JP3096902B2 - Liquid crystal alignment method, liquid crystal element manufacturing method, liquid crystal element and display device by the manufacturing method - Google Patents

Liquid crystal alignment method, liquid crystal element manufacturing method, liquid crystal element and display device by the manufacturing method

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JP3096902B2 JP22024497A JP22024497A JP3096902B2 JP 3096902 B2 JP3096902 B2 JP 3096902B2 JP 22024497 A JP22024497 A JP 22024497A JP 22024497 A JP22024497 A JP 22024497A JP 3096902 B2 JP3096902 B2 JP 3096902B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
ー等に用いられるライトバルブに使用される液晶素子及
び該液晶素子を用いた表示装置とその製造方法に関し、
さらには、該液晶素子における液晶の配向方法に関す
る。
The present invention relates to a liquid crystal element used for a light valve used in a flat panel display, a projection display, a printer, and the like, a display device using the liquid crystal element, and a method of manufacturing the same.
Further, the present invention relates to a method for aligning liquid crystal in the liquid crystal element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、広範に用いられている液晶素子と
して、例えばエム・シャット(M.Schadt)とダ
ブリュ・ヘルフリッヒ(W.Helfrich)著、ア
プライド・フィジックス・レターズ(Applied
Physics Letters)第18巻、第4号
(1971年2月15日発行)第127〜128頁にお
いて示されたツイステッドネマチック(Twisted
Nematic)液晶を用いたものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, widely used liquid crystal elements are, for example, Applied Physics Letters by M. Schadt and W. Helfrich.
Physics Letters, Vol. 18, No. 4 (published Feb. 15, 1971), pp. 127-128, Twisted.
(Nematic) A liquid crystal using a liquid crystal is known.

【0003】また、代表的な液晶素子の構成として知ら
れているものに、単純マトリクスタイプの液晶素子があ
る。このタイプは、素子作製が容易であり、コスト面で
優位性がある。しかしながら、画素密度を高くしたマト
リクス電極構造を用いた時分割駆動の時、クロストーク
が発生するという問題点があるため、画素数が制限され
ていた。また、応答速度が10ミリ秒以上と遅いため、
ディスプレイとしての用途が制限されていた。
[0003] A simple matrix type liquid crystal element is known as a typical liquid crystal element configuration. This type is easy to fabricate the element and has an advantage in cost. However, when performing time-division driving using a matrix electrode structure with a high pixel density, there is a problem that crosstalk occurs, so that the number of pixels has been limited. Also, since the response speed is as slow as 10 ms or more,
The use as a display was limited.

【0004】近年、上記のような単純マトリクスタイプ
の素子に対して、TFT(薄膜トランジスタ)タイプと
言われる液晶素子の開発が行なわれている。このタイプ
は一つ一つの画素にトランジスタを付設するため、クロ
ストークや応答速度の問題は解決される反面、大面積に
なればなるほど不良画素なく液晶素子を作製することが
困難になり、作製できたとしても、多大なコストを発生
する。
In recent years, a liquid crystal element called a TFT (thin film transistor) has been developed for the simple matrix type element as described above. In this type, since a transistor is attached to each pixel, the problems of crosstalk and response speed can be solved.However, the larger the area, the more difficult it is to manufacture a liquid crystal element without defective pixels. Even so, it costs a lot of money.

【0005】このような従来型の液晶素子の問題点を改
善するものとして、双安定性を示す液晶を用いた素子が
クラーク(Clark)及びラガウォル(Lagerw
all)により提案されている(特開昭56−1072
16号公報、米国特許第4367924号明細書)。こ
の双安定性を示す液晶としては、一般にカイラルスメク
チック液晶の一つである、カイラルスメクチックC(S
mC* )相を有する強誘電性液晶が用いられている。こ
の強誘電性液晶は、自発分極により反転スイッチングを
行なうため、非常に早い応答速度が得られる上にメモリ
性のある双安定状態を発現させることができる。さらに
視野角特性も優れていることから、高速、高精細、大面
積の表示素子或いはライトバルブとして適していると考
えられる。
As a solution to the problems of the conventional liquid crystal device, devices using a liquid crystal exhibiting bistability have been proposed by Clark and Lagerwol.
all) (JP-A-56-1072).
No. 16, US Pat. No. 4,367,924). As a liquid crystal exhibiting this bistability, one of chiral smectic liquid crystals, chiral smectic C (S
A ferroelectric liquid crystal having an (mC * ) phase is used. Since the ferroelectric liquid crystal performs inversion switching by spontaneous polarization, a very fast response speed can be obtained and a bistable state having memory properties can be developed. Furthermore, since the viewing angle characteristics are excellent, it is considered that the display element is suitable as a high-speed, high-definition, large-area display element or a light valve.

【0006】一方、カイラルスメクチック液晶を用いた
液晶素子においては、例えば「強誘電性液晶の構造と物
性(コロナ社、福田敦夫、竹添秀男著、1990年)に
記載されているように、ジグザグ状の配向欠陥が発生し
てコントラストを著しく低下させるという問題が有っ
た。この欠陥は上下基板間に担持された強誘電性液晶の
層状構造が2種類のシェブロン構造を形成しており、そ
の層構造の折れ曲がり角度(層の傾斜角δ)がかなり大
きいことに起因している。最近、このような問題を持つ
シェブロン構造を解消し、ブックシェルフといわれる層
状構造、或いはそれに近い構造を現出させ、高コントラ
ストな良好な液晶素子を実現しようという動きがある。
例えばブックシェルフ或いはそれに近い構造を現出する
液晶材料としてパーフルオロエーテル側鎖を持つ液晶性
化合物(米国特許第5262082号公報、国際出願特
許WO93/22396号、1993年第4回強誘電液
晶国際会議、P−46,マーク・ディ・ラドクリフ(M
arc D.Radcliffe)等)が開示されてい
る。この液晶は、電場等の外部場を用いずともブックシ
ェルフに近い層傾き角の小さな構造を現出することがで
きる。
On the other hand, in a liquid crystal element using a chiral smectic liquid crystal, for example, as described in “Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystal (Corona Co., Atsuo Fukuda, Hideo Takezoe, 1990), There is a problem that the alignment defect of the ferroelectric liquid crystal is generated and two types of chevron structures are formed by the layer structure of the ferroelectric liquid crystal carried between the upper and lower substrates. This is due to the fact that the bending angle of the structure (the inclination angle δ of the layer) is quite large.Recently, the chevron structure having such a problem has been solved and a layered structure called a bookshelf or a structure similar thereto has been developed. There is a movement to realize a good liquid crystal element with high contrast.
For example, a liquid crystalline compound having a perfluoroether side chain (US Pat. No. 5,262,082, International Patent Application WO 93/22396, the 1993 4th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals) , P-46, Mark Di Radcliffe (M
arc D. Radcliffe)). This liquid crystal can exhibit a structure with a small layer tilt angle close to a bookshelf without using an external field such as an electric field.

【0007】上述のパーフルオロエーテル側鎖を持つ液
晶化合物がブックシェルフ構造を呈する理由として、低
温側になるに従って液晶分子間隔が増加するという特性
を有しているためであると考えられる。即ち、一般にカ
イラルスメクチック液晶素子において、高温における液
体状態(等方相状態)から冷却過程を経て液晶分子を配
向させる際には、スメクチックA(SmA)相において
層構造を形成し、SmC* 相〔またはカイラルスメクチ
ックCA (SmCA )相〕へと相転移することによって
液晶分子が層法線方向から傾く。この時、液晶分子が層
法線方向から傾いた分だけ層間隔が短くなってしまうこ
とから、体積収縮を補償するためにシェブロン構造をと
らざるをえなくなる。一方、パーフルオロエーテル側鎖
を持つ液晶化合物は、低温側になるに従って液晶分子間
隔が増加するという特性を有しているため、SmC*
(またはSmCA 相)へと相転移することによって液晶
分子が層法線方向から傾いたとしても、分子間隔が低温
側ほど長くなると言う特性によって相殺され、SmC*
相(またはSmCA 相)における層間隔はSmA相にお
ける層間隔に近い値をとることができる。そのために、
電場などの外部場を用いずとも自発的にブックシェルフ
或いはそれに近い層傾き角の小さな構造を現出させるこ
とができるのである。
It is considered that the reason why the liquid crystal compound having a perfluoroether side chain has a bookshelf structure is that the liquid crystal compound has a property that the liquid crystal molecule interval increases as the temperature becomes lower. That is, in general, in a chiral smectic liquid crystal device, when liquid crystal molecules are oriented from a liquid state (isotropic phase state) at a high temperature through a cooling process, a layer structure is formed in a smectic A (SmA) phase, and an SmC * phase [ Or a chiral smectic C A (SmC A ) phase], whereby the liquid crystal molecules are tilted from the layer normal direction. At this time, the layer interval is shortened by the amount of the liquid crystal molecules inclined from the layer normal direction, so that a chevron structure has to be adopted to compensate for volume shrinkage. On the other hand, a liquid crystal compound having a perfluoroether side chain has a property that the liquid crystal molecular interval increases as the temperature becomes lower, so that the liquid crystal compound undergoes a phase transition to an SmC * phase (or SmC A phase). Even if the molecules are tilted from the layer normal direction, the SmC *
Layer spacing in the phase (or SmC A phase) can take a value close to the layer spacing in the SmA phase. for that reason,
Even without using an external field such as an electric field, a bookshelf or a structure with a small layer tilt angle close to the bookshelf can be spontaneously produced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等が観察したところ、上記のような分子間隔が低温側
で長くなる液晶材料では、SmC* 相(またはSmCA
相)において、見かけのチルト角や情報信号電圧による
分子の揺らぎ等の素子特性の異なる領域が無秩序に分布
している配向状態を呈してしまうことがわかった。ここ
で、便宜上、相対的に見かけのチルト角が大きく情報信
号電圧による分子の揺らぎ量が少ない領域をP1領域、
相対的に見かけのチルト角が小さく情報信号電圧による
分子の揺らぎ量が多い領域をP2領域、と呼ぶ。
However, according to observations made by the present inventors, it has been found that, in the liquid crystal material in which the molecular interval is longer on the low temperature side, the SmC * phase (or SmC A
Phase), it was found that regions having different device characteristics such as an apparent tilt angle and fluctuation of molecules due to an information signal voltage exhibited an orientation state in which the regions were randomly distributed. Here, for the sake of convenience, a region where the apparent tilt angle is relatively large and the amount of fluctuation of molecules due to the information signal voltage is small is defined as a P1 region,
A region where the apparent tilt angle is relatively small and the amount of fluctuation of the molecule due to the information signal voltage is large is referred to as a P2 region.

【0009】上記のような特性の異なる領域が現出する
理由として、詳細な検討を重ねた結果、次のようなこと
が原因であると考えられる。
As a result of detailed studies, the following is considered to be the reason that the areas having different characteristics appear as described above.

【0010】即ち、分子間隔が低温側ほど長くなる液晶
材料では、通常SmC* 相(またはSmCA 相)だけで
なく、SmA相においても分子間隔が低温側ほど長くな
るという特性を有している。つまり、高温側の相(等方
相またはネマチック相、或いはコレステリック相)から
SmA相へと相転移することによってブックシェルフ或
いはそれに近い層傾き角の小さな構造が形成される。そ
の後、さらに冷却すると分子間隔を伸ばそうとする力が
働くが、液晶素子の層法線方向の長さ、即ち(層ピッ
チ)×(層数)は一定であるため、冷却によって分子間
隔が伸びる分だけ、系全体が圧縮力を受ける形となる。
[0010] That is, in the liquid crystal material molecules interval becomes longer as the low temperature side, usually SmC * phase (or SmC A phase) as well as intermolecular spacing has a characteristic that it becomes longer as the low-temperature side of the SmA phase . That is, the phase transition from the high temperature side phase (isotropic phase, nematic phase, or cholesteric phase) to the SmA phase forms a bookshelf or a structure having a small layer tilt angle close to the bookshelf. After that, when cooling is further performed, a force for extending the molecular interval acts. However, since the length in the layer normal direction of the liquid crystal element, that is, (layer pitch) × (number of layers) is constant, the molecular interval is increased by cooling. However, the whole system receives the compressive force.

【0011】一方、この圧縮は本来全ての層に対して均
一にかかるべきであるが、セルや温度等のむらによって
強く圧縮される部分とそれほど強く圧縮されない部分と
いう圧縮むらを生じてしまう。即ち、SmA相における
層圧縮むらがSmC* 相(またはSmCA 相)における
素子特性のむらとなって現れてしまうのである。
On the other hand, this compression should be applied uniformly to all the layers, but causes uneven compression of a part which is strongly compressed and a part which is not so strongly compressed due to unevenness of cells, temperature and the like. That is, the layer compression unevenness in SmA phase will be appear as unevenness in the element characteristics in the SmC * phase (or SmC A phase).

【0012】上記のような素子特性の異なるP1及びP
2領域が連続して変化している場合には、実用上特に問
題とはならないが、2領域が不連続的に(急激に)変化
している場合にはこれらの領域の境界部分が欠陥とな
り、コントラストの低下や異常反転ドメイン発生の原因
となり、駆動マージン低下の原因となってしまう。
P1 and P1 having different element characteristics as described above
When the two regions change continuously, this does not pose a problem in practical use. However, when the two regions change discontinuously (rapidly), the boundary between these regions becomes a defect. This causes a reduction in contrast and the generation of an abnormal inversion domain, and a reduction in drive margin.

