JPH11258639A - Chiral smectic liquid crystal display element - Google Patents

Chiral smectic liquid crystal display element

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JPH11258639A
JPH11258639A JP8052698A JP8052698A JPH11258639A JP H11258639 A JPH11258639 A JP H11258639A JP 8052698 A JP8052698 A JP 8052698A JP 8052698 A JP8052698 A JP 8052698A JP H11258639 A JPH11258639 A JP H11258639A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
chiral smectic
cyclic ether
smectic liquid
crystal display
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Application number
JP8052698A
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Japanese (ja)
Inventor
Chikako Tsujita
知佳子 辻田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element capable of suppressing the hysteresis characteristic by the spontaneous polarization of chiral smectic liquid crystals. SOLUTION: The liquid crystal display element formed by holding the chiral smectic liquid crystals between a pair of substrates contains a cyclic ether in the chiral smectic liquid crystals and the difference in the temp. at which a cholesteric phase or smectic phase appears from an isotropic phase in a cooling process of the case the liquid crystals do not contain the cyclic ether is <=1.5 deg.C. In such a case, the chiral smectic liquid crystal element provided with a cell thickness gradient within pixels is preferable and the content of the cyclic ether is preferably at least >=0.5 wt.%. The size of the ring of the cyclic ether is 5 to 6 and a cyclocycle or alkyl group is preferably incorporated into the ornamental group. The element has preferably an alignment layer on at least one substrate and electrical conductivity is preferably imparted to this alignment layer.

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】本発明はカイラルスメクチッ
ク液晶表示素子に関する。
The present invention relates to a chiral smectic liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】カイラルスメクチック液晶表示素子は、
応答が速く、表示メモリー効果を有するなどの利点があ
る。このカイラルスメクチック液晶表示素子では、印加
電圧の極性の反転によって液晶分子の配向状態を交互に
変換して表示を行うようにしているため、液晶分子の自
発分極の方向が交互に反転する。
2. Description of the Related Art Chiral smectic liquid crystal display devices are
There are advantages such as quick response and display memory effect. In this chiral smectic liquid crystal display device, the display state is performed by alternately changing the orientation state of the liquid crystal molecules by inverting the polarity of the applied voltage, so that the direction of the spontaneous polarization of the liquid crystal molecules is alternately inverted.

【0003】ところで、実際のカイラルスメクチック液
晶表示素子においては、2つの双安定状態をスイッチン
グさせるために、階調表示を行うには、画素分割法や、
セル厚に勾配を付け画素内で分布をもたせたセル厚勾配
法により階調表示を行うことが提案されていた(例えば
特開昭62−145216号公報)。
[0003] In an actual chiral smectic liquid crystal display device, in order to switch between two bistable states, gradation display is performed by a pixel division method or the like.
It has been proposed to perform a gradation display by a cell thickness gradient method in which a gradient is applied to the cell thickness and a distribution is provided in the pixel (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-145216).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セル厚
勾配法は、画素内に駆動閾値分布をもたせ面積階調する
ために、自発分極によりヒステリシス特性を示すカイラ
ルスメクチック液晶では、このヒステリシス特性をなる
べく少なくしなければならない問題があった。
However, in the cell thickness gradient method, since a driving threshold distribution is provided in a pixel to perform area gradation, in a chiral smectic liquid crystal exhibiting a hysteresis characteristic by spontaneous polarization, the hysteresis characteristic is reduced as much as possible. There was a problem to do.

【0005】本発明は、この様な従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、環状エーテルをカイ
ラルスメクチック液晶に添加することにより、カイラル
スメクチック液晶の自然分極によるヒステリシス特性を
抑制することが可能な液晶表示素子を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in order to solve such problems of the prior art. By adding a cyclic ether to a chiral smectic liquid crystal, the hysteresis characteristic of the chiral smectic liquid crystal due to natural polarization is suppressed. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of performing the above.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一対の
基板間にカイラルスメクチック液晶を挟持した液晶表示
素子において、該カイラルスメクチック液晶中に環状エ
ーテルを含有し、含有しない場合での冷却過程における
等方相からコレステリック相もしくはスメクチック相の
出現する温度の差が1.5℃以下であることを特徴とす
るカイラルスメクチック液晶表示素子である。
That is, the present invention relates to a liquid crystal display device in which a chiral smectic liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. A chiral smectic liquid crystal display device characterized in that the difference in the temperature at which a cholesteric phase or a smectic phase appears from an isotropic phase is 1.5 ° C. or less.

【0007】本発明において、画素内でセル厚勾配を持
たせたカイラルスメクチック液晶表示素子が好ましい。
前記環状エーテルの含有量が少なくとも0.5重量%以
上であるのが好ましい。また、前記環状エーテルの環の
大きさは5ないし6であり、且つ修飾基中にシクロ環な
いしアルキル基を含むのが好ましい。前記基板の少なく
とも一方に配向膜を有し、該配向膜に導電性を付与して
なるのが好ましい。
In the present invention, a chiral smectic liquid crystal display device having a cell thickness gradient in a pixel is preferable.
The content of the cyclic ether is preferably at least 0.5% by weight or more. The ring size of the cyclic ether is preferably 5 to 6, and the modifying group preferably contains a cyclo ring or an alkyl group. Preferably, at least one of the substrates has an alignment film, and the alignment film is provided with conductivity.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のカイラルスメクチック液晶表示素子は、一対の
基板間にカイラルスメクチック液晶を挟持した液晶表示
素子において、該カイラルスメクチック液晶中に最適に
環状エーテルを含有せしめ、相転移温度を該環状エーテ
ルを含有しない場合と比べてもそれほど大きな変化をと
らないようにすることにより、特に画素内にセル厚勾配
のある素子で、カイラルスメクチック液晶のヒステリシ
スの緩和時間を速くし、自然分極によるヒステリシス特
性を抑制することを特徴とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The chiral smectic liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device in which a chiral smectic liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, wherein the chiral smectic liquid crystal optimally contains a cyclic ether and the phase transition temperature does not contain the cyclic ether. By making the change not so large compared to the case, the relaxation time of the hysteresis of the chiral smectic liquid crystal is shortened, especially in an element with a cell thickness gradient in the pixel, and the hysteresis characteristic due to natural polarization is suppressed. It is characterized by.

【0009】本発明で用いられる環状エーテルは、カイ
ラルスメクチック液晶に完全に溶融し、配向に劣化を生
じさせないエーテル化合物が用いられる。環状エーテル
の具体例を下記に示す。
As the cyclic ether used in the present invention, an ether compound which completely melts in a chiral smectic liquid crystal and does not cause deterioration in alignment is used. Specific examples of the cyclic ether are shown below.

【0010】[0010]

【化1】 Embedded image

【0011】[0011]

【化2】 Embedded image

【0012】上記の環状エーテルの中で、環状エーテル
の環の大きさは5ないし6であり、且つ修飾基中にシク
ロ環ないしアルキル基を含む化合物が好ましい。カイラ
ルスメクチック液晶中に含有する環状エーテルの含有量
は、少なくとも0.5重量%以上、好ましくは0.1〜
1重量%の範囲が望ましい。
Among the above cyclic ethers, compounds having a ring size of the cyclic ether of 5 to 6 and containing a cyclo ring or an alkyl group in the modifying group are preferred. The content of the cyclic ether contained in the chiral smectic liquid crystal is at least 0.5% by weight or more, preferably 0.1 to
A range of 1% by weight is desirable.

