JPH1114992A - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

Info

Publication number
JPH1114992A
JPH1114992A JP16473897A JP16473897A JPH1114992A JP H1114992 A JPH1114992 A JP H1114992A JP 16473897 A JP16473897 A JP 16473897A JP 16473897 A JP16473897 A JP 16473897A JP H1114992 A JPH1114992 A JP H1114992A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
independently
film
fine particles
crystal element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16473897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ihachirou Gofuku
伊八郎 五福
Yasuhiro Ito
靖浩 伊藤
Masahiro Terada
匡宏 寺田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP16473897A priority Critical patent/JPH1114992A/en
Publication of JPH1114992A publication Critical patent/JPH1114992A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal element which can be driven fast and has high contrast and high luminance. SOLUTION: A film 7 is fold by dispersing a conductive particulate in an insulating base material; and the particulate size of the conductive particulate is 5 to 20 nm and conductive particulate are combined to form a particle mass of 5 to 300 nm in short diameter. The addition rate of the particulate is varied to continuously vary the properties of the film. Further, a deviation voltage ΔV decreases below 3 V, driving control is possible, and there is no deterioration in orientation.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの端
末ディスプレイ、ワードプロセッサ、タイプライター、
テレビ受像機、ビデオカメラのビューファインダー、プ
ロジェクタのライトバルブ、液晶プリンターのライトバ
ルブ等に用いられる液晶素子であって、特に、カイラル
スメクチック相を呈する液晶(強誘電性や反強誘電性を
示す液晶であって、自発分極の作用を利用して駆動する
もの)を用いて良好な表示特性を示す液晶素子に関す
る。
The present invention relates to a computer terminal display, a word processor, a typewriter,
A liquid crystal element used for a television receiver, a viewfinder of a video camera, a light valve of a projector, a light valve of a liquid crystal printer, and particularly, a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase (a liquid crystal exhibiting ferroelectricity and antiferroelectricity). And a liquid crystal element which displays good display characteristics using a device driven by the action of spontaneous polarization).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、種々の情報を表示するディス
プレイとしてCRTが知られているが、このCRTは、
動画出力を行うTVやVTRに、あるいはパソコンのモ
ニター等に広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a CRT has been known as a display for displaying various information.
It is widely used in TVs and VTRs that output moving images, or in monitors of personal computers.

【0003】しかしながら、このCRTは、その特性上
静止画像に対しては、フリッカや解像度不足による走査
縞などが視認性を低下させたり、焼きつきによる蛍光灯
の劣化が起ったりするという問題がある。また、最近で
は、CRTの発生する電磁波が人体に悪影響を与え、V
DT作業者の健康を害する恐れのあることが分かってい
る。さらに、このCRTは、その構造上、画面後方にス
ペースを必要とするため、オフィスや家庭の省スペース
化を阻害している。
However, this CRT has a problem in that, due to its characteristics, flicker and scanning stripes due to lack of resolution lower visibility and cause deterioration of a fluorescent lamp due to burn-in for a still image. is there. Also, recently, electromagnetic waves generated by a CRT adversely affect the human body,
It has been found that DT workers may be harmed. Further, the CRT requires a space behind the screen due to its structure, which hinders space saving in offices and homes.

【0004】このようなCRTの欠点を解決するディス
プレイとして液晶素子がある。そして、この液晶素子の
一つとしてツイステッド・ネマチック(twisted
nematic;TN)液晶を用いたものが知られて
おり、それは、エム・シャット(M.Schadt)と
ダブリュー・ヘルフリッヒ(W.Helfrich)著
の“アプライド・フィジックス・レターズ(Appli
ed PhysicsLetters)、第18巻、第
4号(1971年2月15日発行)、第127頁〜12
8頁”において示されている。
There is a liquid crystal element as a display for solving such a drawback of the CRT. As one of the liquid crystal devices, twisted nematic (twisted nematic) is used.
The use of nematic (TN) liquid crystals is known and is described in the Applied Physics Letters by M. Schadt and W. Helfrich.
Physics Letters), Vol. 18, No. 4 (issued on Feb. 15, 1971), pp. 127-12.
8 ".

【0005】このTN液晶を用いた液晶素子の1つとし
て、コスト面で優位性を持つ単純マトリクスタイプのも
のがあるが、このタイプの液晶素子は、画素密度を高く
したものにあっては時分割駆動時にクロストークを発生
するため、画素密度が制限されていた。
As one of the liquid crystal elements using the TN liquid crystal, there is a simple matrix type which has an advantage in cost. However, this type of liquid crystal element is not suitable for a liquid crystal element having a high pixel density. Since crosstalk occurs during the division driving, the pixel density is limited.

【0006】近年、このような単純マトリクスタイプの
ものに対して、TFTといわれる液晶素子の開発が行わ
れている。このTFTは、一つ一つの画素にトランジス
タを作成するため、クロストークや応答速度の問題は解
決される反面、大面積になればなるほど不良画素が発生
し易くなって歩留りが低下するという問題がある。
In recent years, a liquid crystal element called a TFT has been developed for such a simple matrix type. In this TFT, since a transistor is formed for each pixel, the problems of crosstalk and response speed can be solved. However, as the area becomes larger, defective pixels are more likely to occur and the yield decreases. is there.

【0007】これに対して、強誘電性液晶分子(強誘電
性を示す液晶分子)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)およびラガーウオル(La
gerwall)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、カイラルスメクチックC相(SmC*)または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、か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、双安定性メモリー
性)を有し、その上、自発分極により反転スイッチング
を行うため、非常に速い応答速度を示す。更に視覚特性
も優れていることから、特に、高速、高精細、大画面の
表示素子あるいはライトバルブとして適していると考え
られる。
On the other hand, a display element of the type which controls transmitted light by combining with a polarizing element utilizing the refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules (liquid crystal molecules exhibiting ferroelectricity) is known as Clark. (Clark) and Lager Wall (La)
gerwall) (Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 56-56).
No. 107216, U.S. Pat. No. 4,367,924). This ferroelectric liquid crystal generally has a chiral smectic C phase (SmC *) or H
Phase (SmH *), in which state it takes one of a first optically stable state and a second optically stable state in response to an applied electric field, and its state when no electric field is applied. It has a property of maintaining a state (that is, a bistable memory property), and also exhibits a very fast response speed because of inversion switching by spontaneous polarization. Furthermore, since the visual characteristics are also excellent, it is considered that they are particularly suitable as high-speed, high-definition, large-screen display elements or light valves.

【0008】また、最近では、チャンダニ、竹添らによ
って、反強誘電性を示す液晶(以下、“反強誘電性液
晶”とする)を利用した液晶素子も提案されている(J
apanese Journal of Applie
d Physics 第27巻、1988年L729
頁)。この反強誘電性液晶は、強誘電性液晶と同様に、
液晶分子の屈折率異方性と自発分極を利用して表示素子
を構成するものである。また、この反強誘電性液晶は、
一般に特定の温度域において、カイラルスメクチックC
A相(SmCA*)を有し、この状態において無電界時
には平均的な光学安定状態はスメクチック層法線方向に
なるが、電界印加によって平均的な光学安定状態が層法
線方向から傾き、結局3つの安定状態を有するものであ
る。そして、この反強誘電性液晶を利用した液晶素子
は、上述のように自発分極を利用してスイッチングを行
うものであることから、非常に速い応答速度を示し、高
速の表示素子、あるいはライトバルブとして期待されて
いる。
Recently, Chandani, Takezoe et al. Have proposed a liquid crystal element using a liquid crystal exhibiting antiferroelectricity (hereinafter referred to as "antiferroelectric liquid crystal") (J.
aperture Journal of Applier
d Physics Vol. 27, L729, 1988
page). This antiferroelectric liquid crystal, like the ferroelectric liquid crystal,
A display element is formed by utilizing the refractive index anisotropy and spontaneous polarization of liquid crystal molecules. Also, this antiferroelectric liquid crystal
Generally, in a specific temperature range, chiral smectic C
It has an A phase (SmCA *). In this state, when no electric field is applied, the average optical stable state is in the direction of the normal to the smectic layer. It has three stable states. Since the liquid crystal element using the antiferroelectric liquid crystal performs switching using spontaneous polarization as described above, it exhibits a very fast response speed and a high-speed display element or light valve. It is expected as.

【0009】ところで、このようなカイラルスメクチッ
ク相を呈する液晶(強誘電性液晶、及び反強誘電性液
晶)を利用した液晶素子においては、例えば“強誘電性
液晶の構造と物性(コロナ社、福田敦夫、竹添秀男著、
1990年)に記載されているように、カイラルスメク
チック液晶が2種類のシェブロン構造を呈するためにジ
グザグ状の配向欠陥が発生し、コントラストが著しく低
下してしまうという問題があった。
In a liquid crystal device using a liquid crystal exhibiting such a chiral smectic phase (ferroelectric liquid crystal and antiferroelectric liquid crystal), for example, the structure and physical properties of a ferroelectric liquid crystal (Corona, Fukuda Atsuo, Hideo Takezoe,
(1990), the chiral smectic liquid crystal has two chevron structures, which causes a zigzag alignment defect, resulting in a significant decrease in contrast.

【0010】そこで、このような配向欠陥を防止するこ
とによりコントラストを良好に保つものとして、上記シ
ェブロン構造の替わりに、ブックシェルフ構造或はそれ
に近い層傾き角の小さな構造を用いた液晶素子が提案さ
れている(「次世代液晶ディスプレイと液晶材料;
(株)シーエムシー、福田敦夫編、1992年」)。な
お、“ブックシェルフ或はそれに近い構造”を現出する
液晶材料としては、パーフルオロエーテル側鎖を持つ液
晶性化合物(米国特許 5262082、国際出願特許
WO93/22396、1993年第4回強誘電液晶
国際会議 P46、Marc D.Radcliffe
ら)がある。この液晶は、電場等の外部場を用いなくて
も“ブックシェルフ或はそれに近い構造”を現出でき、
高速、高精細、大面積の液晶素子、表示装置に適してい
る。
In order to prevent such alignment defects and maintain good contrast, a liquid crystal element using a bookshelf structure or a structure having a small layer tilt angle close to the bookshelf structure instead of the chevron structure has been proposed. ("Next-generation liquid crystal displays and liquid crystal materials;
CMC Corporation, edited by Atsuo Fukuda, 1992 ”). As a liquid crystal material exhibiting a “bookshelf or similar structure”, a liquid crystal compound having a perfluoroether side chain (US Pat. No. 5,262,082, International Patent Application WO 93/22396, 1993, 4th ferroelectric liquid crystal) International Conference P46, Marc D. Radcliffe
). This liquid crystal can exhibit a “bookshelf or similar structure” without using an external field such as an electric field.
It is suitable for high-speed, high-definition, large-area liquid crystal elements and display devices.

【0011】このタイプの液晶素子は、特開昭61−2
0930号公報他にも開示されているように、所定距離
離間した位置に配置された一対の透明基板を備えてお
り、これら一対の基板間には液晶を挟持している。そし
て、一方の透明基板には、液晶分子に対して一軸配向特
性を有するような配向制御膜を形成し、他方の透明基板
には、液晶分子に対して非一軸配向特性を有するような
特性や種類等の異なる配向制御膜を形成している。この
液晶素子によれば、液晶の配向を一軸配向処理された基
板側から高秩序に制御することができ、良好な液晶配向
状態を得やすい。
A liquid crystal device of this type is disclosed in
As disclosed in Japanese Patent No. 0930 and others, a pair of transparent substrates are provided at positions separated by a predetermined distance, and a liquid crystal is sandwiched between the pair of substrates. On one transparent substrate, an alignment control film having uniaxial alignment characteristics with respect to liquid crystal molecules is formed. On the other transparent substrate, characteristics such as non-uniaxial alignment characteristics with respect to liquid crystal molecules are formed. Different types of orientation control films are formed. According to this liquid crystal element, the orientation of the liquid crystal can be controlled in a high order from the side of the substrate that has been subjected to the uniaxial orientation treatment, and a favorable liquid crystal alignment state can be easily obtained.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
液晶素子においては、見かけ上、配向状態は良好である
ものの、スイッチングに非対称な特性が出たり、また
は、液晶の良好な双安定性が阻害されることがあり、い
わゆるスイッチングのメモリ性が低減される場合があっ
た。
However, in such a liquid crystal device, although the orientation state is apparently good, asymmetrical characteristics appear in the switching or the good bistability of the liquid crystal is hindered. In some cases, so-called switching memory performance is reduced.

【0013】特にスイッチング特性の対称性は、駆動マ
ージンを広げる為にも重要であり、しかも長時間の駆動
が続いてもスイッチング特性の対称性を保たなくてはな
らない。
In particular, the symmetry of the switching characteristics is important for widening the driving margin, and it is necessary to maintain the symmetry of the switching characteristics even when driving is continued for a long time.

