JP2612503B2 - Liquid crystal element - Google Patents
Liquid crystal elementInfo
- Publication number
- JP2612503B2 JP2612503B2 JP2049582A JP4958290A JP2612503B2 JP 2612503 B2 JP2612503 B2 JP 2612503B2 JP 2049582 A JP2049582 A JP 2049582A JP 4958290 A JP4958290 A JP 4958290A JP 2612503 B2 JP2612503 B2 JP 2612503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- ferroelectric liquid
- state
- angle
- alignment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶表示素子や液晶光シャッタ等で用いる
液晶素子、特に強誘電性液晶素子に関し、更に詳しく
は、液晶分子の配向状態を改善することにより、表示特
性を改善した液晶素子に関するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal device used in a liquid crystal display device or a liquid crystal light shutter, and more particularly to a ferroelectric liquid crystal device, and more particularly, to improving the alignment state of liquid crystal molecules. Accordingly, the present invention relates to a liquid crystal element having improved display characteristics.
［従来技術］ 強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用して偏光素子
との組み合わせにより透過光線を制御する型の表示素子
がクラーク（Clark）及びラガーウォル（Lagerwall）に
より提案されている（特開昭56−107216号公報、米国特
許第4367924号明細書等）。この強誘電性液晶は、一般
に特定の温度域において、非らせん構造のカイラルスメ
クチックＣ相（SmC＊）又はＨ相（SmH＊）を有し、この
状態において、加えられる電界に応答して第１の光学的
安定状態と第２の光学的安定状態のいずれかを取り、且
つ電界の印加のないときはその状態を維持する性質、す
なわち双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も
速やかであり、高速ならびに記憶型の表示素子用として
の広い利用が期待され、特にその機能から大画面で高精
細なディスプレーへの応用が期待されている。[Prior Art] A display device of a type that controls transmitted light in combination with a polarizing element using the refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules has been proposed by Clark and Lagerwall ( JP-A-56-107216, U.S. Pat. The ferroelectric liquid crystal generally has a non-helical chiral smectic C phase (SmC * ) or H phase (SmH * ) in a specific temperature range, and in this state, the first phase responds to an applied electric field. Takes on one of the optically stable state and the second optically stable state, and maintains the state when no electric field is applied, that is, it has bistability, and has a quick response to a change in the electric field. It is expected to be widely used for high-speed and storage-type display elements, and in particular, is expected to be applied to a large-screen and high-definition display due to its function.
この双安定性を有する液晶を用いた光学変調素子が所
定の駆動特性を発揮するためには、一対の平行基板間に
配置される液晶が、電界の印加状態とは無関係に、上記
２つの安定状態の間での変換が効果的に起るような分子
配列状態にあることが必要である。In order for the optical modulator using the bistable liquid crystal to exhibit predetermined driving characteristics, the liquid crystal disposed between the pair of parallel substrates needs to have the above two stable states regardless of the applied state of the electric field. It is necessary to be in a molecular alignment state in which conversion between the states occurs effectively.
また、液晶の複屈折を利用した液晶素子の場合、直交
ニコル下での透過率は、 で表わされる。前述の非らせん構造におけるチルト角θ
は、第１と第２の配向状態でのねじれ配列した液晶分子
の平均分子軸方向の角度として現われることになる。上
式によれば、かかるチルト角θが22.5゜の角度の時最大
の透過率となり、双安定性を実現する非らせん構造での
チルト角θが、22.5゜にできる限り近いことが必要であ
る。In the case of a liquid crystal element utilizing birefringence of liquid crystal, the transmittance under crossed Nicols is Is represented by Tilt angle θ in the aforementioned non-helical structure
Appears as an angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states. According to the above equation, the maximum transmittance is obtained when the tilt angle θ is an angle of 22.5 °, and the tilt angle θ in a non-helical structure that realizes bistability needs to be as close as possible to 22.5 °. .
ところで、強誘電性液晶の配向方法としては、大きな
面積に亘って、スメクチック液晶を形成する複数の分子
で組織された分子層を、その法線に沿って一軸方向に配
向させることができ、しかも製造プロセスも、簡便なラ
ビング処理により実現できるものが望ましい。By the way, as a method of aligning a ferroelectric liquid crystal, a molecular layer organized by a plurality of molecules forming a smectic liquid crystal can be uniaxially aligned along its normal line over a large area, and It is desirable that the manufacturing process can be realized by a simple rubbing treatment.
強誘電性液晶、特に非らせん構造のカイラルスメクチ
ック液晶のための配向方法としては、例えば米国特許第
4561726号公報に記載されたものなどが知られている。As an alignment method for a ferroelectric liquid crystal, particularly a chiral smectic liquid crystal having a non-helical structure, for example, US Pat.
One described in Japanese Patent No. 4561726 is known.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これまで用いられてきた配向方法、特
にラビング処理したポリイミド膜による配向方法を、前
述のクラークとラガーウォルによって発表された双安定
性を示す非らせん構造の強誘電性液晶に対して適用した
場合には、下述の如き問題点を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, the alignment method used up to now, particularly the alignment method using a rubbed polyimide film, has been improved by using a non-helical structure exhibiting bistability disclosed by Clark and Lagerwol. When applied to a dielectric liquid crystal, it has the following problems.
すなわち、本発明者らの実験によれば、従来のラビン
グ処理したポリイミド膜によって配向させて得られた非
らせん構造の強誘電性液晶でのみかけのチルト角θ（２
つの安定状態の分子軸のなす角度の1/2）がらせん構造
をもつ強誘電性液晶でのチルト角（後述の第４（Ａ）図
に示す三角錐の頂角の1/2の角度Θ）と較べて小さくな
っていることが判明した。特に、従来のラビング処理し
たポリイミド膜によって配向させて得た非らせん構造の
強誘電性液晶でのチルト角θは、一般に３゜〜８゜程度
で、その時の透過率はせいぜい３〜５％程度であった。That is, according to the experiments of the present inventors, an apparent tilt angle θ (2) was obtained in a non-helical ferroelectric liquid crystal obtained by orienting a conventional rubbed polyimide film.
The tilt angle of a ferroelectric liquid crystal having a helical structure (1/2 of the angle between the molecular axes of the two stable states) (the angle of 1/2 of the apex angle of the triangular pyramid shown in FIG. 4A) ) Was found to be smaller. In particular, the tilt angle θ of a non-helical structure ferroelectric liquid crystal obtained by orientation using a conventional rubbed polyimide film is generally about 3 ° to 8 °, and the transmittance at that time is at most about 3% to 5%. Met.
この様に、クラークとラガーウォルによれば双安定性
を実現する非らせん構造の強誘電性液晶でのチルト角が
らせん構造をもつ強誘電性液晶でのチルト角と同一の角
度をもつはずであるが、実際には非らせん構造でのチル
ト角θの方がらせん構造でのチルト角Θより小さくなっ
ている。しかも、この非らせん構造でのチルト角θがら
せん構造でのチルト角Θより小さくなる原因が非らせん
構造での液晶分子のねじれ配列に帰因していることが判
明した。つまり、非らせん構造をもつ強誘電性液晶で
は、液晶分子が基板の法線に対して上基板に隣接する液
晶分子の軸より下基板に隣接する液晶分子の軸へ連続的
にねじれて配列しており、このことが非らせん構造での
チルト角θがらせん構造でのチルト角Θより小さくなる
原因となっている。Thus, according to Clark and Lagerwald, the tilt angle of a non-helical ferroelectric liquid crystal that achieves bistability should be the same as the tilt angle of a ferroelectric liquid crystal having a helical structure. However, actually, the tilt angle θ in the non-helical structure is smaller than the tilt angle Θ in the helical structure. Moreover, it has been found that the cause of the tilt angle θ in the non-helical structure being smaller than the tilt angle Θ in the helical structure is attributed to the twisted arrangement of the liquid crystal molecules in the non-helical structure. In other words, in a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure, the liquid crystal molecules are continuously twisted and aligned with respect to the normal of the substrate from the axis of the liquid crystal molecules adjacent to the upper substrate to the axis of the liquid crystal molecules adjacent to the lower substrate. This causes the tilt angle θ in the non-helical structure to be smaller than the tilt angle Θ in the helical structure.
また、従来のラビング処理したポリイミド配向膜によ
って生じたカイラルスメクチック液晶の配向状態は、電
極と液晶層の間に絶縁体層としてのポリイミド配向膜が
存在するため、第１の光学的安定状態（例えば、白の表
示状態）から、第２の光学的安定状態（例えば、黒の表
示状態）にスイッチングするための一方極性電圧を印加
した場合、この一方極性電圧の印加解除後、強誘電性液
晶層には他方極性の逆電界Vrevが生じ、この逆電界Vrev
がディスプレイの際の残像を惹き起していた。In addition, the alignment state of the chiral smectic liquid crystal caused by the conventional rubbed polyimide alignment film is the first optically stable state (for example, because the polyimide alignment film as an insulator layer exists between the electrode and the liquid crystal layer). When a one-polarity voltage for switching from a white display state to a second optically stable state (for example, a black display state) is applied, the ferroelectric liquid crystal layer is released after the application of the one-polarity voltage is canceled. Generates a reverse electric field V rev of the other polarity, and this reverse electric field V rev
Caused afterimages on the display.
この逆電界発生現象は、例えば“吉田明雄著、昭和62
年10月「液晶討論会予稿集」P.142〜143の「SSFLCのス
イッチング特性」”で明らかにされている。This reverse electric field generation phenomenon is described in, for example, “Akio Yoshida, Showa 62
October 2004, "Switching Characteristics of SSFLC" on pages 142-143 of "LCD Symposium Proceedings".
一方、本発明者らの一人は、以前、強誘電性液晶の配
向状態に関して、以下のような現象を発見した。On the other hand, one of the present inventors has previously discovered the following phenomena regarding the orientation state of a ferroelectric liquid crystal.
基板上に比較的ブレチルトの低いLP64（東レ（株）
製）などの配向膜を塗布しラビングしたものを、上下２
枚ラビング方向を同じにして間隙を約1.5μｍに保って
貼り合わせてセルを構成し、これにCS1014（チッソ
（株）製）などの強誘電性液晶を注入し温度を降下させ
ていくと、第２図（ａ）〜（ｅ）に示す経過をたどる。
すなわち、高温相からSc＊相に転移した直後の同図
（ａ）に示す状態においはコントラストの小さい配向状
態（C1配向状態）21および22をとり、温度を下げ、ある
温度領域に達すると同図（ｂ）に示すようにジグザク状
の欠陥23が発生し、その欠陥を境にしてコントラストの
高い配向状態（C2配向状態）24と25が現われる。更に温
度が下がるとともにC2配向状態が拡がり（同図（ｃ），
（ｄ））、ついには全体がC2配向状態になる（同図
（ｅ））。LP64 with relatively low tilt on the substrate (Toray Industries, Inc.)
Rubbed by applying an alignment film such as
The rubbing direction is the same and the gap is kept at about 1.5 μm to form a cell. The cell is constructed, and a ferroelectric liquid crystal such as CS1014 (manufactured by Chisso Corporation) is injected into the cell, and the temperature is lowered. The course shown in FIGS. 2A to 2E is followed.
In other words, in the state shown in FIG. 3A immediately after the transition from the high-temperature phase to the Sc * phase, the alignment states (C1 alignment state) 21 and 22 having low contrast are taken, and the temperature is lowered. As shown in FIG. 2B, zigzag defects 23 are generated, and alignment states (C2 alignment states) 24 and 25 having high contrast appear from the defect. As the temperature further decreases, the C2 orientation state expands (Fig. 3 (c),
(D)) Eventually, the whole is in the C2 orientation state (FIG. 9 (e)).
C1およびC2の２種類の配向状態は、第３図に示すよう
なスメクチック層のシェブロン構造の違いで説明されて
いる。第３図で、31はスメクチック層、32はC1配向の領
域、33はC2配向の領域を表わす。The two types of orientation states, C1 and C2, are explained by the difference in the chevron structure of the smectic layer as shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a smectic layer, 32 denotes a C1-oriented region, and 33 denotes a C2-oriented region.
スメクチック液晶は一般に層構造をもつがSA相からSC
相またはSC ＊相に転移すると層間隔が縮むので第３図の
ように層が上下基板の中央で折れ曲がった構造（シェブ
ロン構造をとる）。折れ曲がる方向は図に示すようにC1
とC2の２つ有り得るが、よく知られているようにラビン
グによって基板界面の液晶分子は基板に対して角度をな
し（ブレチルト）、その方向はラビング方向に向って液
晶分子が頭をもたげる（先端が浮いた格好になる）向き
である。このプレチルトのためにC1配向とC2配向は弾性
エネルギー的に等価できなく、上述のようにある温度で
転移が起こる。また機械的な歪みで転移が起こることも
ある。Smectic liquid crystals generally have a layered structure, but from S A phase to S C
When the transition to the phase or S C * phase occurs, the layer spacing is reduced, so that the layer is bent at the center of the upper and lower substrates (takes a chevron structure) as shown in FIG. The bending direction is C1 as shown in the figure.