【0013】環状エーテルを含有するカイラルスメクチ
ック液晶組成物の配向に対する影響を計る指標として
は、前記環状エーテルを含有する液晶組成物と環状エー
テルを含有しない液晶組成物との相転移(等方相)の温
度差Δisoを、その判断手段とする。この測定方法とし
ては、環状エーテルを含有する液晶組成物をDSC(熱
走査分析)での冷却過程(cooling poin
t)で見た。後述の実施例1、比較例1に示す様に、環
状エーテルの環の大きさは5ないし6であり、且つ修飾
基中にシクロ環ないしアルキル基を含む環状エーテル
で、温度差Δisoが小さい良好な結果が得られた。
As an index for measuring the influence on the orientation of the chiral smectic liquid crystal composition containing a cyclic ether, a phase transition (isotropic phase) between the liquid crystal composition containing the cyclic ether and the liquid crystal composition not containing the cyclic ether is used as an index. The temperature difference Δ iso is used as the determination means. As a measuring method, a liquid crystal composition containing a cyclic ether is cooled (cooling point) by DSC (thermal scanning analysis).
t). As shown in Example 1 and Comparative Example 1 below, the cyclic ether has a ring size of 5 to 6, and is a cyclic ether containing a cyclo ring or an alkyl group in the modifying group, and has a small temperature difference Δiso. Good results were obtained.

【0014】また、環状エーテルを含有するカイラルス
メクチック液晶組成物のスイッチング特性については、
以下のような方法で測定をした。はじめに前記環状エー
テルを含有する液晶組成物を注入するための液晶層の厚
みに分布がある勾配セルを用意した。
The switching characteristics of a chiral smectic liquid crystal composition containing a cyclic ether are as follows.
The measurement was performed by the following method. First, a gradient cell having a distribution in the thickness of a liquid crystal layer for injecting the liquid crystal composition containing the cyclic ether was prepared.

【0015】図1は本発明の液晶表示素子の平面構成、
特に電極とカラーフィルターの配置の一例を模式的に示
す図であり、図2はそのA−A’線断面図、図3はB−
B’線断面図である。図1中、走査線Sn…と情報線I
11、I12、I13とが交差する破線で囲まれたRGBを一
セットとする領域Pがl画素である。図2および3にお
いて、la,lbは絶縁性基板、2はアンダーコート
層、3はカラーフィルター、4は柱状膜、5は有機膜、
6a,6bは透明電極(透明電極6aは走査線Sn…に
相当する。透明電極6bは情報線I11…I21…に相当す
る)、7a,7bは補助電極、8a,8bはショート防
止層、9a,9bは粗面形成層、10a,10bは配向
層、11は接着ビーズ、12はスペーサビーズ、13は
液晶層、14は遮光層、15は凹凸形状であり、図2及
び3において、液晶を挟んで上側(カラーフィルター3
を有する側)を第1基板、下側を第2基板と呼ぶ。尚、
図1は第1基板側から見た平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal display device of the present invention.
In particular, FIG. 2 schematically shows an example of the arrangement of electrodes and color filters. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′, and FIG.
It is a sectional view taken on the line B '. In FIG. 1, scanning lines Sn... And information lines I
11, I 12, region and I 13 is to a set of RGB surrounded by a broken line that intersects P is l pixels. 2 and 3, la and lb are insulating substrates, 2 is an undercoat layer, 3 is a color filter, 4 is a columnar film, 5 is an organic film,
6a and 6b are transparent electrodes (the transparent electrodes 6a correspond to the scanning lines Sn..., The transparent electrodes 6b correspond to the information lines I 11 ... I 21 ), 7a and 7b are auxiliary electrodes, and 8a and 8b are short-circuit prevention layers. , 9a and 9b are rough surface forming layers, 10a and 10b are alignment layers, 11 is an adhesive bead, 12 is a spacer bead, 13 is a liquid crystal layer, 14 is a light shielding layer, and 15 is an uneven shape. Upper side of the LCD (color filter 3
Is referred to as a first substrate, and the lower side is referred to as a second substrate. still,
FIG. 1 is a plan view seen from the first substrate side.

【0016】以下、図1〜3に示した液晶表示素子の各
部位を製造工程に沿って詳述する。まず、第1基板側に
ついて説明する。
Hereinafter, each part of the liquid crystal display element shown in FIGS. 1 to 3 will be described in detail along with the manufacturing process. First, the first substrate side will be described.

【0017】工程−a 絶縁性基板laとしては、一般に液晶用ガラスとして市
販されているものを使用でき、例えば青板ガラス、無ア
ルカリガラスが挙げられる。好ましくは、片面が研磨し
てあるものを用いる。また、厚さ、大きさは、画面サイ
ズや、1枚から何枚のパネルを取るかにより、適宜選択
されるが、例えば大型画面(14.8インチ)の液晶素
子を作製する場合には、1.lmm程度の厚さのものを
用いる。
Step-a As the insulating substrate la, a commercially available glass for liquid crystal can be generally used, and examples thereof include blue plate glass and non-alkali glass. Preferably, one having one surface polished is used. Further, the thickness and size are appropriately selected depending on the screen size and the number of panels to be taken from one sheet. For example, in the case of manufacturing a liquid crystal element having a large screen (14.8 inches), 1. The one having a thickness of about 1 mm is used.

【0018】工程−b 本発明において、好ましくは上記絶縁性基板laの表面
に、アンダーコート層2を設け、ガラスからのアルカリ
の溶出を防ぐ。アンダーコート層2としては、SiO
が好ましく用いられ、200〜1000Åの厚みで用
いられる。
Step-b In the present invention, preferably, an undercoat layer 2 is provided on the surface of the insulating substrate la to prevent elution of alkali from the glass. As the undercoat layer 2, SiO 2
Is preferably used and has a thickness of 200 to 1000 °.

【0019】工程−c アンダーコート層2を表面に形成した絶縁性基板laを
純水シャワー、純水+超音波洗浄、ブラシ等のうち少な
くとも一つの方法を用い、適当な回数・組合せで洗浄、
乾燥後、紫外線照射により有機物を除去する。
Step-c The insulative substrate la having the undercoat layer 2 formed on the surface is cleaned at a suitable number of times and in combination by using at least one of a pure water shower, pure water + ultrasonic cleaning, and a brush.
After drying, organic matter is removed by irradiation with ultraviolet rays.

【0020】工程−d 図3に示した遮光層14は、ストライプパターン(プラ
ックストライプ)であるが、この他にも通常のブラック
マトリクス等所望の形状を適宜使用できる。遮光層14
の素材としては、Cr、Mo等の金属、或いはその合
金、酸化物のCr等、更には樹脂に黒色顔料を分
散したもの等の有機材料を用いることができる。厚さは
500〜1500Åの範囲で、素材の遮光能により設定
する。例えば金属を用いた場合は厚みが薄くても遮光効
果が得られる。本発明においては、Mo−Ta合金層が
好ましく用いられ、望ましくは厚さ1000Å以下で用
いられる。遮光層14はその素材をスパッタ、塗布など
により基板全面に積層した後パターニングして得られ
る。具体的には、素材との密着性により選択されたレジ
ストを、スピンナー、印刷等により遮光層表面に塗布
し、70〜120℃プリベークし、90〜120mJで
露光後、現像、洗浄、乾燥した後、遮光層の材料に応じ
た酸などのエッチング液でエッチングし、洗浄し、上記
レジストを剥離して更に洗浄する。
Step-d The light-shielding layer 14 shown in FIG. 3 is a stripe pattern (plaque stripe). In addition, a desired shape such as an ordinary black matrix can be used as appropriate. Light shielding layer 14
As a material for the above, a metal such as Cr or Mo, or an alloy thereof, Cr 2 O 3 as an oxide, or an organic material such as a resin in which a black pigment is dispersed can be used. The thickness is set in the range of 500 to 1500 ° according to the light shielding ability of the material. For example, when metal is used, a light-shielding effect can be obtained even if the thickness is small. In the present invention, a Mo—Ta alloy layer is preferably used, and preferably a thickness of 1000 ° or less. The light-shielding layer 14 is obtained by laminating the material over the entire surface of the substrate by sputtering, coating, or the like, and then patterning. Specifically, a resist selected based on the adhesion to the material is applied to the surface of the light-shielding layer by a spinner, printing, or the like, prebaked at 70 to 120 ° C, exposed at 90 to 120 mJ, developed, washed, and dried. Then, the substrate is etched with an etching solution such as an acid corresponding to the material of the light-shielding layer, washed, the resist is peeled off, and further washed.

