JPH07253599A - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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Publication number
JPH07253599A
JPH07253599A JP29316394A JP29316394A JPH07253599A JP H07253599 A JPH07253599 A JP H07253599A JP 29316394 A JP29316394 A JP 29316394A JP 29316394 A JP29316394 A JP 29316394A JP H07253599 A JPH07253599 A JP H07253599A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
substrate
chiral smectic
electrodes
stripe
Prior art date
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Pending
Application number
JP29316394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Taniguchi
修 谷口
Shinjiro Okada
伸二郎 岡田
Yutaka Inaba
豊 稲葉
Hisashi Shindo
寿 進藤
Hirofumi Shibata
浩文 柴田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07253599A publication Critical patent/JPH07253599A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize an initially oriented state of uniform monodomains and to improve display characteristics by subjecting one substrate to a uniaxial orientation treatment and providing the other substrate with plural insulating stripe-shaped projectors and not subjecting this substrate to the uniaxial orientation treatment. CONSTITUTION:The glass substrate 11a wired with transparent electrodes 12a and the glass substrate 11b wired with the transparent electrodes 12b formed to a stripe shape are arranged to face each other. The striped transparent electrodes 12a and 12b intersect orthogonally with each other. Chiral smectic phase or preferably lost-spiral chiral smectic liquid crystals 14 is injected between these glass substrates 11a and 11b. The glass substrate 11a is subjected to the uniaxial orientation treatment, such as rubbing treatment, in a direction 13 parallel with the ridge lines 15 of the striped transparent electrodes 12a which are the members having a difference in level from such liquid crystals 14. The substrate 11b on one side is provided with the striped electrodes 12b intersected orthogonally with the electrodes 12a and spacers 21 are arranged over the entire part between the electrodes. The rubbing treatment of the one side substrate 11 may be omitted.

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−
光シャッターアレイ等の液晶素子に関し、更に詳しく
は、液晶分子の初期配向状態を改善することにより表示
ならびに駆動特性を改善した液晶素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal display device and a liquid crystal display.
The present invention relates to a liquid crystal element such as an optical shutter array, and more particularly, to a liquid crystal element having improved display and drive characteristics by improving the initial alignment state of liquid crystal molecules.

【0002】[0002]

【従来技術の説明】これまで、クラークらにより米国特
許第4367924号公報で強誘電性液晶素子が発表さ
れている。この強誘電性液晶素子が所定の駆動特性を発
揮するためには、一対の平行基板間に配置される強誘電
性液晶が、電界の印加状態とは無関係に、上記2つの安
定状態の間での交換が効果的に起こるような分子配列状
態にあることが必要である。たとえばカイラルスメクチ
ック相を有する強誘電性液晶については、カイラルスメ
クチック相の液晶分子層が基板面に対して垂直で、した
がって液晶分子軸が基板面にほぼ平行に配列した領域
(モノドメイン)が形成される必要がある。
2. Description of the Related Art Up to now, a ferroelectric liquid crystal device has been disclosed in US Pat. No. 4,367,924 by Clark et al. In order for the ferroelectric liquid crystal element to exhibit a predetermined driving characteristic, the ferroelectric liquid crystal arranged between the pair of parallel substrates is kept between the two stable states regardless of the electric field application state. It is necessary to be in a molecular arrangement state in which the exchange of γ is effectively performed. For example, in a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic phase, a liquid crystal molecular layer of the chiral smectic phase is perpendicular to the substrate surface, and thus a region (monodomain) in which the liquid crystal molecular axes are aligned substantially parallel to the substrate surface is formed. Need to

