JP3091091B2 - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP3091091B2
JP3091091B2 JP23178794A JP23178794A JP3091091B2 JP 3091091 B2 JP3091091 B2 JP 3091091B2 JP 23178794 A JP23178794 A JP 23178794A JP 23178794 A JP23178794 A JP 23178794A JP 3091091 B2 JP3091091 B2 JP 3091091B2
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crystal display
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ferroelectric
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幸乃 阿部
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関す
る。さらに詳しくは、強誘電性液晶を用いた液晶素子に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal device using a ferroelectric liquid crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶表示素子はネマチック液晶を
用いたものが主流である。ネマチック液晶を用いた液晶
表示装置としては、ツイストネマチック型(Twisted Ne
matic,TN型)液晶装置、スーパーツイステッド型(Su
pertwisted Birefringence Effect, SBE型)液晶表
示装置がある。TN型液晶表示装置では、駆動方式のマ
ルチプレックス化が進むに従って駆動マージンが狭くな
り、十分なコントラストが得られなくなるという欠点が
ある。また、TN型液晶表示装置の改良型であって、大
きなツイスト角を用いるSBE型液晶表示装置では、大
容量表示に用いるとコントラストが低下したり、応答速
度が遅くなるという欠点がある。そこで、このような欠
点を改良するものとして、1980年にクラーク(N.A.C
lack) とラガバル(S.T.Lagerwall) によって、キラルス
メクチックC液晶、すなわち強誘電性液晶を用いた液晶
表示素子が提案されている(米国特許第4367924
号;特開昭56−107216号公報)。
2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal display device uses a nematic liquid crystal. As a liquid crystal display device using a nematic liquid crystal, a twisted nematic type (Twisted Nematic) is used.
matic, TN type) liquid crystal device, super twisted type (Su
pertwisted Birefringence Effect (SBE type) liquid crystal display devices. The TN type liquid crystal display device has a drawback that the drive margin becomes narrower as the drive system becomes more multiplexed, and a sufficient contrast cannot be obtained. Further, the SBE type liquid crystal display device which is an improved type of the TN type liquid crystal display device and uses a large twist angle has a drawback that when used for large-capacity display, the contrast is lowered and the response speed is reduced. Therefore, in 1980, Clark (NAC)
Lack and STLagerwall have proposed a liquid crystal display device using a chiral smectic C liquid crystal, that is, a ferroelectric liquid crystal (US Pat. No. 4,368,924).
No. JP-A-56-107216).

【0003】この液晶表示素子は、従来の液晶分子の誘
電異方性を利用する電傾効果を用いたネマチック液晶の
表示素子とは異なり、強誘電性液晶の自発分極の極性と
電界の極性とを整合させる回転力を用いた液晶表示素子
である。この液晶表示素子の特徴としては双安定性、メ
モリー性、高速応答性、広視野角などを挙げることがで
きる。すなわち、図2に示すように強誘電性液晶をギャ
ップを薄くしたセルに、該液晶を注入すると、基板界面
の影響を受けて強誘電性液晶の螺旋構造がほどけ、液晶
分子11がスメクチック層法線12に対して傾き角+θ
17だけ傾いて安定する領域と、逆方向に−θ18だけ
傾いて安定する領域が混在し、双安定性を有する。この
セル内の強誘電性液晶に対して電界16を印加すること
によって、液晶分子11とその自発分極15の向きを一
様に揃えることができ、印加する電界16の極性を切り
替えることによって液晶分子11の配向を一つの状態か
ら別の状態へと切り替えるスイッチングが可能になる。
This liquid crystal display device is different from a conventional nematic liquid crystal display device using an electro-incline effect utilizing the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules, in which the polarity of the spontaneous polarization of the ferroelectric liquid crystal and the polarity of the electric field are different. This is a liquid crystal display element using a rotational force for matching the two. Characteristics of this liquid crystal display element include bistability, memory properties, high-speed response, a wide viewing angle, and the like. That is, as shown in FIG. 2, when the liquid crystal is injected into a cell in which the gap of the ferroelectric liquid crystal is thinned, the helical structure of the ferroelectric liquid crystal is released under the influence of the substrate interface, and the liquid crystal molecules 11 are formed by the smectic layer method. Angle of inclination + θ with respect to line 12
A region that is stable by tilting by 17 and a region that is stable by tilting by −θ18 in the opposite direction are mixed, and have bistability. By applying an electric field 16 to the ferroelectric liquid crystal in this cell, the directions of the liquid crystal molecules 11 and the spontaneous polarization 15 can be made uniform, and by switching the polarity of the applied electric field 16, Switching that switches the orientation of 11 from one state to another is possible.

【0004】このスイッチング動作に伴い、セル内の強
誘電性液晶は、複屈折光が変化するので1つの偏光子間
に偏光セルを挟むことによって、透過光を制御すること
ができる。さらに、電界16の印加を停止しても、液晶
分子11の配向は、界面の配向規制力によって電界印加
停止前の状態に維持されるので、メモリー効果も得るこ
とができる。また、スイッチングに必要な時間は、液晶
の自発分極と電界が直接作用するため、ネマチック液晶
表示素子の1/1000以下という高速応答性を持ち、
それにより高速表示が可能である。
[0004] With the switching operation, the birefringent light of the ferroelectric liquid crystal in the cell changes, so that the transmitted light can be controlled by interposing a polarizing cell between one polarizer. Further, even when the application of the electric field 16 is stopped, the alignment of the liquid crystal molecules 11 is maintained in the state before the stop of the electric field application due to the alignment regulating force at the interface, so that a memory effect can be obtained. In addition, the time required for switching has a high-speed response of 1/1000 or less of that of the nematic liquid crystal display element because the spontaneous polarization of the liquid crystal and the electric field directly act on it.
Thereby, high-speed display is possible.

【0005】そこで、この強誘電性液晶の優れた特長を
利用することにより、高精細大表示容量の液晶表示装置
や光を高速かつ記憶処理ができる空間変調素子等への応
用がさかんに研究されている。
[0005] Therefore, application of the excellent characteristics of the ferroelectric liquid crystal to a liquid crystal display device having a high definition and a large display capacity and a spatial modulation device capable of storing light at high speed and with high speed has been actively studied. ing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クラー
ク、ラガバル型の液晶表示装置にも多くの問題点があっ
た。まず強誘電性を示すキラルスメクチックC相の液晶
は通常のネマチック液晶に比較して分子の対称性が低
く、さらに結晶性が強いため一様に配向させることが困
難であり、そのため均一な表示を得にくいという欠点が
あった。
However, the Clark and Lagabar type liquid crystal display devices also have many problems. First, the liquid crystal of the chiral smectic C phase exhibiting ferroelectricity has low molecular symmetry as compared with a normal nematic liquid crystal, and further has a strong crystallinity, which makes it difficult to uniformly align the liquid crystal. There was a disadvantage that it was difficult to obtain.