【0014】このほか、特に強誘電性液晶あるいは反強
誘電性液晶を用いた液晶素子では、特に中間調表示を行
う上で、液晶自身が有する自発分極により誘起される反
電場効果が重大な問題となっている。即ち、自発分極に
対応して偏在する内部イオンが電界を形成すると考えら
れる原因により所望の中間調を不安定にし、また、外部
から与える印加電圧に対して光学応答においてヒステリ
シスを生ずる場合がある。これは、「黒状態」または
「白状態」を表示している際の液晶分子の自発分極の向
きに対してそれぞれ、各々の状態を安定化させる向きに
イオンの偏在が起き、この偏在の極性の違いにより、短
い間のリセット(「黒消去」)後に与える電圧Vwを等
しく印加した場合に於ても、前状態(「白」か「黒」)
で液晶部分に印加される電圧が異なるために起こると考
えられている。
In addition, especially in a liquid crystal device using a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal, in performing halftone display, an anti-electric field effect induced by spontaneous polarization of the liquid crystal itself is a serious problem. It has become. That is, a desired halftone may be destabilized due to a reason that the internal ions unevenly distributed in response to the spontaneous polarization form an electric field, and hysteresis may occur in an optical response to an externally applied voltage. This is because ions are localized in a direction that stabilizes each state with respect to the direction of spontaneous polarization of liquid crystal molecules when displaying “black state” or “white state”. Due to this difference, even when the voltage Vw applied after a short reset ("black erasure") is applied equally, the previous state ("white" or "black")
It is thought that this occurs because the voltage applied to the liquid crystal portion differs.

【0015】上記のような反電場効果による極端に不都
合な現象としては、例えば「黒状態」をリセット方向と
して、「白状態」を書き込もうとしても、所望の電圧レ
ベルにおいては、「白状態」がラッチできないものとな
り、「黒状態」に振り戻されしまうといういわゆるスイ
ッチング不良が起きてしまう。この現象は特に中間調を
画素レベルでは必要としない液晶素子においても致命的
な欠陥となってしまう。
As an extremely inconvenient phenomenon due to the above-mentioned anti-electric field effect, for example, when the “black state” is set as the reset direction and the “white state” is written, the “white state” is obtained at a desired voltage level. Cannot be latched, and a so-called switching failure occurs, in which the signal is returned to the “black state”. This phenomenon is a fatal defect even in a liquid crystal element that does not require a halftone at a pixel level.

【0016】上記のような反電場効果への対策として、
例えば特開昭63−121020号公報などにおいて、
強誘電性液晶素子を構成する配向制御膜を低インピーダ
ンス化すること、いわゆる反電場によるスイッチング不
良に対処する方法が開示されている。また、特開平2−
153321号公報においては、配向制御膜を低インピ
ーダンス化するための有機導電性膜の例が多種類にわた
り開示されている。更に特開昭64−49023号公報
においては、低インピーダンス化したショート防止のパ
ッシベーションに薄膜の配向層を形成することが開示さ
れているが、充分な解決がなされていないのが現状であ
る。
As a measure against the above-described anti-electric field effect,
For example, in JP-A-63-12020, etc.,
A method of reducing the impedance of an alignment control film constituting a ferroelectric liquid crystal element, that is, a method of coping with switching failure due to a so-called anti-electric field is disclosed. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In JP-A-153321, many examples of an organic conductive film for lowering the impedance of an alignment control film are disclosed. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-49023 discloses that a thin film orientation layer is formed for passivation for preventing short circuit with reduced impedance, but at present, there is no sufficient solution.

【0017】このように、カイラルスメクチック液晶を
用いた液晶素子の電気光学特性は、配向状態の制御や自
発分極Psに起因して発生する反電場に関して、また前
放置状態に起因して生じる閾値変化、光学応答不安定な
どについて、改善すべき課題を抱えており、この点にお
いては反強誘電性液晶素子も同様の問題がある。
As described above, the electro-optical characteristics of the liquid crystal device using the chiral smectic liquid crystal are controlled by the change of the threshold value caused by the control of the alignment state and the anti-electric field generated by the spontaneous polarization Ps, and the threshold voltage caused by the pre-standing state. However, there are problems to be improved with respect to optical response instability, etc. In this respect, the antiferroelectric liquid crystal element has the same problem.

【0018】本発明は、このような閾値変化や光学応答
不安定を解消し、高速で駆動でき、高コントラスト、か
つ高輝度な液晶素子を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal element which can eliminate such a change in threshold value and unstable optical response, can be driven at high speed, and has high contrast and high brightness.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、対向する一対の基板間に液晶
を挟持し、少なくとも一方の基板が液晶分子に対して一
軸配向特性を示す液晶素子であって、前記一対の基板の
少なくとも一方が、絶縁性の母材中に導電性微粒子を分
散して構成され、前記導電性微粒子の粒径が5〜20n
mであり、該導電性微粒子が複数結合されて短径が5〜
300nmの粒子塊を形成し、かつ、体積抵抗率が1×
105 〜1×1010Ω・cmである膜を有する、ことを
特徴とする液晶素子を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of opposing substrates, and at least one of the substrates has a uniaxial alignment characteristic with respect to liquid crystal molecules. The liquid crystal device shown in the figure, wherein at least one of the pair of substrates is formed by dispersing conductive fine particles in an insulating base material, and the particle diameter of the conductive fine particles is 5 to 20 n.
m, and a plurality of the conductive fine particles are bonded to each other to have a minor axis of 5 to 5.
A 300-nm particle mass is formed and the volume resistivity is 1 ×
A liquid crystal element having a film having a density of 10 5 to 1 × 10 10 Ω · cm is provided.

【0020】好ましくは、本発明の液晶素子では、前記
一対の基板の少なくとも一方が液晶分子に対して一軸配
向特性を有し、他方の基板が液晶分子に対して非一軸配
向特性を有するものであり、少なくとも該非一軸配向特
性を有する基板が前記導電性微粒子が分散されて構成さ
れた膜を有する。
Preferably, in the liquid crystal device of the present invention, at least one of the pair of substrates has a uniaxial alignment characteristic with respect to liquid crystal molecules, and the other substrate has a non-uniaxial alignment characteristic with respect to liquid crystal molecules. At least, the substrate having the non-uniaxial orientation characteristic has a film in which the conductive fine particles are dispersed.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図1乃至図11を参照し
て、本発明の実施の形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0022】本発明の一実施の形態に係る液晶素子で
は、対向する一対の基板間に液晶を挟持し、好ましく
は、一方の基板が液晶分子に対して一軸配向特性を示
し、他方の基板が、液晶分子に対して非一軸配向特性を
示す非一軸配向膜を有している(以下、このように一方
の基板のみが液晶分子に対して一軸配向特性を示す構成
を“非対称構成”とする)。また、前記非一軸配向膜
は、絶縁性の母材中に導電性微粒子を分散して構成さ
れ、前記導電性微粒子の粒径が5〜20nmであり、該
導電性微粒子が複数結合されて短径が5〜300nmの
粒子塊を形成し、かつ、前記非一軸配向膜の体積抵抗率
が1×105 〜1×1010Ω・cmである。また、前記
一方の基板の表面には、液晶分子に対して一軸配向特性
を示す一軸配向膜を形成するようにしてもよい。
In a liquid crystal device according to one embodiment of the present invention, a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates facing each other, and preferably, one substrate exhibits uniaxial alignment characteristics to liquid crystal molecules, and the other substrate exhibits Having a non-uniaxial alignment film exhibiting non-uniaxial alignment characteristics with respect to liquid crystal molecules (hereinafter, a configuration in which only one substrate exhibits uniaxial alignment characteristics with respect to liquid crystal molecules is referred to as an “asymmetric configuration”). ). The non-uniaxially oriented film is formed by dispersing conductive fine particles in an insulating base material. The conductive fine particles have a particle size of 5 to 20 nm. A particle mass having a diameter of 5 to 300 nm is formed, and the non-uniaxially oriented film has a volume resistivity of 1 × 10 5 to 1 × 10 10 Ω · cm. Further, a uniaxial alignment film exhibiting uniaxial alignment characteristics with respect to liquid crystal molecules may be formed on the surface of the one substrate.

【0023】図1は、本発明に係る液晶素子の一実施の
形態を示す断面図である。同図に示す液晶素子1は、所
定距離離間して対向するように配置される一対の基板
2,3を備えており、これらの基板2,3の間には液晶
5が挟持されている。このうち、一方の基板2(以下、
“一軸配向側基板2”とする)の表面には電極9が形成
されており、この電極9を覆うように、液晶分子に対し
て一軸配向特性を示す一軸配向膜(以下、“配向制御
膜”とする)10が形成されている。また、他方の基板
3(以下、“非一軸配向側基板3”とする)の表面には
電極6が形成されており、この電極6を覆うように、液
晶分子に対して非一軸配向特性を示す非一軸配向膜7が
形成されている。少なくとも、かかる非一軸配向膜7が
前述した導電性微粒子が分散されて構成された膜となっ
ている。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the liquid crystal element according to the present invention. The liquid crystal element 1 shown in FIG. 1 includes a pair of substrates 2 and 3 arranged to face each other with a predetermined distance therebetween, and a liquid crystal 5 is sandwiched between the substrates 2 and 3. One of the substrates 2 (hereinafter, referred to as
An electrode 9 is formed on the surface of the “uniaxial alignment side substrate 2”, and a uniaxial alignment film (hereinafter, referred to as an “alignment control film”) exhibiting uniaxial alignment characteristics for liquid crystal molecules so as to cover the electrode 9. 10) are formed. Further, an electrode 6 is formed on the surface of the other substrate 3 (hereinafter, referred to as “non-uniaxial alignment side substrate 3”). The illustrated non-uniaxially oriented film 7 is formed. At least, the non-uniaxially oriented film 7 is a film configured by dispersing the above-described conductive fine particles.

【0024】なお、本明細書における“一軸配向特性”
とは、液晶分子の一軸配向状態(例えば一軸水平配向状
態)を意味する。
It should be noted that "uniaxial orientation characteristics" in this specification
Means a uniaxial alignment state of liquid crystal molecules (for example, a uniaxial horizontal alignment state).

【0025】一軸配向側基板2及び非一軸配向側基板3
は、光を透過させる性質の材料(例えば、ガラス、プラ
スチック)等で形成している。
The uniaxially oriented substrate 2 and the non-uniaxially oriented substrate 3
Is formed of a material having a property of transmitting light (eg, glass or plastic).

【0026】配向制御膜10は、一軸配向処理を施すこ
とによって一軸配向特性を発現するものでも、そのよう
な処理を施さなくとも一軸配向特性を有しているもので
も良い。
The orientation control film 10 may exhibit uniaxial orientation characteristics by performing a uniaxial orientation process, or may have uniaxial orientation characteristics without such a process.

【0027】前者(所定の処理を施すことによって一軸
配向特性を発現するもの)の場合、材料としては、無機
物(一酸化珪素、二酸化珪素、酸化アルミニウム、ジル
コニア、フッ化マグネシウム、酸化セリウム、フッ化セ
リウム、シリコン窒化物、シリコン炭化物、ホウ素窒化
物など)や有機物(ポリビニルアルコール、ポリイミ
ド、ポリイミドアミド、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リエステルイミド、ポリパラキシレン、ポリカーボネー
ト、ポリビニルアセタール、ポリビニルクロライド、ポ
リスチレン、ポリシロキサン、セルロース樹脂、メラミ
ン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂など)を用いれば良
く、このような材料を被膜化する方法としては、これら
の無機物や有機物を溶液状にして直接塗布する方法や、
蒸着方法、並びにスパッタリング方法を用いれば良い。
また、一軸配向処理としては、ビロード、布或は紙等の
繊維状のもので行うラビング処理が好ましい。
In the case of the former (which exhibits uniaxial orientation characteristics by performing a predetermined treatment), the material may be an inorganic substance (silicon monoxide, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconia, magnesium fluoride, cerium oxide, fluoride fluoride). Cerium, silicon nitride, silicon carbide, boron nitride, etc.) and organic substances (polyvinyl alcohol, polyimide, polyimide amide, polyester, polyamide, polyesterimide, polyparaxylene, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polystyrene, polysiloxane, cellulose) Resin, melamine resin, urea resin, acrylic resin, etc.), and as a method of forming a film of such a material, a method of directly applying these inorganic or organic substances in a solution state,
An evaporation method and a sputtering method may be used.
As the uniaxial orientation treatment, a rubbing treatment performed with a fibrous material such as velvet, cloth or paper is preferable.

【0028】また、後者(処理を施さなくとも一軸配向
特性を有しているもの)の具体例としては、シリコン
(Si)の酸化膜や窒化膜を斜方蒸着した場合が挙げら
れる。この場合、斜方蒸着の条件を調整することによ
り、上述したラビング処理を施さなくとも一軸配向特性
を示す。
A specific example of the latter (having uniaxial orientation characteristics without any treatment) is a case where an oxide film or a nitride film of silicon (Si) is obliquely deposited. In this case, by adjusting the conditions of the oblique deposition, a uniaxial orientation characteristic is exhibited without performing the above-described rubbing treatment.

【0029】なお、自発分極Psのスイッチングに伴っ
て発生する反電場の大きさを抑制し、良好なスイッチン
グ性能を有する観点で、配向制御膜10の膜厚は200
Å以下、特に100Å以下が好ましい。
The thickness of the orientation control film 10 is set to 200 from the viewpoint of suppressing the magnitude of the anti-electric field generated with the switching of the spontaneous polarization Ps and having good switching performance.
{}, Particularly preferably 100% or less.