【0021】工程−e 本発明において、カラーフィルター3は、緑(G)、赤
(R)、青(B)を形成する。形成方法としては、染色
法、顔料分散法、電着法などがあり、本発明はそのいず
れもが利用できるが、顔料分散法を例に説明する。所望
の顔料が分散された感光性樹脂のカラーレジストをスピ
ンナー、コーター等で厚さ1.0〜2.μmに塗布し、
一定の温度でレベリングした後、80℃前後でプリベー
クする。この時の温度や保持時間、上記塗布する厚さは
レジスト材料により適宜選択される。次に200〜10
00mJで露光する。露光程度はR、G、Bで感度が異
なるため、露光時間を変えて調整する。露光後、レジス
ト材料に応じた現像液、方法、温度で現像し、120〜
250℃でポストベークし、洗浄する。各カラーフィル
ターは、先に形成した遮光層14、及び隣接するカラー
フィルターに接しないように、数μmの隙間をあけて形
成する。また、全体では表示領域より広く、後述する封
止剤にはかからないように形成する。また、上記形成工
程は各色毎に順次行なうが、その順序は使用する材料に
よって適宜選択される。
Step-e In the present invention, the color filter 3 forms green (G), red (R), and blue (B). As a forming method, there are a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, and the like, and any of the methods can be used in the present invention. The pigment dispersion method will be described as an example. A color resist of a photosensitive resin in which a desired pigment is dispersed is coated with a spinner, a coater or the like to a thickness of 1.0 to 2. μm,
After leveling at a certain temperature, pre-baking is performed at about 80 ° C. At this time, the temperature, the holding time, and the thickness to be applied are appropriately selected depending on the resist material. Then 200-10
Exposure at 00 mJ. Since the exposure degree differs in sensitivity among R, G, and B, it is adjusted by changing the exposure time. After exposure, develop with a developing solution, a method, and a temperature according to the resist material.
Post-bake at 250 ° C. and wash. Each color filter is formed with a gap of several μm so as not to be in contact with the previously formed light shielding layer 14 and the adjacent color filter. Further, the whole is formed so as to be wider than the display area and not to be applied to a sealant described later. In addition, the above-described forming process is sequentially performed for each color, and the order is appropriately selected depending on a material to be used.

【0022】工程−f 次に、柱状膜4を形成する。本発明において、柱状膜は
顔料を加えないカラーフィルター(W)の感光性樹脂を
用いたが、後工程に耐え、耐熱性、耐薬品性を有するも
のであれば無機物、有機物を問わない。
Step-f Next, the columnar film 4 is formed. In the present invention, the photosensitive resin of the color filter (W) to which no pigment is added is used for the columnar film, but any inorganic or organic substance can be used as long as it can withstand the subsequent steps and has heat resistance and chemical resistance.

【0023】顔料を加えないフィルター(W)の感光性
樹脂のカラーレジストをスピンナー、コーター等で厚さ
1.0〜2.μmに塗布し、一定の温度でレベリングし
た後、80℃前後でプリベークする。この時の温度や保
持時間、上記塗布する厚さはレジスト材料により適宜選
択される。次に200〜1000mJで露光する。露光
後、レジスト材料に応じた現像液、方法、温度で現像
し、120〜250℃でポストベークし、洗浄する。柱
状膜4の個数は各色毎に同じであっても異なっていても
よい。
The color resist of the photosensitive resin of the filter (W) to which no pigment is added is coated with a spinner, a coater or the like to a thickness of 1.0 to 2. μm, leveling at a constant temperature, and pre-baking at around 80 ° C. At this time, the temperature, the holding time, and the thickness to be applied are appropriately selected depending on the resist material. Next, exposure is performed at 200 to 1000 mJ. After exposure, development is performed with a developing solution, method and temperature according to the resist material, post-baked at 120 to 250 ° C., and washed. The number of columnar films 4 may be the same or different for each color.

【0024】各柱状膜4の柱状形状は、先に形成したカ
ラーフィルターの上に幅3μm以上、好ましくは3〜5
0μmで、高さが画素の大きさにより変わるが1μm以
上で、間隔が200μm以下、好ましくは10〜200
μmになるように形成する。個々の柱状膜の幅は、同じ
でも、あるいは2つ以上の異なるものからなるものでも
よい。また、個々の柱状膜の間隔は、同じでも、あるい
は2つ以上の異なるものからなるものでもよい。
The columnar shape of each columnar film 4 is 3 μm or more in width, preferably 3 to 5 μm, on the previously formed color filter.
At 0 μm, the height varies depending on the size of the pixel, but is 1 μm or more and the interval is 200 μm or less, preferably 10 to 200 μm.
It is formed to have a thickness of μm. The width of each columnar film may be the same, or may be made of two or more different films. The intervals between the individual columnar films may be the same, or may be two or more different ones.

【0025】工程−g 次に柱状膜間の間隙を埋め、表面をなだらかな勾配を有
する凹凸にするための有機膜5を形成する。本発明にお
いて、有機膜5は、膜厚が0.5μm以上、好ましくは
0.8〜1.5μmになるように、スピンナー、印刷、
コーター等で有機膜剤を塗布した後、60〜150℃で
レベリングし、必要ならば150〜330℃でポストベ
ークすることにより形成される(これらの温度は素材に
より設定される)。素材としては、カラーフィルター3
と遮光層14により生じた段差を平坦化し得るもので、
後工程に耐え、耐熱性、耐薬品性を有するものであれば
よい。具体的には、アクリル系樹脂、ポリアミド、エポ
キシ樹脂、有機シラン系樹脂、シリコン系樹脂、等が挙
げられ、中でも有機シラン系樹脂が好ましく用いられ
る。前記柱状膜とその上に積層する有機膜の材質が異な
るのが好ましい。
Step-g Next, an organic film 5 for filling the gaps between the columnar films and making the surface uneven with a gentle gradient is formed. In the present invention, the organic film 5 has a thickness of 0.5 μm or more, preferably 0.8 to 1.5 μm, a spinner, printing,
After applying an organic film agent with a coater or the like, the layer is formed by leveling at 60 to 150 ° C. and post-baking at 150 to 330 ° C. if necessary (these temperatures are set depending on the material). The material is color filter 3
And a step caused by the light shielding layer 14 can be flattened.
Any material can be used as long as it can withstand the subsequent steps and has heat resistance and chemical resistance. Specific examples include acrylic resins, polyamides, epoxy resins, organic silane resins, silicon resins, and the like. Among them, organic silane resins are preferably used. It is preferable that the columnar film and the organic film laminated thereon have different materials.

【0026】また、前記柱状膜に積層する有機膜の塗布
液の粘度は、5〜100cp(30℃)、好ましくは2
0〜40cp(30℃)が望ましい。また、本発明の液
晶素子においては、後述するスペーサビーズ12の直径
が液晶層13の厚さよりも大きく、スペーサビーズ12
は両基板に埋め込まれるようにして固定されることが望
ましい。従って、スペーサビーズが埋まる程度に基板が
柔軟であることが望ましく、積層有機膜5の硬度は、5
H以下の範囲にあることが好ましい。また、好ましくは
封止剤の下側まで形成する。当該構成により、液晶が注
入し易くなり、製造時に液晶の注入不良による不良品の
発生が防止される。
The viscosity of the coating liquid for the organic film laminated on the columnar film is 5 to 100 cp (30 ° C.), preferably 2 to 100 cp (30 ° C.).
0 to 40 cp (30 ° C.) is desirable. Further, in the liquid crystal device of the present invention, the diameter of the spacer beads 12 described later is larger than the thickness of the liquid crystal layer 13 and the spacer beads 12
Is desirably fixed so as to be embedded in both substrates. Therefore, it is desirable that the substrate is flexible enough to fill the spacer beads, and the hardness of the laminated organic film 5 is 5
It is preferably in the range of H or less. Further, it is preferable to form up to the lower side of the sealant. With this configuration, liquid crystal can be easily injected, and defective products due to defective injection of liquid crystal during manufacturing can be prevented.