【0013】本発明の目的は、カイラルスメクチック液
晶を用いた液晶素子において、SmA相における高温時
の層圧縮むらに起因するSmC* 相(またはSmCA
相)における素子特性のむらの発生を抑制し、広い駆動
マージンを実現し、良好な表示装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal device using a chiral smectic liquid crystal, in which an Sm * phase (or SmC A) caused by uneven layer compression at high temperature in the SmA phase.
An object of the present invention is to provide a good display device by suppressing the occurrence of unevenness in the element characteristics in the phase), realizing a wide driving margin.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、カイラ
ルスメクチック相を示す液晶を一対の電極基板間に挟持
してなり、上記液晶が、カイラルスメクチック相温度範
囲において、最も広いスメクチック液晶層間隔d max
最も狭い液晶層間隔d min の関係が、d min /d max
0.990を満たす液晶素子において、カイラルスメク
チック相温度範囲において、上記液晶に昇温及び降温処
理を少なくとも1サイクル以上施すことを特徴とする液
晶の配向方法である。
The first of the present invention According to an aspect of the Ri liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase greens and sandwiched between a pair of electrode substrates, said liquid crystal is a chiral smectic phase temperature range
In circumference, the widest smectic liquid crystal layer spacing d max
The relationship of the narrowest liquid crystal layer spacing d min is such that d min / d max
A liquid crystal element satisfying 0.990, wherein the liquid crystal is subjected to at least one cycle of a temperature increase and a temperature decrease within a chiral smectic phase temperature range for at least one cycle.

【0015】また本発明の第二は、カイラルスメクチッ
ク相を示す液晶を一対の電極基板間に挟持してなり、上
記液晶が、カイラルスメクチック相温度範囲において、
最も広いスメクチック液晶層間隔d max と最も狭い液晶
層間隔d min の関係が、d min /d max ≧0.990を満
たす液晶素子の製造方法であって、セルに等方相の液晶
を注入した後降し、カイラルスメクチック相温度範囲
において、上記液晶に昇温及び降温処理を少なくとも1
サイクル以上施すことを特徴とする液晶素子の製造方法
である。
[0015] The second present invention, Ri greens and sandwiched between a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase a pair of electrode substrates, the upper
The liquid crystal has a chiral smectic phase temperature range,
Widest smectic liquid crystal layer spacing d max and narrowest liquid crystal
The relation of the layer distance d min satisfies d min / d max ≧ 0.990.
Plus A method of manufacturing a liquid crystal device, and descending temperature after injecting liquid crystal isotropic phase in the cell, in the chiral smectic phase temperature range, at least the temperature increase and temperature decrease process to the liquid crystal
A method for manufacturing a liquid crystal element, wherein the method is performed for at least one cycle.

【0016】さらに本発明の第三は、上記製造方法によ
って製造されたことを特徴とする液晶素子であり、第四
は、該液晶素子とその駆動手段とを有することを特徴と
する表示装置である。
A third aspect of the present invention is a liquid crystal device characterized by being manufactured by the above-described manufacturing method, and a fourth aspect is a display device having the liquid crystal element and its driving means. is there.

【0017】本発明は、自発的にブックシェルフ或いは
それに近い層傾き角の小さな構造を示す液晶材料に特有
の、SmA相における層圧縮むらに起因する配向むらを
解消、または緩和することによって駆動マージンを向上
させたことに特徴を有する。即ち本発明においては、液
晶の冷却による層間隔の増加によって生じた層圧縮むら
をカイラルスメクチック相において再昇温することによ
って均一化している。圧縮むらが緩和された液晶素子に
おいては、素子特性のむらが抑制され、広い駆動マージ
ンが得られる。
The present invention eliminates or alleviates the alignment unevenness due to the layer compression unevenness in the SmA phase, which is peculiar to the liquid crystal material exhibiting a structure having a small book tilt angle close to or near the bookshelf. It is characterized by having improved. That is, in the present invention, the layer compression unevenness caused by the increase in the layer interval due to the cooling of the liquid crystal is made uniform by re-heating in the chiral smectic phase. In a liquid crystal element with reduced compression unevenness, unevenness in element characteristics is suppressed, and a wide drive margin can be obtained.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図1に示す本発明の液晶素
子の一実施形態に沿って本発明を詳細に説明する。尚、
図1は断面模式図であり、図中、1a,1bは基板、2
a,2bは電極、3,4は配向制御層、5は液晶であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to one embodiment of the liquid crystal device of the present invention shown in FIG. still,
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view.
a and 2b are electrodes, 3 and 4 are alignment control layers, and 5 is a liquid crystal.

【0019】本発明の液晶素子においては、ガラス、プ
ラスチック等からなる一対の基板1a、1bが対向して
配置されており、各基板上には所定のパターン形状の電
極2a、2bがそれぞれ形成されている。これらの電極
は、例えばIn2 O、SnO2 或いはITO(Indi
um Tin Oxide)等の透明導電膜が用いられ
る。また、本実施形態においては、電極2a、2bはそ
れぞれストライプ状に形成され、互いに実質的に直交す
るように配置され、マトリクス電極を構成している。本
発明においては、一方の電極2を金属等で形成して反射
型の液晶素子とすることもできる。さらに、本発明にお
いて電極構造は上記単純マトリクス構造に限られるもの
ではない。
In the liquid crystal device of the present invention, a pair of substrates 1a and 1b made of glass, plastic, or the like are arranged to face each other, and electrodes 2a and 2b having a predetermined pattern are formed on each substrate. ing. These electrodes are made of, for example, In 2 O, SnO 2 or ITO (Indi).
A transparent conductive film such as um Tin Oxide is used. In the present embodiment, the electrodes 2a and 2b are each formed in a stripe shape, are arranged so as to be substantially orthogonal to each other, and constitute a matrix electrode. In the present invention, one electrode 2 may be formed of metal or the like to form a reflective liquid crystal element. Further, in the present invention, the electrode structure is not limited to the simple matrix structure.

【0020】電極2a、2b上には必要に応じて配向制
御層3、4がそれぞれ形成される。配向制御層3、4は
いずれか一方のみであっても良く、また、同じ膜或いは
異なる膜の組み合わせであっても良い。本実施形態で
は、後述するコレステリック相を持たない液晶を用いた
場合に好適な、配向制御層3、4を互いに異なる膜で形
成した場合の好ましい形態について述べる。
On the electrodes 2a and 2b, alignment control layers 3 and 4 are formed as needed. Either one of the alignment control layers 3 and 4 may be used, or the same film or a combination of different films may be used. In the present embodiment, a preferred embodiment in which the alignment control layers 3 and 4 are formed of different films, which is preferable when a liquid crystal having no cholesteric phase, which will be described later, is used will be described.

【0021】配向制御層3は、好ましくは体積抵抗値が
1.0×104 〜1.0×1010Ωcmの範囲にある層
である。かかる層としては、例えば、必要に応じて多結
晶または非晶質金属酸化物からなる膜、多結晶または非
晶質半導体からなる膜、及び微粒子(導電性微粒子)を
バインダー中に分散させた膜が用いられる。上記多結晶
または非晶質金属酸化物、多結晶または非晶質半導体か
らなる膜、及び微粒子には必要に応じて導電性制御不純
物が添加されていても良く、導電性が調整されている。
The orientation control layer 3 is preferably a layer having a volume resistivity in the range of 1.0 × 10 4 to 1.0 × 10 10 Ωcm. Examples of such a layer include a film made of a polycrystalline or amorphous metal oxide, a film made of a polycrystalline or amorphous semiconductor, and a film in which fine particles (conductive fine particles) are dispersed in a binder, if necessary. Is used. The film made of polycrystalline or amorphous metal oxide, the film made of polycrystalline or amorphous semiconductor, and the fine particles may be added with a conductivity controlling impurity as necessary, and the conductivity is adjusted.

【0022】前記多結晶または非晶質金属酸化物からな
る膜として、例えば、ZnO、CdO、ZnCdOx
のIIB族元素の酸化物からなる膜、GeO2 、SnO
2 、GeSnOx 、TiO2 、ZrO2 、TiZrOx
等のIVA族元素、IVB族元素の酸化物からなる膜が
挙げられる。
As the film made of the polycrystalline or amorphous metal oxide, for example, a film made of an oxide of a Group IIB element such as ZnO, CdO, ZnCdO x , GeO 2 , SnO 2
2 , GeSnO x , TiO 2 , ZrO 2 , TiZrO x
And the like, a film made of an oxide of a group IVA element or a group IVB element.

【0023】前記多結晶または非晶質半導体からなる膜
としては、Si、SiC等のIVB族半導体の膜が挙げ
られる。
Examples of the film made of the polycrystalline or amorphous semiconductor include a film of a group IVB semiconductor such as Si and SiC.

【0024】また、微粒子としては、例えば、上記II
B族元素の酸化物、IVA族元素の酸化物、IVB族元
素の酸化物、IVB族の半導体の微粒子が用いられる。
As the fine particles, for example, the above-mentioned II
Fine particles of an oxide of a group B element, an oxide of a group IVA element, an oxide of a group IVB element, or a semiconductor of a group IVB are used.

【0025】必要に応じて、上記多結晶または非晶質金
属酸化物、多結晶または非晶質半導体や微粒子に添加さ
れる導電性制御不純物としては、次のものが挙げられ
る。IIB族元素の酸化物に対してドープする導電性制
御不純物には、例えばn型不純物(ドナー/電子導電を
高める不純物)としてIIIB族元素であるB、Al、
Ga、In等が、p型不純物(アクセプタ/ホール伝導
度を高める不純物)としてIA族、IB族元素であるC
u、Ag、Au、Li等が用いられる。またIVB族元
素の酸化物、半導体にドープする導電性制御不純物に
は、例えば、n型不純物としてVB族元素であるP、A
s、Sb、Biが、p型不純物としてIIIB族元素で
あるB、Al、Ga、In等がそれぞれ用いられる。
The following may be mentioned as the conductivity controlling impurities to be added to the above-mentioned polycrystalline or amorphous metal oxide, polycrystalline or amorphous semiconductor or fine particles as required. Examples of the conductivity control impurity doped into the oxide of the group IIB element include B, Al, which is a group IIIB element, as an n-type impurity (an impurity that enhances donor / electron conductivity).
Ga, In, and the like are p-type impurities (impurities that increase acceptor / hole conductivity), such as C, which is an IA group or IB group element.
u, Ag, Au, Li and the like are used. Examples of the conductivity control impurity doped into the oxide or semiconductor of the IVB group element include P, A, which is a VB group element, as an n-type impurity.
B, Al, Ga, In and the like, which are IIIB elements, are used as s, Sb, and Bi as p-type impurities.

【0026】このような導電性制御不純物については、
当該不純物が添加された材料を含む配向制御層を有する
基板側の表面電位が正の場合はドナーを、負の場合はア
クセプタを用いる。不純物の添加濃度については、材料
(微粒子、不純物の材料の組み合わせ)の種類、結晶状
態(結晶欠陥密度の多寡)に応じて設定されるが、不純
物が添加された状態での材料の自由電子或いは自由正孔
の濃度が1.0×1011〜1.0×1014atm/cm
3 程度となるようにすることが好ましい。不純物を添加
する母体の材料として多結晶または非晶質の材料を用い
る場合は、不純物の添加効率を考慮して、1.0×10
17〜1.0×1020atm/cm3 (母体材料に対して
0.01〜1%程度)を実際の添加量とする。
Regarding such conductivity controlling impurities,
A donor is used when the surface potential of the substrate having the orientation control layer including the material to which the impurity is added is positive, and an acceptor is used when the surface potential is negative. The doping concentration of the impurity is set according to the type of the material (combination of the fine particles and the material of the impurity) and the crystal state (the degree of the crystal defect density). The concentration of free holes is 1.0 × 10 11 to 1.0 × 10 14 atm / cm
It is preferable to set it to about 3 . When a polycrystalline or amorphous material is used as a base material to which an impurity is added, 1.0 × 10 4
The actual addition amount is 17 to 1.0 × 10 20 atm / cm 3 (about 0.01 to 1% based on the base material).

【0027】前記微粒子を分散させるバインダーとなる
材料としては、例えば、SiOx 、TiOx 、ZrO
x 、その他の酸化物溶融母材、シロキサンポリマー等が
用いられる。
Examples of a material serving as a binder for dispersing the fine particles include SiO x , TiO x , and ZrO.
x , other oxide melting base materials, siloxane polymers and the like are used.

【0028】配向制御層4は、一軸配向処理がなされた
ものである。膜厚は100Å以下、好ましくは70Å以
下、特に好ましくは50Åとする。
The orientation control layer 4 has been subjected to a uniaxial orientation treatment. The film thickness is 100 ° or less, preferably 70 ° or less, particularly preferably 50 °.

【0029】配向制御層4は、例えば、有機物の膜を溶
液塗布等により形成した後、その膜表面をビロード、
布、紙等の繊維状材料で摺擦(ラビング処理)すること
により得ることができる。かかる配向制御層に用いる材
料としては、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリ
イミドアミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステ
ルイミド、ポリパラキシレン、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアセタール、ポリビニルクロライド、ポリスチレ
ン、ポリシロキサン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、
ウレア樹脂、アクリル樹脂等の有機材料が挙げられる。
また、SiO等の酸化物或いは窒化物を基板に対して斜
め方向から蒸着して成膜し、一軸配向規制力を付与する
斜方蒸着法により形成することもできる。
The orientation control layer 4 is formed, for example, by forming a film of an organic substance by solution coating or the like, and then velvetly coating the film surface.
It can be obtained by rubbing (rubbing) with a fibrous material such as cloth or paper. As a material used for such an orientation control layer, polyvinyl alcohol, polyimide, polyimide amide, polyester, polyamide, polyester imide, polyparaxylene, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polystyrene, polysiloxane, cellulose resin, melamine resin,
Organic materials such as urea resin and acrylic resin are exemplified.
Alternatively, an oxide or a nitride such as SiO may be deposited on the substrate by oblique evaporation to form a film, and the film may be formed by an oblique evaporation method that imparts a uniaxial alignment regulating force.