【0030】一軸配向特性を有する配向制御膜10とし
ては、特に好ましくは下式(P)で表される構造単位を
有するポリイミドを用いれば良い。
As the alignment control film 10 having uniaxial alignment characteristics, it is particularly preferable to use a polyimide having a structural unit represented by the following formula (P).

【0031】[0031]

【化3】 また、これらのポリイミドの具体的構造としては、たと
えば以下の繰り返し単位構造が挙げられる。
Embedded image In addition, specific structures of these polyimides include, for example, the following repeating unit structures.

【0032】[0032]

【化4】 Embedded image

【0033】[0033]

【化5】 ところで、電極6,9としては、ITO(インジウム
ティン オキサイド)などの透明導電体が好ましい。ま
た、電極6,9は、図2に示すように、ストライプ形状
のものを一定のピッチで多数形成すると共に、電極6と
電極9とが互いに交差するように形成しても良い。
Embedded image By the way, as the electrodes 6 and 9, ITO (indium) was used.
A transparent conductor such as tin oxide is preferred. Further, as shown in FIG. 2, the electrodes 6 and 9 may be formed in a number of stripes at a constant pitch, and may be formed so that the electrodes 6 and 9 intersect each other.

【0034】次に、本発明で用いる液晶組成物について
説明する。
Next, the liquid crystal composition used in the present invention will be described.

【0035】本発明に用いる液晶5としては、カイラル
スメクチック相を呈する液晶(すなわち、強誘電性を示
す液晶、反強誘電性を示す液晶、又は強誘電性及び反強
誘電性を示す液晶などで、自発分極の作用を駆動に応用
した液晶)が好適であるが、ネマティック液晶などを用
いても良い。
As the liquid crystal 5 used in the present invention, a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase (ie, a liquid crystal exhibiting ferroelectricity, a liquid crystal exhibiting antiferroelectricity, or a liquid crystal exhibiting ferroelectricity and antiferroelectricity) is used. Liquid crystal in which the action of spontaneous polarization is applied to driving) is preferable, but a nematic liquid crystal may be used.

【0036】なお、カイラルスメクチック相を呈する液
晶を用いた場合、その液晶厚は、双安定性を確保する観
点から5μm以下が好ましい。
When a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase is used, the thickness of the liquid crystal is preferably 5 μm or less from the viewpoint of ensuring bistability.

【0037】例えば、カイラルスメクチック相を呈する
液晶(強誘電性を示す液晶もしくは反強誘電性を示す液
晶)としては、相転移系列として、高温側から低温側に
向かって等方相→SmA→SmC*→結晶相となる材料
であって、自発分極が30nC/cm2 (約30℃の温
度中)でチルト角が約24度のものが好ましい。
For example, as a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase (a liquid crystal exhibiting ferroelectricity or a liquid crystal exhibiting antiferroelectricity), a phase transition series isotropic phase → SmA → SmC from high temperature to low temperature. * → It is preferable to use a material that becomes a crystal phase and has a spontaneous polarization of 30 nC / cm 2 (at a temperature of about 30 ° C.) and a tilt angle of about 24 degrees.

【0038】また、本発明の液晶素子において、表示の
際の輝度を向上すべく、液晶がSmC*相をとる際、そ
のスメクチック層が基板に対して垂直に並列するといっ
たブックシェルフ構造、或いは垂直に近いスメクチック
層傾きの構造をとる液晶材料を用いることが好ましい。
かかるスメクチック層構造をとる液晶材料として、例え
ば、中心核にフルオロカーボン末端部分及びハイドロカ
ーボン末端部分が結合した構造であって、スメクチック
相あるいは潜在的スメクチック相を示すフッ素含有液晶
性化合物を含有する液晶組成物が挙げられる。かかるフ
ッ素含有化合物については、具体的には米国特許5,0
82,587号、米国特許5,262,082号、国際
公開WO93/22936号等に記載のフッ素含有化合
物を用いることができる。
Further, in the liquid crystal device of the present invention, in order to improve the luminance at the time of display, when the liquid crystal takes the SmC * phase, the book-shelf structure in which the smectic layer is vertically arranged in parallel with the substrate, or It is preferable to use a liquid crystal material having a structure with a smectic layer inclination close to the above.
As a liquid crystal material having such a smectic layer structure, for example, a liquid crystal composition containing a fluorine-containing liquid crystal compound having a structure in which a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion are bonded to a central nucleus and exhibiting a smectic phase or a potential smectic phase Things. Such fluorine-containing compounds are specifically described in US Pat.
No. 82,587, U.S. Pat. No. 5,262,082, International Publication WO93 / 22936, and the like can be used.

【0039】更に具体的には、当核フッ素含有化合物で
あって、例えば上述したような降温下で等方相→SmA
→SmC*→結晶相といった相転移を示す(特にコレス
テリック相を呈さない)液晶材料が適宜選択され使用さ
れ得る。
More specifically, the compound is a nuclear fluorine-containing compound, and is, for example, an isotropic phase at a temperature lowering as described above → SmA
A liquid crystal material exhibiting a phase transition such as → SmC * → crystal phase (in particular, not exhibiting a cholesteric phase) can be appropriately selected and used.

【0040】本実施の形態によれば、液晶素子(例え
ば、図1に示す態様)を、一方の基板2の片側のみを一
軸配向処理した非対称構成としているため、液晶(特に
強誘電性あるいは反強誘電性液晶)の特にSmAでの温
度領域における配向が、一方の基板2における一軸配向
処理が施された表面からの一軸分子成長として行われ、
SmC*相において良好な配向状態を得ることができ
る。特に、上述したコレステリック相を呈さない液晶を
用いた場合には、降温下でI(等方相)→SmAの相転
移の際に良好に配向制御を行うことにより、均一な配向
状態を実現できる。前記フッ素含有液晶化合物として
は、フルオロカーボン末端部分が、−D1−Cxa2xa
Xで表わされる基、(但し、上記式中xaは1〜20で
あり、Xは−H又は−Fを表わし、D1は、−CO−O
−(CH2ra−、−O−(CH2ra−、−(CH2
ra−、−O−SO2−、−SO2−、−SO2−(CH2
ra−、−O−(CH2ra−O−(CH2rb−、−(C
2ra−N(Cpa2pa+1)−SO2−、又は−(C
2ra−N(Cpa2pa+1)−CO−を表わす。ra及
びrbは、独立に1〜20であり、paは0〜4であ
る。)、或いは、−D2−(Cxb2xb−O)za−Cya
2ya+1で表わされる基、(但し、上記式中xbはそれぞ
れの(Cxb2xb−O)に独立に1〜10であり、ya
は、1〜10であり、zaは1〜10であり、D2は、
−CO−O−Crc2rc、−O−Crc2rc−、−Crc
2rc−、−O−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−
O−SO2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−C
rc2rc−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc
N(Cpb2pb+1)−CO−、単結合から選ばれ、rc
及びrdはそれぞれ独立に1〜20であり、saはそれ
ぞれの(Csa2sa−O)に独立に1〜10であり、t
aは1〜6であり、pbは0〜4である。)であるよう
な化合物を用いることができる。
According to the present embodiment, the liquid crystal element (for example, the mode shown in FIG. 1) has an asymmetric structure in which only one side of one substrate 2 is subjected to uniaxial alignment treatment. The orientation of the (ferroelectric liquid crystal), particularly in the temperature range of SmA, is performed as uniaxial molecular growth from the surface of one of the substrates 2 that has been subjected to the uniaxial orientation treatment,
A good orientation state can be obtained in the SmC * phase. In particular, when a liquid crystal that does not exhibit the cholesteric phase described above is used, a uniform alignment state can be realized by performing good alignment control during the phase transition from I (isotropic phase) to SmA at a reduced temperature. . As the fluorine-containing liquid crystal compound, the terminal portion of the fluorocarbon is -D 1 -C xa F 2xa-
Group represented by X, (provided that the formula xa is 1 to 20, X represents -H or -F, D 1 is, -CO-O
- (CH 2) ra -, - O- (CH 2) ra -, - (CH 2)
ra -, - O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 - (CH 2)
ra -, - O- (CH 2 ) ra -O- (CH 2) rb -, - (C
H 2 ) ra -N (C pa H 2pa + 1 ) -SO 2- or- (C
H 2) ra -N (C pa H 2pa + 1) represents the -CO-. ra and rb are independently 1-20, and pa is 0-4. ), Or, -D 2 - (C xb F 2xb -O) za -C ya F
A group represented by 2ya + 1 , wherein xb is independently 1 to 10 for each (C xb F 2xb -O);
Is 1 to 10, za is 1 to 10, and D 2 is
-CO-O-C rc H 2rc , -O-C rc H 2rc -, - C rc H
2rc -, - O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd -, -
O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C
rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1 ) -SO 2- , -C rc H 2rc-
Selected from N (C pb H 2pb + 1 ) —CO— and a single bond;
And rd are each independently 1 to 20; sa is independently 1 to 10 for each (C sa H 2sa -O);
a is 1 to 6, and pb is 0 to 4. ) Can be used.

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

【0042】[0042]

【化6】 を表わす。Embedded image Represents

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

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

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

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

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

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

【0049】[0049]

【化7】 を表わす。Embedded image Represents

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

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

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

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

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

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

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

【0057】[0057]

【化8】 Embedded image

【0058】[0058]

【化9】 Embedded image

【0059】[0059]

【化10】 Embedded image

【0060】[0060]

【化11】 Embedded image

【0061】[0061]

【化12】 Embedded image

【0062】[0062]

【化13】 Embedded image

【0063】[0063]

【化14】 Embedded image

【0064】[0064]

【化15】 Embedded image

【0065】[0065]

【化16】 Embedded image

【0066】[0066]

【化17】 Embedded image

【0067】[0067]

【化18】 Embedded image

【0068】[0068]

【化19】 上記一般式(II)で表わされる化合物は、国際公開W
O93/22396、特表平7−506368号公報に
記載の方法によって得ることができる。かかる化合物の
具体例を以下に列挙する。
Embedded image The compound represented by the above general formula (II) is disclosed in International Publication W
O93 / 22396 and JP-T-7-506368. Specific examples of such compounds are listed below.

【0069】[0069]

【化20】 Embedded image

【0070】[0070]

【化21】 Embedded image

【0071】[0071]

【化22】 Embedded image

【0072】[0072]

【化23】 Embedded image

【0073】[0073]

【化24】 さらに、液晶組成物において、パーフルオロカーボン鎖
を持たない、いわゆるハイドロカーボンタイプの液晶性
化合物を用いることもできる。その具体例として、以下
の構造のものが挙げられる。
Embedded image Further, in the liquid crystal composition, a so-called hydrocarbon type liquid crystal compound having no perfluorocarbon chain can be used. Specific examples include those having the following structures.

【0074】[0074]

【化25】 Embedded image

【0075】[0075]

【化26】 Embedded image

【0076】[0076]

【化27】 Embedded image

【0077】[0077]

【化28】 Embedded image

【0078】[0078]

【化29】 ここで、前記一般式(II)で表される化合物がフェニル
ピリミジンコアからなる化合物である、ようにしてもよ
い。
Embedded image Here, the compound represented by the general formula (II) may be a compound comprising a phenylpyrimidine core.

【0079】さらに、カイラル化合物の具体例としては
以下の構造のものが挙げられるが、本発明はこれらに限
定されるものではない。
Further, specific examples of the chiral compound include those having the following structures, but the present invention is not limited thereto.

【0080】[0080]

【化30】 Embedded image

【0081】[0081]

【化31】 Embedded image

【0082】[0082]

【化32】 Embedded image

【0083】[0083]

【化33】 Embedded image

【0084】[0084]

【化34】 Embedded image

【0085】[0085]

【化35】 Embedded image

【0086】[0086]

【化36】 Embedded image

【0087】[0087]

【化37】 Embedded image

【0088】[0088]

【表1】 [Table 1]

【0089】[0089]

【表2】 [Table 2]

【0090】[0090]

【表3】 [Table 3]

【0091】[0091]

【表4】 [Table 4]

【0092】[0092]

【表5】 [Table 5]

【0093】[0093]

【化38】 Embedded image

【0094】[0094]

【化39】 Embedded image

【0095】[0095]

【化40】 なお、上述したカイラルスメクチック液晶には、染料や
顔料や酸化防止剤や紫外線吸収剤等の添加物を含有させ
ても良い。
Embedded image The above-mentioned chiral smectic liquid crystal may contain additives such as a dye, a pigment, an antioxidant, and an ultraviolet absorber.

