JPH0284619A - Liquid crystal electrooptic element - Google Patents

Liquid crystal electrooptic element

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JPH0284619A
JPH0284619A JP20926088A JP20926088A JPH0284619A JP H0284619 A JPH0284619 A JP H0284619A JP 20926088 A JP20926088 A JP 20926088A JP 20926088 A JP20926088 A JP 20926088A JP H0284619 A JPH0284619 A JP H0284619A
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JP
Japan
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liquid crystal
optical element
substrate
substrates
coupling agent
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JP20926088A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Kobayashi
英和 小林
Takaaki Tanaka
孝昭 田中
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To stabilize the oriented state of a ferroelectric liquid crystal by subjecting substrates to an orientation treatment and sealing the liquid crystal therebetween, then impressing a voltage to the liquid crystal to regulate the oriented state thereof. CONSTITUTION:This element has the substrates 11, transparent electrodes 12, insulating layers 15, diagonally vapor deposited layers 13A, the ferroelectric liquid crystal 14 and polarizing plates 17. At least one of the substrate 11 is subjected to the orientation treatment and after the ferroelectric liquid crystal 14 is sealed between the substrates, the voltage is impressed to the liquid crystal, by which the oriented state is regulated. The reforming of the substrate surfaces may be executed by subjecting at least one of the substrates to the orientation treatment and applying a coupling agent thereof or by subjecting the one substrate to the orientation treatment and applying the coupling agent to the other substrate. The liquid crystal attains the uniform state in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶電気光学素子、特に強誘電性液晶を用い
た液晶電気光学素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a liquid crystal electro-optic device, particularly a liquid crystal electro-optic device using ferroelectric liquid crystal.

[従来の技術] 従来の強誘電性液晶を用いた液晶素子としてはC1ar
k及びLagerwal)により提案されたもの(特開
昭56−107216号公報、米国特許第436792
4号)がある、ここで強誘電性液晶を用いた液晶素子の
動作について簡単に説明する。第5図が液晶分子の配向
状態を示している。26は強誘電性液晶相において出現
する液晶分子の動作しうる軌跡(コーン)である0通常
液晶分子2日は上下の電橋付基板25により挟まれてい
るため、図中の状態23あるいは状jl!24にある時
が最も安定である。状821と状態22が不安定である
のは、液晶分子と配向膜の相互作用によるものと考えら
れる0次に電界を印加すると、自発分極27が電界の方
向を向く。すなわち図中の状態22である0次に逆向き
の電界を印加すると自発分極が反転し、図中の状態21
を占める。この様子をクロスニコル下で観測すると、偏
光板の合わせ方により、たとえば状態22では暗く、状
態21では明るく見えるのである。そしてこの場合の最
良の表示状態、すなわち暗い状態ではほとんど光が透過
せず、明るい状態では2枚の偏光板の偏光方向を平行に
して液晶素子を除いた場合の透過率とほぼ等しくなる状
態を実現するには状821と状MM22の分子の成す角
が45°であればよい。通常の液晶はこの条件をみたし
ている。電界を除いた後、液晶は電界印加時の状態を保
持する。これをメモリー性という。
[Prior art] As a conventional liquid crystal element using ferroelectric liquid crystal, C1ar
K. and Lagerwal) (Japanese Unexamined Patent Publication No. 107216/1983, U.S. Patent No. 436792)
Here, we will briefly explain the operation of a liquid crystal element using ferroelectric liquid crystal. FIG. 5 shows the alignment state of liquid crystal molecules. 26 is a locus (cone) in which the liquid crystal molecules appearing in the ferroelectric liquid crystal phase can move. Normally, the liquid crystal molecules 2 are sandwiched between the upper and lower electrically bridged substrates 25, so that they are not in the state 23 or the state in the figure. jl! It is most stable when it is at 24. The instability of states 821 and 22 is thought to be due to the interaction between the liquid crystal molecules and the alignment film. When a zero-order electric field is applied, the spontaneous polarization 27 points in the direction of the electric field. In other words, when an electric field in the opposite direction to the 0th order is applied, which is state 22 in the figure, the spontaneous polarization is reversed, and state 21 in the figure is obtained.
occupies When this state is observed under crossed Nicol conditions, depending on how the polarizing plates are arranged, for example, the state 22 appears dark and the state 21 appears bright. The best display condition in this case is that in a dark condition almost no light passes through, and in a bright condition the transmittance is almost equal to that when the polarization directions of the two polarizing plates are parallel and the liquid crystal element is excluded. In order to realize this, it is sufficient that the angle formed by the molecules of the shape 821 and the shape MM22 is 45°. Ordinary LCDs meet this condition. After the electric field is removed, the liquid crystal retains the state it was in when the electric field was applied. This is called memory property.

従来の強誘電性液晶を用いた液晶電気光学素子の配向制
御方法は、基板表面にポリイミド等の有機高分子層を設
け、ラビング処理を行う方法、スペーサエツジから温度
勾配法を用いて液晶層を成長させる方法、磁場配量法、
直流電界を印加しながら徐冷を行う方法等がある。しか
し、通常の配向処理(例えば布などでこするラビング法
)を行った場合、液晶分子は第5図の状態21及び状態
22にはとどまらず、状態23及び状態24で安定とな
る。状態23と状!Q24間の角度は通常20°以下で
あり、このためメモリー状態を表示に利用する場合十分
な明るさは得られない、またメモリー状態ではコーン内
における液晶分子の位置が上基板から下基板まで同一の
位置を占めるとは限らないため、暗い状態で光が漏れる
。そのためコントラストが低下する0強誘電性液晶を用
いたデイスプレィなどではメモリー性を用いたマルチプ
レックス駆動法が不可欠であるためこれらの課題は克服
されなければならない、そこでコントラスト、透過率を
向上させる方法として斜方蒸着法、通電配向法が考えら
れている。
Conventional alignment control methods for liquid crystal electro-optical elements using ferroelectric liquid crystals include forming an organic polymer layer such as polyimide on the substrate surface and performing a rubbing treatment, and growing a liquid crystal layer from a spacer edge using a temperature gradient method. method, magnetic field rationing method,
There are methods such as slow cooling while applying a direct current electric field. However, when a normal alignment treatment (for example, rubbing with cloth) is performed, the liquid crystal molecules do not remain in states 21 and 22 of FIG. 5, but become stable in states 23 and 24. Condition 23 and condition! The angle between Q24 is usually less than 20 degrees, so when using the memory state for display, sufficient brightness cannot be obtained, and in the memory state, the position of the liquid crystal molecules in the cone is the same from the upper substrate to the lower substrate. light leaks in dark conditions. For this reason, multiplex driving methods using memory properties are essential for displays using ferroelectric liquid crystals, which reduce contrast, and these issues must be overcome. Therefore, as a method to improve contrast and transmittance, The oblique evaporation method and the energized orientation method are being considered.

