JP2002162648A - Liquid crystal device - Google Patents

Liquid crystal device

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JP2002162648A
JP2002162648A JP2000358369A JP2000358369A JP2002162648A JP 2002162648 A JP2002162648 A JP 2002162648A JP 2000358369 A JP2000358369 A JP 2000358369A JP 2000358369 A JP2000358369 A JP 2000358369A JP 2002162648 A JP2002162648 A JP 2002162648A
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JP
Japan
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liquid crystal
voltage
phase
crystal device
polarity
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Application number
JP2000358369A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Asao
恭史 浅尾
Takeshi Togano
剛司 門叶
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal device provided with a liquid crystal element having uniform switching characteristics and high contrast. SOLUTION: The liquid crystal element 70 is provided with a pair of substrates 81a and 81b sandwiching a liquid crystal 85 and disposed opposite to each other so that the directions of uniaxial alignment treatment of the substrates are parallel and opposite to each other, the liquid crystal 85 showing a chiral smectic phase having >=4.pretilt angle on at least one substrate and polarizing plates 87a and 87b provided on at least the one substrate side. Such external voltage that the product Ps×Erms of the spontaneous polarization value (Ps) that the liquid crystal 85 has and the effective value electric field (Erms) applied to the liquid crystal 85 satisfies the relational formula Ps×Erms>15 [(nC/cm2)×(V/um)], is applied to the liquid crystal element 70 for a prescribed period or longer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
等に用いられるライトバルブに使用される液晶装置に関
し、特にカイラルスメクティック相を示す液晶を用いた
液晶素子を具備したものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device used for a light valve used in a flat panel display, a projection display, a printer, etc., and more particularly to a device having a liquid crystal element using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、TFT(Thin Film T
ransistor)等の能動素子を用いた表示素子と
して広範に用いられているネマティック液晶表示素子の
代表的な液晶モードとして、たとえばエム・シャット
(M.schadt)とダブリュー・ヘルフリッヒ
(W.Helfrich)著「Applied Phy
sics Letters第18巻、第4号(1971
年2月15日発行)」第127頁から128頁において
示されたツイステッドネマティック(TwistedN
ematic)モードが広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a TFT (Thin Film T)
Typical liquid crystal modes of a nematic liquid crystal display element widely used as a display element using an active element such as a ransistor are, for example, "M. Schadt" and "W. Helfrich", by W. Helfrich. Applied Phys
sics Letters Vol. 18, No. 4 (1971
Published on February 15, 2008) ", pages 127 to 128.
e) mode is widely used.

【0003】一方、最近では横方向電界を利用したイン
プレインスイッチング(In‐Plain Switc
hing)モードや、垂直配向(Vertical A
lignment)モードを用いた液晶ディスプレイが
発表されており、従来型の液晶ディスプレイの欠点であ
った視野角特性の改善がなされている。
On the other hand, recently, in-plane switching (In-Plane Switch) using a lateral electric field has been proposed.
hing) mode and vertical alignment (Vertical A)
A liquid crystal display using a (ligent) mode has been announced, and the viewing angle characteristic, which has been a drawback of the conventional liquid crystal display, has been improved.

【0004】このように、こうしたネマティック液晶を
用いたTFT表示素子に用いるための液晶モードとして
いくつかのモードが存在するが、そのいずれのモードの
場合にも液晶の応答速度が数十ミリ秒以上と遅く、更な
る応答速度の改善が要求されている。
As described above, there are several liquid crystal modes for use in a TFT display element using such a nematic liquid crystal. In any of these modes, the response speed of the liquid crystal is several tens of milliseconds or more. Therefore, further improvement in response speed is required.

【0005】そこで、このような従来型のネマティック
液晶素子の応答速度を改善するものとして、近年、カイ
ラルスメクティック相を示す液晶を用いた液晶モードが
いくつか提案されている。例えば、「ショートピッチタ
イプの強誘電性液晶」、「高分子安定型強誘電性液
晶」、「無閾反強誘電性液晶」などが提案されており、
未だ実用化には至っていないものの、いずれもサブミリ
秒以下の高速応答性が実現できると報告されている。
In order to improve the response speed of such a conventional nematic liquid crystal element, several liquid crystal modes using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase have been proposed in recent years. For example, "short pitch type ferroelectric liquid crystal", "polymer stable type ferroelectric liquid crystal", "thresholdless antiferroelectric liquid crystal" and the like have been proposed,
Although not yet in practical use, it has been reported that any of them can achieve high-speed response of sub-millisecond or less.

【0006】一方、我々は特願平10−177145号
に記載されている素子(以下、先願素子という)を発明
し提案している。ここで、この先願素子は、例えば、高
温側より等方性液体相(ISO.)−コレステリック相
(Ch)−カイラルスメクティックC相又は等方性液体
相(ISO.)−カイラルスメクティックC相を示す相
系列の材料に着目し、仮想コーンのエッジより内側の位
置にて単安定化させるようにしている。
On the other hand, we have invented and proposed an element described in Japanese Patent Application No. 10-177145 (hereinafter referred to as a prior application element). Here, this prior application element shows, for example, an isotropic liquid phase (ISO.)-Cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase or an isotropic liquid phase (ISO.)-Chiral smectic C phase from the high temperature side. Focusing on the phase series material, monostabilization is performed at a position inside the edge of the virtual cone.

【0007】そして例えば、Ch−SmC*相転移の
際、又はI相−SmC*相転移の際に一対の基板間に正
負いずれかのDC電圧を印加する等によって層方向を一
方向に均一化させ、これにより高速応答且つ階調制御が
可能であり、動画質に優れた高輝度の液晶素子を、高い
量産性とともに実現することができる。
[0007] For example, during the Ch-SmC * phase transition or the I-phase-SmC * phase transition, a positive or negative DC voltage is applied between a pair of substrates to uniform the layer direction in one direction. As a result, a high-speed response and gradation control can be performed, and a high-brightness liquid crystal element excellent in moving image quality can be realized with high mass productivity.

【0008】そして先願素子は上述の各種スメクティッ
ク液晶モードと比較して自発分極値を小さくする事がで
きることから、TFT等のアクティブ素子とのマッチン
グがよい素子となっている。
Since the spontaneous application element can reduce the spontaneous polarization value as compared with the above-mentioned various smectic liquid crystal modes, it is an element having good matching with an active element such as a TFT.

【0009】以上述べたように、従来ネマティック液晶
を用いたTFT液晶ディスプレイが抱えていた応答速度
に関する問題点を解決できるという意味において、カイ
ラルスメクティック液晶、特に先願素子を用いた液晶装
置の実現が期待されている。このように、高速応答性能
など次世代のディスプレイ等に階調表示能を有する先願
のスメクティック液晶素子が期待されるものである。
As described above, a chiral smectic liquid crystal, in particular, a liquid crystal device using a prior-art element has been realized in the sense that the problem relating to the response speed of a TFT liquid crystal display using a nematic liquid crystal can be solved. Expected. As described above, the smectic liquid crystal element of the prior application, which has a gradation display capability for a next-generation display or the like such as a high-speed response performance, is expected.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶素子の一例である既述した先願素子で
は、配向制御においてC2配向された液晶パネルの一部
にC1配向が出現してしまうことがある。なお、これに
対し特願平10−177145号ではC2配向とC1配
向との特性差を緩和すべく低プレチルト配向膜を用いる
ことを推奨しているが、このような低プレチルト配向膜
を用いた場合でもわずかでもプレチルトが存在する場合
においてはC2配向とC1配向との特性差の存在は避け
られず、電圧−透過率特性の面内ばらつきの原因となっ
ていた。
However, in the above-mentioned prior application element which is an example of such a conventional liquid crystal element, the C1 alignment appears in a part of the C2 aligned liquid crystal panel in the alignment control. Sometimes. On the other hand, Japanese Patent Application No. 10-177145 recommends the use of a low pretilt alignment film in order to reduce the difference in characteristics between the C2 orientation and the C1 orientation. In any case, even if a slight pretilt exists, a difference in characteristics between the C2 orientation and the C1 orientation is unavoidable, causing in-plane variations in the voltage-transmittance characteristics.

【0011】一方、こうした面内ばらつきを避けるべく
低プレチルト角配向膜においてラビング処理を施したセ
ルを用い、当該セルの配向規制力を所定の範囲内に設定
した場合には、特願平11−84639号において記載
されているようなストライプテクスチャーが観測され
る。そして、このような配向が実現された場合には、上
述したようなC1配向とC2配向との違いに基づく面内
ばらつきが発生しないことから、パネル全面にわたり均
一なスイッチング特性を容易に得ることができる。
On the other hand, when a rubbed cell is used in a low pretilt angle alignment film in order to avoid such in-plane variation, and the alignment control force of the cell is set within a predetermined range, Japanese Patent Application Publication No. A stripe texture as described in 84639 is observed. When such an orientation is realized, in-plane variation based on the difference between the C1 orientation and the C2 orientation as described above does not occur, so that uniform switching characteristics can be easily obtained over the entire panel. it can.

【0012】しかしながらこうした配向状態の場合、黒
状態(電圧無印加状態)においても若干の光漏れが生じ
ることから、本質的にコントラストとして十分大きい値
とならないことが考えられる。
However, in the case of such an alignment state, slight light leakage occurs even in a black state (in a state where no voltage is applied), so that it is conceivable that the contrast is not essentially large enough.

【0013】さらに、上記特願平11−84639号の
液晶素子では、電圧に対する応答として、所謂マイクロ
ドメインスイッチングによる分子反転が行われている。
なお、このマイクロドメインは形状が長方形的あるいは
楕円形的といった異方性を持つ形状を呈しており、この
ときの短径が10μm以下であればマイクロドメインは
個別には視認されず、連続的な階調として視認される。
Further, in the liquid crystal device of Japanese Patent Application No. 11-84639, molecular inversion by so-called micro-domain switching is performed as a response to a voltage.
Note that the microdomain has a shape having anisotropy such as a rectangular shape or an elliptical shape. If the minor axis at this time is 10 μm or less, the microdomains are not visually recognized individually, but are continuously visible. It is visually recognized as gradation.

【0014】ここで、このマイクロドメインは液晶素子
を直視型の液晶モニタにおいて使用する場合には特に大
きな問題とはならないが、拡大投射系を用いたプロジェ
クタ、ビューファインダ、あるいはヘッドマウントディ
スプレイ等の液晶装置において使用する場合は当然マイ
クロドメインも拡大されて表示されるため、画質劣化、
特にざらつき感の原因となっていた。また、直視型の液
晶モニタにおいても、昨今の高精細化の流れの中で、画
素ピッチが100μmを切る水準になるとドメインの分
布によっては1画素内における階調表示能を保証できな
いという事態も生じかねない。
Here, the micro domain does not cause a serious problem when the liquid crystal element is used in a direct-view type liquid crystal monitor, but the liquid crystal element such as a projector, a view finder, or a head mounted display using an enlarged projection system is used. When used in a device, the micro domain is naturally enlarged and displayed, so image quality degradation,
In particular, it was a cause of a feeling of roughness. In addition, even in the direct-view type liquid crystal monitor, in the current trend of high definition, if the pixel pitch becomes less than 100 μm, the situation that the gradation display capability within one pixel cannot be guaranteed depending on the domain distribution may occur. Maybe.

【0015】そこで、本発明はこのような現状に鑑みて
なされたものであり、スイッチング特性が均一で、かつ
コントラストの高い液晶素子を備えた液晶装置を提供す
ることを目的とするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a liquid crystal device having a liquid crystal element having uniform switching characteristics and high contrast.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、カイラルスメ
クティック相を示す液晶を挟持する一方、該液晶に電圧
を印加する電極を有すると共に該液晶を配向させるため
の一軸性配向処理が施された一対の基板と、少なくとも
一方の基板側に設けられた偏光板とを備えた液晶素子を
具備した液晶装置であって、前記液晶素子の一対の基板
は一軸配向処理の方向が平行で、かつ反対方向となるよ
うに対向配置され、前記液晶は少なくとも一方の基板の
プレチルト角が4°以上であり、かつ前記液晶素子に対
し、前記液晶の有する自発分極値(Ps)と該液晶に印
加する実効値電界(Erms)との積Ps・Erms
が、 Ps・Erms>15[(nC/cm)・(V/u
m)] となる外部電圧を所定時間以上印加することを特徴とす
るものである。
According to the present invention, a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is sandwiched, an electrode for applying a voltage to the liquid crystal is provided, and a uniaxial alignment treatment for aligning the liquid crystal is performed. A liquid crystal device including a liquid crystal element including a pair of substrates and a polarizing plate provided on at least one substrate side, wherein the pair of substrates of the liquid crystal element has uniaxial alignment directions parallel and opposite. The liquid crystal has a pretilt angle of at least one substrate of 4 ° or more, and the liquid crystal element has a spontaneous polarization value (Ps) of the liquid crystal and an effective voltage applied to the liquid crystal. Ps · Erms with the value electric field (Erms)
Ps · Erms> 15 [(nC / cm 2 ) · (V / u
m)] is applied for a predetermined time or more.