【0030】上記一軸配向処理が施される配向制御層と
して、下記一般式Pで表わされる繰り返し単位を有する
ポリイミド膜を用いることが特に好ましい。
It is particularly preferable to use a polyimide film having a repeating unit represented by the following general formula P as the orientation control layer subjected to the uniaxial orientation treatment.

【0031】[0031]

【化5】 Embedded image

【0032】また、これらのポリイミドの具体的構造と
しては例えば以下の繰り返し単位構造が挙げられる。
Further, specific structures of these polyimides include, for example, the following repeating unit structures.

【0033】[0033]

【化6】 Embedded image

【0034】[0034]

【化7】 Embedded image

【0035】本実施形態の液晶素子においては、基板1
a、1bはその周縁部においてシール材(不図示)を介
して貼り合わされ、また該シール材で規定された領域内
でスペーサービーズ(不図示)を介して対向し、そのセ
ルギャップが形成されている。セルギャップは例えば強
誘電性液晶を用いる場合、約1〜5μm程度の範囲に設
定する。また基板間の接着性を高める目的でスペーサー
に加えて接着性のビーズを基板間に分散しても良い。
In the liquid crystal device of this embodiment, the substrate 1
a and 1b are bonded together with a sealing material (not shown) at their peripheral portions, and face each other via spacer beads (not shown) within a region defined by the sealing material to form a cell gap. I have. For example, when a ferroelectric liquid crystal is used, the cell gap is set in a range of about 1 to 5 μm. Adhesive beads may be dispersed between the substrates in addition to the spacers in order to enhance the adhesiveness between the substrates.

【0036】本発明において用いられる液晶5は、カイ
ラルスメクチック液晶であり、SmA相において降温時
に層間隔の増加する液晶が用いられる。よって、強誘電
性液晶に限らず、同様の特性を有する反強誘電性液晶に
おいても本発明の効果を得ることができる。特に、本発
明は、SmA相において1%以上層間隔が増加する液晶
に好ましく適用される。
The liquid crystal 5 used in the present invention is a chiral smectic liquid crystal, and in the SmA phase, a liquid crystal whose layer interval increases when the temperature is lowered is used. Therefore, the effects of the present invention can be obtained not only with ferroelectric liquid crystals but also with antiferroelectric liquid crystals having similar characteristics. In particular, the present invention is preferably applied to a liquid crystal in which the layer spacing increases by 1% or more in the SmA phase.

【0037】また、本発明においては、カイラルスメク
チック相温度範囲において、最も広いスメクチック液晶
層間隔dmaxと最も狭い液晶層間隔dminの関係が、d
min/dmax≧0.990を満たす液晶が用いられる。
In the present invention, the relationship between the widest smectic liquid crystal layer distance d max and the narrowest liquid crystal layer distance d min in the chiral smectic phase temperature range is represented by d:
LCD to meet the min / d max ≧ 0.990 is needed use.

【0038】特に、本発明において用いられる液晶とし
ては、コレステリック相を持たない液晶が挙げられる。
また、コレステリック相を持たない液晶を用いた場合に
は、等方相−スメクチック相転移でバトネが徐々に発生
しながら配向状態を形成するが、上記したような、異な
る配向制御膜の組み合わせでセルを構成しておくと、一
方の基板からバトネが発生し始め、他方の基板側へ成長
していくという状態を現出し、良好な均一配向を実現し
易い。
Particularly, the liquid crystal used in the present invention includes a liquid crystal having no cholesteric phase.
In addition, when a liquid crystal having no cholesteric phase is used, the alignment state is formed while the tone is gradually generated by the isotropic-smectic phase transition, but the cell is formed by combining different alignment control films as described above. With this configuration, a state in which the battone starts to be generated from one substrate and grows toward the other substrate appears, and it is easy to realize good uniform orientation.

【0039】さらに本発明において用いる液晶として
は、好ましくはフルオロカーボン末端部分及び炭化水素
末端部分を有し、該両末端部分が中心核によって結合さ
れ、スメクチック中間相又は潜在的スメクチック中間相
を持つフッ素含有液晶化合物を含有する液晶組成物が望
ましい。
Further, the liquid crystal used in the present invention preferably has a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, both terminal portions of which are linked by a central nucleus, and which has a smectic intermediate phase or a latent smectic intermediate phase. A liquid crystal composition containing a liquid crystal compound is desirable.

【0040】前記フッ素含有液晶化合物としては、フル
オロカーボン末端部分が、−D1−Cxa2xa−Xで表わ
される基、(但し、上記式中xaは1〜20であり、X
は−H又は−Fを表わし、D1は、−CO−O−(C
2ra−、−O−(CH2ra−、−(CH2ra−、
−O−SO2−、−SO2−、−SO2−(CH2ra−、
−O−(CH2ra−O−(CH2rb−、−(CH2
ra−N(Cpa2pa+1)−SO2−、又は−(CH2ra
−N(Cpa2pa+1)−CO−を表わす。ra及びrb
は、独立に1〜20であり、paは0〜4である。)、
或いは、−D2−(Cxb2xb−O)za−Cya2ya+1
表わされる基、(但し、上記式中xbはそれぞれの(C
xb2xb−O)に独立に1〜10であり、yaは、1〜
10であり、zaは1〜10であり、D2は、−CO−
O−Crc2rc、−O−Crc2rc−、−Crc2rc−、
−O−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−O−SO
2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−Crc2rc
−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc−N(C
pb2pb+1)−CO−、単結合から選ばれ、rc及びr
dはそれぞれ独立に1〜20であり、saはそれぞれの
(Csa2sa−O)に独立に1〜10であり、taは1
〜6であり、pbは0〜4である。)であるような化合
物を用いることができる。
In the fluorine-containing liquid crystal compound, the terminal portion of the fluorocarbon is a group represented by -D 1 -C xa F 2xa -X (provided that xa is 1 to 20;
It represents -H or -F, D 1 is, -CO-O- (C
H 2) ra -, - O- (CH 2) ra -, - (CH 2) ra -,
-O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 - (CH 2) ra -,
-O- (CH 2) ra -O- ( CH 2) rb -, - (CH 2)
ra -N (C pa H 2pa + 1) -SO 2 -, or - (CH 2) ra
-N (C pa H 2pa + 1 ) represents the -CO-. ra and rb
Is independently 1 to 20, and pa is 0 to 4. ),
Alternatively, a group represented by -D 2- (C xb F 2xb -O) za -C ya F 2ya + 1 (where xb is each of (C
xb F 2xb -O) is independently 1 to 10, and ya is 1 to
10, za is 1 to 10, and D 2 is -CO-
O-C rc H 2rc, -O -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -,
-O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd -, - O-SO
2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc
-N (C pb H 2pb + 1 ) -SO 2 -, - C rc H 2rc -N (C
pb H 2pb + 1) -CO-, selected from a single bond, rc and r
d is independently 1 to 20, sa is independently 1 to 10 for each (C sa H 2sa -O), and ta is 1
And pb is 0-4. ) Can be used.

【0041】特に好ましくは、下記一般式(I)、或い
は(II)で表わされるフッ素含有液晶化合物を用いる
ことができる。
Particularly preferably, a fluorine-containing liquid crystal compound represented by the following general formula (I) or (II) can be used.

【0042】[0042]

【化8】 を表わす。Embedded image Represents

【0043】ga、ha、iaは独立に0〜3の整数
(但し、ga+ha+iaは少なくとも2である)を表
わす。
Ga, ha and ia each independently represent an integer of 0 to 3 (provided that ga + ha + ia is at least 2).

【0044】夫々のL1とL2は独立に、単結合、−CO
−O−、−O−CO−、−COS−、−S−CO−、−
CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−T
e−CO−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡
C−、−CH=N−、−N=CH−、−CH2−O−、
−O−CH2−、−CO−又は−O−を表わす。
Each of L 1 and L 2 is independently a single bond, -CO
-O-, -O-CO-, -COS-, -S-CO-,-
CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -T
e-CO -, - CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡
C -, - CH = N - , - N = CH -, - CH 2 -O-,
-O-CH 2 -, - CO- or represent -O-.

【0045】夫々のX1、Y1、Z1はA1、A2、A3の置
換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CN、又は−NO
2を表わし、夫々のja、ma、naは独立に0〜4の
整数を表わす。
Each of X 1 , Y 1 , and Z 1 is a substituent of A 1 , A 2 , and A 3 and independently represents —H, —Cl, —F, —Br, —
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CN, or -NO
2 and each of ja, ma and na independently represents an integer of 0-4.

【0046】J1は、−CO−O−(CH2ra−、−O
−(CH2ra−、−(CH2ra−、−O−SO2−、
−SO2−、−SO2−(CH2ra−、−O−(CH2
ra−O−(CH2rb−、−(CH2ra−N(Cpa
2pa+1)−SO2−、又は−(CH2ra−N(Cpa
2pa+1)−CO−を表わす。ra及びrbは、独立に1
〜20であり、paは0〜4である。
J 1 is —CO—O— (CH 2 ) ra —, —O
- (CH 2) ra -, - (CH 2) ra -, - O-SO 2 -,
-SO 2 -, - SO 2 - (CH 2) ra -, - O- (CH 2)
ra -O- (CH 2) rb - , - (CH 2) ra -N (C pa H
2pa + 1) -SO 2 -, or - (CH 2) ra -N ( C pa H
2pa + 1 ) represents -CO-. ra and rb are independently 1
-20 and pa is 0-4.

【0047】R1は、−O−Cqa2qa−O−Cqb
2qb+1、−Cqa2qa−O−Cqb2qb+1、−Cqa2qa
3、−O−Cqa2qa−R3、−CO−O−Cqa2qa
3、又は−O−CO−Cqa2qa−R3を表わし、直鎖
状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R3は、−
O−CO−Cqb2qb+1、−CO−O−Cqb2qb+1、−
H、−Cl、−F、−CF3、−NO2、−CNを表わ
し、qa及びqbは独立に1〜20である)。
R 1 is -OC qa H 2qa -OC qb H
2qb + 1, -C qa H 2qa -O-C qb H 2qb + 1, -C qa H 2qa -
R 3, -O-C qa H 2qa -R 3, -CO-O-C qa H 2qa -
R 3 or —O—CO—C qa H 2qa —R 3 , which may be linear or branched (where R 3 is-
O-CO-C qb H 2qb + 1, -CO-O-C qb H 2qb + 1, -
H, -Cl, -F, -CF 3 , -NO 2, represents a -CN, qa and qb are 20 independently).

【0048】R2はCxa2xa−Xを表わす(Xは−H又
は−Fを表わし、xaは1〜20の整数である)。
R 2 represents C xa F 2xa -X (X represents -H or -F, and xa is an integer of 1 to 20).

【0049】[0049]

【化9】 を表わす。Embedded image Represents

【0050】gb、hb、ibはそれぞれ独立に0〜3
の整数(但し、gb+hb+ibは少なくとも2であ
る)を表わす。
Gb, hb and ib are each independently 0 to 3
(Where gb + hb + ib is at least 2).

【0051】夫々のL3、L4は独立に、単結合、−CO
−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、
−CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−
Te−CO−、−(CH2CH2ka−(kaは1〜
4)、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−
N=CH−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO−
又は−O−を表わす。
Each of L 3 and L 4 is independently a single bond, —CO
-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,
-CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-,-
Te-CO -, - (CH 2 CH 2) ka - (ka is 1
4), -CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-,-
N = CH -, - CH 2 -O -, - O-CH 2 -, - CO-
Or -O-.

【0052】夫々のX2、Y2、Z2はA4、A5、A6の置
換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CF3、−O−C
3、−CN、又は−NO2を表わし、夫々のjb、m
b、nbは独立に0〜4の整数を表わす。
Each of X 2 , Y 2 and Z 2 is a substituent of A 4 , A 5 and A 6 and independently represents —H, —Cl, —F, —Br,
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CF 3, -O-C
F 3 , —CN, or —NO 2 , and each jb, m
b and nb each independently represent an integer of 0 to 4;

【0053】J2は、−CO−O−Crc2rc−、−O−
rc2rc−、−Crc2rc−、−O−(Csa2sa
O)ta−Crd2rd−、−O−SO2−、−SO2−、−
SO2−Crc2rc−、−Crc2rc−N(Cpb2pb+1
−SO2−、−Crc2rc−N(Cpb2pb+1)−CO−
であり、rc及びrdは独立に1〜20であり、saは
それぞれの(Csa2sa−O)に独立に1〜10であ
り、taは1〜6であり、pbは0〜4である。
J 2 is —CO—O—C rc H 2rc —, —O—
C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -, - O- (C sa H 2sa -
O) ta -C rd H 2rd- , -O -SO 2- , -SO 2 -,-
SO 2 -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1)
-SO 2 -, - C rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1) -CO-
Where rc and rd are independently 1-20, sa is independently 1-10 for each (C sa H 2sa -O), ta is 1-6, pb is 0-4. is there.