【0027】前記柱状膜に積層した有機膜の凹凸の高低
差が柱状膜の凹凸の高低差より小さく、また柱状膜に積
層した有機膜の凹凸の高低差がセルギャップの1/3以
上であるのが好ましい。
The height difference of the unevenness of the organic film laminated on the columnar film is smaller than the height difference of the unevenness of the columnar film, and the height difference of the unevenness of the organic film stacked on the columnar film is not less than 1/3 of the cell gap. Is preferred.

【0028】また、前記積層する有機膜が2層以上から
なり、前記2層以上の積層する有機膜の種類が異なるも
のでもよい。また、前記2層以上の積層する有機膜間に
無機膜が存在するものでもよい。
Further, the organic film to be laminated may be composed of two or more layers, and the kind of the organic film to be laminated may be different. Further, an inorganic film may be present between the two or more stacked organic films.

【0029】以上は第1基板のみの工程であり、以下の
工程は第l、第2基板に共通の工程である。また、第2
基板の絶縁性基板lbは、第1基板の絶縁性基板laと
同じ素材が用いられる。
The above is the process for the first substrate only, and the following processes are common to the first and second substrates. Also, the second
The same material as the insulating substrate la of the first substrate is used for the insulating substrate lb of the substrate.

【0030】工程−h 透明電極6a,6bとして、例えばITO層をスパッ
タ、蒸着、焼成等で形成する。好ましくは、In
に対してSnOが5〜10wt%配合されたものを用
いるが、透過率、導電性により適宜選択すれば良い。透
明電極6a,6bの厚さは300〜3000Åで、該厚
さも用いる液晶の光学特佳、抵抗により選択される。上
記ITO層は、遮光層14と同様にフォトリソグラフィ
によリパターニングして所望の形状に形成する。但し、
エッチング液は塩化鉄、ヨウ化水素酸、次亜リン酸等の
水溶液を用いる。
Step-h As the transparent electrodes 6a and 6b, for example, an ITO layer is formed by sputtering, vapor deposition, firing or the like. Preferably, In 2 O 3
Although SnO 2 is used in an amount of 5 to 10% by weight, it may be appropriately selected depending on transmittance and conductivity. The thickness of the transparent electrodes 6a and 6b is 300 to 3000 °, and the thickness is also selected according to the optical characteristics and resistance of the liquid crystal used. The ITO layer is formed into a desired shape by re-patterning by photolithography similarly to the light shielding layer 14. However,
As an etching solution, an aqueous solution of iron chloride, hydroiodic acid, hypophosphorous acid, or the like is used.

【0031】工程−i 透明電極6a,6bの配線抵抗を下げるための補助電極
7a,7bを形成する。素材は金属で、Cr、Al、M
o、或いはその合金、Mo−Ta等が用いられる。ま
た、透明電極6a,6bとの密着性、抵抗、レジストと
の密着性を考慮し、多層構成としても良い。具体的に
は、Mo/AlやMo/A1/Mo−Ta等である。特
に多層構成の場合には、素材によってエッチングスピー
ドが異なるため、後工程のエッチングを考慮して素材を
選択する。例えば、上記3層構成を同時にエッチングす
る場合、Mo−Ta5〜10%/Al合金/Mo−Ta
l0〜20%がエッチング液との相性が良い。また、多
層構成を各層毎にエッチングしながら積層して形成して
も構わない。
Step-i Auxiliary electrodes 7a and 7b for reducing the wiring resistance of the transparent electrodes 6a and 6b are formed. The material is metal, Cr, Al, M
o, an alloy thereof, Mo-Ta, or the like is used. Further, a multilayer structure may be adopted in consideration of the adhesion to the transparent electrodes 6a and 6b, the resistance, and the adhesion to the resist. Specifically, it is Mo / Al, Mo / A1 / Mo-Ta, or the like. In particular, in the case of a multi-layer configuration, since the etching speed differs depending on the material, the material is selected in consideration of the etching in the subsequent process. For example, when simultaneously etching the above three-layer structure, Mo-Ta 5-10% / Al alloy / Mo-Ta
10 to 20% has good compatibility with the etching solution. Further, the multilayer structure may be formed by laminating while etching each layer.

【0032】上記金属を基板全面に積層し、レジスト塗
布、露光、現像、ポストベーク、エッチング、レジスト
剥離の各工程を順次行なって、先の透明電極6aに重な
り、且つカラーフィルター3上に開口部を有する補助電
極7a、及び透明電極6b端部に重なる補助電極7bを
形成する。
The above-mentioned metal is laminated on the entire surface of the substrate, and the steps of resist coating, exposure, development, post-baking, etching and resist peeling are sequentially performed to overlap the transparent electrode 6a and to form an opening on the color filter 3. And an auxiliary electrode 7b overlapping the end of the transparent electrode 6b.

【0033】工程−j 配線上にショート防止層8a,8bを形成する。ショー
ト防止層8a,8bは、上下基板間でのショートを防止
するための絶縁層であり、スパッタ、塗布・焼成等で有
機或いは無機の絶縁膜を基板全面に形成する。具体的に
は、Ti−Si、SiO、TiO、Taが用
いられ、これらを単層でも、多層でも用いることができ
る。例えば、Taをスパッタで500〜1200
Åの厚さに形成した上に、Ti−Si等の塗布型絶縁膜
溶液を印刷、焼成し、厚さ500〜l000Åの絶縁層
を形成した多層構成が好ましく用いられる。該ショート
防止層8a,8bは後述する封止領域の外側まで形成す
る。
Step-j The short prevention layers 8a and 8b are formed on the wiring. The short-circuit preventing layers 8a and 8b are insulating layers for preventing a short circuit between the upper and lower substrates, and an organic or inorganic insulating film is formed on the entire surface of the substrate by sputtering, coating, baking, or the like. Specifically, Ti—Si, SiO 2 , TiO 2 , and Ta 2 O 5 are used, and these can be used in a single layer or a multilayer. For example, Ta 2 O 5 is sputtered from 500 to 1200.
A multi-layer structure in which a coating type insulating film solution such as Ti-Si is printed and baked after being formed to a thickness of Å to form an insulating layer having a thickness of 500 to 1,000 好 ま し く is preferably used. The short prevention layers 8a and 8b are formed up to the outside of a sealing region described later.

【0034】工程−k 液晶分子の移動を防止するため、粗面形成層9a,9b
を形成し、配向膜表面の粗面化を図ってもよい。粗面形
成層9a,9bは粒径150〜500ÅのSiOビー
ズをTi−Si=1:1の比率の絶縁膜溶液中に5〜3
0wt%分散し、展色板を用いて印刷、焼成することに
より得られる。膜厚は50〜300Åが好ましく、封止
領域の外側まで形成する。
Step-k In order to prevent the movement of liquid crystal molecules, the rough surface forming layers 9a and 9b
May be formed to roughen the surface of the alignment film. Rough surface forming layer 9a, 9b is a SiO 2 beads having a particle size 150~500Å Ti-Si = 1: 5~3 on the insulating film a solution of 1 ratio
It is obtained by dispersing 0 wt%, printing and baking using a color developing plate. The film thickness is preferably 50 to 300 °, and is formed to the outside of the sealing region.