【0017】また本発明は、前記液晶の相転移系列が高
温側より等方性液体相(ISO.)−コレステリック相
(Ch)−カイラルスメクティックC相又は等方性液体
相(ISO.)−カイラルスメクティックC相であるこ
とを特徴とするものである。
Further, in the present invention, the phase transition series of the liquid crystal is isotropic liquid phase (ISO.)-Cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase or isotropic liquid phase (ISO.)-Chiral from the high temperature side. It is a smectic C phase.

【0018】また本発明は、前記外部電圧を印加する
際、該印加する外部電圧波形が経時的に変化する波形で
あることを特徴とするものである。
The present invention is also characterized in that, when the external voltage is applied, the applied external voltage has a waveform that changes with time.

【0019】また本発明は、前記外部電圧の印加を、電
源オン直後から画像が表示されるまでのスタートアップ
期間に行うようにしたことを特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the application of the external voltage is performed during a start-up period from immediately after the power is turned on until an image is displayed.

【0020】また本発明は、前記外部電圧の印加を、ス
クリーンセーバー期間中に行うようにしたことを特徴と
するものである。
Further, the present invention is characterized in that the application of the external voltage is performed during a screen saver period.

【0021】また本発明は、前記外部電圧の印加を、所
定のタイミングで定期的に行うようにしたことを特徴と
するものである。
Further, the present invention is characterized in that the application of the external voltage is periodically performed at a predetermined timing.

【0022】また本発明は、前記外部電圧の印加中は外
部光源を実質的に消灯させることを特徴とするものであ
る。
The present invention is characterized in that the external light source is substantially turned off during the application of the external voltage.

【0023】また本発明は、前記液晶は、電圧無印加時
では該液晶の平均分子軸が単安定化された第一の状態を
示し、第一の極性の電圧印加時には該液晶の平均分子軸
は印加電圧の大きさに応じた角度で前記単安定化された
位置から一方の側にチルトし、前記第一の極性とは逆極
性の第二の極性の電圧印加時には該液晶の平均分子軸は
該単安定化された位置から第一の極性の電圧を印加した
ときとは逆側にチルトすると共に、前記第一の極性の電
圧印加時と第二の極性の電圧印加時の液晶の平均分子軸
の、前記第一の状態における単安定化された位置を基準
とした最大チルト状態のチルトの角度をそれぞれβ1、
β2としたときβ1>β2となるものであることを特徴
とするものである。
Further, according to the present invention, the liquid crystal shows a first state in which the average molecular axis of the liquid crystal is monostable when no voltage is applied, and the average molecular axis of the liquid crystal is applied when a voltage of the first polarity is applied. Is tilted to one side from the monostable position at an angle corresponding to the magnitude of the applied voltage, and when a voltage of a second polarity opposite to the first polarity is applied, the average molecular axis of the liquid crystal is Is tilted from the monostable position to the side opposite to the case where the first polarity voltage is applied, and the average of the liquid crystal when the first polarity voltage is applied and when the second polarity voltage is applied. The tilt angle of the maximum tilt state of the molecular axis with respect to the mono-stabilized position in the first state is β1,
When β2, β1> β2.

【0024】また本発明は、前記チルトの角度β1、β
2が、β1≧5×β2となることを特徴とするものであ
る。
In the present invention, the tilt angles β1, β
2 is characterized in that β1 ≧ 5 × β2.

【0025】また本発明は、前記液晶素子を駆動するた
めの駆動回路と、バックライト光源と、を有することを
特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that it has a driving circuit for driving the liquid crystal element, and a backlight light source.

【0026】また本発明は、前記液晶素子を駆動するた
めの駆動回路と、反射板と、を有することを特徴とする
ものである。
Further, the present invention is characterized in that it has a driving circuit for driving the liquid crystal element and a reflector.

【0027】また本発明は、前記駆動回路は、前記基板
に設けられ、アクティブマトリクス駆動を行うアクティ
ブ素子を有したものであることを特徴とするものであ
る。
Further, the present invention is characterized in that the drive circuit has an active element provided on the substrate and performing an active matrix drive.

【0028】また本発明のように、液晶を挟持すると共
に一軸配向処理の方向が平行で、かつ反対方向となるよ
うに対向配置された一対の基板と、カイラルスメクティ
ック相を示すと共に少なくとも一方の基板のプレチルト
角が4°以上である液晶と、この少なくとも一方の基板
側に設けられた偏光板とを備えた液晶素子に対し、液晶
の有する自発分極値(Ps)と液晶に印加する実効値電
界(Erms)との積Ps・Ermsが、 Ps・Erms>15[(nC/cm)・(V/u
m)] となる外部電圧を所定時間以上印加するようにする。
Further, as in the present invention, a pair of substrates which sandwich a liquid crystal and are opposed to each other so that the directions of the uniaxial orientation treatment are parallel and opposite to each other, and at least one substrate which exhibits a chiral smectic phase and Is applied to a liquid crystal element having a liquid crystal having a pretilt angle of 4 ° or more and a polarizing plate provided on at least one of the substrates, and an effective value electric field applied to the liquid crystal. The product Ps · Erms with (Erms) is Ps · Erms> 15 [(nC / cm 2 ) · (V / u
m)] is applied for a predetermined time or more.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0030】図1は、本発明の実施の形態に係る液晶素
子を備えた液晶装置の構造を示す断面図であり、同図に
おいて、70は液晶装置、80は互いに偏光軸が直交し
た一対の偏光板87a,87b間に挟装されている液晶
素子である。そして、この液晶素子80は、一対のガラ
ス、プラスティック等透明性の高い材料からなる基板8
1a、81b間に液晶85、好ましくはカイラルスメク
ティック相を呈する液晶を挟持している。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a liquid crystal device having a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 70 denotes a liquid crystal device, and 80 denotes a pair of liquid crystal devices whose polarization axes are orthogonal to each other. It is a liquid crystal element sandwiched between polarizing plates 87a and 87b. The liquid crystal element 80 is formed on a substrate 8 made of a pair of highly transparent materials such as glass and plastic.
A liquid crystal 85, preferably a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase, is sandwiched between 1a and 81b.

【0031】ここで、この基板81a,81bには、夫
々液晶85に電圧を印加するためのIn、ITO
等の材料からなる電極82a,82bが設けられてお
り、例えば後述するように一方の基板にドット状の透明
電極をマトリックス状に配置し、各透明電極にTFTや
MIM(Metal−Insulator−Meta
l)等のスイッチング素子を接続し、他方の基板の一面
上あるいは所定パターンの対向電極を設けアクティブマ
トリックス構造を形成している。
Here, the substrates 81a and 81b are respectively provided with In 2 O 3 and ITO for applying a voltage to the liquid crystal 85.
The electrodes 82a and 82b made of a material such as the like are provided. For example, as will be described later, dot-shaped transparent electrodes are arranged in a matrix on one substrate, and a TFT or MIM (Metal-Insulator-Meta
1) and the like, and an opposing electrode having a predetermined pattern is formed on one surface of the other substrate to form an active matrix structure.

【0032】また、この電極82a,82b上には、必
要に応じてこれらのショートを防止する等の機能を持つ
SiO、TiO、Ta等の材料からなる絶縁
膜83a,83bが夫々設けられ、さらに、絶縁膜83
a,83b上には、液晶85に接し、その配向状態を制
御するべく機能する配向制御膜84a,84bが設けら
れている。
On the electrodes 82a, 82b, insulating films 83a, 83b made of a material such as SiO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 having a function of preventing short-circuiting are provided as necessary. Provided respectively, and further provided with an insulating film 83.
On the a and 83b, alignment control films 84a and 84b which are in contact with the liquid crystal 85 and function to control the alignment state thereof are provided.

【0033】ここで、この配向制御膜84a,84bに
は一軸配向処理が施されている。なお、この配向制御膜
84a,84bは、例えば、ポリイミド、ポリイミドア
ミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等の有機材料
を溶液塗工した膜の表面にラビング処理を施したもの、
あるいはSiO等の酸化物、窒化物を基板に対し斜め方
向から所定の角度で蒸着した無機材料の斜方蒸着膜にて
構成されたものである。
Here, the orientation control films 84a and 84b are subjected to a uniaxial orientation treatment. The alignment control films 84a and 84b are, for example, those obtained by subjecting the surface of a film obtained by applying a solution to an organic material such as polyimide, polyimide amide, polyamide, or polyvinyl alcohol to a rubbing treatment,
Alternatively, it is formed of an obliquely deposited film of an inorganic material obtained by depositing an oxide or a nitride such as SiO at a predetermined angle from an oblique direction with respect to the substrate.

【0034】さらに、この配向制御膜84a,84bに
ついては、その材料の選択、処理(一軸配向処理等)の
条件等により、液晶85の分子のプレチルト角(液晶分
子の配向制御膜界面付近で膜面に対してなす角度)が調
整される。
Furthermore, the orientation control films 84a and 84b may be selected depending on the selection of the material and the conditions of the treatment (uniaxial orientation treatment or the like), etc., depending on the pretilt angle of the molecules of the liquid crystal 85 (the film near the interface of the liquid crystal molecules. Angle to the plane) is adjusted.

【0035】また、配向制御膜84a,84bがいずれ
も一軸配向処理がなされた膜である場合、夫々の膜の一
軸配向処理方向(特にラビング方向)を、用いる液晶材
料に応じて平行、反平行、あるいは45°以下の範囲で
クロスするように設定することができる。
When the orientation control films 84a and 84b are both uniaxially oriented films, the uniaxial orientation direction (especially the rubbing direction) of each film is parallel or anti-parallel depending on the liquid crystal material used. Alternatively, it can be set to cross in the range of 45 ° or less.

【0036】また、基板81a及び81bは、スペーサ
86を介して対向している。かかるスペーサ86は、基
板81a、81bの間の距離(セルギャップ)を決定す
るものであり、シリカビーズ等が用いられる。
The substrates 81a and 81b face each other with a spacer 86 interposed therebetween. The spacer 86 determines the distance (cell gap) between the substrates 81a and 81b, and silica beads or the like are used.

【0037】ここで、このスペーサ86により決定され
るセルギャップについては、液晶材料の違いによって最
適範囲及び上限値が異なるが、均一な一軸配向性、また
電圧無印加時に液晶分子の平均分子軸をほぼ配向処理軸
の平均方向の軸と実質的に同一にする配向状態を発現さ
せるべく、0.3〜10μmの範囲に設定することが好
ましい。さらにこのセル厚の値は電圧無印加時のリタデ
ーション量が所望の量とるよう、適宜調整し、設定する
ことが好ましい。
The optimum range and upper limit of the cell gap determined by the spacers 86 are different depending on the liquid crystal material. However, the uniform uniaxial orientation and the average molecular axis of the liquid crystal molecules when no voltage is applied are determined. In order to develop an alignment state that is substantially the same as the average direction axis of the alignment processing axis, it is preferable to set the range of 0.3 to 10 μm. Further, it is preferable that the value of the cell thickness is appropriately adjusted and set so that the retardation amount when no voltage is applied is a desired amount.

【0038】なお、スペーサ86に加えて基板81a及
び81b間の接着性を向上させ、カイラルスメクティッ
ク相を示す液晶85の耐衝撃性を向上させるべく、エポ
キシ樹脂等の樹脂材料等からなる接着粒子を分散配置す
ることもできる(図示せず)。
In addition to the spacer 86, in order to improve the adhesiveness between the substrates 81a and 81b and to improve the impact resistance of the liquid crystal 85 exhibiting a chiral smectic phase, adhesive particles made of a resin material such as an epoxy resin are used. They can also be distributed (not shown).

【0039】一方、このような液晶素子80では、液晶
85としてカイラルスメクティック相を示す液晶を用い
る場合については、その材料の組成を調整し、更に液晶
材料の処理や素子構成、例えば配向制御膜84a,84
bの材料、処理条件等を適宜設定することにより、電圧
無印加時では、液晶の平均分子軸(液晶分子)が単安定
化されている配向状態を示し、駆動時では一方の極性
(第一の極性)の電圧印加時に印加電圧の大きさに応じ
て平均分子軸の単安定化される位置を基準としたチルト
角度が連続的に変化し、他方の極性(第二の極性)の電
圧印加時には液晶の平均分子軸は、印加電圧の大きさに
応じた角度でチルトするような特性を示すようにする。
On the other hand, in such a liquid crystal element 80, when a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is used as the liquid crystal 85, the composition of the material is adjusted, and further, the processing of the liquid crystal material and the element configuration, for example, the alignment control film 84a , 84
By appropriately setting the material of b, processing conditions, and the like, when no voltage is applied, the liquid crystal shows an alignment state in which the average molecular axis of the liquid crystal (liquid crystal molecules) is monostable, and when driving, one polarity (first Of the average molecular axis, the tilt angle changes continuously according to the magnitude of the applied voltage, and the voltage of the other polarity (second polarity) is applied. Sometimes, the average molecular axis of the liquid crystal exhibits characteristics such that it tilts at an angle corresponding to the magnitude of the applied voltage.