【0003】この様なカイラルスメクチック液晶の配向
方法としては、従来のTN型液晶表示装置におけると同
様に、ラビング法や斜法蒸着により、液晶セル内の基板
面に、物理的なキズ(溝)を付した有機薄膜、無機蒸着
膜を形成して分子の配列方向性を与える方法が提案され
ている。例えば、ラビング法は、ガラス基板上に透明電
極を形成した後、有機高分子膜を形成してそれをビロー
ドなどの布で一方向へこすり、膜表面についた微細なキ
ズによって液晶分子を整列させるものである。
As a method for orienting such a chiral smectic liquid crystal, a physical flaw (groove) is formed on the substrate surface in the liquid crystal cell by a rubbing method or an oblique evaporation method, as in the conventional TN type liquid crystal display device. A method has been proposed in which an organic thin film or an inorganic vapor deposition film with a mark is formed to give the orientation of molecules. For example, in the rubbing method, after forming a transparent electrode on a glass substrate, an organic polymer film is formed and rubbed in one direction with a cloth such as velvet, and liquid crystal molecules are aligned by fine scratches on the film surface. It is a thing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする問題点】ラビング法は、生産
性等の点から工業的にも有力な配向方法であるが、複数
のストライプ状の透明電極を有する液晶セルを用いて強
誘電性液晶を配向させようとすると、広い面積にわたる
充分な配向状態が得られず、液晶分子の配列が乱れた部
分(欠陥)を生じることがしばしば起こる。
The rubbing method is an industrially effective alignment method from the viewpoint of productivity and the like, but a ferroelectric liquid crystal using a liquid crystal cell having a plurality of stripe-shaped transparent electrodes is used. When it is attempted to align the liquid crystal molecules, it is not possible to obtain a sufficient alignment state over a wide area, and a portion (defect) in which the alignment of liquid crystal molecules is disturbed often occurs.

【0005】特に、下述する様に基板上に形成したマト
リクス電極が高密度で配線されると、電極線の低抵抗化
のために、電極線が比較的厚い(例えば800Å〜30
00Å)膜厚となるため、基板自体の面と電極面との間
で800Å以上の大きな段差を形成し、この段差が強誘
電性液晶に対する配向欠陥を発生させる原因となってい
ることが、本発明者の実験により明らかとなった。
In particular, when the matrix electrodes formed on the substrate are wired at a high density as described below, the electrode wires are relatively thick (for example, 800Å to 30) to reduce the resistance of the electrode wires.
Since the film thickness is 00 Å), a large step of 800 Å or more is formed between the surface of the substrate itself and the electrode surface, and this step causes an alignment defect with respect to the ferroelectric liquid crystal. It became clear by the inventor's experiment.

【0006】従って、本発明の目的は、カイラルスメク
チック液晶を用いた液晶素子において、配向欠陥の発生
が抑制された均一なモノドメインの初期配向状態を実現
させることによって、表示並びに駆動特性を改善した液
晶素子を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to improve display and driving characteristics by realizing a uniform initial alignment state of a monodomain in which the generation of alignment defects is suppressed in a liquid crystal device using a chiral smectic liquid crystal. It is to provide a liquid crystal element.

【0007】[0007]

【問題点を解決するための手段及び作用】本発明は、そ
れぞれ電極を設けた一対の基板及び該一対の基板間に配
置したカイラルスメクチック液晶を有する液晶素子にお
いて、前記一対の基板のうち一方の基板に一軸性配向処
理を施してなり、他方の基板に複数の絶縁性ストライプ
形状突起体が設けられ、一軸性配向処理が施されていな
い液晶素子に特徴を有する。
The present invention provides a liquid crystal device having a pair of substrates each provided with an electrode and a chiral smectic liquid crystal disposed between the pair of substrates. The liquid crystal element is characterized in that the substrate is subjected to uniaxial alignment treatment, the other substrate is provided with a plurality of insulating stripe-shaped projections, and the uniaxial alignment treatment is not performed.

【0008】以下、本発明の実施例を図面に従って説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】[0009]

【実施例】図1は、本発明の液晶素子の概要を表わす斜
視図である。図1に示す液晶素子は、800Å〜300
0Åの酢とライブ形状に形成した透明電極12a(IT
O膜、酸化スズ膜)を配線したガラス基板11aとスト
ライプ形状に形成した透明電極12b(ITO膜、酸化
スズ膜)を配線したガラス基板11bとが相対向して配
置されており、ストライプ状透明電極12aと12bと
が互いに直交している。このガラス基板11aと11b
との間にはカイラルスメクチック相、好ましくはらせん
消失したカイラルスメクチック液晶14が注入されてい
る。ガラス基板11aにはかかる液晶14に対して段差
体となるストライプ状透明電極12aの稜線15と平行
な方向13にラビング処理などの一軸性配向処理が施さ
れている。
1 is a perspective view showing an outline of a liquid crystal element of the present invention. The liquid crystal element shown in FIG.
0Å vinegar and transparent electrode 12a (IT
A glass substrate 11a in which an O film and a tin oxide film are wired and a transparent substrate 12b in which a stripe-shaped transparent electrode 12b (ITO film, tin oxide film) is wired are arranged to face each other, and a transparent stripe The electrodes 12a and 12b are orthogonal to each other. These glass substrates 11a and 11b
In between, a chiral smectic phase, preferably a chiral smectic liquid crystal 14 that has disappeared from the helix, is injected. The glass substrate 11a is subjected to a uniaxial orientation process such as a rubbing process on the liquid crystal 14 in a direction 13 parallel to the ridgeline 15 of the stripe-shaped transparent electrode 12a which is a step body.