【0035】工程−l 液晶分子の配向を制御するための配向膜10a,10b
を形成する。配向膜の材料としては、ポリビニルアルコ
ール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド等か
ら選択し、基板全面に塗布或いは印刷し、200〜30
0℃で焼成し、厚さ50〜100Åで封止領域の外側ま
で絶縁層を形成する。該絶縁層表面に、起毛のラビング
布を巻き付けたローラーを押し当て、回転速度500〜
2000rpmで回転させながら、該絶縁層表面をラビ
ング処理し、配向膜10a、10bとする。ラビング布
の素材としては、綿等の天然繊維、アラミド、ナイロ
ン、レーヨン、テフロン、ポリプロピレン、アクリル等
の合成繊維から選択され、中でもアラミド繊維が好まし
く用いられる。上記ローラーの回転方向、送り速度はラ
ビング処理の程度により適宜選択される。ラビング処理
後、両基板を洗浄する。 工程−m 一方の基板、好ましくは第1基板表面に接着ビーズ11
を散布する。接着ビーズ11は例えばエポキシ樹脂やア
クリル樹脂等、液晶に影響を与えない熱硬化性樹脂等か
らなる接着剤で形成される。接着ビーズ11の直径は3
〜7μmが好ましく、イソプロピルアルコール等の溶媒
に分散して、50〜130個/mm程度に散布する。
また、接着ビーズ11は基板封止後両基板に接着されて
る。後述するように、第1基板と第2基板で切断する位
置をずらし、基板端部の端子を露出させる。接着ビーズ
11が存在すると、切り離される部分が接着ビーズ11
を介してもう一方の基板に接着してしまうため、該接着
ビーズ11は切断で切り離される領域には無い方が好ま
しく、封止領域内にのみ散布するのが好ましい。
Step-1 Alignment films 10a and 10b for controlling alignment of liquid crystal molecules
To form The material of the alignment film is selected from polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide imide, polyamide and the like, and is coated or printed on the entire surface of the substrate.
Baking is performed at 0 ° C. to form an insulating layer with a thickness of 50 to 100 ° outside the sealing region. A roller around which a brushed rubbing cloth is wound is pressed against the surface of the insulating layer, and a rotation speed of 500 to
While rotating at 2,000 rpm, the surface of the insulating layer is subjected to a rubbing treatment to form alignment films 10a and 10b. The material of the rubbing cloth is selected from natural fibers such as cotton, and synthetic fibers such as aramid, nylon, rayon, Teflon, polypropylene, and acrylic. Among them, aramid fibers are preferably used. The rotation direction and the feed speed of the roller are appropriately selected depending on the degree of the rubbing treatment. After the rubbing treatment, both substrates are washed. Step-m Adhesive beads 11 on one substrate, preferably the surface of the first substrate
Spray. The adhesive beads 11 are formed of an adhesive made of, for example, a thermosetting resin that does not affect the liquid crystal, such as an epoxy resin or an acrylic resin. The diameter of the adhesive beads 11 is 3
77 μm is preferred, dispersed in a solvent such as isopropyl alcohol, and sprayed at about 50 to 130 particles / mm 2 .
The adhesive beads 11 are adhered to both substrates after the substrates are sealed. As will be described later, the cutting positions of the first substrate and the second substrate are shifted to expose the terminals at the ends of the substrate. If the adhesive bead 11 is present, the part to be cut off is the adhesive bead 11
It is preferable that the adhesive bead 11 does not exist in a region to be cut off by cutting, and it is preferable that the adhesive bead 11 be sprayed only in a sealing region.

【0036】工程−n 他方の基板、好ましくは第2基板表面に、注入口を残し
てシールパターンを封止剤(不図示)により描画する。
封止剤としては、例えば熱硬化性エポキシ樹脂が用いら
れ、ディスペンサにより描画する。描画方法はこれに限
らず、スクリーン印刷等、封止剤の素材に応じて適宜選
択きれる。また、幅はセル厚や印刷時の厚みを考慮して
設定すれば良い。
Step-n A seal pattern is drawn on the surface of the other substrate, preferably the second substrate, with a sealant (not shown) while leaving an injection port.
As the sealing agent, for example, a thermosetting epoxy resin is used, and drawing is performed by a dispenser. The drawing method is not limited to this, and can be appropriately selected according to the material of the sealing agent such as screen printing. The width may be set in consideration of the cell thickness or the thickness at the time of printing.

【0037】工程−o 封止剤を描画した基板表面にスペーサビーズ12を散布
する。スペーサビーズ12の直径は、セル厚より大にな
るように選択されるが、0.1〜3.5μmの範囲が好
ましい。例えば、セル厚をlμmとする場合には、1.
2〜1.3μm程度の径のビーズを選択する。ビーズの
素材としては、シリカビーズ、アルミナビーズが好まし
く用いられ、エタノール等に分散して100〜700個
/mmになるように基板全面に散布する。本発明にお
いて、液晶層厚よりも大きな径のビーズをスペーサとし
て用いることにより、該ビーズが半ば基板表面に埋め込
まれた様な状態で基板間に固定されるため、封止後のビ
ーズの移動が防止され、均一な液晶層厚が保持される。
Step-o Spacer beads 12 are sprayed on the surface of the substrate on which the sealant has been drawn. The diameter of the spacer beads 12 is selected to be larger than the cell thickness, but is preferably in the range of 0.1 to 3.5 μm. For example, when the cell thickness is 1 μm, 1.
A bead having a diameter of about 2 to 1.3 μm is selected. As the material of the beads, silica beads and alumina beads are preferably used, and the beads are dispersed in ethanol or the like and dispersed over the entire surface of the substrate so as to be 100 to 700 beads / mm 2 . In the present invention, by using beads having a diameter larger than the liquid crystal layer thickness as spacers, the beads are fixed between the substrates in a state that the beads are embedded in the surface of the substrate in the middle, so that the movement of the beads after sealing is reduced. And a uniform liquid crystal layer thickness is maintained.

【0038】工程−p 接着ビーズ11を散布した側の基板を固定し、スペーサ
ビーズ12を散布した側の基板を配向膜10a,10b
が内側になるように重ねて加圧しながら10〜120分
間加熱し、接着ビーズ11及び封止剤を硬化させ、両基
板を接着する。即ち、接着ビーズ11とスペーサビーズ
12を別の基板に散布し、接着ビーズ11を散布した側
の基板を固定して貼り合わせることにより、接着ビーズ
11が偏ったり、基板表面から脱着する心配がない。ま
た、スペーサビーズ12は接着ビーズ11に比べて直径
が非常に小さく、基板を裏返しても基板表面に付着して
いるため、スペーサビーズ12が偏ったり基板から脱落
することはない。本工程により、接着ビーズ11、スペ
ーサビーズ12のいずれもが均一に散布された状態で基
板が貼り合わされる。
Step-p The substrate on which the adhesive beads 11 are sprayed is fixed, and the substrate on which the spacer beads 12 are sprayed is aligned with the alignment films 10a and 10b.
The adhesive beads 11 and the sealing agent are cured by heating them for 10 to 120 minutes while pressing each other so that they are on the inside, and the substrates are adhered to each other. That is, the adhesive beads 11 and the spacer beads 12 are scattered on another substrate, and the substrate on which the adhesive beads 11 are scattered is fixed and bonded, so that there is no fear that the adhesive beads 11 are biased or detached from the substrate surface. . Further, since the spacer beads 12 are much smaller in diameter than the adhesive beads 11 and adhere to the surface of the substrate even when the substrate is turned over, the spacer beads 12 are not biased or fall off the substrate. According to this step, the substrates are bonded together in a state where both the adhesive beads 11 and the spacer beads 12 are uniformly dispersed.

【0039】工程−q 実装端子部が露出するように、第1基板と第2基板とで
切断する位置をずらせてスクライブし、余分な基板を除
去する。
Step-q Scribing is performed by shifting the cutting position between the first substrate and the second substrate so that the mounting terminal portion is exposed, and an extra substrate is removed.

【0040】工程−r 上記工程で得られた液晶セルに液晶を注入する。先ず、
液晶セルを真空装置内に入れ、十分セル内が真空になっ
た状態で、注入口に液晶を付着させる。次にこの状態で
徐々に圧力をかけ、なるべく等速で液晶を液晶セル内に
引き込ませる。
Step-r A liquid crystal is injected into the liquid crystal cell obtained in the above step. First,
The liquid crystal cell is placed in a vacuum device, and the liquid crystal is attached to the injection port with the inside of the cell being sufficiently evacuated. Next, pressure is gradually applied in this state, and the liquid crystal is drawn into the liquid crystal cell at a constant speed as much as possible.

【0041】この様にして勾配セルを作成し、該勾配セ
ルを用いてヒステリシス特性について、実験を行った。
A gradient cell was prepared in this manner, and an experiment was conducted on the hysteresis characteristics using the gradient cell.