【0096】一方、非一軸配向膜7は、絶縁性材料から
なる母材に、導電性制御不純物が添加された導電性微粒
子を分散させて構成している。この母材としては、Si
Ox,TiOx,ZrOx等の酸化物溶融母材や、シロ
キサンポリマーを用いれば良く、微粒子としては、Zn
O、CdO、ZnCdOxの12族(IUPAC無機化
学命名法による族番号。以下同じ)元素の酸化物、Ge
2 、SnO2 、GeSnOx、TiO2 、ZrO2
TiZrOxの4族、14族元素の酸化物、あるいはS
i、SiCの半導体等を用いればよい。さらに、導電性
制御不純物としては、例えば12族酸化物に対しn型不
純物(ドナー:電子伝導を高める不純物)として13族
元素であるAl、Ga、Inが、p型不純物(アクセプ
ター:ホール伝導を高める不純物)として1、11族元
素であるCu、Ag、Au、Liが用いられる。また、
4、14族酸化物に対してn型不純物として15族元素
であるP、As、Sb、Biが、p型不純物として13
族元素であるB、Al、Ga、Inが用いられる。
On the other hand, the non-uniaxially oriented film 7 is formed by dispersing conductive fine particles to which conductive control impurities are added in a base material made of an insulating material. The base material is Si
An oxide melting base material such as Ox, TiOx, ZrOx, or a siloxane polymer may be used.
O, CdO, ZnCdOx Group 12 oxides (group numbers according to IUPAC inorganic chemical nomenclature; the same applies hereinafter), oxides of Ge
O 2 , SnO 2 , GeSnOx, TiO 2 , ZrO 2 ,
Oxides of Group 4 or 14 elements of TiZrOx, or S
i, a semiconductor of SiC or the like may be used. Further, as the conductivity control impurities, for example, Al, Ga, and In which are Group 13 elements as n-type impurities (donors: impurities that enhance electron conduction) with respect to Group 12 oxides are p-type impurities (acceptors: hole conduction). Cu, Ag, Au, and Li, which are Group 1 and 11 elements, are used as the impurities for enhancing). Also,
P, As, Sb, and Bi, which are Group 15 elements, are used as p-type impurities for Group 4 and 14 oxides as n-type impurities.
Group elements B, Al, Ga, and In are used.

【0097】なお、一軸配向側基板2の表面電位が正の
場合には非一軸配向膜7側にはドナー(n型不純物)を
添加し、負の場合にはアクセプター(p型不純物)を添
加する。また、不純物の添加濃度は、材料の種類及びそ
の結晶化状態(結晶欠陥密度の多寡)によって異なる
が、おおよその目安は材料中の自由電子ないしは自由正
孔の濃度が1×1011〜1×1014/cm3 程度となる
ように設定すれば良い。このとき同時に表面電位は10
0mV程度変えられる。多結晶材料を用いる場合、不純
物の添加効率も考慮して、好ましくは、1×1017〜1
×1020/cm3(母材に対して0.01%〜1%程
度)が実際の添加量となる。不純物添加量に対する表面
電位の変化量は、1桁増やすにともない約50mVに相
当する。
When the surface potential of the uniaxially oriented substrate 2 is positive, a donor (n-type impurity) is added to the non-uniaxially oriented film 7 side, and when the surface potential is negative, an acceptor (p-type impurity) is added. I do. The concentration of the impurity to be added varies depending on the type of the material and the crystallization state (the crystal defect density), but an approximate rule of thumb is that the concentration of free electrons or free holes in the material is 1 × 10 11 to 1 ×. What is necessary is just to set it as about 10 < 14 > / cm < 3 >. At this time, the surface potential is 10
It can be changed by about 0 mV. When a polycrystalline material is used, it is preferably 1 × 10 17 to 1 in consideration of the efficiency of impurity addition.
× 10 20 / cm 3 (about 0.01% to 1% with respect to the base material) is the actual addition amount. The amount of change in the surface potential with respect to the amount of impurity added is equivalent to about 50 mV with an increase of one digit.

【0098】なお、この非一軸配向膜7は、有機溶媒中
に絶縁性微粒子と導電性微粒子とを分散した溶液を塗布
することによって形成すれば良い。ここで、有機溶媒と
しては一般的なものを使用すれば良く、低級アルコー
ル、ケトン類、グリコール類、エーテル類他を挙げるこ
とができる。また、導電性微粒子は粒径が5〜20nm
のものが好ましい。さらに、上述した絶縁性微粒子と導
電性微粒子とは、有機溶媒中に分散されている状態で複
数結合されて、20〜300nmの径の粒子塊を形成す
るように適宜条件を制御して膜を形成する(以下、溶液
中における粒子塊の径を“溶液中の粒子塊径”とす
る)。なお、この溶液中の粒子塊径の最適範囲は絶縁性
微粒子の表面の親水性の度合いによって異なり、親水性
が強い場合には20〜500nmの範囲が望ましく、疎
水性が強い場合には40〜70nmが望ましい。またさ
らに、この導電性微粒子は、膜7が形成された状態でも
複数結合されて、短径(以下、“粒子塊径”とする)が
5〜300nmの粒子塊を形成するようにすると好まし
い。
The non-uniaxially oriented film 7 may be formed by applying a solution in which insulating fine particles and conductive fine particles are dispersed in an organic solvent. Here, general organic solvents may be used, and examples thereof include lower alcohols, ketones, glycols, and ethers. The conductive fine particles have a particle size of 5 to 20 nm.
Are preferred. Further, the insulating fine particles and the conductive fine particles described above are combined with each other while being dispersed in an organic solvent, and the film is formed by appropriately controlling conditions so as to form a particle mass having a diameter of 20 to 300 nm. (Hereinafter, the diameter of the particle mass in the solution is referred to as “the particle mass diameter in the solution”). Note that the optimum range of the particle mass diameter in the solution is different depending on the degree of hydrophilicity of the surface of the insulating fine particles. When the hydrophilicity is strong, the range is preferably 20 to 500 nm, and when the hydrophobicity is strong, 40 to 500 nm. 70 nm is desirable. Further, it is preferable that a plurality of the conductive fine particles be combined even in a state where the film 7 is formed, so as to form a particle lump having a short diameter (hereinafter, referred to as “particle lump diameter”) of 5 to 300 nm.

【0099】また、この膜7の体積抵抗率は1×105
〜1×1010Ω・cmとしている。
The volume resistivity of the film 7 is 1 × 10 5
11 × 10 10 Ω · cm.

【0100】次に、上述した液晶素子1を用いて液晶表
示装置30を構成した場合について、図3及び図4を参
照して簡単に説明する。
Next, a brief description will be given of a case where the liquid crystal display device 30 is configured by using the above-described liquid crystal element 1, with reference to FIGS.

【0101】図3は、液晶表示装置の全体構成を示すブ
ロック図であるが、この図に示すように、液晶素子1に
は情報線駆動回路405や走査線駆動回路404が接続
されており、これらの回路404,405には、駆動制
御回路411及びグラフィックコントローラ402が順
に接続されている。このうち、グラフィックコントロー
ラ402は、GCPU(中央演算処理装置)412、ホ
ストCPU413並びにVRAM414を有しており、
画像情報の管理や通信を司っている。また、GCPU4
12から駆動制御回路411へは画像情報やSYNC信
号が送信されるが、この画像情報は、図4に示すよう
に、走査線アドレス情報や表示情報からなっている。こ
のうち、走査線アドレス情報は走査線駆動回路404へ
送られ、表示情報は情報線駆動回路405へ送られるよ
うになっている。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the liquid crystal display device. As shown in FIG. 3, an information line driving circuit 405 and a scanning line driving circuit 404 are connected to the liquid crystal element 1. The drive control circuit 411 and the graphic controller 402 are sequentially connected to these circuits 404 and 405. The graphic controller 402 includes a GCPU (Central Processing Unit) 412, a host CPU 413, and a VRAM 414,
Manages image information and communicates. GCPU4
Image information and a SYNC signal are transmitted from the drive control circuit 12 to the drive control circuit 411. As shown in FIG. 4, the image information includes scanning line address information and display information. The scanning line address information is sent to the scanning line driving circuit 404, and the display information is sent to the information line driving circuit 405.

【0102】さらに、走査線駆動回路404は、走査線
アドレス情報によって決まる電極9に走査信号を印加す
るようになっており、また情報線駆動回路405は情報
信号を印加するようになっている。なお、液晶素子1の
裏面には光源(不図示)が配置されていて、この光源に
よって液晶素子1を照明するようになっている。
Further, the scanning line driving circuit 404 applies a scanning signal to the electrode 9 determined by scanning line address information, and the information line driving circuit 405 applies an information signal. Note that a light source (not shown) is disposed on the back surface of the liquid crystal element 1, and the light source illuminates the liquid crystal element 1.

【0103】液晶素子1が上述のように良好なスイッチ
ング特性を有することから、図3に示す液晶表示装置3
0は、優れた駆動特性を発揮し、高精細、高速、大面積
の表示装置となる。
Since the liquid crystal element 1 has good switching characteristics as described above, the liquid crystal display device 3 shown in FIG.
No. 0 exhibits excellent driving characteristics, and becomes a high-definition, high-speed, large-area display device.

【0104】一方、液晶素子1の駆動法としては、例え
ば特開昭59−193426号公報、特開昭59−19
3427号公報、特開昭60−156046号公報、特
開昭60−156047号公報などに開示された駆動法
を適用すればよい。以下、液晶素子1の駆動法につい
て、図5を参照して説明する。
On the other hand, as a driving method of the liquid crystal element 1, for example, JP-A-59-193426 and JP-A-59-19
The driving method disclosed in Japanese Patent No. 3427, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-156046, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-156047 or the like may be applied. Hereinafter, a driving method of the liquid crystal element 1 will be described with reference to FIG.

【0105】図5は、電極に印加する各信号の波形を示
す波形図である。ここで、図5中に符号SS で示す信号
は、選択された走査線に印加する選択走査波形を示して
おり、符号SN で示す信号は、選択されていない非選択
走査波形を示している。また、符号IS で示す信号は、
選択された情報線に印加する選択情報信号(黒)を示し
ており、符号IN で示す信号は、選択されていない情報
線に印加する非選択情報信号(白)を示している。さら
に、符号“IS −SS ”及び“IN −SS ”は、選択さ
れた走査線上の画素に印加される電圧波形を示してお
り、符号“IS −SS ”に示す電圧が印加された画素は
黒の表示状態をとり、符号“IN −SS ”に示す電圧が
印加された画素は白の表示状態をとるようになってい
る。
FIG. 5 is a waveform diagram showing the waveform of each signal applied to the electrode. The signal indicated by reference numeral S S in FIG. 5 shows a selection scan waveform applied to the selected scanning line, a signal indicated by reference numeral S N is shown a non-selection scanning waveform that is not selected I have. The signal indicated by symbol I S is
Indicates the selection information signal (black) to be applied to the selected information lines, a signal indicated at I N is shown a non-selection data signal to be applied to the information line which is not selected (white). Further, reference numeral "I S -S S" and "I N -S S" indicates a voltage waveform applied to the pixel on a selected scanning line, the voltage indicated by reference numeral "I S -S S" the applied pixel takes a black display state, the code "I N -S S" pixels to which the voltage is applied as shown in the expects a display state of white.

【0106】ここで、液晶素子1の駆動例について図6
及び図7を参照して具体的に説明する。
Here, a driving example of the liquid crystal element 1 is shown in FIG.
This will be specifically described with reference to FIG.

【0107】いま、6個の画素に、図6に示すような表
示を行わせる場合を考える。なお、これらの画素を構成
する情報線を符号I1 ,I2 で示し、走査線を符号S
1 ,S2 ,S3 で示すものとする。
Now, let us consider a case where a display as shown in FIG. 6 is performed on six pixels. The information lines constituting these pixels are indicated by reference numerals I 1 and I 2 , and the scanning lines are indicated by reference characters S
Shall be indicated by 1, S 2, S 3.

【0108】図7は、図6に示す表示を行うための駆動
信号の波形を示す波形図であるが、図6に示す表示を行
うためには、 * 3本の走査線S1 ,S2 ,S3 には図示の順序で選
択走査信号SS を印加し、 * 走査線S1 に選択走査信号SS を印加しているとき
に、情報線I1 には非選択情報信号IN を印加すると共
に、情報線I2 には選択情報信号IS を印加し、 * 走査線S2 に選択走査信号SS を印加しているとき
に、情報線I1 及び情報線I2 には非選択情報信号IN
を共に印加し、 * 走査線S3 に選択走査信号SS を印加しているとき
に、情報線I1 及び情報線I2 には選択情報信号IS
共に印加すれば良い。
FIG. 7 is a waveform diagram showing the waveform of the drive signal for performing the display shown in FIG. 6. In order to perform the display shown in FIG. 6, * 3 scanning lines S 1 and S 2 are used. , applies a selection scan signal S S in the order shown in S 3, * when the scan lines S 1 applies a selection scan signal S S, the information lines I 1 unselected information signal I N At the same time, the selection information signal I S is applied to the information line I 2. * When the selection scanning signal S S is applied to the scanning line S 2 , the information lines I 1 and I 2 are not applied. Selection information signal I N
*, While the selection scanning signal S S is being applied to the scanning line S 3 , the selection information signal I S may be applied to both the information line I 1 and the information line I 2 .