【0040】さらに、本実施の形態においては、第一の
極性の電圧印加による最大チルト角度β1の方が、第二
の極性の電圧印加による最大チルト角度β2よりも大き
くなる、即ちβ1≧5×β2となる特性を示すようにす
る。
Further, in the present embodiment, the maximum tilt angle β1 by applying the voltage of the first polarity is larger than the maximum tilt angle β2 by applying the voltage of the second polarity, that is, β1 ≧ 5 × The characteristic that becomes β2 is shown.

【0041】そして、このようなカイラルスメクティッ
ク相を示す液晶材料としては、既述した先願素子の特性
(液晶材料固有の物性値コーン角Θ、スメクティック層
の層間隔d、傾斜角δについての特性)を示すようなビ
フェニル骨格やフェニルシクロヘキサンエステル骨格、
フェニルピリミジン骨格等を有する炭化水素系液晶材
料、ナフタレン系液晶材料、ポリフッ素系液晶材料を適
宜選択して調製した組成物を用いる。
As the liquid crystal material exhibiting such a chiral smectic phase, the characteristics of the above-mentioned prior application element (physical property cone angle Θ inherent to the liquid crystal material, the layer spacing d of the smectic layer, and the characteristics of the inclination angle δ) ), A biphenyl skeleton or a phenylcyclohexane ester skeleton,
A composition prepared by appropriately selecting a hydrocarbon-based liquid crystal material having a phenylpyrimidine skeleton or the like, a naphthalene-based liquid crystal material, or a polyfluorine-based liquid crystal material is used.

【0042】さらに、これらの液晶材料は、特願平10
−177145号に記載の液晶素子に用いたものと同
様、相転移系列が等方性液体相(ISO.)−コレステ
リック相(Ch)−カイラルスメクティックC相(Sm
C*)、または等方性液体相(ISO.)−カイラルス
メクティックC相(SmC*)を示すものである。
Further, these liquid crystal materials are disclosed in Japanese Patent Application No.
No. 177145, the phase transition series is isotropic liquid phase (ISO.)-Cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase (Sm).
C *) or an isotropic liquid phase (ISO.)-Chiral smectic C phase (SmC *).

【0043】そして、このような液晶を用いた液晶素子
80では、SmC*相への転移の際に一対の基板間へ、
正負いずれかのDC電圧を印加することで、2つの層方
向のうち一方の層方向のみに揃え、即ち平均一軸配向処
理軸とスメクティック層法線方向のずれ方向が一定とな
るようにし、電圧無印加の状態で液晶分子仮想コーンエ
ッジの内側に安定化させ、そのメモリ性を消失させたS
mC*相の配向状態を得ている。
In the liquid crystal element 80 using such a liquid crystal, a transition between the pair of substrates occurs during the transition to the SmC * phase.
By applying either positive or negative DC voltage, it is aligned in only one of the two layer directions, that is, the deviation direction between the average uniaxial orientation processing axis and the normal direction of the smectic layer is constant, and no voltage is applied. In the added state, the liquid crystal molecule is stabilized inside the virtual cone edge, and its memory property is lost.
The orientation state of the mC * phase is obtained.

【0044】また、液晶材料は相転移系列が、高温側よ
り、等方性液体相(ISO)−コレステリック相(C
h)−カイラルスメクティックC相又は等方性液体相
(ISO)−カイラルスメクティックC相であるものが
好ましい。以下に本発明で用いられる液晶組成物を構成
する好ましい化合物の具体例を(1)〜(4)に示す。
Further, the liquid crystal material has a phase transition series in which the isotropic liquid phase (ISO) -cholesteric phase (C
h) -Chiral smectic C phase or isotropic liquid phase (ISO) -chiral smectic C phase is preferred. Hereinafter, specific examples of preferable compounds constituting the liquid crystal composition used in the present invention are shown in (1) to (4).

【0045】[0045]

【化1】 R1,R2:炭素原子数が1〜20である置換基を有し
ていてもよい直鎖または分岐状のアルキル基 X1,X2:単結合、O、COO、OOC Y1,Y2,Y3,Y4:HまたはF n:0または1
Embedded image R1, R2: a linear or branched alkyl group which may have a substituent having 1 to 20 carbon atoms X1, X2: single bond, O, COO, OOC Y1, Y2, Y3, Y4: H or F n: 0 or 1

【0046】[0046]

【化2】 R1,R2:炭素原子数が1〜20である置換基を有し
ていてもよい直鎖または分岐状のアルキル基 X1,X2:単結合、O、COO、OOC Y1,Y2,Y3,Y4:HまたはF
Embedded image R1, R2: a linear or branched alkyl group which may have a substituent having 1 to 20 carbon atoms X1, X2: single bond, O, COO, OOC Y1, Y2, Y3, Y4: H or F

【0047】[0047]

【化3】 R1,R2:炭素原子数が1〜20である置換基を有し
ていてもよい直鎖または分岐状のアルキル基 X1,X2:単結合、O、COO、OOC Y1,Y2,Y3,Y4:HまたはF
Embedded image R1, R2: a linear or branched alkyl group which may have a substituent having 1 to 20 carbon atoms X1, X2: single bond, O, COO, OOC Y1, Y2, Y3, Y4: H or F

【0048】[0048]

【化4】 R1,R2:炭素原子数が1〜20である置換基を有し
ていてもよい直鎖または分岐状のアルキル基 X1,X2:単結合、O、COO、OOC Y1,Y2,Y3,Y4:HまたはF
Embedded image R1, R2: a linear or branched alkyl group which may have a substituent having 1 to 20 carbon atoms X1, X2: single bond, O, COO, OOC Y1, Y2, Y3, Y4: H or F

【0049】ところで、本実施の形態に係る液晶装置7
0においては、図1に示す液晶素子80に対して階調信
号を供給する駆動回路を設け、既述したような電圧の印
加により液晶の平均分子軸の単安定位置からの連続的な
チルト角度の変化及び液晶素子80からの出射光量が連
続的に変化する特性を利用し、階調表示を行うように構
成している。
The liquid crystal device 7 according to the present embodiment
At 0, a drive circuit for supplying a gradation signal to the liquid crystal element 80 shown in FIG. 1 is provided, and a continuous tilt angle from the monostable position of the average molecular axis of the liquid crystal by applying a voltage as described above. And a characteristic in which the amount of light emitted from the liquid crystal element 80 continuously changes is used to perform gradation display.

【0050】例えば、液晶素子80の一方の基板として
既述したようなTFT等を備えたアクティブマトリクス
基板を用い、駆動回路で振幅変調によるアクティブマト
リクス駆動を行うことでアナログ階調表示を可能として
いる。
For example, by using an active matrix substrate provided with a TFT or the like as described above as one substrate of the liquid crystal element 80 and performing active matrix driving by amplitude modulation with a drive circuit, analog gray scale display is possible. .

【0051】次に、図2〜図4を用いてこのようなアク
ティブマトリクス基板を用いた階調表示について説明す
る。
Next, a gray scale display using such an active matrix substrate will be described with reference to FIGS.

【0052】図2は、液晶素子80の一方の基板(アク
ティブマトリクス基板)の構成を模式的に示した図であ
り、同図に示すように、液晶素子に相当するパネル部9
0において、駆動手段である走査信号ドライバ91に連
結した走査線に相当する水平方向のゲート線G1,G2
…,G5と、駆動手段である情報信号ドライバ92に連
結した情報信号線に相当する上下方向のソース線S1,
S2…,S5とが互いに絶縁された状態で直交するよう
に設けられている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of one substrate (active matrix substrate) of the liquid crystal element 80. As shown in FIG.
0, horizontal gate lines G1 and G2 corresponding to the scanning lines connected to the scanning signal driver 91 as the driving means.
, G5 and a vertical source line S1, corresponding to an information signal line connected to an information signal driver 92 as a driving means.
, S5 are provided so as to be orthogonal to each other while being insulated from each other.

【0053】さらに、これらゲート線G1,G2…,G
5及びソース線S1,S2…,S5各交点の画素に対応
してスイッチング素子に相当する薄膜トランジスタ(T
FT)94及び画素電極95が設けられている(同図で
は簡略化のため5×5画素の領域のみを示す)。なおス
イッチング素子として、TFTの他、MIM素子を用い
ることもできる。
Further, these gate lines G1, G2,.
, S5, and source lines S1, S2,..., S5.
FT) 94 and a pixel electrode 95 are provided (only the area of 5 × 5 pixels is shown in the figure for simplicity). As a switching element, an MIM element can be used in addition to a TFT.

【0054】また、ゲート線G1,G2…,G5はTF
T94のゲート電極(図示せず)に接続され、ソース線
S1,S2…,S5はTFT94のソース電極(図示せ
ず)に接続され、画素電極15はTFT94のドレイン
電極(図示せず)に接続されている。
The gate lines G1, G2,.
The source lines S1, S2,..., S5 are connected to the source electrode (not shown) of the TFT 94, and the pixel electrode 15 is connected to the drain electrode (not shown) of the TFT 94. Have been.

【0055】そして、このような構成の基板において、
走査信号ドライバ91によりゲート線G1,G2…,G
5が、例えば線順次に走査選択されてゲート電圧が供給
されると共に、このゲート線G1,G2…,G5の走査
選択に同期して情報信号ドライバ92から、各画素に書
き込む情報に応じた情報信号電圧がソース線S1,S2
…,S5に供給され、TFT94を介して各画素電極1
5に印加される。
Then, in the substrate having such a configuration,
The gate lines G1, G2,.
5 are, for example, line-sequentially scanned and supplied with a gate voltage, and information corresponding to information to be written to each pixel from the information signal driver 92 in synchronization with the scanning selection of the gate lines G1, G2,. The signal voltage is applied to the source lines S1, S2
.., S5, and each pixel electrode 1
5 is applied.

【0056】一方、図3は、図2に示すようなパネル構
成における各画素部分(1ビット分)の断面構造の一例
を示す図であり、同図に示す構造では、TFT94及び
画素電極95を備えるアクティブマトリクス基板20
と、共通電極32を備えた対向基板40との間に、自発
分極を有する液晶層49が挟持され、液晶容量(C1
c)31が構成されている。なお、このアクティブマト
リクス基板20では、TFT94としてアモルファスS
iTFTを用いている。
On the other hand, FIG. 3 is a diagram showing an example of a sectional structure of each pixel portion (for one bit) in the panel configuration as shown in FIG. 2. In the structure shown in FIG. Active matrix substrate 20 provided
And a counter substrate 40 having a common electrode 32, a liquid crystal layer 49 having spontaneous polarization is interposed therebetween, and a liquid crystal capacitor (C1
c) 31 is constituted. In this active matrix substrate 20, an amorphous S
iTFT is used.

【0057】ここで、このTFT94は、ガラス等から
なる基板21上に形成され、図2に示すゲート線G1,
G2…,G5に接続したゲート電極22上に窒化シリコ
ン(SiNx)等の材料からなる絶縁膜(ゲート絶縁
膜)23を介してa−Si層24が設けられており、該
a−Si層24上に、夫々na−Si層25、26を
介してソース電極27、ドレイン電極28が互いに離間
して設けられている。
Here, the TFT 94 is formed on the substrate 21 made of glass or the like, and the gate lines G1 and G1 shown in FIG.
An a-Si layer 24 is provided on a gate electrode 22 connected to G2... G5 via an insulating film (gate insulating film) 23 made of a material such as silicon nitride (SiNx). A source electrode 27 and a drain electrode 28 are provided above each other with n + a-Si layers 25 and 26 interposed therebetween.

【0058】なお、ソース電極27は図2に示すソース
線S1,S2…,S5に接続し、ドレイン電極28はI
TO膜等の透明導電膜からなる画素電極95に接続して
いる。また、TFT94におけるa−Si層24上をチ
ャネル保護膜29が被覆している。さらに、このTFT
94は、該当するゲート線が走査選択された期間におい
てゲート電極22にゲートパルスが印加されオン状態と
なる。
The source electrode 27 is connected to the source lines S1, S2,..., S5 shown in FIG.
It is connected to a pixel electrode 95 made of a transparent conductive film such as a TO film. The channel protection film 29 covers the a-Si layer 24 of the TFT 94. Furthermore, this TFT
Reference numeral 94 denotes an ON state in which a gate pulse is applied to the gate electrode 22 during a period in which the corresponding gate line is selected for scanning.