【0010】本発明の好ましい具体例では、片側の基板
であるガラス基板11bとしては、液晶層膜に対して段
差を生じる段差体を解消した基板を用いることができ
る。
In a preferred embodiment of the present invention, as the glass substrate 11b which is the substrate on one side, a substrate in which a step body which causes a step with respect to the liquid crystal layer film is eliminated can be used.

【0011】図2は、前述した好ましい片側基板11b
の態様を、図3はそれを用いた液晶素子を表わしてい
る。片側基板11bには基板11aに形成したストライ
プ状透明電極12aと直交したストライプ状透明電極1
2bが設けられており、それぞれの電極間全体にスペー
サ部材21が配置されている。かかるスペーサ部21を
電極間全体に配置することによって、電極を設けたこと
によって帰因する液晶層膜に対する段差を解消すること
ができる。従って、片側基板11bにはストライプ状透
明電極12bの稜線23に対して垂直方向22(基板1
1aの一軸性配向軸13と平行)でラビング処理による
一軸性配向軸を施したとしても、この基板11bには液
晶層膜に対する段差を生じていないので、この部分にお
ける配向欠陥を生じすることはない。
FIG. 2 shows the preferred one-sided substrate 11b described above.
3 shows a liquid crystal element using the same. The one side substrate 11b has a stripe transparent electrode 1 orthogonal to the stripe transparent electrode 12a formed on the substrate 11a.
2b is provided, and the spacer member 21 is arranged between the respective electrodes. By disposing such spacers 21 between the electrodes as a whole, it is possible to eliminate the step difference with respect to the liquid crystal layer film caused by the provision of the electrodes. Therefore, in the one-sided substrate 11b, the vertical direction 22 (the substrate 1
Even if a uniaxial alignment axis is formed by rubbing treatment (parallel to the uniaxial alignment axis 13 of 1a), since there is no step difference with respect to the liquid crystal layer film on the substrate 11b, no alignment defect occurs in this portion. Absent.

【0012】又、本発明では、図2に示す片側基板11
bには必ずしもラビング処理を施さなくとも、良好な配
向状態を得ることができるので、片側基板11bに施し
たラビング処理は省略されることができる。又、片側の
基板11bに施す一軸性配向処理22として、基板11
aに施した一軸性配向処理軸13と90度以下の角度
(例えば10度〜60度の角度)で交差させた一軸性配
向処理軸22を形成することも可能である。
Further, according to the present invention, the one-sided substrate 11 shown in FIG.
Since it is possible to obtain a good alignment state without necessarily subjecting b to the rubbing treatment, the rubbing treatment applied to the one-sided substrate 11b can be omitted. In addition, as the uniaxial alignment treatment 22 applied to the substrate 11b on one side, the substrate 11b
It is also possible to form the uniaxial orientation treatment axis 22 that intersects the uniaxial orientation treatment axis 13 applied to a at an angle of 90 degrees or less (for example, an angle of 10 degrees to 60 degrees).

【0013】本発明の好ましい具体例では、一軸性配向
処理を施す基板(例えば基板11a)には、図示してい
ない各種の配向制御膜を設け、かかる配向制御膜にラビ
ング処理などの一軸性配向処理を施すことができる。こ
の配向制御膜に用いる材料としては、例えば、ポリビニ
ルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ステルイミド、ポリパラキシリレン、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セル
ロース樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂
などの樹脂類、あるいは感光性ポリイミド、感光性ポリ
アミド、環化ゴム系フォトレジスト、フェノールノボラ
ック系フォトレジストあるいは電子線フォトレジスト
(ポリメチルメタクリレート、エポキシ化−1,4−ポ
リブタジエンなど)などから選択して被膜形成したもの
が好ましい。
In a preferred embodiment of the present invention, various alignment control films (not shown) are provided on the substrate (for example, the substrate 11a) to be subjected to the uniaxial alignment treatment, and the alignment control film is subjected to uniaxial alignment such as rubbing treatment. It can be treated. Examples of the material used for the orientation control film include polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyesterimide, polyparaxylylene, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, and cellulose resin. Resins such as melamine resin, urea resin, acrylic resin, or photosensitive polyimide, photosensitive polyamide, cyclized rubber photoresist, phenol novolac photoresist or electron beam photoresist (polymethylmethacrylate, epoxidized-1,4) -Polybutadiene, etc.) and the like, and those formed with a film are preferable.