【0109】ところで、図5に示す走査信号SS は、リ
セットパルス(パルス巾t1 )と書き込みパルス(パル
ス巾t2 )とからなるが、t1 =2t2 (すなわち、t
2 =Δtとした場合にt1 =2Δt)となるようにして
いる。なお、リセットパルスによって前表示状態がリセ
ットされる(本駆動例では白表示状態にリセットされ
る)ようになっている。
The scanning signal S S shown in FIG. 5 includes a reset pulse (pulse width t 1 ) and a write pulse (pulse width t 2 ), and t 1 = 2t 2 (that is, t 1 = 2t 2 ).
When 2 = Δt, t 1 = 2Δt). The previous display state is reset by a reset pulse (in this driving example, the white display state is reset).

【0110】なお、駆動波形の各パラメータ(VS 、V
I 、並びに△tの値)は使用する液晶材料のスイッチン
グ特性によって決定される。
The parameters of the drive waveform (V S , V S
I and Δt) are determined by the switching characteristics of the liquid crystal material used.

【0111】図8は、バイアス比VI /(VI +VS
を一定に保ちながら駆動電圧(VS+VI )を変化させ
たときの、駆動電圧(VS +VI )と透過率Tとの関係
(すなわち、V−T特性)を示す図である。ここでは、
Δt=50μsec、バイアス比VI /(VI +VS
は固定している。
FIG. 8 shows the bias ratio V I / (V I + V S )
When the varying drive voltage (V S + V I) being kept constant, the relation between the driving voltage (V S + V I) and the transmittance T (i.e., V-T characteristic). FIG. here,
Δt = 50 μsec, bias ratio V I / (V I + V S )
Is fixed.

【0112】そして、図8の右側は、前表示状態が黒の
画素に“IN −SS の波形(図5参照)”を印加した場
合のV−T特性を示しており、 0 ≦VS +VI ≦V2 ;白リセットがされず、黒
(前表示状態)が保持される範囲 V2 ≦VS +VI ≦V3 ;黒(前表示状態)が白リ
セットされ、かつ、白保持される範囲 V3 ≦VS +VI ;黒(前表示状態)が白リ
セットされ、白保持されない範囲 であることを示している。
[0112] Then, the right side of Figure 8 prior to display status indicated V-T characteristic in the case of applying the "waveform I N -S S (see FIG. 5)" in the black pixels, 0 ≦ V S + V I ≦ V 2; not white reset, black (pre display state) range is held V 2 ≦ V S + V I ≦ V 3; black (prior display state) is white reset, and white holding V 3 ≦ V S + V I ; black (previous display state) is reset to white and is not retained in white.

【0113】また、図8の左側は、前表示状態が白の画
素に“IS −SS の波形(図5参照)”を印加した場合
のV−T特性を示しており、 0 ≦VS +VI ≦V1 ;白(前表示状態)が保持
される範囲 V1 ≦VS +VI ;白(前表示状態)がリセ
ットされ、黒書き込みがされる範囲 であることを示している。なお、上述したV1 を“実駆
動閾値電圧”と呼ぶ。
[0113] Further, the left side of Figure 8 prior to display status indicated V-T characteristic in the case of applying the "waveform (see FIG. 5) of the I S -S S" to the pixels of the white, 0 ≦ V S + V I ≦ V 1; white (before display state) range is held V 1 ≦ V S + V I ; white (before display state) is reset, indicating a range of black writing is. Incidentally, the V 1 described above is referred to as "actual driving threshold voltage".

【0114】つまり、上記〜をまとめると、IN
S の波形を印加した場合に適正に白書き込み(白保
持)が行なわれ(上記参照))、かつ、IS −SS
波形を印加した場合に適正に黒書き込みが行われる(上
記参照)ようにするためには、V2 <V1 <V3 のと
き、 V1 ≦VS +VI ≦V3 でなければならない。
That is, when the above-mentioned items are summarized, I N
When the S S waveform is applied, white writing (white holding) is performed properly (see above), and when the I S -S S waveform is applied, black writing is performed properly (see above). ), V 1 ≦ V S + V I ≦ V 3 when V 2 <V 1 <V 3 .

【0115】ここで、V3 (以下、“クロストーク電
圧”と呼ぶ)は、図5に示す波形“IN −SS ”のVB 1
によって黒書き込みが行われてしまう電圧値(上記参
照)であって、カイラルスメクチック液晶素子を駆動す
る場合一般的に存在すると言ってよい。そして、このク
ロストーク電圧V3 が大きい方が、駆動の上から好まし
い。
[0115] Here, V 3 (hereinafter, referred to as "cross-talk voltage") is, V B 1 of the waveform "I N -S S" shown in FIG. 5
Is a voltage value (see above) at which black writing is performed, and it can be said that the voltage value generally exists when a chiral smectic liquid crystal element is driven. Then, the person crosstalk voltage V 3 is large, preferably from the top of the drive.

【0116】なお、このクロストーク電圧V3 を大きく
するにはバイアス比を大きくすれば良いが、バイアス比
を増すことは情報信号の振幅を大きくすることを意味
し、画質的にはちらつきの増大、コントラストの低下を
招き好ましくない。我々の検討でバイアス比1/3〜1
/4程度が実用的であった。
[0116] Incidentally, it is sufficient to increase the bias ratio to increase the cross-talk voltage V 3, increasing the bias ratio corresponds to a large amplitude of a data signal, an increase in flickering in image quality This leads to a decrease in contrast, which is not preferable. According to our study, the bias ratio is 1/3 to 1
About / 4 was practical.

【0117】いま、△V(以下、“電圧マージンパラメ
ータと呼ぶ”)を、 △V=(V3 −V1 )/(V3 +V1 ) と定義すると、この電圧マージンパラメータ△Vは、マ
トリクス駆動可能な電圧幅のパラメータとなり、このパ
ラメータ△Vは大きい程良く、このパラメータΔVは液
晶材料のスイッチング特性及び素子構成に強く依存す
る。
Now, if ΔV (hereinafter referred to as “voltage margin parameter”) is defined as ΔV = (V 3 −V 1 ) / (V 3 + V 1 ), this voltage margin parameter ΔV becomes This is a parameter of the drivable voltage width. The larger the parameter ΔV, the better, and the parameter ΔV strongly depends on the switching characteristics and the element configuration of the liquid crystal material.

【0118】なお、以上においては、電圧を変化させる
ことによって液晶のスイッチングを行っているが、電圧
を一定の状態で電圧印加時間Δtを変化させることによ
って該スイッチングを行うようにしてもよい。その場合
には、 M2=(Δt2 −Δt1 )/(Δt2 +Δt1 ) ここで、Δt1 (電圧印加時間閾値)は、上記実駆動閾
値電圧V1 に相当するもの、Δt2 (電圧印加時間クロ
ストーク値)は、上記クロストーク電圧V3 に相当する
もの。で定義する電圧印加時間マージンパラメータ(M
2)は、大きい程良い。
In the above description, the switching of the liquid crystal is performed by changing the voltage. However, the switching may be performed by changing the voltage application time Δt while keeping the voltage constant. In this case, M2 = (Δt 2 −Δt 1 ) / (Δt 2 + Δt 1 ) Here, Δt 1 (voltage application time threshold) corresponds to the actual drive threshold voltage V 1 , and Δt 2 (voltage application time crosstalk value) is equivalent to the cross-talk voltage V 3. Voltage application time margin parameter (M
2), the larger the better.

【0119】なお、上記電圧マージンパラメータ△V並
びに電圧印加時間マージンパラメータM2は、液晶素子
に固有のものであって、液晶材料や液晶素子の構成に応
じて異なる。また、これらのパラメータ△V,M2は、
環境温度に応じて変化する。したがって、液晶素子の駆
動条件は、液晶材料、液晶素子の構成、環境温度に応じ
て最適化する必要がある。
The voltage margin parameter ΔV and the voltage application time margin parameter M2 are specific to the liquid crystal element, and differ depending on the liquid crystal material and the configuration of the liquid crystal element. Also, these parameters , V, M2 are
It changes according to the environmental temperature. Therefore, it is necessary to optimize the driving conditions of the liquid crystal element according to the liquid crystal material, the configuration of the liquid crystal element, and the environmental temperature.

【0120】以下、本実施の形態の効果について説明す
る。
Hereinafter, effects of the present embodiment will be described.

【0121】一般に、一方の基板における膜(例えば、
図1に示す構造では非一軸配向膜7)の表面電位が標準
値に対して変動すると、液晶素子の光学応答の閾値にズ
レが発生する。この表面電位は、膜物性である仕事関数
と電子親和力とによって決まるものであって、これらの
物性値は、一般に膜の化学的組成で与えられるため、表
面電位を連続的に、しかも簡単に制御することは難し
い。
In general, a film on one substrate (for example,
In the structure shown in FIG. 1, when the surface potential of the non-uniaxial alignment film 7) changes from a standard value, a shift occurs in the threshold value of the optical response of the liquid crystal element. The surface potential is determined by the work function and the electron affinity, which are physical properties of the film. Since these physical properties are generally given by the chemical composition of the film, the surface potential is continuously and easily controlled. Difficult to do.

【0122】図9は、導電性微粒子としてSnO2 を用
いると共に、絶縁性材料としてSiO2 を用いた場合に
おいて、材料の代表的パラメータである光学的禁制帯幅
goptと導電性微粒子の添加率との関係を、導電性微粒
子(SnO2 )の粒径をパラメータとして表したもので
ある。この図より、導電性微粒子の粒径が5〜20nm
の範囲では、該微粒子の添加率が増えれば光学的禁制帯
幅Egoptは連続的に低下するが、導電性微粒子の粒径が
5nmより小さい3nmでは、導電性微粒子の添加率を
変化させても導電性の特性がほとんど現れず、逆に、導
電性微粒子の粒径が20nmよりも大きければ光学的禁
制帯幅Egoptの変化は不連続となることが理解できる。
FIG. 9 shows the optical forbidden band width E gopt , which is a typical parameter of the material, and the addition rate of the conductive fine particles when SnO 2 is used as the conductive fine particles and SiO 2 is used as the insulating material. Is expressed using the particle size of the conductive fine particles (SnO 2 ) as a parameter. According to this figure, the particle size of the conductive fine particles is 5 to 20 nm.
In the range, the optical forbidden band width E gopt decreases continuously when the addition rate of the fine particles increases, but when the particle diameter of the conductive fine particles is 3 nm smaller than 5 nm, the addition rate of the conductive fine particles is changed. Also, it can be understood that the conductivity characteristic hardly appears, and conversely, if the particle size of the conductive fine particles is larger than 20 nm, the change of the optical bandgap E gopt becomes discontinuous.

【0123】本実施の形態によれば、導電性微粒子の粒
径を5〜20nmの範囲にしているため、その微粒子の
添加率を変化させることにより膜7の物性(光学的禁制
帯幅Egopt等)を連続的に変化させることができる。
According to the present embodiment, since the particle size of the conductive fine particles is in the range of 5 to 20 nm, the physical properties of the film 7 (optical forbidden band width E gopt) can be changed by changing the addition rate of the fine particles. Etc.) can be varied continuously.

【0124】一方、導電性微粒子を絶縁性の母材中にて
結合させて導電性微粒子による塊を形成すると共に、こ
の導電性微粒子の繋がり方(すなわち、微粒子同士の接
触状態や粒子塊径)を制御することにより、膜7の抵抗
値や表面電位の値を連続的に、かつ容易に制御できる。
つまり、導電性微粒子の含有量が同じであっても、導電
製微粒子の繋がりがしっかり密に行われれば導電性微粒
子の物性が強く現れて膜7の抵抗値を低くでき、逆に、
導電性微粒子の繋がりが弱く疎になれば絶縁性の母材の
物性が現れて、膜7の抵抗値を高くできる。
On the other hand, the conductive fine particles are bonded in the insulating base material to form a lump of the conductive fine particles, and the connection of the conductive fine particles (that is, the contact state between the fine particles and the particle lump diameter). , The resistance value and the surface potential value of the film 7 can be controlled continuously and easily.
That is, even if the content of the conductive fine particles is the same, if the connection of the conductive fine particles is performed firmly and densely, the physical properties of the conductive fine particles appear strongly, and the resistance value of the film 7 can be reduced.
If the connection of the conductive fine particles is weak and sparse, the physical properties of the insulating base material appear, and the resistance value of the film 7 can be increased.

【0125】ここで、図10は、液晶素子の上下の電極
間に印加した電圧を変化させた場合における該電圧と光
透過率との関係(V―T特性)を示したものであり、同
図に示す矢印の行きと帰りの違いはヒステリシスと呼ば
れる量で、理想的には「0」となることが望ましいが、
実用上は駆動電圧の5%以下程度であれば良い。また、
図11は、この閾値電圧のズレΔVと粒子塊径rとの関
係を示した図であるが、この図に明らかなように、粒子
塊径が300nmを越えるとズレ電圧ΔVが3Vを越え
てしまい、事実上素子としての制御はできなくなる。ま
た、膜7の表面の凹凸が大きくなり、液晶分子の配向性
が悪くなるという問題も生ずる。
FIG. 10 shows the relationship (VT characteristic) between the voltage and the light transmittance when the voltage applied between the upper and lower electrodes of the liquid crystal element is changed. The difference between the going and returning of the arrow shown in the figure is an amount called hysteresis, and ideally it is desirable to be "0",
In practice, it is sufficient that the driving voltage is about 5% or less. Also,
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the deviation ΔV of the threshold voltage and the particle lump diameter r. As is apparent from this figure, when the particle lump diameter exceeds 300 nm, the deviation voltage ΔV exceeds 3 V. In effect, control as an element cannot be performed. Further, there is also a problem that the unevenness of the surface of the film 7 becomes large, and the alignment of the liquid crystal molecules is deteriorated.