And C2, but as is well known, the liquid crystal molecules at the substrate interface make an angle with the substrate by rubbing (blelt tilt), and the liquid crystal molecules lean toward the rubbing direction (tip). Is floating). Because of this pretilt, the C1 orientation and the C2 orientation cannot be equivalent in elastic energy, and transition occurs at a certain temperature as described above. In addition, transition may occur due to mechanical strain.
第３図の層構造を平面的にみると、ラビング方向に向
ってC1配向からC2配向に移るときの境界34はジグザクの
稲妻状でライトニング欠陥と呼ばれ、C2配向からC1配向
に移るときの境界35は幅の広いゆるやかな曲線でヘアピ
ン欠陥と呼ばれる。従来は、該C1およびC2配向におい
て、コントラストの観点からC2の配向状態を用いた液晶
素子を提供するものであった。しかし、本発明はさらに
高コントラストな液晶素子を提供するものである。Looking at the layer structure of FIG. 3 in a plan view, the boundary 34 at the time of shifting from the C1 orientation to the C2 orientation in the rubbing direction is called a lightning defect in a zigzag lightning shape. The boundary 35 is a wide gentle curve and is called a hairpin defect. Conventionally, there has been provided a liquid crystal element using a C2 alignment state from the viewpoint of contrast in the C1 and C2 alignments. However, the present invention provides a liquid crystal device having a higher contrast.
従って、本発明の目的は、前述の問題点を解決し、さ
らに高コントラストな液晶素子を提供すること、特にカ
イラルスメクチック液晶の非らせん構造での大きなチル
ト角θを生じ、高コントラストな画像が表示され、且つ
残像が生じないディスプレを達成できる液晶素子を提供
することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a liquid crystal device with a higher contrast, and in particular, a large tilt angle θ in a non-helical structure of a chiral smectic liquid crystal is generated, and a high-contrast image is displayed. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal element which can achieve a display without causing an afterimage.
［課題を解決するための手段］ そこで本発明の液晶素子は、強誘電性液晶と、この強
誘電性液晶を間に保持して対向するとともにその対向面
にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を印加するための電極
が形成されかつ強誘電性液晶を配向するためのラビング
処理による一軸性配向処理が施された一対の基板とを備
え、 強誘電性液晶のプレチルト角をα、チルト角をΘ、
カイラルスメクチック層の基板法線に対するの傾斜角を
δとすれば、強誘電性液晶は、 Θ＜α＋δ で表わされる配向状態を有するか、 強誘電性液晶のきたる配向状態は、この基板間の異
物によってまたは基板に歪みを加えることによってヘア
ピン欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向状
態を生じ、かつ該他の配向状態は、プレチルトにより液
晶分子が配向膜表面から浮いている方向に沿ってライト
ニング欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生じるこれら欠
陥により囲まれたものであるか、 強誘電性液晶は、この基板間の異物によってまたは
基板に歪みを加えることによってヘアピン欠陥およびラ
イトニング欠陥に囲まれた配向状態を生じ、かつこの配
向状態は、ラビング処理による一軸性配向処理方向に沿
ってライトニング欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生じ
るこれら欠陥により囲まれたものであるか、または 強誘電性液晶は、配向状態がSmA相を示す高温域か
らSm＊Ｃ相で示す温度域に降温する過程でライトニング
欠陥及びヘアピン欠陥の発生を伴う配向変化がないもの
であり、 かつ 該配向状態における強誘電性液晶が少なくとも２つ
の安定状態を示し、それらの光学軸のなす角度の1/2で
あるθａと該強誘電性液晶のチルト角Θとが Θ＞θａ＞Θ/2 の関係を有するか、 該配向状態における強誘電性液晶が少なくとも２つ
の安定状態を示し、それらの光学軸のなす角を２等分す
る位置に一方の偏光板の吸収軸を合わせ、それに垂直に
他方の偏光板の吸収軸を合わせた配置から一方の偏光板
だけを時計方向に３゜〜30゜回転させたときの第１の安
定状態の呈する色と、反時計方向に同じ角度回転させた
ときの第２の安定状態の呈する色が同じであるか、 該配向状態における強誘電性液晶がクロスニコル
下、消光位の透過率の低い２つの安定状態と、クロスニ
コル下、消光位の透過率の高い１つまたは２つの安定状
態の計３または４状態を有するか、または 強誘電性液晶がクロスニコル下、消光位の透過率の
低い第１と第２の２つの安定状態と、クロスニコル下、
消光位の透過率の高い第３と第４の２つの安定状態の４
つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす角を２等分
する位置に一方の偏光板の吸収軸を合わせ、それに垂直
に他方の偏光板の吸収軸を合わせた配置から一方の偏光
板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させたときの第１の
安定状態の呈する色と、反時計方向に同じ角度回転させ
たときの第２の安定状態の呈する色が同じであり、一方
の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させたときの
第３の安定状態の呈する色と、反時計方向に同じ角度回
転させたときの第４の安定状態の呈する色が異なる、 ことを特徴とする強誘電性液晶素子を提供するもので
ある。[Means for Solving the Problems] Accordingly, the liquid crystal element of the present invention faces the ferroelectric liquid crystal while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween, and applies a voltage to the ferroelectric liquid crystal on the opposing surfaces. A pair of substrates on which electrodes for application are formed and which have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process for aligning the ferroelectric liquid crystal, wherein the pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, and the tilt angle is Θ. ,
Assuming that the tilt angle of the chiral smectic layer with respect to the normal to the substrate is δ, the ferroelectric liquid crystal has an alignment state represented by Θ <α + δ, or the resulting alignment state of the ferroelectric liquid crystal is Or by applying a strain to the substrate, the other alignment state is surrounded by hairpin defects and lightning defects, and the other alignment state is caused by lightning along the direction in which the liquid crystal molecules float from the alignment film surface due to pretilt. The ferroelectric liquid crystal is surrounded by hairpin defects and lightning defects by foreign substances between the substrates or by applying a strain to the substrates, which are surrounded by these defects generated in the order of the defects and the hairpin defects. And this alignment state causes lightening defects and defects along the uniaxial alignment direction by rubbing. Or those surrounded by these defects occurring in the order of hairpin defects or ferroelectric liquid crystal, the lightning defect and in the process of orientation state is lowered to a temperature range indicated by Sm * C phase from the high temperature region showing the SmA phase are those with no alignment change accompanying the occurrence of hairpin defect and該配ferroelectric liquid crystal in the direction state exhibits at least two stable states, theta a and reinforcing a half of the angle of their optical axes Whether the tilt angle の of the dielectric liquid crystal has a relation of Θ> θ a > Θ / 2, the ferroelectric liquid crystal in the alignment state shows at least two stable states, and the angle between their optical axes is 2 or more. The first position when only one polarizing plate is rotated clockwise by 3 ° to 30 ° from an arrangement in which the absorption axis of one polarizing plate is aligned with the position where the light is split and the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly thereto. The color of the stable state and the anti-time Whether the color of the second stable state when rotated by the same angle in the same direction is the same, or whether the ferroelectric liquid crystal in the aligned state has two stable states with low transmittance in the extinction position under crossed Nicols, Under Nicol, one or two stable states with high transmittance at the extinction position have a total of 3 or 4 states, or the first and second ferroelectric liquid crystals have low transmittance at the extinction position under crossed Nicols. Two stable states and under cross Nicole,
The third and fourth stable states 4 with high transmittance in the extinction position
Two stable states, the absorption axis of one of the polarizing plates is aligned at a position that bisects the angle between the optical axes, and the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly to that of only one polarizing plate. Is rotated in the clockwise direction by 3 ° to 30 °, and the color of the first stable state is the same as the color of the second stable state when rotated by the same angle in the counterclockwise direction. The color of the third stable state when only the polarizer is rotated clockwise by 3 ° to 30 ° is different from the color of the fourth stable state when rotated by the same angle in the counterclockwise direction. And a ferroelectric liquid crystal element characterized by the following.
前記配向状態は、SmA相からSm＊Ｃ相に転移する温度
をT1℃とすると（T1−５）℃から（T1−（10ないし4
0））℃までの、全温度範囲で存在するのが好ましい。The above-mentioned orientation state is defined as T 1 ° C where the transition temperature from the SmA phase to the Sm * C phase is (T 1 −5) ° C. to (T 1 − (10 to 4)
0)) It is preferably present in the entire temperature range up to 0 ° C.
また、強誘電性液晶におけるプレチルト角αとSm＊Ｃ
層の傾斜角δとの関係が、ほぼ δ＜α で表わされる配向状態を有するのが好ましい。In addition, the pretilt angle α and Sm * C in ferroelectric liquid crystal
It is preferable that the relationship with the inclination angle δ of the layer has an orientation state substantially represented by δ <α.
さらに、前記およびの場合は、配向状態がライト
ニング欠陥およびヘアピン欠陥を介さない３つまたは４
つの異なる安定状態を有するのが好ましい。Further, in the above and cases, three or four orientation states do not involve lightning defects and hairpin defects.
It is preferred to have two different stable states.
［発明の態様の詳細な説明］ 第１図は、本発明の強誘電性液晶セルの１例を模式的
に描いたものである。[Detailed Description of Embodiments of the Invention] FIG. 1 schematically depicts one example of a ferroelectric liquid crystal cell of the present invention.
11aと11bは、それぞれIn2O3やITO（Indium Tin Oxid
e）等の透明電極12aと12bで被覆された基板（ガラス
板）であり、その上に200〜300Å厚の絶縁膜13aと13b
（SiO2膜、TiO2膜、Ta2O5膜など）と、ポリイミドで形
成した、例えば、第11図に示す構造単位を有するポリイ
ミド前駆体から得られる50〜1000Å厚の配向制御膜14a
と14bとがそれぞれ積層されている。配向制御膜14aと14
bは配向方向が、平行かつ同一向き（第１図でいえばＡ
方向）になるようラビング処理（矢印方向）してある。
基板11a11bとの間には、強誘電性スメクチック液晶15が
配置され、基板11aと11bとの間の距離は、強誘電性スメ
クチック液晶15のらせん配列構造の形成を抑制するのに
十分に小さい距離（例えば0.1〜３μｍ）に設定され、
強誘電性スメクチック液晶15は双安定性配向状態を生じ
ている。上述の十分に小さい距離は、基板11aと11bとの
間に配置したビーズスペーサ16（シリカビーズ、アルミ
ナビーズ）によって保持される。17a,17bは偏光板であ
る。11a and 11b are In 2 O 3 and ITO (Indium Tin Oxid
e) a substrate (glass plate) covered with transparent electrodes 12a and 12b, etc., and a 200-300 mm thick insulating film 13a and 13b
(SiO 2 film, TiO 2 film, Ta 2 O 5 film, etc.) and 50-1000 mm thick alignment control film 14a formed of polyimide, for example, obtained from a polyimide precursor having the structural unit shown in FIG.
And 14b are respectively laminated. Alignment control films 14a and 14
b indicates that the orientation directions are parallel and in the same direction (A in FIG. 1).
Rubbing process (arrow direction).
A ferroelectric smectic liquid crystal 15 is disposed between the substrates 11a and 11b, and a distance between the substrates 11a and 11b is a distance small enough to suppress the formation of a helical array structure of the ferroelectric smectic liquid crystal 15. (For example, 0.1 to 3 μm),
The ferroelectric smectic liquid crystal 15 has a bistable alignment state. The above-described sufficiently small distance is held by bead spacers 16 (silica beads, alumina beads) arranged between the substrates 11a and 11b. 17a and 17b are polarizing plates.
このような構成において、本発明者等は特定の配向膜
と液晶の組み合わせを用いると 上記のC1→C2転移が起こりにくく、液晶材料によって
は全くC2配向状態が生じないこと、 および、 C1配向内に従来見出されていた低コントラストの２つ
の安定状態のほかに、コントラストの高い別の２つの安
定状態が現われること を新たに発見した。In such a configuration, the present inventors, when using a combination of a specific alignment film and a liquid crystal, the above-mentioned C1 → C2 transition is unlikely to occur, and depending on the liquid crystal material, no C2 alignment state is generated. Newly found that two stable states with high contrast appear in addition to the two low-contrast stable states that have been found in the past.