【0042】前記勾配セルに環状エーテルを含有するカ
イラルスメクチック液晶組成物を注入して得られた液晶
表示素子に対し、図4に示すマルチプレシング駆動方式
による書込みを行った。1フレームで明状態と暗状態が
書込める方式であり、書込みパルス幅ΔTに対して1ラ
イン走査期間3ΔTを必要とする3ΔT駆動方式であ
る。画素が暗状態(黒表示状態)から完全に明状態(白
表示状態)に切りかわるまで、電圧を上げて行き、その
状態(明状態、白表示状態)から完全に暗状態(黒表示
状態)に切りかわるまで電圧を下げて行った。
A liquid crystal display device obtained by injecting a chiral smectic liquid crystal composition containing a cyclic ether into the gradient cell was written by a multiplexing driving method shown in FIG. This is a method in which a bright state and a dark state can be written in one frame, and a 3ΔT driving method that requires 3ΔT for one line scanning period for a writing pulse width ΔT. The voltage is increased until the pixel switches from a dark state (black display state) to a completely bright state (white display state), and from that state (bright state, white display state) to a completely dark state (black display state) The voltage was lowered until switching to.

【0043】図5は特定の時間で書込みを行った際の電
圧対透過率曲線を示す図である。これらのプロファイル
を図5に示す。このプロファイルは時間軸で変化し、ヒ
ステリシスもそれにより変化する。図5において、31
は暗状態から明状態時の電圧対透過率曲線、32は明状
態から暗状態時の電圧対透過率曲線、33は31と32
の差で生じるヒステリシス電圧Vhisである。
FIG. 5 is a diagram showing a voltage versus transmittance curve when writing is performed at a specific time. These profiles are shown in FIG. This profile changes over time, and the hysteresis changes accordingly. In FIG. 5, 31
Is a voltage versus transmittance curve from the dark state to the bright state, 32 is a voltage versus transmittance curve from the bright state to the dark state, and 33 is 31 and 32
Is the hysteresis voltage V his generated by the difference

【0044】前記ヒステリシスがある値に飽和するまで
の時間は短いほど安定かつ良好な階調表示が可能とな
る。前記ヒステリシスとヒステリシス飽和時間を測定し
た。これに対しては、環状エーテルの修飾基中にシクロ
環を含むもので良好なものがあった。(実施例2参照)
又、前記環状エーテルを含有する液晶組成物において、
前記環状エーテルの修飾基中にアルキル基を含むもので
飽和時間の短縮が更に顕著になったものがあった。(実
施例2参照)更に前記勾配セルに導電性物質を有する配
向膜を用いたところ、ヒステリシス緩和時間の短縮が更
に向上したものがあった。
The shorter the time required for the hysteresis to reach a certain value, the more stable and excellent gradation display becomes possible. The hysteresis and the hysteresis saturation time were measured. On the other hand, some of the cyclic ethers containing a cyclo ring in the modifying group were good. (See Example 2)
Further, in the liquid crystal composition containing the cyclic ether,
Some of the cyclic ethers contained an alkyl group in the modifying group, and the shortening of the saturation time became more remarkable. (See Example 2) Further, when an alignment film having a conductive material was used for the gradient cell, there was a device in which the reduction of the hysteresis relaxation time was further improved.

【0045】配向膜に導電性を付与するには、例えば導
電性物質を配向膜に添加すればよい。導電性物質として
は、例えば酸化スズの微粒子やSiO2微粒子の表面に
導電体をコーティングした微粒子等が挙げられる。導電
性物質の添加量は10〜100重量%が好ましい。
In order to impart conductivity to the alignment film, for example, a conductive substance may be added to the alignment film. Examples of the conductive substance include fine particles of tin oxide and fine particles in which a conductor is coated on the surface of fine particles of SiO 2 . The added amount of the conductive substance is preferably 10 to 100% by weight.

【0046】本発明に用いられるカイラルスメクチック
液晶としては、強誘電性液晶、反強誘電性液晶が用いら
れる。
As the chiral smectic liquid crystal used in the present invention, a ferroelectric liquid crystal and an antiferroelectric liquid crystal are used.

【0047】[0047]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0048】実施例1 本実施例を図1〜図3に示す液晶表示素子に従って説明
する。まず、板厚1.1mmのガラス基板1aの表面
に、アンダーコート層2としてSiOを500Åの厚
みで成膜した。次に、遮光層14としてMo−Ta合金
層を1000Åの厚さに形成した。
Embodiment 1 This embodiment will be described with reference to the liquid crystal display device shown in FIGS. First, SiO 2 was formed to a thickness of 500 ° as an undercoat layer 2 on the surface of a glass substrate 1 a having a thickness of 1.1 mm. Next, a Mo-Ta alloy layer was formed as the light shielding layer 14 to a thickness of 1000 °.

【0049】その上に、緑(G)、赤(R)、青(B)
の各カラーフィルターを形成した。カラーフィルターと
しては各色の顔料(白(W)には顔料を加えない)が分
散された感光性樹脂のカラーレジストをスピンナーで厚
さ1μmの塗布し、パターニングした。
On top of that, green (G), red (R), blue (B)
Each color filter was formed. As a color filter, a 1 μm-thick photosensitive resin color resist in which pigments of each color (no pigment was added to white (W)) were dispersed by a spinner and patterned.

【0050】次に、柱状膜4を、顔料を加えないカラー
フィルタ(Wと同じ)により形成した。次に、柱状膜間
の間隙を埋め、表面をなだらかな勾配を有する凹凸にす
るための有機膜5を形成した。有機膜としては有機シラ
ン系樹脂を用い、スピンナーで塗布した。
Next, the columnar film 4 was formed by a color filter (same as W) to which no pigment was added. Next, an organic film 5 was formed to fill the gaps between the columnar films and make the surface uneven with a gentle gradient. As the organic film, an organic silane resin was used and applied by a spinner.

【0051】以上は第1基板のみの工程であり、以下の
工程は第1、第2基板に共通の工程である。透明電極6
a、6bとしてITO層をスパッタで厚さ700Åに形
成した。そして、透明電極6a、6bの配線抵抗を下げ
るための補助電極7a、7bを厚さ2000Åだけ、M
o−Ta/Al/Mo−Taの多層構造で形成した。
The above is the step for only the first substrate, and the following steps are steps common to the first and second substrates. Transparent electrode 6
As a and 6b, an ITO layer was formed to a thickness of 700 ° by sputtering. Then, the auxiliary electrodes 7a and 7b for lowering the wiring resistance of the transparent electrodes 6a and 6b are formed with a thickness of 2000 mm by M
It was formed with a multilayer structure of o-Ta / Al / Mo-Ta.

【0052】この配線上にショート防止層8a、8bと
してTaをスパッタで900Åの厚さに形成し
た。さらにその上にTi−Siの塗布型絶縁膜を印刷、
焼成して厚さ900Åの膜を形成した。
On this wiring, Ta 2 O 5 was formed as a short prevention layer 8a, 8b to a thickness of 900 ° by sputtering. Furthermore, a coating type insulating film of Ti-Si is printed thereon,
By firing, a film having a thickness of 900 ° was formed.

【0053】これら一対の基板上にポリイミドのポリマ
ーから成る配向膜10a、10bを成膜し、ラビング処
理を施した後、直径1.5μmのSiO2ビーズスペー
サ12を基板上に散布し、エポキシ樹脂より成るシール
剤を介して両基板を貼り合わせた。この様にして勾配セ
ルを作成した。
After the alignment films 10a and 10b made of polyimide polymer are formed on the pair of substrates and rubbed, a 1.5 μm-diameter SiO 2 bead spacer 12 is sprinkled on the substrates, and an epoxy resin The two substrates were bonded together via a sealing agent composed of: Thus, a gradient cell was created.

