JPS61208034A - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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JPS61208034A
JPS61208034A JP5016385A JP5016385A JPS61208034A JP S61208034 A JPS61208034 A JP S61208034A JP 5016385 A JP5016385 A JP 5016385A JP 5016385 A JP5016385 A JP 5016385A JP S61208034 A JPS61208034 A JP S61208034A
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JP
Japan
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liquid crystal
phase
substrates
substrate
pair
Prior art date
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Application number
JP5016385A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuharu Katagiri
片桐 一春
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
Shinjiro Okada
伸二郎 岡田
Kazuo Yoshinaga
和夫 吉永
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS61208034A publication Critical patent/JPS61208034A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve a preliminary orientation by providing plural structural elements having stripe-like side walls on one of substrates, and by orientating the another one of the substrates in about a parallel or a vertical direction against the extended direction of said structural elements, and by using a specific liquid crystal compd. CONSTITUTION:A plural structural elements 104 having the stripe-like side walls 106, 107 are arranged on one of the substrate 101 of a pair of electrode substrate 101, 110. The another substrate 110 is uniaxially oriented in about a parallel or a vertical direction against the extended direction of the element 104, and the Sm phase of the liquid crystal compd. or the liquid crystal composition contg. therein shown by the formula wherein R is an alkoxy or an alkyl group, R* is an optical active group having an asymmetric carbon atom, and also phase changed from the phase lying at a higher temperature side than that of the Sm phase, is formed on the another substrate. By constituting the titled element as mentioned above, the liquid crystal element having the structure compatible with both the operation of the element due to the phase stability of the ferroelectricity liquid crystal and the monodomain property of the liquid crystal 105 may be obtd., thereby enabling to remove a defect on the spacer edge, even if, in a memory state liable to generating the defect.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示素子や液晶−光シヤツタアレイ等に
適用する液晶素子に関し、詳しくは液晶分子の初期配向
状態を改善することにより、表示ならびに駆動特性を改
善した液晶素子に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal element applied to a liquid crystal display element, a liquid crystal-optical shutter array, etc., and more specifically, the present invention relates to a liquid crystal element applied to a liquid crystal display element, a liquid crystal-optical shutter array, etc. This invention relates to a liquid crystal element with improved driving characteristics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の液晶素子として1よ、例えばエム・シャット(’
M、5chadt)とダブリュー・l\ルフリツヒ(W
、 He I f r i ch)著゛′アプライドφ
フィジックス命しダーズ″(Applied  Phy
sics  Let仁e r s ″) 第18巻、第
4号(1971午2月15日発行)、第127頁〜12
8頁のパボルテージ・ディペンダント・オプティカル・
アクティビティ−・オブ・ア・ツィステッドφネマチッ
クーリキッド0クリスタル″(”Voltage  D
ependentOptical Activity 
ofa  Twisted  Nematic  Li
quid  Crystal”)に示されたツィステッ
ド拳ネマチック(twisted  nematic)
液晶を用いたものが知られている。
As a conventional liquid crystal element, for example, M-Shut ('
M, 5chadt) and W.
, He I f r i ch) ``Applied φ
Applied Phy
Volume 18, No. 4 (published February 15, 1971), pp. 127-12
Pavoltage Dependent Optical on page 8
Activity of a Twisted φ Nematic Liquid 0 Crystal” (“Voltage D
pendent Optical Activity
ofa Twisted Nematic Li
twisted fist nematic shown in “quid Crystal”
One that uses liquid crystal is known.

このTN滴液晶、画素密度を高くしたマトリクス電極構
造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生する問
題点があるため、画素数が制限されていた。
When time-division driving is performed using this TN droplet liquid crystal and a matrix electrode structure with high pixel density, the number of pixels is limited due to the problem of crosstalk.

又、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素子
を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素子
が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成す
る工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成する
ことが難しい問題点がある。
Furthermore, a display element is known in which a switching element using a thin film transistor is connected to each pixel, and each pixel is switched. However, the process of forming the thin film transistor on the substrate is extremely complicated, and it is difficult to use a display element with a large area. There are some problems that make it difficult to create.

この様な従来型の液晶素子の欠点を改善するものとして
、双安定性を有する液晶素子の使用が、クラーク(C1
ark)およびラガウエル(Lage rwa l l
)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)。双安定
性を有する液晶としては、一般に、カイラルスメクテイ
ックC相(SmC”)又はH相(SmH”)、を有する
強誘電性液晶が用いられる。
To improve the drawbacks of conventional liquid crystal devices, the use of bistable liquid crystal devices is proposed by Clark (C1
ark) and Lagauer (Lage rwa l l
) (Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-107216, US Pat. No. 4,367,924, etc.). As a liquid crystal having bistability, a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase (SmC'') or H phase (SmH'') is generally used.

この液晶は電界に対して第1の光学的安定状態と第2の
光学安定状態からなる双安定状態を有し、従って前述の
TN型の液晶で用いられた光学変調素子とは異なり、例
えば一方の電界ベクトルに対して第1の光学的安定状態
に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対しては第2の
光学的安定状態に液晶が配向される。またこの型の液晶
は、加えられる電界に応答して、極めて速やかに上記2
つの安定状態のいずれかを取り、且つ電界の印加のない
ときはその状態を維持する性質を有する。このような性
質を利用することにより、上述した従来のTN型素子の
問題点の多くに対して、かなり本質的な改善が得られる
。この点は、本発明と関連して、以下に、更に詳細に説
明する。しかしながら、この双安定性を有する強誘電性
液晶が所定の駆動特性を発揮するためには、一対の平行
基板間に配置される液晶が、電界の印加状態とは無関係
に、上記2つの安定状態の間での変換が効果的に起るよ
うな分子配列状態にあることが必要である。
This liquid crystal has a bistable state consisting of a first optically stable state and a second optically stable state with respect to an electric field. Therefore, unlike the optical modulation element used in the TN type liquid crystal described above, for example, one The liquid crystal is aligned in a first optically stable state with respect to the electric field vector, and the liquid crystal is aligned in a second optically stable state with respect to the other electric field vector. In addition, this type of liquid crystal responds to an applied electric field and very quickly responds to the above-mentioned
It has the property of taking one of two stable states and maintaining that state when no electric field is applied. By utilizing such properties, many of the problems of the conventional TN type device described above can be significantly improved. This point will be explained in more detail below in connection with the present invention. However, in order for this ferroelectric liquid crystal with bistability to exhibit predetermined driving characteristics, the liquid crystal placed between a pair of parallel substrates must be in the above two stable states, regardless of the applied state of the electric field. It is necessary that the molecules be arranged in such a state that conversion between them can occur effectively.