そこで、表示素子として画面全体をC1配向状態に統一
し、かつC1配向内の高コントラストの２状態を白黒表示
の２状態として用いれば、従来より品位の高いディスプ
レができると期待される。Therefore, if the entire screen is unified into the C1 orientation state as a display element, and two states of high contrast in the C1 orientation are used as two states of black-and-white display, it is expected that a higher quality display can be achieved than before.
つまり、本発明者らは、強誘電性液晶素子を、強誘電
性液晶と、この強誘電性液晶を間に保持して対向すると
ともにその対向面にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を印
加するための電極が形成されかつ強誘電性液晶を配向す
るための相互にほぼ平行で同一方向の一軸性配向処理が
施された一対の基板とを備え、強誘電性液晶のプレチル
ト角をα、チルト角（コーン角の1/2）をΘ、Sm＊Ｃ層
の傾斜角をδとすれば、強誘電性液晶は、 Θ＜α＋δ で表わされる配向状態を有するようにすると、C1配向状
態においてさらにシェブロン構造を有する４つの状態が
存在することを確認した。この４つのC1状態は従来のC1
状態とは異なっており、なかでも４つのC1状態のうち２
つの状態は、双安定状態（ユニフォーム状態）を形成し
ている。このC1配向のユニフォーム状態は、従来用いて
いたC2配向における双安定状態よりもコントラストが高
く、したがって、このユニフォーム状態において、液晶
を駆動させることにより、大きなチルト角Θを生じ、高
コントラストな画像がディスプレイされ、且つ残像も生
じない。That is, the present inventors oppose the ferroelectric liquid crystal element while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween, and apply a voltage to the ferroelectric liquid crystal on the opposing surfaces thereof. And a pair of substrates substantially parallel to each other and uniaxially aligned in the same direction for orienting the ferroelectric liquid crystal. The pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, and the tilt is Assuming that the angle (1/2 of the cone angle) is 傾斜 and the inclination angle of the Sm * C layer is δ, the ferroelectric liquid crystal has an alignment state represented by Θ <α + δ. It was confirmed that four states having a chevron structure existed. These four C1 states are conventional C1
States, and two of the four C1 states
The two states form a bistable state (uniform state). In the uniform state of the C1 orientation, the contrast is higher than in the conventionally used bistable state in the C2 orientation.Therefore, in this uniform state, by driving the liquid crystal, a large tilt angle 生 じ is generated, and a high-contrast image is obtained. It is displayed and no afterimage occurs.
以下、上記、について詳しく説明する。 Hereinafter, the above will be described in detail.
の点についていうと、C1→C2転移の起こりやすさ
は、第１表に示すように、基板界面付近の液晶分子が基
板と成す角度（プレチルト角）、層の傾き角、および液
晶のチルト角に依存している。As shown in Table 1, the likelihood of the C1 → C2 transition is determined by the angle (pretilt angle) formed by the liquid crystal molecules near the substrate interface with the substrate, the tilt angle of the layer, and the tilt angle of the liquid crystal. Depends on.
第１表は、プレチルト角の異なる３種類の配向膜Ａ〜
Ｃのセルにチルト角の異なる３種類の液晶ａ〜ｃを注入
して配向状態を見た結果である。ただし、配向膜ＡはLP
64（東レ（株）製）、配向膜ＢはSE610（日産化学
（株）製）、配向膜Ｃは第11図で示される構造式のポリ
アミド酸を焼成して得られるポリイミドで、プレチルト
角はそれぞれ2.5゜、６゜、12゜であった。 Table 1 shows three types of alignment films A to A having different pretilt angles.
This is a result of injecting three types of liquid crystals a to c having different tilt angles into the cell C and observing the alignment state. However, the alignment film A is LP
64 (manufactured by Toray Industries, Inc.), alignment film B is SE610 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), alignment film C is a polyimide obtained by firing a polyamic acid having the structural formula shown in FIG. 11, and the pretilt angle is They were 2.5 ゜, 6 ゜ and 12 ゜ respectively.
第１表から、プレチルト角が大きくてチルト角が小さ
い場合にC1配向が維持されることがわかる。この結果は
以下のように考えれば理解できる。Table 1 shows that the C1 orientation is maintained when the pretilt angle is large and the tilt angle is small. This result can be understood by considering the following.
C1配向、C2配向での基板近くのダイレクタはそれぞれ
第４（Ａ）図（ａ）および（ｂ）のコーン41上にあるか
ら、チルト角Θ、プレチルト角αおよび層傾斜角δの間
には C1配向のとき Θ＋δ＞α （２） C2配向のとき Θ−δ＞α （３） の関係が成り立っていなければならない。層傾斜角δは
チルト角Θより少し小さい値を持つので、チルト角Θの
小さい液晶では、Θ−δも小さく、プレチルト角αが大
きい場合には（３）式の関係が満たされなくなり、C2配
向が現われないのである。したがって、本発明でいうC2
配向を生ぜずC1配向を生じさせるための条件は Θ−δ＜α （４） であることが必要になる。Since the directors near the substrate in the C1 orientation and the C2 orientation are on the cone 41 shown in FIGS. 4A and 4B, respectively, the tilt angle Θ, the pretilt angle α and the layer inclination angle δ In the case of C1 orientation, Θ + δ> α (2) In the case of C2 orientation, the relationship of Θ−δ> α (3) must be satisfied. Since the layer tilt angle δ has a value slightly smaller than the tilt angle Θ, the liquid crystal having a small tilt angle Θ has a small Θ−δ, and if the pretilt angle α is large, the relationship of the formula (3) is not satisfied, and C2 is not satisfied. No orientation appears. Therefore, C2 in the present invention
The condition for generating the C1 orientation without causing the orientation needs to be Θ−δ <α (4).
チルト角と層傾斜角は液晶の温度に依存するので、あ
る温度で（４）式が成り立っても、更に低温ではその条
件が破れてC2配向が現われることがある。（４）式の条
件はその液晶を表示装置として用いる全温度範囲で成り
立っている必要がある。Since the tilt angle and the layer tilt angle depend on the temperature of the liquid crystal, even if the formula (4) is satisfied at a certain temperature, the condition may be violated at a lower temperature and the C2 orientation may appear. The condition of equation (4) needs to be satisfied over the entire temperature range in which the liquid crystal is used as a display device.
本発明において、プレチルト角αは、好ましくは６゜
＜α＜30゜、より好ましくは８゜＜α＜30゜、さらに好
ましくは10゜＜α＜30゜を示し、チルト角Θは７゜＜Θ
＜27゜を示し、δは０゜＜δ＜25゜を示すとよい。In the present invention, the pretilt angle α preferably indicates 6 ° <α <30 °, more preferably 8 ° <α <30 °, and still more preferably 10 ° <α <30 °, and the tilt angle Θ is 7 ° < Θ
<27 °, and δ preferably represents 0 ° <δ <25 °.
第４図（Ｂ）は代表的な液晶のチルト角Θと層の傾き
角δの温度変化の様子を示す。ΘおよびδはSA→SC ＊相
転移点TAC直下で急な変化を示し、転移点から離れるに
つれて大きくなるが、温度変化はゆるやかになる。第４
（Ｂ）図に示すように、Θとδの差はＴ＝TACでは０で
あり、低温になるにつれて大きくなる。FIG. 4 (B) shows how the tilt angle の of a typical liquid crystal and the tilt angle δ of a layer change with temperature. Θ and δ show a sudden change immediately below the S A → S C * phase transition point T AC , and increase as the distance from the transition point increases, but the temperature change becomes gentle. 4th
(B) As shown in the figure, the difference between Θ and δ is 0 at T = T AC and becomes larger as the temperature becomes lower.
したがって、（４）式は、相転移点から液晶と配向膜
とで決まる一定温度までの範囲で成立し、それ以下では
成立しない。この温度範囲内で表示素子として用いれば
C1配向を維持することができるから、できるだけ広い温
度範囲を有することが望ましいが、実用的には5deg〜35
degの温度範囲が確保できれば十分である。一方、相転
移点にあまり近い温度ではΘが小さすぎて実用に供さな
いので、実際には相転移点から5deg程度離れたところか
ら使うことが多い。したがって、相転移点をTAC℃とし
て（４）式は少なくとも（TAC−５）℃から（TAC−10）
℃の範囲で成立していること、望ましくは（TAC−５）
℃から（TAC−40）℃までの範囲で成立していることが
必要である。Therefore, the expression (4) is satisfied in a range from the phase transition point to a certain temperature determined by the liquid crystal and the alignment film, and is not satisfied below the range. If used as a display element within this temperature range,
Since it is possible to maintain the C1 orientation, it is desirable to have a temperature range as wide as possible, but practically 5 deg to 35
It is enough if a temperature range of deg can be secured. On the other hand, if the temperature is too close to the phase transition point, Θ is too small to be put to practical use. Therefore, assuming that the phase transition point is T AC ° C, the equation (4) is at least (T AC -5) ° C to (T AC -10).
℃, preferably (T AC -5)
It is necessary to be established in the range from ℃ to (T AC -40) ℃.
次にの点について説明する。従来の低プレチルト配
向膜では、C1配向において比較的コントラストの低い２
つの状態しか安定には存在しえなかった。ところが、第
１表に示した配向膜Ｃのような高プレチルト配向膜で
は、C1配向のなかに４つの状態が存在して、そのうちの
２つは従来と同じ低コントラストの２状態（偏光顕微鏡
の視野下では消光位がなく青く見えるので液晶のダイレ
クタが上下の基板間でねじれている。以下、スプレイ状
態と呼ぶ）で、ほかの２つはきわだってコントラストの
高い、かつ見掛けのチルト角の大きい状態（偏光顕微鏡
下で消光位がある。以下、ユニフォーム状態と呼ぶ）で
ある。新たに見出されたユニフォーム状態のコントラス
トと透過率はC2配向での値よりも高い。そして、C1のユ
ニフォーム状態はC1のスプレイ状態に比べ、クロスニコ
ル下、消光位の透過率が低くC1のスプレイ状態は２つの
状態の区別がつかなくなり、ユニフォーム２状態とスプ
レイ１状態の計３状態のみ観測される場合もある。The following points will be described. In a conventional low pretilt alignment film, the contrast is relatively low in C1 alignment.
Only one state could exist in stability. However, in a high pretilt alignment film such as the alignment film C shown in Table 1, there are four states in the C1 alignment, and two of them have the same low contrast two states as in the prior art (the polarization microscope). The liquid crystal director is twisted between the upper and lower substrates because there is no extinction position and the display looks blue under the field of view. The other two are sharp and have a large apparent tilt angle. State (there is an extinction position under a polarizing microscope; hereinafter, referred to as a uniform state). The contrast and transmittance of the newly found uniform state are higher than those in the C2 orientation. Then, the uniform state of C1 is lower than the splay state of C1, the transmittance of the extinction position is lower under crossed Nicols, and the splay state of C1 is indistinguishable between the two states, and the uniform 2 state and the splay 1 state total 3 states. Sometimes only observed.
第２表は、いくつかの液晶ａ〜ｄのスプレイ状態での
無電界時のみかけのチルト角θa splayと、ユニフォーム
状態でのみかけのチルト角θa uniformおよびチルト角Θ
を示したものである。第２表中にはθa splayおよびθa
uniformとΘとの比も示してある。この表からわかるよ
うに、同じ液晶材料でもみかけのチルト角はスプレイ状
態で小さく、ユニフォーム状態で大きい。Θとの比でみ
ても、スプレイ状態ではθa splay/Θ≦0.4、ユニフォー
ム状態ではθa uniform/Θ≧0.5である。ここで、本発明
では、C1状態における４つの状態のうち、Θ＞θａ＞Θ
/2の関係を示す状態をユニフォーム状態という。Table 2, some of the tilt angle theta a splay apparent when no electric field in the splay state of the liquid crystal to d, the tilt angle of the apparent in uniform states theta a Uniform and tilt angle Θ
It is shown. Table 2 shows θ a splay and θ a
The ratio between uniform and Θ is also shown. As can be seen from this table, even with the same liquid crystal material, the apparent tilt angle is small in the splay state and large in the uniform state. Looking at the ratio of the Θ, in the splay state θ a splay /Θ≦0.4, in the uniform state is θ a uniform /Θ≧0.5. Here, in the present invention, among four states in the C1 state, Θ> θ a > Θ
A state indicating the relationship of / 2 is called a uniform state.
