
用語解説

液 体と固 体（結晶）の中間的な液晶の状態が現れ液体てきます（左図参照）。

向きがバラバラになっている。

冷却
加熱

何となく並んでいる。

冷却
加熱

13

要点

2
液晶とは、どんな状態なの？

液晶とはなぁ〜に？
●序章

映像を表示する仕掛けは横に並んで寝てしまいます。 このように、 液 晶の分子はパワーオフとパワーオンとで寝たり、立ち上がところで、電気を与えるために両方の板の間の液

特殊な膜
（配向膜）

特殊な膜
（配向膜）

薄い膜
（透明電極）
ガラス基板⒝ 電気が入っている！
（パワーオン時）●液晶の動きは透明な電極と特殊な膜をつけた２枚のガラス板の間での動き。
●液晶分子は電気のオフ・オンで整然と行動。

液晶に電気を与えると、どうなるの？

液晶ディスプレイに電気を与えると文字が出てくるというのはなぜでしょうか？

晶を入れる内側には、電気を通す薄い膜（電極）がったりを繰り返します。のために２枚の板の薄い空間に液晶を流し込むこと付けられています。 電気を通すものは金属で、金属液晶は、液体のように流れる性質があります。こ

分子は、パワーオフ（電気が切れている）の「いか」にはさまれている液晶は見えないはずなのに、どうしができます。この２枚の板の間に流し込んだ液晶ののように横に並んで寝ています（図⒜参照）。このよ
それは、 液晶ディスプレイには透明で光を通す特てでしょうか？

内側に透明な特殊な膜（配向膜）を貼り、特殊な殊 な 材 料が電 気 を 与えるための電 極（ 透 明 電 極 ）うに並べるためには、両方の板の間の液晶を入れる処理（ラビング）を施します。この状態で、電気をきましたが、この板も当然、透明でなければなりまとして使われているからです。 先程、２枚の板と書電気を与えたら、液晶の分子はパワーオン（電気せん。 したがって、 板としてはガラスやプラスチック与えたらどうなるのでしょう？
が入っている）のウィンクする「いか」のように電気⒜ 電気が切れている！
（パワーオフ時）

このように液晶ディスプレイは、 独特な構造と特が使われます。

特殊な膜（配向膜）

BOXの与えられた方向に向いて立ち上がります（図⒝参

特殊な膜（配向膜）

殊な材料部品が用いられています。

ガラス基板

薄い膜（透明電極）
ガラス基板

薄い膜（透明電極）照）。ここで、 整然と液晶の分子のみんなが立ち上ガラス基板薄い膜（透明電極）なります。 再び、 電 気が切られると、 液 晶の分 子

液晶分子は、寝ます！

要点

配向膜（Alignment Layer）：配向膜とは、液晶分子を一定方向に配列させるための薄い均一性のあるポリイミド樹脂（Polyimide resin：PI）で作られた膜のこと。
ラビング（Rubbing）：→ 44 項参照
透明電極（Indium Tin Oxide：ITO）：透明な酸化インジウム膜のこと。この電極は、①透明性、②導電性、③エッチング性、④信頼性等に優れた特性をもつ。

14
液晶分子は、立ち上がります！

15

がると横に寝ていた時とは違って外から見えるように

用語解説

3
液晶に電気を与えるとどうなるの？

液晶とはなぁ〜に？
●序章