【0054】R4は、−O−(Cqc2qc−O)wa−Cqd
2qd+1、−(Cqc2qc−O)wa−Cqd2qd+1、−C
qc2qc−R6、−O−Cqc2qc−R6、−CO−O−C
qc2qc−R6、又は−O−CO−Cqc2qc−R6を表わ
し、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R
6は−O−CO−Cqd2qd+1、−CO−O−Cqd
2qd+1、−Cl、−F、−CF3、−NO2、−CN、又
は−Hを表わし、qc及びqdは独立に1〜20の整
数、waは1〜10の整数である)。
R 4 is -O- (C qc H 2qc -O) wa- C qd
H 2qd + 1, - (C qc H 2qc -O) wa -C qd H 2qd + 1, -C
qc H 2qc -R 6 , -OC qc H 2qc -R 6 , -CO- OC
qc H 2qc -R 6, or represents -O-CO-C qc H 2qc -R 6, linear, may be either branched (Here, R
6 is -O-CO-C qd H 2qd + 1, -CO-O-C qd H
2qd + 1, -Cl, -F, -CF 3, -NO 2, represents -CN, or -H, qc and qd are independently an integer of 1 to 20, the wa is an integer of 1 to 10).

【0055】R5は、(Cxb2xb−O)za−Cya
2ya+1で表わされる(但し、上記式中xbはそれぞれの
(Cxb2xb−O)に独立に1〜10であり、yaは1
〜10であり、zaは1〜10である)。
R 5 is (C xb F 2xb -O) za -C ya F
2ya + 1 is represented by (wherein, the formula xb is 1 to 10 independently of each (C xb F 2xb -O), ya is 1
And za is 1-10).

【0056】上記一般式(I)で表わされる化合物は、
特開平2−142753号公報、米国特許第5,08
2,587号に記載の方法によって得ることができる。
かかる化合物の具体例を以下に列挙する。
The compound represented by the above general formula (I) is
JP-A-2-142755, U.S. Pat.
2,587.
Specific examples of such compounds are listed below.

【0057】[0057]

【化10】 Embedded image

【0058】[0058]

【化11】 Embedded image

【0059】[0059]

【化12】 Embedded image

【0060】[0060]

【化13】 Embedded image

【0061】[0061]

【化14】 Embedded image

【0062】[0062]

【化15】 Embedded image

【0063】[0063]

【化16】 Embedded image

【0064】[0064]

【化17】 Embedded image

【0065】[0065]

【化18】 Embedded image

【0066】[0066]

【化19】 Embedded image

【0067】[0067]

【化20】 Embedded image

【0068】[0068]

【化21】 Embedded image

【0069】上記一般式(II)で表わされる化合物
は、国際公開WO93/22396、特表平7−506
368号公報に記載の方法によって得ることができる。
かかる化合物の具体例を以下に列挙する。
The compound represented by the above general formula (II) is described in WO 93/22396, JP-T-Hei 7-506.
368 can be obtained.
Specific examples of such compounds are listed below.

【0070】[0070]

【化22】 Embedded image

【0071】[0071]

【化23】 Embedded image

【0072】[0072]

【化24】 Embedded image

【0073】[0073]

【化25】 Embedded image

【0074】[0074]

【化26】 Embedded image

【0075】本発明に用いられるカイラルスメクチック
液晶中には、その他の化合物、例えば染料、顔料、酸化
防止剤、紫外線吸収剤等の添加物を含有させることが可
能である。
The chiral smectic liquid crystal used in the present invention may contain other compounds, for example, additives such as dyes, pigments, antioxidants and ultraviolet absorbers.

【0076】本発明の液晶素子の構成は上記実施形態の
構成に限られるものではなく、従来の液晶素子、特にカ
イラルスメクチック液晶素子に適用された構成であれ
ば、適宜応用することができる。
The configuration of the liquid crystal element of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but may be appropriately applied to a conventional liquid crystal element, particularly a configuration applied to a chiral smectic liquid crystal element.

【0077】本発明においては、例えば上記実施形態の
構成のセルに等方相まで加熱した液晶を注入し、SmC
相(またはSmC相)において、昇温、降温工程を
1サイクル以上、好ましくは2サイクル以上施す。
In the present invention, for example, a liquid crystal heated to an isotropic phase is injected into the cell having the structure of the above embodiment, and the SmC
* In the phase (or SmC A phase), heating, cooling step to one or more cycles, preferably for 2 or more cycles.

【0078】本発明において、昇温、降温の温度範囲
は、カイラルスメクチック相を示す温度範囲で下限は−
20℃以上、上限はより高次の相(例えばスメクチック
A相)からカイラルスメクチック相への相転移温度から
0.5℃低い温度とした範囲内で設定する。また、昇温
や降温の温度巾は、好ましくは10〜50℃程度とす
る。
In the present invention, the temperature range for raising and lowering the temperature is a temperature range showing a chiral smectic phase, and the lower limit is-.
The upper limit is set to 20 ° C. or more, and the upper limit is set to a temperature lower by 0.5 ° C. than a phase transition temperature from a higher-order phase (for example, a smectic A phase) to a chiral smectic phase. Further, the temperature range of the temperature rise and the temperature fall is preferably about 10 to 50 ° C.

【0079】本発明において、スメクチック層構造は下
記X線回折法によって解析した。
In the present invention, the structure of the smectic layer was analyzed by the following X-ray diffraction method.

【0080】基本的には、クラークやラガーウォルによ
って行なわれた方法〔ジャパンディスプレイ(Japa
n Display)’86,Sep.30〜Oct.
2,1986.456〜458〕によりスメクチック層
の層間隔d及び傾斜角δを求めた。測定装置は回転陰極
方式X線発生部を有するX線回折装置(MACサイエン
ス社製)に自動温度制御装置を装着したものを用い、液
晶セルは熱容量を小さくし、ガラス基板へのX線の吸収
を低減させるため、基板にはコーニング社製マイクロシ
ート(80μm厚)を用いた。
Basically, the method performed by Clark and Lagerwal [Japan Display (Japan)
n Display) '86, Sep. 30 to Oct.
2, 1986.456 to 458] to determine the layer spacing d and the inclination angle δ of the smectic layer. As the measuring device, an X-ray diffractometer (manufactured by MAC Science) equipped with a rotating cathode type X-ray generating unit equipped with an automatic temperature controller is used. The liquid crystal cell has a small heat capacity and absorbs X-rays on a glass substrate. In order to reduce the size, a microsheet (80 μm thick) manufactured by Corning was used for the substrate.

【0081】先ず、層間隔dは試料としてバルク液晶
(セルに注入する液晶組成物)をガラス基板に5mm角
で表面が平滑になるように塗布したものを用い、通常の
粉末X線回折法により得られたピークをブラッグ(Br
agg)の回折条件式に当てはめて求めた。
First, the layer interval d was determined by using a sample obtained by applying a bulk liquid crystal (a liquid crystal composition to be injected into a cell) to a glass substrate so as to have a surface of 5 mm square and having a smooth surface. The resulting peak is referred to as Bragg (Br
agg) was obtained by applying the diffraction condition equation.

【0082】測定温度は、回折面の平滑性を増すために
各々の液晶組成物が等方性液体状態になる温度にした後
に3℃、変移点近傍では1℃毎に温度を降下させて、回
折ピークが得られなくなる温度まで測定を行なった。実
験に用いた自動温度制御装置は各温度で約±0.3℃の
制御精度を示した。
The measurement temperature is set to a temperature at which each liquid crystal composition becomes an isotropic liquid state in order to increase the smoothness of the diffraction surface, and then the temperature is decreased by 3 ° C., and at a temperature near the transition point, by 1 ° C. The measurement was performed up to a temperature at which no diffraction peak could be obtained. The automatic temperature controller used in the experiment showed a control accuracy of about ± 0.3 ° C at each temperature.

【0083】次に、セル内に形成されたスメクチック層
構造を、先に求めた層間隔に相当する回折角2θにX線
検出器を合わせてセルをθスキャンし、前記文献に示さ
れた方法により求めた。
Next, the smectic layer structure formed in the cell is scanned with the X-ray detector at the diffraction angle 2θ corresponding to the layer spacing determined previously, and the cell is θ-scanned. Determined by

【0084】上記X線回折装置の設定条件は、分析線と
して銅のκα線を用い、X線出力=45KV×30mA
=13.5KW、発散スリット:0.5°、走査スリッ
ト:0.5°、受光スリット:0.15mm、走査速
度:8°/minで、照射面積はセル治具とスリットに
よって決まり、8.0×1.8mm2 でセル厚は2.0
μmである。尚、バックグラウンド除去にはSonne
veld法を用いた。
The setting conditions of the X-ray diffractometer were as follows: κα ray of copper was used as the analysis line, and X-ray output = 45 KV × 30 mA
= 13.5 KW, divergence slit: 0.5 °, scanning slit: 0.5 °, light receiving slit: 0.15 mm, scanning speed: 8 ° / min, the irradiation area is determined by the cell jig and the slit. 0 × 1.8 mm 2 and cell thickness of 2.0
μm. In addition, Sone is used for background removal.
The veld method was used.

【0085】本発明の液晶素子は種々の機能を持った液
晶装置に用いることができるが、その最も適した例が、
該素子を表示パネル部に使用し、図2、3に示した走査
線アドレス情報を持つ画像情報からなるデータフォーマ
ット及びSYN信号による通信同期手段をとることによ
り、液晶表示装置を実現する。図中の符号は、101が
液晶表示装置、102がグラフィックコントローラ、1
03が表示パネル、104が走査線駆動回路、105が
情報線駆動回路、106がデコーダ、107が走査線信
号発生回路、108がシフトレジスタ、109がライン
メモリ、110が情報信号発生回路、111が駆動制御
回路、112がGCPU、113がホストCPU、11
4がVRAMである。
The liquid crystal element of the present invention can be used for a liquid crystal device having various functions.
A liquid crystal display device is realized by using the element in a display panel unit and employing a data synchronization format using image data having scanning line address information shown in FIGS. In the figure, reference numeral 101 denotes a liquid crystal display device, 102 denotes a graphic controller, 1
03 is a display panel, 104 is a scanning line driving circuit, 105 is an information line driving circuit, 106 is a decoder, 107 is a scanning line signal generation circuit, 108 is a shift register, 109 is a line memory, 110 is an information signal generation circuit, and 111 is Drive control circuit, 112 is a GCPU, 113 is a host CPU, 11
4 is a VRAM.

【0086】画像情報の発生は本体装置のグラフィック
コントローラ102にて行なわれ、図2及び図3に示し
た信号伝達手段に従って表示パネル103へと転送され
る。グラフィックコントローラ102はGCPU(中央
演算装置)112及びVRAM(画像情報格納用メモ
リ)114を核にホストCPU113と液晶表示装置1
01間の画像情報の管理や通信を司っている。尚、該表
示パネルの裏面には、光源が配置されている。
The image information is generated by the graphic controller 102 of the main unit, and is transferred to the display panel 103 according to the signal transmission means shown in FIGS. The graphic controller 102 has a host CPU 113 and a liquid crystal display device 1 with a GCPU (central processing unit) 112 and a VRAM (image information storage memory) 114 as cores.
It is responsible for management and communication of image information during 01. Note that a light source is disposed on the back surface of the display panel.

【0087】本発明の表示装置は、表示媒体である液晶
素子の配向むらが抑制されて後述する駆動マージンが広
いため、優れた駆動特性を発揮し、高精細、高速、大面
積の表示画像を得ることができる。
The display device according to the present invention exhibits excellent drive characteristics because the alignment unevenness of the liquid crystal element as a display medium is suppressed and the drive margin described later is wide, so that a display image of high definition, high speed and large area can be displayed. Obtainable.

【0088】本発明の液晶素子の駆動法としては、例え
ば、特開昭59−193426号公報、同59−193
427号公報、同60−156046号公報、同60−
156047号公報に記載の駆動法を用いることができ
る。
The driving method of the liquid crystal element of the present invention is described in, for example, JP-A-59-193426 and JP-A-59-193.
Nos. 427 and 60-156046 and 60-156.
The driving method described in Japanese Patent No. 156047 can be used.

【0089】以下、図面を参照して、本発明の液晶素子
におけるマトリクス駆動とその際に重要となる駆動特性
について説明する。
Hereinafter, with reference to the drawings, the matrix driving in the liquid crystal element of the present invention and the driving characteristics which are important at that time will be described.

【0090】図4は、マトリクス電極を配置した液晶パ
ネルの一例の平面図である。同図において、液晶パネル
61には、走査電極群62の走査線(S1 〜Sm )と情
報電極群63のデータ線(I1 〜In )とが互いに交差
して配線され、走査線とデータ線との間には液晶が配置
されている。そして、走査線とデータ線の各交差部が一
表示単位である画素となり、走査線とデータ線から電圧
が印加されて液晶の駆動がなされる。
FIG. 4 is a plan view of an example of a liquid crystal panel on which matrix electrodes are arranged. In the figure, the liquid crystal panel 61, the scanning line of the scanning electrode group 62 (S 1 ~S m) and information electrodes 63 of the data line and (I 1 ~I n) are wired to cross each other, the scanning line A liquid crystal is arranged between the data line and the data line. Then, each intersection of the scanning line and the data line becomes a pixel which is one display unit, and a voltage is applied from the scanning line and the data line to drive the liquid crystal.

【0091】図5、図6は、図4に示すマトリクス電極
構造において採用される駆動法(マルチプレックス駆
動)の波形の一例である。
FIGS. 5 and 6 show examples of waveforms of the driving method (multiplex driving) employed in the matrix electrode structure shown in FIG.