そこで本発明は、強誘電性液晶素子を、強誘電性液晶
と、この強誘電性液晶を間に保持して対向するとともに
その対向面にはそれぞれ強誘電性液晶に電圧を印加する
ための電極が形成されかつ強誘電性液晶を配向するため
の相互にほぼ平行で同一方向の一軸性配向処理が施され
た一対の基板とを備え、強誘電性液晶のプレチルト角を
α、チルト角（コーン角の1/2）をΘ、Sm＊Ｃ層の傾斜
角をδとすれば、強誘電性液晶は、 Θ＜α＋δ で表わされる配向状態を有し、かつ該配向状態における
強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を示し、それ
らの光学軸のなす角度の1/2であるθａと該強誘電性液
晶のチルト角Θとが Θ＞θａ＞Θ/2 の関係を満たすC1配向におけるユニフォーム状態を表示
に利用しようとするものである。 Therefore, the present invention provides a ferroelectric liquid crystal element comprising a ferroelectric liquid crystal, an electrode for holding the ferroelectric liquid crystal therebetween, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal on the opposing surface. Are formed and a pair of substrates which are substantially parallel to each other and are subjected to a uniaxial alignment treatment in the same direction for aligning the ferroelectric liquid crystal, wherein the pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, and the tilt angle (cone) Assuming that (1/2 of the angle) is Θ and the inclination angle of the Sm * C layer is δ, the ferroelectric liquid crystal has an alignment state represented by Θ <α + δ, and the ferroelectric liquid crystal in the alignment state is exhibits at least two stable states, in C1 orientation meet those of 1/2 of the angle of the optical axis theta a and ferroelectric liquid crystal tilt angle theta and the Θ> θ a> Θ / 2 in relation It is intended to use the uniform state for display.
また、本発明でいうC1状態は、基板間のスペーサ等の
異物によってまたは基板に歪みを加えることによってヘ
アピン欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向
状態を生じ、且つこの他の配向状態が、プレチルトによ
り液晶分子が配向膜表面から浮いている方向に沿って
（即ち、液晶分子の配向膜表面近傍の部分から同液晶分
子がプレチルトにより配向膜表面から浮いている部分に
向かう方向に沿って）ライトニング欠陥、ヘアピン欠陥
の順序で生じるこれら欠陥により囲まれた他の配向状態
であるような状態である。または、スメクチックＡ（Sm
A）等の高温からスメクチックＣ（Sm＊Ｃ）に降温する
過程でライトニング欠陥やヘアピン欠陥を伴う配向変化
がない状態であるということができる。Further, the C1 state referred to in the present invention causes another orientation state surrounded by a hairpin defect and a lightning defect by a foreign substance such as a spacer between substrates or by applying a strain to the substrate, and the other orientation state is Along the direction in which the liquid crystal molecules float from the alignment film surface due to the pretilt (that is, from the portion of the liquid crystal molecules near the alignment film surface toward the portion where the liquid crystal molecules float from the alignment film surface due to the pretilt). This is a state in which there is another orientation state surrounded by these defects which occur in the order of the lightning defect and the hairpin defect. Or smectic A (Sm
It can be said that there is no orientation change accompanied by lightning defects and hairpin defects in the process of lowering the temperature from a high temperature such as A) to smectic C (Sm * C).
本発明のC1配向におけるスプレイ状態とユニフォーム
状態との違いは、前述のみかけのチルト角が違うことの
他に、コントラストの違いがある。スプレイ配向は上述
のように暗状態においてもクロスニコル下で完全な消光
位が得られず、偏光板をクロスニコルから数度捩った位
置に配置するほうがより暗くなる。これに対し、ユニフ
ォーム配向はクロスニコル下でほぼ完全な消光位があ
り、このために高いコントラスト比を示す。この違いは
次のような測定を行えばいっそうはっきりする。The difference between the splay state and the uniform state in the C1 orientation according to the present invention is a difference in contrast in addition to the difference in apparent tilt angle described above. As described above, in the splay orientation, even in the dark state, a complete extinction position cannot be obtained under the crossed Nicols, and the darker is obtained by disposing the polarizing plate at a position twisted several degrees from the crossed Nicols. In contrast, the uniform orientation has an almost perfect extinction position under crossed Nicols, and therefore exhibits a high contrast ratio. This difference becomes even more pronounced when the following measurements are taken.
まず、クロスニコル下でアップ・ダウンの２状態のコ
ントラストがなくなる位置、すなわち２状態の光学軸の
なす角を２等分する方向（スメクチック層方向）に一方
の偏光板の吸収軸を合わせ、これに垂直に他方の偏光板
の吸収軸を合わせる。この位置から検光子（観測者側の
偏光板）だけを時計方向に３゜〜30゜の適当な角度回転
させるとアップ・ダウン２状態の透過光状態に差が生じ
コントラストがつく。多くの場合、アップの状態が色濃
く見え、ダウンの状態は色が淡くなる。逆に、検光子を
反時計方向に同じ角度回転させると、逆の色づきがみら
れる。すなわち、アップの状態は色淡くなり、ダウン状
態は色濃くなる。First, the absorption axis of one of the polarizing plates is aligned with the position where the contrast between the two states of up and down disappears under crossed Nicols, that is, the direction in which the angle between the optical axes of the two states is bisected (the smectic layer direction). And the absorption axis of the other polarizing plate is aligned vertically. When only the analyzer (observer-side polarizing plate) is rotated clockwise by an appropriate angle of 3 ° to 30 ° from this position, a difference occurs in the transmitted light state between the up and down two states, and contrast is obtained. In many cases, the up state looks dark, and the down state becomes pale. Conversely, if the analyzer is rotated counterclockwise by the same angle, the opposite color will be seen. That is, the up state becomes lighter and the down state becomes darker.
そこで、この検光子回転に対する色づきの様子に着目
すると、1.0μｍないし2.0μｍのギャップをもつセルに
あっては、 （１）スプレイ配向のアップ・ダウン２状態については
時計方向に回転したときのアップの色はかっ色ないし赤
紫色であるのに対し、反時計方向に回転したときのダウ
ンの色は青色ないし藍色を呈していて、この２つの色は
異なる。一方、 （２）ユニフォーム配向のアップ・ダウン２状態につい
ては、上記２つの色はともにかっ色ないし赤紫色で同じ
である。Therefore, focusing on the state of coloring with respect to the rotation of the analyzer, in a cell having a gap of 1.0 μm to 2.0 μm, (1) up / down of the splay alignment 2 state Is brown or magenta, while the down color when rotated counterclockwise is blue or indigo, and the two colors are different. On the other hand, in the (2) uniform up-down 2 state, the above two colors are the same in brown or magenta.
この違いは、後述のように上下基板間でダイレクタが
捩れているか否かに基づくものと考えられるが、いずれ
にしてもこの測定からスプレイ配向とユニフォーム配向
を質的に区別することができる。This difference is considered to be based on whether or not the director is twisted between the upper and lower substrates as described later. In any case, the spray orientation and the uniform orientation can be qualitatively distinguished from this measurement.
また、本発明におけるC1配向の４つの状態は電界をか
けると互いに遷移する。弱い正負のパルス電界を印加す
るとスプレイ２状態間の遷移が起こり、強い正負のパル
ス電界を印加するとユニフォーム２状態間の遷移が起こ
る。ユニフォーム２状態を用いると従来より明るくコン
トラストの高い表示素子が実現できる。Further, the four states of the C1 orientation in the present invention transition with each other when an electric field is applied. When a weak positive / negative pulse electric field is applied, a transition between the spray 2 states occurs, and when a strong positive / negative pulse electric field is applied, a transition between the uniform 2 states occurs. When the uniform 2 state is used, a brighter and higher-contrast display element can be realized.
ところで、液晶の選択の仕方によっては、該ユニフォ
ーム状態の生じ易さに差がある。第１表の配向膜Ｃを用
いていくつかの液晶でユニフォーム状態の有無を調べた
結果が第３表である。傾斜角の小さい液晶ほどユニフォ
ーム状態を取りやすいことが分かる。この原因は必ずし
も明らかではないが、次のようなことが推察される。By the way, there is a difference in the easiness of the uniform state depending on the method of selecting the liquid crystal. Table 3 shows the results obtained by examining the presence or absence of a uniform state in some liquid crystals using the alignment film C shown in Table 1. It can be seen that a liquid crystal having a smaller tilt angle is more likely to take a uniform state. Although the cause is not always clear, the following is presumed.
ユニフォーム状態においては、その光学的性質からみ
てダイレクタが上下基板間でねじれていないと考えられ
る。第５（Ａ）図はC1配向の各状態における基板間の各
位置でのダイレクタの配置を示す模式図である。図中、
51〜54は各状態においてダイレクタをコーンの底面に投
影し、これを底面方向から見た様子を示しており、51お
よび52がスプレイ状態、53および54がユニフォーム状態
と考えられるダイレクタの配置である。同図から分かる
とおり、ユニフォームの２状態53と54においては、上下
いずれかの基板界面の液晶分子の位置がスプレイ状態の
位置と入れ替わっている。第５（Ｂ）図は、C2配向を示
しており、界面のスイッチングはなく、内部のスイッチ
ングで２状態がある。第６図な界面分子位置の異なる２
つの領域の境界付近のダイレクタの様子を示したもので
ある。界面分子の位置は同図に示すようにコーンの頂点
60を通って一方から他方へ移ると考えられるので、チル
ト角の小さいほうが移りやすい。このためチルト角の小
さい液晶でユニフォーム状態が実現されるのである。 In the uniform state, it is considered from the optical properties that the director is not twisted between the upper and lower substrates. FIG. 5A is a schematic diagram showing the arrangement of directors at each position between substrates in each state of C1 orientation. In the figure,
51 to 54 show a state in which the director is projected on the bottom surface of the cone in each state, and this is viewed from the bottom direction, where 51 and 52 are splay states, and 53 and 54 are arrangements of directors considered to be in a uniform state. . As can be seen from the figure, in the two states 53 and 54 of the uniform, the position of the liquid crystal molecule at the upper or lower substrate interface is replaced with the position in the spray state. FIG. 5 (B) shows the C2 orientation, in which there is no switching at the interface and there are two states of internal switching. FIG. 6 shows two different interfacial molecular positions.
1 shows a director near a boundary between two regions. The position of the interface molecule is at the top of the cone as shown in the figure.
Since it is thought that it moves from one side to the other through 60, the smaller the tilt angle, the easier it is to move. For this reason, a uniform state is realized with a liquid crystal having a small tilt angle.
界面の分子が一方の位置から他方の位置へ電界によっ
て移る際に受けるトルクの方向は、分子がコーン上のど
の位置にあるかによって異なる。すなわち、第６図のコ
ーン端61および62よりもプレチルトの高い位置にあれば
コーンの頂点60を通る方向にトルクを受け、逆にコーン
端61および62よりも低い位置にあれば分子は基板に押し
付けられる方向にトルクを受ける。したがって、前者の
位置にあるほうがスイッチングが起こりやすい。プレチ
ルトがコーン端61および62よりも高い位置に来るための
条件は簡単な幾何学的考察により、 sinα＞sinδcosΘ （５） となり、プレチルト角α、層傾斜角δ、チルト角Θが小
さいときはこの条件は近似的に、 α＞δ （６） となる。層傾斜角δはチルト角Θに近い値を持つので第
３表に示した実験結果が得られたと解釈される。The direction of the torque that the molecules at the interface undergo when moving from one position to the other by an electric field depends on where the molecules are on the cone. That is, if the pretilt is higher than the cone ends 61 and 62 in FIG. 6, torque is applied in the direction passing through the vertex 60 of the cone, and if the pretilt is lower than the cone ends 61 and 62, the molecules are transferred to the substrate. Receives torque in the direction in which it is pressed. Therefore, switching is more likely to occur in the former position. The condition for the pretilt to be higher than the cone ends 61 and 62 is sinα> sinδcosΘ (5) based on simple geometrical considerations. When the pretilt angle α, the layer inclination angle δ, and the tilt angle Θ are small, The condition is approximately α> δ (6). Since the layer inclination angle δ has a value close to the tilt angle Θ, it can be interpreted that the experimental results shown in Table 3 were obtained.
よって、C1配向におけるユニフォーム状態をより安定
に形成させるには、さらにα＞δの関係を満たすことが
効果的である。Therefore, in order to more stably form the uniform state in the C1 orientation, it is effective to further satisfy the relationship α> δ.
また、ユニフォーム状態を安定に形成させるために上
下基板のラビング方向を０〜20゜の範囲でずらしたクロ
スラビングも可能である。In order to stably form a uniform state, cross rubbing in which the rubbing directions of the upper and lower substrates are shifted from 0 to 20 ° is also possible.
なお、以上の実験におけるチルト角Θ、層の傾き角、
プレチルト角α、およびみかけのチルト角θａは以下の
ようにして測定した。In the above experiment, the tilt angle の, the inclination angle of the layer,
Pretilt angle alpha, and the tilt angle theta a Apparent was measured as follows.