【0014】又、本発明の液晶素子を作成するに当っ
て、基板11aと11bの間隔を制御する必要がある。
特に、カイラルスメクチック相のらせん構造を消失させ
るに十分な間隔とする必要がある。基板11aと11b
の間に適当なスペーサ部材21が配置されて、その間隔
を全面に亘って均一なものとすることができる。この
際、基板11bには、図2及び図3に示す様にストライ
プ状透明電極12bのそれぞれの間を覆うストライプ状
スペーサ部材21を設けることが好ましい。スペーサ部
材21の膜厚は、カイラルスメクチック液晶14の膜厚
を決定することができるので、従って、液晶材料の種類
や要求される応答速度などにより変化するが、一般的に
は0.2μ〜20μ、好適には0.5μ〜10μの範囲
に設定される。又、本発明の別の具体例ではスペーサ部
材として、前述のストライプ状スペーサの他にグラスフ
ァイバーやアルミナビーズなどを用いることも可能であ
る。
Further, in producing the liquid crystal element of the present invention, it is necessary to control the distance between the substrates 11a and 11b.
In particular, it is necessary to make the spacing sufficient to eliminate the helical structure of the chiral smectic phase. Substrates 11a and 11b
An appropriate spacer member 21 is disposed between the two, so that the distance can be made uniform over the entire surface. At this time, it is preferable that the substrate 11b is provided with a stripe-shaped spacer member 21 that covers between the stripe-shaped transparent electrodes 12b, as shown in FIGS. Since the film thickness of the spacer member 21 can determine the film thickness of the chiral smectic liquid crystal 14, therefore, it varies depending on the type of liquid crystal material, the required response speed, etc., but generally 0.2 μ to 20 μ. It is preferably set in the range of 0.5 μ to 10 μ. Further, in another embodiment of the present invention, as the spacer member, glass fiber, alumina beads, or the like can be used in addition to the above-mentioned striped spacer.

【0015】本発明の液晶素子は、実際の駆動を行なう
のに先立って、予め双安定性下に配向しているカイラル
スメクチック液晶14に交流を印加すると、配向欠陥が
なく、しかも交流印加前に較べ向上したコントラスト下
で表示駆動を行なうことができる。この際に用いる印加
交流としては、10〜100Vの電圧、周波数10〜1
00Hzで数秒〜数分間の交流が適用される。
In the liquid crystal element of the present invention, when an alternating current is applied to the chiral smectic liquid crystal 14 which is orientated in advance under bistability before actual driving, there is no alignment defect and before the application of the alternating current. It is possible to drive the display under an improved contrast. The applied alternating current used at this time is a voltage of 10 to 100 V and a frequency of 10 to 1
Alternating current is applied at 00 Hz for several seconds to several minutes.

【0016】本発明で用いるカイラルスメクチック液晶
としては、各種のものが適用されるが、特にカイラルス
メクチック相より高温側にコレステリック相をもつ液晶
が適している。具体的には、下記のものを挙げることが
できる。
As the chiral smectic liquid crystal used in the present invention, various kinds are applied, but liquid crystal having a cholesteric phase at a temperature higher than the chiral smectic phase is particularly suitable. Specifically, the following can be mentioned.