【0059】一方、アクティブマトリクス基板20にお
いては、画素電極95と、ガラス基板21側に設けられ
た保持容量電極30とによって絶縁膜23(ゲート電極
22上の絶縁膜と連続的に設けられた膜)を挟持した構
造により、保持容量(CS)32が液晶層49と並列の
形で設けられている。なお、この保持容量電極30はそ
の面積が大きい場合、開口率が低下するため、ITO膜
等の透明導電膜により形成される。
On the other hand, in the active matrix substrate 20, the insulating film 23 (the film provided continuously with the insulating film on the gate electrode 22) is formed by the pixel electrode 95 and the storage capacitor electrode 30 provided on the glass substrate 21 side. ), The storage capacitor (CS) 32 is provided in parallel with the liquid crystal layer 49. When the area of the storage capacitor electrode 30 is large, the aperture ratio is reduced. Therefore, the storage capacitor electrode 30 is formed of a transparent conductive film such as an ITO film.

【0060】また、アクティブマトリクス基板20のT
FT94及び画素電極95上には液晶49の配向状態を
制御するための、例えばラビング処理等の一軸配向処理
が施された配向膜43aが設けられており、対向基板4
0のガラス基板41上には全面同様の厚みで共通電極4
2及び配向膜43bが積層されている。なお、図2及び
図3に示すようなパネル構成において、アクティブマト
リクス基板20として、多結晶Si(p−Si)TFT
を備えた基板を用いることができる。
The T of the active matrix substrate 20
On the FT 94 and the pixel electrode 95, there is provided an alignment film 43 a which has been subjected to a uniaxial alignment process such as a rubbing process for controlling the alignment state of the liquid crystal 49.
0 on the glass substrate 41 having the same thickness as the common electrode 4 on the entire surface.
2 and an alignment film 43b. In the panel configuration shown in FIGS. 2 and 3, a polycrystalline Si (p-Si) TFT is used as the active matrix substrate 20.
Can be used.

【0061】次に、図4及び図5を参照して上記構造の
液晶素子における特性を利用したアクティブマトリクス
駆動について述べる。なお、図4は図3に示すパネルの
画素部分の等価回路を示すものである。また、図5は液
晶素子を駆動する印加電圧及び光学応答を示す図であ
る。
Next, an active matrix drive utilizing the characteristics of the liquid crystal device having the above structure will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows an equivalent circuit of a pixel portion of the panel shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing an applied voltage and an optical response for driving the liquid crystal element.

【0062】ところで、本実施の形態におけるアクティ
ブマトリクス駆動では、例えば一画素においてある情報
を表示するための期間(1フレーム)を複数のフィール
ド(例えば図5に示す1F及び2F)に分割し、これら
2フィールドにおいて平均的に所定の情報に応じた出射
光量を得るようにしている。
In the active matrix driving according to the present embodiment, for example, a period (one frame) for displaying certain information in one pixel is divided into a plurality of fields (for example, 1F and 2F shown in FIG. 5). In two fields, an output light amount according to predetermined information is obtained on average.

【0063】以下、液晶層49が一方の極性の電圧印加
で十分な透過光強度であり、逆極性ではそれより小さい
透過光強度である特性を示す場合における2フィールド
に分割された例について説明する。
Hereinafter, an example in which the liquid crystal layer 49 is divided into two fields in a case where the transmission light intensity is sufficient when a voltage of one polarity is applied and the transmission light intensity is smaller when the polarity is opposite, will be described. .

【0064】ここで、図5(a)は、一画素を着目した
際に、当該画素に接統する走査線となる一ゲート線に印
加される電圧を示す。そして、上記構造の液晶素子で
は、既述したように各フィールド毎にゲート線G1,G
2…,G5が、例えば線順次で選択され、一ゲート線に
は選択期間Tonにおいて所定のゲート電圧Vgが印加
され、ゲート電極22に電圧Vgが加わり、TFT94
がオン状態となる。
Here, FIG. 5A shows a voltage applied to one gate line which is a scanning line connected to the pixel when focusing on one pixel. In the liquid crystal element having the above structure, as described above, the gate lines G1, G
, G5 are selected, for example, line-sequentially, a predetermined gate voltage Vg is applied to one gate line during the selection period Ton, a voltage Vg is applied to the gate electrode 22, and a TFT 94 is selected.
Is turned on.

【0065】なお、他のゲート線が選択されている期間
に相当する非選択期間Toffにはゲート電極22に電
圧が加わらずTFT12は高抵抗状態(オフ状態)とな
り、これによりToff毎に所定の同一のゲート線が選
択されてゲート電極22にゲート電圧Vgが印加され
る。
In a non-selection period Toff corresponding to a period in which another gate line is selected, no voltage is applied to the gate electrode 22 and the TFT 12 is in a high resistance state (OFF state). The same gate line is selected and the gate voltage Vg is applied to the gate electrode 22.

【0066】図5(b)は、当該画素の情報信号線(ソ
ース線)に印加される電圧Vsを示す。そして、図5
(a)で示すように各フィールドで選択期間Tonでゲ
ート電極22にゲート電圧が印加された際、これに同期
して当該画素に接続する情報線となるソース線S1,S
2…,S5からソース電極27に、所定のソース電圧
(情報信号電圧)Vs(基準電位を共通電極42の電位
Vcとする)が印加される。
FIG. 5B shows the voltage Vs applied to the information signal line (source line) of the pixel. And FIG.
As shown in (a), when a gate voltage is applied to the gate electrode 22 in the selection period Ton in each field, the source lines S1 and S serving as information lines connected to the pixel are synchronized with the application of the gate voltage.
A predetermined source voltage (information signal voltage) Vs (a reference potential is a potential Vc of the common electrode 42) is applied to the source electrode 27 from S2, S5.

【0067】ここで、1フレームを構成する第一のフィ
ールド(1F)では、当該画素に書込まれる情報、例え
ば用いる液晶に応じた電圧−透過率特性を基に当該画素
で得ようとする光学状態又は表示情報(透過率)に応じ
たレベルVxの正極性のソース電圧(情報信号電圧)が
印加される。
Here, in the first field (1F) constituting one frame, optical information to be obtained in the pixel based on information written in the pixel, for example, voltage-transmittance characteristics according to the liquid crystal used. A positive source voltage (information signal voltage) of level Vx according to the state or display information (transmittance) is applied.

【0068】この時、TFT94がオン状態であるた
め、上記ソース電極27に印加される電圧Vxがドレイ
ン電極28を介して画素電極95に印加され、液晶容量
(C1c)31及び保持容量(Cs)32に充電がなさ
れ、画素電極の電位が情報信号電圧Vxになる。
At this time, since the TFT 94 is in the ON state, the voltage Vx applied to the source electrode 27 is applied to the pixel electrode 95 via the drain electrode 28, and the liquid crystal capacitance (C1c) 31 and the storage capacitance (Cs) 32 is charged, and the potential of the pixel electrode becomes the information signal voltage Vx.

【0069】続いて、当該画素の属するゲート線の非選
択期間ToffおいてTFT94は高抵抗(オフ状態)
となるため、この非選択期間には液晶セル(液晶容量C
1c)31及び保持容量(Cs)32では選択期間To
nで充電された電荷が蓄積された状態を維持し、電圧V
xが保持される。これにより、当該画素における液晶層
49に第1フィールド1Fの期間を通して電圧Vxが印
加され、当該画素の液晶部分ではこの電圧値に応じた光
学状態(透過光量)が得られる。
Subsequently, during the non-selection period Toff of the gate line to which the pixel belongs, the TFT 94 has a high resistance (OFF state).
During this non-selection period, the liquid crystal cell (liquid crystal capacitor C
1c) 31 and the storage capacitor (Cs) 32 in the selection period To
n while maintaining the state where the charge charged at
x is retained. As a result, the voltage Vx is applied to the liquid crystal layer 49 in the pixel throughout the first field 1F, and an optical state (transmitted light amount) corresponding to this voltage value is obtained in the liquid crystal portion of the pixel.

【0070】一方、このとき液晶の応答速度がゲートオ
ン期間より遅い場合、液晶セル(液晶容量C1c)31
及び保持容量(Cs)32に充電が完了し、ゲートがオ
フされた非選択期間にスイッチングが開始される。そし
て、このような場合は自発分極の反転によって充電され
た電荷が相殺され、図5(c)のように液晶層49に印
加される電圧値VpixがVxより小さいVx’という
値を取る。
On the other hand, at this time, if the response speed of the liquid crystal is slower than the gate-on period, the liquid crystal cell (liquid crystal capacitor C1c) 31
Then, the charging of the storage capacitor (Cs) 32 is completed, and switching is started in the non-selection period in which the gate is turned off. In such a case, the charged electric charge is canceled by the reversal of the spontaneous polarization, and the voltage value Vpix applied to the liquid crystal layer 49 takes a value of Vx ′ smaller than Vx as shown in FIG.

【0071】次に、第二のフィールド(2F)の選択期
間Tonでは、第一のフィールド1Fとは極性が逆で実
質的に同様の電圧値Vxを有するソース電圧(−Vx)
がソース電極27に印加される。この時、TFT94が
オン状態であり、画素電極95に電圧−Vxが印加され
て、液晶容量(C1c)31及び保持容量(Cs)32
に充電がなされ、画素電極の電位が情報信号電圧−Vx
になる。
Next, in the selection period Ton of the second field (2F), the source voltage (-Vx) having the polarity opposite to that of the first field 1F and having substantially the same voltage value Vx.
Is applied to the source electrode 27. At this time, the TFT 94 is in the ON state, the voltage −Vx is applied to the pixel electrode 95, and the liquid crystal capacitance (C 1 c) 31 and the storage capacitance (Cs) 32
And the potential of the pixel electrode is changed to the information signal voltage −Vx.
become.

【0072】続いて、非選択期間ToffにおいてTF
T94は高抵抗(オフ状態)となるため、この非選択期
間には、液晶セル(液晶容量C1c)31及び保持容量
(Cs)32では選択期間Tonで充電された電荷が蓄
積された状態を維持し、電圧−Vxが保持される。
Subsequently, during the non-selection period Toff, TF
Since T94 has a high resistance (OFF state), during this non-selection period, the liquid crystal cell (liquid crystal capacitance C1c) 31 and the storage capacitance (Cs) 32 maintain the state where the charges charged during the selection period Ton are accumulated. Then, the voltage -Vx is maintained.

【0073】そして、当該画素における液晶層49に第
2のフィールド2F期間を通して電圧−Vxが印加さ
れ、当該画素ではこの電圧値に応じた光学状態(出射光
量)が得られる。このときも同様に液晶の応答速度がゲ
ートオン期間より遅い場合、液晶セル(液晶容量C1
c)31及び保持容量(Cs)32に充電が完了し、ゲ
ートがオフされた非選択期間にスイッチングが開始され
る。
Then, the voltage -Vx is applied to the liquid crystal layer 49 in the pixel throughout the second field 2F, and the pixel obtains an optical state (light emission amount) corresponding to the voltage value. At this time, similarly, when the response speed of the liquid crystal is lower than the gate-on period, the liquid crystal cell (liquid crystal capacitance C1
c) The charging of 31 and the storage capacitor (Cs) 32 is completed, and switching is started during the non-selection period in which the gate is turned off.

【0074】このような場合は自発分極の反転によって
充電された電荷が相殺され、図5(c)のように液晶層
49に印加される電圧値Vpixが−Vxより小さい−
VX’という値を取る。
In such a case, the charged electric charge is canceled by the reversal of the spontaneous polarization, and the voltage value Vpix applied to the liquid crystal layer 49 is smaller than -Vx as shown in FIG.
Take the value VX '.

【0075】一方、(d)に示すように第一フィールド
1Fでは、Vxに応じた階調表示状態(出射光量)が得
られ、第二フィールド2Fでは、−Vx’に応じた階調
表示状態が得られるが、実際にはわずか透過光量の変化
しか得られず、透過光量はTxより小さく、0レベルに
近いTyとなる。
On the other hand, as shown in (d), in the first field 1F, a gradation display state (light emission amount) according to Vx is obtained, and in the second field 2F, a gradation display state according to -Vx '. However, in practice, only a slight change in the amount of transmitted light is obtained, and the amount of transmitted light is smaller than Tx and becomes Ty close to the 0 level.