チルト角Θの測定 10V〜30VのDCをFLC素子の上下基板間に印加しながら
直交クロスニコル下、その間に配置されたFLC素子を偏
光板と水平に回転させ第１の消光位（透過率か最も低く
なる位置）をさがし、次に上記と逆極性のDCを印加しな
がら第２の消光位をさがす。このときの第１の消光位か
ら第２の消光位までの角度の1/2をチルト角Θとした。Measurement of tilt angle し な が ら While applying DC of 10 V to 30 V between the upper and lower substrates of the FLC element, the FLC element disposed therebetween is rotated horizontally with the polarizing plate under the orthogonal cross Nicol and the first extinction position (transmittance Next, the second extinction position is searched for while applying DC having the opposite polarity to that described above. At this time, a half of the angle from the first extinction position to the second extinction position was defined as the tilt angle Θ.
みかけのチルト角θａの測定 液晶のしきい値の単発パルスを印加した後、無電界
下、かつ直交クロスニコル下、その間に配置されたFLC
素子を偏光板と水平に回転させ第１の消光位をさがし、
次に上記の単発パルスと逆極性のパルスを印加した後、
無電界下、第２の消光位をさがす。このときの第１の消
光位から第２の消光位までの角度の1/2をθａとした。After the application of the tilt angle θ measured threshold single pulse of the liquid crystal of a apparent, electroless under and perpendicular cross nicol under disposed therebetween FLC
Rotate the element horizontally with the polarizer to find the first extinction position,
Next, after applying a pulse of the opposite polarity to the single pulse described above,
In the absence of an electric field, a second extinction position is searched for. Half of angle from the first extinction position at this time to a second extinction position was theta a.
層の傾き角δの測定 Ｘ線解析装置RAD−II B（45KV,30mA）を用いてＸ線解
析法でδを測定した。Measurement of Tilt Angle δ of Layer δ was measured by an X-ray analysis method using an X-ray analyzer RAD-II B (45 KV, 30 mA).
プレチルト角αの測定 Jpn.J.Appl.Phys.vol19（1980）NO.10,Short Notes 2
013に記載されている方法（クリスタルローテーション
法）に従って求めた。Measurement of pretilt angle α Jpn.J.Appl.Phys.vol19 (1980) NO.10, Short Notes 2
It was determined according to the method described in 013 (crystal rotation method).
つまり、平行かつ反対方向にラビングした基板を貼り
合せてセル厚20μｍのセルを作成し、０℃〜60℃の範囲
でSmA相を有する液晶（Ａ）を封入し測定を行った。That is, a substrate having a cell thickness of 20 μm was prepared by laminating substrates rubbed in parallel and in opposite directions, and a liquid crystal (A) having an SmA phase was sealed in a temperature range of 0 ° C. to 60 ° C. for measurement.
液晶セルを上下基板に垂直かつ配向処理軸を含む面で
回転させながら回転軸と45゜の角度をなす偏光面をもつ
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もつ偏
光板を通してフォトダイオードで透過光強度を測定し
た。While rotating the liquid crystal cell in a plane perpendicular to the upper and lower substrates and including the alignment axis, a helium-neon laser beam having a polarization plane that forms an angle of 45 ° with the rotation axis is irradiated from the direction perpendicular to the rotation axis, and the opposite side Then, the transmitted light intensity was measured by a photodiode through a polarizing plate having a transmission axis parallel to the incident polarization plane.
干渉によってできた透過光強度の双曲線群の中心とな
る角と液晶セルに垂直な線となす角度をφＸとし、下式
に代入してプレチルト角αｏを求めた。The angle between a line perpendicular to the center to become the corner and the liquid crystal cell of the hyperbola group of the transmitted light intensity can by interference and phi X, was determined pre-tilt angle alpha o is substituted into the following equation.
［実施例］ 以下、本発明に係る液晶素子を作成した実施例を説明
する。 [Example] Hereinafter, an example in which a liquid crystal element according to the present invention is manufactured will be described.
実施例１ 透明電極の付いたガラス基板上に酸化タンタルの薄膜
をスパッタ法で形成し、その上に日立化成（株）製のポ
リアミド酸LQ1802の１％NMP溶液をスピンナで塗布し270
℃で１時間焼成した。次いで、この基板をラビングし、
同じ処理をしたもう１枚の基板とラビング方向が平行か
つ同方向になるように1.5μｍのギャップを保って貼り
合わせ、セルを作成した。該セルのプレチルト角はクリ
スタルローテーション法により14゜である。該セルにフ
ェニルピリミジンを主成分とする混合液晶で、チルト角
は室温で12゜、層傾斜角は室温で10゜の強誘電性液晶を
注入した。相転移温度は以下のとおりであった。Example 1 A thin film of tantalum oxide was formed on a glass substrate provided with a transparent electrode by a sputtering method, and a 1% NMP solution of a polyamic acid LQ1802 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was applied on the thin film by a spinner and then applied.
Calcination was carried out at ℃ for 1 hour. Next, the substrate is rubbed,
A cell was formed by bonding the other substrate having been subjected to the same treatment so that the rubbing direction was parallel and in the same direction with a gap of 1.5 μm. The pretilt angle of the cell is 14 ° by the crystal rotation method. A ferroelectric liquid crystal having a tilt angle of 12 ° at room temperature and a layer tilt angle of 10 ° at room temperature was injected into the cell with a mixed liquid crystal containing phenylpyrimidine as a main component. The phase transition temperatures were as follows.
第７図はこの液晶のチルト角の温度変化を示したもの
である。 FIG. 7 shows the temperature change of the tilt angle of the liquid crystal.
液晶を注入したセルを100℃で１時間エージングした
後、SC ＊相の範囲で温度を下げながら観測したところ、
全温度範囲でC1配向が保たれ、電界による４状態の遷移
が可能であった。第８図はこの４つの状態が混在するセ
ルの偏光顕微鏡での観察スケッチで81と82はスプレイ状
態、83と84がユニフォーム状態である。見掛けのチルト
角はスプレイ２状態間では５゜、ユニフォーム２状態間
で10゜であり、波高値24Vの矩形パルスを印加すると、
パルス幅20μｓでスプレイ状態間のスイッチングが起こ
り、パルス幅60μｓでユニフォーム状態間のスイッチン
グが起こった。After aging the cell in which the liquid crystal was injected at 100 ° C. for 1 hour, observation was performed while lowering the temperature in the range of the S C * phase.
The C1 orientation was maintained over the entire temperature range, and four-state transition by an electric field was possible. FIG. 8 shows a sketch of a cell in which these four states are mixed, observed with a polarizing microscope. 81 and 82 are in a spray state, and 83 and 84 are in a uniform state. The apparent tilt angle is 5 ° between the spray 2 states and 10 ° between the uniform 2 states, and when a rectangular pulse with a peak value of 24V is applied,
Switching between the spray states occurred with a pulse width of 20 μs, and switching between the uniform states occurred with a pulse width of 60 μs.
次に、該ユニフォーム状態での表示特性を評価する。 Next, the display characteristics in the uniform state are evaluated.
上述の液晶セルを一対の90゜クロスニコル偏光子の間
に挟み込んでから、50μsecの30Vパルスを印加して90゜
クロスニコルを消光位（最暗状態）にセットし、このと
きの透過率をホトマルチプレターにより測定し、続いて
50μsecの−30Vパルスを印加し、このときの透過率（明
状態）を同様の方法で測定したところ、暗状態時の透過
率は0.2％で、明状態時の透過率は10％であり、従っ
て、コントラスト比は50:1であった。After sandwiching the above-mentioned liquid crystal cell between a pair of 90 ° crossed Nicol polarizers, a 50 μsec 30V pulse is applied to set the 90 ° crossed Nicol to the extinction position (darkest state), and the transmittance at this time is set. Measured by a photomultiplier, followed by
When a -30 V pulse of 50 μsec was applied and the transmittance (bright state) at this time was measured by the same method, the transmittance in the dark state was 0.2%, and the transmittance in the bright state was 10%. Therefore, the contrast ratio was 50: 1.
また、光学的な応答（透過光量変化０〜97％）時間を
測定したところ、0.1secであった（第10図）。つまり、
切り換わりのよいスイッチングが行なわれる。The optical response time (change in transmitted light amount: 0 to 97%) was measured to be 0.1 sec (FIG. 10). That is,
Good switching is performed.
さらに、上下の基板にストライプ状の電極を付け、そ
れらの交叉部に画素を形成した以外は上記と同じ構成で
マトリクス表示パネルを作り、第９図の駆動波形を印加
したところ、良好に動作した。第９図においてSN,SN+1
などは走査電極に印加する電圧波形、Ｉは信号電極に印
加する電圧波形、Ｉ−SNなどは画素に印加される電圧波
形である。Further, a matrix display panel having the same configuration as that described above except that stripe-shaped electrodes were attached to the upper and lower substrates and pixels were formed at their intersections, and the driving waveforms in FIG. 9 were applied, the operation was satisfactory. . In FIG. 9, S N , S N + 1
Is a voltage waveform applied to the scanning electrode, I is a voltage waveform applied to the signal electrode, I- SN is a voltage waveform applied to the pixel.
実施例２ 実施例１で用いたのと同じ配向膜のセルに、やはりフ
ェニルピリミジンを主成分とする別の液晶（室温におい
てチルト角21゜、傾斜角17゜）を入れた。C1配向でユニ
フォーム状態は示すものの、マトリクス駆動波形を印加
すると、該室温ではスプレイ状態が多く存在してしま
う。しかし、55℃以上で用いると（該55℃ではチルト角
11゜，傾斜角９゜）ユニフォーム状態が安定に存在する
ようになった。この液晶の相転移温度は、次のようであ
った。Example 2 Another liquid crystal also containing phenylpyrimidine as a main component (a tilt angle of 21 ° and a tilt angle of 17 ° at room temperature) was placed in a cell having the same alignment film as used in Example 1. Although a uniform state is shown in the C1 orientation, when a matrix driving waveform is applied, many splay states exist at the room temperature. However, if used at 55 ° C or higher (tilt angle at 55 ° C
11 °, inclination angle 9 °) The uniform state has come to exist stably. The phase transition temperature of this liquid crystal was as follows.
高温で使用することにより、傾斜角を小さくし、式
（５）または式（６）の条件を満たすようにすれば、コ
ントラストのみならずマトリクス駆動に最適に利用でき
る、より安定なユニフォーム状態が形成できる。 If the tilt angle is reduced by using at a high temperature and the condition of the formula (5) or the formula (6) is satisfied, a more stable uniform state which can be optimally used for not only the contrast but also the matrix driving is formed. it can.
比較例 低プレチルト角の配向膜として東レ（株）製のLP64を
用いた以外は実施例１と同様にして液晶セルを作成し、
液晶（室温においてチルト角17゜、傾斜角13.5゜）を注
入したところ、C2配向状態になった。Comparative Example A liquid crystal cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that LP64 manufactured by Toray Industries, Inc. was used as the alignment film having a low pretilt angle.
Injection of liquid crystal (tilt angle 17 °, tilt angle 13.5 ° at room temperature) resulted in C2 alignment.
該セルのプレチルト角は、クリスタルローテーション
法で計ったところ、2.5゜であった。The pretilt angle of the cell was 2.5 ° as measured by a crystal rotation method.
暗状態の透過率は１％で、明状態での透過率は６％で
あり、コントラストは6:1、光学応答時間は2.0secであ
った（第10図）。The transmittance in the dark state was 1%, the transmittance in the bright state was 6%, the contrast was 6: 1, and the optical response time was 2.0 sec (FIG. 10).
［発明の効果］ 以上説明したように、C1配向におけるユニフォーム状
態を表示に利用した本発明の液晶素子は、高コントラス
トな画像で且つスイッチング良好な残像を生じないディ
スプレイを達成できる液晶素子となる。[Effects of the Invention] As described above, the liquid crystal element of the present invention using the uniform state in the C1 orientation for display is a liquid crystal element capable of achieving a display with a high-contrast image and no switching afterimage.