例えばSmC”又はSmH”相を有する強誘電性液晶に
ついては、S m C”又はSmH”相を有する液晶分
子層が基板面に対して垂直で、したがって液晶分子軸が
基板面にほぼ平行に配列した領域(モノドメイン)が形
成される必要がある。しかしながら、従来の双安定性を
有する強誘電性液晶素子においては、このようなドメイ
ン構造を有する液晶の配向状態が、必ずしも満足に形成
されなかったために、充分な特性が得られなかったのが
実情である。
For example, for a ferroelectric liquid crystal having a SmC" or SmH" phase, the liquid crystal molecular layer having an SmC" or SmH" phase is perpendicular to the substrate surface, and therefore the liquid crystal molecular axes are aligned approximately parallel to the substrate surface. A monodomain (monodomain) needs to be formed. However, in conventional ferroelectric liquid crystal devices with bistability, the alignment state of the liquid crystal with such a domain structure was not always formed satisfactorily, so the actual situation was that sufficient characteristics could not be obtained. It is.

たとえば、C1arkらによれば、このような配向状態
を与えるために、磁界を印加する方法、せん断力を印加
する方法、基板間に小間隔で平行なりッジ(ridge
)を配列する方法などが提案されている。しかしながら
、これらは、いずれも必ずしも満足すべき結果を与える
ものではなかった。たとえば、磁界を印加する方法は、
大規模な装置を要求するとともに作動特性の良好な薄層
セルとは両立しがたいという難点があり、また、せん断
力を印加する方法は、セルを作成後に液晶を注入する方
法と両立しないという難点がある。又、セル内に平行な
りツジを配列する方法では、それのみによっては、安定
な配向効果を与えられない。
For example, according to C1ark et al., methods of applying a magnetic field, methods of applying a shear force, and methods of applying a parallel ridge between the substrates in order to provide such an orientation state are described.
) have been proposed. However, none of these methods necessarily gave satisfactory results. For example, the method of applying a magnetic field is
There are disadvantages in that it requires large-scale equipment and is incompatible with thin-layer cells with good operating characteristics.Also, the method of applying shear force is incompatible with the method of injecting liquid crystal after creating the cell. There are some difficulties. Further, the method of arranging parallel apertures within the cell cannot provide a stable alignment effect by itself.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明の目的は、上述した哀情に鑑み、高速応答性、高
密度画素と大面積を有する表示素子、或いは高速度のシ
ャツタヌピードを有する光学シャッター等として潜在的
な適性を有する強誘電性液晶素子において、従来問題で
あったモノドメイン形成性ないしは初期配向性を改善す
ることにより、その特性を充分に発揮させ得る強誘電性
液晶素子を提供することにある。
In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to develop a ferroelectric material which has potential suitability as a display element having high-speed response, high-density pixels and a large area, or an optical shutter having a high-speed shirt tanupide. The object of the present invention is to provide a ferroelectric liquid crystal element that can fully exhibit its characteristics by improving monodomain formation or initial alignment, which has been a problem in the past in liquid crystal elements.

〔作用〕[Effect]

本発明者らは、前述の目的に沿って研究した結果、液晶
を挟持する一対の平行基板のうち少なくとも一方の基板
の面がラビング等による一軸性配向処理効果と一対の基
板間に配置したストライプ状の側壁を有する構造部材の
配列による効果を併用するとともに、下記一般式(1)
で示される液晶化合物又はそれを含有した液晶組成物の
スメクテイツク相、例えばSmA(スメクテイツクA相
)やカイラルスメクテイツク相等を該スメクテイツク相
より高温側の相、例えばコレステリック相(カイラルネ
マチック相)、ネマチック相、等吉相からの徐冷による
相転移を用いた場合、スメクテイツク相のモノドメイン
を形成することができ、この結果強誘電性液晶の双安定
性に基づく素子の作動と液晶層のモノドメイン性を両立
しうる構造の液晶素子が得られることを見い出した。
As a result of research in line with the above-mentioned objective, the present inventors have found that the surface of at least one of a pair of parallel substrates sandwiching a liquid crystal has a uniaxial alignment treatment effect by rubbing etc. In addition to using the effect of arranging structural members having shaped side walls, the following general formula (1)
The smectic phase of the liquid crystal compound represented by or the liquid crystal composition containing the same, such as SmA (smectic A phase) and chiral smectic phase, is combined with a phase on the higher temperature side of the smectic phase, such as cholesteric phase (chiral nematic phase), nematic phase, etc. When using phase transition from the Tokichi phase through slow cooling, a smectic phase monodomain can be formed, resulting in the operation of devices based on the bistability of ferroelectric liquid crystals and the monodomain nature of the liquid crystal layer. It has been found that a liquid crystal element having a structure that can satisfy both of the following has been obtained.

(式中、Rはアルコキシ基又はアルキル基であり、R*
は不斉炭素原子を有する光学活性基である。) 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の液晶素子は、前述の知見に基づくものであり、
より詳しくは、一対の平行基板間に液晶を挟持させてな
る液晶素子において、該一対の平行基板のうちの$1の
基板の液晶と接触する側の面には、それぞれ側壁を有す
る複数の構造部材がストライプ状に配置され、第2の基
板の液晶と接する側の面には、前記第1の基板上の複数
の構造部材の延長方向とほぼ平行もしくは垂直な方向の
一軸性配向処理が施されているとともに、前述の一般式
(1)で示される液晶化合物又はそれを含有した液晶組
成物のスメクテイツク相を該スメクティック相より高温
側の相からの徐冷°による相転移により形成した点に特
徴を有している。
(In the formula, R is an alkoxy group or an alkyl group, and R*
is an optically active group having an asymmetric carbon atom. ) [Means for solving the problems] The liquid crystal element of the present invention is based on the above-mentioned findings,
More specifically, in a liquid crystal element in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of parallel substrates, the $1 substrate of the pair of parallel substrates has a plurality of structures each having a side wall on the side that contacts the liquid crystal. The members are arranged in a stripe pattern, and the surface of the second substrate in contact with the liquid crystal is subjected to uniaxial alignment treatment in a direction substantially parallel or perpendicular to the extending direction of the plurality of structural members on the first substrate. In addition, the smectic phase of the liquid crystal compound represented by the above-mentioned general formula (1) or the liquid crystal composition containing the same is formed by a phase transition due to gradual cooling from a phase on the higher temperature side than the smectic phase. It has characteristics.

〔実施例〕〔Example〕

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を更に詳
細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in further detail with reference to the drawings as necessary.