【0076】ところで、このようなアクティブマトリク
ス駆動では、カイラルスメクティック相を示す液晶を用
いた場合、良好な高速応答性に基づいた階調表示が可能
となると同時に一画素で、あるレベルの階調表示を、高
い透過光量を得る第一フィールド1Fと低い透過光量を
得る第二フィールド2Fに分割して連続的に行うため、
時間開口率が50%以下となり人間の目の感じる動画高
速応答特性も良好になる。また、第二フィールド2Fに
おいては液晶分子の若干のスイッチング動作により完全
に透過光量が0にはならないので、フレーム期間全体で
の人間の目に感じる輝度は確保される。
In such active matrix driving, when a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is used, gradation display based on good high-speed response can be performed, and at the same time, a certain level of gradation display can be performed with one pixel. Is divided into a first field 1F for obtaining a high transmitted light amount and a second field 2F for obtaining a low transmitted light amount, and is continuously performed.
The time aperture ratio becomes 50% or less, and the moving image high-speed response characteristic perceived by human eyes is also improved. Further, in the second field 2F, the transmitted light amount does not become completely zero due to the slight switching operation of the liquid crystal molecules, so that the brightness perceived by human eyes during the entire frame period is secured.

【0077】更に、第一及び第二フィールド1F,2F
で同様のレベルの電圧が極性反転して液晶層49に印加
されるため、液晶層49に実際に印加される電圧が交流
化され液晶の劣化が防止される。
Further, the first and second fields 1F, 2F
Since the voltage at the same level is inverted and applied to the liquid crystal layer 49, the voltage actually applied to the liquid crystal layer 49 is converted into an alternating current, thereby preventing the deterioration of the liquid crystal.

【0078】このように、上記のアクティブマトリクス
駆動では、2フィールドからなる1フレーム全体ではT
xとTyを平均した透過光量が得られるため、情報信号
電圧Vsについては、実際に当該フレームで当該画素で
得ようとする画像情報(階調情報)に応じて、所定のレ
ベルだけ大きな透過光量を得ることのできる電圧値を選
択して印加するようにすれば、第一フィールド1Fにお
いて所望の階調状態より高いレベル透過光量での階調状
態を表示することもできる。
As described above, in the above-described active matrix driving, T is applied to the entire frame composed of two fields.
Since the transmitted light amount obtained by averaging x and Ty is obtained, the transmitted light amount of the information signal voltage Vs is increased by a predetermined level according to the image information (gradation information) to be actually obtained by the pixel in the frame. By selecting and applying a voltage value capable of obtaining a gray level, it is possible to display a gray scale state with a higher level of transmitted light than a desired gray scale state in the first field 1F.

【0079】なお、このアクティブマトリクス駆動によ
る階調表示は、図1に示すような透光性の基板81a,
81bと、一対の偏光板とを有し、不図示のバックライ
トにより一方の基板側から入射された光を変調し、他方
側に出射するタイプの透過型液晶素子のみならず、少な
くとも一方の基板に偏光板を設けた反射型液晶素子、即
ち基板81a,81bのいずれか一方の側に反射板を設
けるかあるいは一方の基板自体又は基板に設ける部材と
して反射性の材料を用いて、入射光及び反射光を変調
し、入射側と同様の側に光を出射するタイプの素子にも
適用することができる。
The gray scale display by the active matrix drive is performed by using a light-transmitting substrate 81a as shown in FIG.
81b and a pair of polarizing plates, not only a transmissive liquid crystal element of a type that modulates light incident from one substrate side by a backlight (not shown) and emits the light to the other side, but also at least one substrate A reflective liquid crystal element having a polarizing plate provided thereon, that is, a reflective plate is provided on one of the substrates 81a and 81b, or a reflective material is used as one of the substrates themselves or a member provided on the substrate. The present invention can also be applied to an element of a type that modulates reflected light and emits light to the same side as the incident side.

【0080】また、基板81a,81bの一方に少なく
ともR,G,Bのカラーフィルタを設けたカラー液晶素
子にも適用することができる。さらに、光源として、
R,G,Bの光源を順次切り換えることで、時分割によ
る混色を利用してフルカラー表示させる方法を用いるこ
ともできる。
The present invention can also be applied to a color liquid crystal element in which at least one of R, G and B color filters is provided on one of the substrates 81a and 81b. Furthermore, as a light source,
By sequentially switching the R, G, and B light sources, a method of performing full-color display using color mixture by time division can be used.

【0081】ところで、既述したように、従来の先願素
子おいてはC1、C2配向あるいはストライプテクスチ
ャーを示す配向が用いられてきたが、これらのうちC
1、C2配向はパネル面内のスイッチング特性のムラを
回避することが困難であり、ストライプテクスチャーを
示す配向はパネル面内でのスイッチング特性ムラは観測
されないものの十分高いコントラストを実現することが
本質的に困難な配向状態であった。
By the way, as described above, in the prior-art element of the prior art, the C1 and C2 orientations or the orientation showing a stripe texture have been used.
1. C2 orientation makes it difficult to avoid unevenness in switching characteristics in the panel plane, and orientation exhibiting a striped texture essentially realizes a sufficiently high contrast although switching characteristic unevenness in the panel plane is not observed. The alignment state was difficult.

【0082】そこで、本発明においては、液晶素子では
少なくとも一方の基板のプレチルト角が4°以上という
先願素子と比較すると、やや高めのプレチルト角の基板
を用いると共に一対の基板をアンチパラレル、即ち一対
の基板を、ラビング方向が平行で、かつ向きが反対とな
るように組み合わせ、さらに使用の際には液晶の有する
自発分極値をPs、液晶素子に印加する実効値電界をE
rmsとしたとき、少なくとも所定時間以上(1秒以
上) Ps・Erms>15[(nC/cm)・(V/u
m)]となる外部電圧を印加するようにしている。
Therefore, in the present invention, a liquid crystal element uses a substrate having a slightly higher pretilt angle as compared with the prior application element in which at least one of the substrates has a pretilt angle of 4 ° or more, and a pair of substrates is anti-parallel, that is, A pair of substrates are combined so that the rubbing directions are parallel and opposite to each other. In use, the spontaneous polarization value of the liquid crystal is Ps, and the effective value electric field applied to the liquid crystal element is Es.
rms, at least a predetermined time (1 second or more) Ps · Erms> 15 [(nC / cm 2 ) · (V / u
m)] is applied.

【0083】そして、このように一対の基板をアンチパ
ラレルに組み合わせ、かつ少なくとも所定時間以上Ps
・Erms>15[(nC/cm)・(V/um)]
となる外部電圧を印加することにより、パネル面内にお
けるスイッチング特性のムラが無いこと及び高いコント
ラスト比を両立させることが可能となる。
Then, the pair of substrates is combined in an anti-parallel manner, and at least a predetermined time Ps
Erms> 15 [(nC / cm 2 ) · (V / um)]
By applying the external voltage, it is possible to achieve both the non-uniformity of the switching characteristics in the panel surface and the high contrast ratio.

【0084】なお、本発明におけるプレチルト角とは、
用いる液晶材料がCh相を有する場合には、Ch相の下
限温度におけるプレチルト角であり、Ch相を有さない
場合にはSmC*相の上限温度におけるプレチルト角で
ある。これは、降温過程において初めて層構造が形成さ
れる際の層傾斜角に影響を及ぼすプレチルト角の値が最
も重要であるからである。
The pretilt angle in the present invention is
When the liquid crystal material used has a Ch phase, the pretilt angle at the lower limit temperature of the Ch phase is used, and when the liquid crystal material has no Ch phase, the pretilt angle at the upper limit temperature of the SmC * phase is used. This is because the value of the pretilt angle that affects the layer inclination angle when the layer structure is formed for the first time in the temperature lowering process is most important.

【0085】また、上記温度での測定が困難な場合で、
かつプレチルト角の温度依存性が無いあるいは極めて少
ないことが確認されている場合には、他の任意の温度に
て測定してもかまわない。あるいは類似の組成比を有す
る液晶材料を用意し、その液晶のCh相あるいはSmA
相におけるプレチルト角にて代用することも可能であ
る。
In the case where the measurement at the above temperature is difficult,
If it is confirmed that the temperature dependency of the pretilt angle is not or extremely small, the measurement may be performed at any other temperature. Alternatively, a liquid crystal material having a similar composition ratio is prepared, and the Ch phase or SmA of the liquid crystal is prepared.
It is also possible to substitute the pretilt angle in the phase.

【0086】なお、このプレチルト角はクリスタルロー
テーション法Opn.J.Appl.Phys,Vo.
119(1980)No.10.Short Note
s2013)によって求められる。ここで、このクリス
タルローテーション法における測定用のセルは上下基板
界面の液晶の傾きが平行且つ同一の向き(ラビング処理
軸が平行且つ逆向き:アンチパラレル)になるように二
枚の基板を貼り合わせて作製される。
The pretilt angle is determined by the crystal rotation method Opn. J. Appl. Phys, Vo.
119 (1980) No. 10. Short Note
s2013). Here, two substrates are bonded to each other in the cell for measurement in the crystal rotation method such that the inclination of the liquid crystal at the interface between the upper and lower substrates is parallel and in the same direction (rubbing axes are parallel and opposite directions: anti-parallel). Produced.

【0087】そして、このクリスタルローテーション法
における測定手順は、液晶セルを上下基板に垂直且つ配
向処理軸(ラビング軸)を含む面で回転させながら、回
転軸と450の角度をなす備光面を持つヘリウム・ネオ
ンレーザ光を回転軸に垂直な方向から照射し、その反対
側で入射偏光面と平行な透過軸を持つ偏光板を通してフ
ォトダイオードで透過光強度を測定する。
In the measurement procedure in the crystal rotation method, the liquid crystal cell is rotated on a plane perpendicular to the upper and lower substrates and including the alignment processing axis (rubbing axis), and has a light-supplying surface that forms an angle of 450 with the rotation axis. A helium-neon laser beam is irradiated from a direction perpendicular to the rotation axis, and the transmitted light intensity is measured by a photodiode through a polarizing plate having a transmission axis parallel to the incident polarization plane on the opposite side.

【0088】そして、干渉によってできた透過光強度の
スペクトルに対し、理論曲線、数式1、2とフィッティ
ングを行うシミュレーションによりプレチルト角αを求
めることができる。
Then, the pretilt angle α can be obtained by performing a simulation by fitting the spectrum of the transmitted light intensity generated by the interference with a theoretical curve, equations (1) and (2).

【0089】[0089]

【数1】 :常光屈折率 N:異常光屈折率 φ :液晶パネルの回転角 T(φ):透過光強度 d :セル厚 λ :入射光の波長(Equation 1) N 0 : ordinary light refractive index N e : extraordinary light refractive index φ: rotation angle of liquid crystal panel T (φ): transmitted light intensity d: cell thickness λ: wavelength of incident light

【0090】[0090]

【数2】 (Equation 2)

【0091】次に、このようにして高いプレチルト角の
基板を用い、且つアンチパラレルのラビング条件とした
場合における層構造形成モデルについて、従来例と比較
して説明する。
Next, a layer structure forming model when a substrate having a high pretilt angle is used and antiparallel rubbing conditions are used will be described in comparison with a conventional example.

【0092】従来の低プレチルト基板を用いたセルにお
ける層構造は、スメクティック相へと相転移した直後
(層が形成された直後の状態)においてはブックシェル
フ構造が形成されていると考えられる。その後、降温過
程を経るにつれ層間隔が減少し、層が基板法線方向から
傾いた構造へと変化する。このときシェブロン構造とな
った場合にはC1あるいはC2配向が形成される。
It is considered that the bookshelf structure is formed in the cell structure using the conventional low pretilt substrate immediately after the phase transition to the smectic phase (immediately after the layer is formed). Thereafter, as the temperature goes down, the layer interval decreases, and the layer changes to a structure inclined from the normal direction of the substrate. At this time, in the case of a chevron structure, C1 or C2 orientation is formed.

【0093】一方、特願平11−84639号に記載さ
れている先願素子においては、配向規制力を適宜調整す
ることによって、ストライプテクスチャーを形成させ、
層構造としては斜めブックシェルフ構造となっている。
この場合も、おそらくCh−SmC*相転移直後はブッ
クシェルフ構造を形成してはいるものの、配向規制力が
ある所定の範囲内にある場合は、降温過程において層間
隔が減少し、層が基板法線方向から傾いた構造へと変化
する際に、シェブロンではなく斜めブックシェルフ構造
を形成するものと思われる。その際の、層傾斜角の変化
の過程において生じる層構造の微妙な不均一性がストラ
イプテクスチャーとして観測されるものと考えられる。
On the other hand, in the prior application element described in Japanese Patent Application No. 11-84639, a stripe texture is formed by appropriately adjusting the alignment regulating force.
The layer structure has an oblique bookshelf structure.
Also in this case, although a bookshelf structure is probably formed immediately after the Ch-SmC * phase transition, if the orientation control force is within a predetermined range, the layer interval decreases in the temperature lowering process and the layer becomes a substrate. When changing from a normal direction to an inclined structure, it is thought that an oblique bookshelf structure is formed instead of a chevron. At this time, it is considered that a subtle non-uniformity of the layer structure generated in the process of changing the layer tilt angle is observed as a stripe texture.