【0007】また、当初の強誘電性液晶のモデルでは、
スメクチックC相の層構造は、図3に示すようなブック
シェルフ型と呼ばれる基板に垂直な構造を取ると考えら
れていた。ただし、9、10は基板、13はスメクチッ
ク層、12はスメクチック層法線である。
In the initial model of ferroelectric liquid crystal,
It has been considered that the layer structure of the smectic C phase takes a structure perpendicular to the substrate called a bookshelf type as shown in FIG. Here, 9 and 10 are substrates, 13 is a smectic layer, and 12 is a smectic layer normal line.

【0008】しかし、従来のラビング等による配向法を
用いて、セルを作成した場合、予想されたスイッチング
現象や、光学特性が大きく食い違い、提案されたモデル
とは全く異なるスイッチングをしていた。その要因の一
つとして、層構造が図4に示すようなシェブロンと呼ば
れる『く』の字型に折れ曲がった構造をしていることが
X線の少角散乱法を用いて解析された[T.P.Rieker, N.
A.Clark et al.:Phys.Rev. Lett. 59, p2658 (198
7)]。ただし、14はシェブロン構造のつなぎめ部分で
あり、シェブロンインターフェイスと呼ばれる場所であ
る。もう一つ当初のモデルと異なる点は、自発分極の方
向や、液晶分子が一様な方向に揃ったユニフォーム配向
を取るのみだけでなく、分子が上基板と下基板で捩れた
ツイスト配向をすることが報告されている[Y. Ouchi,
H. Takezoe and A. Fukada : Jpn. J.Appl. Phys. 26,
p1 (1987)]。特に、ラビングにより配向させた強誘電
性液晶は、界面での規制力が強く働くため、多くの場合
ツイスト配向になることが分ってきた。このような配向
をとった場合、一般的に2状態間のスイッチングでの光
学的な分子軸の差が効果的に現れず、高コントラストな
特性が得られない。
However, when a cell is formed by using a conventional alignment method based on rubbing or the like, the expected switching phenomenon and optical characteristics are largely different from each other, and the switching is completely different from the proposed model. As one of the factors, it was analyzed by the small angle scattering method of X-ray that the layer structure has a structure that bends in the shape of a “ku” called a chevron as shown in FIG. 4 [TPRieker , N.
A. Clark et al .: Phys. Rev. Lett. 59, p2658 (198
7)]. However, reference numeral 14 denotes a connecting portion of the chevron structure, which is a place called a chevron interface. Another difference from the original model is that not only do spontaneous polarization and uniform alignment of liquid crystal molecules be uniform, but also twist alignment in which molecules are twisted between the upper and lower substrates. [Y. Ouchi,
H. Takezoe and A. Fukada: Jpn. J. Appl. Phys. 26,
p1 (1987)]. In particular, it has been found that a ferroelectric liquid crystal aligned by rubbing has a twisted alignment in many cases because a regulating force at the interface acts strongly. When such an orientation is taken, a difference in optical molecular axis in switching between two states generally does not appear effectively, and high contrast characteristics cannot be obtained.

【0009】これらの欠点を解消するために、当初クラ
ークらが提案したモデルを達成する方式がいくつか提案
されており、その一つとして、SiO斜方蒸着法を用い
たものでは比較的高いプレチルトを基板に付与すること
で層の折れ曲がりを防ぎ、斜めに傾斜した層構造を達成
した報告がある。また第2の方法として、折れ曲がり構
造を持つセルに高い電圧の交番電界を印加することによ
り、層構造をブックシェルフ構造の変える方法が提案さ
れており[佐藤らによる、第12回液晶討論会(名古
屋)、1F16(1986)]、いずれも高いコントラスト特性が
得られたことが報告されている。
In order to solve these drawbacks, there have been proposed a number of methods for achieving the model proposed by Clark et al. One of them is that a method using a SiO oblique deposition method has a relatively high pretilt. There is a report that the layer is prevented from being bent by imparting to the substrate, and an obliquely inclined layer structure is achieved. As a second method, a method of changing the layer structure to a bookshelf structure by applying a high voltage alternating electric field to a cell having a bent structure has been proposed [Sato et al., The 12th Liquid Crystal Discussion ( Nagoya), 1F16 (1986)], all reported that high contrast characteristics were obtained.

【0010】しかし、前記の斜め蒸着法は、蒸着角度を
均一にする技術が難しいことや、真空プロセスを必要と
するため生産面で大きな問題がある。また、電界を印加
する方法は、均一に層構造を変化させるのが難しく、長
期の時間の経過とともに徐々に元のシェブロン構造に変
化するものが多く、未だ実用化に至っていない。本発明
は、このような問題点を解決するためになされたもので
あって、シェブロン構造にも拘わらず高いコントラスト
特性を呈することのできる液晶表示素子及び液晶表示装
置を提供するものである。
[0010] However, the oblique vapor deposition method has a serious problem in terms of production because it is difficult to make the vapor deposition angle uniform and requires a vacuum process. In addition, it is difficult to uniformly change the layer structure of the method of applying an electric field, and in many cases, the original chevron structure gradually changes with the passage of a long period of time, and has not yet been put to practical use. The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element and a liquid crystal display device which can exhibit high contrast characteristics despite a chevron structure.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、一対の
透明電極の表面に配向膜を有する基板の間に、強誘電性
液晶が介在され、配向膜の表面に一軸配向処理が施され
た液晶表示素子において、液晶がスメクチック層構造を
有し、その折れ曲がりの方向が一軸配向処理の方向が同
一方向であり、配向膜が、2,2−ビス[4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]プロパンと、1,2,4,
5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物とを主成分とす
るポリイミドからなることを特徴とする液晶表示素子が
提供される。
According to the present invention, a ferroelectric liquid crystal is interposed between substrates having an alignment film on the surface of a pair of transparent electrodes, and the surface of the alignment film is subjected to a uniaxial alignment treatment. In the liquid crystal display device, the liquid crystal has a smectic layer structure, the direction of the bending is the same as the direction of the uniaxial alignment treatment, and the alignment film is 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl. ] Propane, 1,2,4,
Provided is a liquid crystal display device comprising a polyimide containing 5-benzenetetracarboxylic dianhydride as a main component.

【0012】この発明においては、配向膜が特定のポリ
イミドから形成される。このポリイミドは2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンで
表わされるアミン成分と1,2,4,5−ベンゼンテト
ラカルボン酸二無水物であるカルボン酸成分とを主成分
とし重合して得られる。
In the present invention, the alignment film is formed from a specific polyimide. This polyimide contains, as main components, an amine component represented by 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane and a carboxylic acid component which is 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride. And polymerized.