本発明で用いる液晶は、強誘電性を有するものであって
、具体的にはカイラルスメクテイックC相(SmC”)
、H相(S’mH”)、I相(SmI”)、J相(Sm
J”)、に相(SmKχ)、G相(SmC末)又はF相
(SmF末)を有する液晶を用いることができる。
The liquid crystal used in the present invention has ferroelectricity, and specifically has a chiral smectic C phase (SmC").
, H phase (S'mH”), I phase (SmI”), J phase (Sm
A liquid crystal having a phase (SmKχ), a G phase (SmC powder), or an F phase (SmF powder) can be used.

前記一般式(1)中のRはアルコキシ基又はアルキル基
であり、直鎖、分枝、シクロ環であってもよい。特に、
直鎖のアルコキシ基(CnH2n+tO)が好ましく、
炭素数nが1〜18のものが適している。又、式中のH
zは不斉炭素原子を有する光学活性基であり、特に下記
式(2)又は(3)の残基が好ましい。
R in the general formula (1) is an alkoxy group or an alkyl group, and may be a straight chain, a branched chain, or a cyclo ring. especially,
A straight chain alkoxy group (CnH2n+tO) is preferred,
Those having a carbon number n of 1 to 18 are suitable. Also, H in the formula
z is an optically active group having an asymmetric carbon atom, and particularly preferred is a residue of the following formula (2) or (3).

式(2) %式% 式(3) CH3 −CH−C6H13 木 前述の一般式(1)で示される化合物は、例えば特開昭
59−98051号公報に開示された合成体によって得
ることができる。
Formula (2) % Formula % Formula (3) CH3 -CH-C6H13 Tree The compound represented by the above-mentioned general formula (1) can be obtained, for example, by the composite disclosed in JP-A-59-98051. .

前記一般式(1)で示される化合物の具体例は、下記の
とおりである。
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) are as follows.

CH3 CH2−CH−C2H5 木 (n =4.5,6,7,8,9,10,11,12,
14,16.18)(n=4 、8) これらの液晶は単独又は2種以上組合せて用いることが
できる他、他の強誘電性液晶1例えjfDOBAMBc
、デシロキシベンジリデン−y−アミノ−2−メチルブ
チルシンナメート、HOBACPC;ヘキシルオキシベ
ンジリデン−y−アミノ−2−クロロプロピルシンナメ
ートなどと組合せることによっても、良好な結果を得る
ことができる。
CH3 CH2-CH-C2H5 tree (n = 4.5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,
14, 16.18) (n=4, 8) These liquid crystals can be used alone or in combination of two or more, and other ferroelectric liquid crystals such as jfDOBAMBc
, decyloxybenzylidene-y-amino-2-methylbutylcinnamate, HOBACPC; hexyloxybenzylidene-y-amino-2-chloropropylcinnamate, etc. to obtain good results.

これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合物
がSmC”相又はSmH”相となるような温度状態に保
持する為、必要に応じて素子をヒーターが埋め込まれた
銅ブロック等により支持することができる。
When constructing an element using these materials, the element is supported by a copper block with a heater embedded, etc., as necessary, in order to maintain the temperature state such that the liquid crystal compound becomes the SmC" phase or SmH" phase. be able to.

第1図は、強誘電性液晶の動作説明の為に、セルの例を
模式的に描いたものである。21aと21. bは、I
 n203.5n02あるいはITO(Tndium−
Tin  0xide)等の薄膜からなる透明電極で被
覆された基板(ガラス板)であり、その間に液晶分子層
22がガラス面に垂直になるよう配向したSmC”相又
はSmH”相の液晶が封入されている。太線で示した線
23が液晶分子を表わしており、この液晶分子23はそ
の分子に直交した方向に双極子モーメント(P土)24
を有している。
FIG. 1 schematically depicts an example of a cell for explaining the operation of a ferroelectric liquid crystal. 21a and 21. b is I
n203.5n02 or ITO (Tndium-
It is a substrate (glass plate) coated with a transparent electrode made of a thin film such as Tin Oxide, and a liquid crystal of the SmC" phase or SmH" phase with the liquid crystal molecular layer 22 oriented perpendicular to the glass surface is sealed between the substrates (glass plates). ing. A thick line 23 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P) 24 in a direction perpendicular to the molecule.
have.

基板21aと21b上の電極間に一定の閾値以上の電圧
を印加すると、液晶分子23のらせん構造がほどけ、双
極子モ、−メント(P工)24がすべて電界方向に向く
よう、液晶分子23は配向方向を変えることができる。
When a voltage equal to or higher than a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and the liquid crystal molecules 23 are twisted so that all the dipole molecules 24 are oriented in the direction of the electric field. can change the orientation direction.

液晶分子23は、細長い形状を有しており、その長袖方
向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガラ
ス面の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置けば、電
圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子
となることは、容易に理解される。
The liquid crystal molecules 23 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the long axis direction and the short axis direction. Therefore, for example, if crossed Nicol polarizers are placed above and below the glass surface, the polarity of the applied voltage changes. It is easily understood that this results in a liquid crystal optical modulation element whose optical properties change.

本発明の液晶素子で好ましく用いられる液晶セルは、そ
の厚さを充分に薄く(例えば10IL以下)することが
できる、このように液晶層が薄くなることにしたがい、
第2図に示すように電界を印加していない状態でも液晶
分子のらせん構造がほどけ、非らせん構造を採り、その
双極子モーメン)Paまたはpbは上向き(34a)又
は下向き(34b)のどちらかの状態をとる。このよう
なセルに、第2図に示す如く一定の閾値以上の極性の異
る電界Ea又はEbを電圧印加手段31aと31bによ
り付与すると、双極子モーメントは、電界Ea又はEb
の電界ベクトルに対応して上向き34a又は下向き34
bと向きを変え、それに応じて液晶分子は、第1の安定
状態33 aか或いは第2の安定状態33bの何れか一
方に配向する。
The liquid crystal cell preferably used in the liquid crystal element of the present invention can have a sufficiently thin thickness (for example, 10 IL or less), and as the liquid crystal layer becomes thinner in this way,
As shown in Figure 2, even when no electric field is applied, the helical structure of the liquid crystal molecules unwinds and assumes a non-helical structure, and its dipole moment (Pa or pb) is either upward (34a) or downward (34b). takes the state of When an electric field Ea or Eb of different polarity above a certain threshold value is applied to such a cell by the voltage applying means 31a and 31b as shown in FIG. 2, the dipole moment is
The upward direction 34a or the downward direction 34 corresponds to the electric field vector of
b, and accordingly, the liquid crystal molecules are oriented to either the first stable state 33a or the second stable state 33b.