【0094】一方、本発明における液晶素子のように、
やや高めのプレチルト角の基板を用い、且つアンチパラ
レルのラビング条件とした場合における層構造モデルで
は、スメクティック相へと相転移した直後(層が形成さ
れた直後の状態)から、すでに層は斜めブックシェルフ
構造を形成することが容易に推察できる。
On the other hand, like the liquid crystal element of the present invention,
In the case of a layer structure model using a substrate with a slightly higher pretilt angle and antiparallel rubbing conditions, the layer is already in an oblique book form immediately after the phase transition to the smectic phase (immediately after the layer is formed). It can be easily inferred that a shelf structure is formed.

【0095】即ち、相転移の初期の段階から斜めブック
シェルフ構造を形成しているため、先願素子における斜
めブックシェルフ構造と比較して、そもそも層構造の不
均一性が発生しづらい形態と考えられ、ストライプテク
スチャーは発生しづらいと考えられる。
That is, since the oblique bookshelf structure is formed from the initial stage of the phase transition, it is considered that the layer structure is less likely to cause nonuniformity in the first place as compared with the oblique bookshelf structure in the prior application. It is considered that the stripe texture is hardly generated.

【0096】しかしながら実際に液晶素子を作製してみ
ると、当然液晶材料の種類によりストライプテクスチャ
ーが観測される場合がある。そこで、こうした液晶素子
に対し、外部電場として、 Ps・Erms>15[(nC/cm)・V/u
m)] となる外部電圧を、少なくとも1秒以上印加することに
よってストライプテクスチャーが消滅することが発見さ
れた。これは降温過程において一旦乱れた層構造が外部
電圧を印加することよって再び修復され、均一な層構造
が得られたものと考えられる。
However, when a liquid crystal element is actually manufactured, a stripe texture may be naturally observed depending on the type of liquid crystal material. Therefore, for such a liquid crystal element, as an external electric field, Ps · Erms> 15 [(nC / cm 2 ) · V / u
m)], it was found that the stripe texture disappeared when an external voltage of at least 1 second was applied. This is presumably because the layer structure that was once disturbed in the temperature decreasing process was restored again by applying an external voltage, and a uniform layer structure was obtained.

【0097】そしてこうした外部電圧印加処理(強電界
処理)を、例えば当該液晶素子を用いた液晶装置におい
て、電源オン直後から実際に画像が表示されるまでのス
タートアップ期間、或いは電源をオンした後一定時間を
経た後の、所謂スクリーンセーバー期間中、或いはその
両方において行うよう駆動波形を適宜設定することによ
り、安定した素子特性を得ることが出来る。
The external voltage application processing (strong electric field processing) is performed, for example, in a liquid crystal device using the liquid crystal element, during a startup period from immediately after the power is turned on until an image is actually displayed, or a fixed time after the power is turned on. Stable element characteristics can be obtained by appropriately setting the drive waveform to be performed during a so-called screen saver period after a lapse of time or both.

【0098】なお、この外部電圧印加処理の際に外部光
源を点灯させていると、処理中の画像(例えば画面全体
が白表示される画像)が強制的に表示されることとな
り、ユーザーが不快感を覚えるおそれがあることから、
処理期間中は外部光源を実質的に消灯させることが好ま
しい。
If the external light source is turned on during this external voltage application processing, the image being processed (for example, an image in which the entire screen is displayed in white) is forcibly displayed, and the user is inconvenienced. Because there is a risk of pleasure,
Preferably, the external light source is substantially turned off during the processing period.

【0099】つまり、例えば一旦均一な層構造が得られ
たとしても高温と低温の温度サイクルを繰り返す間に、
上述のような層間隔変化による層構造の乱れが生じスト
ライプテクスチャーが発生する可能性があるが、駆動時
等に、このような外部電圧印加処理が行われるような駆
動波形とすることにより、温度履歴を受けた後も再び均
一な層構造へと修復させることが出来る。
That is, for example, even if a uniform layer structure is obtained, the temperature cycle between high and low temperatures is repeated.
There is a possibility that the layer structure is disturbed due to the change in the layer interval as described above and a striped texture is generated. Even after receiving the history, it can be restored to a uniform layer structure again.

【0100】なおこのとき、プレチルト角が4°未満と
低い値であった場合には外部電場によってもこうした修
復効果は得られなかった。つまり、あらかじめそもそも
の層構造の不均一性が発生しづらい形態となるような構
成とする事が重要であると考えられる。
At this time, when the pretilt angle was as low as less than 4 °, such a restoring effect could not be obtained even by an external electric field. In other words, it is considered important to make a configuration in which unevenness of the layer structure is unlikely to occur in the first place.

【0101】このように、アンチパラレルで4°以上の
プレチルト角を有するセルに対し、Ps・Ems>15
[(nC/cm)・(V/um)]となる外部電圧
を、少なくとも所定時間(1秒)以上印加することによ
り、配向欠陥をなくすことができ、これによりパネル面
内におけるマイクロドメインの生成を伴わないムラのな
いスイッチング特性を有すると共に、高いコントラスト
比を両立させることができる。なお、このような外部電
圧印加処理は、液晶装置に設けられた制御装置による制
御により行われる。
Thus, for a cell having a pretilt angle of 4 ° or more in anti-parallel, Ps · Ems> 15
By applying an external voltage of [(nC / cm 2 ) · (V / um)] for at least a predetermined time (1 second), alignment defects can be eliminated. It has switching characteristics without generation without generation and can achieve both high contrast ratio. Note that such an external voltage application process is performed under the control of a control device provided in the liquid crystal device.

【0102】次に、本実施の形態の実施例及び比較例に
ついて説明する。
Next, examples of this embodiment and comparative examples will be described.

【0103】まず、比較例について説明する。First, a comparative example will be described.

【0104】(液晶組成物の調製)下記液晶性化合物を
混合して液晶組成物LC−1を調製した。構造式に併記
した数値は混合の際の重量比率である。
(Preparation of Liquid Crystal Composition) A liquid crystal composition LC-1 was prepared by mixing the following liquid crystal compounds. The numerical values described in the structural formula are weight ratios at the time of mixing.

【0105】[0105]

【化5】 Embedded image

【0106】上記液晶組成物LC−1の物性パラメータ
を以下に示す。 相転移温度(℃) :ISO(86.3)Ch(6
1.2)SmC*(−7.2)Cry 自発分極(30℃):Ps=2.9nC/cm コーン角(30℃):Θ=23.3°(1000Hz,
±12.5V,Cellgap=1.4μm) δ(30℃) :21.6° SmC*相でのらせんピッチ(30℃):20μm以上
Physical parameters of the liquid crystal composition LC-1
Is shown below. Phase transition temperature (° C.): ISO (86.3) Ch (6
1.2) SmC * (− 7.2) Cry spontaneous polarization (30 ° C.): Ps = 2.9 nC / cm2  Cone angle (30 ° C.): Θ = 23.3 ° (1000 Hz,
± 12.5 V, Cellgap = 1.4 μm) δ (30 ° C.): 21.6 ° Spiral pitch in SmC * phase (30 ° C.): 20 μm or more

【0107】(液晶セルの作製)透明電極として700
ÅのITO膜が形成された厚さ1.1mmの一対のガラ
ス基板を用意した。そして、この基板の透明電極上に市
販のTFT用配向膜SE7992(日産化学社製)をス
ピンコート法により塗布し、その後、80℃5分間の前
乾燥を行なった後、200℃で1時間加熱焼成を施し、
膜厚50Åのポリイミド被膜を形成した。
(Preparation of Liquid Crystal Cell) 700
A pair of glass substrates having a thickness of 1.1 mm on which the ITO film was formed was prepared. Then, a commercially available TFT alignment film SE7992 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is applied on the transparent electrode of this substrate by a spin coating method, followed by pre-drying at 80 ° C. for 5 minutes, and then heating at 200 ° C. for 1 hour. Firing,
A polyimide film having a thickness of 50 ° was formed.

【0108】次に、この基板上のポリイミド膜に対して
それぞれ一軸配向処理としてナイロン布によるラビング
処理を施した。ここで、このラビング処理条件は、径1
0mのロールにナイロン(NF−77/帝人製)を貼り
合わせたラビングロールを用い、押し込み量0.3m
m、送り速度10cm/sec、回転数1000rp
m、送り回数4回とした。
Next, the polyimide film on the substrate was subjected to a rubbing treatment with a nylon cloth as a uniaxial orientation treatment. Here, the rubbing treatment conditions are as follows:
Using a rubbing roll in which nylon (NF-77 / manufactured by Teijin) is bonded to a 0 m roll, the pushing amount is 0.3 m.
m, feed speed 10 cm / sec, rotation speed 1000 rpm
m and the number of times of feeding was 4.

【0109】次に、一方の基板上にスペーサとして平均
粒径1.5μmのシリカビーズを散布し、各基板のラビ
ング処理方向が互いに反平行(アンチパラレル)となる
ように対向させ、均一なセルギャップのセル(単画素の
空セルA)を形成した。
Next, silica beads having an average particle size of 1.5 μm were scattered as spacers on one of the substrates, and the rubbing directions of the substrates were opposed to each other so as to be antiparallel to each other. A cell with a gap (an empty cell A of a single pixel) was formed.

【0110】(プレチルト角評価用セルの作製)上記空
セルと同一の条件で作製した基板を用意し、平均粒径9
μmのシリカビーズを散布し、各基板のラビング処理方
向が互いに反平行(アンチパラレル)となるように対向
させ、均一なセルギャップのセル(単画素の空セル)を
形成した。この空セルに上記LC−1を注入し、62℃
(Ch相)に昇温して既述したクリスタルローテーショ
ン法にてプレチルト角を測定した。その結果、プレチル
ト角は2.0°であった。
(Preparation of Cell for Evaluation of Pretilt Angle) A substrate prepared under the same conditions as the above empty cell was prepared, and an average particle size of 9 was prepared.
μm silica beads were scattered, and the rubbing directions of the substrates were opposed to each other so as to be antiparallel (anti-parallel) to form cells with uniform cell gaps (empty cells of a single pixel). The above LC-1 was injected into this empty cell,
The temperature was raised to (Ch phase), and the pretilt angle was measured by the crystal rotation method described above. As a result, the pretilt angle was 2.0 °.

【0111】また、上記のプロセスで作製した単画素の
空セルAに液晶組成物LC−1をCh相の温度で注入
し、液晶をカイラルスメクティック液晶相を示す温度ま
で冷却し、この冷却の際、Ch−SmC*相転移前後に
おいて、−5Vのオフセット電圧(直流電圧)を印加し
て冷却を行う処理を施し、サンプルAを作製した。かか
るサンプルAについて、下記の項目についての評価を行
った。
The liquid crystal composition LC-1 was injected into the empty cell A of the single pixel produced by the above process at the temperature of the Ch phase, and the liquid crystal was cooled to a temperature showing a chiral smectic liquid crystal phase. , Before and after the Ch-SmC * phase transition, a cooling process was performed by applying an offset voltage (DC voltage) of -5 V to produce Sample A. For the sample A, the following items were evaluated.

【0112】1.配向状態 サンプルAの液晶の配向状態について偏光顕微鏡観察を
行なった。その結果、室温(30℃)では、電圧無印加
の状態で、セル全面でストライプ状のテクスチャーが形
成されていることが分かった。このストライプテクスチ
ャーの平均長手方向と、一軸配向処理方向とがなす角を
測定すると約3°であった。また、それぞれのストライ
プテクスチャーについてさらに詳細な観察を行なったと
ころ、それぞれのストライプ状の領域で最暗軸が微妙に
異なっており、最暗軸の分布としては約4°の幅を持っ
て存在していることがわかった。また、層法線方向はセ
ル全面で一方向にそろっていた。
1. Orientation State The orientation state of the liquid crystal of Sample A was observed with a polarizing microscope. As a result, it was found that at room temperature (30 ° C.), a striped texture was formed on the entire surface of the cell in the state where no voltage was applied. The angle formed between the average longitudinal direction of the stripe texture and the direction of the uniaxial orientation treatment was about 3 °. In addition, a more detailed observation of each stripe texture revealed that the darkest axis was slightly different in each stripe region, and the darkest axis distribution had a width of about 4 °. I understood that. The layer normal direction was uniform in one direction over the entire surface of the cell.