【0013】重合は、通常主成分の2,2−ビス[4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンで表わさ
れるアミンと、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボ
ン酸二無水物で表されるカルボン酸成分とを溶媒中に混
合し、加温することによってポリアミド酸溶液を形成
し、これを液晶セルを構成する基板に塗布した後、基板
を所定温度に加熱することによって行われる。重合は、
上記主成分の他に更に副成分として、例えば1−アミノ
−4−トリメトキシシリルベンゼン等を少量加えること
もできる。この際、使用する2,2−ビス[4−(4−
アミノフェノキシ)フェニル]プロパンと1,2,4,
5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物とのモル比は、
1:1〜1:2であることが好ましい。また、副成分と
して、1−アミノ−4−トリメトキシシリルベンゼンを
用いる場合には、以下に表わされる式を満足するモル比
で、各成分を重合させることが好ましい。
The polymerization is usually carried out using 2,2-bis [4-
An amine represented by (4-aminophenoxy) phenyl] propane and a carboxylic acid component represented by 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride are mixed in a solvent and heated. This is performed by forming a polyamic acid solution, applying it to a substrate constituting a liquid crystal cell, and then heating the substrate to a predetermined temperature. The polymerization is
In addition to the above main component, a small amount of, for example, 1-amino-4-trimethoxysilylbenzene or the like can be further added as an auxiliary component. At this time, 2,2-bis [4- (4-
Aminophenoxy) phenyl] propane and 1,2,4
The molar ratio with 5-benzenetetracarboxylic dianhydride is
The ratio is preferably from 1: 1 to 1: 2. When 1-amino-4-trimethoxysilylbenzene is used as a sub-component, it is preferable to polymerize each component in a molar ratio satisfying the following formula.

【0014】[0014]

【数1】 (式中、A,B及びCは、それぞれ1,2,4,5−ベ
ンゼンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス[4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン及び1−
アミノ−4−トリメトキシシリルベンゼンを示す。)。
より好ましくは、
(Equation 1) (Where A, B and C are 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis [4-
(4-aminophenoxy) phenyl] propane and 1-
Shows amino-4-trimethoxysilylbenzene. ).
More preferably,

【0015】[0015]

【数2】 である。(Equation 2) It is.

【0016】アミン成分とカルボン酸成分とを混合する
際に用いる溶媒は、例えばN−メチルピロリドン(NM
P)、ジメチルアセトアミド(DMAC)、ジエチルホ
ルムアミド(DMF)等を用いることができる。上記加
温は、通常50℃以下で行うのが好ましい。より好まし
くは、その温度は5〜50℃である。上記ポリアミド酸
溶液は、塗布に適した粘度になるように、ポリアミド酸
の濃度が設定され、通常0.1〜30重量%の濃度であ
る。
The solvent used for mixing the amine component and the carboxylic acid component is, for example, N-methylpyrrolidone (NM
P), dimethylacetamide (DMAC), diethylformamide (DMF) and the like can be used. It is preferable that the heating is usually performed at 50 ° C. or lower. More preferably, the temperature is between 5 and 50C. In the polyamic acid solution, the concentration of the polyamic acid is set so as to have a viscosity suitable for coating, and is usually 0.1 to 30% by weight.

【0017】本願発明の液晶表示素子を構成する基板
は、例えばガラス、プラスチック(ポリメチルメタクリ
レート等)等の透光性絶縁基板等を用いることができ、
その表面に電極を選択的に形成し、さらにその上に絶縁
膜を形成したもの等を用いることができる。上記加熱
は、塗布されたポリアミド酸を重合させてポリイミド膜
に転換しうる条件がよく、通常130〜300℃で1〜
240分間行われる。上記ポリイミド膜は、一軸配向処
理を施すことによって配向膜として用いることができ
る。一軸配向処理は、ラビング法によって行うのが好ま
しい。
As the substrate constituting the liquid crystal display element of the present invention, for example, a light-transmitting insulating substrate made of glass, plastic (polymethyl methacrylate or the like) or the like can be used.
An electrode in which an electrode is selectively formed on the surface and an insulating film is further formed thereon can be used. The heating is preferably performed under conditions that can convert the applied polyamic acid into a polyimide film by polymerization.
Performed for 240 minutes. The polyimide film can be used as an alignment film by performing a uniaxial alignment treatment. The uniaxial orientation treatment is preferably performed by a rubbing method.

【0018】この発明においては、一対の基板のうち少
なくとも一方の基板に上記配向膜が形成された基板を用
いて液晶セルを形成しこの中に強誘電性液晶を介在させ
て液晶表示素子が構成される。
In the present invention, a liquid crystal cell is formed using a substrate having the above-mentioned alignment film formed on at least one of a pair of substrates, and a ferroelectric liquid crystal is interposed in the liquid crystal cell to constitute a liquid crystal display element. Is done.

【0019】以下に本発明の詳細を述べる。強誘電性液
晶セルの配向方法には図12に示すように基板間での一
軸配向処理の方向が同一である配向(a)、逆である配
向(b)、一方の基板にのみ一軸配向処理を施す配向
(c)がある。適当な一軸配向処理によって液晶−基板
界面の液晶分子を基板面より立ち上がらすことができ、
いわゆるプレチルトを発生させることができることが知
られている。このプレチルトの発生方向は一軸配向処理
の方向によって制御できることも知られており、例え
ば、ラビング法の場合には、ラビング方向がプレチルト
の方向となることが知られている。これら3つの配向の
うち、一軸配向処理の方向が同一であるものが好まし
い。逆である場合には、線状の欠陥が多数発生し、均一
配向が得られにくい。次に片側の基板だけに一軸配向処
理を施した場合について述べる。通常、強誘電性液晶材
料はINAC(Isotropic-Nematic-Smectic A-Smectic
C)相系列を有するが、ネマティック相で良好な配向を得
ることがスメクチックC相で良好な配向を得るために重
要である。強誘電性液晶材料のネマチック相は螺旋を巻
いており、両側基板ともに一軸配向処理を施せば、均一
なネマティック相での配向は得られ易いが、一方の基板
で一軸配向処理をなくしてしまうと、ネマチック相で捩
れた配向になり、これを降温してスメクチックC相の状
態までもってきたとき、良好な配向が得られにくい。ま
た、ネマチック相の無い液晶を用いれば、この問題は解
決するが、一方でスメクチックA相で細かいドメインが
混在した不均一な配向になり易い。
The details of the present invention will be described below. As shown in FIG. 12, the method of aligning the ferroelectric liquid crystal cell is such that the direction of the uniaxial alignment treatment between the substrates is the same (a), the alignment is the opposite (b), or only one substrate is uniaxially aligned. (C). The liquid crystal molecules at the liquid crystal-substrate interface can be raised from the substrate surface by appropriate uniaxial alignment treatment,
It is known that so-called pretilt can be generated. It is also known that the direction in which the pretilt occurs can be controlled by the direction of the uniaxial orientation treatment. For example, in the case of the rubbing method, it is known that the rubbing direction is the direction of the pretilt. Of these three orientations, those having the same uniaxial orientation direction are preferred. In the opposite case, many linear defects are generated, and it is difficult to obtain a uniform orientation. Next, a case where a uniaxial orientation treatment is applied to only one substrate will be described. Usually, ferroelectric liquid crystal material is INAC (Isotropic-Nematic-Smectic A-Smectic
C) Although having a phase series, it is important to obtain good orientation in the nematic phase in order to obtain good orientation in the smectic C phase. The nematic phase of the ferroelectric liquid crystal material is spirally wound, and if uniaxial alignment treatment is performed on both substrates, uniform nematic phase alignment can be easily obtained, but if uniaxial alignment treatment is eliminated on one substrate, When the liquid crystal is twisted in the nematic phase and the temperature is lowered to the smectic C phase, it is difficult to obtain a good orientation. In addition, if a liquid crystal having no nematic phase is used, this problem can be solved. However, the smectic A phase tends to have a non-uniform orientation in which fine domains are mixed.