【0017】[0017]

【外1】 (C相:結晶相、SC *:カイラルスメクチックC相、
A :スメクチックA相、SB :スメクチックB相、S
E :スメクチックE相、Ch:コレステリック相、I:
等方相)
[Outer 1] (C phase: crystalline phase, S C * : chiral smectic C phase,
S A : Smectic A phase, S B : Smectic B phase, S
E : smectic E phase, Ch: cholesteric phase, I:
Isotropic phase)

【0018】図4は、本発明で用いる強誘電性カイラル
スメクチック液晶の動作説明のためにセルの例を模式的
に描いたものである。31aと31bは、液晶層膜に対
して段差を形成するIn22 、SnO2 あるいはIT
O(Indium−Tin−Oxide)等の薄膜(8
00Å〜3000Å)からなる透明電極で被覆された基
板(ガラス板)であり、その間に液晶分子層32がガラ
ス面に垂直になるよう配向したSmC* 相(カイラルス
メクチックC相)またはSmH* (カイラルスメクチッ
クH相)の液晶が封入されている。太線で示した線33
が液晶分子を表わしており、この液晶分子33はその分
子に直交した方向に双極子モーメント(P⊥)34を有
している。基板31aと31b上の電極間に一定の閾値
以上の電圧を印加すると、液晶分子33のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント(P⊥)34がすべて電界方
向に向くよう、液晶分子33は配向方向を変えることが
できる。液晶分子33は、細長い形状を有しており、そ
の長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例
えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置
けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学
変調素子となることは、容易に理解される。
FIG. 4 is a schematic drawing of an example of a cell for explaining the operation of the ferroelectric chiral smectic liquid crystal used in the present invention. 31a and 31b are In 2 O 2 , SnO 2 or IT which forms a step with respect to the liquid crystal layer film.
O (Indium-Tin-Oxide) thin film (8
It is a substrate (glass plate) covered with a transparent electrode composed of 00 Å to 3000 Å), in which the SmC * phase (chiral smectic C phase) or SmH * (chiral) in which the liquid crystal molecular layer 32 is oriented perpendicular to the glass surface. Liquid crystal of smectic H phase) is enclosed. Line 33 shown in bold
Represents a liquid crystal molecule, and the liquid crystal molecule 33 has a dipole moment (P⊥) 34 in a direction orthogonal to the molecule. When a voltage of a certain threshold value or more is applied between the electrodes on the substrates 31a and 31b, the helical structure of the liquid crystal molecules 33 is unwound, and the dipole moment (P⊥) 34 is entirely oriented in the electric field direction. Can be changed. The liquid crystal molecules 33 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction thereof. It can be easily understood that the liquid crystal optical modulation element changes its optical characteristics depending on the situation.

【0019】本発明の液晶素子で好ましく用いられる液
晶セルは、その厚さを十分に薄く(例えば10μ以下)
することができる。このように液晶層が薄くなるにした
がい、図5に示すように電界を印加していない状態でも
液晶分子のらせん構造がほどけ、非らせん構造となり、
その双極子モーメントPaまたはPbは上向き(44
a)又は下向き(44b)のどちらかの状態をとる。こ
のようなセルに、図5に示す如く一定の閾値以上の極性
の異る電界Ea又はEbを電圧印加手段41aと41b
により付与すると、双極子モーメントは、電界Ea又は
Ebの電界ベクトルに対応して上向き44a又は下向き
44bと向きを変え、それに応じて液晶分子は、第1の
安定状態43aか、あるいは第2の安定状態43bの何
れか1方に配向する。
The liquid crystal cell preferably used in the liquid crystal element of the present invention has a sufficiently thin thickness (for example, 10 μm or less).
can do. As shown in FIG. 5, as the liquid crystal layer becomes thinner, the helical structure of the liquid crystal molecules unravels even when no electric field is applied, resulting in a non-helical structure.
Its dipole moment Pa or Pb is upward (44
Either a) or downward (44b). As shown in FIG. 5, electric fields Ea or Eb having different polarities, which are equal to or more than a certain threshold value, are applied to such cells as voltage application means 41a and 41b.
, The dipole moment is changed to the upward direction 44a or the downward direction 44b in accordance with the electric field vector of the electric field Ea or Eb, and the liquid crystal molecule is accordingly changed to the first stable state 43a or the second stable state 43a. It is oriented in any one of the states 43b.