【0113】2.矩形波印加による光学応答 サンプルAについて、セルをクロスニコル下でフォトマ
ルチプライヤー付き偏光顕微鏡に、偏光軸を電圧無印加
状態で暗視野となるように配置し、60Hz(±5V)
の矩形波電圧を印加して電圧を変化させながら光学レベ
ルを測定した。
[0113] 2. Optical response by rectangular wave application For sample A, the cell was placed in a polarizing microscope equipped with a photomultiplier under crossed Nicols such that the polarization axis was in a dark field with no voltage applied, and 60 Hz (± 5 V).
And the optical level was measured while changing the voltage by applying the rectangular wave voltage.

【0114】その結果、正極性の電圧を印加すると白状
態へと分子が反転した複数の微少領域が出現し、その後
印加電圧を徐々に大きくしていくと、これらの微少領域
の面積が徐々に増加していくことが観察された。さら
に、光学応答は前状態には依存せずに安定した中間調状
態が得られることが確認できた。
As a result, when a voltage having a positive polarity is applied, a plurality of micro regions in which molecules are inverted to a white state appear. Thereafter, when the applied voltage is gradually increased, the area of these micro regions gradually increases. It was observed that it increased. Further, it was confirmed that the optical response did not depend on the previous state and a stable halftone state was obtained.

【0115】また、負極性の電圧に対しても同じ電圧絶
対値の正極性電圧印加時の場合の、1/10程度の光学
応答が確認され、正負の電圧に対する光学応答の平均値
は前状態には依存せず、安定した中間調が得られること
が確認できた。
Further, about a negative voltage, an optical response of about 1/10 was observed when a positive voltage having the same absolute value was applied, and the average value of the optical response for the positive and negative voltages was the same as the previous state. It was confirmed that a stable halftone could be obtained without depending on.

【0116】また、10〜50℃において、矩形波±5
Vを印加した際のコントラストを測定した結果、最低値
は10℃における90であった。
Further, at 10 to 50 ° C., a square wave ± 5
As a result of measuring the contrast when V was applied, the lowest value was 90 at 10 ° C.

【0117】S.強電界印加処理による変化 サンプルAに対して30℃において最大±18V、1H
zの三角波を10秒間印加した。このときの外部電場は
Ps・Erms=17.4[(nC/cm)・(V/
um)]という条件になっている。その結果、電圧印加
前と比較して特に配向が変化した様子は観測されなかっ
た。
S. Changes due to strong electric field treatment Maximum ± 18 V at 30 ° C for sample A, 1H
A triangular wave of z was applied for 10 seconds. The external electric field at this time is Ps · Erms = 17.4 [(nC / cm 2 ) · (V /
um)]. As a result, no particular change in the orientation was observed as compared to before the voltage application.

【0118】次に、実施例について説明する。Next, examples will be described.

【0119】(液晶セルの作製)透明電極として700
ÅのITO膜が形成された厚さ1.1mmの一対のガラ
ス基板を用意した。そして、この基板の透明電極上に市
販のTFT用配向膜JALS2022(日本合成ゴム社
製)をスピンコート法により塗布し、その後、80℃5
分間の前乾燥を行なった後、200℃で1時間加熱焼成
を施し、膜厚150Åのポリイミド被膜を形成した。
(Preparation of Liquid Crystal Cell) 700
A pair of glass substrates having a thickness of 1.1 mm on which the ITO film was formed was prepared. Then, a commercially available TFT alignment film JALS2022 (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) is applied on the transparent electrode of this substrate by a spin coating method.
After pre-drying for 200 minutes, the film was heated and baked at 200 ° C. for 1 hour to form a polyimide film having a thickness of 150 °.

【0120】次に、この基板上のポリイミド膜に対して
それぞれ一軸配向処理としてナイロン布によるラビング
処理を施した。ここで、このラビング処理条件は、径1
0cmのロールにナイロン(NF−77/帝人製)を貼
り合わせたラビングロールを用い、押し込み量0.3m
m、送り速度10cm/sec、回転数1000rp
m、送り回数4回とした。
Next, the polyimide film on the substrate was subjected to a rubbing treatment with a nylon cloth as a uniaxial orientation treatment. Here, the rubbing treatment conditions are as follows:
Using a rubbing roll with nylon (NF-77 / manufactured by Teijin) bonded to a 0 cm roll, the pushing amount is 0.3 m
m, feed speed 10 cm / sec, rotation speed 1000 rpm
m and the number of times of feeding was 4.

【0121】次に、一方の基板上にスペーサとして、平
均粒径1.5μmのシリカビーズを散布し、各基板のラ
ビング処理方向が互いに反平行(アンチパラレル)とな
るように対向させ、均一なセルギャップのセル(単画素
の空セルB)を得た。
Next, silica beads having an average particle size of 1.5 μm were scattered as spacers on one of the substrates, and the rubbing directions of the substrates were opposed to each other so as to be antiparallel to each other. A cell with a cell gap (empty cell B of a single pixel) was obtained.

【0122】(プレチルト角評価用セルの作製)上記空
セルと同一の条件で作製した基板を用意し、平均粒径9
μmのシリカビーズを散布し、各基板のラビング処理方
向が互いに反平行(アンチパラレル)となるように対向
させ、均一なセルギャップのセル(単画素の空セル)を
得た。
(Preparation of Cell for Evaluation of Pretilt Angle) A substrate prepared under the same conditions as the above empty cell was prepared, and an average particle diameter of 9 was prepared.
μm silica beads were scattered, and the substrates were rubbed so that the rubbing directions of the substrates were antiparallel to each other (anti-parallel) to obtain cells having a uniform cell gap (empty cells of a single pixel).

【0123】次に、この空セルに上記LC−1を注入
し、62℃(Ch相)に昇温してクリスタルローテーシ
ョン法にてプレチルト角を測定した。その結果、プレチ
ルト角は7.0°であった。
Next, the LC-1 was injected into the empty cell, the temperature was raised to 62 ° C. (Ch phase), and the pretilt angle was measured by the crystal rotation method. As a result, the pretilt angle was 7.0 °.

【0124】また、上記のプロセスで作製した単画素の
空セルBに液晶組成物LC−1をCh相の温度で注入
し、液晶をカイラルスメクティック液晶相を示す温度ま
で冷却し、この冷却の際、Ch−SmC*相転移前後に
おいて、−5Vのオフセット電圧(直流電圧)を印加し
て冷却を行う処理を施し、液晶素子のサンプルBを作製
した。かかるサンプルBについて、下記の項目について
の評価を行った。
Further, the liquid crystal composition LC-1 is injected into the empty cell B of the single pixel produced by the above process at the temperature of the Ch phase, and the liquid crystal is cooled to a temperature showing a chiral smectic liquid crystal phase. Before and after the Ch-SmC * phase transition, a cooling process was performed by applying an offset voltage (DC voltage) of -5 V to produce a sample B of a liquid crystal element. For the sample B, the following items were evaluated.

【0125】1.配向状態 サンプルBの液晶の配向状態について偏光顕微鏡観察を
行なった。その結果、室温(30℃)では、電圧無印加
でセル全体の面積に対して50%程度の面積にわたり、
比較例と同様のストライプ状のテクスチャーが形成され
ていることが分かった。なお、このストライプテクスチ
ャーの平均長手方向と、一軸配向処理方向とがなす角を
測定すると約3°であった。
[0125] 1. Alignment State The polarization state of the liquid crystal of Sample B was observed under a polarizing microscope. As a result, at room temperature (30 ° C.), no voltage was applied, and over an area of about 50% of the entire cell area,
It was found that a striped texture similar to that of the comparative example was formed. The angle formed between the average longitudinal direction of the stripe texture and the direction of the uniaxial orientation treatment was about 3 °.

【0126】また、それぞれのストライプテクスチャー
についてさらに詳細な観察を行なったところ、それぞれ
のストライプ状の領域で最暗軸が微妙に異なっており、
最暗軸の分布としては約4°の幅を持って存在している
ことがわかった。また、層法線方向はセル全面で一方向
にそろっていた。
Further, when a more detailed observation was performed on each stripe texture, the darkest axis was slightly different in each stripe region.
It was found that the distribution of the darkest axis exists with a width of about 4 °. The layer normal direction was uniform in one direction over the entire surface of the cell.

【0127】2.矩形波印加による光学応答 サンプルBについて、セルをクロスニコル下でフォトマ
ルチプライヤー付き偏光顕微鏡に、偏光軸を電圧無印加
状態で暗視野となるように配置し、60Hz(±5V)
の矩形波電圧を印加して電圧を変化させながら光学レベ
ルを測定した。
[0127] 2. Optical response by rectangular wave application For sample B, the cell was placed in a polarizing microscope equipped with a photomultiplier under crossed Nicols such that the polarization axis was in a dark field with no voltage applied, and 60 Hz (± 5 V).
And the optical level was measured while changing the voltage by applying the rectangular wave voltage.

【0128】その結果、ストライプテクスチャー部分の
スイッチングの様子として、正極性の電圧を印加すると
白状態へと分子が反転した複数の微少領域が出現し、そ
の後印加電圧を徐々に大きくしていくと、これらの微少
領域の面積が徐々に増加していくことが観察された。
As a result, as a switching state of the stripe texture portion, when a positive voltage is applied, a plurality of minute regions in which molecules are inverted to a white state appear, and thereafter the applied voltage is gradually increased. It was observed that the area of these micro regions gradually increased.

【0129】さらに、光学応答は前状態には依存せずに
安定した中間調状態が得られることが確認できた。ま
た、負極性の電圧に対しても同じ電圧絶対値の正極性電
圧印加時の場合の1/10程度の光学応答が確認され、
正負の電圧に対する光学応答の平均値は前状態には依存
せず安定した中間調が得られることが確認できた。
Further, it has been confirmed that the optical response does not depend on the previous state and a stable halftone state can be obtained. In addition, an optical response of about 1/10 of the case of applying a positive voltage having the same voltage absolute value to a negative voltage was confirmed,
It has been confirmed that the average value of the optical response to the positive and negative voltages does not depend on the previous state and a stable halftone can be obtained.

【0130】一方、その他のストライプテクスチャーが
発生していない部分の配向状態は極めて均一であり、ス
イッチングの様子は上記のような微小領域の出現を伴わ
ない、所謂ドメインレススイッチングとなっていること
が確認できた。
On the other hand, the orientation state of the other portions where the stripe texture is not generated is extremely uniform, and the switching state is so-called domainless switching without the appearance of minute regions as described above. It could be confirmed.

【0131】また、負極性の電圧に対しては、上記と同
様に同じ電圧絶対値の正極性電圧印加の場合の1/10
程度の光学応答が確認され、正負の電圧に対する光学応
答の平均値は前状態には依存せず、安定した中間調が得
られることが確認できた。
Further, the negative voltage is 1/10 of the case of applying the positive voltage having the same absolute value of the voltage as described above.
It was confirmed that the average value of the optical response to the positive and negative voltages did not depend on the previous state, and that a stable halftone was obtained.

【0132】また10〜50℃において矩形波±5Vを
印加した際のコントラストを測定した結果、最低値は1
0℃における120と、比較例(90)に比べると良好
な結果であった。
As a result of measuring the contrast when a rectangular wave ± 5 V was applied at 10 to 50 ° C., the lowest value was 1
120 at 0 ° C. was a good result as compared with Comparative Example (90).

【0133】3.強電界印加処理による変化 サンプルBに対して、30℃において最大±18V、1
Hzの三角波を10秒間印加した。このときの外部電場
はPs・Ems=17.4[(nC/cm)・(V/
um)]という条件になっている。
3. Change due to strong electric field treatment.
Hz triangular wave was applied for 10 seconds. The external electric field at this time is Ps · Ems = 17.4 [(nC / cm 2 ) · (V /
um)].

【0134】その結果、降温直後に発生していたストラ
イプテクスチャーは完全に消滅し、全面が、前記の極め
て均一でありスイッチングの様子は微小領域の出現を伴
わない、所謂ドメインレススイッチングヘと変化した様
子が確認できた。
As a result, the stripe texture generated immediately after the temperature dropped completely disappeared, and the whole surface was extremely uniform and the switching state was changed to a so-called domainless switching without the appearance of minute regions. The situation was confirmed.

【0135】そして、この配向状態において10〜50
℃において矩形波±5Vを印加した際のコントラストを
測定した結果、最低値は10℃における200と電界印
加前(120)に比べると良好な結果であった。
In this orientation state, 10 to 50
As a result of measuring the contrast when a rectangular wave of ± 5 V was applied at ° C, the lowest value was 200 at 10 ° C, which was a better result than before (120) the electric field was applied.