【0020】一方、両側基板の一軸配向処理の方向を同
一にした配向はラビングを同一方向に施す(パラレルラ
ビング)などの処理によって得られるが、このセルにI
NAC相系列を有する強誘電性液晶を組み合わせると良
好な配向が比較的簡単に得られる。しかし、なお、これ
だけでは全面均一にするのは難しい。これが難しい原因
は2つある。ひとつはスメクチック層の折れ曲がりに関
するものである。強誘電性液晶セルが折れ曲がった層構
造(シェブロン層構造)を示すことはよく知られている
が、図5に示すように、2つの領域が存在しうる。神辺
らはこれをプレチルトとの関係からC1、C2と名付け
ている[Ferroelectrics 114, p3 (1991)]が、プレチ
ルトが存在しない場合にはラビングなどの一軸配向処理
の方向と関係づけられる。もう一つは図6と図7に示す
ようにユニフォーム(U)とツイスト(T)である。ユ
ニフォームは消光位を示す配向、ツイストは消光位を示
さない配向である。ただし、図6、図7において19は
液晶分子のC−ダイレクタを表す。向殿らは、ハイプレ
チルト配向膜を用いたパラレルラビングの強誘電性液晶
セルにおいて、C1U(C1−ユニフォーム)、C1T
(C−1ツイスト)、C2の3つの配向が得られたこと
を報告している[Jpn. J. Appl. Phys. 30,pL1823 (199
1)]。田川らは更に、パラレルラビングの強誘電性液
晶セルにおいては、光学特性の異なるC1U、C1T、
C2U(C2−ユニフォーム)、C2T(C−2ツイス
ト)、の4つの配向状態が存在することを報告している
[Proc.Japan Display '92 Hiroshima, p519 (199
2)]。図8にこれらの状態の分子配向を示す。C1Tと
C2Tは消光位が無く、本質的にコントラストの高い表
示には向かず、C1UとC2Uは消光位が存在するの
で、高コントラスト表示の可能性がある。さらに、向殿
らが述べているように、C1UはC2Uよりも広いメモ
リ角(電界を印加しない状態での消光位とスメクチック
層法線との角度)を有しているので、より高いコントラ
ストを実現できる可能性を持っている。しかしながら、
田川らによりC2UはC1Uに比べて短いパルス幅で、
より高速にスイッチングすることが報告されている。こ
のように高コントラスト表示を達成できるC1UとC2
Uもそれぞれに異なる特徴と持っており、その特徴を活
かした表示モード、デバイス構成、駆動方式が報告され
ている。
On the other hand, an orientation in which the directions of the uniaxial orientation processing of the substrates on both sides are the same can be obtained by a processing such as applying rubbing in the same direction (parallel rubbing).
Good alignment can be obtained relatively easily by combining a ferroelectric liquid crystal having a NAC phase series. However, it is difficult to make the entire surface uniform with this alone. This can be difficult for two reasons. One is related to the bending of the smectic layer. It is well known that a ferroelectric liquid crystal cell has a bent layer structure (chevron layer structure), but two regions can exist as shown in FIG. Kobe et al. Name these as C1 and C2 in relation to pretilt [Ferroelectrics 114, p3 (1991)], but if no pretilt exists, it is related to the direction of uniaxial orientation processing such as rubbing. The other is a uniform (U) and a twist (T) as shown in FIGS. The uniform is an orientation showing an extinction position, and the twist is an orientation showing no extinction position. In FIGS. 6 and 7, reference numeral 19 denotes a C-director of liquid crystal molecules. Mukaidon et al., In a parallel rubbing ferroelectric liquid crystal cell using a high pretilt alignment film, C1U (C1-uniform), C1T
(C-1 twist) and three orientations of C2 were reported [Jpn. J. Appl. Phys. 30, pL1823 (199).
1)]. Furthermore, in the parallel rubbing ferroelectric liquid crystal cell, C1U, C1T,
It has been reported that there are four orientation states, C2U (C2-uniform) and C2T (C-2 twist) [Proc. Japan Display '92 Hiroshima, p519 (199)
2)]. FIG. 8 shows the molecular orientation in these states. C1T and C2T do not have an extinction position and are not suitable for display with essentially high contrast, and C1U and C2U have an extinction position, so there is a possibility of high contrast display. Furthermore, as described by Mukaiden et al., C1U has a wider memory angle (the angle between the extinction position without applying an electric field and the normal of the smectic layer) than C2U, so that higher contrast can be obtained. It has the potential to be realized. However,
According to Tagawa et al., C2U has a shorter pulse width than C1U,
Faster switching has been reported. C1U and C2 capable of achieving high contrast display in this way
U also has different characteristics, and a display mode, a device configuration, and a driving method utilizing the characteristics are reported.