【0020】このような強誘電性を液晶素子として用い
ることの利点は、先に述べたが2つある。その第1は、
応答速度が極めて速いことであり、第2は液晶分子の配
向が双安定性を有することである。第2の点を、例えば
図5によって更に説明すると、電界Eを印加すると液晶
分子は第1の安定状態43aに配向するが、この状態は
電界を切っても安定である。又、逆向きの電界Ebを印
加すると、液晶分子は第2の安定状態43bに配向して
その分子の向きを変えるが、やはり電界を切ってもこの
状態に留っている。又、与える電界Eが一定の閾値を越
えない限り、それぞれの配向状態にやはり維持されてい
る。このような応答速度の速さと、双安定性が有効に実
現されるにはセルとしては出来るだけ薄い方が好まし
い。
As described above, there are two advantages of using such ferroelectricity as a liquid crystal element. The first is
The response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of the liquid crystal molecules has bistability. The second point will be further described with reference to FIG. 5, for example. When an electric field E is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the first stable state 43a, but this state is stable even when the electric field is cut off. When an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the second stable state 43b to change the orientation of the molecules, but they remain in this state even when the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field E does not exceed a certain threshold value, the respective alignment states are still maintained. In order to effectively realize such a high response speed and bistability, it is preferable that the cell is as thin as possible.

【0021】実施例1 1500Åの膜厚をもち、線幅50μがピッチ12.5
μで形成されたITOのストライプ電極パターン(16
pel)を有するガラス板の上に(ポリイミド形成液
(日立化成工業(株)製の「PIQ」;不揮発分濃度1
4.5wt%)を2μ厚となる様に塗布してポリイミド
の被膜を形成した。
Example 1 A film having a thickness of 1500Å and a line width of 50 μ has a pitch of 12.5.
ITO stripe electrode pattern (16
(polyimide forming liquid (“PIQ” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd .; nonvolatile concentration 1
4.5 wt%) was applied to a thickness of 2 μm to form a polyimide film.

【0022】次いで、このポリイミド膜の上にポジ型レ
ジスト溶液(Shipley社製の“AZ135”)を
塗布してレジスト層を形成した後、ITO電極間の全面
にマスクが位置する様にマスク幅12.5μマスク部の
ピッチ50μのストライプ状マスクを用いて露光した。
次いで、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
含有の現像液“MF312”で現像して露光部のレジス
ト膜とポリイミド膜を除去し、しかる後にレジストマス
クを除去してポリイミドの硬化条件下で加熱硬化させ
て、ITOストライプ電極線の間を完全に覆った形状の
スペーサ部材を形成させた後、ITOストライプ電極線
の稜線方向と平行にラビング処理を施した(A電極
板)。
Next, a positive type resist solution ("AZ135" manufactured by Shipley Co., Ltd.) is applied on the polyimide film to form a resist layer, and then a mask width of 12 is applied so that the mask is located on the entire surface between the ITO electrodes. Exposure was performed using a stripe-shaped mask having a pitch of 50 μ in the mask portion of 0.5 μ.
Then, the resist film and the polyimide film in the exposed area are removed by developing with a developer "MF312" containing tetramethylammonium hydroxide, and then the resist mask is removed and heat-cured under the curing conditions of the polyimide, and ITO After forming a spacer member having a shape that completely covered between the stripe electrode lines, a rubbing treatment was performed in parallel with the ridge direction of the ITO stripe electrode lines (A electrode plate).

【0023】次いで、1500Åの膜厚をもち、線幅5
0μがピッチ12.5μで形成されたITOストライプ
電極パターンを有するガラス基板上に、前述と同様のP
IQを用いて800Åのポリイミド膜を形成した。次い
で、ITOストライプ電極線の稜線と平行方向に前述の
ポリイミド膜にラビング処理を施した(B電極板)。
Next, it has a film thickness of 1500Å and a line width of 5
On a glass substrate having an ITO stripe electrode pattern in which 0 μ is formed with a pitch of 12.5 μ, the same P
A 800 Å polyimide film was formed using IQ. Then, the above-mentioned polyimide film was rubbed in a direction parallel to the ridgeline of the ITO stripe electrode line (B electrode plate).

【0024】この2枚の電極板をそれぞれのITOスト
ライプパターンが直交し、ラビング方向が互いに平行と
なる様に重ね合せ、その周辺をエポキシ系接着剤でシー
リングした後、注入口からカイラルスメクチック相を示
す等方相下の前記液晶(1)を注入し、徐冷(0.5℃
/時間)下でセル内にカイラルスメクチックC相を生じ
させた。
The two electrode plates were laminated so that the ITO stripe patterns were orthogonal to each other and the rubbing directions were parallel to each other, and the periphery was sealed with an epoxy adhesive, and then a chiral smectic phase was introduced from the injection port. The liquid crystal (1) in the isotropic phase shown is injected and slowly cooled (0.5 ° C).
/ Hour) to generate a chiral smectic C phase in the cell.

【0025】こうして調整した強誘電性液晶素子をクロ
スニコル下の偏光顕微鏡で観察(写真撮影)したとこ
ろ、図6に示す様なモノドメインのSmC* の形成が確
認することができた。この液晶素子には、1500Åの
ITO膜により形成された段差が存在しているにもかか
わらず、配向欠陥の発生はなかった。図6中の51はモ
ノドメインのカイラルスメクチックC相、52はストラ
イプ形状に形成したスペーサ部材、53は透明電極間隔
を現わしている。
Observation (photographing) of the thus-prepared ferroelectric liquid crystal element with a polarization microscope under crossed Nicols confirmed formation of monodomain SmC * as shown in FIG. In this liquid crystal element, there was no alignment defect even though there was a step formed by the 1500 Å ITO film. In FIG. 6, 51 is a monodomain chiral smectic C phase, 52 is a spacer member formed in a stripe shape, and 53 is a transparent electrode interval.

【0026】比較例1 前述の実施例1の強誘電性液晶素子を作成した際に用い
たB電極に代えて、B′電極板を用いたほかは、実施例
1と全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成した。こ
の際、B′電極板は、ラビング方向をITOストライプ
パターンの長手方向に対して垂直方向としたほかは、B
電極板を作成した方法と同様の方法で作成した。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that a B ′ electrode plate was used instead of the B electrode used when the ferroelectric liquid crystal device of Example 1 was prepared. A dielectric liquid crystal element was created. At this time, in the B'electrode plate, the rubbing direction was perpendicular to the longitudinal direction of the ITO stripe pattern, and
It was prepared by the same method as the method for preparing the electrode plate.

【0027】この比較素子を実施例1と同様の方法で写
真撮影したところ、図7にスケッチしたとおりとなって
いた。すなわち、図7に示した様に配向欠陥に基づくと
見られる配向不整合部61が見られる。
When this comparative element was photographed in the same manner as in Example 1, it was as sketched in FIG. That is, as shown in FIG. 7, the alignment mismatching portion 61 which is considered to be based on the alignment defect is seen.

【0028】実施例2 実施例1のB電極板を作成した時に用いたポリイミド膜
に代えてポリビニルアルコール膜を用いたほかは、同様
の方法で電極板を作成し、同様の実験を繰り返したが、
実施例1と同様の結果が得られた。
Example 2 An electrode plate was prepared by the same method except that a polyvinyl alcohol film was used instead of the polyimide film used when the B electrode plate of Example 1 was prepared, and the same experiment was repeated. ,
The same result as in Example 1 was obtained.

【0029】実施例3 ガラス基板全体に亘って1500Å膜厚のITO透明電
極が形成された電極板を用意し、この電極板の全面に亘
って、前述の実施例1で用いたPIQを800Åの膜厚
で設けた。次いで、このPIQ膜面を一方向にビロード
でラビング処理を施した(C電極板)。
Example 3 An electrode plate having 1500 Å ITO transparent electrodes formed on the entire glass substrate was prepared, and the PIQ used in Example 1 was 800 Å over the entire surface of the electrode plate. The film thickness is provided. Next, this PIQ film surface was rubbed in one direction by velvet (C electrode plate).

【0030】このC電極板上に平均粒径1.5μmのア
ルミナビーズを散布した後、ラビング方向が互いに平行
となる様に前述のB電極板を重合させ、その周辺をエポ
キシ系接着剤でシーリングした後、セル内に前記液晶
(1)を注入した。このセルを実施例1と同様の方法で
観察したところ、配向欠陥の発生はなかった。
Alumina beads having an average particle size of 1.5 μm were dispersed on the C electrode plate, the B electrode plate was polymerized so that the rubbing directions were parallel to each other, and the periphery thereof was sealed with an epoxy adhesive. After that, the liquid crystal (1) was injected into the cell. When this cell was observed by the same method as in Example 1, no alignment defect was generated.

【0031】比較例2 実施例3で用いたB電極板に代えて、前述のB′電極板
を用いたほかは、実施例3と全く同様の方法でセルを作
成し、実施例1と同様の方法で観察したところ、やは
り、図6に示した様な配向欠陥に基づくと見られる配向
不整合部を生じていた。
Comparative Example 2 A cell was prepared in the same manner as in Example 3 except that the B'electrode plate described above was used in place of the B electrode plate used in Example 3, and the cell was prepared in the same manner as in Example 1. As a result of observation by the above method, the alignment misalignment portion which is considered to be based on the alignment defect as shown in FIG. 6 was also generated.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、配向欠陥を生じていな
い良好な初期配向状態をもつ強誘電性カイラルスメクチ
ック液晶素子を提供することができ、しかも表示駆動に
先立って予め印加交流を双安定下の強誘電性カイラルス
メクチック液晶に付与することによって向上したコント
ラストの表示を実現することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a ferroelectric chiral smectic liquid crystal device having a good initial alignment state in which alignment defects are not generated, and moreover, prior to the display drive, the applied AC is bistable in advance. By providing the lower ferroelectric chiral smectic liquid crystal, display with improved contrast can be realized.

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

【図1】本発明の強誘電性カイラルスメクチック液晶素
子の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a ferroelectric chiral smectic liquid crystal device of the present invention.

【図2】本発明の液晶素子で用いた片側基板の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a one-sided substrate used in the liquid crystal element of the present invention.

【図3】液晶素子の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal element.

【図4】本発明の強誘電性カイラルスメクチック液晶素
子の態様を模式的に表わした斜視図。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing an embodiment of a ferroelectric chiral smectic liquid crystal device of the present invention.

【図5】本発明の強誘電性カイラルスメクチック液晶素
子の態様を模式的に表わした斜視図。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an embodiment of a ferroelectric chiral smectic liquid crystal device of the present invention.

【図6】実施例1で作成した強誘電性カイラルスメクチ
ック液晶素子の顕微鏡写真をスケッチした図。
FIG. 6 is a sketch drawing of a photomicrograph of the ferroelectric chiral smectic liquid crystal device prepared in Example 1.

【図7】比較例1で作成した強誘電性カイラルスメクチ
ック液晶素子の顕微鏡写真をスケッチした図。
FIG. 7 is a sketch drawing of a micrograph of a ferroelectric chiral smectic liquid crystal device prepared in Comparative Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 進藤 寿 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 柴田 浩文 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hisashi Shindo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Hirofumi Shibata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ電極を設けた一対の基板及び該
一対の基板間に配置したカイラルスメクチック液晶を有
する液晶素子において、前記一対の基板のうち一方の基
板に一軸性配向処理を施してなり、他方の基板に、複数
の絶縁性ストライプ形状突起体が設けられ、一軸性配向
処理が施されていないことを特徴とする液晶素子。
1. A liquid crystal device having a pair of substrates each provided with an electrode and a chiral smectic liquid crystal disposed between the pair of substrates, wherein one of the pair of substrates is uniaxially aligned. A liquid crystal element, wherein a plurality of insulating stripe-shaped projections are provided on the other substrate and are not subjected to uniaxial alignment treatment.
【請求項2】 前記一軸性配向処理がラビング処理であ
る請求項1の液晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the uniaxial alignment treatment is a rubbing treatment.
【請求項3】 前記複数のinsulating st
ripe−projectionsが規則的な周期で配
置されている請求項1の液晶素子。
3. The plurality of insulative st
The liquid crystal element according to claim 1, wherein the stripe projections are arranged at regular intervals.
【請求項4】 前記一対の基板の間隔がカイラルスメク
チック液晶のらせん構成の形成を抑制するのに十分に小
さい距離に設定されている請求項1の液晶素子。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the distance between the pair of substrates is set to be small enough to suppress the formation of a helical structure of chiral smectic liquid crystals.
【請求項5】 前記一軸配向処理を施す基板に配向制御
膜を設けてなる請求項1の液晶素子。
5. The liquid crystal element according to claim 1, wherein an alignment control film is provided on the substrate on which the uniaxial alignment treatment is performed.
【請求項6】 前記配向制御膜がポリビニルアルコー
ル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミ
ド、ポリパラキシレリン、ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹
脂、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂及びアクリル樹脂からな
る群より選抜した少なくとも1種の物質を有する膜によ
って形成されている請求項5の液晶素子。
6. The alignment control film comprises polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyesterimide, polyparaxylelline, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the liquid crystal device is formed of a film having at least one substance selected from the group consisting of urea resin and acrylic resin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002202510A (en) * 2000-11-02 2002-07-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and method of manufacturing for the same

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