【0126】しかし、本実施の形態によれば、導電性微
粒子が結合されて形成された粒子塊径が5〜300nm
の範囲であって300nmを超えないため、ズレ電圧Δ
Vが3V以下となり、駆動制御が可能で、配向性の劣化
という問題も無い。
However, according to the present embodiment, the particle mass formed by bonding the conductive fine particles has a diameter of 5 to 300 nm.
And does not exceed 300 nm, the deviation voltage Δ
V becomes 3 V or less, drive control is possible, and there is no problem of deterioration of orientation.

【0127】また、本実施の形態においては、膜7の形
成を、有機溶媒中に絶縁性微粒子と導電性微粒子とを分
散した溶液を塗布することによって行うと共に、これら
絶縁性微粒子と導電性微粒子は、有機溶媒中に分散され
ている状態で20〜300nmの径の粒子塊を形成する
ようにしているため、上記液晶素子の閾値の制御をより
容易にできる。
In this embodiment, the film 7 is formed by applying a solution in which insulating fine particles and conductive fine particles are dispersed in an organic solvent. Are formed so as to form a particle mass having a diameter of 20 to 300 nm in a state of being dispersed in an organic solvent, so that the threshold value of the liquid crystal element can be more easily controlled.

【0128】そして、本実施の形態によれば、自発分極
Psに起因して発生する反電場に関して、また前放置状
態に起因して生じる閾値変化、光学不安定などが改善さ
れた液晶素子を得ることができ、高速駆動が可能で、高
コントラスト、かつ高輝度な液晶素子を得ることができ
る。
According to the present embodiment, a liquid crystal element is obtained in which the reversal electric field generated due to spontaneous polarization Ps and the threshold change, optical instability, etc., caused due to the state of being left untreated are improved. Thus, a liquid crystal element which can be driven at high speed, has high contrast, and has high luminance can be obtained.

【0129】[0129]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に沿って更に
詳細に説明する。 (実施例1)本実施例においては、図1に示す素子構造
における非一軸配向膜7の形成方法等が相違する2種類
の液晶素子(以下、“液晶素子1A”並びに“液晶素子
1B”とする)を作成して、これら2種類の液晶素子1
A,1Bの特性を比較した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to specific embodiments. (Embodiment 1) In this embodiment, two types of liquid crystal elements (hereinafter referred to as "liquid crystal element 1A" and "liquid crystal element 1B") having different methods of forming the non-uniaxial alignment film 7 in the element structure shown in FIG. ) To create these two types of liquid crystal elements 1
The characteristics of A and 1B were compared.

【0130】まず、液晶素子1A,1Bの構造について
説明する。
First, the structure of the liquid crystal elements 1A and 1B will be described.

【0131】液晶素子1A,1Bの具体的構造は、図1
に示す液晶素子1と同様である。すなわち、液晶素子1
A,1Bは、所定距離だけ離間した位置に配置される一
軸配向側基板2及び非一軸配向側基板3を備えており、
これらの基板2,3の間には液晶5が挟持されている。
また、一軸配向側基板2の表面には電極9や配向制御膜
10が形成されており、配向制御膜10には、液晶5を
一軸配向させるべく処理がなされている。さらに、非一
軸配向側基板3の表面には電極6や膜7が形成されてお
り、液晶分子に対して非一軸配向特性を示すようになっ
ている。
The specific structure of the liquid crystal elements 1A and 1B is shown in FIG.
Is the same as the liquid crystal element 1 shown in FIG. That is, the liquid crystal element 1
A and 1B each include a uniaxially oriented substrate 2 and a non-uniaxially oriented substrate 3 which are arranged at positions separated by a predetermined distance.
A liquid crystal 5 is sandwiched between these substrates 2 and 3.
Further, an electrode 9 and an alignment control film 10 are formed on the surface of the uniaxial alignment side substrate 2, and the alignment control film 10 is treated to uniaxially align the liquid crystal 5. Further, an electrode 6 and a film 7 are formed on the surface of the non-uniaxial alignment side substrate 3 so as to exhibit non-uniaxial alignment characteristics with respect to liquid crystal molecules.

【0132】次に、液晶素子1Aの製造方法について説
明する。
Next, a method for manufacturing the liquid crystal element 1A will be described.

【0133】まず、一般的なDCスパッタ装置とITO
(インジウム ティン オキサイド)のターゲットとを
用い、基板2,3の表面にITO膜をスパッタリング形
成した。なお、このスパッタリングにおいては、スパッ
タ装置のパワーを1W/cm2 とし、スパッタガスには
ArとO2 の混合ガス(Ar:90SCCM,O2 :1
0SCCM)を用い、放電時間を2.5分間として、I
TO膜の膜厚が700Åになるようにした。そして、こ
のITO膜を、通常の湿式エッチング法によって所望の
形状にパターニングし、電極6,9を作成した。
First, a general DC sputtering apparatus and an ITO
An ITO film was formed on the surfaces of the substrates 2 and 3 by sputtering using a target of (indium tin oxide). In this sputtering, the power of the sputtering apparatus was set to 1 W / cm 2, and a mixed gas of Ar and O 2 (Ar: 90 SCCM, O 2 : 1) was used as a sputtering gas.
0SCCM) and the discharge time is 2.5 minutes,
The thickness of the TO film was set to 700 °. Then, the ITO film was patterned into a desired shape by a normal wet etching method, and electrodes 6 and 9 were formed.

【0134】次に、一方の基板(一軸配向側基板)2の
表面には、下記構造式のポリイミドをNMP,nBCの
混合液(2:1)で0.8wt%に希釈した溶液を、3
000rpm,20秒の条件でスピンコートし、これを
200℃で60分間焼成して、厚さ50Åの配向制御膜
(ポリイミド膜)10を形成した。その後、この配向制
御膜10に、回転数1000rpm、押し込み量0.4
mm、送りスピード10mm/sec、片方向4回のラ
ビング処理を施した。
Next, a solution obtained by diluting a polyimide of the following structural formula to a concentration of 0.8 wt% with a mixed solution of NMP and nBC (2: 1) was applied to the surface of one substrate (uniaxially oriented substrate) 3.
Spin coating was performed at 2,000 rpm for 20 seconds, and the resultant was baked at 200 ° C. for 60 minutes to form a 50 ° -thick alignment control film (polyimide film) 10. Then, the rotation speed is set to 1000 rpm and the indentation amount is set to 0.4.
rubbing treatment was performed four times in one direction at a feed speed of 10 mm / sec.

【0135】[0135]

【化41】 また、他方の基板(非一軸配向側基板)3の表面には、
溶液(SiOxの重合体からなるシリコン酸化物と、粒
径が約10nmのSnOxの酸化物超微粒子とをエタノ
ール中に分散した溶液)を、1000rpm,10秒の
条件でスピンコートした。この際、溶液は機械的分散時
間を長くし、溶液中の粒子塊径が約30nmとなったも
のを用いた。これを200℃で60分間焼成して、厚さ
1500Åの膜7を形成した。
Embedded image In addition, the surface of the other substrate (non-uniaxially oriented side substrate) 3 has
A solution (a solution in which silicon oxide composed of a polymer of SiOx and ultrafine particles of oxide of SnOx having a particle size of about 10 nm were dispersed in ethanol) was spin-coated at 1000 rpm for 10 seconds. At this time, the solution used had a longer mechanical dispersion time and had a particle mass diameter of about 30 nm in the solution. This was baked at 200 ° C. for 60 minutes to form a film 7 having a thickness of 1500 °.

【0136】次に、一軸処理側基板2の配向制御膜10
表面には、2.2μm径のSiO2微粒子を含有させた
溶液をスピンコート法によって塗布し、これを加熱し
て、SiO2 微粒子を配向制御膜10の表面に分散固着
させた。さらに、トレパール粒子(東レ製、粒径約5μ
mの接着粒子)を含有させた溶液をスピンコート法によ
って塗布し、同じく加熱してトレパール粒子を分散固着
させた。
Next, the orientation control film 10 of the uniaxial processing side substrate 2
A solution containing 2.2 μm-diameter SiO 2 fine particles was applied to the surface by spin coating, and heated to disperse and fix the SiO 2 fine particles on the surface of the orientation control film 10. Further, Trepearl particles (Toray, particle size about 5μ)
The solution containing the adhesive particles (m) was applied by a spin coating method, and heated again to disperse and fix the trepearl particles.

【0137】また、印刷機を用いて、非一軸処理側基板
3の所望の位置にシール剤を塗布し、これを90℃で5
分間プリベークした。
Further, using a printing machine, a sealant is applied to a desired position of the substrate 3 on the non-uniaxial processing side.
Prebaked for minutes.

【0138】さらに、基板2と基板3とを、プレス機を
用いて50gf/cm2 の圧力で圧着し、同じ圧力をエ
アークッションにて加えた状態で、110℃、90分間
の加熱を行ない、シール剤を硬化させ、これら2枚の基
板2,3を貼り合わせた。
Further, the substrate 2 and the substrate 3 were pressed with a press machine at a pressure of 50 gf / cm 2 and heated at 110 ° C. for 90 minutes while applying the same pressure with an air cushion. The sealant was cured, and the two substrates 2 and 3 were bonded together.

【0139】このあと上記作業でできあがった空素子
を、通常のロードロック式の真空室内に入れ、1×10
-5Torrまで真空引きしたあと、1×10-2Torr
の真空中で95℃に加熱した液晶貯留槽に注入口をつけ
るように浸し、液晶を空素子内に注入した。
Thereafter, the empty element formed in the above operation is placed in a normal load-lock type vacuum chamber, and the empty element is placed in a 1 × 10 5
After evacuating to -5 Torr, 1 × 10 -2 Torr
The liquid crystal was heated to 95 ° C. in a vacuum and immersed so as to have an injection port, and the liquid crystal was injected into the empty element.

【0140】次に、液晶素子1Bの製造方法について説
明する。
Next, a method for manufacturing the liquid crystal element 1B will be described.

【0141】基板2,3の表面には、上述と同様の方法
で電極6,9を形成した。また、一方の基板(一軸配向
側基板)2の表面には、上述と同様の方法で配向制御膜
(ポリイミド膜)10を形成すると共に、その配向制御
膜10の表面にはラビング処理を施した。
The electrodes 6 and 9 were formed on the surfaces of the substrates 2 and 3 in the same manner as described above. An orientation control film (polyimide film) 10 was formed on the surface of one substrate (uniaxial orientation side substrate) 2 in the same manner as described above, and the surface of the orientation control film 10 was subjected to a rubbing treatment. .

【0142】次に、他方の基板(非一軸配向側基板)3
の表面には、液晶素子1Aと同じ溶液(SiOxの重合
体からなるシリコン酸化物と、粒径が約10nmのSn
Oxの酸化物超微粒子とをエタノール中に分散した溶
液)を、1000rpm,10秒の条件でスピンコート
した。この際、溶液の機械的分散時間を標準としたた
め、溶液中の粒子塊径が約60nmであった。これを2
00℃で60分間焼成して、厚さ1500Åの膜7を形
成した。
Next, the other substrate (non-uniaxially oriented side substrate) 3
Is coated with the same solution as the liquid crystal element 1A (silicon oxide made of a polymer of SiOx and Sn having a particle size of about 10 nm).
A solution of Ox oxide ultrafine particles dispersed in ethanol) was spin-coated at 1000 rpm for 10 seconds. At this time, since the mechanical dispersion time of the solution was set as a standard, the particle mass diameter in the solution was about 60 nm. This is 2
The resultant was baked at 00 ° C. for 60 minutes to form a film 7 having a thickness of 1500 °.

【0143】さらに、上述と同様の方法で、SiO2
粒子並びにトレパール粒子の分散固着、及びシール剤の
塗布等を行った後に、2枚の基板2,3を貼り合わせ、
液晶注入を行った。
Further, in the same manner as described above, after dispersing and fixing the SiO 2 fine particles and trepearl particles, applying a sealing agent, and the like, the two substrates 2 and 3 are bonded together.
Liquid crystal injection was performed.

【0144】尚、上記素子における他方の基板(非一軸
配向側基板)について膜の抵抗値(体積抵抗)を測定し
た(実際には測定用のサンプルを別途作製して測定)。
The resistance value (volume resistance) of the film was measured for the other substrate (non-uniaxially oriented substrate) in the device (actually, a sample for measurement was separately prepared and measured).

【0145】次に、膜7等の膜の抵抗値を測定する手段
について、図12及び図13を参照して説明する。
Next, means for measuring the resistance of a film such as the film 7 will be described with reference to FIGS.