【0021】C1Uの特徴である広いメモリ角を活かし
たデバイスは特開平1−59389や沼尾による方法
[シャープ技報第50号,p45 (1991)]で駆動するモー
ドが向殿らによって報告されている[Proc. Japan Disp
lay '92 Hiroshima, p579 (1992)]。C2Uの特徴であ
るパルスによるスイッチングのし易さを活かしたものと
しては、デバイスを駆動するモードが報告されている。
このモードについてさらに詳しく説明をする。FLC分
子11は、図9に示すように分子の長軸方向と直行する
方向に自発分極Ps15を持ち、図1の透明電極SとL
に印加される電圧から作られる電界E16と自発分極P
s15のベクトル積に比例した力を受けチルト角θの2
倍の頂角21を持った円錐軌跡20の表面上を移動す
る。
A device utilizing the wide memory angle characteristic of C1U is reported by Mukaiden et al. In a mode driven by the method of Japanese Patent Laid-Open No. 1-59389 or Numao [Sharp Technical Report No. 50, p45 (1991)]. [Proc. Japan Disp
lay '92 Hiroshima, p579 (1992)]. A mode for driving a device has been reported as one that takes advantage of the ease of switching by a pulse, which is a feature of C2U.
This mode will be described in more detail. The FLC molecule 11 has a spontaneous polarization Ps15 in a direction perpendicular to the long axis direction of the molecule as shown in FIG.
E16 and spontaneous polarization P created from the voltage applied to
2 which receives a force proportional to the vector product of s15 and tilt angle θ
It moves on the surface of a conical trajectory 20 having a double apex angle 21.

【0022】FLC分子11には、この他に分子の長軸
方向と短軸方向の誘電率の差Δεと電界E16の2乗に
比例した力が働く。つまりFLC分子11に働く力Fは F=K1×Ps×E+K2×Δε×E2 (1) となる。そこで誘電異方性Δεが負のFLC材料をパネ
ルへ封止すれば、FLC分子へ働く力は、ある電界以下
では誘電異方性Δε<0の効果による力より自発分極P
s15の効果による力が格段に大きくなるが、ある電界
以上では両者の効果による力は同じ程度になる。
In addition, a force proportional to the difference Δε between the permittivity in the major axis direction and the minor axis direction of the molecule and the square of the electric field E16 acts on the FLC molecule 11. That is, the force F acting on the FLC molecule 11 is given by F = K 1 × Ps × E + K 2 × Δε × E 2 (1) Therefore, if a FLC material having a negative dielectric anisotropy Δε is sealed in a panel, the force acting on the FLC molecules is smaller than a certain electric field due to the spontaneous polarization P due to the effect of the dielectric anisotropy Δε <0.
Although the force due to the effect of s15 is remarkably large, the force due to both effects is substantially the same above a certain electric field.

【0023】この負の誘電異方性の効果は、図10の様
な電圧−応答速度特性において最小値電圧を示すことが
知られている。この現象を利用したFLCパネルの駆動
方法として、例えば特開昭62−56933や特開昭6
2−280824や特開平1−24234、あるいは T
he"Joers/Alvey" Ferroelectric Multiplexing Scheme:
[Ferroelectric 122, p63 (1991)]等がある。これら
の誘電異方性が負のFLC材料と駆動法を用いた場合、
高いコントラストが得られ、表示装置として非常に有効
である。
It is known that the effect of the negative dielectric anisotropy shows a minimum voltage in a voltage-response speed characteristic as shown in FIG. As a method of driving an FLC panel utilizing this phenomenon, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Sho 62-56933 and
2-280824, JP-A-1-24234, or T
he "Joers / Alvey" Ferroelectric Multiplexing Scheme:
[Ferroelectric 122, p63 (1991)]. Using these FLC materials with negative dielectric anisotropy and the driving method,
High contrast is obtained, which is very effective as a display device.

【0024】しかしながら、例えば The "Joers/Alvey"
Ferroelectric Multiplexing Schemeによると、高いコ
ントラストが得られたと報告されているが、実際に強誘
電性液晶セルを作製してみると簡単には高コントラスト
は得られないし、時には良好なスイッチングも得られな
い。一番大きな原因としては強誘電性液晶セルの配向性
がスイッチング挙動やコントラストに影響を与えること
が挙げられる。例えば、図11はセル厚1.5μmのパ
ラレルラビングの強誘電性液晶セルに負の誘電異方性を
有する液晶材料SCE−8(メルク社製)を注入したセ
ルの配向状態を示す偏光顕微鏡観察図であるが、The "J
oers/Alvey" Ferroelectric Multiplexing Scheme で駆
動したとき良好なコントラストを示す部分aと5以下の
コントラストしか示さない部分bとスイッチングしない
部分cが存在する。
However, for example, The "Joers / Alvey"
According to the Ferroelectric Multiplexing Scheme, it is reported that high contrast was obtained. However, when a ferroelectric liquid crystal cell was actually manufactured, high contrast was not easily obtained, and sometimes good switching was not obtained. The biggest cause is that the orientation of the ferroelectric liquid crystal cell affects switching behavior and contrast. For example, FIG. 11 is a polarization microscope observation showing the alignment state of a cell obtained by injecting a liquid crystal material SCE-8 (manufactured by Merck) having a negative dielectric anisotropy into a parallel-rubbing ferroelectric liquid crystal cell having a cell thickness of 1.5 μm. The figure shows the "J
When driven by the oers / Alvey "Ferroelectric Multiplexing Scheme, there are a part a showing good contrast, a part b showing only 5 or less contrast, and a part c not switching.

【0025】負の誘電異方性を有する強誘電性液晶セル
について、前記4つの配向状態について比較したとこ
ろ、C1TとC2Tは消光位がなく暗状態が黒くないた
め良好なコントラストが得られない。またC1U配向は
スイッチングしにくく、またスイッチングしても駆動時
にC2状態が混在した配向へと変化してしまうという欠
点がある。これに対してC2U状態は良好なコントラス
トを与えることを本発明者らは見いだした。
Comparing the four alignment states of a ferroelectric liquid crystal cell having a negative dielectric anisotropy, C1T and C2T have no extinction position and the dark state is not black, so that good contrast cannot be obtained. Further, the C1U orientation has a disadvantage that it is difficult to switch, and even if the switching is performed, the orientation changes to a mixture of C2 states during driving. In contrast, the present inventors have found that the C2U state provides good contrast.

【0026】誘電異方性が負でない場合には、表示装置
としては前記の向殿らによって報告されているモード
[Proc. Japan Display '92 Hiroshima, p579 (1992)]
が有効でありこの場合にはC1Uが必要であるが、C2
Uであっても消光位が存在するので空間変調素子等の記
憶素子としては信号しきい値がクリアになるので有効で
ある。ここで信号しきい値がクリアであるということは
記憶された光学状態間の光学レベルの差がはっきりして
いることを意味する。
In the case where the dielectric anisotropy is not negative, the display device uses the mode reported by Mukaiden et al. [Proc. Japan Display '92 Hiroshima, p579 (1992)].
Is valid and in this case C1U is required, but C2U
Since the extinction position exists even for U, the signal threshold value is clear for a storage element such as a spatial modulation element, which is effective. Here, a clear signal threshold means that the difference in optical level between the stored optical states is clear.