液晶配向法として、SiOの斜方蒸着法を用いる場合(
第12回液晶討論会予稿集1連F12(p、32)ある
いはJapan  Displayo 86予稿集12
.3 (p、464))、ポリイミド等の樹脂を布でこ
する配量法(ラビング法)の場合に得られる光学特性と
比較して、数10倍のコントラスト比及び数倍の光透過
率が得られる。また、この方法を用いれば液晶を配向さ
せる際の徐冷処理も簡単である。他の方法として特開昭
62−92918号及び特開昭62−79427号の各
公報に示される通電配向法がある。この方法によれば、
メモリー状態においても液晶分子の位置は第5図の状態
21及び状態22であり、明るくコントラストの高い表
示が得られる。
When using the SiO oblique evaporation method as the liquid crystal alignment method (
12th LCD Symposium Proceedings 1 Series F12 (p, 32) or Japan Display 86 Proceedings 12
.. 3 (p, 464)), the contrast ratio is several tens of times higher and the light transmittance is several times higher than the optical properties obtained using the rubbing method, in which resins such as polyimide are rubbed with a cloth. can get. Moreover, if this method is used, the slow cooling process when aligning the liquid crystal is also easy. Other methods include the energizing orientation method disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 62-92918 and Japanese Patent Application Laid-open No. 62-79427. According to this method,
Even in the memory state, the positions of the liquid crystal molecules are in states 21 and 22 in FIG. 5, and a bright and high-contrast display can be obtained.

(発明が解決しようとする課1り 強誘電性液晶の電界による応答特性、特に記憶効果は、
液晶分子と基板表面の化学的相互作用に大きく影響され
ると考えられる。カイラルスメクティックC相(以下、
SmC*相と略記する)のスイッチング原理によれば、
良好な記憶効果を得るためには液晶分子は、基板表面に
平行かつ一方向に揃っている事が望ましい、しかしなが
ら従来の高分子膜表面にラビング処理を施す等の配向制
御を用いると、SmC*相における配向はツイスト状態
すなわち液晶分子ダイレクタが片側の基板表面から対向
基板表面において円錐の側面上を回転しており、自発分
極が上下両界面で内側あるいは外側を向いた状態を呈し
やすく、従って良好な記憶効果を得るのは困難であった
(The first problem to be solved by the invention is the electric field response characteristics of ferroelectric liquid crystals, especially the memory effect.
It is thought that this is largely influenced by the chemical interaction between the liquid crystal molecules and the substrate surface. Chiral smectic C phase (hereinafter referred to as
According to the switching principle of SmC* phase),
In order to obtain a good memory effect, it is desirable that the liquid crystal molecules be aligned parallel to the substrate surface and in one direction. However, if conventional orientation control such as rubbing the polymer film surface is used, SmC* The orientation in the phase is in a twisted state, that is, the liquid crystal molecule director rotates on the side surface of a cone from the surface of one substrate to the surface of the opposite substrate, and the spontaneous polarization tends to exhibit a state in which it points inward or outward at both the upper and lower interfaces, which is therefore favorable. It was difficult to obtain a good memory effect.

上記のラビング法、温度勾配法等の従来技術で作成した
液晶電気光学素子は“Ferroelectrics、
、1984、Vol、59、P69〜116に示されて
いるようにジグザグ壁δ−Φ欠陥が発生し易い。この欠
陥は、基板表面と液晶分子の分極の相互作用により発生
するとされている。さらに我々の実験からは、前記以外
に液晶層にストレスが印加された場合にも多数発生する
事が認められている。素子中にこの欠陥が生ずると、光
もれにより大巾なコントラスト低下をもたらす。
Liquid crystal electro-optical devices manufactured using conventional techniques such as the above-mentioned rubbing method and temperature gradient method are manufactured by Ferroelectrics.
, 1984, Vol. 59, P69-116, zigzag wall δ-Φ defects are likely to occur. This defect is said to occur due to interaction between the substrate surface and the polarization of liquid crystal molecules. Furthermore, our experiments have shown that many occurrences occur when stress is applied to the liquid crystal layer in addition to the above. When this defect occurs in the element, light leakage causes a significant decrease in contrast.

また、前述の斜方蒸着法の従来技術では表示ムラ、信顛
性に問題があり、大画面化も難しい欠点を有する。高い
コントラスト比を得るための強いメモリー状態はセル厚
に依存せざるを得ない、液晶の種類によって値は異なる
が、素子のセル厚がある値以下の場合に限り、2つのユ
ニフォーム状態の双安定性を示し、セル厚がある値(以
下、臨界セル厚と称す)以上の場合はツイスト状L!i
(ベント状態)が安定となってしまう、ツイスト状態は
高いコントラスト比を得るためにはあまり好ましくない
(National  Technical  Rep
ort  Vol、33  No、1,1987)。
Further, the conventional technique of oblique vapor deposition described above has problems with display unevenness and reliability, and has the disadvantage that it is difficult to increase the screen size. A strong memory state to obtain a high contrast ratio must depend on the cell thickness.The value varies depending on the type of liquid crystal, but only when the cell thickness of the device is below a certain value, bistable state of two uniform states. If the cell thickness exceeds a certain value (hereinafter referred to as critical cell thickness), the twisted L! i
The twisted state, in which the bent state becomes stable, is not very desirable for obtaining a high contrast ratio (National Technical Rep.
ort Vol. 33 No. 1, 1987).

ここでユニフォーム状態とは、液晶分子のグイレフター
が一様に層法線に対して傾き、上下基板界面における自
発分極が同一方向を向いている状態をいい、また、ツイ
スト状態とは、ダイレクタが上面から下面へ円錐の側面
上を回転しており、自発分極は上下両界面で内側あるい
は、外側を向いており、内部ではスプレー変形している
状態をいう。
Here, the uniform state refers to a state in which the director of the liquid crystal molecules is uniformly tilted with respect to the layer normal, and the spontaneous polarization at the interface between the upper and lower substrates points in the same direction, and the twisted state refers to a state in which the director is on the top surface. It rotates on the side surface of the cone from the top to the bottom surface, and the spontaneous polarization points inward or outward at both the upper and lower interfaces, and is in a state of spray deformation inside.

また、光透過率を充分に得るための液晶光学素子の最適
セル厚は、用いる液晶材料の、複屈折率Δnに依存する
ので、素子に必要とされる透過率と、前述の双安定なユ
ニフォーム状態の、両立は難しい。
In addition, the optimal cell thickness of a liquid crystal optical element to obtain sufficient light transmittance depends on the birefringence Δn of the liquid crystal material used. Balancing both conditions is difficult.

また、上記従来の通電配向法は、液晶素子の基板に形成
された表示用電極を用いて交流電界を印加し通電配向処
理を行うため、画素間は電界が印加されず通電配向され
ない、そのため、メモリー状態において、画素と画素間
で液晶分子の向きに第5図での状態22と状態24のな
す角だけ差が生じ、画素のコントラストが最大になるよ
うに偏光板を合わせると画素間で光が漏れるという問題
があった。そして、通電配向の効果も数日で消滅するた
め表示装置の動作開始時、ないしは、動作継続中におい
ても通電配向をしなおす必要があり、そのための特別な
電極や回路を必要とする欠点がある。
In addition, in the conventional energization alignment method described above, an alternating current electric field is applied using display electrodes formed on the substrate of a liquid crystal element to perform energization alignment processing, so no electric field is applied between pixels and energization alignment is not performed. In the memory state, there is a difference in the orientation of liquid crystal molecules between pixels by the angle formed by states 22 and 24 in Figure 5, and when the polarizing plates are aligned so that the contrast of the pixels is maximized, light is generated between the pixels. There was a problem with leakage. Furthermore, since the effect of the energization orientation disappears within a few days, it is necessary to re-orient the energization when the display device starts operating or even while it continues to operate, which has the disadvantage of requiring special electrodes and circuits. .

本発明は、基板表面の改質と電界処理による配向制御に
よって、上記問題点を解決するもので、その目的とする
ところは、前記臨界セル厚以上のセル厚をもってしても
双安定なユニフォーム配向を示し、画素外での光漏れを
解消するとともに良好な記憶効果を持ち、配向欠陥によ
るコントラスト低下の少ない優れた光学特性を有する液
晶電気光学素子及びその製造方法を提供する事である。
The present invention solves the above problems by modifying the substrate surface and controlling the orientation by electric field treatment.The purpose of the present invention is to achieve bistable uniform orientation even when the cell thickness is greater than the critical cell thickness. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal electro-optical element that eliminates light leakage outside the pixel, has a good memory effect, and has excellent optical properties with little reduction in contrast due to alignment defects, and a method for manufacturing the same.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、透明電極を有する一対の基板間に強誘電性液
晶を挟持して成る液晶電気光学素子において、少な(と
も一方の基板に配向処理が施され、該強誘電性液晶は封
入復電圧を印加されて配向状態が規制されていることを
特徴とする液晶電気光学素子である。配向処理は斜方蒸
着又は基板上に塗布されたカップリング剤にラビング法
によってなされる。基板表面の改質は、少なくとも一方
の基板が配向処理され、その上にカップリング剤が塗布
されているものや、一方の基板は配向処理され、他方の
基板はカップリング剤が塗布されているものであっても
よい、カップリング剤はアミノ基、エポキシ基、メルカ
プト基の少なくとも1つを官能器として有するもの、ま
たはそれらの混合物が用いられる0通電配向処理におい
て、電圧を印加する場合は、一対の基板を配向処理し、
1〜10μmの距離を隔てて組み立て、液晶を封入した
後、±5000V/m〜±100.0OOV/■、1セ
〜20〇七なる交流電界を液晶素子の外側から印加して
行う。
The present invention provides a liquid crystal electro-optical element comprising a ferroelectric liquid crystal sandwiched between a pair of substrates having transparent electrodes, in which one substrate is subjected to an alignment treatment, and the ferroelectric liquid crystal is This is a liquid crystal electro-optical element characterized in that the alignment state is regulated by applying a The quality is one in which at least one substrate has been subjected to alignment treatment and a coupling agent is applied thereto, or one in which one substrate has been subjected to alignment treatment and the other substrate is coated with a coupling agent. The coupling agent may have at least one of an amino group, an epoxy group, a mercapto group as a functional organ, or a mixture thereof. When applying a voltage in the current alignment process, a pair of substrates may be Orientation treatment,
After assembling with a distance of 1 to 10 μm and sealing the liquid crystal, an alternating current electric field of ±5000 V/m to ±100.0 OOV/■ and 1 to 2007 is applied from the outside of the liquid crystal element.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1 第1図は斜方蒸着によって配向処理がなされた実施例に
おける電気光学素子の断面図である。11は基板、12
は透明電極で、ITO(I nd ium  Tin 
 0xide)等によって構成される。15はSin、
等によって構成される絶縁層、13Aは斜方蒸着層、1
4は強誘電性液晶、17は偏光板である。斜方蒸着li
t 3Aは基板11の表面に対し5°傾いた方位よりS
iOを斜方蒸着したもので、配向膜を形成し、層厚は約
100OAである。絶縁層15は一対の基板11のどち
らか一方のみでもよい、また、蒸着する物質は絶縁体で
あればSiOでなくとも良い、このようにして得られた
基板を第1図に示す如く上下基板11で蒸着方位が18
0@を成すように組み立てた。
Example 1 FIG. 1 is a sectional view of an electro-optical element in an example in which orientation treatment was performed by oblique evaporation. 11 is a substrate, 12
is a transparent electrode made of ITO (Indium Tin).
0xide) etc. 15 is Sin,
13A is an oblique evaporation layer, 1
4 is a ferroelectric liquid crystal, and 17 is a polarizing plate. Oblique deposition li
t3A is S from the direction tilted by 5° with respect to the surface of the substrate 11.
An alignment film is formed by obliquely depositing iO, and the layer thickness is about 100 OA. The insulating layer 15 may be formed only on one of the pair of substrates 11, and the material to be deposited does not need to be SiO as long as it is an insulator. 11 and the deposition direction is 18
It was assembled to form 0@.

セル厚は2.8μmとした。その基板間に強誘電性液晶
14を加熱封入し、等方性相から1 ’C/ minの
速度で室温まで徐冷した。
The cell thickness was 2.8 μm. A ferroelectric liquid crystal 14 was heated and sealed between the substrates, and slowly cooled from an isotropic phase to room temperature at a rate of 1'C/min.

強誘電性液晶14にはチッソ社製C5−1011を用い
た。このC5−1011の場合、ユニフォーム/ツイス
ト臨界セル厚は2.2〜2.4μmであった。従って本
実施例の素子において液晶は除冷後ツイスト状態を呈し
ていた。この素子の電極間に±15V、200七の交番
波形を約30秒間印加したところ、液晶は−様なユニフ
ォーム状態を呈した。ここで、ユニフォーム配向を得る
ため印加する電界は方形波、三角波、サイン波等の交番
波形で、その周波数は、用いる液晶の応答速度に応じて
、液晶分子が充分に反転する周波数以下であれば有効で
ある。上記の液晶電気光学素子を、偏光軸の互いに直交
する偏光板17間に挟持し、第2図(A)に示す駆動波
形を電極12に印加して、その際の光学特性を評価した
。第2図(B)は対応する光学応答の一例である。記憶
効果の良否は電界印加時の透過光量(第2図(B)の1
.)と電界除去後の光量(第2図(B)の■t)の比1
 ! / I +が大きいほど良好であると考えられる
0本実施例ではI!/I、−0,99、コントラスト比
は1: 30以上と良好であり、透過光量も90%あり
充分であった。ここで透過光量とは液晶を封入していな
いセルを互いに偏光軸を平行にした2枚の偏光板間に挟
持した際の透過光量を100%として換算したものであ
る。
As the ferroelectric liquid crystal 14, C5-1011 manufactured by Chisso Corporation was used. For this C5-1011, the uniform/twist critical cell thickness was 2.2-2.4 μm. Therefore, in the device of this example, the liquid crystal exhibited a twisted state after being slowly cooled. When an alternating waveform of ±15V and 2007 was applied for about 30 seconds between the electrodes of this device, the liquid crystal exhibited a --like uniform state. Here, the electric field applied to obtain uniform orientation has an alternating waveform such as a square wave, a triangular wave, or a sine wave, and its frequency depends on the response speed of the liquid crystal used, as long as it is below the frequency at which the liquid crystal molecules are sufficiently inverted. It is valid. The above liquid crystal electro-optical element was sandwiched between polarizing plates 17 whose polarization axes were orthogonal to each other, and the driving waveform shown in FIG. 2(A) was applied to the electrodes 12 to evaluate the optical characteristics at that time. FIG. 2(B) is an example of the corresponding optical response. The quality of the memory effect is determined by the amount of transmitted light when an electric field is applied (1 in Figure 2 (B)).
.. ) and the amount of light after removing the electric field (■t in Figure 2 (B)): 1
! /I+ is considered to be better as it is larger.0 In this example, I! /I, -0.99, the contrast ratio was good at 1:30 or more, and the amount of transmitted light was 90%, which was sufficient. Here, the amount of transmitted light is calculated by taking as 100% the amount of transmitted light when a cell not containing liquid crystal is sandwiched between two polarizing plates whose polarization axes are parallel to each other.

実施例2 第1図の強誘電性液晶14にメルク社製ZLI−377
4を用いた。この場合、ユニフォーム/ツイスト臨界セ
ル厚は、1.8μmであった。また、透過光量を考慮し
た場合、 透過光量■(%) 一5yCλ)・C(λ)−P(λ)・sin茸4θ・入
1 sin” (gd  ・Δn/λ) y(λ):視感度 C(λ):光源、P(λ);偏光板の波長特性θ:Sw
rC”のチルト角 λ1.λ、:可視領域の上限と下限 より、最大透過光量を得るためのセル厚dは、ZLl−
3774について計算するとd=2.4μmとなる。最
大透過光量を得るためにセル厚を2゜4μmとし、実施
例1と同様な電気光学素子を構成した。
Example 2 ZLI-377 manufactured by Merck & Co. was used as the ferroelectric liquid crystal 14 in FIG.
4 was used. In this case, the uniform/twist critical cell thickness was 1.8 μm. In addition, when considering the amount of transmitted light, the amount of transmitted light ■(%) -5yCλ)・C(λ)−P(λ)・sin4θ・enter1sin” (gd・Δn/λ) y(λ): Visual Sensitivity C (λ): light source, P (λ); wavelength characteristic θ of polarizing plate: Sw
rC'' tilt angle λ1.λ,: From the upper and lower limits of the visible region, the cell thickness d to obtain the maximum amount of transmitted light is ZLl-
When calculated for 3774, d=2.4 μm. In order to obtain the maximum amount of transmitted light, the cell thickness was set to 2.degree. 4 .mu.m, and an electro-optical element similar to that of Example 1 was constructed.

液晶を加熱封入、徐冷後±IOV、500Hzの交番波
形を30秒印加し、ユニフォーム配向とした。このよう
にして、得られた素子を実施例1と同様に第2図の駆動
波形で評価したところ、コントラスト比1:40、透過
光量90〜95%を得た。
After the liquid crystal was heated and sealed and slowly cooled, an alternating waveform of ±IOV and 500 Hz was applied for 30 seconds to obtain a uniform orientation. When the thus obtained element was evaluated using the drive waveform shown in FIG. 2 in the same manner as in Example 1, a contrast ratio of 1:40 and a transmitted light amount of 90 to 95% were obtained.

実施例3 第3図は、基板上に塗布されたカップリング剤をラビン
グ処理した電気光学素子の断面図である。
Example 3 FIG. 3 is a cross-sectional view of an electro-optical element in which a coupling agent coated on a substrate is rubbed.

第1図と同番号は第1図で説明したものと同じである0
強誘電性液晶14はメルク社製ZLI−3775を用い
た。絶縁層15を設けた基板上に、シランカップリング
剤の膜13Bを形成し、その表面にラビング処理を施し
た。ここで用いたシランカップリング剤としては、アミ
ノ基を存する化合物であるところのT−アミノブロピル
メチルジエトキシシラン (Cm Hs O)x S i (CHs )Cs H
h NHtである。膜13Bの形成にあたっては、上記
化合物の0.2%エタノール溶液を基板上にスピンコー
ドシ、80℃で約60分焼成した。このようにして得ら
れた基板を上下基板でラビング方向が180@となるよ
うに組み立てた。セル厚は約2μmとした0本実施例に
おいては上下両基板11上にSin、絶縁層15を設け
であるが、これは、どちらか一方のみでもよい、また、
ラビング処理についても片側基板のみ施してもよい。
The same numbers as in Figure 1 are the same as those explained in Figure 1.0
As the ferroelectric liquid crystal 14, ZLI-3775 manufactured by Merck & Co., Ltd. was used. A silane coupling agent film 13B was formed on the substrate provided with the insulating layer 15, and the surface thereof was subjected to a rubbing treatment. The silane coupling agent used here was T-aminopropylmethyldiethoxysilane (Cm Hs O) x Si (CHs) Cs H, which is a compound containing an amino group.
hNHt. To form the film 13B, a 0.2% ethanol solution of the above compound was spun onto the substrate and baked at 80° C. for about 60 minutes. The thus obtained substrates were assembled so that the rubbing direction of the upper and lower substrates was 180@. The cell thickness was approximately 2 μm. In this embodiment, the Sin insulating layer 15 is provided on both the upper and lower substrates 11, but it is also possible to provide only one of them.
The rubbing treatment may also be applied to only one side of the substrate.

上記基板間に強誘電性液晶を加熱封入し、室温(約25
℃)まで冷却した。次に、この素子の電極間に±25V
、15Hzの交番波形を約30秒間印加したところ、液
晶の配向状態は、層方向に対してほぼ垂直方向に緻密な
スジ状ディスロケーシッンを伴ったユニフォーム状態を
呈した。上記電界処理により、封入冷却時に形成された
ジグザグ壁及びδ−Φ欠陥は除去される0以上′の方法
で得られた液晶電気光学素子を、偏光軸の互いに直交す
る偏光板間に挟持し、第2図(A)に示す駆動波形を印
加して、その際の同図(B)に示される光学応答を評価
した。本実施例の液晶電気光学素子では、V−10Vと
して測定したところ夏、/[、−0,97と良好であり
、コントラスト比1:38を得た。
A ferroelectric liquid crystal is heat-sealed between the above substrates and room temperature (approximately 25
℃). Next, apply ±25V between the electrodes of this element.
When an alternating waveform of 15 Hz was applied for about 30 seconds, the alignment state of the liquid crystal exhibited a uniform state with dense striped dislocations in a direction substantially perpendicular to the layer direction. The zigzag walls and δ-Φ defects formed during cooling the encapsulation are removed by the electric field treatment.The liquid crystal electro-optical element obtained by the method of 0 or more' is sandwiched between polarizing plates whose polarization axes are orthogonal to each other, The driving waveform shown in FIG. 2(A) was applied, and the optical response shown in FIG. 2(B) at that time was evaluated. In the liquid crystal electro-optical element of this example, when measured at V-10V, it was good as /[, -0.97, and a contrast ratio of 1:38 was obtained.

なお、カップリング剤は液晶分子と基板表面との相互作
用を変化させる作用を有すると考えられ、本実施例にお
いてはカップリング剤としてT−アミノプロピルトリエ
トキシシラン(Cm Hs O) s S i Cs 
Hh NHtN、−β(アミノエチル)T−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン Hz NOx H4NHt C++ Hh S i  
(OCHi )N−β(アミノエチル)T−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン Hz NOx Ha NHCs Hb  (CH3)S
i(OCHs)t などによっても同様な結果を得る事ができた。
Note that the coupling agent is thought to have the effect of changing the interaction between the liquid crystal molecules and the substrate surface, and in this example, T-aminopropyltriethoxysilane (Cm Hs O) s Si Cs was used as the coupling agent.
Hh NHtN, -β(aminoethyl)T-aminopropyltrimethoxysilane Hz NOx H4NHt C++ Hh Si
(OCHi)N-β(aminoethyl)T-aminopropylmethyldimethoxysilaneHz NOx Ha NHCs Hb (CH3)S
Similar results could be obtained using i(OCHs)t, etc.

実施例4 第3図において強誘電性液晶14にチッソ社製C5−1
018を用い、配向膜13Bにエポキシ系シランカップ
リング剤のT−グリシドキシプロビルトリメトキシシラ
ン の5%エタノール溶液をスピンコードし、120”C6
0分間熱処理したものを使用した場合の実施例を示す、
実施例3と同一な方法で素子を構成し、液晶を加熱封入
、冷却後±30V、15Hzの交番波形を印加した。こ
のようにして得られた素子を実施例3と同様に第2図の
駆動波形で評価したところ、1m /It−0,95、
コントラスト比1;43を得た。また、エポキシ系シラ
ンカップリング剤としては T−グリシドキシプロビルメチルジェトキシシラン を用いた場合も同様な効果が得られた。
Example 4 In FIG. 3, the ferroelectric liquid crystal 14 is C5-1 manufactured by Chisso Corporation.
018, a 5% ethanol solution of T-glycidoxyprobyltrimethoxysilane, an epoxy-based silane coupling agent, was spin-coded onto the alignment film 13B, and 120"C6
An example is shown in which a product heat-treated for 0 minutes is used.
A device was constructed in the same manner as in Example 3, liquid crystal was heated and sealed, and after cooling, an alternating waveform of ±30 V and 15 Hz was applied. When the thus obtained element was evaluated using the driving waveform shown in FIG. 2 in the same manner as in Example 3, it was found that 1m/It-0.95,
A contrast ratio of 1:43 was obtained. Furthermore, similar effects were obtained when T-glycidoxypropylmethyljethoxysilane was used as the epoxy silane coupling agent.

実施例5 実施例3.4においてカップリング剤としてイソプロピ
ルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート
などのチタネート系カップリング剤、及びアセトアルコ
キシアルミニウムジイソプロピレートなどのアルミニウ
ム系カップリング剤を用い同様の液晶電気光学素子を構
成し評価したところ+!/ll−0,95、コントラス
ト比1;35、透過光量90%であった。
Example 5 Same as in Example 3.4 using a titanate coupling agent such as isopropyl tri(N-aminoethyl-aminoethyl) titanate and an aluminum coupling agent such as acetalkoxyaluminum diisopropylate. When we constructed and evaluated a liquid crystal electro-optic element, it was +! /ll-0.95, contrast ratio 1:35, and amount of transmitted light 90%.

実施例6 基板上にラビング処理が施され更にその上にカップリン
グ剤が塗布された強誘電性液晶電気光学素子である。そ
の構造の断面図は第3図に示されるものと同じである0
強誘電性液晶14はメルク社製ZLr−3775を用い
た。ITO透明電極12及び5ins絶縁層15を設け
た基板ll上に、ラビング処理を施し、その上にシラン
カップリング剤の1113Bを形成した。ここで用いた
シランカップリング剤としては、アミノ基を有する化合
物であるところのT−アミノブロピルメチルジェトキシ
シラン (C! Hg O)2 S i CCHs )Cs H
6MHzである。膜形成にあたっては実施例3と同様に
処理した。このようにして得られた基板を上下基板でラ
ビング方向が180mとなるように組み立てた。セル厚
は約2μmとした。Sin、絶縁層は上下両基板のどち
らか一方のみでもよい。また、ラビング処理についても
片側基板のみ施してもよい。
Example 6 This is a ferroelectric liquid crystal electro-optical element in which a substrate is subjected to a rubbing treatment and a coupling agent is further applied thereon. The cross-sectional view of the structure is the same as shown in FIG.
As the ferroelectric liquid crystal 14, ZLr-3775 manufactured by Merck & Co. was used. A rubbing treatment was performed on the substrate 11 provided with the ITO transparent electrode 12 and the 5-ins insulating layer 15, and a silane coupling agent 1113B was formed thereon. The silane coupling agent used here was T-aminopropylmethyljethoxysilane (C!HgO)2SiCCHs)CsH, which is a compound having an amino group.
It is 6MHz. The film was formed in the same manner as in Example 3. The substrates thus obtained were assembled so that the rubbing direction of the upper and lower substrates was 180 m. The cell thickness was approximately 2 μm. The insulating layer may be formed only on one of the upper and lower substrates. Furthermore, the rubbing treatment may be performed only on one side of the substrate.

上記基板間に強誘電性液晶を加熱封入し、室温(約25
 ”C)まで冷却した0次に、この素子の電極間に±2
5V、15七の交番波形を約30秒間印加したところ、
液晶の配向状態は、層方向に対してほぼ垂直方向に緻密
なスジ状構造を伴ったユニフォーム状態を呈した。上記
電界処理により、封入冷却時に形成されたジグザグ壁及
びδ−Φ欠陥は除去される0以上の方法で得られた液晶
電気光学素子を、偏光軸の互いに直交する偏光板間に挟
持し、第2図に示す駆動波形を印加して、その際の光学
応答を評価した。本実施例の液晶電気光学素子では、V
=lOVとして測定したところ1、/1.−0.97と
良好であり、コントラスト比1:38を得た。
A ferroelectric liquid crystal is heat-sealed between the above substrates and room temperature (approximately 25
After cooling to ``C'', there is a gap of ±2 between the electrodes of this element.
When 5V, 157 alternating waveform was applied for about 30 seconds,
The alignment state of the liquid crystal exhibited a uniform state with a dense striped structure substantially perpendicular to the layer direction. The above electric field treatment removes the zigzag walls and δ-Φ defects formed during cooling of the encapsulation. A driving waveform shown in FIG. 2 was applied, and the optical response at that time was evaluated. In the liquid crystal electro-optical element of this example, V
When measured as = lOV, it was 1, /1. -0.97, which was good, and a contrast ratio of 1:38 was obtained.

なお、本実施例においてはアミノ系シランカップリング
剤としてT−アミノプロピルメチルジェトキシシランを
用いたが、 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(Cz Hs 
O) 3 S i Cs H5NH2N−β(アミノエ
チル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン Ht NCZ Ha NHt Cz HhS i  (
OCH* )3N−β(アミノエチル)T−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン Hz NCz Ha NHCv Hh  (CH3) 
S 1(OCR*)x などによっても同様な結果を得る事ができた。
In this example, T-aminopropylmethyljethoxysilane was used as the amino-based silane coupling agent, but γ-aminopropyltriethoxysilane (Cz Hs
O) 3 Si Cs H5NH2N-β(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane Ht NCZ Ha NHt Cz HhS i (
OCH* )3N-β(aminoethyl)T-aminopropylmethyldimethoxysilane Hz NCz Ha NHCv Hh (CH3)
Similar results could be obtained using S 1 (OCR*)x and the like.

実施例7 強誘電性液晶に、チッソ社製C5−1018を用い、配
向膜にエポキシ系シランカップリング剤のT−グリシド
キシプロビルトリメトキシシランCH2CHCH20C
3Hb  S i  (OCHs  )ゝ・   1 の5%エタノール溶液をスピンコードし、120’C6
0分間熱処理したものを使用した場合の実施例を示す、
実施例6と同一の方法で素子を構成し、液晶を加熱封入
、冷却後±30V15Hzの交番波形を印加した。この
ようにして得られた素子を実施例6と同様に第2図の駆
動波形で評価したところ、Iz/I+ =0.95、コ
ントラスト比l:43を得た。
Example 7 C5-1018 manufactured by Chisso Corporation was used as the ferroelectric liquid crystal, and T-glycidoxyprobyltrimethoxysilane CH2CHCH20C, an epoxy-based silane coupling agent, was used as the alignment film.
A 5% ethanol solution of 3Hb Si (OCHs)ゝ・1 was spin-coded and 120'C6
An example is shown in which a product heat-treated for 0 minutes is used.
A device was constructed in the same manner as in Example 6, liquid crystal was heated and sealed, and after cooling, an alternating waveform of ±30 V and 15 Hz was applied. When the thus obtained element was evaluated using the driving waveform shown in FIG. 2 in the same manner as in Example 6, it was found that Iz/I+ =0.95 and contrast ratio l:43.

また、エポキシ系シランカップリング剤としては γ−グリシドキシプロピルメチルジェトキシシラン を用いた場合も同様な効果が得られた。In addition, as an epoxy silane coupling agent, γ-glycidoxypropylmethyljethoxysilane A similar effect was obtained when using .

実施例日 強誘電性液晶に大日本インキ社製DOFOOO4を用い
、配向膜にメルカプト基を含むシランカップリング剤 TメルカプトプロピルトリメトキシシランH3(CHz
 )3 S i (OCRl)!の0.2%エタノール
溶液をスビンコ−1−L、80“C60分間熱処理した
ものを使用した場合の実施例を示す。実施例6と同一の
方法で素子を構成し、液晶を封入し、配向させた後±3
0V15Hz・の交流波形を印加した。このようにして
得られた素子を実施例6と同様に評価したところ、L/
1、=0.91.コントラスト比1:40を得た。
Example Day DOFOOO4 manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd. was used as the ferroelectric liquid crystal, and the silane coupling agent T mercaptopropyltrimethoxysilane H3 (CHz
)3 S i (OCRl)! An example is shown in which a 0.2% ethanol solution of Subinko-1-L, 80"C was heat-treated for 60 minutes.A device was constructed in the same manner as in Example 6, and liquid crystal was sealed and aligned. ±3 after
An alternating current waveform of 0 V and 15 Hz was applied. When the device thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 6, it was found that L/
1,=0.91. A contrast ratio of 1:40 was obtained.

他のメルカプト基系のシランカップリング剤でも同様の
効果を有する。
Other mercapto group-based silane coupling agents have similar effects.

カンプリング剤の処理方法はここに示したものに限らな
い。
The method of treating the camping agent is not limited to that shown here.

実施例9 実施例6.7.8において、カップリング剤として イソプロピルトリ(N〜ルアミノエチル7ミノエチル)
チタネート を用いて液晶電気光学素子を構成した。いずれもIt 
/1. =0.99、コントラスト比1:45、透過光
量90%であった。
Example 9 In Example 6.7.8, isopropyltri(N~ruaminoethyl7minoethyl) is used as the coupling agent.
A liquid crystal electro-optical device was constructed using titanate. Both It
/1. = 0.99, contrast ratio 1:45, and amount of transmitted light 90%.

実施例10 実施例6.7.8において、カップリング剤として アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート を用いて液晶電気光学素子を構成した。いずれもIt 
/1.−0.90、コントラスト比l:30、透過光量
80%であった。
Example 10 In Example 6.7.8, a liquid crystal electro-optical element was constructed using acetalkoxyaluminum diisopropylate as a coupling agent. Both It
/1. -0.90, contrast ratio l:30, and amount of transmitted light 80%.

実施例11 基板上に斜方蒸着による配向処理が施され、更にその上
にカップリング剤が塗布された強誘電性液晶電気光学素
子である。その断面図は第4図に示す、同図において符
合は第1図、第3図と共通である。13Cは蒸着配向層
、16はカップリング剤膜、17は偏光板である0強誘
電性液晶14はメルク社製ZLI−3775を用いた。
Example 11 This is a ferroelectric liquid crystal electro-optical element in which a substrate is subjected to orientation treatment by oblique evaporation, and a coupling agent is further applied thereon. A sectional view thereof is shown in FIG. 4, in which the reference numerals are the same as in FIGS. 1 and 3. 13C is a vapor-deposited alignment layer, 16 is a coupling agent film, and 17 is a polarizing plate.As the ferroelectric liquid crystal 14, ZLI-3775 manufactured by Merck & Co., Ltd. was used.

ITO透明電極12及びSiO□絶縁層15を設けた基
板上に、基板法線に対して60’の方向からSi0を約
1000A蒸着して蒸着配向層13Cとし、更にその表
面にシランカップリング剤の膜16を形成した。ここで
用いたシランカップリング剤としては、アミノ基を有す
る化合物であるところのT−アミノプロピルメチルジェ
トキシシラン(C,Hs O)□S i  (CH3)
 C2HA NHlである。11a形成にあたっては、
上記化合物の0゜2%エタノール溶液を基板上にスピン
コードし、80°Cで約60分焼成した。このようにし
て得られた基板を、上下基板で蒸着方向が180°とな
るように組み立てた。セル厚は約2μmとした。
On the substrate provided with the ITO transparent electrode 12 and the SiO□ insulating layer 15, approximately 1000 A of Si0 is vapor-deposited from a direction 60' with respect to the normal line of the substrate to form a vapor deposition alignment layer 13C, and a silane coupling agent is further applied to the surface thereof. A film 16 was formed. The silane coupling agent used here was T-aminopropylmethyljethoxysilane (C, Hs O)□S i (CH3), which is a compound having an amino group.
C2HANHl. In forming 11a,
A 0° 2% ethanol solution of the above compound was spin-coded onto the substrate and baked at 80° C. for about 60 minutes. The substrates thus obtained were assembled so that the vapor deposition direction of the upper and lower substrates was 180°. The cell thickness was approximately 2 μm.

絶縁層15は上下両基板のどちらか一方のみでもよい、
また、蒸着処理についても片側基板のみ施してもよい。
The insulating layer 15 may be provided only on one of the upper and lower substrates.
Furthermore, the vapor deposition process may be performed only on one side of the substrate.

上記基板間に強誘電性液晶14を加熱封入し、室温(約
25°C)まで冷却した0次に、この素子の電極間に±
25V、15七の交番波形を約30秒間印加したところ
、液晶の配向状態は、層方向に対してほぼ垂直方向に緻
密なスジ状ディスロケーションを伴ったユニフォーム状
態を呈した。上記電界処理により、封入冷却時に形成さ
れたジグザグ壁及びδ−Φ欠陥は除去される0以上の方
法で得られた液晶電気光学素子を、偏光軸の互いに直交
する偏光板17の間に挟持し、第2図に示す駆動波形を
印加して、その際の光学応答を評価した0本実施例の液
晶電気光学素子では、V−10Vとして測定したところ
、It /1.−0.9gと良好であり、コントラスト
比l:48を得た。
A ferroelectric liquid crystal 14 is heat-sealed between the substrates and cooled to room temperature (approximately 25°C).
When an alternating waveform of 25 V and 157 V was applied for about 30 seconds, the alignment state of the liquid crystal exhibited a uniform state with dense striped dislocation in a direction substantially perpendicular to the layer direction. The above-mentioned electric field treatment removes the zigzag walls and δ-Φ defects formed during the cooling process. , the optical response was evaluated by applying the drive waveform shown in FIG. -0.9 g, which was good, and a contrast ratio of 1:48 was obtained.

なお、本実施例においてはアミノ系シランカップリング
剤としてT−アミノプロピルメチルジェトキシシランを
用いたが、 T−7ミノプロビルトリエトキシシラン(Ct Hs 
O) s S i Cx Hh NHlN−β(アミノ
エチル)T−アミノプロピルトリメトキシシラン Hz NC! H−NHz Cs Hh S i (O
CH3) 3N−β(アミノエチル)T−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン H! NC! Ha NHCs Hh  (CHs )
Si(OCH3)z などによっても同様な結果を得る事ができた。
In this example, T-aminopropylmethyljethoxysilane was used as the amino-based silane coupling agent, but T-7minopropyltriethoxysilane (Ct Hs
O) s S i Cx Hh NHlN-β(aminoethyl)T-aminopropyltrimethoxysilane Hz NC! H-NHz Cs Hh Si (O
CH3) 3N-β(aminoethyl)T-aminopropylmethyldimethoxysilane H! NC! Ha NHCs Hh (CHs)
Similar results were also obtained using Si(OCH3)z and the like.

実施例12 強誘電性液晶にチッソ社製C5−1018を用い、配向
膜にエポキシ系シランカップリング剤のr −グリシド
キシプロビルトリメトキシシランの5%エタノール溶液
をスピンコードし、120°C60分間熱処理したもの
を使用した場合の実施例を示す、実施例11と同一な方
法で素子を構成し、液晶を加熱封入、冷却後±30V、
15Hzの交番波形を印加した。このようにして得られ
た素子を実施例11と同様に第2図の駆動波形で評価し
たところ、Is /II =0.93、コントラスト比
1:35を得た。また、エポキシ系シランカップリング
剤としては T−グリシドキシプロビルメチルジェトキシシラン (QC!  Is  )* を用いた場合も同様な効果が得られた。
Example 12 C5-1018 manufactured by Chisso Corporation was used as the ferroelectric liquid crystal, a 5% ethanol solution of r-glycidoxyprobyltrimethoxysilane, an epoxy-based silane coupling agent, was spin-coded on the alignment film, and the film was heated at 120°C at 60°C. The device was constructed in the same manner as in Example 11, and the liquid crystal was heated and sealed, and after cooling, ±30V,
A 15 Hz alternating waveform was applied. When the thus obtained element was evaluated using the drive waveform shown in FIG. 2 in the same manner as in Example 11, Is /II =0.93 and contrast ratio of 1:35 were obtained. Furthermore, similar effects were obtained when T-glycidoxypropylmethyljethoxysilane (QC!Is)* was used as the epoxy silane coupling agent.

実施例13 液晶組成物に大日本インキ社製DOF−0004を用い
、配向膜にメルカプト基を含むシランカップリング剤の
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン H3(CHt )3 Si (OCHi )3の0,2
%エタノール溶液をスピンコードし、80°C60分間
熱処理したものを使用した場合の実施例を示す。実施例
11と同様な方法で素子を構成し、液晶を封入、徐冷後
、±30V、15七の交番波形を印加した。この素子を
実施例11と同様に評価したところ、L /i、−0,
90、コントラスト比l:38を得た。メルカプト基を
有する他のシランカップリング剤でも同様の効果を有す
る。また、カップリング剤の処理方法はここに示したも
のに限らない。
Example 13 DOF-0004 manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd. was used as the liquid crystal composition, and 0, 2
An example is shown in which a % ethanol solution was spin-coded and heat-treated at 80° C. for 60 minutes. A device was constructed in the same manner as in Example 11, liquid crystal was encapsulated, and after slow cooling, an alternating waveform of ±30 V and 157 was applied. When this device was evaluated in the same manner as in Example 11, L/i, -0,
90, and a contrast ratio l:38 was obtained. Other silane coupling agents having mercapto groups also have similar effects. Furthermore, the method for treating the coupling agent is not limited to that shown here.

実施例14 通電配向処理による液晶素子の製造方法の実施例を示す
Example 14 An example of a method for manufacturing a liquid crystal element by energizing alignment treatment will be described.

第6図は本実施例によって製造された液晶素子の断面図
である。第1図と同じ符号は同図のものと同じものを示
す、2枚の基板11にはそれぞれマルチブレクス駆動を
するためのくし状電掻12が設けられ、電極12上に絶
縁層15が、更にその上に配向膜13を設ける。配向膜
13としてT〜ルアミノプロピルトリエトキシシラン用
いている。配向膜13を塗布し、乾燥した後にラビング
処理を行った。ラビング処理は片側基板のみでもよい。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid crystal element manufactured according to this example. The same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same parts as in the same figure.A comb-shaped electric scraper 12 for multiplex driving is provided on each of the two substrates 11, and an insulating layer 15 is further provided on the electrode 12. An alignment film 13 is provided thereon. T-ruaminopropyltriethoxysilane is used as the alignment film 13. After the alignment film 13 was applied and dried, a rubbing treatment was performed. The rubbing process may be performed only on one side of the substrate.

またラビング処理は、配向[!13を形成する前に行っ
てもよい。絶縁l115は片側だけでもよい。
In addition, the rubbing process can be used to improve the orientation [! It may be performed before forming 13. The insulation l115 may be provided only on one side.

以上の処理を施した2枚の基板をくし状電掻12が直交
するように組み合わせた。基板間距離は2μmである。
The two substrates subjected to the above treatment were combined so that the comb-shaped electric scrapers 12 were perpendicular to each other. The distance between the substrates is 2 μm.

この間隙に液晶ZLI−3775(メルク社製)を封入
し、封止する。1日はスペーサーである。この素子を、
100℃から徐冷して50℃として、その後、この素子
を2枚の電極1で挟ん’t’i−5000V/am〜f
: 100. 000■/ll111.1)(Z〜20
0七なる交番電界を印加し通電配向処理を行った。この
時、電界が±5,000■/ffl1l以下であったり
周波数が200 Hz以上であったりすると通電配向し
ない、また電界が±100.0OOV/111++以上
であったり、周波数が1七以下であったりすると、液晶
が分解する。
Liquid crystal ZLI-3775 (manufactured by Merck & Co., Ltd.) is filled in this gap and sealed. 1st is a spacer. This element
The device was slowly cooled from 100°C to 50°C, and then the device was sandwiched between two electrodes 1 and heated to -5000V/am~f.
: 100. 000■/ll111.1) (Z~20
An alternating electric field of 0.07 was applied to carry out an energization orientation treatment. At this time, if the electric field is less than ±5,000 V/ffl1l or the frequency is more than 200 Hz, the current will not be oriented, and if the electric field is more than ±100.0 OOV/111++ or the frequency is less than 17. If you do so, the liquid crystal will decompose.

こうして得られた液晶素子は透明電極12の間に電圧を
印加する場合と異なり、画素間も画素も同様に通電配向
することができるので画素間で光が漏れることがない。
Unlike the case where a voltage is applied between the transparent electrodes 12, the thus obtained liquid crystal element can be energized and aligned in the same way between the pixels, so that no light leaks between the pixels.

ここで用いる液晶は動作温度範囲で強誘導電相であるも
のであればよい。配向1913はポリイミド、ポリビニ
ルアルコール、ポリメタクリル酸メチル、ポリエステル
などの有機高分子の他、シラン系力・ンブリング剤、チ
タン系カップリング剤、アルミニウム、系カップリング
剤、クロム系カップリング剤が利用できる。
The liquid crystal used here may have a ferroelectric phase within the operating temperature range. For orientation 1913, in addition to organic polymers such as polyimide, polyvinyl alcohol, polymethyl methacrylate, and polyester, silane-based force/mumbling agents, titanium-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, and chromium-based coupling agents can be used. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上記の構成によって基板表面の改質と配電制御
を行い、上記従来技術の欠点を解消し、強誘電性液晶の
配向状態を安定した状態にすることが可能となり、良好
な記憶効果を持ち、かつ透過光量も優れ、配向欠陥や画
素、非画素間の色漏によって生ずるコントラスト低下の
少ない優れた液晶電気光学素子を得ることができる。又
、配向状態、コントラスト比、透過光量は電圧印加後2
ヶ月以上経過しても変化せず安定した素子である。
The present invention modifies the substrate surface and controls power distribution with the above configuration, eliminates the drawbacks of the prior art, makes it possible to stabilize the orientation state of the ferroelectric liquid crystal, and achieves a good memory effect. It is possible to obtain an excellent liquid crystal electro-optical element that has excellent durability and an excellent amount of transmitted light, and has little reduction in contrast caused by alignment defects and color leakage between pixels and non-pixels. In addition, the orientation state, contrast ratio, and amount of transmitted light are 2 after voltage application.
It is a stable element that does not change even after more than a month has passed.

従って本発明は、高マルチブレヅクスディスプレイ、液
晶ライトバルブ、各種電子シャッター及び偏光器等への
応用が可能となった。
Therefore, the present invention can be applied to high multi-breeding displays, liquid crystal light valves, various electronic shutters, polarizers, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第3r!!l、第4図は本発明の電気光学素子
の断面図、第2図(A)は本発明の電気光学素子を評価
する際に用いた駆動波形、第2図(B)は対応する光学
応答の一例を示す図、第5囚は強誘電性液晶素子の動作
原理を示す概念図、第6図は本発明の液晶素子の製造方
法を説明した図である。 1・・・・−・電極 11・・・・・・基板 12・・・・・透明電極 13・・・・・・配向膜 13A、13C・・・・・・・斜方蒸着層13B、16
・・−・・・・−・カップリング剤の膜14−・・−・
・強誘電性液晶 15・・・・−絶縁層 17−・・・・・偏光板 18・・・・・・スペーサー 21・・−・・電界印加時の液晶分子の最安定状態22
・・・−・逆電界印加時の液晶分子の最安定状態23・
・・・・・電界印加復電界をゼロとした時の最安定状態 24・・・−・逆電界印加復電界をゼロとした時の最安
定状態 25・−・・電掻付き基板 26・・・・−強誘電性液晶相において出現する液晶分
子の動作しうる軌跡(コーン) 27・・・−・・自発分掻 2B・・・−・液晶分子
Figure 1, 3rd r! ! Figure 4 is a cross-sectional view of the electro-optical element of the present invention, Figure 2 (A) is the driving waveform used in evaluating the electro-optical element of the present invention, and Figure 2 (B) is the corresponding optical response. Figure 5 is a conceptual diagram showing the operating principle of a ferroelectric liquid crystal element, and Figure 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing a liquid crystal element of the present invention. 1... Electrode 11... Substrate 12... Transparent electrode 13... Alignment film 13A, 13C... Oblique vapor deposition layer 13B, 16
・・・・・・Coupling agent film 14−・・・・
- Ferroelectric liquid crystal 15 --- Insulating layer 17 --- Polarizing plate 18 --- Spacer 21 --- Most stable state of liquid crystal molecules when electric field is applied 22
・・・−・Most stable state of liquid crystal molecules when applying a reverse electric field 23・
...Most stable state when applying an electric field and setting the return electric field to zero 24 ... - Most stable state when applying a reverse electric field and setting the return electric field to zero 25 - ... Electro-scraped substrate 26 ... ...-Movable locus (cone) of liquid crystal molecules that appear in the ferroelectric liquid crystal phase 27...-Spontaneous scratching 2B...-Liquid crystal molecules

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)透明電極を有する一対の基板間に強誘電性液晶を
挟持して成る液晶電気光学素子において、少なくとも一
方の基板に配向処理が施され、該強誘電性液晶は封入後
電圧を印加されて配向状態が規制されていることを特徴
とする液晶電気光学素子。 (2)配向処理は斜方蒸着によってなされている請求項
(1)記載の液晶電気光学素子。(3)配向処理は、基
板上に塗布されたカップリング剤にラビング法によって
なされている請求項(1)記載の液晶電気光学素子。 (4)透明電極を有する一対の基板間に強誘電性液晶を
挟持して成る液晶電気光学素子において、少なくとも一
方の基板に配向処理が施され、更にその上にカップリン
グ剤が塗布され、該強誘電性液晶は封入後電圧を印加さ
れて配向状態が規制されていることを特徴とする液晶電
気光学素子。 (5)透明電極を有する一対の基板間に強誘電性液晶を
挟持して成る液晶電気光学素子において、一方の基板に
配向処理が施され、他の基板にカップリング剤が塗布さ
れ、該強誘電性液晶は封入後電圧を印加されて配向状態
が規制されていることを特徴とする液晶電気光学素子。 (6)配向処理は斜方蒸着によってなされている請求項
(4)又は(5)記載の液晶電気光学素子。 (7)配向処理はラビング法によってなされている請求
項(4)又は(5)記載の液晶電気光学素子。 (8)カップリング剤は、アミノ基、エポキシ基、メル
カプト基の少なくとも1つを官能器として有するカップ
リング剤、又はそれらの混合物である請求項(3)、(
4)、(5)、(6)又は(7)記載の液晶電気光学素
子。 (9)透明電極を有する一対の基板間に強誘電性液晶を
挟持した液晶素子の製造方法において、2枚の基板の少
なくとも一方の基板を配向処理し、1〜10μmの距離
を隔てて組み立て、液晶を封入した後、±5,000V
/mm〜±100,000V/mm、1Hz〜200H
zなる交流電界を液晶素子の外側から印加し通電配向処
理することを特徴とする液晶素子の製造方法。
[Claims] (1) In a liquid crystal electro-optical element comprising a ferroelectric liquid crystal sandwiched between a pair of substrates having transparent electrodes, at least one substrate is subjected to alignment treatment, and the ferroelectric liquid crystal is A liquid crystal electro-optical element characterized in that an alignment state is regulated by applying a voltage after being encapsulated. (2) The liquid crystal electro-optical element according to claim (1), wherein the alignment treatment is performed by oblique evaporation. (3) The liquid crystal electro-optical element according to claim (1), wherein the alignment treatment is performed by a rubbing method on a coupling agent applied on the substrate. (4) In a liquid crystal electro-optical element comprising a ferroelectric liquid crystal sandwiched between a pair of substrates having transparent electrodes, at least one substrate is subjected to an alignment treatment, a coupling agent is further applied thereon, and the A liquid crystal electro-optical element characterized in that the orientation state of the ferroelectric liquid crystal is regulated by applying a voltage after the ferroelectric liquid crystal is sealed. (5) In a liquid crystal electro-optical element consisting of a ferroelectric liquid crystal sandwiched between a pair of substrates having transparent electrodes, one substrate is subjected to alignment treatment, the other substrate is coated with a coupling agent, and the ferroelectric liquid crystal is A liquid crystal electro-optical element characterized in that the orientation state of the dielectric liquid crystal is regulated by applying a voltage after the dielectric liquid crystal is sealed. (6) The liquid crystal electro-optical element according to claim (4) or (5), wherein the alignment treatment is performed by oblique evaporation. (7) The liquid crystal electro-optical element according to claim (4) or (5), wherein the alignment treatment is performed by a rubbing method. (8) The coupling agent is a coupling agent having at least one of an amino group, an epoxy group, and a mercapto group as a functional organ, or a mixture thereof.
4), the liquid crystal electro-optical element described in (5), (6), or (7). (9) In a method for manufacturing a liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates having transparent electrodes, at least one of the two substrates is subjected to alignment treatment, and assembled with a distance of 1 to 10 μm apart, After sealing the liquid crystal, ±5,000V
/mm~±100,000V/mm, 1Hz~200H
A method for manufacturing a liquid crystal element, characterized in that an alternating current electric field of z is applied from the outside of the liquid crystal element to carry out an energization alignment process.
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JP63-75215 1988-03-29
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