第１図は、本発明の強誘電性液晶セルの１例を示す模式
図、 第２図（ａ）〜（ｅ）は、第１図の液晶セルに強誘電性
液晶を注入し、温度を降下させていったときの配向状態
の変化を示す模式図、 第３図は、C1およびC2の２種類の配向状態の相違を示す
説明図、 第４（Ａ）図（ａ）および（ｂ）は、C1およびC2配向で
のチルト角、プレチルト角および層傾斜角間の関係を示
す説明図、 第４（Ｂ）図は、液晶のチルト角Θと層の傾き角δの温
度変化を示す図、 第５（Ａ）図は、C1配向の各状態における基板間の各位
置でのダイレクタの配置を示す模式図、 第５（Ｂ）図は、C2配向の各状態における基板間の各位
置でのダイレクタの配置を示す模式図、 第６図は、界面分子位置の異なる２つの領域の境界付近
のダイレクタの様子を示す模式図、 第７図は、本発明の一実施例に係る液晶素子におけるチ
ルト角の温度変化を示すグラフ、 第８図は、前記液晶素子における４つの状態が混存する
様子をスケッチした模式図、 第９図は、前記液晶素子に印加した駆動波形を示すタイ
ミングチャート、そして 第10図は、実施例１のユニフォーム配向状態における光
学特性の測定結果、並びに比較例の光学特性の測定結果
を比較するグラフ、そして 第11図は、ポリアミド酸を焼成して得られるポリイミド
配向膜の構造式である。 11a,11b:基板、12a,12b:透明電極、13a,13b:絶縁膜、14
a,14b:配向制御膜、15:強誘電性液晶。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a ferroelectric liquid crystal cell of the present invention. FIGS. 2 (a) to 2 (e) show a case where a ferroelectric liquid crystal is injected into the liquid crystal cell of FIG. FIG. 3 is a schematic view showing a change in the orientation state when lowered, FIG. 3 is an explanatory view showing a difference between two types of orientation states of C1 and C2, and FIGS. 4 (A) and 4 (a) and (b). FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship among a tilt angle, a pretilt angle, and a layer tilt angle in C1 and C2 orientations. FIG. 4 (B) is a diagram showing a temperature change of a liquid crystal tilt angle Θ and a layer tilt angle δ. FIG. 5 (A) is a schematic diagram showing the arrangement of directors at each position between substrates in each state of C1 orientation, and FIG. 5 (B) is a diagram showing the arrangement of directors at each position between substrates in each state of C2 orientation. FIG. 6 is a schematic diagram showing the arrangement of directors, FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of directors near the boundary between two regions having different interfacial molecular positions, FIG. FIG. 8 is a graph showing a change in tilt angle with temperature in the liquid crystal element according to one embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic view illustrating a state in which four states of the liquid crystal element are mixed. FIG. FIG. 10 is a timing chart showing a driving waveform applied to the liquid crystal element, and FIG. 10 is a graph comparing the measurement results of the optical characteristics in the uniform alignment state of Example 1 and the measurement results of the optical characteristics of the comparative example, and FIG. Is a structural formula of a polyimide alignment film obtained by baking polyamic acid. 11a, 11b: substrate, 12a, 12b: transparent electrode, 13a, 13b: insulating film, 14
a, 14b: alignment control film, 15: ferroelectric liquid crystal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 修 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 新庄 健司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 内海 俊治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−243920（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−273724（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Osamu Taniguchi, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Kenji Shinjo 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inside (72) Inventor Shunji Utsumi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Canon Inc. (56) References JP-A-3-243920 (JP, A) JP-A-2-273724 (JP) , A)
Claims (35)
保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘
電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強
誘電性液晶を配向するためのラビング処理による一軸性
配向処理が施され一対の基板とを備え、強誘電性液晶の
プレチルト角をα、チルト角をΘ、カイラルスメクチッ
ク層の基板法線に対する傾斜角をδとすれば、該ラビン
グ処理による一軸性配向処理が施された一対の基板間に
保持された強誘電性液晶は、 Θ＜α＋δ で表わされる配向状態を有し、かつ該配向状態における
強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を示し、それ
らの光学軸のなす角度の1/2であるθａと該強誘電性液
晶のチルト角Θとが Θ＞θａ＞Θ/2 の関係を有することを特徴とする液晶素子。1. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process for aligning the liquid crystal, and the pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, the tilt angle is Θ, and the tilt angle of the chiral smectic layer with respect to the substrate normal is δ. Then, the ferroelectric liquid crystal held between the pair of substrates subjected to the uniaxial orientation treatment by the rubbing treatment has an orientation state represented by Θ <α + δ, and the ferroelectric liquid crystal in the orientation state The liquid crystal exhibits at least two stable states, and θa which is a half of the angle between their optical axes and the tilt angle の of the ferroelectric liquid crystal have a relationship of Θ> θ a > / 2. A liquid crystal device characterized by the above-mentioned.
保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘
電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強
誘電性液晶を配向するためのラビング処理による一軸性
配向処理が施された一対の基板とを備え、強誘電性液晶
のプレチルト角をα、チルト角をΘ、カイラルスメクチ
ック層の基板法線に対する傾斜角をδとすれば、該ラビ
ング処理による一軸性配向処理が施された一対の基板間
に保持された強誘電性液晶は、 Θ＜α＋δ で表わされる配向状態を有し、かつ該配向状態における
強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を示し、それ
らの光学軸のなす角度を２等分する位置に一方の偏光板
の吸収軸を合わせ、それに垂直に他方の偏光板の吸収軸
を合わせた配置から一方の偏光板だけを時計方向に３゜
〜30゜回転させたときの第１の安定状態の呈する色と、
反時計方向に同じ角度回転させたときの第２の安定状態
の呈する色が同じであることを特徴とする液晶素子。2. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process for aligning the liquid crystal, wherein the pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, the tilt angle is Θ, and the tilt angle of the chiral smectic layer with respect to the substrate normal is Assuming that δ, the ferroelectric liquid crystal held between the pair of substrates subjected to the uniaxial orientation treatment by the rubbing treatment has an orientation state represented by Θ <α + δ, and the ferroelectric liquid crystal in the orientation state Liquid crystal shows at least two stable states, the absorption axis of one polarizing plate is aligned at a position that bisects the angle between their optical axes, and the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly to that position. One polarizer A color exhibited by the first stable state when allowed to 3 ° to 30 ° rotation in a clockwise direction only,
A liquid crystal element wherein the second stable state exhibits the same color when rotated by the same angle in the counterclockwise direction.
保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘
電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強
誘電性液晶を配向するためのラビング処理による一軸性
配向処理が施された一対の基板とを備え、強誘電性液晶
のプレチルト角をα、チルト角をΘ、カイラルスメクチ
ック層の基板法線に対する傾斜角をδとすれば、該ラビ
ング処理による一軸性配向処理が施された一対の基板間
に保持された強誘電性液晶は、 Θ＜α＋δ で表わされる配向状態を有し、かつ該配向状態における
強誘電性液晶がクロスニコル下、消光位の透過率の低い
２つの安定状態と、クロスニコル下、消光位の透過率の
高い１つまたは２つの安定状態の計３または４状態を有
することを特徴とする液晶素子。3. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process for aligning the liquid crystal, wherein the pretilt angle of the ferroelectric liquid crystal is α, the tilt angle is Θ, and the tilt angle of the chiral smectic layer with respect to the substrate normal is Assuming that δ, the ferroelectric liquid crystal held between the pair of substrates subjected to the uniaxial orientation treatment by the rubbing treatment has an orientation state represented by Θ <α + δ, and the ferroelectric liquid crystal in the orientation state The liquid crystal has a total of 3 or 4 states, that is, two stable states with low transmittance in the extinction position under crossed Nicols and one or two stable states with high transmittance in the extinction position under crossed Nicols. Liquid crystal element.
透過率の低い第１と第２の２つの安定状態と、クロスニ
コル下、消光位の透過率の高い第３と第４の２つの安定
状態の４つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす角
を２等分する位置に一方の偏光板の吸収軸を合わせ、そ
れに垂直に他方の偏光板の吸収軸を合わせた配置から一
方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させたとき
の第１の安定状態の呈する色と、反時計方向に同じ角度
回転させたときの第２の安定状態の呈する色が同じであ
り、一方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させ
たときの第３の安定状態の呈する色と、反時計方向に同
じ角度回転させたときの第４の安定状態の呈する色が異
なることを特徴とする請求項３記載の液晶素子。4. A first and a second stable state in which the ferroelectric liquid crystal has a low transmittance at an extinction position under crossed Nicols, and a third and fourth stable states having a high transmittance at an extinction position under crossed Nicols. An arrangement in which the four stable states of the two stable states are shown, and the absorption axis of one of the polarizing plates is aligned with a position at which the angle between the optical axes is divided into two equal parts, and the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly thereto. From the first stable state when only one of the polarizers is rotated clockwise by 3 to 30 degrees, and the color that the second stable state exhibits when rotated by the same angle in the counterclockwise direction. The same is true. The color of the third stable state when only one of the polarizers is rotated clockwise by 3 to 30 degrees, and the color in the fourth stable state when rotated by the same angle in the counterclockwise direction. 4. The liquid crystal device according to claim 3, wherein the color is different.
保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘
電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強
誘電性液晶に配向するための同一方向のラビング処理に
よる一軸性配向処理が施された一対の基板とを備え、該
強誘電性液晶の主たる配向状態は、この基板間の異物に
よってまたは基板に歪みを加えることによってヘアピン
欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向状態を
生じ、かつ該他の配向状態は、プレチルトにより液晶分
子が配向膜表面から浮いている方向に沿ってライトニン
グ欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生じるこれら欠陥に
より囲まれたものであり、前記主たる配向状態におい
て、強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を示し、
それらの光学軸のなす角度の1/2であるθａと該強誘電
性液晶のチルトΘとが Θ＞θａ＞Θ/2 の関係を有することを特徴とする液晶素子。5. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by rubbing in the same direction for aligning the liquid crystal, and a main alignment state of the ferroelectric liquid crystal is distorted by foreign matter between the substrates or the substrate. This causes another alignment state surrounded by the hairpin defect and the lightning defect, and the other alignment state is in the order of the lightning defect and the hairpin defect along the direction in which the liquid crystal molecules float from the alignment film surface due to the pretilt. The ferroelectric liquid crystal exhibits at least two stable states in the main alignment state,
Liquid crystal device and having their one-half of the angle between the optical axis theta a and ferroelectric liquid crystal tilt theta and is Θ> θ a> Θ / 2 relationship.
保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘
電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強
誘電性液晶を配向するための同一方向のラビング処理に
よる一軸性配向処理が施された一対の基板とを備え、該
強誘電性液晶の主たる配向状態は、この基板間の異物に
よってまたは基板に歪みを加えることによってヘアピン
欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向状態を
生じ、かつ該他の配向状態は、プレチルトにより液晶分
子が配向膜表面から浮いている方向に沿ってライトニン
グ欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生じるこれら欠陥に
より囲まれたものであり、前記主たる配向状態におい
て、強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を示し、
それらの光学軸のなす角度を２等分する位置に一方の偏
光板の吸収軸を合わせ、それに垂直に他方の偏光板の吸
収軸を合わせた配置から一方の偏光板だけを時計方向に
３゜〜30゜回転させたときの第１の安定状態の呈する色
と、反時計方向に同じ角度回転させたときの第２の安定
状態の呈する色が同じであることを特徴とする液晶素
子。6. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to uniaxial alignment by rubbing in the same direction for aligning the liquid crystal, wherein the main alignment state of the ferroelectric liquid crystal is distorted by foreign substances between the substrates or by the substrates. This causes another alignment state surrounded by the hairpin defect and the lightning defect, and the other alignment state is in the order of the lightning defect and the hairpin defect along the direction in which the liquid crystal molecules float from the alignment film surface due to the pretilt. The ferroelectric liquid crystal exhibits at least two stable states in the main alignment state,
The absorption axis of one of the polarizing plates is aligned at a position that bisects the angle formed by the optical axes, and only one of the polarizing plates is rotated clockwise by 3 ° from the arrangement in which the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly to the absorption axis. A liquid crystal element characterized in that the color of the first stable state when rotated by up to 30 ° is the same as the color of the second stable state when rotated counterclockwise by the same angle.
保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘
電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強
誘電性液晶に配向するための同一方向のラビング処理に
よる一軸性配向処理が施された一対の基板とを備え、該
強誘電性液晶の主たる配向状態は、この基板間の異物に
よってまたは基板に歪みを加えることによってヘアピン
欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向状態を
生じ、かつ該他の配向状態は、プレチルトにより液晶分
子が配向膜表面から浮いている方向に沿ってライトニン
グ欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生じるこれら欠陥に
より囲まれたものであり、前記主たる配向状態におい
て、強誘電性液晶がクロスニコル下、消光位の透過率の
低い２つの安定状態と、クロスニコル下、消光位の透過
率の高い１つまたは２つの安定状態の計３または４状態
を有することを特徴とする液晶素子。7. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by rubbing in the same direction for aligning the liquid crystal, and a main alignment state of the ferroelectric liquid crystal is distorted by foreign matter between the substrates or the substrate. This causes another alignment state surrounded by the hairpin defect and the lightning defect, and the other alignment state is in the order of the lightning defect and the hairpin defect along the direction in which the liquid crystal molecules float from the alignment film surface due to the pretilt. In the main alignment state, the ferroelectric liquid crystal has two stable states with low transmittance in the extinction position under crossed Nicols. A liquid crystal device characterized by having a crossed Nicol state, a total of 3 or 4 state of one or two stable states with high transmittance extinction position.
