JPH0553117A - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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JPH0553117A
JPH0553117A JP23576491A JP23576491A JPH0553117A JP H0553117 A JPH0553117 A JP H0553117A JP 23576491 A JP23576491 A JP 23576491A JP 23576491 A JP23576491 A JP 23576491A JP H0553117 A JPH0553117 A JP H0553117A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
angle
chiral smectic
smectic liquid
crystal element
Prior art date
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Application number
JP23576491A
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Japanese (ja)
Inventor
Yu Mizuno
祐 水野
Hiroyuki Kitayama
宏之 北山
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0553117A publication Critical patent/JPH0553117A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve a contrast and display grade. CONSTITUTION:This liquid crystal element has a chiral smectic liquid crystal 15 and a pair of substrates 11a, 11b which face each other by holding this liquid crystal 15 in-between, are formed with electrodes 12a, 12b for impressing voltages to the chiral smectic liquid crystal 15 on the respective opposite surface and are subjected to an orientation treatment to intersect the uniaxial orientation axes for orienting the liquid crystal 15 with each other at a prescribed angle. The above-mentioned element is specified to <=3.8 dielectric constant in the impression of the square waves of the chiral smectic liquid crystal 15 and has the orientation state of THETA<alpha+delta and delta<alpha in the relations among the pretilt angle alpha and cone angle THETA of the chiral smectic liquid crystal and the angle delta of inclination of the liquid crystal layer. The element exhibits at least two stable states in this orientation state and has the relation of THETA>thetaa>THETA/2 between the apparent tilt angle thetaa and the cone angle THETA.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶光
シャッタ等で用いる液晶素子、特に強誘電性液晶素子に
関し、詳しくは、液晶層内の矩形波印加での誘電率を特
定値以下とすることにより、表示特性を改善した液晶素
子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal element used in a liquid crystal display element, a liquid crystal optical shutter or the like, particularly a ferroelectric liquid crystal element, and more specifically, a dielectric constant in a liquid crystal layer when a rectangular wave is applied is below a specific value. The present invention relates to a liquid crystal element having improved display characteristics.

【0002】[0002]

【従来技術】強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用し
て偏光素子との組み合わせにより透過光線を制御する型
の表示素子がクラーク(Clark)及びラガーウオル
(Lagerwall)により提案されている(特開昭
56−107216号公報、米国特許第4367924
号明細書等)。この強誘電性液晶は、一般に特定の温度
域において、非らせん構造のカイラルスメクチックC相
(SmC* )又はH相(SmH* )を有し、この状態に
おいて、加えられる電界に応答して第1の光学的安定状
態と第2の光学的安定状態のいずれかを取り、且つ電界
の印加のないときはその状態を維持する性質、すなわち
双安定性を有し、また電界の変化に対する応答も速やか
であり、高速ならびに記憶型の表示素子用としての広い
利用が期待され、特にその機能から大画面で高精細なデ
ィスプレーへの応用が期待されている。
2. Description of the Related Art A display device of a type in which transmitted light rays are controlled by using a refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules in combination with a polarizing element has been proposed by Clark and Lagerwall ( JP-A-56-107216, U.S. Pat. No. 4,367,924.
No. etc.). This ferroelectric liquid crystal generally has a non-helical chiral smectic C phase (SmC * ) or H phase (SmH * ) in a specific temperature range, and in this state, it has a first phase in response to an applied electric field. Has an optical stable state and a second optical stable state, and has the property of maintaining that state when no electric field is applied, that is, bistability, and has a quick response to changes in the electric field. Therefore, it is expected to be widely used for high-speed and memory type display elements, and in particular, due to its function, application to a large-screen, high-definition display is expected.

【0003】一般に、液晶の複屈折を利用した液晶素子
の場合、直交ニコル下における透過率は、下記数4式で
表される。
Generally, in the case of a liquid crystal element utilizing the birefringence of liquid crystal, the transmittance under the crossed Nicols is expressed by the following equation (4).

【0004】[0004]

【数4】 数4式中、IO は入射光強度、Iは透過光強度、θa
以下で定義される見かけのチルト角、Δnは屈折率異方
性、dは液晶層の膜厚、そして、λは入射光の波長であ
る。前述の非らせん構造における見かけのチルト角θa
は、第1と第2の配向状態でのねじれ配列した液晶分子
の平均分子軸方向の角度として現われることになる。数
4によれば、見かけのチルト角θa が22.5°の角度
の時最大の透過率となり、双安定性を実現する非らせん
構造での見かけのチルト角θa は22.5°にできる限
り近いことが必要である。
[Equation 4] During expression 4, I O is the intensity of incident light, I is the transmitted light intensity, tilt angle of the apparent theta a is defined below, [Delta] n is the refractive index anisotropy, d is the liquid crystal layer thickness and,, lambda Is the wavelength of the incident light. Apparent tilt angle θ a in the aforementioned non-helical structure
Will appear as an angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states. According to Equation 4, the apparent tilt angle theta a becomes the maximum transmittance when the angle of 22.5 °, the tilt angle theta a apparent in the non-helical structure for realizing bistability in 22.5 ° It is necessary to be as close as possible.

【0005】しかしながら、これまで用いられてきた配
向方法、特にラビング処理したポリイミド膜による配向
方法を、前述のクラークとラガウオールによって発表さ
れた双安定性を示す非らせん構造の強誘電性液晶に対し
て適用した場合には、下述の如き問題点を有していた。
However, the alignment method that has been used so far, in particular, the alignment method using a rubbing-treated polyimide film is applied to the ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure and exhibiting the bistability, which was announced by Clark and Lagauall. When applied, it had the following problems.

【0006】すなわち、本発明者らの実験によれば、従
来のラビング処理したポリイミド膜によって配向させて
得られた非らせん構造の強誘電性液晶での見かけのチル
ト角θa (2つの安定状態の分子軸のなす角度の1/
2)が強誘電性液晶でのコーン角(後述の図4に示す三
角錐の頂角の1/2の角度Θ)と較べて小さくなってい
ることが判明した。特に、従来のラビング処理したポリ
イミド膜によって配向させて得た非らせん構造の強誘電
性液晶での見かけのチルト角θa は一般に3°〜8°程
度で、その時の透過率はせいぜい3〜5%程度であっ
た。
That is, according to the experiments by the present inventors, an apparent tilt angle θ a (two stable states) in a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure obtained by orienting with a conventional rubbing-treated polyimide film was obtained. 1 / angle of the molecular axis of
It was found that 2) was smaller than the cone angle in the ferroelectric liquid crystal (angle Θ which is 1/2 of the apex angle of the triangular pyramid shown in FIG. 4 described later). In particular, the apparent tilt angle θ a of a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure obtained by orienting with a conventional rubbing-treated polyimide film is generally about 3 ° to 8 °, and the transmittance at that time is at most 3-5. It was about%.

【0007】そこで本発明者らは、カイラルスメクチッ
ク液晶の非らせん構造での大きな見かけのチルト角θa
を生じ、高コントラストな画像が表示されるディスプレ
ーを実現するために、十分ではないが、まず第1に以下
のことを発見したのでそのことについて説明する。
Therefore, the present inventors have proposed a large apparent tilt angle θ a in the non-helical structure of the chiral smectic liquid crystal.
In order to realize a display in which a high-contrast image is displayed, which is not sufficient, first of all, the following has been discovered, and the following will be explained.

【0008】すなわち、カイラルスメクチック液晶と、
この液晶を間に保持して対向するとともに、その対向面
にはそれぞれカイラルスメクチック液晶に電圧を印加す
るための電極が形成され、かつ液晶を配向するための一
軸性配向軸が互いに所定の角度で交差した配向処理が施
された一対の基板とを備えた液晶素子において、上記ス
メクチック液晶素子のプレチルト角をα、コーン角を
Θ、液晶層の傾斜角をδとすれば、スメクチック液晶
は、下記数5式で表わされる配向状態を有する液晶素子
であって、かつ、該配向状態における液晶が少なくとも
2つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす角度の1
/2である見かけのチルト角θa と該カイラルスメクチ
ック液晶のコーン角Θとが下記数6式の関係を有するこ
とを特徴とする液晶素子であれば、高コントラストな画
像が表示されるディスプレーが実現できることが明らか
となった。
That is, a chiral smectic liquid crystal,
Electrodes are formed on the opposing surfaces while holding the liquid crystal in between, and the opposing surfaces are each provided with an electrode for applying a voltage to the chiral smectic liquid crystal, and the uniaxial alignment axes for aligning the liquid crystal are at a predetermined angle from each other. In a liquid crystal element comprising a pair of substrates subjected to crossed alignment treatment, if the pre-tilt angle of the smectic liquid crystal element is α, the cone angle is Θ, and the tilt angle of the liquid crystal layer is δ, the smectic liquid crystal has the following structure. A liquid crystal element having an alignment state represented by Formula 5, wherein the liquid crystal in the alignment state exhibits at least two stable states, and the angle formed by the optical axes thereof is 1
If the liquid crystal device is characterized in that the apparent tilt angle θ a that is / 2 and the cone angle Θ of the chiral smectic liquid crystal have the relationship of the following formula 6, a display that displays a high-contrast image is It became clear that it could be realized.

【0009】[0009]

【数5】 [Equation 5]

【0010】[0010]

【数6】 以下、このことについて順次説明する。スメクチック液
晶は一般に層構造をもつが、SA 相からSC 相またはS
C *相に転移すると、層間隔が縮むので、図3に示すよう
に、層31が上下基板の中央で折れ曲がった構造(シエ
ブロン構造)をとる。
[Equation 6] Hereinafter, this will be sequentially described. Smectic liquid crystals generally have a layered structure, but S A phase to S C phase or S phase
When the transition to the C * phase occurs, the layer spacing shrinks, and as shown in FIG. 3, the layer 31 has a bent structure (ie, a chevron structure) at the center of the upper and lower substrates.

【0011】折れ曲がる方向は、同図に示すように、高
温相からSC *相に転移した直後に現われる配向状態(C
1配向状態)の部分32における場合と、さらに温度を
下げた時にC1配向状態に混在して表われる配向状態
(C2配向状態)の部分33における場合の2つ有り得
ることを、本発明者らは発見した。さらに、特定の配向
膜と液晶の組合せを用いると、上記のC1配向状態から
C2配向状態への転移が起こりにくく、液晶材料によっ
ては全くC2配向状態が生じないことを新たに発見し
た。特に高プレチルト配向膜を用い、Θ<α+δの関係
を満たしている時、C1配向のコントラストが非常に高
く、C2配向のコントラストが低いということを発見し
た。このことにより、表示素子として高プレチルト配向
膜を用い、画面全体をC1配向状態に統一し、高コント
ラストの2状態を白黒表示の2状態として用いれば、従
来より品位の高いディスプレーができると期待される。
なお、プレチルトについては以下で説明する。
As shown in the figure, the bending direction is the orientation state (C which appears immediately after the transition from the high temperature phase to the S C * phase).
The present inventors have found that there can be two cases, that is, in the case of the portion 32 of the (1 orientation state) and in the case of the portion 33 of the orientation state (C2 orientation state) that is mixedly present in the C1 orientation state when the temperature is further lowered. discovered. Furthermore, it was newly discovered that when a combination of a specific alignment film and a liquid crystal is used, the above-mentioned transition from the C1 alignment state to the C2 alignment state does not easily occur, and depending on the liquid crystal material, the C2 alignment state does not occur at all. It was discovered that the contrast of the C1 orientation is very high and the contrast of the C2 orientation is low when the relationship of Θ <α + δ is satisfied by using a high pretilt alignment film. Therefore, if a high pretilt alignment film is used as the display element, the entire screen is unified to the C1 alignment state, and the two states of high contrast are used as the two states of black and white display, it is expected that a display with higher quality than before can be obtained. It
The pretilt will be described below.

【0012】上記のようにC2配向状態を生ぜずにC1
配向状態を実現するためには以下のような条件を満たす
ことが必要であると結論される。すなわち、図4に示す
ように、C1配向およびC2配向での基板近くのダイレ
クタは、それぞれ図4(a)および図4(b)に示すコ
ーン41上にある。よく知られているように、ラビング
によって基板界面の液晶分子は、基板に対してプレチル
トと呼ばれる角度をなし、その方向はラビング方向(図
4でいえば矢印A方向)に向かって液晶分子が頭をもた
げる(先端が浮いた格好になる)向きである。以上のこ
とにより、液晶のコーン角Θ、プレチルト角αおよび層
傾斜角δの間には、下記数7式の関係が成り立っていな
ければならない。
As described above, the C1 orientation is not generated.
It is concluded that the following conditions must be satisfied in order to realize the oriented state. That is, as shown in FIG. 4, the directors near the substrate in the C1 orientation and the C2 orientation are on the cone 41 shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively. As is well known, the rubbing causes the liquid crystal molecules at the interface of the substrate to form an angle called pretilt with respect to the substrate, and the direction of the liquid crystal molecules heads toward the rubbing direction (direction of arrow A in FIG. 4). It is suitable for lifting (making the tip floated). From the above, the following expression 7 must be established among the cone angle Θ, the pretilt angle α and the layer tilt angle δ of the liquid crystal.

【0013】[0013]

【数7】 したがって、上述のようにC2配向を生ぜず、C1配向
を生じさせるための条件は、下記数8式で表わされる。
[Equation 7] Therefore, the condition for producing the C1 orientation without causing the C2 orientation as described above is expressed by the following formula 8.

【0014】[0014]

【数8】 さらに界面の分子が一方の位置から他方の位置へ電界に
よって移るスイッチングの際に受けるトルクの簡単な考
察により、界面分子のスイッチングが起こりやすい条件
として、下記数9式が得られる。
[Equation 8] Furthermore, from a simple consideration of the torque that the interface molecules receive from the one position to the other position due to the electric field, the following formula 9 is obtained as a condition under which the interface molecules are likely to switch.

【0015】[0015]

【数9】 よって、C1配向状態をより安定に形成させるには数8
式に加えて数9式の関係を満たすことが効果的である。
[Equation 9] Therefore, in order to form the C1 orientation state more stably,
It is effective to satisfy the relationship of Expression 9 in addition to the expression.

【0016】数8式および数9式の条件の下でさらに実
験を進めた結果、液晶の見かけのチルト角θa も、数8
式および数9式の条件を満たさない従来の場合の3°〜
8°程度から数8式および数9式の条件を満たす場合の
8°〜16°程度にまで増大し、液晶のコーン角Θとの
間に下記数10式の関係式が成り立つことが経験的に得
られた。
As a result of further experiments under the conditions of the equations (8) and (9), the apparent tilt angle θ a of the liquid crystal is also shown in the equation (8).
3 ° in the conventional case that does not satisfy the conditions of the formula and the formula 9
It is empirically that the relational expression of the following formula 10 holds between the cone angle Θ of the liquid crystal and 8 ° to 16 ° when the conditions of the formulas 8 and 9 are satisfied. Was obtained.

【0017】[0017]

【数10】 以上のように、数8、9および10式の条件を満足すれ
ば、高コントラストな画像が表示されるディスプレーが
実現できることが明らかとなった。
[Equation 10] As described above, it has been clarified that a display in which a high-contrast image is displayed can be realized if the conditions of Expressions 8, 9, and 10 are satisfied.

【0018】また、C1配向状態を安定に形成し、良好
な配向性を得るために上下基板のラビング方向を2°〜
25°(交差角)の範囲でずらしたクロスラビングもき
わめて効果があることが判明した。
Further, in order to stably form the C1 orientation state and obtain good orientation, the rubbing direction of the upper and lower substrates is set to 2 ° to.
It was found that cross rubbing shifted in the range of 25 ° (crossing angle) was also extremely effective.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き液晶素子構成を用いた表示装置を用いて、電界を印
加して、駆動表示を行った時に著しく画像のコントラス
トが低下してしまい、特に黒が淡くなってコントラスト
が著しく低下し、表示品位が悪くなってしまう場合が有
ることを本発明者らは発見した。
However, when a driving display is performed by applying an electric field using the display device using the liquid crystal element structure as described above, the contrast of the image is remarkably lowered, and particularly, the black display is performed. The present inventors have found that there is a case where the image becomes lighter and the contrast is remarkably lowered, resulting in poor display quality.

【0020】従って本発明の目的は、この問題点を解決
すること、すなわち、カイラルスメクチック液晶を用い
た液晶素子において、コントラストを改善し、表示品位
を向上させることにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve this problem, that is, to improve the contrast and display quality in a liquid crystal element using a chiral smectic liquid crystal.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
点を解決すべく鋭意研究の結果、カイラルスメクチック
液晶分子の垂直成分方向に対する矩形波印加時の誘電率
を特定の値以下とすることによって上記従来技術の問題
点が解決され液晶素子の表示特性を著しく向上させるこ
とができることを発見した。
As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems, the present inventor sets the dielectric constant of a chiral smectic liquid crystal molecule to a specific value or less when a rectangular wave is applied in the vertical component direction. It was discovered that the above-mentioned problems of the prior art can be solved and the display characteristics of the liquid crystal element can be remarkably improved.

【0022】すなわち本発明は、カイラルスメクチック
液晶と、この液晶を間に保持して対向するとともにその
対向面にはそれぞれカイラルスメクチック液晶に電圧を
印加するための電極が形成され、かつ液晶を配向するた
めの一軸性配向軸が互いに所定の角度で交差した配向処
理が施された一対の基板とを備えた液晶素子において、
カイラルスメクチツク液晶の矩形波印加での誘電率は下
記数11式を満たし、かつカイラルスメクチック液晶の
プレチルト角をα、コーン角をΘ、液晶層の傾斜角をδ
とすれば、カイラルスメクチック液晶は下記数12式で
表わされる配向状態を有し、かつこの配向状態において
少なくとも2つの安定状態を示し、それらの光学軸のな
す角度の1/2である見かけのチルト角θa とコーン角
Θとが下記数13式の関係を有することを特徴とする。
ただし、前記一軸性配向軸の交差角は、2°〜25°で
あるのが好ましい。
That is, according to the present invention, the chiral smectic liquid crystal and the liquid crystal are opposed to each other with the liquid crystal held therebetween, and electrodes for applying a voltage to the chiral smectic liquid crystal are formed on the opposed surfaces, and the liquid crystal is aligned. In a liquid crystal element comprising a pair of substrates subjected to an alignment treatment in which uniaxial alignment axes for intersect at a predetermined angle,
The dielectric constant of a chiral smectic liquid crystal when a rectangular wave is applied satisfies the following formula 11, and the pretilt angle of the chiral smectic liquid crystal is α, the cone angle is Θ, and the tilt angle of the liquid crystal layer is δ.
If so, the chiral smectic liquid crystal has an orientation state represented by the following formula 12, and at least two stable states are exhibited in this orientation state, and an apparent tilt that is 1/2 of the angle formed by the optical axes thereof It is characterized in that the angle θ a and the cone angle Θ have the relationship of the following Expression 13.
However, the crossing angle of the uniaxial orientation axis is preferably 2 ° to 25 °.

【0023】[0023]

【数11】 [Equation 11]

【0024】[0024]

【数12】 [Equation 12]

【0025】[0025]

【数13】 なお、数11式中の添字effはeffectiveの
略であり、矩形波印加で有効に寄与するという意味を表
わす。
[Equation 13] The subscript eff in the formula 11 is an abbreviation for effective, and means that it effectively contributes when a rectangular wave is applied.

【0026】[0026]

【作用】カイラルスメクチック液晶を用いた液晶素子に
於いて液晶素子のプレチルト角をα、コーン角をΘ、液
晶層の傾斜角をδとすれば、スメクチック液晶は前記数
12式で表わされる配向状態を有し、かつ該配向状態が
少なくとも2つの安定状態を示し、それらの光学軸のな
す角度の1/2である見かけのチルト角θa と該カイラ
ルスメクチック液晶のコーン角とが前記数13式の関係
を有することを特徴とする液晶素子であれば高コントラ
ストな画像が表示されるディスプレーが実現できること
は上述した通りである。
In the liquid crystal element using the chiral smectic liquid crystal, if the pretilt angle of the liquid crystal element is α, the cone angle is Θ, and the tilt angle of the liquid crystal layer is δ, the smectic liquid crystal has an alignment state represented by the above formula (12). And the orientation state exhibits at least two stable states, and the apparent tilt angle θ a , which is 1/2 of the angle formed by the optical axes thereof, and the cone angle of the chiral smectic liquid crystal, As described above, a liquid crystal device characterized by having a relationship of (3) can realize a display in which a high-contrast image is displayed.

【0027】しかしながら上述の如き関係を有する液晶
素子であっても電界を印加して表示を行った時に著しく
画像のコントラストが低下してしまい、特に黒が淡くな
って表示品位が悪くなってしまう場合が有ることが明ら
かとなった。この電界の印加による表示品位の低下とい
う現象のメカニズムについては未だ未知の部分も多い
が、以下に説明する挙動によるものであると推察され
る。
However, even in the case of the liquid crystal element having the above-mentioned relationship, when the display is performed by applying the electric field, the contrast of the image is remarkably lowered, and particularly, the black becomes pale and the display quality is deteriorated. It became clear that there is. The mechanism of the phenomenon of display quality deterioration due to the application of the electric field is still unknown, but it is presumed that it is due to the behavior described below.

【0028】すなわち、カイラルスメクチック液晶を用
いた液晶素子をディスプレーパネルとして実際に使用す
る場合、上下基板にマトリックス状に配置した走査電極
と情報電極とを介して上下基板間に電界が印加される
が、実際に画像表示を行う時には例えば、図7に示され
る如き波形の電界が印加され、白表示を行う時には波形
61、黒表示を行う時には波形62で示される如き波形
の電界が印加される。しかし各マトリックス(各走査電
極と情報電極との交差部)上で白および黒を表示するた
めに必要な電界はそれぞれ区間64および区間65の選
択期間のみ印加され、他の区間は白黒書き換えにまでに
は至らない弱い電界が正負交互に印加される非選択期間
であり、各マトリックスには選択期間の電界よりも非選
択期間の電界が圧倒的に長い時間印加される。このよう
に、液晶分子の反転に至らない弱い電界が正負交互して
液晶に印加された場合、ある一方の安定状態にある液晶
分子の自発分極に対向する電界が印加された瞬間、液晶
分子にはもう一方の安定状態へ反転させようとする力が
働き、図4に示されるコーン41上を反転方向へわずか
に移動するが、次の瞬間に印加される逆極性の電界のた
めに元の安定状態に戻されるという挙動を繰り返し、結
果的に液晶分子がコーン上で揺らぐという現象が生じ
る。それ故、黒表示を行った時に光抜けが生じ、黒が淡
くなって表示品位が低下してしまうと考えられる。
That is, when a liquid crystal element using a chiral smectic liquid crystal is actually used as a display panel, an electric field is applied between the upper and lower substrates via the scan electrodes and the information electrodes arranged in a matrix on the upper and lower substrates. When actually displaying an image, for example, an electric field having a waveform as shown in FIG. 7 is applied, when performing a white display, a waveform 61 is applied, and when performing a black display, an electric field having a waveform as shown by a waveform 62 is applied. However, the electric fields necessary for displaying white and black on each matrix (intersection of each scanning electrode and information electrode) are applied only during the selection period of section 64 and section 65, respectively, and the other sections are rewritten to black and white. This is a non-selection period in which a weak electric field that does not reach the above is alternately applied in the positive and negative directions, and the electric field in the non-selection period is applied to each matrix for an overwhelmingly longer time than the electric field in the selection period. In this way, when a weak electric field that does not result in the inversion of liquid crystal molecules is applied to the liquid crystal in a positive and negative alternating manner, the liquid crystal molecules are instantly applied to the liquid crystal molecules at the moment when the electric field opposite to the spontaneous polarization of the liquid crystal molecules in one stable state is applied. Moves toward the other stable state and moves slightly on the cone 41 shown in FIG. 4 in the direction of inversion, but the original electric field of the opposite polarity is applied at the next moment. The behavior of returning to a stable state is repeated, resulting in the phenomenon that liquid crystal molecules fluctuate on the cone. Therefore, it is considered that when black display is performed, light leakage occurs, the black becomes pale, and the display quality deteriorates.

【0029】本発明者らは、前記数12および13式の
条件を満たす液晶素子において電界印加による駆動表示
を行う際に上述のように表示品位が低下するという問題
点を解決するために検討と実験を重ねた結果、液晶素子
中の液晶分子の垂直成分方向に対する矩形波印加時の誘
電率の値が液晶素子に電界を印加したことにより生じる
液晶分子の揺らぎと相関を示し、さらに矩形波印加時の
誘電率がある値以下になれば液晶分子の揺らぎが著しく
減少することを発見した。
The inventors of the present invention have made investigations in order to solve the problem that the display quality is deteriorated as described above when a drive display is performed by applying an electric field in a liquid crystal element satisfying the expressions (12) and (13). As a result of repeated experiments, the value of the dielectric constant when applying a rectangular wave to the vertical component direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal element showed a correlation with the fluctuation of the liquid crystal molecules caused by applying an electric field to the liquid crystal element. It has been discovered that fluctuations of liquid crystal molecules are significantly reduced when the dielectric constant at time falls below a certain value.

【0030】この際、前記液晶の揺らぎと相関がある物
性パラメータとして誘電率があげられ、そして通常はs
in波で測定した誘電率が用いられるため、本発明者ら
はこの誘電率と揺らぎとの相関を、まず、sin波で測
定した誘電率を用いて検討した。しかし、全く相関関係
はないことが判明した。
At this time, the dielectric constant is mentioned as a physical property parameter that correlates with the fluctuation of the liquid crystal, and usually s
Since the dielectric constant measured by the in-wave is used, the present inventors first examined the correlation between the dielectric constant and the fluctuation by using the dielectric constant measured by the sin wave. However, it turned out that there was no correlation.

【0031】そこで次に、実際のマトリックスパネルで
はsin波ではなく矩形波が印加されることにヒントを
得て、本発明者らは、矩形波印加の誘電率を定義し、こ
れがsin波の誘電率とは本質的に異なり、上述の揺ら
ぎと相関があることを見い出した。
Then, next, with the hint that a rectangular wave is applied instead of a sin wave in an actual matrix panel, the present inventors defined the permittivity of rectangular wave application, and this is the dielectric constant of a sin wave. It was found to be essentially different from the rate and correlated with the above fluctuations.

【0032】このことについて詳しく説明する。まず拒
形波誘電率の測定法を、図5および図6を用いて説明す
る。測定に用いた液晶セルは、ガラス基板上にITO膜
を形成し、その上にポリイミド配向膜(東レ(株)LP
−64)を50Åの厚さで形成し、ラビング処理により
水平配向セルとし、そして、これに液晶組成物を注入し
て作製したものである。図5は測定回路を示し、図6は
液晶セル51に印加される電圧の波形aおよびロード抵
抗RL (=10KΩ)の両端に誘起される電圧波形bを
示す。電圧波形bはオシロスコープによって観測され
る。
This will be described in detail. First, a method of measuring the rejection wave dielectric constant will be described with reference to FIGS. The liquid crystal cell used for the measurement has an ITO film formed on a glass substrate, and a polyimide alignment film (Toray Industries LP
-64) was formed to a thickness of 50Å, a horizontally aligned cell was formed by rubbing treatment, and the liquid crystal composition was injected into the cell. FIG. 5 shows a measuring circuit, and FIG. 6 shows a waveform a of a voltage applied to the liquid crystal cell 51 and a voltage waveform b induced across the load resistance R L (= 10 KΩ). The voltage waveform b is observed by an oscilloscope.

【0033】矩形波誘電率は、下記数14式を用いて求
められる。
The rectangular wave permittivity is obtained by using the following equation (14).

【0034】[0034]

【数14】 ここで、Qt は図6に示す電圧波形bの積分値(総電荷
量)であり、Cはセルの容量、ε0 は真空の誘電率、d
はセル厚、Sは電極面積である。このように定義した矩
形波の誘電率が後述する揺らぎ度BX の値と相関がある
ことが判明している。この詳細は実施例で述べる。
[Equation 14] Here, Q t is the integrated value (total charge amount) of the voltage waveform b shown in FIG. 6, C is the capacitance of the cell, ε 0 is the dielectric constant of the vacuum, and d
Is the cell thickness and S is the electrode area. It has been found that the dielectric constant of the rectangular wave defined in this way has a correlation with the value of fluctuation degree B X described later. The details will be described in Examples.

【0035】揺らぎと相関があるのはどうしてsin波
ではなく矩形波の誘電率なのか、については次のように
考えられる。
The reason why the correlation with the fluctuation is the dielectric constant of a rectangular wave rather than a sin wave can be considered as follows.

【0036】本発明で用いたカイラルスメクチック液晶
の駆動周波数領域(図6より周波数=1/2ΔT)は数
kHz〜数十kHzであり、この周波数では、sin波
の誘電率はほとんど周波数依存性がなくなるのに対し
て、矩形波の誘電率は、高周波になるにつれて値が減少
し、sin波の誘電率よりも小なくなるという測定結果
が得られている。つまり、sin波の場合は誘電体本来
の挙動を示すのに対し、矩形波の場合は、図6の区間Δ
Tが短い場合、充放電電流が十分減衰しきる以前に印加
パルスが終了してしまうので、高周波になるほど矩形波
誘電率の値は減少し、sin波の誘電率よりも小さくな
ると、説明することができる。
The drive frequency range of the chiral smectic liquid crystal used in the present invention (frequency = 1 / 2ΔT from FIG. 6) is several kHz to several tens kHz, and at this frequency, the permittivity of sin wave has almost no frequency dependence. However, it has been obtained that the permittivity of the rectangular wave decreases as the frequency becomes higher and becomes smaller than the permittivity of the sin wave. In other words, in the case of the sin wave, the original behavior of the dielectric material is shown, whereas in the case of the rectangular wave, the interval Δ in FIG.
It can be explained that when T is short, the applied pulse ends before the charge / discharge current is fully attenuated, so that the higher the frequency becomes, the smaller the value of the rectangular wave dielectric constant becomes, and the smaller the dielectric constant of the sin wave becomes. it can.

【0037】このような両者の場合の本質的なちがいに
よって、矩形波誘電率のみが揺らぎとの相関があると考
えられる。
Due to the essential difference between the two cases, it is considered that only the rectangular wave permittivity has a correlation with the fluctuation.

【0038】尚、矩形波誘電率の測定条件は、ΔT=Δ
Tmin(駆動波形で駆動できる最小のパルス幅)、E
(電界強度)=3.79V/μmであった。
The condition for measuring the rectangular wave permittivity is ΔT = Δ
Tmin (minimum pulse width that can be driven by the drive waveform), E
(Electric field strength) = 3.79 V / μm.

【0039】揺らぎ度BX は、次のようにして測定する
ことができる。カイラルスメクチック液晶素子を直交ク
ロスニコル間に配置し、液晶の閾値以上の図7の波形6
2の如き波形の電界を印加した時に得られる安定状態が
無電界状態で暗視野となるように偏光軸を合わせ、上述
の如き電界を印加しながらフォトマル(浜松フォトニク
ス(株)製)で光学応答を検知し、その最大透過光量と
最小透過光量の差を揺らぎ度BX とする。例えば、図7
の駆動波形(黒波形)62を印加した場合、フォトマル
による液晶素子の光学応答波形は図7の波形63のよう
になる。なお、この場合の揺らぎ度BX の測定条件は前
記矩形波誘電率の測定の場合とまったく同一のパルス幅
ΔTと電界強度Eである。
The fluctuation degree B X can be measured as follows. The chiral smectic liquid crystal element is arranged between the orthogonal crossed Nicols, and the waveform 6 in FIG.
The polarization axis is adjusted so that the stable state obtained when an electric field with a waveform such as 2 is applied is a dark field in the absence of an electric field, and optical is applied with Photomal (manufactured by Hamamatsu Photonics KK) while applying the electric field as described above. The response is detected, and the difference between the maximum transmitted light amount and the minimum transmitted light amount is defined as the fluctuation degree B X. For example, in FIG.
When the drive waveform (black waveform) 62 is applied, the optical response waveform of the liquid crystal element due to Photomal becomes a waveform 63 in FIG. 7. The measurement condition of the fluctuation degree B X in this case is exactly the same pulse width ΔT and electric field strength E as in the measurement of the rectangular wave permittivity.

【0040】[0040]

【実施例】図1は、本発明の一実施例に係る液晶素子を
模式的に示す断面図である。この液晶素子は、同図に示
すように、カイラルスメクチック液晶15と、この液晶
15を間に保持して対向するとともにその対向面にはそ
れぞれカイラルスメクチック液晶に電圧を印加するため
の電極12a,12bが形成され、かつ液晶を配向する
ための一軸性配向軸が互いに所定の角度で交差した配向
処理が施された一対の基板11a,11bとを備える。
1 is a sectional view schematically showing a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this liquid crystal element is opposed to a chiral smectic liquid crystal 15 with the liquid crystal 15 held in between, and electrodes 12a and 12b for applying a voltage to the chiral smectic liquid crystal on opposite surfaces thereof. And a pair of substrates 11a and 11b that have been subjected to an alignment treatment in which uniaxial alignment axes for aligning liquid crystals intersect each other at a predetermined angle.

【0041】基板11aと11bはガラス板で構成さ
れ、それぞれIn23 やITO(Indium Ti
n Oxide)等の透明電極12aと12bで被覆さ
れている。そして、その上に200〜3000Å厚のS
iO2 膜、TiO2 膜、Ta25 膜等の絶縁膜13a
と13b、およびポリイミドで形成した50〜1000
Å厚の配向制御膜14aと14bとがそれぞれ積層され
ている。ここでは、透明電極12aと12bが設けられ
たガラス基板11a,11b上に、酸化タンタルの薄膜
をスパッタ法で形成し、その上に図2の構造式で示され
る日立化成(株)製のポリアミド酸LQ1802の1%
NMP溶液をスピンナで塗布し、270℃で1時間焼成
することにより構成している。
The substrates 11a and 11b are made of glass plates, and are made of In 2 O 3 or ITO (Indium Ti), respectively.
n Oxide) and other transparent electrodes 12a and 12b. And, on it, S of 200-3000Å thickness
Insulating film 13a such as iO 2 film, TiO 2 film, Ta 2 O 5 film
13b and 50-1000 formed of polyimide
Å Thick orientation control films 14a and 14b are laminated respectively. Here, a thin film of tantalum oxide is formed on the glass substrates 11a and 11b provided with the transparent electrodes 12a and 12b by a sputtering method, and a polyamide made by Hitachi Chemical Co., Ltd. shown by the structural formula of FIG. 2 is formed thereon. 1% of acid LQ1802
The NMP solution is applied by a spinner and baked at 270 ° C. for 1 hour.

【0042】配向制御膜14aと14bは、配向方向が
下側の配向制御膜14bを基準として上側の配向制御膜
14aが上側の配向制御膜14aの方からみて左回りに
6°の交差角を有するように一軸性配向処理を行ない、
かつ同一向き(図1でいえばA方向)になるようにラビ
ング処理(矢印A方向)してある。以下、ここではこの
ように交差角を定義する。基板11aと11bとの間の
距離は、カイラルスメクチック液晶15のらせん配列構
造の形成を抑制するのに十分に小さい距離、例えば0.
1〜3μmに設定される。ここでは、1.2〜1.3μ
mとしている。この距離は、基板11aと11bとの間
に配置したビーズぺーサ16(シリカビーズ、アルミナ
ビーズ等)によって保持されている。
The alignment control films 14a and 14b have a crossing angle of 6 ° counterclockwise with respect to the alignment control film 14a on the upper side with respect to the alignment control film 14b on the upper side. Uniaxial alignment treatment to have
In addition, the rubbing process (direction of arrow A) is performed so that they are oriented in the same direction (direction A in FIG. 1). Hereinafter, the intersection angle will be defined in this way. The distance between the substrates 11a and 11b is sufficiently small to suppress the formation of the helical alignment structure of the chiral smectic liquid crystal 15, for example, 0.
It is set to 1 to 3 μm. Here, 1.2-1.3μ
m. This distance is held by a bead spacer 16 (silica beads, alumina beads, etc.) arranged between the substrates 11a and 11b.

【0043】カイラルスメクチック液晶15は、双安定
性配向状態を生じている。17a,17bは偏光板であ
る。
The chiral smectic liquid crystal 15 has a bistable alignment state. 17a and 17b are polarizing plates.

【0044】この液晶素子においては、前記数12およ
び13式が満足されている。
In this liquid crystal element, the expressions (12) and (13) are satisfied.

【0045】なお、このような構成の液晶素子における
コーン角Θ、液晶層の傾き角δ、プレチルト角α、みか
けのチルト角θa 、および比抵抗ρは、以下のようにし
て測定することができる。
The cone angle Θ, the tilt angle δ of the liquid crystal layer, the pretilt angle α, the apparent tilt angle θ a , and the specific resistance ρ in the liquid crystal device having such a structure can be measured as follows. it can.

【0046】コーン角Θを測定するには、まず、±30
〜±50V、100HzのAC(交流)を液晶素子の上
下基板間に電極14a,14b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17a,17bと平行に回転させると同時に、フォト
マル(浜松フォトニスク(株)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)お
よび第2の消光位を求める。そして、このときの第1の
消光位から第2の消光位までの角度の1/2をコーン角
Θとする。
To measure the cone angle Θ, first ± 30
While applying AC (AC) of ± 50 V, 100 Hz between the upper and lower substrates of the liquid crystal element via the electrodes 14a and 14b, the liquid crystal element arranged between them is rotated in parallel with the polarizing plates 17a and 17b. At the same time, the first extinction position (the position where the transmittance is the lowest) and the second extinction position are obtained while detecting the optical response with Photomal (manufactured by Hamamatsu Photonisque Co., Ltd.). Then, the cone angle Θ is 1/2 of the angle from the first extinction position to the second extinction position at this time.

【0047】みかけのチルト角θa を測定するには、ま
ず、液晶のしきい値の単発パルスを印加した後、無電界
下、かつ直交クロスニコル下において、その間に配置さ
れた液晶素子を偏光板17a,17bと平行に回転さ
せ、第1の消光位を求める。次に、上記の単発パルスと
逆極性のパルスを印加した後、無電界下、第2の消光位
を求める。このときの第1の消光位から第2の消光位ま
での角度の1/2をθaとする。
In order to measure the apparent tilt angle θ a , first, a single pulse having a threshold value of the liquid crystal is applied, and then a liquid crystal element disposed between them is polarized under no electric field and under orthogonal crossed Nicols. The plate is rotated parallel to the plates 17a and 17b, and the first extinction position is obtained. Next, after applying a pulse having a polarity opposite to the one-shot pulse described above, the second extinction position is obtained under no electric field. The half of the angle from the first extinction position to the second extinction position at this time is defined as θ a .

【0048】液晶層の傾き角δの測定は、X線解析装置
RAD−IIB(45KV、30mA)を用いてX線解
析法で行う。
The tilt angle δ of the liquid crystal layer is measured by an X-ray analysis method using an X-ray analysis device RAD-IIB (45 KV, 30 mA).

【0049】プレチルト角αは、Jpn.J.App
l.Phys.vol19(1980)NO.10,S
hort Notes 2013に記載されている方法
(クリスタルローテーション法)に従って求める。すな
わち、例えば、平行かつ反対方向にラビングした基板を
貼り合わせてセル厚20μmのセルを作成し、0℃〜6
0℃の範囲でSmA相を有する液晶(A)封入し測定を
行うとすれば、液晶セルを上下基板に垂直かつ配向処理
軸を含む面で回転させながら回転軸と45°の角度をな
す偏光面をもつヘリウム・ネオンレーザー光を回転軸に
垂直な方向から照射し、その反対側で入射偏光面と平行
な透過軸をもつ偏光板を通してフォトダイオードで透過
光強度を測定する。そして、干渉によってできた透過光
強度の双曲線群の中心となる角と液晶セルに垂直な線と
なす角度をφとし、下記数15式に代入してプレチルト
角αを求める。
The pretilt angle α is determined according to Jpn. J. App
l. Phys. vol19 (1980) NO. 10, S
It is determined according to the method (crystal rotation method) described in “Hort Notes 2013”. That is, for example, substrates rubbed in parallel and in opposite directions are bonded to each other to form a cell having a cell thickness of 20 μm,
If the measurement is performed by enclosing the liquid crystal (A) having the SmA phase in the range of 0 ° C., the polarized light that forms an angle of 45 ° with the rotation axis while rotating the liquid crystal cell in the plane perpendicular to the upper and lower substrates and including the alignment treatment axis. A helium-neon laser beam having a plane is irradiated from a direction perpendicular to the rotation axis, and the transmitted light intensity is measured by a photodiode through a polarizing plate having a transmission axis parallel to the incident polarization plane on the opposite side. Then, the angle formed by the center of the hyperbolic group of transmitted light intensity formed by the interference and the line perpendicular to the liquid crystal cell is φ, and the pretilt angle α is obtained by substituting it in the following expression (15).

【0050】[0050]

【数15】 本実施例の液晶素子についてこの方法によりプレチルト
角αを測定したところ17°であった。この液晶素子
(セル)に前記数12および13式を満足する液晶15
として、種々の矩形波誘電率を有するフェニルピリミジ
ンを主成分とする混合カイラルスメクチック液晶A〜D
を注入し、それぞれについて、30℃に於ける矩形波誘
電率および揺らぎ度BX を測定した。この結果を、表1
に実施例1〜4として示す。
[Equation 15] The pretilt angle α of the liquid crystal element of this example was measured by this method and found to be 17 °. This liquid crystal element (cell) has a liquid crystal 15 that satisfies the formulas 12 and 13 above.
As mixed chiral smectic liquid crystals A to D containing phenylpyrimidines having various rectangular wave dielectric constants as main components
Was injected, and the rectangular wave permittivity and fluctuation degree B X at 30 ° C. were measured for each. The results are shown in Table 1.
Examples 1 to 4 are shown below.

【0051】次に、上記と同仕様のセルに比較例1とし
て、前記数12および13式を満足するフェニルピリミ
ジンを主成分とするカイラルスメクチック液晶を注入
し、30℃に於ける矩形波誘電率および揺らぎ度BX
測定した。この結果は表1に示すとおりである。
Next, as Comparative Example 1 into a cell having the same specifications as above, a chiral smectic liquid crystal containing phenylpyrimidine satisfying the above formulas 12 and 13 as a main component was injected, and a rectangular wave dielectric constant at 30 ° C. was injected. And fluctuation degree B X were measured. The results are shown in Table 1.

【0052】また、実施例5および6として、比較例1
で用いた液晶素子の50℃および55℃に於ける矩形波
誘電率および揺らぎ度BX を測定した。この結果も表1
に示すとおりである。
As Examples 5 and 6, Comparative Example 1
The rectangular wave permittivity and fluctuation degree B X at 50 ° C. and 55 ° C. of the liquid crystal device used in 1. were measured. This result is also shown in Table 1.
As shown in.

【0053】[0053]

【表1】 表1の実施例1〜4および比較例1から分る通り、液晶
(A)〜(E)のうちで30℃に於ける矩形波誘電率が
3.8を上回る液晶(E)のみが揺らぎ度BXの値が飛
躍的に大きく、液晶分子の揺らぎが大きい。また、実施
例5および6ならびに比較例1から分る通り、30℃で
矩形波誘電率が3.8を上回り液晶分子の揺らぎが大き
い液晶(E)であっても、50℃、55℃では、3.8
を下回る矩形波誘電率を示し、液晶分子の揺らぎが小さ
いことが分る。
[Table 1] As can be seen from Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 in Table 1, only the liquid crystal (E) having a square wave dielectric constant at 30 ° C. of more than 3.8 out of the liquid crystals (A) to (E) fluctuates. The value of the degree B X is dramatically large, and the fluctuation of liquid crystal molecules is large. Further, as can be seen from Examples 5 and 6 and Comparative Example 1, even in the liquid crystal (E) having a rectangular wave dielectric constant of more than 3.8 at 30 ° C. and large fluctuation of liquid crystal molecules (E), at 50 ° C. and 55 ° C. 3.8
It shows that the dielectric constant of the rectangular wave is less than 1, and the fluctuation of liquid crystal molecules is small.

【0054】以上の結果より、液晶素子中の液晶分子の
垂直成分方向に対する矩形波印加時の誘電率を3.8以
下にすれば、液晶分子の揺らぎを抑えることが可能であ
り、より高コントラストで表示品位の高い液晶素子を得
ることができることがわかる。
From the above results, fluctuations of liquid crystal molecules can be suppressed and higher contrast can be obtained by setting the dielectric constant of the liquid crystal molecules in the liquid crystal element in the vertical component direction when a rectangular wave is applied to 3.8 or less. It can be seen that a liquid crystal element with high display quality can be obtained.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、C
1配向状態を表示に利用し、液晶分子の垂直成分方向に
対する矩形波印加時の誘電率が低い液晶を用いるように
したため、駆動時に於いても、より高コントラストな画
像を得ることができ、表示品位を向上させることができ
る。
As described above, according to the present invention, C
Since the liquid crystal having a low dielectric constant when a rectangular wave is applied to the vertical component direction of the liquid crystal molecules is used by utilizing the one-orientation state, it is possible to obtain a higher contrast image even during driving. The quality can be improved.

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

【図1】 本発明の一実施例に係る液晶素子の模式的断
面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の装置の配向制御膜のポリアミド酸の構
造式である。
2 is a structural formula of a polyamic acid of an orientation control film of the device of FIG.

【図3】 C1およびC2の2種類の配向状態の相違を
説明するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a difference between two kinds of orientation states of C1 and C2.

【図4】 C1およびC2配向でのコーン角、プレチル
ト角および層傾斜角間の関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship among a cone angle, a pretilt angle, and a layer tilt angle in C1 and C2 orientations.

【図5】 矩形波誘電率の測定原理を説明するための測
定回路図である。
FIG. 5 is a measurement circuit diagram for explaining a principle of measuring a rectangular wave dielectric constant.

【図6】 図5の液晶セルに印加される電圧の波形およ
びロード抵抗の両端に誘起される電圧波形を示す波形図
である。
6 is a waveform diagram showing a waveform of a voltage applied to the liquid crystal cell of FIG. 5 and a voltage waveform induced across a load resistance.

【図7】 液晶素子に印加した電界の波形およびフォト
マルによって測定された光学応答波形と駆動波形との関
係を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the waveform of the electric field applied to the liquid crystal element, the optical response waveform measured by Photomal, and the drive waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15:カイラルスメクチック液晶、12a,12b:電
極、11a,11b:基板
15: chiral smectic liquid crystal, 12a, 12b: electrodes, 11a, 11b: substrate

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カイラルスメクチック液晶と、この液晶
を間に保持して対向するとともにその対向面にはそれぞ
れカイラルスメクチック液晶に電圧を印加するための電
極が形成され、かつ液晶を配向するための一軸性配向軸
が互いに所定の角度で交差した、または平行の配向処理
が施された一対の基板とを備えた液晶素子において、カ
イラルスメクチツク液晶の矩形波印加での誘電率は下記
数1式を満たし、かつカイラルスメクチック液晶のプレ
チルト角をα、コーン角をΘ、液晶層の傾斜角をδとす
れば、カイラルスメクチック液晶は下記数2式で表わさ
れる配向状態を有し、かつこの配向状態において少なく
とも2つの安定状態を示し、それらの光学軸のなす角度
の1/2である見かけのチルト角θa とコーン角Θとが
下記数3式の関係を有することを特徴とする液晶素子。 【数1】 【数2】 【数3】
1. A chiral smectic liquid crystal and a liquid crystal which are opposed to each other while holding the liquid crystal therebetween, and electrodes for applying a voltage to the chiral smectic liquid crystal are respectively formed on the opposite surfaces, and the uniaxial liquid crystal is oriented. In a liquid crystal device having a pair of substrates whose organic alignment axes intersect each other at a predetermined angle or which have been subjected to parallel alignment treatment, the dielectric constant of a chiral smectic liquid crystal when a rectangular wave is applied is expressed by the following formula 1 And the pretilt angle of the chiral smectic liquid crystal is α, the cone angle is Θ, and the tilt angle of the liquid crystal layer is δ, the chiral smectic liquid crystal has an alignment state represented by the following formula 2 and Shows at least two stable states, and the apparent tilt angle θ a , which is ½ of the angle formed by the optical axes thereof, and the cone angle Θ have the relationship of the following mathematical formula 3. A liquid crystal element characterized by the following. [Equation 1] [Equation 2] [Equation 3]
【請求項2】 前記一軸性配向軸の交差角が2°〜25
°である請求項1記載の液晶素子。
2. The intersection angle of the uniaxial orientation axes is 2 ° to 25.
The liquid crystal element according to claim 1, wherein the liquid crystal element has an angle of?
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