このような強誘電性を光学変調素子として用いることの
利点は、先にも述べたが2つある。
As mentioned earlier, there are two advantages to using such ferroelectricity as an optical modulation element.

その第1は、応答速度が極めて速いことであり、第2は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第2の
点を、例えば第2図によって更に説明すると、電界Ea
を印加すると液晶分子は第1の安定状態33 aに配向
するが、この状態は電界を切っても安定である。又、逆
向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2の安定状
態33bに配向してその分子の向きを変えるが、やはり
電界を切ってもこの状態に留っている。又、与える電界
Eaが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態
にやはり維持されている。このような応答速度の速さと
、双安定性が有効に実現されるにはセルとしては出来る
だけ薄い方が好ましい。
The first is that the response speed is extremely fast, and the second is that the alignment of liquid crystal molecules has bistability. To further explain the second point, for example with reference to FIG. 2, the electric field Ea
When the voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned in a first stable state 33a, and this state remains stable even when the electric field is turned off. When an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented to a second stable state 33b and change their orientation, but they remain in this state even after the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field Ea does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. In order to effectively realize such fast response speed and bistability, it is preferable that the cell be as thin as possible.

この様な強誘電性を有する液晶で素子を形成するに当た
って最も問題となるのは、先にも述べたように、SmC
”相又はSmH”相を有する層が基板面に対して垂直に
配列し且つ液晶分子が基板面に略平行に配向した、モノ
ドメイン性の高いセルを形成することが困難なことであ
り、この点に解決を与えることが本発明の主要な目的で
ある。
The biggest problem in forming devices using liquid crystals with such ferroelectricity is, as mentioned earlier, that SmC
It is difficult to form a highly monodomain cell in which a layer having a "phase or SmH" phase is aligned perpendicular to the substrate surface and liquid crystal molecules are aligned approximately parallel to the substrate surface, and this It is the main objective of the present invention to provide a solution to this point.

第3図(A)−(C)は、本発明の液晶素子の一実施例
を示している。第3図(A)は同実施例の斜視図であり
、第3図(B)はその側面の断面図、第3図(C)はそ
の正面の断面図である。但し第3図(A)においては、
液晶ならびに偏光子の図示は省略しである。
FIGS. 3(A) to 3(C) show an embodiment of the liquid crystal element of the present invention. FIG. 3(A) is a perspective view of the same embodiment, FIG. 3(B) is a side sectional view thereof, and FIG. 3(C) is a front sectional view thereof. However, in Figure 3 (A),
Illustrations of liquid crystal and polarizer are omitted.

第3図(A)−(C)において、ガラス板またはプラス
チック板などからなる基板101の上に、複数の電極1
02からなる電極群(例えば走査電極群を構成)が、所
定のパターンにエツチング等により形成されている。更
に。
In FIGS. 3(A)-(C), a plurality of electrodes 1 are placed on a substrate 101 made of a glass plate, a plastic plate, etc.
A group of electrodes (eg, constituting a group of scanning electrodes) consisting of 02 is formed in a predetermined pattern by etching or the like. Furthermore.

これら電極102と交互に且つ並列する位置関係で、ス
トライプ形状で複数配置された側壁106および107
を有するスペーサ部材104が形成されている。
A plurality of side walls 106 and 107 are arranged in a stripe shape in a positional relationship that is alternately and parallel to these electrodes 102.
A spacer member 104 is formed.

ざらに基板101上のスペーサ部材104形成部を除き
電極102を覆って絶縁膜103が形成されている。
An insulating film 103 is formed covering the electrode 102 except for the area where the spacer member 104 is formed on the substrate 101 .

スペーサ部材104は、例えばポリビニルアルコール、
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、
ポリパラキシリレン。
The spacer member 104 is made of polyvinyl alcohol, for example.
Polyimide, polyamideimide, polyesterimide,
Polyparaxylylene.

ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセター
ル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポ
リスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリャ樹
脂、アクリル樹脂などの樹脂類、或いは感光性ポリイミ
ド、感光性ポリアミド、環化ゴム系フォトレジスト、フ
ェノールノボラック系フォトレジスト或いは電子線フォ
トレジスト (ポリメチルメタクリレート、エポキシ化
−1,4−ポリブタジェンなど)などから選択して形成
することが好ましい。
Resins such as polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, Urya resin, acrylic resin, or photosensitive polyimide, photosensitive polyamide, cyclized rubber photoresist , phenol novolac photoresist, or electron beam photoresist (polymethyl methacrylate, epoxidized-1,4-polybutadiene, etc.).

絶縁膜103は、電極102から液晶層への電荷の注入
を防止する機能を有し、例えば−酸化ケイ素、二酸化ケ
イ素、#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、などの化合物を用いて
例えば蒸着により被膜形成して得ることができる。また
それ以外にも、例えばポリビニルアルコール、ポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリパラ
キシリレ、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニ
ルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ
アミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂
、ユリャ樹脂やアクリル樹脂などの樹脂類の塗膜として
形成することもできる。絶縁膜103の膜厚は、材料の
もつ電荷注入防止能力と、液晶層の厚さにも依存するが
、通常50人〜5ル、好適には、SOOλ〜5000人
の範囲で設定される。一方、液晶層の層厚は、液晶材料
に特有の配向のし易さと素子として要求される応答速度
に依存するが、スペーサ部材104の高さによって決定
され1通常0.21L〜200g、好適には、0.5ル
〜lO路の範囲で設定される。又、スペーサ部材104
の幅は、通常0.5鉢〜50ル、好適にはl糾〜20ル
の範囲で設定される。スペーサ部材104のピッチ(間
隔)は、あまり大きすぎると液晶分子の均一な配向性を
阻害し、□一方、あまり小さ過ぎると液晶光学素子とし
ての有効面積の減少を招く。この為、通常10終〜2m
m、好適には、50〜700ILの範囲でピッチが設定
される。
The insulating film 103 has a function of preventing charge injection from the electrode 102 to the liquid crystal layer, and is made of silicon oxide, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconia, magnesium fluoride, cerium oxide, cerium fluoride, silicon nitride, etc. It can be obtained by forming a film by vapor deposition using a compound such as silicon carbide or boron nitride. In addition, for example, polyvinyl alcohol, polyimide, polyamideimide, polyesterimide, polyparaxylylene, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polystyrene, cellulose resin, melamine resin, urea resin, and acrylic resin. It can also be formed as a coating film of resins such as. The thickness of the insulating film 103 depends on the ability of the material to prevent charge injection and the thickness of the liquid crystal layer, but is usually set in the range of 50 to 5, preferably SOOλ to 5,000. On the other hand, the thickness of the liquid crystal layer is determined by the height of the spacer member 104, and is preferably 0.21 L to 200 g, although it depends on the ease of alignment peculiar to the liquid crystal material and the response speed required for the device. is set in the range of 0.5 l to 10 l. Moreover, the spacer member 104
The width is usually set in the range of 0.5 to 50 liters, preferably 1 to 20 liters. If the pitch (distance) of the spacer members 104 is too large, uniform orientation of liquid crystal molecules will be inhibited; on the other hand, if it is too small, the effective area of the liquid crystal optical element will be reduced. For this reason, it is usually between 10m and 2m.
m, preferably in the range of 50 to 700 IL.