【0054】勾配セルに環状エーテルとして、ジシクロ
−ヘキサノ−18c6、ジアゾジベンゾ−18c6、ジ
ベンゾ−15c5を、下記のカイラルスメクチック液晶
に対して、0.5wt%添加した液晶組成物に対し、降
温過程での等方相からコレステリック相に転移する温度
と、全く前記環状エーテルを加えなかった液晶(対象
例)の降温過程での等方相からコレステリック相に転移
する温度の差(温度低下量)ΔTiso で比較したところ
以下の表1の結果であった。温度低下量は1.5℃以内
であった。
The liquid crystal composition in which dicyclo-hexano-18c6, diazodibenzo-18c6, and dibenzo-15c5 were added as cyclic ethers to the gradient cell in the following chiral smectic liquid crystal was added in an amount of 0.5% by weight. (Temperature drop) ΔT iso between the temperature at which the liquid crystal transitions from the isotropic phase to the cholesteric phase and the temperature at which the liquid crystal to which the cyclic ether is not added at all (the target example) transitions from the isotropic phase to the cholesteric phase during the cooling process. And the results are shown in Table 1 below. The temperature drop was within 1.5 ° C.

【0055】また、配向性は光学偏光顕微鏡(オリンパ
ス社製、BH−2、倍率100倍)により、偏光板をク
ロスニコルして透過観察により測定した。
The orientation was measured by an optical polarization microscope (manufactured by Olympus Corporation, BH-2, magnification: 100 ×) by cross-nicols of the polarizing plate and transmission observation.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】(注1)配向性の結果は下記を示す。(Note 1) The results of orientation are shown below.

【0058】 ○:ジグザク欠陥が全くない配向 ×:ジグザク欠陥が存在する配向:: Orientation with no zigzag defect X: Orientation with zigzag defect

【0059】(注2)環状エーテル(Note 2) Cyclic ether

【0060】[0060]

【化3】 Embedded image

【0061】(注3)カイラルスメクチック液晶(Note 3) Chiral smectic liquid crystal

【0062】[0062]

【数1】 (Equation 1)

【0063】比較例1 実施例1において、環状エーテルをカイラルスメクチッ
ク液晶に対して、1.0wt%添加した液晶組成物に対
し、降温過程での等方相からコレステリック相に転移す
る温度と、全く前記環状エーテルを加えなかった液晶
(対象例)の降温過程での等方相からコレステリック相
に転移する温度の差(温度低下量)ΔTiso で比較した
ところ以下の表2の結果であった。温度低下量は1.5
℃をこえていた。配向性も悪かった。
Comparative Example 1 In Example 1, the temperature at which the transition from the isotropic phase to the cholesteric phase in the temperature-falling process was completely different for the liquid crystal composition containing 1.0 wt% of the cyclic ether added to the chiral smectic liquid crystal. Table 2 below shows a comparison of the temperature difference (temperature decrease amount) ΔT iso at which the liquid crystal to which the cyclic ether was not added (the target example) changed from the isotropic phase to the cholesteric phase during the temperature drop process. Temperature drop is 1.5
° C. The orientation was also poor.

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】比較例2 実施例1と同様に、環状エーテルとして、ベンゾ−12
c4、ベンゾ−15c5、ベンゾ−18c6を、カイラ
ルスメクチック液晶に対して、0.5wt%添加した液
晶組成物に対し、降温過程での等方相からコレステリッ
ク相に転移する温度と、全く前記環状エーテルを加えな
かった液晶(対象例)の降温過程での等方相からコレス
テリック相に転移する温度の差(温度低下量)ΔTiso
で比較したところ以下の表3の結果であった。温度低下
量は1.5℃をこえていた。配向性も悪かった。
Comparative Example 2 As in Example 1, benzo-12 was used as the cyclic ether.
For a liquid crystal composition in which c4, benzo-15c5, and benzo-18c6 were added to chiral smectic liquid crystal in an amount of 0.5% by weight, the temperature at which a transition from an isotropic phase to a cholesteric phase during a temperature drop process occurred, Temperature difference (temperature decrease amount) ΔT iso of the liquid crystal to which was not added (transition example) during the temperature drop process from the isotropic phase to the cholesteric phase
And the results of Table 3 below were obtained. The temperature drop exceeded 1.5 ° C. The orientation was also poor.

【0066】[0066]

【表3】 [Table 3]

【0067】[0067]

【化4】 Embedded image

【0068】従って、実施例1と比較例1、2の結果か
らΔTisoが1.5℃以下のサンプルが配向性が良好
であり、液晶表示素子に用いるのに適していると言え
る。本発明者は、添加した環状エーテルが液晶の物性値
に与える影響が配向性を悪くしており、この物性値がΔ
isoであり、これが1.5℃以下であれば良好な配
向が得られることを発見したものである。
Therefore, from the results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, it can be said that a sample having ΔT iso of 1.5 ° C. or less has good orientation and is suitable for use in a liquid crystal display device. The present inventor believes that the influence of the added cyclic ether on the physical properties of the liquid crystal deteriorates the orientation, and that the physical properties are Δ Δ
T iso , which was found to be good if 1.5 ° C. or less.

【0069】実施例2 実施例1の勾配セルに対し、下記の修飾基中にシクロ環
を含む環状エーテル(ジシクロヘキサノ−18−c
6)、修飾基中にアルキル基を0.5重量%含む環状エ
ーテル(ジアゾジベンゾ−18−c6)を含有するカイ
ラルスメクチック液晶組成物に対しヒステリシス特性評
価を行った。その結果を図6に示す。
Example 2 To the gradient cell of Example 1, a cyclic ether containing a cyclo ring in the following modifying group (dicyclohexano-18-c
6) The hysteresis characteristics of a chiral smectic liquid crystal composition containing a cyclic ether (diazodibenzo-18-c6) containing 0.5% by weight of an alkyl group in the modifying group were evaluated. FIG. 6 shows the result.

【0070】[0070]

【化5】 Embedded image

【0071】ヒステリシス特性評価の方法 作成したサンプルに図5の波形を印加して駆動し、駆動
電圧(V−V)を0Vから30Vまで0.1Vずつ
上昇させた時の透過光量Tの変化カーブ(図5の31)
と、30Vから0.1Vずつ下降させた時の透過光量T
の変化カーブ(図5の32)を下記の時間の間隔を空け
て測定し、カーブ31と32の透過率50%の時の電圧
値をそれぞれV31,V32とし、 Vhis=33=V31−V32 によりヒステリシス電圧Vhisを求めた。
Hysteresis Characteristic Evaluation Method The sample shown in FIG. 5 was driven by applying the waveform shown in FIG. 5 to the prepared sample, and the amount of transmitted light T when the drive voltage (V 2 −V 4 ) was increased from 0 V to 30 V by 0.1 V at a time. Change curve (31 in FIG. 5)
And the transmitted light amount T when the voltage is lowered by 0.1 V from 30 V
5 (32 in FIG. 5) are measured at the following time intervals, and the voltage values of the curves 31 and 32 when the transmittance is 50% are V 31 and V 32 , respectively, and V his = 33 = V It was determined hysteresis voltage V his-by 31 -V 32.

【0072】カーブ31の測定後にカーブ32を測定す
るまでの時間間隔 1μsec、2μsec、3μsec、5μsec、1
0μsec 20μsec、30μsec、50μsec、100μ
sec 0.2msec、0.3msec、0.5msec、1
msec 2msec、 3msec、 5msec、 10ms
ec 20msec、30msec、50msec、100m
sec 0.2sec、0.3sec、0.5sec、1sec 2sec、 3sec、 5sec、 10se
c の各点でVhisを測定し、図6を測定した。
Time interval from the measurement of the curve 31 to the measurement of the curve 32 1 μsec, 2 μsec, 3 μsec, 5 μsec, 1
0 μsec 20 μsec, 30 μsec, 50 μsec, 100 μsec
sec 0.2msec, 0.3msec, 0.5msec, 1
msec 2msec, 3msec, 5msec, 10ms
ec 20msec, 30msec, 50msec, 100m
0.2 sec, 0.3 sec, 0.5 sec, 1 sec 2 sec, 3 sec, 5 sec, 10 sec
V his was measured at each point c, and FIG. 6 was measured.