【0092】図5に示す駆動波形は、走査線側を基準に
して、+側の極性で黒表示させるような設定とし、黒表
示側をリセット方向とした、リセット書き込み型の波形
である。図中S0 は走査線に印加する走査信号波形を、
1 はデータ線に印加する情報信号波形(白表示波形)
を、I2 はデータ線に印加する情報信号波形(黒表示波
形)をそれぞれ表わしている。また、図中(S0 −I
1 )と(S0 −I2 )は選択された画素に印加される電
圧波形で、電圧(S0 −I1 )が印加された画素は白表
示状態となり、電圧(S0 −I2 )が印加された画素は
黒表示状態となる(前述したようにリセットを黒表示側
とする)。
The drive waveform shown in FIG. 5 is a reset write type waveform in which black display is set with a positive polarity with respect to the scanning line side and the reset direction is set on the black display side. In the figure, S 0 represents a scanning signal waveform applied to the scanning line,
I 1 the information signal waveform applied to the data line (white display waveform)
And I 2 represents an information signal waveform (black display waveform) applied to the data line. In the figure, (S 0 -I
1 ) and (S 0 -I 2 ) are voltage waveforms applied to the selected pixel, and the pixel to which the voltage (S 0 -I 1 ) is applied becomes a white display state, and the voltage (S 0 -I 2 ) Are applied to the black display state (the reset is set to the black display side as described above).

【0093】図6における(S2 −I0 )と(S3 −I
0 )は、図5に示す駆動波形で、例えば同一データ線上
で連続する4画素に「白、白、黒、黒」表示を行なった
時の第2番目の画素と第3番目の画素に印加される時系
列波形である。
In FIG. 6, (S 2 -I 0 ) and (S 3 -I
0 ) is a driving waveform shown in FIG. 5, which is applied to the second pixel and the third pixel when "white, white, black, black" is displayed on, for example, four consecutive pixels on the same data line. FIG.

【0094】図5、図6に示す駆動波形では、選択され
た走査線上の画素に印加される書き込みパルス幅Δtに
対し、1ラインクリアのリセットパルスが(5/2)Δ
tに設定され、また書き込みパルスの後にリセットパル
ス側を補助するパルスが(1/2)Δt存在している。
このため、図5、図6で示される駆動波形では、1ライ
ン走査期間(1H)は4Δtとなる。ただし、図6のよ
うに走査波形を1ライン毎に重なり合う時間を設けずに
走査する他に、2以上の走査線(例えば隣接する走査
線)の走査波形を出力に重なり合う時間を設け(例え
ば、2Δt分)実用上の1ライン走査時間(1H)を短
く(例えば、2Δtに)することも可能である。
In the driving waveforms shown in FIGS. 5 and 6, the reset pulse for clearing one line is (5/2) Δ with respect to the writing pulse width Δt applied to the pixel on the selected scanning line.
t, and a pulse (1/2) Δt which assists the reset pulse side after the write pulse exists.
Therefore, in the driving waveforms shown in FIGS. 5 and 6, one line scanning period (1H) is 4Δt. However, as shown in FIG. 6, in addition to scanning without providing a scan waveform overlapping time for each line, in addition to providing a scanning waveform of two or more scanning lines (for example, adjacent scanning lines) overlapping an output (for example, It is also possible to shorten the practical one-line scanning time (1H) (for example, to 2Δt).

【0095】図5、図6に示した駆動波形の各パラメー
タ、走査信号電圧VS 、情報信号電圧VI 、駆動電圧V
op=VS +VI 、バイアス比=VI /(VS +VI )、
Δtの値は使用する液晶材料のスイッチング特性によっ
て決定される。
Each parameter of the driving waveforms shown in FIGS. 5 and 6, the scanning signal voltage V S , the information signal voltage V I , and the driving voltage V
op = V S + V I, bias ratio = V I / (V S + V I),
The value of Δt is determined by the switching characteristics of the liquid crystal material used.

【0096】図7は、図5で示した駆動波形を用いて、
上述のバイアス比を1/3.4に固定し、また駆動電圧
opを20Vで一定にし、パルス幅Δtを変化させた際
の、該当画素における駆動波形印加後(選択印加後)の
最終的な透過率Tの変化を示したものである。
FIG. 7 shows the driving waveform shown in FIG.
When the above-mentioned bias ratio is fixed to 1 / 3.4, the driving voltage V op is fixed at 20 V, and the pulse width Δt is changed, the final after applying the driving waveform (after selecting application) to the corresponding pixel. 5 shows a change in the transmittance T.

【0097】同図において、実線は白表示波形(S0
1 )(黒消去(リセット)、白書き込み)、波線は黒
表示波形(S0 −I2 )(黒消去(リセット)、黒保
持)が印加された場合の透過率である。
In the figure, a solid line indicates a white display waveform (S 0-
I 1 ) (black erasure (reset), white writing), and dashed lines indicate transmittance when a black display waveform (S 0 −I 2 ) (black erasure (reset), black maintenance) is applied.

【0098】実線の白表示波形(S0 −I1 )を印加す
る場合では、該当画素の波形が印加される前状態が黒表
示状態になっており、Δt1 以上のパルス幅で完全に白
表示状態への書き込みができるようになっており、Δt
2 より大きなΔtでは、再び白表示状態への書き込みが
できなくなっている(図5に示した白表示波形(S0
1 )のWのパルスに後続する逆極性の補助パルスの印
加により再度黒表示状態となるため)。
When a solid white waveform (S 0 -I 1 ) is applied, the state before the waveform of the pixel is applied is a black display state, and completely white with a pulse width of Δt 1 or more. Writing to the display state can be performed.
At Δt greater than 2 , writing to the white display state cannot be performed again (the white display waveform (S 0
( 1 1 ) The black display state occurs again by the application of the reverse polarity auxiliary pulse following the W pulse of I).

【0099】また、波線の黒表示波形(S0 −I2 )で
は、該当画素の波形が印加される前状態が反対の白表示
状態となっており、Δt3 以上のパルス幅で完全に黒表
示状態へのリセット及び保持が実現されており、Δt4
より大きなΔtでは、黒表示状態の保持ができなくなっ
ている(図5に示した黒表示波形(S0 −I2 )のBパ
ルスに後続する逆極性の保持パルスの印加自体で白表示
状態となる)。
In the black display waveform (S 0 -I 2 ) of the wavy line, the state before application of the waveform of the corresponding pixel is the opposite white display state, and completely black with a pulse width of Δt 3 or more. Reset to the display state and holding are realized, and Δt 4
At a larger Δt, the black display state cannot be maintained (the white display state is achieved by the application of the reverse polarity holding pulse following the B pulse of the black display waveform (S 0 -I 2 ) shown in FIG. 5). Become).

【0100】通常、Δt3 <Δt1 なので、Δt1 を閾
値パルス幅と呼び、Δt2 かΔt4の小さい方(図7の
場合にはΔt4 )をクロストークパルス幅と呼ぶ(Δt
2 を白クロストークパルス幅、Δt4 を黒クロストーク
パルス幅とも呼ぶ)。
Normally, since Δt 3 <Δt 1 , Δt 1 is called the threshold pulse width, and the smaller of Δt 2 and Δt 4 (Δt 4 in FIG. 7) is called the crosstalk pulse width (Δt 3 )
2 is also called a white crosstalk pulse width, and Δt 4 is also called a black crosstalk pulse width).

【0101】閾値パルス幅とクロストークパルス幅の間
のパルス幅を持った駆動波形によりマトリクス駆動がな
され、白表示波形(図5の白表示波形(S0 −I1 ))
による確実な白表示、及び黒表示波形(図5の黒表示波
形(S0 −I2 ))による確実な黒表示が可能となり、
情報信号の極性の差だけで白及び黒の良好な画像表示が
できる。
Matrix driving is performed by a driving waveform having a pulse width between the threshold pulse width and the crosstalk pulse width, and a white display waveform (white display waveform (S 0 -I 1 ) in FIG. 5).
And a reliable black display by a black display waveform (black display waveform (S 0 -I 2 ) in FIG. 5) can be realized.
Good white and black images can be displayed only by the difference between the polarities of the information signals.

【0102】上述のバイアス比を大きくすることによ
り、Δt2 やΔt4 のクロストークパルス幅の値を大き
くすることは可能であるが、バイアス比を増すことは情
報信号の幅を大きくすることを意味し、画質的にはちら
つきの増大、コントラストの低下を招き好ましくない。
本発明者等の検討によれば、バイアス比は1/3〜1/
5程度が適当であった。
By increasing the bias ratio described above, it is possible to increase the value of the crosstalk pulse width of Δt 2 or Δt 4. However, increasing the bias ratio requires increasing the width of the information signal. This means that image quality is not preferable because it causes an increase in flicker and a decrease in contrast.
According to the study of the present inventors, the bias ratio is 1/3 to 1/1.
About 5 was appropriate.

【0103】このような駆動特性に関して、駆動条件の
設定にどの程度の余裕があるかについての特性を駆動マ
ージンと呼ぶが、これを定量的に評価するための指標と
して、上述の閾値パルス幅Δt1 とクロストークパルス
幅Δt4 (場合によってはΔt2 )の値の中心値からの
幅を比率で表わすパラメータ[M2]を用いることがで
きる。
Regarding such drive characteristics, a characteristic of how much margin is provided for setting drive conditions is called a drive margin. As an index for quantitatively evaluating the drive margin, the above-described threshold pulse width Δt is used. A parameter [M2] representing the width of the value of 1 and the value of the crosstalk pulse width Δt 4 (or Δt 2 in some cases) from the center value can be used.

【0104】 M2=(Δt4 −Δt1 )/(Δt4 +Δt1M2 = (Δt 4 −Δt 1 ) / (Δt 4 + Δt 1 )

【0105】ある一定温度において、上述のように情報
信号の2通りの向きによって選択画素に黒及び白の2状
態を書き込むことが可能であり、また非選択画素はその
黒または白の状態を保持することが可能である駆動マー
ジンは、液晶材料及び素子構成によって差があり、特有
なものである。また、環境温度の変化によってもそれら
駆動マージンは異なるため、実際の液晶表示装置では、
液晶材料、素子構成や環境温度に対して最適な駆動条件
を設定しておく必要がある。上記の駆動マージンパラメ
ータM2が大きいほど表示素子としては当然有利であ
る。
At a certain temperature, two states of black and white can be written to the selected pixel according to the two directions of the information signal as described above, and the non-selected pixels maintain the black or white state. The drive margin that can be performed differs depending on the liquid crystal material and the element configuration, and is unique. In addition, since the drive margins are different depending on the change in the environmental temperature, in an actual liquid crystal display device,
It is necessary to set optimal driving conditions for the liquid crystal material, element configuration, and environmental temperature. The larger the drive margin parameter M2 is, of course, the more advantageous the display element is.

【0106】尚、図7に示す駆動特性(駆動マージン)
の評価については、駆動電圧Vopを固定し、パルス幅Δ
tを変化させたが、反対にパルス幅Δtを固定し、駆動
電圧Vopを変化させても良いし、両方のパラメータを変
化させても良い。
The driving characteristics (driving margin) shown in FIG.
Is evaluated, the drive voltage V op is fixed and the pulse width Δ
Although t was changed, conversely, the pulse width Δt may be fixed and the drive voltage V op may be changed, or both parameters may be changed.

【0107】[0107]

【実施例】基板としてガラス基板を用い、それぞれ一般
的なDCスパッタ装置によりITOターゲットを用い、
パワー1W/cm2 、スパッタガスとしてAr:90S
CCM,O2 :10SCCMを流し、2.5分間の放電
により、700Å厚のITO膜を堆積した。通常の湿式
エッチングにより該ITO膜を1cm×1cmの四角形
状にパターニングし、電極とした。
EXAMPLE A glass substrate was used as a substrate, and an ITO target was used with a general DC sputtering apparatus.
Power: 1 W / cm 2 , Ar: 90S as sputtering gas
CCM, O 2 : 10 SCCM was flowed, and an ITO film having a thickness of 700 ° was deposited by discharging for 2.5 minutes. The ITO film was patterned into a square of 1 cm × 1 cm by ordinary wet etching to form an electrode.

【0108】一方の電極基板上には、SiOx の重合体
からなるシリコン酸化物母材中に、アンチモンドープの
SnOx の酸化物超微粒子を分散した溶液を、1000
rpm、10secのスピン条件で塗布し、厚さ150
0Åの膜を成膜した。この後、200℃、60分の焼成
を行なって、配向制御層Aを形成した。
On one electrode substrate, a solution in which ultrafine particles of antimony-doped SnO x oxide were dispersed in a silicon oxide base material made of a SiO x polymer was applied.
rpm, spin for 10 sec, thickness 150
A 0 ° film was formed. Thereafter, baking was performed at 200 ° C. for 60 minutes to form an orientation control layer A.

【0109】他方の電極基板には、NMP(N−メチル
ピロリドン)及びnBC(n−ブチルセロソルブ)の混
合液(2:1)で希釈(0.5重量%)した下記繰り返
し単位を有するポリイミドを500rpm,15sec
及び1500rpm,30secの条件でスピンコート
し、これを200℃で60分間焼成して、厚さ50Åの
ポリイミド膜を形成した。この後、1000rpm、押
し込み量0.4mm、送りスピード50mm/sec、
片方向2回のラビング処理を上記ポリイミド膜に施し
て、配向制御層Bを形成した。
On the other electrode substrate, a polyimide having the following repeating unit diluted (0.5% by weight) with a mixed solution (2: 1) of NMP (N-methylpyrrolidone) and nBC (n-butylcellosolve) was 500 rpm. , 15 sec
Then, spin coating was performed under the conditions of 1500 rpm and 30 sec, and this was baked at 200 ° C. for 60 minutes to form a polyimide film having a thickness of 50 °. After that, 1000 rpm, pushing amount 0.4 mm, feed speed 50 mm / sec,
The orientation control layer B was formed by performing a rubbing treatment twice in one direction on the polyimide film.

【0110】[0110]

【化27】 Embedded image

【0111】続いて、上記配向制御層B上に、2.4μ
m径のSiO2 微粒子含有溶液をスピンコートの後加熱
して分散固着させ、引き続き、東レ社製接着粒子(粒径
約5μm)溶液をスピンコート、加熱し、分散固着させ
た。
Subsequently, 2.4 μm was formed on the orientation control layer B.
A solution containing SiO 2 fine particles having a diameter of m was spin-coated and then dispersed and fixed by heating. Subsequently, a solution of adhesive particles (particle size: about 5 μm) manufactured by Toray Co., Ltd. was spin-coated, heated and dispersed and fixed.

【0112】一方、配向制御層A上には、印刷機を用い
てシール材を所望の位置に塗布し、これを90℃で5分
間プリベークした。
On the other hand, a sealing material was applied to a desired position on the orientation control layer A using a printing machine, and this was prebaked at 90 ° C. for 5 minutes.

【0113】上記2枚の基板を貼り合わせ、プレス機を
用いて50gf/cm2 の圧力で圧着した。さらに同じ
圧力をエアークッションにて加えた状態で、150℃、
90分の加熱を行ない、シール材を硬化させた。尚、セ
ルを互いに偏光値が直交するような一対の偏光板間に配
置した。
[0113] bonded to the above-mentioned two substrates, and pressed at a pressure of 50gf / cm 2 using a press machine. Further, with the same pressure applied by an air cushion, at 150 ° C,
Heating was performed for 90 minutes to cure the sealing material. The cell was arranged between a pair of polarizing plates whose polarization values were orthogonal to each other.

【0114】この後、上記作業で作製された空セルを、
通常のロードロック式の真空室内に入れ、1.0×10
-3Pa程度まで真空引きした後、1.0Pa程度の真空
中で85℃に加熱した液晶貯留槽に注入口を付けるよう
に浸し、液晶を素子内に注入して液晶素子を作製した。
尚、本実施例では下記液晶化合物(a)〜(d)を用い
て液晶組成物FLC−1を調整し、これを使用した。ま
た、このセルを互いに偏光軸が直交した一対の偏光軸間
に配置した。
Then, the empty cell produced by the above operation is
Put in a normal load lock type vacuum chamber, 1.0 × 10
After evacuation to about −3 Pa, the liquid crystal element was immersed in a liquid crystal storage tank heated to 85 ° C. in a vacuum of about 1.0 Pa so as to have an injection port, and liquid crystal was injected into the element to produce a liquid crystal element.
In this example, a liquid crystal composition FLC-1 was prepared using the following liquid crystal compounds (a) to (d) and used. This cell was arranged between a pair of polarization axes whose polarization axes were orthogonal to each other.

【0115】[0115]

【化28】 Embedded image

【0116】尚、上記液晶組成物FLC−1の自発分極
(Ps)は、K.ミヤサト他「三角波による強誘電性液
晶の自発分極の直接測定方法」(日本応用物理学会誌、
22、10号(661)1983、”Direct M
ethod with Triangular Wav
es for Measuring Spontane
ous Polarization in Ferro
electric Liquid Crystal”,
as described by K.Miyasat
o et al.(Jap.J.Appl.Phys.
22.No.10,L661(1983)))によって
測定した。
The spontaneous polarization (Ps) of the liquid crystal composition FLC-1 was determined by K. Miyasato et al. "Direct measurement method of spontaneous polarization of ferroelectric liquid crystal by triangular wave" (Journal of the Japan Society of Applied Physics,
22, No. 10 (661) 1983, "Direct M
method with Triangular Wav
es for Measuring Spontane
ous Polarization in Ferro
electric Liquid Crystal ”,
as described by K.S. Miyasat
o et al. (Jap. J. Appl. Phys.
22. No. 10, L661 (1983))).

【0117】また、上記液晶組成物FLC−1のチルト
角(Θ)は次のようにして求めた。即ち、±30〜±5
0V、1〜100HzのAC(交流)を液晶素子の上下
基板間に電極を介して印加しながら、直交クロスニコル
下、その間に配置された液晶素子を偏光板と平行に回転
させると同時に、フォトマル(浜松フォトニクス社製)
で光学応答を検知しながら、第1の消光位(透過率が最
も低くなる位置)及び第2の消光位を求める。そしてこ
の時の第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とする。
The tilt angle (Θ) of the liquid crystal composition FLC-1 was determined as follows. That is, ± 30 to ± 5
While applying an AC (alternating current) of 0 V, 1 to 100 Hz between the upper and lower substrates of the liquid crystal element via electrodes, the liquid crystal element disposed therebetween is rotated in parallel with the polarizing plate under orthogonal cross Nicols, Maru (Hamamatsu Photonics)
The first extinction position (the position where the transmittance is lowest) and the second extinction position are determined while detecting the optical response in step (1). At this time, the angle from the first extinction position to the second extinction position is 1 /
Let 2 be the tilt angle Θ.

【0118】本実施例では、上記液晶素子に以下の2通
りの条件で処理を施した。 実施例 80℃→25℃(−1℃/min) 25℃→45℃(1℃/min) 45℃→30℃(−1℃/min) 比較例 80℃→30℃(−1℃/min)
In this embodiment, the above liquid crystal element was processed under the following two conditions. Example 80 ° C. → 25 ° C. (−1 ° C./min) 25 ° C. → 45 ° C. (1 ° C./min) 45 ° C. → 30 ° C. (−1 ° C./min) Comparative Example 80 ° C. → 30 ° C. (−1 ° C./min) )

【0119】上記液晶素子の30℃における駆動マージ
ンを前述したような方法で、図5、図6に示す駆動波形
(VOP=20V、バイアス比=1/3.3、デューティ
比=1/1000相当で、単一画素で白・黒を表示)を
用いて測定した。駆動マージンを示すパラメータM2は
実施例の液晶素子が0.230、比較例が0.155
で、本発明によれば駆動マージンが大幅に改善されたこ
とがわかった。
The drive margin at 30 ° C. of the liquid crystal element is determined by the method described above using the drive waveforms (V OP = 20 V, bias ratio = 1 / 3.3, duty ratio = 1/1000) shown in FIGS. (Equivalent, white and black are displayed with a single pixel). The parameter M2 indicating the driving margin is 0.230 for the liquid crystal element of the example and 0.155 for the comparative example.
Thus, according to the present invention, it was found that the driving margin was greatly improved.

【0120】[0120]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カイラルスメクチック液晶素子において、配向むらが抑
制され、その結果駆動マージンが広い液晶素子が得ら
れ、表示特性に優れた、高精細、高速、大面積の表示装
置を構成することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
In a chiral smectic liquid crystal element, alignment unevenness is suppressed, and as a result, a liquid crystal element with a wide driving margin can be obtained, and a high-definition, high-speed, large-area display device with excellent display characteristics can be configured.

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

【図1】本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a liquid crystal element of the present invention.

【図2】本発明の液晶素子を備えた液晶表示装置とグラ
フィックコントローラを示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a liquid crystal display device including a liquid crystal element of the present invention and a graphic controller.

【図3】液晶表示装置とグラフィックコントローラとの
間の画像情報通信タイミングチャートを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a timing chart of image information communication between a liquid crystal display device and a graphic controller.

【図4】マトリクス電極を配置した液晶パネルの平面図
である。
FIG. 4 is a plan view of a liquid crystal panel on which matrix electrodes are arranged.

【図5】本発明の液晶素子の駆動に用いられる駆動波形
の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a driving waveform used for driving the liquid crystal element of the present invention.

【図6】本発明の液晶素子の駆動に用いられる駆動波形
の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a driving waveform used for driving the liquid crystal element of the present invention.

【図7】図5の駆動波形を用いた場合のパルス幅Δtと
透過率Tの関係を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a pulse width Δt and a transmittance T when the driving waveform of FIG. 5 is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 基板 2a,2b 電極 3,4 配向制御層 61 表示パネル 62 走査電極群 63 情報電極群 101 液晶表示装置 102 グラフィックコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査線信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Substrate 2a, 2b Electrode 3, 4 Orientation control layer 61 Display panel 62 Scan electrode group 63 Information electrode group 101 Liquid crystal display device 102 Graphic controller 103 Display panel 104 Scan line drive circuit 105 Information line drive circuit 106 Decoder 107 Scan line Signal generation circuit 108 Shift register 109 Line memory 110 Information signal generation circuit 111 Drive control circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝口 隆雄 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 野口 幸治 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 (72)発明者 清水 康志 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8−262386(JP,A) 特開 昭62−30222(JP,A) 特開 昭64−73320(JP,A) 特開 平2−142753(JP,A) 特開 平6−167711(JP,A) 特開 平4−246623(JP,A) 特開 平6−324340(JP,A) 特開 平6−51258(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1337 510 G02F 1/133 560 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Takao Takiguchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Koji Noguchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Yasushi Shimizu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-8-262386 (JP, A) JP-A-62-30222 (JP) JP-A-64-32020 (JP, A) JP-A-2-1422753 (JP, A) JP-A-6-167711 (JP, A) JP-A-4-246623 (JP, A) 6-324340 (JP, A) JP-A-6-51258 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1337 510 G02F 1/133 560

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 カイラルスメクチック相を示す液晶を一
対の電極基板間に挟持してなり、上記液晶が、カイラル
スメクチック相温度範囲において、最も広いスメクチッ
ク液晶層間隔d max と最も狭い液晶層間隔d min の関係
が、d min /d max ≧0.990を満たす液晶素子におい
て、カイラルスメクチック相温度範囲において、上記液
晶に昇温及び降温処理を少なくとも1サイクル以上施す
ことを特徴とする液晶の配向方法。
1. A Ri name by sandwiching a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase between a pair of electrode substrates, said liquid crystal is a chiral
The broadest smectic temperature in the smectic phase temperature range
Narrowest relationship of the liquid crystal layer spacing d min and click the liquid crystal layer spacing d max
A liquid crystal element satisfying d min / d max ≧ 0.990, wherein the liquid crystal is subjected to at least one cycle of temperature raising and lowering in a chiral smectic phase temperature range.
【請求項2】 上記液晶がスメクチックA相において降
温時に1%以上層間隔が増加する請求項1記載の液晶の
配向方法。
2. The method according to claim 1, wherein the liquid crystal falls in a smectic A phase.
2. The method for aligning liquid crystals according to claim 1, wherein the layer spacing increases by 1% or more at a temperature .
【請求項3】 上記液晶がカイラルスメクチック相にお
いてブックシェルフ或いはそれに近い層傾き角の小さな
構造を有する請求項1または2に記載の液晶の配向方
法。
3. The method according to claim 1, wherein the liquid crystal is in a chiral smectic phase.
And bookshelf or similar, with a small layer tilt angle
The method for aligning a liquid crystal according to claim 1 , having a structure .
【請求項4】 上記液晶がコレステリック相を持たない
請求項1〜3いずれかに記載の液晶の配向方法。
4. The method for aligning a liquid crystal according to claim 1, wherein the liquid crystal has no cholesteric phase .
【請求項5】 前記液晶が、フルオロカーボン末端部分
及び炭化水素末端部分を有し、該両末端部分が中心核に
よって結合され、スメクチック中間相又は潜在的スメク
チック中間相を持つフッ素含有液晶化合物を含有する液
晶組成物である請求項4記載の液晶の配向方法。
5. The method according to claim 1, wherein the liquid crystal is a fluorocarbon terminal portion.
And a hydrocarbon terminal portion, wherein both terminal portions are in the central nucleus.
Therefore, they are bound to form a smectic mesophase or potential smectic
Liquid containing fluorine-containing liquid crystal compound having tic mesophase
LCD method of alignment according to claim 4 Symbol mounting a crystal composition.
【請求項6】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフル
オロカーボン末端部分が、−D 1 −C xa 2xa −Xで表わ
される基である請求項5記載の液晶の配向方法。(但
し、上記式中xaは1〜20であり、Xは−H又は−F
を表わし、D 1 は、−CO−O−(CH 2 ra −、−O−
(CH 2 ra −、−(CH 2 ra −、−O−SO 2 −、−
SO 2 −、−SO 2 −(CH 2 ra −、−O−(CH 2 ra
−O−(CH 2 rb −、−(CH 2 ra −N(C pa
2pa+1 )−SO 2 −、又は−(CH 2 ra −N(C pa
2pa+1 )−CO−を表わす。ra及びrbは、独立に1
〜20であり、paは0〜4である。)
6. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein
The end portion of the orocarbon is represented by -D 1 -C xa F 2xa -X
The liquid crystal alignment method according to claim 5, wherein the group is a group to be formed . (However
In the above formula, xa is 1 to 20, and X is -H or -F
And D 1 represents —CO—O— (CH 2 ) ra —, —O—
(CH 2 ) ra -,-(CH 2 ) ra- , -O -SO 2 -,-
SO 2- , -SO 2- (CH 2 ) ra- , -O- (CH 2 ) ra
-O- (CH 2) rb -, - (CH 2) ra -N (C pa H
2pa + 1) -SO 2 -, or - (CH 2) ra -N ( C pa H
2pa + 1 ) represents -CO-. ra and rb are independently 1
-20 and pa is 0-4. )
【請求項7】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフル
オロカーボン末端部分が、−D 2 −(C xb 2xb −O) za
−C ya 2ya+1 で表わされる基である請求項5記載の液
晶の配向方法。(但し、上記式中xbはそれぞれの(C
xb 2xb −O)に独立に1〜10であり、yaは、1〜
10であり、zaは1〜10であり、D 2 は、−CO−
O−C rc 2rc −、−O−C rc 2rc −、−C rc
2rc −、−O−(C sa 2sa −O) ta −C rd 2rd −、−
O−SO 2 −、−SO 2 −、−SO 2 −C rc 2rc −、−C
rc 2rc −N(C pb 2pb+1 )−SO 2 −、−C rc 2rc
N(C pb 2pb+1 )−CO−、単結合から選ばれ、rc
及びrdはそれぞれ独立に1〜20であり、saはそれ
ぞれの(C sa 2sa −O)に独立に1〜10であり、t
aは1〜6であり、pbは0〜4である。)
7.Full in the fluorine-containing liquid crystal compound
Orocarbon terminal portion is -D Two − (C xb F 2xb -O) za
-C ya F 2ya + 1 Is a group represented byThe liquid according to claim 5.
Crystal orientation method.(Where xb in the above formula is (C
xb F 2xb -O) is independently 1 to 10, and ya is 1 to
10, za is 1 to 10, D Two Is -CO-
OC rc H 2rc -, -OC rc H 2rc -, -C rc H
2rc -, -O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd −, −
O-SO Two -, -SO Two -, -SO Two -C rc H 2rc -, -C
rc H 2rc −N (C pb H 2pb + 1 ) -SO Two -, -C rc H 2rc
N (C pb H 2pb + 1 ) Selected from -CO-, a single bond, and rc
And rd are each independently 1 to 20, and sa is
Each (C sa H 2sa -O) independently from 1 to 10, t
a is 1 to 6, and pb is 0 to 4. )
【請求項8】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一般
式(I)で表わされる請求項記載の液晶の配向方法。 【化1】 を表わす。 ga、ha、iaは独立に0〜3の整数(但
し、ga+ha+iaは少なくとも2である)を表わ
す。 夫々のL 1 とL 2 は独立に、単結合、−CO−O−、
−O−CO−、−COS− 、−S−CO−、−CO−S
e−、−Se−CO−、−CO−Te−、−Te−CO
−、−CH 2 CH 2 −、−CH=CH−、−C≡C−、−
CH=N−、−N=CH−、−CH 2 −O−、−O−C
2 −、−CO−又は−O−を表わす。 夫々のX 1
1 、Z 1 はA 1 、A 2 、A 3 の置換基であり、独立に−
H、−Cl、−F、−Br、−I、−OH、−OC
3 、−CH 3 、−CN、又は−NO 2 を表わし、夫々の
ja、ma、naは独立に0〜4の整数を表わす。 1
は、−CO−O−(CH 2 ra −、−O−(CH 2
ra −、−(CH 2 ra −、−O−SO 2 −、−SO 2 −、
−SO 2 −(CH 2 ra −、−O−(CH 2 ra −O−
(CH 2 rb −、−(CH 2 ra −N(C pa 2pa+1 )−
SO 2 −、又は−(CH 2 ra −N(C pa 2pa+1 )−C
O−を表わす。ra及びrbは、独立に1〜20であ
り、paは0〜4である。 1 は、−O−C qa 2qa −O
−C qb 2qb+1 、−C qa 2qa −O−C qb 2qb+1 、−C
qa 2qa −R 3 、−O−C qa qa −R 3 、−CO−O−C
qa 2qa −R 3 、又は−O−CO−C qa 2qa −R 3 を表わ
し、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R
3 は、−O−CO−C qb 2qb+1 、−CO−O−C qb
2qb+1 、−H、−Cl、−F、−CF 3 、−NO 2 、−C
Nを表わし、qa及びqbは独立に1〜20である)。
2 はC xa 2xa −Xを表わす(Xは−H又は−Fを表わ
し、xaは1〜20の整数である)。〕
8.The fluorine-containing liquid crystal compound, the following general
Represented by formula (I)Claim5The liquid crystal alignment method described in the above. Embedded image Represents ga, ha, and ia are each independently an integer of 0 to 3 (provided that
And ga + ha + ia is at least 2)
You. Each L 1 And L Two Is independently a single bond, -CO-O-,
-O-CO-, -COS- , -S-CO-, -CO-S
e-, -Se-CO-, -CO-Te-, -Te-CO
-, -CH Two CH Two -, -CH = CH-, -C≡C-,-
CH = N-, -N = CH-, -CH Two -O-, -OC
H Two Represents-, -CO- or -O-. Each X 1 ,
Y 1 , Z 1 Is A 1 , A Two , A Three And independently represents-
H, -Cl, -F, -Br, -I, -OH, -OC
H Three , -CH Three , -CN, or -NO Two Represents each of
ja, ma and na each independently represent an integer of 0-4. J 1
Is -CO-O- (CH Two ) ra -, -O- (CH Two )
ra -,-(CH Two ) ra -, -O-SO Two -, -SO Two −,
-SO Two − (CH Two ) ra -, -O- (CH Two ) ra -O-
(CH Two ) rb -,-(CH Two ) ra −N (C pa H 2pa + 1 )-
SO Two -Or-(CH Two ) ra −N (C pa H 2pa + 1 ) -C
Represents O-. ra and rb are independently 1-20
Pa is 0-4. R 1 Is -OC qa H 2qa -O
-C qb H 2qb + 1 , -C qa H 2qa -OC qb H 2qb + 1 , -C
qa H 2qa -R Three , -OC qa H qa -R Three , -CO-OC
qa H 2qa -R Three Or -O-CO-C qa H 2qa -R Three Represents
And may be either linear or branched (provided that R
Three Is -O-CO-C qb H 2qb + 1 , -CO-OC qb H
2qb + 1 , -H, -Cl, -F, -CF Three , -NO Two , -C
N, and qa and qb are independently 1-20).
R Two Is C xa F 2xa Represents -X (X represents -H or -F
And xa is an integer of 1 to 20). ]
【請求項9】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一般
式(II)で表わされる請求項記載の液晶の配向方
法。 【化2】 を表わす。 gb、hb、ibはそれぞれ独立に0〜3の
整数(但し、gb+hb+ibは少なくとも2である)
を表わす。 夫々のL 3 、L 4 は独立に、単結合、−CO−
O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−
CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−T
e−CO−、−(CH 2 CH 2 ka −(kaは1〜4)、
−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=C
H−、−CH 2 −O−、−O−CH 2 −、−CO−又は−
O−を表わす。 夫々のX 2 、Y 2 、Z 2 はA 4 、A 5 、A 6
置換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH 3 、−CH 3 、−CF 3 、−OC
3 、−CN、又は−NO 2 を表わし、夫々のjb、m
b、nbは独立に0〜4の整数を表わす。 2 は、−C
O−O−C rc 2rc −、−O−C rc 2rc −、−C rc
2rc −、−O−(C sa 2sa −O) ta −C rd 2rd −、−
O−SO 2 −、−SO 2 −、−SO 2 −C rc 2rc −、−C
rc 2rc −N(C pb 2pb+1 )−SO 2 −、−C rc 2rc
N(C pb 2pb+1 )−CO−であり、rc及びrdは独
立に1〜20であり、saは それぞれの(C sa 2sa
O)に独立に1〜10であり、taは1〜6であり、p
bは0〜4である。 4 は、−O−(C qc 2qc −O) wa
−C qd 2qd+1 、−(C qc 2qc −O) wa −C
qd 2qd+1 、−C qc 2qc −R 6 、−O−C qc 2qc
6 、−CO−O−C qc 2qc −R 6 、又は−O−CO−
qc 2qc −R 6 を表わし、直鎖状、分岐状のいずれであ
っても良い(但し、R 6 は−O−CO−C qd 2qd+1 、−
CO−O−C qd 2qd+1 、−Cl、−F、−CF 3 、−N
2 、−CN、又は−Hを表わし、qc及びqdは独立
に1〜20の整数、waは1〜10の整数である)。
5 は、(C xb 2xb −O) za −C ya 2ya+1 で表わされる
(但し、上記式中xbはそれぞれの(C xb 2xb −O)
に独立に1〜10であり、yaは1〜10であり、za
は1〜10である)。〕
9.The fluorine-containing liquid crystal compound, the following general
Represented by the formula (II)Claim5Alignment of liquid crystal described
Law. Embedded image Represents gb, hb and ib are each independently 0 to 3
Integer (however, gb + hb + ib is at least 2)
Represents Each L Three , L Four Is independently a single bond, -CO-
O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,-
CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -T
e-CO-,-(CH Two CH Two ) ka -(Ka is 1 to 4),
-CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-, -N = C
H-, -CH Two -O-, -O-CH Two -, -CO- or-
Represents O-. Each X Two , Y Two , Z Two Is A Four , A Five , A 6 of
Substituents, independently -H, -Cl, -F, -Br,-
I, -OH, -OCH Three , -CH Three , -CF Three , -OC
F Three , -CN, or -NO Two And jb, m for each
b and nb each independently represent an integer of 0 to 4; J Two Is -C
O-OC rc H 2rc -, -OC rc H 2rc -, -C rc H
2rc -, -O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd −, −
O-SO Two -, -SO Two -, -SO Two -C rc H 2rc -, -C
rc H 2rc −N (C pb H 2pb + 1 ) -SO Two -, -C rc H 2rc
N (C pb H 2pb + 1 ) -CO-, and rc and rd are German
It is between 1 and 20 and sa is Each (C sa H 2sa
O) independently from 1 to 10, ta from 1 to 6, p
b is 0-4. R Four Is -O- (C qc H 2qc -O) wa
-C qd H 2qd + 1 ,-(C qc H 2qc -O) wa -C
qd H 2qd + 1 , -C qc H 2qc -R 6 , -OC qc H 2qc
R 6 , -CO-OC qc H 2qc -R 6 Or -O-CO-
C qc H 2qc -R 6 Represents a linear or branched
May be used (however, R 6 Is -O-CO-C qd H 2qd + 1 , −
CO-OC qd H 2qd + 1 , -Cl, -F, -CF Three , -N
O Two , -CN or -H, and qc and qd are independent
Is an integer of 1 to 20, and wa is an integer of 1 to 10.) R
Five Is (C xb F 2xb -O) za -C ya F 2ya + 1 Represented by
(Where xb in the above formula is (C xb F 2xb -O)
Is independently 1 to 10, ya is 1 to 10, za
Is 1 to 10.) ]
【請求項10】 上記液晶が強誘電性液晶である請求項
1〜9いずれかに記載の液晶の配向方法。
10. The liquid crystal according to claim 10, wherein said liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
10. The liquid crystal alignment method according to any one of 1 to 9 .
【請求項11】 上記液晶が強誘電性液晶である請求
項1〜いずれかに記載の液晶の配向方法。
11. A liquid crystal method orientation according to any one of claims 1-9 said liquid crystal are anti-ferroelectric liquid crystal.
【請求項12】 カイラルスメクチック相を示す液晶を
一対の電極基板間に挟持してなり、上記液晶が、カイラ
ルスメクチック相温度範囲において、最も広いスメクチ
ック液晶層間隔d max と最も狭い液晶層間隔d min の関係
が、d min /d max ≧0.990を満たす液晶素子の製造
方法であって、セルに等方相の液晶を注入した後降温
し、カイラルスメクチック相温度範囲において、上記液
晶に昇温及び降温処理を少なくとも1サイクル以上施す
ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
12. A liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase.
The liquid crystal is sandwiched between a pair of electrode substrates,
The broadest smectic in the lusmectic phase temperature range
Click relationship of the liquid crystal layer spacing d max narrowest liquid crystal layer spacing d min
Of liquid crystal element satisfying d min / d max ≧ 0.990
A method comprising: injecting an isotropic phase liquid crystal into a cell, and then lowering the temperature.
In the chiral smectic phase temperature range,
The crystal is subjected to at least one cycle of heating and cooling.
A method for manufacturing a liquid crystal element, comprising:
【請求項13】 上記一対の電極基板の少なくとも一方
の液晶と接する面に配向制御層を設けた請求項12記載
液晶素子の製造方法。
13. At least one of said pair of electrode substrates
13. An alignment control layer is provided on a surface in contact with the liquid crystal of claim 12.
Of manufacturing a liquid crystal element.
【請求項14】 上記一対の電極基板のそれぞれの液晶
と接する面に配向制御層を設けた請求項13記載の液晶
素子の製造方法。
14. The method for manufacturing a liquid crystal element according to claim 13, wherein an alignment control layer is provided on a surface of each of the pair of electrode substrates which is in contact with the liquid crystal.
【請求項15】 上記一対の電極基板の液晶と接する面
互いに異なる配向制御層を設けた請求項14記載の液
晶素子の製造方法。
15. The manufacturing method of the liquid crystal element of the pair of claim 14, wherein the liquid crystal in contact with the surface of the electrode substrate and the different orientation control layer provided with each other.
【請求項16】 上記一対の電極基板の液晶と接する面
同じ配向制御層を設けた請求項1記載の液晶素子の
製造方法。
16. A method of manufacturing a liquid crystal element of the pair according to claim 1 4, wherein the liquid crystal in contact with the surface of the electrode substrate provided with the same orientation control layer.
【請求項17】 上記液晶がスメクチックA相において
降温時に1%以上層間隔が増加する請求項12〜16い
ずれかに記載の液晶素子の製造方法。
17. The liquid crystal in the smectic A phase
17. The layer interval increases by 1% or more when the temperature is lowered.
A method for manufacturing a liquid crystal element according to any one of the above.
【請求項18】 上記液晶がカイラルスメクチック相に
おいてブックシェルフ或いはそれに近い層傾き角の小さ
な構造を有する請求項12〜17いずれかに記載の液晶
素子の製造方法。
18. The liquid crystal according to claim 1, wherein said liquid crystal has a chiral smectic phase.
In the bookshelf or near it, the inclination angle is small
The method for manufacturing a liquid crystal device according to any one of claims 12 to 17, which has a simple structure .
【請求項19】 上記液晶がコレステリック相を持たな
請求項12〜18いずれかに記載の液晶素子の製造方
法。
19. The liquid crystal according to claim 19, wherein the liquid crystal has no cholesteric phase.
A method for manufacturing a liquid crystal device according to any one of claims 12 to 18.
【請求項20】 前記液晶が、フルオロカーボン末端部
分及び炭化水素末端部分を有し、該両末端部分が中心核
によって結合され、スメクチック中間相又は潜在的スメ
クチック中間相を持つフッ素含有液晶化合物を含有する
液晶組成物である請求項19記載の液晶素子の製造方
法。
20. The method according to claim 19, wherein the liquid crystal is a fluorocarbon terminal.
And a hydrocarbon terminal portion, wherein both terminal portions are a central nucleus.
By a smectic mesophase or latent smectic
Contains a fluorine-containing liquid crystal compound with a ctic mesophase
The method for producing a liquid crystal device according to claim 19 , which is a liquid crystal composition .
【請求項21】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフ
ルオロカーボン末端部分が、−D 1 −C xa 2xa −Xで表
わされる基である請求項20記載の液晶素子の製造方
法。(但し、上記式中xaは1〜20であり、Xは−H
又は−Fを表わし、D 1 は、−CO−O−(CH 2
ra −、−O−(CH 2 ra −、−(CH 2 ra −、−O−
SO 2 −、−SO 2 −、−SO 2 −(CH 2 ra −、−O−
(CH 2 ra −O−(CH 2 rb −、−(CH 2 ra −N
(C pa 2pa+1 )−SO 2 −、又は−(CH 2 ra −N
(C pa 2pa+1 )−CO−を表わす。ra及びrbは、
独立に1〜20であり、paは0〜4である。)
21.In the fluorine-containing liquid crystal compound,
The terminal portion of the fluorocarbon is -D 1 -C xa F 2xa Table with -X
GroupClaim20How to manufacture the described liquid crystal element
Law.(Where xa is 1 to 20 and X is -H
Or -F, and D 1 Is -CO-O- (CH Two )
ra -, -O- (CH Two ) ra -,-(CH Two ) ra -, -O-
SO Two -, -SO Two -, -SO Two − (CH Two ) ra -, -O-
(CH Two ) ra -O- (CH Two ) rb -,-(CH Two ) ra -N
(C pa H 2pa + 1 ) -SO Two -Or-(CH Two ) ra -N
(C pa H 2pa + 1 ) Represents -CO-. ra and rb are
Independently, it is 1 to 20, and pa is 0 to 4. )
【請求項22】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフ
ルオロカーボン末端部分が、−D 2 −(C xb 2xb −O)
za −C ya 2ya+1 で表わされる基である請求項20記載
の液晶素子の製造方法。(但し、上記式中xbはそれぞ
れの(C xb 2xb −O)に独立に1〜10であり、ya
は、1〜10であり、zaは1〜10であり、D 2 は、
−CO−O−C rc 2rc −、−O−C rc 2rc −、−C rc
2rc −、−O−(C sa 2sa −O) ta −C rd 2rd −、
−O−SO 2 −、−SO 2 −、−SO 2 −C rc 2rc −、−
rc 2rc −N(C pb 2pb+1 )−SO 2 −、−C rc 2rc
−N(C pb 2pb+1 )−CO−、単 結合から選ばれ、r
c及びrdはそれぞれ独立に1〜20であり、saはそ
れぞれの(C sa 2sa −O)に独立に1〜10であり、
taは1〜6であり、pbは0〜4である。)
22. The fluorine-containing liquid crystal compound according to claim 20, wherein
Fluorocarbons terminal portion, -D 2 - (C xb F 2xb -O)
za -C ya F 2ya + 1 The method according to claim 20 liquid crystal device wherein a group represented by. (However, in the above formula, xb is each
(C xb F 2xb -O) independently represents 1 to 10;
Is 1 to 10, za is 1 to 10, and D 2 is
-CO-O-C rc H 2rc -, - O-C rc H 2rc -, - C rc
H 2rc- , -O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd- ,
-O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, -
C rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1) -SO 2 -, - C rc H 2rc
—N (C pb H 2pb + 1 ) —CO—, a single bond, and r
c and rd are each independently 1 to 20, and sa is
Each (C sa H 2sa -O) is independently 1 to 10,
ta is 1 to 6, and pb is 0 to 4. )
【請求項23】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一
般式(I)で表わされる請求項21記載の液晶素子の製
造方法。 【化3】 を表わす。 ga、ha、iaは独立に0〜3の整数(但
し、ga+ha+iaは少なくとも2である)を表わ
す。 夫々のL 1 とL 2 は独立に、単結合、−CO−O−、
−O−CO−、−COS−、−S−CO−、−CO−S
e−、−Se−CO−、−CO−Te−、−Te−CO
−、−CH 2 CH 2 −、−CH=CH−、−C≡C−、−
CH=N−、−N=CH−、−CH 2 −O−、−O−C
2 −、−CO−又は−O−を表わす。 夫々のX 1
1 、Z 1 はA 1 、A 2 、A 3 の置換基であり、独立に−
H、−Cl、−F、−Br、−I、−OH、−OC
3 、−CH 3 、−CN、又は−NO 2 を表わし、夫々の
ja、ma、naは独立に0〜4の整数を表わす。 1
は、−CO−O−(CH 2 ra −、−O−(CH 2
ra −、−(CH 2 ra −、−O−SO 2 −、−SO 2 −、
−SO 2 −(CH 2 ra −、−O−(CH 2 ra −O−
(CH 2 rb −、−(CH 2 ra −N(C pa 2pa+1 )−
SO 2 −、又は−(CH 2 ra −N(C pa 2pa+1 )−C
O−を表わす。ra及びrbは、独立に1〜20であ
り、paは0〜4である。 1 は、−O−C qa 2qa −O
−C qb 2qb+1 、−C qa 2qa −O−C qb 2qb+1 、−C
qa 2qa −R 3 、−O−C qa 2qa −R 3 、−CO−O−C
qa 2qa −R 3 、又は−O−CO−C qa 2qa −R 3 を表わ
し、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R
3 は、−O−CO−C qb 2qb+1 、−CO−O−C qb
2qb+1 、−H、−Cl、−F、−CF 3 、−NO 2 、−C
Nを表わし、qa及びqbは独立に1〜20である)。
2 はC xa 2xa −Xを表わす(Xは−H又は−Fを表わ
し、xaは1〜20の整数である)。〕
23.The fluorine-containing liquid crystal compound has the following one
Represented by the general formula (I)Claim21Of the described liquid crystal element
Construction method. Embedded image Represents ga, ha, and ia are each independently an integer of 0 to 3 (provided that
And ga + ha + ia is at least 2)
You. Each L 1 And L Two Is independently a single bond, -CO-O-,
-O-CO-, -COS-, -S-CO-, -CO-S
e-, -Se-CO-, -CO-Te-, -Te-CO
-, -CH Two CH Two -, -CH = CH-, -C≡C-,-
CH = N-, -N = CH-, -CH Two -O-, -OC
H Two Represents-, -CO- or -O-. Each X 1 ,
Y 1 , Z 1 Is A 1 , A Two , A Three And independently represents-
H, -Cl, -F, -Br, -I, -OH, -OC
H Three , -CH Three , -CN, or -NO Two Represents each of
ja, ma and na each independently represent an integer of 0-4. J 1
Is -CO-O- (CH Two ) ra -, -O- (CH Two )
ra -,-(CH Two ) ra -, -O-SO Two -, -SO Two −,
-SO Two − (CH Two ) ra -, -O- (CH Two ) ra -O-
(CH Two ) rb -,-(CH Two ) ra −N (C pa H 2pa + 1 )-
SO Two -Or-(CH Two ) ra −N (C pa H 2pa + 1 ) -C
Represents O-. ra and rb are independently 1-20
Pa is 0-4. R 1 Is -OC qa H 2qa -O
-C qb H 2qb + 1 , -C qa H 2qa -OC qb H 2qb + 1 , -C
qa H 2qa -R Three , -OC qa H 2qa -R Three , -CO-OC
qa H 2qa -R Three Or -O-CO-C qa H 2qa -R Three Represents
And may be either linear or branched (provided that R
Three Is -O-CO-C qb H 2qb + 1 , -CO-OC qb H
2qb + 1 , -H, -Cl, -F, -CF Three , -NO Two , -C
N, and qa and qb are independently 1-20).
R Two Is C xa F 2xa Represents -X (X represents -H or -F
And xa is an integer of 1 to 20). ]
【請求項24】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一
般式(II)で表わされる請求項20記載の液晶素子の
製造方法。 【化4】 を表わす。 gb、hb、ibはそれぞれ独立に0〜3の
整数(但し、gb+hb+ibは少なくとも2である)
を表わす。 夫々のL 3 、L 4 は独立に、単結合、−CO−
O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−
CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−T
e−CO−、−(CH 2 CH 2 ka −(kaは1〜4)、
−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=C
H−、−CH 2 −O−、−O−CH 2 −、−CO−又は−
O−を表わす。 夫々のX 2 、Y 2 、Z 2 はA 4 、A 5 、A 6
置換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH 3 、−CH 3 、−CF 3 、−OC
3 、−CN、又は−NO 2 を表わし、夫々のjb、m
b、nbは独立に0〜4の整数を表わす。 2 は、−C
O−O−C rc 2rc −、−O−C rc 2rc −、−C rc
2rc −、−O−(C sa 2sa −O) ta −C rd 2rd −、−
O−SO 2 −、−SO 2 −、−SO 2 −C rc 2rc −、−C
rc 2rc −N(C pb 2pb+1 )−SO 2 −、−C rc 2rc
N(C pb 2pb+1 )−CO−であり、rc及びrdは独
立に1〜20であり、saはそれぞれの(C sa 2sa
O)に独立に1〜10であり、taは1〜6であり、p
bは0〜4である。 4 は、−O−(C qc 2qc −O) wa
−C qd 2qd+1 、−(C qc 2qc −O) wa −C
qd 2qd+1 、−C qc 2qc −R 6 、−O−C qc 2qc
6 、−CO−O−C qc 2qc −R 6 、又は−O−CO−
qc 2qc −R 6 を表わし、直鎖状、分岐状のいずれであ
っても良い(但し、R 6 は−O−CO−C qd 2qd+1 、−
CO−O−C qd 2qd+1 、−Cl、−F、−CF 3 、−N
2 、−CN、又は−Hを表わし、qc及びqdは独立
に1〜20の整数、waは1〜10の整数である)。
5 は、(C xb 2xb −O) za −C ya 2ya+1 で表わされる
(但し、上記式中xbはそれぞれの(C xb 2xb −O)
に独立に1〜10であり、yaは1〜10であり、za
は1〜10である)。〕
24.The fluorine-containing liquid crystal compound has the following one
Represented by the general formula (II)Claim20Of the described liquid crystal element
Production method. Embedded image Represents gb, hb and ib are each independently 0 to 3
Integer (however, gb + hb + ib is at least 2)
Represents Each L Three , L Four Is independently a single bond, -CO-
O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,-
CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -T
e-CO-,-(CH Two CH Two ) ka -(Ka is 1 to 4),
-CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-, -N = C
H-, -CH Two -O-, -O-CH Two -, -CO- or-
Represents O-. Each X Two , Y Two , Z Two Is A Four , A Five , A 6 of
Substituents, independently -H, -Cl, -F, -Br,-
I, -OH, -OCH Three , -CH Three , -CF Three , -OC
F Three , -CN, or -NO Two And jb, m for each
b and nb each independently represent an integer of 0 to 4; J Two Is -C
O-OC rc H 2rc -, -OC rc H 2rc -, -C rc H
2rc -, -O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd −, −
O-SO Two -, -SO Two -, -SO Two -C rc H 2rc -, -C
rc H 2rc −N (C pb H 2pb + 1 ) -SO Two -, -C rc H 2rc
N (C pb H 2pb + 1 ) -CO-, and rc and rd are German
And sa is the respective (C sa H 2sa
O) independently from 1 to 10, ta from 1 to 6, p
b is 0-4. R Four Is -O- (C qc H 2qc -O) wa
-C qd H 2qd + 1 ,-(C qc H 2qc -O) wa -C
qd H 2qd + 1 , -C qc H 2qc -R 6 , -OC qc H 2qc
R 6 , -CO-OC qc H 2qc -R 6 Or -O-CO-
C qc H 2qc -R 6 Represents a linear or branched
May be used (however, R 6 Is -O-CO-C qd H 2qd + 1 , −
CO-OC qd H 2qd + 1 , -Cl, -F, -CF Three , -N
O Two , -CN or -H, and qc and qd are independent
Is an integer of 1 to 20, and wa is an integer of 1 to 10.) R
Five Is (C xb F 2xb -O) za -C ya F 2ya + 1 Represented by
(Where xb in the above formula is (C xb F 2xb -O)
Is independently 1 to 10, ya is 1 to 10, za
Is 1 to 10.) ]
【請求項25】 上記液晶が強誘電性液晶である請求項
12〜24いずれかに記載の液晶素子の製造方法。
25. The liquid crystal according to claim 25, wherein said liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal.
25. The method for manufacturing a liquid crystal element according to any one of 12 to 24 .
【請求項26】 上記液晶が反強誘電性液晶である請求
12〜24いずかに記載の液晶素子の製造方法。
26. The method according to claim 12 , wherein the liquid crystal is an antiferroelectric liquid crystal .
【請求項27】 請求項12〜26いずれかに記載の製
造方法によって製造されたことを特徴とする液晶素子。
27. The product according to claim 12,
A liquid crystal element manufactured by a manufacturing method.
【請求項28】 請求項27記載の液晶素子と、該液晶
素子の駆動手段とを有することを特徴とする表示装置。
28. A liquid crystal device according to claim 27, and said liquid crystal.
A display device comprising: element driving means.
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