これらスペーサ部材104は、例えばスクリーン印刷等
の各種印刷法、或いは、より好ましくはフォトリソグラ
フィー、電子線リソグラフィー等の技術により所定のパ
ターンならびに寸法に形成される。
These spacer members 104 are formed into predetermined patterns and dimensions by various printing methods such as screen printing, or more preferably by techniques such as photolithography and electron beam lithography.

本発明の液晶素子は、上記のようにして処理された基板
101と平行に重ね合されたもう一方の基板110を備
えており、この基板110の上には複数の電極(たとえ
ば信号電極)111かもなる電極群と、更にその上に絶
縁膜112が形成されている。複数の(信号)電極11
1と、もう一方の複数の(走査)電極102は、マトリ
クス構造で配線されることができる。基板110上の絶
縁膜112は、前述の絶縁膜103と同様に液晶J’i
ii’105に流れる電流の発生を防止するものであり
、前述の絶縁膜103と同様の物質によって被膜形成さ
れる0本発明に従い、この基板ioiの絶縁膜112の
なす平面113には一軸配向性処理を行ない、その配向
方向を、前記基板101上のスペーサ部材104の延長
方向とほぼ平行(すなわち、これら二方向のなす角度を
θとして、好ましくはO0≦θ<15°)または直交(
好ましくは、806くθ<100’)させる。この際、
これら二方向のなす角度θを直交した場合の液晶セルは
、角度θを平行とした場合の液晶セルと比較して配向欠
陥を生じる傾向が大きく、特に一軸性配向処理として下
達のラビング処理を適用した場合では角度θを平行とし
た液晶セルの方が角度θを直交とした液晶セルに較べ配
向欠陥のないモノドメインを形成することができる。本
発明者等の研究によれば、このような平行または直交関
係が満たされないと、スペーサのエツジ部分で液晶分子
の配向が乱れたり、記憶作用を有するセルにおいては、
双安定状態間でのスイッチングがうまく行なわれない現
象が生じる。但し上記したθの範囲表現からもわかるよ
うに、15°程度までのずれは実用上問題ない、このよ
うな一軸配向性処理は、TN型液晶セルについてよく知
られているように、絶縁膜112をビロード、布または
紙などによりラビング処理するか、或いは絶縁膜112
の斜め蒸着法により達成することができる。
The liquid crystal element of the present invention includes the substrate 101 processed as described above and another substrate 110 stacked in parallel, and a plurality of electrodes (for example, signal electrodes) 111 are provided on this substrate 110. Further, an insulating film 112 is formed on the electrode group. Multiple (signal) electrodes 11
1 and the other plurality of (scanning) electrodes 102 can be wired in a matrix structure. The insulating film 112 on the substrate 110 is similar to the insulating film 103 described above.
According to the present invention, the plane 113 formed by the insulating film 112 of this substrate ioi has a uniaxial orientation. The orientation direction is approximately parallel to the extending direction of the spacer member 104 on the substrate 101 (that is, the angle between these two directions is θ, preferably O0≦θ<15°) or perpendicular (
Preferably, 806<θ<100'). On this occasion,
A liquid crystal cell in which the angle θ formed by these two directions is perpendicular to each other has a greater tendency to cause alignment defects than a liquid crystal cell in which the angle θ is parallel. In this case, a liquid crystal cell in which the angle θ is parallel can form a monodomain free of alignment defects than a liquid crystal cell in which the angle θ is perpendicular. According to research by the present inventors, if such parallel or orthogonal relationships are not satisfied, the alignment of liquid crystal molecules at the edge portion of the spacer may be disturbed, and in cells with memory function,
A phenomenon occurs in which switching between bistable states is not performed properly. However, as can be seen from the expression of the range of θ mentioned above, a deviation of up to about 15° poses no practical problem.As is well known for TN type liquid crystal cells, such uniaxial alignment treatment be rubbed with velvet, cloth or paper, or coated with an insulating film 112.
This can be achieved by the oblique vapor deposition method.

なお上記したような一軸配向性処理は、基本的には基板
101については行なう必要はないが、基板101につ
いても行なうことができ。
Although the above-described uniaxial alignment treatment basically does not need to be performed on the substrate 101, it can be performed on the substrate 101 as well.

この際は、スペーサ部材104の延長方向とほぼ平行ま
たは直交する一軸配向性処理後に。
In this case, after a uniaxial orientation treatment that is substantially parallel or orthogonal to the extending direction of the spacer member 104.

絶縁膜103を蒸着により形成するか、或いは絶縁膜1
03の形成後に一軸配向性処理を行ない、その後に絶縁
膜103のなす面108の配向処理効果を選択的に除く
ことにより、スペーサ部材104の側壁106および1
07に選択的に配向処理効果を付与することが、得られ
る液晶素子の応答速度を速くする為に望ましい。
The insulating film 103 is formed by vapor deposition, or the insulating film 1
After forming the spacer member 104, a uniaxial orientation treatment is performed, and then the effect of the orientation treatment on the surface 108 of the insulating film 103 is selectively removed.
It is desirable to selectively impart an alignment treatment effect to 07 in order to increase the response speed of the obtained liquid crystal element.

本発明の液晶素子には、一対の平行基板101と110
の両側、すなわち基板101と110を挟む一対の偏光
手段(偏光子114と検光子115)を用いることがで
きる。偏光子114と検光子115としては、通常の偏
光板、偏光膜や偏光ビームスプリッタ−を用いることが
でき、この際、この偏光手段をクロスニコル状態又はパ
ラレルニコル状態で、配置することが可能である。
The liquid crystal element of the present invention includes a pair of parallel substrates 101 and 110.
A pair of polarizing means (polarizer 114 and analyzer 115) sandwiching the substrates 101 and 110 can be used. As the polarizer 114 and the analyzer 115, ordinary polarizing plates, polarizing films, or polarizing beam splitters can be used. In this case, the polarizing means can be arranged in a crossed Nicols state or a parallel Nicols state. be.