【0146】図12は、膜の膜厚方向における抵抗値を
測定するための系を示した図であり、符号20は、測定
対象の膜であり、電極21と電極22との間に電流を流
して測定を行うものである。ここで、一方の電極21
は、Alからなる直径1mmφの電極であり、他方の電
極22は、ITOからなる電極である。
FIG. 12 is a diagram showing a system for measuring a resistance value in a film thickness direction of a film. Reference numeral 20 denotes a film to be measured, and a current is applied between an electrode 21 and an electrode 22. The measurement is performed while flowing. Here, one electrode 21
Is an electrode of Al having a diameter of 1 mmφ, and the other electrode 22 is an electrode of ITO.

【0147】また、図13は、膜の膜面方向における抵
抗値を測定するための系を示した図であり、符号23
は、測定対象の膜であり、電極25と電極26との間に
電流を流して測定を行うものである。
FIG. 13 is a diagram showing a system for measuring the resistance value of the film in the film surface direction.
Is a film to be measured, and a current is applied between the electrode 25 and the electrode 26 to perform measurement.

【0148】本実施例によれば、液晶素子1Aにおける
膜7のシート抵抗は約3×1011Ω/□で、体積抵抗率
は5×106 Ω・cmであったのに対し、液晶素子1B
における膜7のシート抵抗は約3×1010Ω/□で、体
積抵抗率は5×105 Ω・cmであり、後者の方が前者
よりも抵抗が小さく、隣接画素間の電気的分離能力が劣
っていることが理解できた。
According to the present embodiment, the sheet resistance of the film 7 in the liquid crystal element 1A was about 3 × 10 11 Ω / □ and the volume resistivity was 5 × 10 6 Ω · cm, whereas the liquid crystal element 1A 1B
The sheet resistance of the film 7 is about 3 × 10 10 Ω / □, the volume resistivity is 5 × 10 5 Ω · cm, and the latter has lower resistance than the former, and has an electrical separation capability between adjacent pixels. Was inferior.

【0149】また、V−T特性の非対称性(すなわち、
閾値電圧のズレΔV)は、液晶素子1Aが約0.3〜
0.4Vと小さい値であったのに対し、液晶素子1Bは
1.5Vと大きく、駆動上大きな問題が生じた。
The asymmetry of the VT characteristic (ie,
The deviation of the threshold voltage ΔV) is about 0.3 to less for the liquid crystal element 1A.
While the value was as small as 0.4 V, the liquid crystal element 1B was as large as 1.5 V, which caused a large problem in driving.

【0150】さらに、作成した液晶素子1Aを駆動する
と、ちらつきや不良表示領域の成長などは見られず、極
めてよい双安定性が得られ、焼き付きや単安定性の進行
などが充分抑制されていることを確認した。
Further, when the produced liquid crystal element 1A is driven, no flickering or growth of a defective display area is observed, and extremely good bistability is obtained, and burn-in and progress of monostability are sufficiently suppressed. It was confirmed.

【0151】これに対して、もう一方の液晶素子1Bを
駆動すると、残像や不良表示領域の成長や焼きつきが多
少観察された。 (実施例2)本実施例においては、図1に示す素子構造
における非一軸配向膜7の形成方法等が相違する2種類
の液晶素子(以下、“液晶素子2A”並びに“液晶素子
2B”とする)を作成した。
On the other hand, when the other liquid crystal element 1B was driven, some afterimages and growth and burn-in of a defective display area were observed. Embodiment 2 In this embodiment, two types of liquid crystal elements (hereinafter, “liquid crystal element 2A” and “liquid crystal element 2B”) differing in the method of forming the non-uniaxial alignment film 7 in the element structure shown in FIG. To) was created.

【0152】一方の液晶素子2Aにおいては、膜7を形
成するための溶液として、ラダー型のポリシロキサン
と、粒径が約10nmのSnOxの酸化物超微粒子とを
エタノール中に分散した溶液を使用し、この溶液を10
00rpm,10秒の条件でスピンコートした。この
際、溶液は機械的分散時間を長くし、溶液中の粒子塊径
が約40nmとなったものを用いた。スピンコートをし
た後、200℃で60分間焼成し、膜7の厚さを250
0Åとした。なお、他の構成及び製造方法は上記実施例
1と同様とした。
In the liquid crystal element 2A, a solution in which ladder-type polysiloxane and SnOx oxide ultrafine particles having a particle diameter of about 10 nm are dispersed in ethanol is used as a solution for forming the film 7. And add this solution to 10
Spin coating was performed under the conditions of 00 rpm and 10 seconds. At this time, the solution used had a longer mechanical dispersion time and had a particle mass of about 40 nm in the solution. After spin coating, baking is performed at 200 ° C. for 60 minutes so that the film 7 has a thickness of 250
0 °. The other configuration and the manufacturing method were the same as those in the first embodiment.

【0153】他方の液晶素子2Bにおいては、膜7を形
成するための溶液として、液晶素子2Aと同じ溶液(ラ
ダー型のポリシロキサンと、粒径が約10nmのSnO
xの酸化物超微粒子とをエタノール中に分散した溶液)
を使用し、この溶液を1500rpm,10秒の条件で
スピンコートした。この際、溶液の機械的分散時間を標
準としたため、溶液中の粒子塊径が約60nmであっ
た。スピンコートをした後、200℃で60分間焼成
し、膜7の厚さを2500Åとした。なお、他の構成及
び製造方法は上記実施例1と同様とした。
In the other liquid crystal element 2B, as a solution for forming the film 7, the same solution as the liquid crystal element 2A (ladder-type polysiloxane and SnO having a particle diameter of about 10 nm) was used.
a solution in which x-oxide ultrafine particles are dispersed in ethanol)
This solution was spin-coated at 1500 rpm for 10 seconds. At this time, since the mechanical dispersion time of the solution was set as a standard, the particle mass diameter in the solution was about 60 nm. After the spin coating, the coating was baked at 200 ° C. for 60 minutes to make the thickness of the film 7 2500 °. The other configuration and the manufacturing method were the same as those in the first embodiment.

【0154】本実施例の素子における非一軸配向側基板
における膜7の抵抗について評価した。液晶素子2Aに
おける膜7のシート抵抗は約3×1012Ω/□で、体積
抵抗率は7.5×107 Ω・cmであったのに対し、液
晶素子2Bにおける膜7のシート抵抗は約3×109 Ω
/□で、体積抵抗率は7.5×104 Ω・cmであり、
後者の方が前者よりも抵抗が小さく、隣接画素間の電気
的分離能力が劣っていることが理解できた。
The resistance of the film 7 on the non-uniaxially oriented substrate in the device of this example was evaluated. The sheet resistance of the film 7 in the liquid crystal element 2A was about 3 × 10 12 Ω / □ and the volume resistivity was 7.5 × 10 7 Ω · cm, whereas the sheet resistance of the film 7 in the liquid crystal element 2B was About 3 × 10 9 Ω
/ □, the volume resistivity is 7.5 × 10 4 Ω · cm,
It can be understood that the latter has lower resistance than the former, and is inferior in the electrical separation ability between adjacent pixels.

【0155】また、V−T特性の非対称性(すなわち、
閾値電圧のズレΔV)は、液晶素子2Aが約0〜0.1
V、液晶素子2Bは0.4〜0.5Vであり、駆動上大
きな問題は生じなかった。
Also, the asymmetry of the VT characteristic (ie,
The threshold voltage deviation ΔV) is about 0 to 0.1 for the liquid crystal element 2A.
V and the voltage of the liquid crystal element 2B was 0.4 to 0.5 V, and no major problem occurred in driving.

【0156】さらに、作成した液晶素子2Aを駆動する
と、ちらつきや不良表示領域の成長などは見られず、非
常に高精細な画像も実現できた。
Further, when the liquid crystal element 2A thus produced was driven, no flickering or growth of a defective display area was observed, and a very high-definition image could be realized.

【0157】これに対して、もう一方の液晶素子2Bを
駆動すると、隣接ライン間でショートが発生し、1ライ
ン毎に表示不能が起こり、表示品質の悪化が確認され
た。
On the other hand, when the other liquid crystal element 2B was driven, a short circuit occurred between adjacent lines, and display was disabled for each line, deteriorating display quality.

【0158】[0158]

【発明の効果】本発明によれば、粒径が5〜20nmの
導電性微粒子を絶縁性の母材中に分散させて非一軸配向
膜を構成しているため、その微粒子の添加率を変化させ
ることにより非一軸配向膜の物性を連続的に変化させる
ことができる。
According to the present invention, the non-uniaxially oriented film is formed by dispersing conductive fine particles having a particle size of 5 to 20 nm in an insulating base material. By doing so, the physical properties of the non-uniaxially oriented film can be changed continuously.

【0159】また、導電性微粒子を絶縁性の母材中にて
結合させて導電性微粒子による粒子塊を形成するように
しているため、この導電性微粒子の繋がり方(すなわ
ち、微粒子同士の接触状態や粒子塊径)を制御すること
により、抵抗値や表面電位の値を連続的に、かつ容易に
制御できる。特に、本発明によれば、導電性微粒子が結
合されて形成された粒子塊の短径が5〜300nmの範
囲であって300nmを超えないため、ズレ電圧が3V
以下となり、駆動制御が可能で、配向性の劣化という問
題も無い。
Further, since the conductive fine particles are bonded in the insulating base material to form a particle mass by the conductive fine particles, the way of connecting the conductive fine particles (that is, the state of contact between the fine particles). And the particle mass diameter), the resistance value and the surface potential value can be controlled continuously and easily. In particular, according to the present invention, the minor axis of the particle mass formed by bonding the conductive fine particles is in the range of 5 to 300 nm and does not exceed 300 nm.
In the following, drive control is possible, and there is no problem of deterioration of orientation.

【0160】さらに、本発明によれば、自発分極Psに
起因して発生する反電場に関して、また前放置状態に起
因して生じる閾値変化、光学不安定などが改善された液
晶素子を得ることができ、高速駆動が可能で、高コント
ラスト、かつ高輝度な液晶素子を得ることができる。
Further, according to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal element in which the reversal electric field generated due to the spontaneous polarization Ps and the threshold change, optical instability, etc., which are generated due to the state of being left unattended are improved. Thus, a liquid crystal element which can be driven at high speed, has high contrast, and has high luminance can be obtained.

【0161】また、本発明によれば、ヒステリシスを小
さくして、書き込み不良や焼きつきを防止することがで
きる。また、残像を抑えて、速い応答性を得ることがで
き、ちらつきや不良表示領域の成長を防止できる。
Further, according to the present invention, it is possible to reduce the hysteresis and prevent the writing failure and the burn-in. In addition, after-images can be suppressed, fast responsiveness can be obtained, and flicker and growth of a defective display area can be prevented.

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

【図1】本発明に係る液晶素子の一実施の形態を示す断
面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating one embodiment of a liquid crystal element according to the present invention.

【図2】電極の形状等を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing the shape and the like of an electrode.

【図3】液晶素子を組み込んだ液晶表示装置の全体構成
を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device incorporating a liquid crystal element.

【図4】本発明に係る液晶素子とグラフィックコントロ
ーラとの間の画像情報通信状態を示すタイミングチャー
ト図。
FIG. 4 is a timing chart showing an image information communication state between the liquid crystal element and the graphic controller according to the present invention.

【図5】電極に印加する各信号の波形を示す波形図。FIG. 5 is a waveform chart showing waveforms of signals applied to electrodes.

【図6】表示状態の一例を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a display state.

【図7】図6に示す表示を行うための駆動信号の波形
図。
7 is a waveform diagram of a drive signal for performing the display shown in FIG.

【図8】駆動電圧と透過率との関係(すなわち、V−T
特性)を示す図。
FIG. 8 shows the relationship between drive voltage and transmittance (ie, VT
FIG.

【図9】導電微粒子の添加率と光学的禁制帯幅Egopt
の関係を示す図。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the addition rate of conductive fine particles and the optical bandgap Egopt .

【図10】液晶素子におけるヒステリシス等を説明する
ための図。
FIG. 10 is a diagram illustrating hysteresis and the like in a liquid crystal element.

【図11】導電制微粒子からなる粒子塊の径とズレ電圧
との関係を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a diameter of a particle mass formed of conductive fine particles and a deviation voltage.

【図12】膜厚方向の体積抵抗測定系を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a volume resistance measurement system in a film thickness direction.

【図13】膜面方向の体積抵抗測定系を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory view showing a volume resistance measurement system in a film surface direction.