【0027】上述のように、本発明は、特に表示装置と
して誘電異方性が負である強誘電性液晶を用いた場合に
高コントラスト特性を達成するためのものであるが、誘
電異方性に関係無く、消光位が存在し欠陥の無い均一な
配向を提供するものであり、スメクチック層構造の折れ
曲がりの方向と配向膜に施された一軸配向処理の方向と
が同一方向であることを特徴とする液晶表示素子が提供
される。
As described above, the present invention is intended to achieve high contrast characteristics especially when a ferroelectric liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used as a display device. Irrespective of the extinction position, it provides uniform alignment without extinction and defects, and the direction of the bending of the smectic layer structure is the same as the direction of the uniaxial alignment treatment applied to the alignment film. Is provided.

【0028】[0028]

【実施例】以下実施例に基づき本発明を説明する。図1
に本発明による強誘電性液晶セル1の構造の一例を概略
的な断面図で示す。2枚のガラス基板2a,2bが互い
に対向させて配置され、一方のガラス基板2aの表面に
はインジウム錫酸化物(以下ITOと略称する)等から
なる透明な信号電極Sが複数本互いに平行に配置され、
その上はSiO2 等からなる透明な絶縁膜3aが形成さ
れている。信号電極Sと対向するもう一方のガラス基板
2bの表面にはITO等からなる透明な走査電極Lが信
号電極Sと直交する向きに複数本互いに平行に配置され
ており、その上はSiO2 等からなる透明な絶縁膜3b
で被覆されている。各絶縁膜3a,3b上にはラビング
処理などの一軸配向処理が施された本発明の配向膜4
a,4bが形成される。この2枚のガラス基板2a,2
bはセル厚制御用のスペーサー8を介して、一部に注入
口を残して封止剤5で貼り合わされ、その注入口から配
向膜4a,4bで挟まれる空間内に強誘電性液晶(FL
C)6が挟持され、上記注入口は封止剤5で封止され
る。このようにして貼り合わせた2枚の基板9,10
は、互いの偏光軸が直交するように配置した2枚の偏光
板7a,7bで挟まれている。
The present invention will be described below with reference to examples. FIG.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the structure of a ferroelectric liquid crystal cell 1 according to the present invention. Two glass substrates 2a and 2b are arranged to face each other, and a plurality of transparent signal electrodes S made of indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) or the like are arranged in parallel on the surface of one glass substrate 2a. Placed,
A transparent insulating film 3a made of SiO 2 or the like is formed thereon. On the surface of the other glass substrate 2b facing the signal electrode S, a plurality of transparent scanning electrodes L made of ITO or the like are arranged in parallel with each other in a direction orthogonal to the signal electrodes S, and a SiO 2 or the like is placed thereon. Transparent insulating film 3b made of
It is covered with. An alignment film 4 of the present invention on which a uniaxial alignment process such as a rubbing process is performed on each of the insulating films 3a and 3b.
a, 4b are formed. These two glass substrates 2a, 2
b is bonded with a sealing agent 5 via a spacer 8 for controlling the cell thickness, leaving a part of the injection port, and a ferroelectric liquid crystal (FL) is inserted from the injection port into a space sandwiched between the alignment films 4a and 4b.
C) 6 is sandwiched, and the injection port is sealed with a sealant 5. The two substrates 9 and 10 thus bonded together
Is sandwiched between two polarizing plates 7a and 7b arranged such that their polarization axes are orthogonal to each other.

【0029】実施例1 図1に示すように、ガラス基板2a上に300〜500
0オングストローム、好ましくは1000〜3000オ
ングストロームの厚さの複数本の透明電極Sが互いに平
行となるようにストライプ状に配列して形成され、その
上に300〜5000オングストローム、好ましくは5
00〜2000オングストロームのSiO2 の電極保護
膜3aがスパッタで形成され、1,2,4,5−ベンゼ
ンテトラカルボン酸二無水物であるカルボン酸成分と、
2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパンで表わされる構造のアミン成分と、1−ア
ミノ−4−トリメトキシシリルベンゼンを8:7:1.
8のモル比でNMPに混合し15℃で5時間重合するこ
とによりポリアミド酸10%のNMP溶液を得た。この
溶液をスピンコート法により電極保護膜3a上に塗布
し、100℃で5分間仮焼成した後、200℃で1時間
焼成し、約500オングストロームのポリイミド膜を形
成した。この際のポリイミド中の構造式を下記に示す。
式(1)と式(2)の化合物及び式(3)の前駆体が混
合した状態になっており、イミド化率は約80〜85%
である。
Example 1 As shown in FIG. 1, 300 to 500
A plurality of transparent electrodes S having a thickness of 0 angstroms, preferably 1000 to 3000 angstroms, are arranged in stripes so as to be parallel to each other, and 300 to 5000 angstroms, preferably 5 to 50 angstroms, are formed thereon.
An electrode protective film 3a of SiO 2 having a thickness of 00 to 2000 Å is formed by sputtering, and a carboxylic acid component which is 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride;
An amine component having a structure represented by 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane and 1-amino-4-trimethoxysilylbenzene were added in a ratio of 8: 7: 1.
The mixture was mixed with NMP at a molar ratio of 8 and polymerized at 15 ° C. for 5 hours to obtain an NMP solution containing 10% of polyamic acid. This solution was applied onto the electrode protection film 3a by spin coating, and calcined at 100 ° C. for 5 minutes, and then calcined at 200 ° C. for 1 hour to form a polyimide film of about 500 Å. The structural formula in the polyimide at this time is shown below.
The compounds of the formulas (1) and (2) and the precursor of the formula (3) are in a mixed state, and the imidation ratio is about 80 to 85%.
It is.

【0030】[0030]

【化1】 この後、ポリイミド膜の表面をレーヨン系の布を用いて
ラビングして一軸配向処理を行いポリイミド配向膜4a
を形成し基板9とした。
Embedded image Thereafter, the surface of the polyimide film is rubbed with a rayon-based cloth to perform a uniaxial alignment treatment, and the polyimide alignment film 4a is formed.
Was formed to obtain a substrate 9.

【0031】一方、もう片方のガラス基板2b上にも同
様な条件で複数本の透明電極Lが互いに平行となるよう
にストライプ状に配列して形成され、その上に同様の条
件で電極保護膜3bを介してポリイミド膜が形成され、
ポリイミド膜の表面をラビングによって一軸配向処理を
行い配向膜4bを形成し基板10とした。ついで、基板
9及び10は互いに配向膜4a及び4bが対向し、ラビ
ング方向がほぼ一致するようにし、互いの透明電極S、
Lが直行するように配置し、シリカスペーサ8で1.5
μmの間隔をおいて注入口以外をエポキシ樹脂製のシー
ル材5で貼り合わせた。
On the other hand, on the other glass substrate 2b, a plurality of transparent electrodes L are formed in the form of stripes so as to be parallel to each other under the same conditions, and an electrode protection film is formed thereon under the same conditions. 3b, a polyimide film is formed via
The surface of the polyimide film was subjected to a uniaxial alignment treatment by rubbing to form an alignment film 4b, which was used as a substrate 10. Then, the substrates 9 and 10 are arranged such that the alignment films 4a and 4b are opposed to each other, and the rubbing directions are substantially the same.
L is arranged at right angles, and 1.5
At intervals of μm, portions other than the injection port were bonded with a sealing material 5 made of epoxy resin.

【0032】次に、基板9、10間に真空注入法で強誘
電性液晶6(メルク社製;SCE−8)を加熱して注入
し、注入口をシール材5で封止して液晶セルを作製し
た。更に、このセルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏
光板7a,7bを配置させて、偏光板の一方の偏光軸を
液晶セルのどちらか一方の光軸にほぼ一致させて液晶表
示装置1とした。
Next, the ferroelectric liquid crystal 6 (manufactured by Merck; SCE-8) is injected between the substrates 9 and 10 by a vacuum injection method, and the injection port is sealed with a sealing material 5 to form a liquid crystal cell. Was prepared. Further, the polarizing plates 7a and 7b whose polarizing axes are substantially orthogonal to each other are arranged above and below the cell, and one of the polarizing axes of the polarizing plate is made substantially coincident with one of the optical axes of the liquid crystal cell, and the liquid crystal display device 1 is turned on. And

【0033】この液晶表示装置は全面にわたり欠陥の無
い均一なC2U配向が得られた。更に、The "Joers/Alv
ey" Ferroelectric Multiplexing Scheme に示す方法で
駆動すると高コントラスト表示を得ることができた。
In this liquid crystal display device, uniform C2U alignment without defects was obtained over the entire surface. In addition, The "Joers / Alv
When driven by the method shown in ey "Ferroelectric Multiplexing Scheme, a high contrast display could be obtained.

【0034】実施例2 実施例1で配向膜の焼成温度を300℃とする以外は全
て同様にして実験を行った。この際のポリイミド中の構
造式は主に上記式(2)のものであり、イミド化率は9
5%以上である。この液晶表示装置も全面にわたり欠陥
の無い均一なC2U配向が得られた。更に、The "Joers
/Alvey" Ferroelectric Multiplexing Scheme に示す方
法で駆動すると高コントラスト表示を得ることができ
た。
Example 2 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature of the alignment film was changed to 300 ° C. At this time, the structural formula in the polyimide is mainly that of the above formula (2), and the imidization ratio is 9
5% or more. This liquid crystal display device also had a uniform C2U alignment without defects over the entire surface. In addition, The "Joers
/ Alvey "Ferroelectric Multiplexing Scheme Driving with the method shown in the table, high contrast display was obtained.

【0035】実施例3 実施例1及び2で、1,2,4,5−ベンゼンテトラカ
ルボン酸二無水物であるカルボン酸成分と、2,2−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
で表わされる構造のアミン成分と、1−アミノ−4−ト
リメトキシシリルベンゼンの重量比を5:4:1.8、
4:3:0.9、60:59:1.8、1:1:0と変
化させて同様な実験を行った。いずれの液晶表示装置も
全面にわたり欠陥の無い均一なC2U配向が得られた。
更に、The "Joers/Alvey" Ferroelectric Multiplexing
Scheme に示す方法で駆動すると高コントラスト表示を
得ることができた。
Example 3 In Examples 1 and 2, the carboxylic acid component which is 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl The weight ratio of the amine component having the structure represented by propane to 1-amino-4-trimethoxysilylbenzene is 5: 4: 1.8,
The same experiment was performed while changing the ratios to 4: 3: 0.9, 60: 59: 1.8, and 1: 1: 0. In each of the liquid crystal display devices, uniform C2U alignment without defects was obtained over the entire surface.
Furthermore, The "Joers / Alvey" Ferroelectric Multiplexing
When driven by the method shown in Scheme, a high contrast display could be obtained.

【0036】実施例4 実施例1〜3における強誘電性液晶材料を表1の Mixtu
re1〜6に示す組成の材料に置き換えるほかは実施例1
〜3と同様にして、強誘電性液晶セルを作製した。
Example 4 The ferroelectric liquid crystal materials of Examples 1 to 3
Example 1 except that the material was replaced with a material having the composition shown in re1-6.
In the same manner as in Nos. 1 to 3, ferroelectric liquid crystal cells were produced.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【化2】 いずれの液晶表示装置も全面にわたり欠陥の無い均一な
C2U配向が得られた。更に、The "Joers/Alvey" Ferr
oelectric Multiplexing Scheme に示す方法で駆動する
と高コントラスト表示を得ることができた。
Embedded image In each of the liquid crystal display devices, uniform C2U alignment without defects was obtained over the entire surface. Furthermore, The "Joers / Alvey" Ferr
When driven by the method shown in the oelectric Multiplexing Scheme, a high contrast display could be obtained.

【0039】実施例5 実施例1〜3における強誘電性液晶材料をチッソ製CS
−1014に置き換えるほかは実施例1〜3と同様にし
て、強誘電性液晶セルを作製した。いずれの液晶表示装
置も全面にわたり欠陥の無い均一なC2U配向が得られ
たが、The "Joers/Alvey" Ferroelectric Multiplexing
Scheme に示す方法で駆動することはできなかった。C
S−1014は誘電異方性が負ではないためであるが、
単純にオン−オフの光記憶素子としては明確な信号しき
い値を得ることができた。
Example 5 The ferroelectric liquid crystal material in Examples 1 to 3 was obtained from CS manufactured by Chisso.
A ferroelectric liquid crystal cell was fabricated in the same manner as in Examples 1 to 3, except that the cell was replaced with -1014. In each of the liquid crystal displays, uniform C2U alignment without defects was obtained over the entire surface, but the "Joers / Alvey" Ferroelectric Multiplexing
It could not be driven in the way shown in Scheme. C
S-1014 is because the dielectric anisotropy is not negative,
A clear signal threshold could be obtained simply as an on-off optical storage element.

【0040】実施例6 実施例1〜5の液晶セルを等方相まで加熱した後、室温
に放置し強誘電相まで自然冷却した。いずれのセルも安
定にC2Uを示し、CS−1014以外は The"Joers/A
lvey" Ferroelectric Multiplexing Schemeに示す方法
で駆動すると高コントラスト表示を得ることができた。
CS−1014は単純にオン−オフの光記憶素子として
は明確な信号しきい値を得ることができた。
Example 6 The liquid crystal cells of Examples 1 to 5 were heated to an isotropic phase, allowed to stand at room temperature, and naturally cooled to a ferroelectric phase. All cells show C2U stably, except for CS-1014 The "Joers / A
lvey "Ferroelectric Multiplexing Scheme.
CS-1014 was able to obtain a clear signal threshold simply as an on-off optical storage element.

【0041】実施例7 比較例として配向膜をポリビニールアルコール(PV
A)とし、実施例1〜6の実験を行った。これらの液晶
セルは欠陥が多く存在し、前記4つの配向状態が混在す
るものであった。表示装置としてはもちろん単純な光記
憶素子としても実施例1〜6と同じ液晶材料を使用した
にもかかわらず、実施例1〜6に比較して、特にコント
ラスト及び均一性の面で非常に性能の低いものであっ
た。
Example 7 As a comparative example, an alignment film was formed of polyvinyl alcohol (PV).
A) and the experiments of Examples 1 to 6 were performed. These liquid crystal cells had many defects, and the four alignment states were mixed. Despite using the same liquid crystal material as in Examples 1 to 6 not only as a display device but also as a simple optical storage element, compared with Examples 1 to 6, very high performance, particularly in terms of contrast and uniformity Was low.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明を用いることにより、高コントラ
ストの大容量表示の強誘電性液晶ディスプレイを得るこ
とができる。また、光学レベルのはっきりした光記憶素
子を得ることができる。また、本発明において、少量の
1−アミノ−4−トリメトキシシリルベンゼンを加える
ことにより、配向膜の基板上のぬれ性が良好となるた
め、塗布が容易となり、よって均一な膜を形成すること
ができる。
According to the present invention, a high-contrast, large-capacity display ferroelectric liquid crystal display can be obtained. Further, an optical storage element having a clear optical level can be obtained. Further, in the present invention, by adding a small amount of 1-amino-4-trimethoxysilylbenzene, the wettability of the alignment film on the substrate is improved, so that the coating is facilitated, and thus a uniform film is formed. Can be.

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

【図1】強誘電性液晶セルの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a ferroelectric liquid crystal cell.

【図2】強誘電性液晶の動作原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the operation principle of a ferroelectric liquid crystal.

【図3】強誘電性液晶セルのブックシェルフ層構造を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a bookshelf layer structure of a ferroelectric liquid crystal cell.

【図4】強誘電性液晶セルのシェブロン層構造を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a chevron layer structure of a ferroelectric liquid crystal cell.

【図5】カイラルスメクチックC相のシェブロン層構造
における、C1配向とC2配向の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a C1 orientation and a C2 orientation in a chiral smectic C phase chevron layer structure.

【図6】強誘電性液晶セルのシェブロン層構造における
ツイスト配向を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing twist alignment in a chevron layer structure of a ferroelectric liquid crystal cell.

【図7】強誘電性液晶セルのシェブロン層構造における
ユニフォーム配向を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing uniform alignment in a chevron layer structure of a ferroelectric liquid crystal cell.

【図8】C1U、C1T、C2U、C2Tの4つの配向
状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating four orientation states of C1U, C1T, C2U, and C2T.

【図9】スメクチックC相における強誘電性液晶分子の
状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state of ferroelectric liquid crystal molecules in a smectic C phase.

【図10】特開平1−24234から引用したΔε<0
のFLC材料の電圧−メモリパルス幅の特性を示すグラ
フである。
FIG. 10 shows Δε <0 cited from JP-A-1-24234.
4 is a graph showing a voltage-memory pulse width characteristic of the FLC material of FIG.

【図11】強誘電性液晶セルの配向状態を表した図であ
り、(a)はC2ユニフォーム、(b)はC1ツイス
ト、(c)はC1ユニフォームを示す。
11A and 11B are diagrams illustrating an alignment state of a ferroelectric liquid crystal cell, wherein FIG. 11A shows a C2 uniform, FIG. 11B shows a C1 twist, and FIG. 11C shows a C1 uniform.

【図12】強誘電性液晶の配向方法を示した図であり、
(a)は基板間での一軸配向処理の方向が同一である配
向、(b)は逆である配向、(c)は一方の基板のみ一
軸配向処理を施す配向を示す。
FIG. 12 is a view showing a method of aligning a ferroelectric liquid crystal;
(A) shows an orientation in which the direction of the uniaxial orientation treatment is the same between the substrates, (b) shows an orientation in which the directions are opposite, and (c) shows an orientation in which only one substrate undergoes the uniaxial orientation treatment.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 鎮男 大阪府大阪市北区中之島三丁目6番32号 チッソ株式会社内 (72)発明者 阿部 幸乃 大阪府大阪市北区中之島三丁目6番32号 チッソ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−14126(JP,A) 特開 平4−194822(JP,A) 特開 平4−107529(JP,A) 特開 平5−88186(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1337 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Norio Murata 3-6-32 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Chisso Corporation (72) Inventor Yukino Abe 3-6-32 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka, Osaka No. Chisso Corporation (56) References JP-A-63-14126 (JP, A) JP-A-4-194822 (JP, A) JP-A-4-107529 (JP, A) JP-A-5-88186 ( JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1337

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一対の透明電極の表面に配向膜を有する
基板の間に、強誘電性液晶が介在され、配向膜の表面に
一軸配向処理が施された液晶表示素子において、 液晶がスメクチック層構造を有し、その折れ曲がりの方
向と配向膜一軸配向処理の方向が同一方向であり、 配向膜が、アミン成分としての2,2−ビス[4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンとカルボン酸
成分としての1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン
酸二無水物とをそれぞれ主原料として縮合形成されたポ
リイミド膜からなることを特徴とする液晶表示素子。
1. A liquid crystal display device in which a ferroelectric liquid crystal is interposed between substrates having an alignment film on the surface of a pair of transparent electrodes, and the surface of the alignment film is subjected to a uniaxial alignment treatment. And the direction of the bending and the direction of the uniaxial alignment treatment of the alignment film are in the same direction, and the alignment film has 2,2-bis [4- (4) as an amine component.
-Aminophenoxy) phenyl] propane and a polyimide film formed by condensation using 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride as a carboxylic acid component as main raw materials, respectively. .
【請求項2】 ポリイミド膜が、アミノ成分として少量
の1−アミノ−4−トリメトキシシリルベンゼンを添加
して縮合形成されたものである請求項1の液晶表示素
子。
2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the polyimide film is formed by condensation by adding a small amount of 1-amino-4-trimethoxysilylbenzene as an amino component.
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