本発明の液晶素子は、一対の平行基板を上記したスペー
サ部材の延長方向と一軸性配向処理方向の相互関係を満
たすように固定し、それらの周辺をエポキシ系接着剤や
低融点ガラスで封止した後、強誘電性液晶を封入し等方
(isotropic)相にまで加熱した状態より、精
密に温度コントロールし乍ら徐冷することによって、得
ることができる。
In the liquid crystal element of the present invention, a pair of parallel substrates are fixed so as to satisfy the mutual relationship between the extension direction of the spacer member and the uniaxial alignment treatment direction, and their periphery is sealed with an epoxy adhesive or low melting point glass. After that, a ferroelectric liquid crystal is sealed and heated to an isotropic phase, and then slowly cooled while precisely controlling the temperature.

上記においては、本発明の液晶素子を、その好ましい一
実施例に基づいて説明した。しかしながら本発明の範囲
内で、上記実施例を種々変形することができることは、
容易に理解できよう。たとえば、上記例においてスペー
サ部材104として説明した部材は、液晶に対して必要
な壁効果を及ぼすための側壁を有するならば、一対の平
行基板の両方に接触してスペーサ部材としても機能する
ものでなくてもよい。
In the above, the liquid crystal element of the present invention has been explained based on a preferred embodiment thereof. However, within the scope of the present invention, the above embodiments can be modified in various ways.
It's easy to understand. For example, the member described as the spacer member 104 in the above example can also function as a spacer member by contacting both of the pair of parallel substrates, if it has a side wall to exert the necessary wall effect on the liquid crystal. You don't have to.

但し上述の例からも分る通り、スペーサ部材は好ましい
構造部材の例であり、又、スペーサ部材104が直線に
沿って、ドツト状に配置した変形ストライプ状スペーサ
とすることも可能である。また、電極は上記した単純ス
トライプ状のマトリクス電極に限らず、他の形状、例え
ば7セグメント構造の電極配線で形成されていてもよい
However, as can be seen from the above example, the spacer member is an example of a preferable structural member, and it is also possible to use a modified stripe-shaped spacer in which the spacer member 104 is arranged in a dot shape along a straight line. Further, the electrodes are not limited to the above-described simple striped matrix electrodes, but may be formed in other shapes, for example, electrode wiring having a 7-segment structure.

以下、本発明の光学変調素子の具体的な製造例を説明す
る。
Hereinafter, a specific manufacturing example of the optical modulation element of the present invention will be described.

実施例1 一対のITO(I nd i un−Ti n −0x
ide)からなるストライプ状のパターン電極が形成さ
れた基板の一方に、ポリイミド膜を1500人程度0膜
厚で形成し、一方向にラビング処理した。また他方の基
板にはポリイミド膜を2gmの膜厚で形成し、フォトエ
ツチングにより、200 pmピッチで巾207zmの
ストライプ状スペーサを形成した。
Example 1 A pair of ITO (Indiun-Tin-0x
A polyimide film having a thickness of about 1,500 layers was formed on one side of the substrate on which a striped pattern electrode was formed, and rubbed in one direction. A polyimide film with a thickness of 2 gm was formed on the other substrate, and striped spacers with a width of 207 zm at a pitch of 200 pm were formed by photoetching.

ポリイミドとしては、東し社製5P−510を用い、そ
のN−メチルピロリドン溶液をディッピングもしくはス
ピナーコーティングにより塗布してポリイミド膜形成し
た。
As the polyimide, 5P-510 manufactured by Toshisha Co., Ltd. was used, and a solution of its N-methylpyrrolidone was applied by dipping or spinner coating to form a polyimide film.

エツチングは、ヒドラジン: Na0H= l :1の
混合液をエツチング液として、これを30℃に昇温し、
ポリイミド膜を形成した基板を3分間浸漬してエツチン
グを行なった。
Etching was performed using a mixture of hydrazine and Na0H=l:1 as an etching solution, and heating it to 30°C.
The substrate on which the polyimide film was formed was immersed for 3 minutes to perform etching.

以上の工程で作成した一対の電極基板を、ストライプ状
のスペーサの方向とラビング方向をほぼ平行に一致させ
て液晶セル(セル厚;2μm)を構成したに の液晶セルに等吉相の下記組成物Aを注入した後に、セ
ルの温度を5℃/詩間の割合で徐冷し、SmC*の液晶
セルを作成した。このSm(、*の液晶セルを偏光顕微
鏡で観察したところ、配向欠陥を生じていない非らせん
構造のモノドメインが形成されていることが判明した。
A liquid crystal cell (cell thickness: 2 μm) was constructed by aligning the direction of the striped spacer and the rubbing direction of the pair of electrode substrates created in the above steps almost parallel to each other. After injecting A, the temperature of the cell was slowly cooled at a rate of 5° C./temperature to create an SmC* liquid crystal cell. When this liquid crystal cell of Sm(, * was observed with a polarizing microscope, it was found that a monodomain with a non-helical structure without any alignment defects was formed.

30重量% 40重量% 30重量% 実施例2 前記実施例!で用いた組成物Aに代えて、下記組成物B
を用いたほかは実施例工と全く同様の方法で液晶セルを
作成し、それぞれのSmC*の液晶セルを偏光顕微鏡で
観察したところ、何れの場合でも配向欠陥を生じていな
い非らせん構造のモノドメインの形式が確認できた。
30% by weight 40% by weight 30% by weight Example 2 The above example! In place of composition A used in , the following composition B
A liquid crystal cell was prepared in the same manner as in the example except that a liquid crystal cell of SmC* was observed using a polarizing microscope. The format of the domain has been confirmed.

c B H170→ム−CH= トo−CH=50重量
% 実施例3 一対のITOからなるストライプ状のパターン電極が形
成された基板の一方に、ポリイミド膜を1500人程度
0膜厚で形成し、一方向にラビング処理した。また他方
の基板にはポリイミド膜を21Lmの膜厚で形成し、フ
ォトエツチングにより、200ILmピッチで巾201
Lmのストライプ状スペーサを形成し、ストライプ状の
スペーサの方向と平行にラビング処理した。
c B H170→mu-CH=to-CH=50% by weight Example 3 A polyimide film with a thickness of about 1500 was formed on one of the substrates on which a pair of striped pattern electrodes made of ITO were formed. , rubbed in one direction. A polyimide film with a thickness of 21 Lm was formed on the other substrate, and a width of 201 Lm was formed at a pitch of 200 ILm by photoetching.
Lm striped spacers were formed and rubbed in parallel to the direction of the striped spacers.

ポリイミドとしては、東し社製5P−5t 。The polyimide is 5P-5t manufactured by Toshisha.

を用い、そのN−メチルピロリドン溶液をディッピング
もしくはスピナーコーティングにより塗布してポリイミ
ド膜形成した。
A polyimide film was formed by applying the N-methylpyrrolidone solution by dipping or spinner coating.

エツチングは、ヒドラジン: Na0H= 1 =1の
混合液をエツチング液として、これを30℃に昇温し、
ポリイミド膜を形成した基板を3分間浸漬してエツチン
グを行なった。
Etching was performed using a mixture of hydrazine and Na0H=1=1 as an etching solution, and heating it to 30°C.
The substrate on which the polyimide film was formed was immersed for 3 minutes to perform etching.

以上の工程で作成した一対の電極基板を。A pair of electrode substrates created using the above process.

ストライプ状スペーサの方向とラビング方向をほぼ平行
に一致させて液晶セル(セル厚;2ルm)を構成した。
A liquid crystal cell (cell thickness: 2 m) was constructed by making the direction of the striped spacer and the rubbing direction substantially parallel to each other.

この液晶セルに実施例1で用いた等吉相の組成物Aを注
入した後に、セルの温度を5℃/時間の割合で徐冷し、
5tnC*の液晶セルを作成した。このS m C*の
液晶セルを偏光顕微鏡で観察した処、配向欠陥を生じて
いない非らせん構造のモノドメイが形成されていた。
After injecting Composition A of the Tokichi phase used in Example 1 into this liquid crystal cell, the temperature of the cell was slowly cooled at a rate of 5° C./hour,
A 5tnC* liquid crystal cell was created. When this S m C* liquid crystal cell was observed with a polarizing microscope, it was found that a monodomain with a non-helical structure without any alignment defects was formed.

実施例4 実施例1において、一対の基板を、それらのラビング処
理方向とストライプ状スペーサの延長方向が直交するよ
うに組合わせ、それ以外は実施例1と同様にして液晶セ
ルを構成した。
Example 4 In Example 1, a liquid crystal cell was constructed in the same manner as in Example 1, except that a pair of substrates were combined so that the direction of their rubbing treatment was perpendicular to the extension direction of the striped spacer.

この液晶セルを偏光顕微鏡で観察した処、ストライプ状
スペーサのエッヂ部付近に若干の配向欠陥が観察された
When this liquid crystal cell was observed using a polarizing microscope, some alignment defects were observed near the edges of the striped spacers.

実施例5 一対のITOからなるストライプ状のノくターン電極が
形成された基板の一方に、ポリイミド膜をtooo人程
度の膜厚で形成し、一方向にラビング処理した。また他
方の基板にはポリイミド膜を2gmの膜厚で形成し、フ
ォトエツチングにより、200 ILmピッチで巾20
pmのストライプ状スペーサを形成した。
Example 5 A polyimide film was formed to a thickness of about 1,000 ml on one side of a substrate on which a pair of striped no-turn electrodes made of ITO were formed, and rubbed in one direction. A polyimide film with a thickness of 2 gm was formed on the other substrate, and a width of 20 mm was formed at a pitch of 200 ILm by photoetching.
pm striped spacers were formed.

ポリイミドとしては、東し社製5P−510を用い、そ
のN−メチルピロリドン溶液をディッピングもしくはス
ピナーコーティングにより塗布してポリイミド膜形成し
た。
As the polyimide, 5P-510 manufactured by Toshisha Co., Ltd. was used, and a solution of its N-methylpyrrolidone was applied by dipping or spinner coating to form a polyimide film.

エツチングは、ヒドラジン: Na0H= 1 :lの
混合液をエツチング液として、これを30℃に昇温し、
ポリイミド膜を形成した基板を3分間浸漬してエツチン
グを行なった。次いで、このストライプ状スペーサが形
成されている基板上に前述と同様のポリイミド膜を全面
に亘って形成した。但し、この時のポリイミドの膜厚を
t ooo人とした0次いで、このポリイミド膜の表面
にストライプ状スペーサの延長方向と平行方向にラビン
グ処理を施した。
Etching was carried out using a mixture of hydrazine and Na0H = 1:l as the etching solution, and heating it to 30°C.
The substrate on which the polyimide film was formed was immersed for 3 minutes to perform etching. Next, a polyimide film similar to that described above was formed over the entire surface of the substrate on which the striped spacers were formed. However, the thickness of the polyimide film at this time was set to 0.Next, the surface of this polyimide film was subjected to a rubbing treatment in a direction parallel to the extending direction of the striped spacer.

以上の工程で作成した一対の電極基板を、それぞれのラ
ビング方向が平行となる様にセル組(セル厚;2JLm
)みし、このセル中に等吉相下の組成物Aを注入し、徐
冷によって非らせん構造のS m C*液晶セルを作成
してから。
A pair of electrode substrates created in the above steps are assembled into cells (cell thickness: 2JLm) so that their rubbing directions are parallel to each other.
) Then, composition A under the Tokichi phase was injected into this cell, and an S m C* liquid crystal cell with a non-helical structure was created by slow cooling.

実施例1と同様の方法で観察したところ、同様の結果が
得られた。
When observed in the same manner as in Example 1, similar results were obtained.

この液晶セルは、他の実施例で用いた液晶セルに比較し
て数日間放置後でもS m C*には配向欠陥を生じな
い安定したモノドメインを形成していることが判明した
It was found that this liquid crystal cell formed a stable monodomain with no alignment defects in S m C* even after being left for several days, compared to the liquid crystal cells used in other examples.

さらに、この液晶素子に20Vで1m5ecのパルス信
号を印加して駆動させたところ、実施例1の場合と較べ
、明状態と暗状態のコントラストが大きくなることが判
明した。
Furthermore, when this liquid crystal element was driven by applying a pulse signal of 20 V and 1 m5 ec, it was found that the contrast between the bright state and the dark state was greater than that in Example 1.

比較例1 実施例1の液晶セルを作成した際のセル組み時に、一対
の電極基板を、ストライプ状スペーサの方向とラビング
方向とのなす角度θを25°に設定して、重ね合せた他
は、実施例1と同様の方法で非らせん構造のSmC*液
晶セルを作成した。
Comparative Example 1 When assembling the liquid crystal cell of Example 1, the pair of electrode substrates were stacked with the angle θ between the direction of the striped spacer and the rubbing direction set at 25°. A non-helical SmC* liquid crystal cell was prepared in the same manner as in Example 1.

このSmC’lC液晶セルを実施例1と同様の方法で観
察したところ、ストライプ状スペーサのエッヂ付近に無
数の配向欠陥に帰因する黒すじ状態が観察され、この黒
すじ体が電極形成部を覆っており、この一対の電極間に
互いに極性の異なる2種の電極信号を印加しても、この
黒すじ体が形成されている部分では双安定性を全く示さ
ないことが判明した。
When this SmC'lC liquid crystal cell was observed in the same manner as in Example 1, black streaks caused by countless alignment defects were observed near the edges of the striped spacers, and these black streaks were found to be located near the electrode formation areas. It was found that even if two types of electrode signals having different polarities were applied between the pair of electrodes, the part where the black stripes were formed did not show any bistability.

七較例2 実施例5の液晶セルを作成した際に用いたストライプ状
スペーサとポリイミド膜を設けた電極基板と同一のもの
を用意し、このポリイミド膜の表面にストライプ状スペ
ーサの延長方向に対して角度25°の方向にラビング処
理を施した。
Seventh Comparison Example 2 An electrode substrate identical to the one on which the striped spacer and polyimide film were provided was prepared when creating the liquid crystal cell of Example 5, and the surface of this polyimide film was coated in the direction of extension of the striped spacer. A rubbing process was performed at an angle of 25°.

次いで、実施例5で使用した片側の電極基板と同一のも
のを用意し、これに一方向にラビング処理を施した。
Next, one side of the electrode substrate that was the same as that used in Example 5 was prepared, and rubbed in one direction.

この2枚の電極基板をそれぞれのラビング方向が平行と
なる様に重ね合せてからセル組みし、以下、実施例1と
同様の手順で非らせん構造のSmC木液晶セルを作成し
てから、この液晶セルを実施例1と同様の方法で観察し
たところ、やはり比較例1と同様にディスプレイデバイ
スとしては致命的な配向欠陥が観察された。
These two electrode substrates are stacked so that their rubbing directions are parallel, and then the cell is assembled.A SmC wood liquid crystal cell with a non-helical structure is created in the same manner as in Example 1. When the liquid crystal cell was observed in the same manner as in Example 1, as in Comparative Example 1, alignment defects fatal to a display device were observed.

又、前述と同様に一対の電極間に電気信号を印加したが
、双安定性は全く示していなかった。
Furthermore, although an electric signal was applied between the pair of electrodes in the same manner as described above, no bistability was observed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

前記したように、本発明によれば、一対の電極基板の一
方の電極基板にストライプ状の側壁を有する構造部材(
好ましくは兼スペーサ)を形成し、他方の基板に一軸性
配向処理(例えば、ラビング)を行ない、その処理方向
を上記構造部材とほぼ平行もしくは直交する方向に規制
するとともに、液晶として前記一般式(1)で示される
液晶化合物又はそれを含有した液晶組成物を用いること
により、特に欠陥の現われやすい記憶状態においてもス
ペーサエツジでの欠陥を除くことができる。
As described above, according to the present invention, a structural member (
A uniaxial alignment treatment (e.g., rubbing) is performed on the other substrate, and the direction of the treatment is regulated to be approximately parallel or perpendicular to the structural member. By using the liquid crystal compound shown in 1) or a liquid crystal composition containing the same, defects at the spacer edge can be removed even in a memory state where defects are particularly likely to appear.

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

第1図は、カイラルスメクテイツク液晶を用いた液晶素
子を模式的に示す斜視図である。第2図は、同液晶素子
の双安定性を模式的に示す斜視図である。第3図(A)
は、本発明の液晶素子の斜視図、第3図(B)はその側
断面図、第3図(C)はその正断面図である。 第 1 図 第2図 第 3 霞(ハ)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal element using chiral smectic liquid crystal. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the bistability of the liquid crystal element. Figure 3 (A)
3 is a perspective view of a liquid crystal element of the present invention, FIG. 3(B) is a side sectional view thereof, and FIG. 3(C) is a front sectional view thereof. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Haze (c)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一対の基板間に液晶を配置した液晶素子に於いて
、前記一対の基板のうち一方の基板がストライプ状に配
列した側壁を有する複数の構造部材を有し、前記一対の
基板のうち少なくとも一方の基板が前記複数の構造部材
の延長方向とほぼ平行又は垂直な方向に一軸性配向処理
が施されているとともに、下記一般式(1)で示される
液晶化合物又はそれを含有した液晶組成物のスメクテイ
ツク相を該スメクテイツク相より高温側の相からの相転
移により形成したことを特徴とする液晶素子。 一般式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rはアルコキシ基又はアルキル基であり、R*
は不斉炭素原子を有する光学活性基である。)
(1) In a liquid crystal element in which a liquid crystal is arranged between a pair of substrates, one of the pair of substrates has a plurality of structural members having sidewalls arranged in a stripe pattern, and At least one of the substrates is subjected to uniaxial alignment treatment in a direction substantially parallel or perpendicular to the extending direction of the plurality of structural members, and a liquid crystal compound represented by the following general formula (1) or a liquid crystal composition containing the same. 1. A liquid crystal device characterized in that a smectic phase of an object is formed by phase transition from a phase on a higher temperature side than the smectic phase. General formula (1) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R is an alkoxy group or an alkyl group, and R*
is an optically active group having an asymmetric carbon atom. )
(2)前記側壁を有する複数の構造部材が、一対の基板
間のストライプ状スペーサー部材として機能し、かつ強
誘電性液晶に双安定性を付与するに適当な厚さを有する
特許請求の範囲第1項に記載の液晶素子。
(2) The plurality of structural members having the side walls function as stripe-like spacer members between the pair of substrates and have a thickness suitable for imparting bistability to the ferroelectric liquid crystal. The liquid crystal element according to item 1.
(3)前記側壁を有する複数の構造部材の延長方向と前
記一軸性配向処理方向のなす角度θが、0°≦θ<15
°または80°<θ<100°の関係を満たす特許請求
の範囲第1項に記載の液晶素子。
(3) The angle θ formed between the extension direction of the plurality of structural members having the side walls and the uniaxial orientation processing direction is 0°≦θ<15
2. The liquid crystal element according to claim 1, which satisfies the relationship: 0.degree. or 80.degree.<.theta.<100.degree.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5668651A (en) * 1994-03-18 1997-09-16 Sharp Kabushiki Kaisha Polymer-wall LCD having liquid crystal molecules having a plane-symmetrical bend orientation

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