【0136】なお、この電界印加処理に関して30℃に
おいて最大±12V、1Hzの三角波(このときの外部
電場はPs・Erms=11.6[(nC/cm)・
V/um)]という条件になっている。)を10秒間印
加して場合には、特に配向が変化した様子は観測され
ず、特性的にも電圧印加処理前と同等であった。
In addition, regarding this electric field application treatment, a maximum of ± 12 V and 1 Hz triangular wave at 30 ° C. (the external electric field at this time is Ps · Erms = 11.6 [(nC / cm 2 ) ·
V / um)]. ) Was applied for 10 seconds, no particular change in orientation was observed, and the characteristics were the same as before the voltage application treatment.

【0137】また、印加波形については、外部電圧波形
が経時的に変化する波形である三角波と正弦波は同等の
効果が得られたが、矩形波については若干効果が劣って
おり、均一配向化に要する必要電圧値が若干高かった。
Regarding the applied waveform, the triangular wave and the sine wave, which are waveforms in which the external voltage waveform changes with time, had the same effect. Required voltage value was slightly higher.

【0138】4.温度履歴による変化 サンプルBに対して、30℃において最大±18V、1
Hzの三角波を10秒間印加した上述の素子に対して、
+60℃〜−5℃までのヒートサイクルを5回行った。
その結果、電圧印加処理を施す前と同様に、室温(30
℃)では、電圧無印加でセル全体の面積に対して50%
程度の面積にわたり、比較例と同様のストライプ状のテ
クスチャーが形成されており、電圧印加処理の効果が消
滅している結果となった。
[0138] 4. Changes due to temperature history ± 18 V at 30 ° C. for sample B, 1
Hz element for 10 seconds
A heat cycle from + 60 ° C to -5 ° C was performed 5 times.
As a result, as before the voltage application process, the room temperature (30
° C), 50% of the entire cell area without voltage application
A stripe-shaped texture similar to that of the comparative example was formed over a small area, and the effect of the voltage application process disappeared.

【0139】次に、この液晶素子に対して再び30℃に
おいて最大±18V、1Hzの三角波を10秒間印加し
た。その結果、ストライプテクスチャーは再び完全に消
滅して、全面が、前記の極めて均一でありスイッチング
の様子は微小領域の出現を伴わない、いわゆるドメイン
レススイッチングヘと変化した様子が確認できた。
Next, a triangular wave of 1 Hz at a maximum of ± 18 V was again applied to the liquid crystal element at 30 ° C. for 10 seconds. As a result, it was confirmed that the stripe texture completely disappeared again, and the entire surface was extremely uniform as described above, and the state of switching was changed to a so-called domain-less switching without the appearance of minute regions.

【0140】以上のように、本実施の形態に係る電圧印
加処理は定期的に行うことが効果的であり、駆動波形と
組み合わせて用いることが温度履歴に対して有効である
ことが分かる。
As described above, it is effective that the voltage application processing according to the present embodiment is performed periodically, and that the use in combination with the driving waveform is effective for the temperature history.

【0141】[0141]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、一
軸配向処理の方向が平行で、かつ反対方向となるように
対向配置された一対の基板と、カイラルスメクティック
相を示すと共に少なくとも一方の基板のプレチルト角が
4°以上である液晶と、この少なくとも一方の基板側に
設けられた偏光板とを備えた液晶素子に対し、液晶の有
する自発分極値(Ps)と液晶に印加する実効値電界
(Erms)との積Ps・Ermsが、 Ps・Erms>15[(nC/cm)・(V/u
m)] となる外部電圧を所定時間以上印加することにより、ス
イッチング特性が均一で、かつコントラストの高い液晶
素子を備えた液晶装置を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, a pair of substrates arranged opposite to each other so that the directions of the uniaxial orientation treatment are parallel and opposite to each other, exhibit a chiral smectic phase and at least one of them. The liquid crystal device having a liquid crystal having a pretilt angle of 4 ° or more of the substrate and a polarizing plate provided on at least one of the substrates has a spontaneous polarization value (Ps) of the liquid crystal and an effective value applied to the liquid crystal. The product Ps · Erms with the value electric field (Erms) is: Ps · Erms> 15 [(nC / cm 2 ) · (V / u
m)], a liquid crystal device provided with a liquid crystal element having uniform switching characteristics and high contrast can be provided by applying the external voltage for a predetermined time or longer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る液晶素子を備えた液
晶装置の構造を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a liquid crystal device including a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記液晶素子の一方の基板の構成を模式的に示
す図。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of one substrate of the liquid crystal element.

【図3】上記一方の基板の画素部分の断面構造を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of a pixel portion of the one substrate.

【図4】上記画素部分の等価回路図。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the pixel portion.

【図5】上記画素部分に印加される駆動信号及び光学特
性を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing drive signals and optical characteristics applied to the pixel portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 アクティブマトリクス基板 40 対向基板 43a,43b 配向膜 49 液晶層 70 液晶装置 80 液晶素子 81a,81b 基板 85 液晶 87a,87b 偏光板 82a,82b 電極 84a,84b 配向制御膜 94 TFT 95 画素電極 Reference Signs List 20 active matrix substrate 40 counter substrate 43a, 43b alignment film 49 liquid crystal layer 70 liquid crystal device 80 liquid crystal element 81a, 81b substrate 85 liquid crystal 87a, 87b polarizing plate 82a, 82b electrode 84a, 84b alignment control film 94 TFT 95 pixel electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/34 G09G 3/36 3/36 G02F 1/137 510 Fターム(参考) 2H088 EA02 FA10 GA03 GA04 HA06 HA08 HA18 JA16 KA02 KA07 KA14 KA21 KA28 LA07 MA02 MA11 2H090 HB08Y JB13 KA13 LA04 LA09 MA02 MA07 MA10 MB01 2H093 NA15 NA16 NA21 NA53 NB01 NC34 NC49 NC59 ND04 ND06 ND32 NE06 NF16 NH02 NH12 NH18 5C006 AA14 AC02 AC21 AF68 AF71 BA12 BB16 BC06 EC11 FA12 FA16 FA25 GA02 5C080 AA10 BB05 CC10 DD05 DD08 DD30 EE28 FF07 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09G 3/34 G09G 3/36 3/36 G02F 1/137 510 F-term (Reference) 2H088 EA02 FA10 GA03 GA04 HA06 HA08 HA18 JA16 KA02 KA07 KA14 KA21 KA28 LA07 MA02 MA11 2H090 HB08Y JB13 KA13 LA04 LA09 MA02 MA07 MA10 MB01 2H093 NA15 NA16 NA21 NA53 NB01 NC34 NC49 NC59 ND04 ND06 ND32 NE06 NF16 NH02 NH12 NH18 AF12 BC12 FA18 BC12 A FA25 GA02 5C080 AA10 BB05 CC10 DD05 DD08 DD30 EE28 FF07 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カイラルスメクティック相を示す液晶を
挟持する一方、該液晶に電圧を印加する電極を有すると
共に該液晶を配向させるための一軸性配向処理が施され
た一対の基板と、少なくとも一方の基板側に設けられた
偏光板とを備えた液晶素子を具備した液晶装置であっ
て、 前記液晶素子の一対の基板は一軸配向処理の方向が平行
で、かつ反対方向となるように対向配置され、前記液晶
は少なくとも一方の基板のプレチルト角が4°以上であ
り、かつ前記液晶素子に対し、前記液晶の有する自発分
極値(Ps)と該液晶に印加する実効値電界(Erm
s)との積Ps・Ermsが、 Ps・Erms>15[(nC/cm)・(V/u
m)] となる外部電圧を所定時間以上印加することを特徴とす
る液晶装置。
1. A pair of substrates having an electrode for applying a voltage to the liquid crystal while holding a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase and having been subjected to a uniaxial alignment treatment for aligning the liquid crystal, and at least one of the substrates. A liquid crystal device comprising a liquid crystal element having a polarizing plate provided on a substrate side, wherein a pair of substrates of the liquid crystal element are opposed to each other such that the directions of the uniaxial alignment treatment are parallel and opposite. The liquid crystal has a pretilt angle of at least one substrate of 4 ° or more, and the liquid crystal element has a spontaneous polarization value (Ps) of the liquid crystal and an effective electric field (Erm) applied to the liquid crystal.
s) and the product Ps · Erms is Ps · Erms> 15 [(nC / cm 2 ) · (V / u
m)], wherein the external voltage is applied for a predetermined time or more.
【請求項2】 前記液晶の相転移系列が高温側より等方
性液体相(ISO.)−コレステリック相(Ch)−カ
イラルスメクティックC相又は等方性液体相(IS
O.)−カイラルスメクティックC相であることを特徴
とする請求項1記載の液晶装置。
2. The phase transition series of the liquid crystal from the high temperature side isotropic liquid phase (ISO.)-Cholesteric phase (Ch) -chiral smectic C phase or isotropic liquid phase (IS
O. 2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is a chiral smectic C phase.
【請求項3】 前記外部電圧を印加する際、該印加する
外部電圧波形が経時的に変化する波形であることを特徴
とする請求項1又は2記載の液晶装置。
3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein, when the external voltage is applied, the applied external voltage has a waveform that changes with time.
【請求項4】 前記外部電圧の印加を、電源オン直後か
ら画像が表示されるまでのスタートアップ期間に行うよ
うにしたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1
項に記載の液晶装置。
4. The method according to claim 1, wherein the application of the external voltage is performed during a start-up period from immediately after power-on until an image is displayed.
A liquid crystal device according to the item.
【請求項5】 前記外部電圧の印加を、スクリーンセー
バー期間中に行うようにしたことを特徴とする請求項1
乃至4のいずれか1項に記載の液晶装置。
5. The method according to claim 1, wherein the application of the external voltage is performed during a screen saver period.
The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記外部電圧の印加を、所定のタイミン
グで定期的に行うようにしたことを特徴とする請求項1
乃至5のいずれか1項に記載の液晶装置。
6. The method according to claim 1, wherein the application of the external voltage is performed periodically at a predetermined timing.
6. The liquid crystal device according to claim 1.
【請求項7】 前記外部電圧の印加中は外部光源を実質
的に消灯させることを特徴とする請求項1乃至6のいず
れか1項に記載の液晶装置。
7. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the external light source is substantially turned off while the external voltage is being applied.
【請求項8】 前記液晶は、電圧無印加時では該液晶の
平均分子軸が単安定化された第一の状態を示し、第一の
極性の電圧印加時には該液晶の平均分子軸は印加電圧の
大きさに応じた角度で前記単安定化された位置から一方
の側にチルトし、前記第一の極性とは逆極性の第二の極
性の電圧印加時には該液晶の平均分子軸は該単安定化さ
れた位置から第一の極性の電圧を印加したときとは逆側
にチルトすると共に、前記第一の極性の電圧印加時と第
二の極性の電圧印加時の液晶の平均分子軸の、前記第一
の状態における単安定化された位置を基準とした最大チ
ルト状態のチルトの角度をそれぞれβ1、β2としたと
きβ1>β2となるものであることを特徴とする請求項
1記載の液晶装置。
8. The liquid crystal shows a first state in which, when no voltage is applied, the average molecular axis of the liquid crystal is monostable, and when a voltage of the first polarity is applied, the average molecular axis of the liquid crystal becomes an applied voltage. Tilted to one side from the mono-stabilized position at an angle corresponding to the magnitude of the liquid crystal, and when a voltage of a second polarity having a polarity opposite to the first polarity is applied, the average molecular axis of the liquid crystal is changed to the single molecular. While tilting to the opposite side from when the first polarity voltage is applied from the stabilized position, the average molecular axis of the liquid crystal when the first polarity voltage is applied and the second polarity voltage is applied. 2. The method according to claim 1, wherein β1> β2 when the tilt angles of the maximum tilt state with respect to the mono-stabilized position in the first state are β1 and β2, respectively. Liquid crystal devices.
【請求項9】 前記チルトの角度β1、β2が、β1≧
5×β2となることを特徴とする請求項8記載の液晶装
置。
9. The tilt angles β1 and β2 satisfy β1 ≧ β.
9. The liquid crystal device according to claim 8, wherein the value is 5 × β2.
【請求項10】 前記液晶素子を駆動するための駆動回
路と、 バックライト光源と、 を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1
項に記載の液晶装置。
10. The liquid crystal device according to claim 1, further comprising: a driving circuit for driving the liquid crystal element; and a backlight light source.
A liquid crystal device according to the item.
【請求項11】 前記液晶素子を駆動するための駆動回
路と、 反射板と、 を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1
項に記載の液晶装置。
11. The liquid crystal device according to claim 1, further comprising: a driving circuit for driving the liquid crystal element; and a reflector.
A liquid crystal device according to the item.
【請求項12】 前記駆動回路は、前記基板に設けら
れ、アクティブマトリクス駆動を行うアクティブ素子を
有したものであることを特徴とする請求項10又は11
記載の液晶装置。
12. The driving circuit according to claim 10, wherein the driving circuit includes an active element that is provided on the substrate and performs active matrix driving.
The liquid crystal device according to the above.
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