【0073】図6から、それぞれの液晶組成物に対する
緩和時間を求めた。その結果、環状エーテルを含むもの
の方が含まないものに比べ、緩和時間が速いことがわか
る。
From FIG. 6, the relaxation time for each liquid crystal composition was determined. As a result, it can be seen that the resin containing the cyclic ether has a shorter relaxation time than the resin containing no cyclic ether.

【0074】図6に示すように、対象例(環状エーテル
を添加しなかった液晶)に比べ、添加したサンプルで
は、Vhisの緩和時間が短かくなっていることがわか
る。従って、この添加サンプルでは配向性も良好であ
り、かつヒステリシス特性も良好な液晶表示素子が得ら
れる。
As shown in FIG. 6, it can be seen that the relaxation time of V his is shorter in the sample in which the cyclic ether is added than in the target example (liquid crystal in which no cyclic ether is added). Therefore, a liquid crystal display device having good orientation and good hysteresis characteristics can be obtained with this added sample.

【0075】実施例3 実施例1の勾配セルのポリイミドからなる配向膜中に酸
化スズからなる導電性物質を100wt%添加したもの
を用いて、緩和時間の比較を行った。その結果は実施例
2で環状エーテルを含有させたものと同等の緩和時間が
得られることがわかった。
Example 3 A comparison was made of the relaxation times of the gradient cell of Example 1 using an alignment film made of polyimide to which 100 wt% of a conductive material made of tin oxide was added. As a result, it was found that a relaxation time equivalent to that in Example 2 containing a cyclic ether was obtained.

【0076】実施例4 実施例2において、下記の修飾基中にアルキル基を含む
環状エーテル(ジアゾジベンゾ−18−c6)
Example 4 In Example 2, a cyclic ether containing an alkyl group in the following modifying group (diazodibenzo-18-c6)

【0077】[0077]

【化6】 を0.3%、0.5%、0.7%、1.0%を含有する
カイラルスメクチック液晶組成物に対しヒステリシス特
性評価を行った。その結果を表4および図7に示す。
Embedded image Of a chiral smectic liquid crystal composition containing 0.3%, 0.5%, 0.7%, and 1.0% was evaluated for hysteresis characteristics. The results are shown in Table 4 and FIG.

【0078】[0078]

【表4】 [Table 4]

【0079】以上の結果より、液晶中に環状エーテルを
含有させることでヒステリシス特性が改善できることが
わかる。さらに、0.5%以上含有させるとより改善効
果が大きくかつ、改善効果の増大は飽和傾向にあり、
1.0%以上含有させても0.7%と比較してヒステリ
シル特性に大差はない。また、1.0%以上含有させる
と、ΔTisoが1.5℃よりも大きくなり、配向性が
悪くなる。
From the above results, it can be seen that the inclusion of the cyclic ether in the liquid crystal can improve the hysteresis characteristics. Furthermore, when the content is 0.5% or more, the improvement effect is greater, and the increase in the improvement effect tends to be saturated,
Even when the content is 1.0% or more, there is not much difference in hysteresis characteristics as compared with 0.7%. When the content is 1.0% or more, ΔT iso becomes larger than 1.5 ° C., and the orientation becomes poor.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明による液晶表
示素子は、カイラルスメクチック液晶に環状エーテルを
添加することにより、カイラルスメクチック液晶の自然
分極によるヒステリシス特性を抑制することが可能にな
った。このため、長時間の書き込み後のスイッチング不
良(焼き付き)を防ぐことが画素内に駆動閾値分布を持
たせた勾配セルにおいてでき、面積階調をより良好にす
ることが出来た。この結果、階調表示に対しても良好な
カイラルスメクチック液晶表示素子を得ることが出来
た。
As described above, in the liquid crystal display device according to the present invention, by adding a cyclic ether to the chiral smectic liquid crystal, the hysteresis characteristic of the chiral smectic liquid crystal due to the spontaneous polarization can be suppressed. For this reason, switching failure (burn-in) after long-time writing can be prevented in the gradient cell having the driving threshold distribution in the pixel, and the area gradation can be further improved. As a result, it was possible to obtain a chiral smectic liquid crystal display element which was excellent for gradation display.

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

【図1】本発明のカイラルスメクチック液晶表示素子の
一例を示す概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a chiral smectic liquid crystal display device of the present invention.

【図2】図1の液晶表示素子のA−A’線断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of the liquid crystal display device of FIG. 1 taken along the line AA ′.

【図3】図1の液晶表示素子のB−B’線断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB ′ of the liquid crystal display device of FIG. 1;

【図4】本発明で用いた駆動電圧の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of a driving voltage used in the present invention.

【図5】特定の時間で書込みを行った際の電圧対透過率
曲線を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a voltage versus transmittance curve when writing is performed at a specific time.

【図6】実施例2のヒステリシス特性評価の結果を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing the results of hysteresis characteristic evaluation of Example 2.

【図7】実施例4のヒステリシス特性評価の結果を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing the results of the hysteresis characteristic evaluation of Example 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

la,lb 絶縁性基板 2 アンダーコート層 3 カラーフィルター 4 柱状膜 5 有機膜 6a,6b 透明電極 7a,7b 補助電極 8a,8b ショート防止層 9a,9b 粗面形成層 10a,10b 配向層 11 接着ビーズ 12 スペーサビーズ 13 液晶層 14 遮光層 15 凹凸形状 2(A) 本発明で用いた駆動電圧の波形図 2(B) 本発明で用いた駆動電圧の波形図 2(C) 本発明で用いた駆動電圧の波形図 la, lb Insulating substrate 2 Undercoat layer 3 Color filter 4 Columnar film 5 Organic film 6a, 6b Transparent electrode 7a, 7b Auxiliary electrode 8a, 8b Short prevention layer 9a, 9b Rough surface forming layer 10a, 10b Alignment layer 11 Adhesive beads REFERENCE SIGNS LIST 12 spacer beads 13 liquid crystal layer 14 light-shielding layer 15 uneven shape 2 (A) waveform diagram of drive voltage used in the present invention 2 (B) waveform diagram of drive voltage used in the present invention 2 (C) drive used in the present invention Voltage waveform diagram

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の基板間にカイラルスメクチック液
晶を挟持した液晶表示素子において、該カイラルスメク
チック液晶中に環状エーテルを含有し、含有しない場合
での冷却過程における等方相からコレステリック相もし
くはスメクチック相の出現する温度の差が1.5℃以下
であることを特徴とするカイラルスメクチック液晶表示
素子。
1. A liquid crystal display device in which a chiral smectic liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. A chiral smectic liquid crystal display device characterized in that the difference in the temperature at which appears is 1.5 ° C. or less.
【請求項2】 画素内でセル厚勾配を持たせたことを特
徴とする請求項1記載のカイラルスメクチック液晶表示
素子。
2. The chiral smectic liquid crystal display device according to claim 1, wherein a cell thickness gradient is provided in each pixel.
【請求項3】 前記環状エーテルの含有量が少なくとも
0.5重量%以上である請求項1または2記載のカイラ
ルスメクチック液晶表示素子。
3. The chiral smectic liquid crystal display device according to claim 1, wherein the content of the cyclic ether is at least 0.5% by weight or more.
【請求項4】 前記環状エーテルの環の大きさは5ない
し6であり、且つ修飾基中にシクロ環ないしアルキル基
を含む請求項1乃至3のいずれかの項に記載のカイラル
スメクチック液晶表示素子。
4. The chiral smectic liquid crystal display device according to claim 1, wherein the ring size of the cyclic ether is 5 to 6, and the modifying group contains a cyclo ring or an alkyl group. .
【請求項5】 前記基板の少なくとも一方に配向膜を有
し、該配向膜に導電性を付与してなる請求項1乃至4の
いずれかの項に記載のカイラルスメクチック液晶表示素
子。
5. The chiral smectic liquid crystal display device according to claim 1, wherein an alignment film is provided on at least one of the substrates, and the alignment film is provided with conductivity.
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