透過率の低い第１と第２の２つの安定状態と、クロスニ
コル下、消光位の透過率の高い第３と第４の２つの安定
状態の４つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす角
を２等分する位置に一方の偏光板の吸収軸を合わせ、そ
れに垂直に他方の偏光板の吸収軸を合わせた配置から一
方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させたとき
の第１の安定状態の呈する色と、反時計方向に同じ角度
回転させたときの第２の安定状態の呈する色が同じであ
り、一方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させ
たときの第３の安定状態の呈する色と、反時計方向に同
じ角度回転させたときの第４の安定状態の呈する色が異
なることを特徴とする請求項７記載の液晶素子。8. The ferroelectric liquid crystal has first and second stable states having low transmittance at an extinction position under crossed Nicols, and third and fourth stable states having high transmittance at an extinction position under crossed Nicols. An arrangement in which the four stable states of the two stable states are shown, and the absorption axis of one of the polarizing plates is aligned with a position at which the angle between the optical axes is divided into two equal parts, and the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly thereto. From the first stable state when only one of the polarizers is rotated clockwise by 3 to 30 degrees, and the color that the second stable state exhibits when rotated by the same angle in the counterclockwise direction. The same is true. The color of the third stable state when only one of the polarizers is rotated clockwise by 3 to 30 degrees, and the color in the fourth stable state when rotated by the same angle in the counterclockwise direction. 8. The liquid crystal device according to claim 7, wherein the color is different.
保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強誘
電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ強
誘電性液晶を配向するための同一方向のラビング処理に
よる一軸性配向処理が施された一対の基板とを備え、該
強誘電性液晶の主たる配向状態は、この基板間の異物に
よってまたは基板に歪みを加えることによってヘアピン
欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向状態を
生じ、かつ該他の配向状態は、一軸性配向処理方向に沿
ってライトニング欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生じ
るこれら欠陥により囲まれたものであり、前記主たる配
向状態において、強誘電性液晶が少なくとも２つの安定
状態を示し、それらの光学軸のなす角度の1/2であるθ
ａと該強誘電性液晶のチルト角Θとが Θ＞θａ＞Θ/2 の関係を有することを特徴とする液晶素子。9. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to uniaxial alignment by rubbing in the same direction for aligning the liquid crystal, wherein the main alignment state of the ferroelectric liquid crystal is distorted by foreign substances between the substrates or by the substrates. Resulting in other orientation states surrounded by hairpin defects and lightning defects, said other orientation states being surrounded by these defects occurring in the order of lightning defects and hairpin defects along the uniaxial orientation direction. In the main alignment state, the ferroelectric liquid crystal shows at least two stable states, and is θ which is a half of the angle between their optical axes.
a, and the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal has a relationship of Θ> θ a > Θ / 2.
に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強
誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ
強誘電性液晶を配向するための同一方向のラビング処理
による一軸性配向処理が施された一対の基板とを備え、
該強誘電性液晶の主たる配向状態は、この基板間の異物
によってまたは基板に歪みを加えることによってヘアピ
ン欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向状態
を生じ、かつ該他の配向状態は、一軸性配向処理方向に
沿ってライトニング欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生
じるこれら欠陥により囲まれたものであり、前記主たる
配向状態において、強誘電性液晶が少なくとも２つの安
定状態を示し、それらの光学軸のなす角を２等分する位
置に一方の偏光板の吸収軸を合わせ、それに垂直に他方
の偏光板の吸収軸を合わせた配置から一方の偏光板だけ
を時計方向に３゜〜30゜回転させたときの第１の安定状
態の呈する色と、反時計方向に同じ角度回転させたとき
の第２の安定状態の呈する色が同じであることを特徴と
する液晶素子。10. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process in the same direction for aligning the liquid crystal,
The main alignment state of the ferroelectric liquid crystal causes another alignment state surrounded by hairpin defects and lightning defects by foreign substances between the substrates or by applying a strain to the substrate, and the other alignment state is uniaxial. Surrounded by these defects, which occur in the order of lightening defects and hairpin defects along the directional alignment treatment direction, and in the main alignment state, the ferroelectric liquid crystal shows at least two stable states, and their optical axes have The absorption axis of one of the polarizing plates is aligned with the position at which the angle formed is divided into two equal parts, and only one of the polarizing plates is rotated clockwise by 3 ° to 30 ° from the arrangement in which the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly thereto. A liquid crystal element characterized in that the color of the first stable state when rotated and the color of the second stable state when rotated counterclockwise by the same angle are the same.
に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強
誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ
強誘電性液晶に配向するための同一方向のラビング処理
による一軸性配向処理が施された一対の基板とを備え、
該強誘電性液晶の主たる配向状態は、この基板間の異物
によってまたは基板に歪みを加えることによってヘアピ
ン欠陥およびライトニング欠陥に囲まれた他の配向状態
を生じ、かつ該他の配向状態は、一軸性配向処理方向に
沿ってライトニング欠陥およびヘアピン欠陥の順序で生
じるこれら欠陥により囲まれたものであり、前記主たる
配向状態において、該強誘電性液晶がクロスニコル下、
消光位の透過率の低い２つの安定状態と、クロスニコル
下、消光位の透過率の高い１つまたは２つの安定状態の
計３または４状態を有することを特徴とする液晶素子。11. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process in the same direction for aligning the liquid crystal,
The main alignment state of the ferroelectric liquid crystal causes another alignment state surrounded by hairpin defects and lightning defects by foreign substances between the substrates or by applying a strain to the substrate, and the other alignment state is uniaxial. In the order of lightening defects and hairpin defects along the directional alignment treatment direction, in the main alignment state, the ferroelectric liquid crystal under cross Nicol,
A liquid crystal device having a total of three or four states: two stable states with low transmittance in the extinction position and one or two stable states with high transmittance in the extinction position under crossed Nicols.
の透過率の低い第１と第２の２つの安定状態と、クロス
ニコル下、消光位の透過率の高い第３と第４の２つの安
定状態の４つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす
角を２等分する位置に一方の偏光板の吸収軸を合わせ、
それに垂直に他方の偏光板の吸収軸を合わせた配置から
一方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させたと
きの第１の安定状態の呈する色と、反時計方向に同じ角
度回転させたときの第２の安定状態の呈する色が同じで
あり、一方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転さ
せたときの第３の安定状態の呈する色と、反時計方向に
同じ角度回転させたときの第４の安定状態の呈する色が
異なることを特徴とする請求項11記載の液晶素子。12. The first and second stable states in which the ferroelectric liquid crystal has low transmittance at the extinction position under crossed Nicols, and the third and fourth stable states have high transmittance at the extinction position under crossed Nicols. The four stable states of the two stable states are shown, and the absorption axis of one of the polarizing plates is aligned with a position bisecting the angle formed by the optical axes,
The same angle in the counterclockwise direction as the color exhibited by the first stable state when only one of the polarizing plates is rotated clockwise by 3 ° to 30 ° from the arrangement in which the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly thereto. The color of the second stable state when rotated is the same, and the color of the third stable state when only one of the polarizers is rotated clockwise by 3 ° to 30 °, and counterclockwise. 12. The liquid crystal device according to claim 11, wherein the color displayed by the fourth stable state when rotated by the same angle is different.
に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強
誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ
強誘電性液晶を配向するためのラビング処理による一軸
性配向処理が施された一対の基板とを備え、強誘電性液
晶は、配向状態がSmA相を示す高温域からSm＊Ｃ相を示
す温度域に降温する過程でライトニング欠陥及びヘアピ
ン欠陥の発生を伴う配向変化がなく、かつ該配向状態に
おける強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を示
し、それらの光学軸のなす角度の1/2であるθａと該強
誘電性液晶のチルト角Θとが Θ＞θａ＞Θ/2 の関係を有することを特徴とする液晶素子。13. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment treatment by a rubbing treatment for aligning the liquid crystal, and the ferroelectric liquid crystal is cooled from a high temperature region where the alignment state shows the SmA phase to a temperature region where the alignment state shows the Sm * C phase. In the process, there is no alignment change accompanied by the occurrence of a lightning defect and a hairpin defect, and the ferroelectric liquid crystal in the aligned state shows at least two stable states, and θ a which is a half of the angle formed by their optical axes. And a tilt angle の of the ferroelectric liquid crystal has a relation of Θ> θ a > Θ / 2.
に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強
誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ
強誘電性液晶に配向するためのラビング処理による一軸
性配向処理が施された一対の基板とを備え、強誘電性液
晶は、配向状態がSmA相を示す高温域からSm＊Ｃ相を示
す温度域に降温する過程でライトニング欠陥及びヘアピ
ン欠陥の発生を伴う配向変化がなく、かつ該配向状態に
おける強誘電性液晶が少なくとも２つの安定状態を示
し、それらの光学軸のなす角を２等分する位置に一方の
偏光板の吸収軸を合わせ、それに垂直に他方の偏光板の
吸収軸を合わせた配置から一方の偏光板だけを時計方向
に３゜〜30゜回転させたときの第１の安定状態の呈する
色と、反時計方向に同じ角度回転させたときの第２の安
定状態の呈する色が同じであることを特徴とする液晶素
子。14. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A ferroelectric liquid crystal is provided with a pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process for aligning the liquid crystal, and the temperature of the ferroelectric liquid crystal drops from a high temperature range in which the SmA phase is exhibited to a temperature range in which the Sm * C phase is exhibited. There is no change in alignment accompanying the occurrence of lightning defects and hairpin defects in the process, and the ferroelectric liquid crystal in the aligned state shows at least two stable states, and is placed at a position where the angle between the optical axes is bisected. The first stable state is exhibited when only one of the polarizing plates is rotated clockwise by 3 ° to 30 ° from the arrangement in which the absorption axis of the polarizing plate is aligned and the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly thereto. Same as color, counterclockwise The liquid crystal element in which the second color exhibited by the stable state when obtained by angular rotation is characterized in that it is the same.
に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞれ強
誘電性液晶に電圧を印加するための電極が形成されかつ
強誘電性液晶に配向するためのラビング処理による一軸
性配向処理が施された一対の基板とを備え、強誘電性液
晶は、配向状態がSmA相を示す高温域からSm＊Ｃ相を示
す温度域に降温する過程でライトニング欠陥及びヘアピ
ン欠陥の発生を伴う配向変化がなく、かつ該配向状態に
おける強誘電性液晶がクロスニコル下、消光位の透過率
の低い２つの安定状態と、クロスニコル下、消光位の透
過率の高い１つまたは２つの安定状態の計３または４状
態を有することを特徴とする液晶素子。15. A ferroelectric liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal is formed on each of the opposing surfaces while holding the ferroelectric liquid crystal therebetween. A ferroelectric liquid crystal is provided with a pair of substrates that have been subjected to a uniaxial alignment process by a rubbing process for aligning the liquid crystal, and the temperature of the ferroelectric liquid crystal drops from a high temperature range in which the SmA phase is exhibited to a temperature range in which the Sm * C phase is exhibited. The ferroelectric liquid crystal in the aligned state has no stable state under crossed Nicols and low transmittance at the extinction position, and no stable state under the crossed Nicols state. A liquid crystal element having a total of three or four states of one or two stable states having high transmittance.
の透過率の低い第１と第２の２つの安定状態と、クロス
ニコル下、消光位の透過率の高い第３と第４の２つの安
定状態の４つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす
角を２等分する位置に一方の偏光板の吸収軸を合わせ、
それに垂直に他方の偏光板の吸収軸を合わせた配置から
一方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転させたと
きの第１の安定状態の呈する色と、反時計方向に同じ角
度回転させたときの第２の安定状態の呈する色が同じで
あり、一方の偏光板だけを時計方向に３゜〜30゜回転さ
せたときの第３の安定状態の呈する色と、反時計方向に
同じ角度回転させたときの第４の安定状態の呈する色が
異なることを特徴とする請求項15記載の液晶素子。16. The ferroelectric liquid crystal has first and second stable states having low transmittance at an extinction position under crossed Nicols, and third and fourth stable states having high transmittance at an extinction position under crossed Nicols. The four stable states of the two stable states are shown, and the absorption axis of one of the polarizing plates is aligned with a position bisecting the angle formed by the optical axes,
The same angle in the counterclockwise direction as the color exhibited by the first stable state when only one of the polarizing plates is rotated clockwise by 3 ° to 30 ° from the arrangement in which the absorption axis of the other polarizing plate is aligned perpendicularly thereto. The color of the second stable state when rotated is the same, and the color of the third stable state when only one of the polarizers is rotated clockwise by 3 ° to 30 °, and counterclockwise. 16. The liquid crystal device according to claim 15, wherein the color displayed in the fourth stable state when rotated by the same angle is different.