【符号の説明】 1 液晶素子 2 一軸配向側基板 3 非一軸配向側基板 5 液晶 7 非一軸配向膜 10 配向制御膜(一軸配向膜)[Description of Signs] 1 Liquid crystal element 2 Uniaxial alignment side substrate 3 Non-uniaxial alignment side substrate 5 Liquid crystal 7 Non-uniaxial alignment film 10 Alignment control film (uniaxial alignment film)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02F 1/141 G02F 1/137 510 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G02F 1/141 G02F 1/137 510

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する一対の基板間に液晶を挟持し、
少なくとも一方の基板が液晶分子に対して一軸配向特性
を示す液晶素子であって、 前記一対の基板の少なくとも一方が、 絶縁性の母材中に導電性微粒子を分散して構成され、前
記導電性微粒子の粒径が5〜20nmであり、該導電性
微粒子が複数結合されて短径が5〜300nmの粒子塊
を形成し、かつ、体積抵抗率が1×105 〜1×1010
Ω・cmである膜を有する、 ことを特徴とする液晶素子。
A liquid crystal is sandwiched between a pair of opposed substrates,
At least one of the substrates is a liquid crystal element exhibiting uniaxial alignment characteristics with respect to liquid crystal molecules, and at least one of the pair of substrates is formed by dispersing conductive fine particles in an insulating base material; The fine particles have a particle size of 5 to 20 nm, a plurality of the conductive fine particles are combined to form a particle mass having a short diameter of 5 to 300 nm, and the volume resistivity is 1 × 10 5 to 1 × 10 10.
A liquid crystal element having a film of Ω · cm.
【請求項2】 一方の基板が液晶分子に対して一軸配向
特性を有し、他方の基板が液晶分子に対して非一軸配向
特性を有するものであり、少なくとも該非一軸配向特性
を有する基板が前記導電性微粒子が分散されて構成され
た膜を有する、請求項1記載の液晶素子。
2. One of the substrates has a uniaxial alignment characteristic with respect to liquid crystal molecules, and the other substrate has a non-uniaxial alignment characteristic with respect to liquid crystal molecules. 2. The liquid crystal device according to claim 1, comprising a film in which conductive fine particles are dispersed.
【請求項3】 前記一方の基板が、液晶分子に対して一
軸配向特性を示す一軸配向膜を有する、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶素子。
3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the one substrate has a uniaxial alignment film exhibiting a uniaxial alignment characteristic with respect to liquid crystal molecules.
【請求項4】 前記液晶が、フルオロカーボン末端鎖及
び炭化水素末端鎖からなり、該両末端鎖が中心核によっ
て結合され、スメクチック中間相または潜在的スメクチ
ック中間相を持つフッ素含有液晶化合物を含有するカイ
ラルスメクチック液晶である、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶素子。
4. A chiral liquid containing a fluorine-containing liquid crystal compound having a smectic intermediate phase or a potential smectic intermediate phase, wherein the liquid crystal comprises a fluorocarbon terminal chain and a hydrocarbon terminal chain, both terminal chains being linked by a central nucleus. The liquid crystal element according to claim 1, wherein the liquid crystal element is a smectic liquid crystal.
【請求項5】 前記フッ素含有液晶化合物が、以下の一
般式(I)で表される、ことを特徴とする請求項4に記
載の液晶素子。 【化1】 を表わす。ga、ha、iaは独立に0〜3の整数(但
し、ga+ha+iaは少なくとも2である)を表わ
す。夫々のLとLは独立に、単結合、−CO−O
−、−O−CO−、−COS−、−S−CO−、−CO
−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−Te−
CO−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C
−、−CH=N−、−N=CH−、−CH−O−、−
O−CH−、−CO−又は−O−を表わす。夫々のX
、Y、ZはA、A、Aの置換基であり、独
立に−H、−Cl、−F、−Br、−I、−OH、−O
CH、−CH、−CN、又は−NOを表わし、夫
々のja、ma、naは独立に0〜4の整数を表わす。
は、−CO−O−(CHra−、−O−(CH
ra−、−(CHra−、−O−SO−、−
SO−、−SO−(CHra−、−O−(CH
ra−O−(CHrb−、−(CHra
N(Cpa2pa+1)−SO−、又は−(C
ra−N(Cpa2pa+1)−CO−を表わ
す。ra及びrbは、独立に1〜20であり、paは0
〜4である。Rは、−O−Cqa2qa−O−C
qb2qb+1、−Cqa2qa−O−Cqb
2qb+1、−Cqa2qa−R、−O−Cqa
2qa−R、−CO−O−Cqa2qa−R、又
は−O−CO−Cqa2qa−Rを表わし、直鎖
状、分岐状のいずれであっても良い(但し、Rは、−
O−CO−Cqb2qb+1、−CO−O−Cqb
2qb+1、−H、−Cl、−F、−CF、−N
、−CNを表わし、qa及びqbは独立に1〜20
である)。RはCxa2xa−Xを表わす(Xは−
H又は−Fを表わし、xaは1〜20の整数である)。
5. The liquid crystal device according to claim 4, wherein the fluorine-containing liquid crystal compound is represented by the following general formula (I). Embedded image Represents ga, ha, and ia each independently represent an integer of 0 to 3 (provided that ga + ha + ia is at least 2). Each L 1 and L 2 is independently a single bond, -CO-O
-, -O-CO-, -COS-, -S-CO-, -CO
-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -Te-
CO -, - CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C
-, - CH = N -, - N = CH -, - CH 2 -O -, -
O-CH 2 -, - CO- or represent -O-. Each X
1 , Y 1 and Z 1 are substituents of A 1 , A 2 and A 3 and independently represent —H, —Cl, —F, —Br, —I, —OH, —O
Represents CH 3 , —CH 3 , —CN, or —NO 2 , and each ja, ma, and na independently represents an integer of 0 to 4.
J 1 is, -CO-O- (CH 2) ra -, - O- (CH
2) ra -, - (CH 2) ra -, - O-SO 2 -, -
SO 2 -, - SO 2 - (CH 2) ra -, - O- (CH
2) ra -O- (CH 2) rb -, - (CH 2) ra -
N (C pa H 2pa + 1 ) -SO 2- or- (C
H 2) ra -N (C pa H 2pa + 1) represents the -CO-. ra and rb are independently 1 to 20, and pa is 0
~ 4. R 1 is —O— q qa H 2qa —O—C
qb H 2qb + 1, -C qa H 2qa -O-C qb H
2qb + 1, -C qa H 2qa -R 3, -O-C qa H
2qa -R 3, -CO-O- C qa H 2qa -R 3, or represents -O-CO-C qa H 2qa -R 3, may be either linear, branched (however, R 3 is-
O-CO-C qb H 2qb + 1, -CO-O-C qb H
2qb + 1, -H, -Cl, -F, -CF 3, -N
O 2 , —CN, and qa and qb independently represent 1 to 20
Is). R 2 represents C xa F 2xa -X (X is-
H or -F, and xa is an integer of 1 to 20).
【請求項6】 前記フッ素含有液晶化合物が、以下の一
般式(II)で表される、ことを特徴とする請求項4に記
載の液晶素子。 【化2】 を表わす。gb、hb、ibはそれぞれ独立に0〜3の
整数(但し、gb+hb+ibは少なくとも2である)
を表わす。夫々のL、Lは独立に、単結合、−CO
−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、
−CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−
Te−CO−、−(CHCHka−(kaは1〜
4)、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−
N=CH−、−CH−O−、−O−CH−、−CO
−又は−O−を表わす。夫々のX、Y、Z
、A、Aの置換基であり、独立に−H、−C
l、−F、−Br、−I、−OH、−OCH、−CH
、−CF、−O−CF、−CN、又は−NO
表わし、夫々のjb、mb、nbはそれぞれ0〜4の整
数を表わす。Jは、−CO−O−Crc2rc−、
−O−Crc2rc−、−Crc2rc−、−O−
(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−O
−SO−、−SO−、−SO−Crc
2rc−、−Crc2rc−N(C
pb2pb+1)−SO−、−Crc2rc−N
(Cpb2pb+1)−CO−であり、rc及びrd
は独立に1〜20であり、saはそれぞれの(Csa
2sa−O)に独立に1〜10であり、taは1〜6で
あり、pbは0〜4である。Rは、−O−(Cqc
2qc−O)wa−Cqd2qd+1、−(Cqc
2qc−O)wa−Cqd2qd+1、−Cqc
2qc−R、−O−Cqc2qc−R、−CO−
O−Cqc2qc−R、又は−O−CO−Cqc
2qc−Rを表わし、直鎖状、分岐状のいずれであっ
ても良い(但し、Rは−O−CO−Cqd
2qd+1、−CO−O−Cqd2qd+1、−C
l、−F、−CF、−NO、−CN、又は−Hを表
わし、qc及びqdは独立に1〜20の整数、waは1
〜10の整数である)。Rは、(Cxb2xb
O)za−Cya2ya+1で表わされる(但し、上
記式中xbはそれぞれの(Cxb2xb−O)に独立
に1〜10であり、yaは1〜10であり、zaは1〜
10である)。
6. The liquid crystal device according to claim 4, wherein the fluorine-containing liquid crystal compound is represented by the following general formula (II). Embedded image Represents gb, hb, and ib are each independently an integer of 0 to 3 (however, gb + hb + ib is at least 2)
Represents Each of L 3 and L 4 is independently a single bond, -CO
-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,
-CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-,-
Te-CO -, - (CH 2 CH 2) ka - (ka is 1
4), -CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-,-
N = CH -, - CH 2 -O -, - O-CH 2 -, - CO
-Or -O-. Each of X 2 , Y 2 and Z 2 is a substituent of A 4 , A 5 and A 6 and independently represents —H, —C
l, -F, -Br, -I, -OH, -OCH 3, -CH
3 , —CF 3 , —O—CF 3 , —CN, or —NO 2 , and each of jb, mb, and nb represents an integer of 0 to 4. J 2 represents —CO—O—C rc H 2rc —,
-O-C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -, - O-
(C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd- , -O
-SO 2 -, - SO 2 - , - SO 2 -C rc H
2rc -, - C rc H 2rc -N (C
pb H 2pb + 1) -SO 2 -, - C rc H 2rc -N
(C pb H 2pb + 1 ) —CO—, rc and rd
Is independently 1-20, and sa is the respective (C sa H
2sa- O) is independently 1 to 10, ta is 1 to 6, and pb is 0 to 4. R 4 represents —O— (C qc H
2qc -O) wa -C qd H 2qd + 1, - (C qc H
2qc -O) wa -C qd H 2qd + 1, -C qc H
2qc -R 6, -O-C qc H 2qc -R 6, -CO-
O—C qc H 2qc —R 6 , or —O—CO—C qc H
Represents 2qc -R 6, linear, may be either branched (wherein, R 6 is -O-CO-C qd H
2qd + 1, -CO-O- C qd H 2qd + 1, -C
l, -F, -CF 3, -NO 2, -CN, or represents -H, qc and qd are independently 1 to 20 integer, the wa 1
-10). R 5 is (C xb F 2xb
O) represented by za -C ya F 2ya + 1 (where the formula xb each (C xb F 2xb -O) from 1 to 10 independently, ya is 1 to 10, za is 1
10).
JP16473897A 1997-06-20 1997-06-20 Liquid crystal element Pending JPH1114992A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16473897A JPH1114992A (en) 1997-06-20 1997-06-20 Liquid crystal element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16473897A JPH1114992A (en) 1997-06-20 1997-06-20 Liquid crystal element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1114992A true JPH1114992A (en) 1999-01-22

Family

ID=15798973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16473897A Pending JPH1114992A (en) 1997-06-20 1997-06-20 Liquid crystal element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1114992A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004029801A (en) * 1999-03-12 2004-01-29 Minolta Co Ltd Liquid crystal display and display system
WO2005122214A1 (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Ngk Insulators, Ltd. Light-emitting vessel and light-emitting vessel for high-pressure discharge lamp
JP2006030920A (en) * 2004-07-22 2006-02-02 International Display Technology Kk Method for alignment processing of liquid crystal display panel by ion beam and liquid crystal display panel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004029801A (en) * 1999-03-12 2004-01-29 Minolta Co Ltd Liquid crystal display and display system
WO2005122214A1 (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Ngk Insulators, Ltd. Light-emitting vessel and light-emitting vessel for high-pressure discharge lamp
JP2006030920A (en) * 2004-07-22 2006-02-02 International Display Technology Kk Method for alignment processing of liquid crystal display panel by ion beam and liquid crystal display panel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11100577A (en) Method for orienting liquid crystal, production of liquid crystal, liquid crystal element produced thereby, and liquid crystal apparatus
JPH10213820A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JPH1114992A (en) Liquid crystal element
JP3192593B2 (en) Liquid crystal element
JPH1114998A (en) Liquid crystal element
JP3096902B2 (en) Liquid crystal alignment method, liquid crystal element manufacturing method, liquid crystal element and display device by the manufacturing method
JP3295801B2 (en) Liquid crystal element, manufacturing method thereof and liquid crystal device
JP3854750B2 (en) Liquid crystal composition
JP3160701B2 (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JPH10288786A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device provided with the same
JPH09185061A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JP2001133751A (en) Method of driving liquid crystal element
JP3062997B2 (en) Liquid crystal alignment method, liquid crystal element manufacturing method, liquid crystal element and display device by the manufacturing method
JPH1046148A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device made by using the same
JP3218426B2 (en) Liquid crystal element
JPH11217568A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JP2000241817A (en) Liquid crystal element and driving method therefor
JPH10195444A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JPH11160712A (en) Liquid crystal element
JP2000290653A (en) Liquid crystal device and liquid crystal apparatus mounting the device
JPH11190847A (en) Liquid crystal element
JP2000275618A (en) Liquid crystal device and liquid crystal device provided with the same
JPH09169976A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device therefor
JP2000292774A (en) Method for driving liquid crystal device
JPH09304775A (en) Liquid crystal element, its production and liquid crystal device using that element