ヘアピン欠陥を介さない３つまたは４つの異なる安定状
態を有する請求項１〜3,13〜15のいずれか１項記載の液
晶素子。17. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the alignment state has three or four different stable states that do not involve a lightning defect and a hairpin defect.
転移する温度をT1℃とすると（T1−５）℃から（T1−1
0）℃までの、全温度範囲で存在する請求項１〜16のい
ずれか１項記載の液晶素子。18. Assuming that the temperature at which the orientation state changes from the SmA phase to the Sm * C phase is T 1 ° C., the temperature changes from (T 1 -5) ° C. to (T 1 −1).
The liquid crystal element according to any one of claims 1 to 16, wherein the liquid crystal element exists in the entire temperature range up to 0) ° C.
転移する温度をT1℃とすると（T1−５）℃から（T1−2
0）℃までの、全温度範囲で存在する請求項１〜16のい
ずれか１項記載の液晶素子。19. Assuming that the temperature at which the orientation state changes from the SmA phase to the Sm * C phase is T 1 ° C., the temperature changes from (T 1 -5) ° C. to (T 1-2 ).
The liquid crystal element according to any one of claims 1 to 16, wherein the liquid crystal element exists in the entire temperature range up to 0) ° C.
移する温度をT1℃とすると（T1−５）℃から（T1−30）
℃までの、全温度範囲で存在する請求項１〜16のいずれ
か１項記載の液晶素子。20. Assuming that the temperature at which the orientation state changes from the SmA phase to the Sm * C phase is T 1 ° C., the temperature changes from (T 1 -5) ° C. to (T 1 -30).
The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 16, which exists in the entire temperature range up to ° C.
転移する温度をT1℃とすると（T1−５）℃から（T1−4
0）℃までの、全温度範囲で存在する請求項１〜16のい
ずれか１項記載の液晶素子。21. Assuming that the temperature at which the orientation state changes from the SmA phase to the Sm * C phase is T 1 ° C., the temperature changes from (T 1 −5) ° C. to (T 1 −4).
The liquid crystal element according to any one of claims 1 to 16, wherein the liquid crystal element exists in the entire temperature range up to 0) ° C.
カイラルスメクチック層の基板法線に対する傾斜角δと
の関係が、ほぼδ＜αで表わされる配向状態を有する請
求項１〜16記載の液晶素子。22. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the relationship between the pretilt angle α of the ferroelectric liquid crystal and the inclination angle δ of the chiral smectic layer with respect to the substrate normal has an alignment state substantially represented by δ <α. .
＜30゜である請求項１〜３のいずれかに記載の液晶素
子。23. The pretilt angle α of the liquid crystal is 6 ° <α.
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the angle is <30 °.
＜30゜である請求項１〜３のいずれかに記載の液晶素
子。24. A pretilt angle α of the liquid crystal is 8 ° <α.
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the angle is <30 °.
＜30゜である請求項１〜３のいずれかに記載の液晶素
子。25. A pretilt angle α of the liquid crystal is 10 ° <α.
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the angle is <30 °.
６゜＜α＜30゜である請求項５〜16のいずれかに記載の
液晶素子。26. When the pretilt angle of the liquid crystal is α,
The liquid crystal device according to claim 5, wherein 6 ° <α <30 °.
８゜＜α＜30゜である請求項５〜16のいずれかに記載の
液晶素子。27. When the pretilt angle of the liquid crystal is α,
The liquid crystal device according to claim 5, wherein 8 ° <α <30 °.
10゜＜α＜30゜である請求項５〜16のいずれかに記載の
液晶素子。28. When the pretilt angle of the liquid crystal is α,
The liquid crystal device according to claim 5, wherein 10 ° <α <30 °.
゜である請求項１〜３のいずれかに記載の液晶素子。29. The tilt angle Θ of the liquid crystal is 7 ゜ <Θ <27.
The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 3, wherein?
＜27゜である請求項５〜16のいずれかに記載の液晶素
子。30. When the tilt angle of the liquid crystal is Θ, 7 ゜ <Θ
The liquid crystal device according to claim 5, wherein the angle is <27 °.
間隙に保持して対向すると共にその対向面には夫々カイ
ラルスメクチック液晶に電圧を印加するための電極が形
成されかつカイラルスメクチック液晶を配向させるため
のラビング処理による一軸性配向処理が施された一対の
基板とを備え、該カイラルスメクチック液晶のプレチル
ト角をα、チルト角をΘ、カイラルスメクチック層の基
板法線に対する傾斜角をδとした時、該カイラルスメク
チック液晶は、 Θ＜α＋δ で表される配向状態を有し、且つ該配向状態におけるカ
イラルスメクチック液晶が少なくとも２つの安定状態を
示し、それらの光学軸のなす角度の1/2であるθａと該
液晶のチルト角Θとが、 Θ＞θａ＞Θ/2 の関係を有することを特徴とする液晶素子。31. A chiral smectic liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the chiral smectic liquid crystal is formed on the opposing surface while holding the liquid crystal in a gap and aligning the chiral smectic liquid crystal. When a pre-tilt angle of the chiral smectic liquid crystal is α, the tilt angle is Θ, and the tilt angle of the chiral smectic layer with respect to the substrate normal is δ, The chiral smectic liquid crystal has an alignment state represented by Θ <α + δ, and the chiral smectic liquid crystal in the alignment state shows at least two stable states, and θ a which is a half of the angle between their optical axes. And a tilt angle の of the liquid crystal, wherein Θ> θ a > Θ / 2.
ルト角αが、６゜＜α＜30゜である請求項31記載の液晶
素子。32. The liquid crystal device according to claim 31, wherein a pretilt angle α of the chiral smectic liquid crystal is 6 ° <α <30 °.
角Θが、７゜＜Θ＜27゜である請求項31記載の液晶素
子。33. The liquid crystal device according to claim 31, wherein the tilt angle の of the chiral smectic liquid crystal is 7 ° <Θ <27 °.
ルト角αと傾斜角δの関係が、δ＜αで表される配向状
態を有する請求項31記載の液晶素子。34. The liquid crystal device according to claim 31, wherein the relationship between the pretilt angle α and the inclination angle δ of the chiral smectic liquid crystal has an alignment state represented by δ <α.
グ処理の方向が、互いに20゜以下の角度をなすようにク
ロスしている請求項31記載の液晶素子。35. The liquid crystal device according to claim 31, wherein rubbing directions applied to each of the pair of substrates cross each other so as to form an angle of 20 ° or less.
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049582A JP2612503B2 (en) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | Liquid crystal element |
| DE69131258T DE69131258T2 (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Liquid crystal element and liquid crystal device using this element |
| AT91103125T ATE180580T1 (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | LIQUID CRYSTAL ELEMENT AND LIQUID CRYSTAL DEVICE USING SUCH ELEMENT |
| EP91103125A EP0444705B1 (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Liquid crystal element and liquid crystal apparatus using the same |
| EP98119023A EP0886173A3 (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Liquid crystal element and liquid crystal apparatus using the same |
| AU72047/91A AU634031B2 (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Liquid crystal element and liquid crystal apparatus using the same |
| US07/663,436 US5189536A (en) | 1990-03-02 | 1991-03-01 | Ferroelectric liquid crystal element having uniform high temperature alignment |
| KR1019910003441A KR940005123B1 (en) | 1990-03-02 | 1991-03-02 | Liquid crystal display device using liquid crystal device |
| US08/272,652 US5481387A (en) | 1990-03-02 | 1994-07-11 | Chiral smectic liquid crystal element having uniform high temperature alignment and α≧8 degrees |
| US08/527,775 US6456349B1 (en) | 1990-03-02 | 1995-09-13 | Liquid crystal element and liquid crystal apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049582A JP2612503B2 (en) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | Liquid crystal element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252624A JPH03252624A (en) | 1991-11-11 |
| JP2612503B2 true JP2612503B2 (en) | 1997-05-21 |
Family
ID=12835216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049582A Expired - Fee Related JP2612503B2 (en) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | Liquid crystal element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612503B2 (en) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2880807B2 (en) * | 1991-01-25 | 1999-04-12 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
| JPH05345891A (en) * | 1991-11-22 | 1993-12-27 | Canon Inc | Liquid crystal composition, liquid crystal element and display device |
| ATE233800T1 (en) * | 1991-11-22 | 2003-03-15 | Canon Kk | LIQUID CRYSTAL COMPOSITION, LIQUID CRYSTAL DEVICE AND DISPLAY DEVICE |
| JP2763220B2 (en) * | 1991-12-11 | 1998-06-11 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
| JP2779087B2 (en) * | 1992-01-17 | 1998-07-23 | シャープ株式会社 | Ferroelectric liquid crystal display |
| DE69313179T2 (en) * | 1992-05-26 | 1998-02-26 | Canon Kk | Liquid crystal device and apparatus |
| US5582763A (en) * | 1993-09-29 | 1996-12-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal composition, liquid crystal device and liquid crystal apparatus using same |
| JP3040921B2 (en) * | 1993-10-13 | 2000-05-15 | キヤノン株式会社 | Ferroelectric liquid crystal element and liquid crystal device having the same |
| JP3136052B2 (en) * | 1994-09-30 | 2001-02-19 | シャープ株式会社 | Ferroelectric liquid crystal device |
| US5728318A (en) * | 1994-11-10 | 1998-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal composition, liquid crystal device and liquid crystal display apparatus |
| JP3043257B2 (en) * | 1995-01-31 | 2000-05-22 | キヤノン株式会社 | Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same |
| JP3119342B2 (en) * | 1995-01-31 | 2000-12-18 | キヤノン株式会社 | Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same |
| JP3119341B2 (en) * | 1995-01-31 | 2000-12-18 | キヤノン株式会社 | Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same |
| JP3119339B2 (en) * | 1995-01-31 | 2000-12-18 | キヤノン株式会社 | Liquid crystal element and liquid crystal device having the same |
| JP3119340B2 (en) * | 1995-01-31 | 2000-12-18 | キヤノン株式会社 | Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same |
| US5858269A (en) * | 1995-09-20 | 1999-01-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and liquid crystal apparatus |
| US5785890A (en) * | 1995-10-12 | 1998-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal composition, liquid crystal device, and liquid crystal display apparatus using same |
| US6122032A (en) * | 1996-07-31 | 2000-09-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Wedge shaped LCD with change in dispersion density of spacers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5547962Y2 (en) * | 1976-07-02 | 1980-11-10 | ||
| JPS5645927Y2 (en) * | 1976-11-06 | 1981-10-27 | ||
| JPS5814902B2 (en) * | 1979-05-14 | 1983-03-23 | 積水化学工業株式会社 | How to lift building units |
| JPS6122117Y2 (en) * | 1981-03-23 | 1986-07-02 |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2049582A patent/JP2612503B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252624A (en) | 1991-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0444705B1 (en) | Liquid crystal element and liquid crystal apparatus using the same | |
| JP2612503B2 (en) | Liquid crystal element | |
| JP2814157B2 (en) | Chiral smectic liquid crystal device | |
| US5568295A (en) | Chiral smetic LCD with small pretilt angle, substrate rubbed in two opposing directions, and no cholesteric phase or tilt angle > the pretilt plus inclination angles | |
| JP2003005223A (en) | Method for manufacturing liquid crystal display element of high-contrast asymmetrical electrooptic characteristics | |
| JP2614347B2 (en) | Liquid crystal element and liquid crystal display | |
| JPH05203961A (en) | Ferroelectric liquid crystal element | |
| JP2582309B2 (en) | Liquid crystal element | |
| JP2612504B2 (en) | Liquid crystal device | |
| JPH05346585A (en) | Liquid crystal element | |
| JP3080123B2 (en) | Manufacturing method of ferroelectric liquid crystal device | |
| JP3000504B2 (en) | Liquid crystal element | |
| US5844653A (en) | Liquid crystal mixture | |
| JP3083016B2 (en) | Liquid crystal alignment treatment method and liquid crystal element manufacturing method | |
| JP2681779B2 (en) | Liquid crystal cell | |
| JP3037001B2 (en) | Method of manufacturing ferroelectric liquid crystal device and information transmission device using the same | |
| JPH05216036A (en) | Liquid crystal element | |
| JP2663082B2 (en) | Liquid crystal element | |
| US20040131798A1 (en) | Liquid crystal display device and method of producing the same | |
| JPH0553117A (en) | Liquid crystal element | |
| JPH05216034A (en) | Ferroelectric liquid crystal element | |
| JPH06186569A (en) | Ferroelectric liquid crystal device | |
| JPH06186567A (en) | Ferroelectric liquid crystal device | |
| JPH04316019A (en) | Ferroelectric liquid crystal element | |
| JPH0446410B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080227 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090227 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100227 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |