JPH04140723A - Liquid crystal electrooptical device - Google Patents

Liquid crystal electrooptical device

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JPH04140723A
JPH04140723A JP26463290A JP26463290A JPH04140723A JP H04140723 A JPH04140723 A JP H04140723A JP 26463290 A JP26463290 A JP 26463290A JP 26463290 A JP26463290 A JP 26463290A JP H04140723 A JPH04140723 A JP H04140723A
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JP
Japan
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liquid crystal
phase
alignment
state
smectic
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Application number
JP26463290A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshimitsu Konuma
利光 小沼
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To attain the good displaying or driving characteristics of the liquid crystal electrooptical device by putting the initial orientation characteristics of a mixed liquid crystal material exhibiting a ferroelectric property into a multimicrodomain state in which many microdomains exist. CONSTITUTION:Electrodes 3, 3' for driving liquid crystals are so patterned and formed on transparent substrates (for example, glass) 2, 2' as to be formed in the form of a matrix in a line direction and a row direction. Orientation controls 4, 4' are provided on these electrodes and the one side thereof is subjected to a known rubbing treatment that the liquid crystal molecules are arrayed. The mixed liquid crystal material 5 which exhibits the ferroelectric property forms the microdomain orientation. The phase series of the mixed liquid crystal material 5 forms the direct smectic phase without having a nematic phase next to an isotropic phase.

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ャッターアレイ等の
液晶電気光学装置に関し、更に詳しくは液晶分子の初期
配向状態を改善することにより表示ならびに駆動特性を
改善した液晶電気光学装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to liquid crystal electro-optical devices such as liquid crystal display elements and liquid crystal optical shutter arrays. The present invention relates to a liquid crystal electro-optical device with improved driving characteristics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の液晶電気光学装置としてはツィステッド・ネマチ
ック(twisted nemetic)液晶を用いた
ものか知られている。このTN液晶は、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際、クロ
ストークを発生する問題点かあるため、画素数か制限さ
れていた。
As a conventional liquid crystal electro-optical device, one using twisted nematic liquid crystal is known. This TN liquid crystal has a problem in that crosstalk occurs during time-division driving using a matrix electrode structure with high pixel density, so the number of pixels is limited.

また、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、各画素毎にスイッチングするアクティブマ
トリクス方式の表示素子か知られているか、基板上に薄
膜トランジスタを形成する工程か極めて煩雑な上、その
製造コスト製造歩留り等の要因により大面積の表示素子
を作成することか難しい問題点かある。
Also, is there an active matrix type display element that connects a switching element using a thin film transistor to each pixel and switches each pixel individually?The process of forming a thin film transistor on a substrate is extremely complicated, and the manufacturing cost is low. Due to these factors, it is difficult to create a display element with a large area.

これらの問題点を解決するものとして、クラークにより
米国特許第4367924号公報で強誘電性液晶素子か
提案されている。
To solve these problems, Clark proposed a ferroelectric liquid crystal device in US Pat. No. 4,367,924.

第4図は強誘電性液晶の動作説明のために、液晶セルの
例を模式的に描いたものである。11と11゛ は、I
 n 20 、あるいはITO(Indium−Tin
−Oxide)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12かガ
ラス面に垂直になるよう配向したSmC”相又は、他の
強誘電性を示す液晶相か封入されている。この液晶電気
光学装置において強誘電性を示す液晶分子か第5図に示
すように、スメクチック層の層の法線方向に対して+θ
傾いた第1の状態N)と−〇傾いた第2の状態(I[)
を取る。
FIG. 4 schematically depicts an example of a liquid crystal cell for explaining the operation of a ferroelectric liquid crystal. 11 and 11゛ are I
n 20 or ITO (Indium-Tin
A substrate (glass plate) coated with a transparent electrode made of a thin film such as -Oxide), between which a liquid crystal molecular layer 12 is oriented perpendicularly to the glass surface and exhibits SmC'' phase or other ferroelectric properties. In this liquid crystal electro-optical device, the liquid crystal molecules exhibiting ferroelectricity are encapsulated in a liquid crystal phase.
The tilted first state N) and the −〇 tilted second state (I[)
I take the.

この二つの状態量を外部より電界を加えて、強誘電性を
示す液晶分子をスイッチさせることにより発生する複屈
折効果の違いにより表示を行うものであった。
Display was performed by applying an external electric field to these two state quantities and switching the ferroelectric liquid crystal molecules, thereby making use of the difference in the birefringence effect generated.

この時強誘電性液晶分子を第1の状態(I)より第2の
状態(II)へかえる為にスメクチック層に対して垂直
方向に例えば正の電界を加えることにより成される。ま
た逆に第2の状態C■)より第1の状態(I)へ反転さ
せる為には、逆に負の電界を加えることにより成される
ものであった。
At this time, in order to change the ferroelectric liquid crystal molecules from the first state (I) to the second state (II), for example, a positive electric field is applied in a direction perpendicular to the smectic layer. On the other hand, in order to reverse the second state (C) to the first state (I), a negative electric field is applied.

すなわち外部より印加される電界の向きをかえる二とに
より強誘電性液晶分子の取る2状憇を変化させ、それに
伴って生しる電気光学効果の違いを利用するものであっ
た。
That is, by changing the direction of an externally applied electric field, the two-dimensional structure of the ferroelectric liquid crystal molecules is changed, and the resulting difference in electro-optical effects is utilized.

さらにこの外部より印加する電界を除去しても強誘電性
液晶分子はその状態を安定に保っており第1と第2の双
安定なメモリー性を持っていた。
Furthermore, even when this externally applied electric field was removed, the ferroelectric liquid crystal molecules maintained their state stably and had the first and second bistable memory properties.

その為、この強誘電性液晶を用いた液晶電気光学装置を
駆動する信号波形としては両極性パルス列となっており
、パルス極性の切り替わる方向により強誘電性液晶分子
の取る2状憇間をスイッチングしていた。
Therefore, the signal waveform that drives a liquid crystal electro-optical device using this ferroelectric liquid crystal is a bipolar pulse train, and the direction in which the pulse polarity switches switches between the two states of the ferroelectric liquid crystal molecules. was.

〔発明か解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

このような強誘電性を示す液晶を用いた電気光学装置に
おいては、装置全体において均一な駆動特性か当然なが
ら要求される。そのために、液晶電気光学装置全体にわ
たって欠陥のない、均一な液晶配向状態、すなわちモノ
ドメインを全体に形成することを、従来は目標として技
術開発かなされてきた。
In an electro-optical device using such a liquid crystal exhibiting ferroelectricity, uniform drive characteristics are naturally required throughout the device. To this end, technology has conventionally been developed with the goal of forming a defect-free and uniform liquid crystal alignment state, that is, a monodomain over the entire liquid crystal electro-optical device.

しかしながら、液晶材料特に強誘電性液晶は配向膜(こ
ついた微少なキズや液晶駆動用の電極の凹凸段差や、液
晶装置の基板間隔を一定に保持するためのスペーサーそ
の他種々の原因により欠陥か発生し、均一なモノドメイ
ンか得られないその為に従来は液晶電気光学装置の端部
より、液晶を一次元結晶成長させる方法(温度勾配)に
よりセル全体にモノドメインを成長させることか試みら
れていた。
However, liquid crystal materials, especially ferroelectric liquid crystals, are prone to defects due to various causes such as minute scratches on the alignment film, irregularities in the electrodes for driving the liquid crystal, spacers used to maintain a constant distance between the substrates of the liquid crystal device, etc. However, it is not possible to obtain uniform monodomains. Therefore, attempts have been made to grow monodomains over the entire cell by one-dimensional crystal growth (temperature gradient) from the edge of the liquid crystal electro-optical device. Ta.

しかしながら液晶電気光学装置か大面積化した場合二の
方法は適用不可能であった。すなわちこの方法によって
実現されるモノドメインの大きさは最大数十ミリ角程度
であり大面積化して工業的に使用することは不可能であ
った。
However, when a liquid crystal electro-optical device has a large area, the second method cannot be applied. That is, the size of the monodomain realized by this method is at most several tens of millimeters square, and it has been impossible to increase the area and use it industrially.

また仮に使用可能な大きさのモノドメインか実現された
としても、強誘電性液晶材料か持つ性質として液晶材料
か基板に平行に配列せず、一定の傾きを持つ配列(プレ
チルト)するため強誘電性液晶の層か曲がったり、折れ
たりする。そのためにジグサグ欠陥かドメイン中に発生
する問題かあった。
Furthermore, even if a usable monodomain were to be realized, the property of ferroelectric liquid crystal materials is that they do not align parallel to the substrate, but rather have a certain inclination (pretilt). The liquid crystal layer is bent or broken. Therefore, there was a zig-sag defect or a problem occurring in the domain.

そして、液晶材料は外部よりの電界によって、その取り
得る状態を変化させる際に、このジグサグ欠陥を境にし
てその反転過程か逆になるという現象か見られる。この
ために、装置全体において均一な表示及び駆動特性か得
られないという問題かあった。
When the liquid crystal material changes its possible states due to an external electric field, a phenomenon can be observed in which the state is inverted or reversed with this zig-sag defect as the boundary. For this reason, there was a problem in that uniform display and driving characteristics could not be obtained throughout the device.

本願発明は従来の考えてあったモノドメインを得るとい
う技術思想とはちがった技術思想によりこれらの均一な
表示及び駆動特性か得られないという問題を解決するも
のであります。本発明者らは、セル中の液晶材料か取り
得る初期配列性に注目しその配列性を従来思想とされて
いた状態とは全くちがう状態とすることにより良好な液
晶電気光学装置の表示又は駆動特性を実現せしめたもの
であります。
The present invention solves the problem of not being able to obtain uniform display and drive characteristics by using a technical idea that is different from the conventional idea of obtaining monodomains. The present inventors have focused on the initial alignment that the liquid crystal material in the cell can take, and have created a state that is completely different from the state of alignment that was conventionally thought, thereby improving the display or driving of liquid crystal electro-optical devices. This characteristic has been realized.

すなわち、本発明は、電極液晶材料を初期配列させる配
向部か一方の基板上にのみ形成された一対の平行基板間
に、ネマチック相を有することかなく等方相−スメクチ
ックA相−スメクチックC9相と相変化する強誘電性を
示す液晶混合材料か挟持された、液晶電気光学装置にお
いてその強誘電性を示す液晶混合材料の取る初期配向特
性をモノドメインではなく、微小なドメインか多数存在
するマルチマイクロドメイン状態とすることを特徴とす
るものであります。
That is, the present invention provides an isotropic phase, a smectic A phase, and a smectic C9 phase, without having a nematic phase, between a pair of parallel substrates formed only on one of the substrates or the alignment portion where the electrode liquid crystal material is initially aligned. In a liquid crystal electro-optical device in which a liquid crystal mixed material exhibiting ferroelectricity that exhibits a phase change is sandwiched, the initial orientation characteristic of the liquid crystal composite material exhibiting ferroelectricity is not a monodomain but a multi-domain consisting of a large number of microdomains or multiple domains. It is characterized by being in a microdomain state.

前述の構成を有する液晶装置の場合にマルチマイクロド
メインを発生させることかできる。問題となるのは、等
方相から液晶相か析出する時の析出形態である。液晶混
合材料は液晶セル内に注入され、液晶の初期配向を実現
するために液晶材料を高温の等方相より除々に温度を下
げてゆき、配向部により規定される方向に液晶分子か並
び始める。この時に等方相からネマチック相経由で析出
する場合には、ネマチック相かやわらかい状態であるた
め液晶分子は面内に一様に配向する。
Multi-microdomains can be generated in a liquid crystal device having the above-mentioned configuration. The problem is the form of precipitation when the liquid crystal phase is precipitated from the isotropic phase. The liquid crystal mixture material is injected into the liquid crystal cell, and in order to achieve the initial alignment of the liquid crystal, the temperature of the liquid crystal material is gradually lowered from the high temperature isotropic phase, and the liquid crystal molecules begin to align in the direction defined by the alignment part. . At this time, when precipitation occurs from an isotropic phase via a nematic phase, the nematic phase is in a soft state, so the liquid crystal molecules are aligned uniformly within the plane.

この状態から、スメクチックA相になり、更にスメクチ
ックC“相に変化する。
From this state, it becomes a smectic A phase and further changes to a smectic C'' phase.

しかし、スメクチックC相では液晶分子の基板からおき
上かり方向か一様でないために、その食い違いか生じた
所でジグサグ欠陥か発生し、液晶のスイッチンクコント
ラストを極端に低いものにしていた。これを制御するた
めには酸化ケイ素の回転斜方蒸着や、フッ素を含んだポ
リイミド系の特殊な配向膜を使用するといった二とか必
要であった。
However, in the smectic C phase, since the upward direction of the liquid crystal molecules from the substrate is not uniform, zig-sag defects occur where the discrepancy occurs, making the switching contrast of the liquid crystal extremely low. In order to control this, it was necessary to use rotating oblique evaporation of silicon oxide or a special alignment film made of polyimide containing fluorine.

しかしいずれの方法にしろ容易な手段ではなかった。ネ
マチック相を含むこの場合、ネマチック相は低次の液体
に近い相であるため一見配向は、−面モノ斗メインかで
きたように良好に見えるか、結局はジグサグ欠陥に悩ま
されてしまう。
However, neither method was easy. In this case including a nematic phase, since the nematic phase is a phase close to a low-order liquid, at first glance the alignment may appear to be good as if a -plane mono-domain was formed, or it may end up suffering from zig-sag defects.

ここで本発明に関わるマルチマイクロドメインの形成に
ついて述へる。液晶の相系列にネマチック相か含まれて
いない場合、等方相から直接スメクチックA相か析出す
る。スメクチック相はネマチック相に比へて固体に近い
高次な相であるために、分子長軸方向だけてなく、分子
の効力・そろった状態、つまり層を形成しているために
、隣接した分子同志でねじれるといった現象は生じない
Here, the formation of multi-microdomains related to the present invention will be described. If the phase series of the liquid crystal does not include a nematic phase, the smectic A phase will precipitate directly from the isotropic phase. Since the smectic phase is a higher-order phase that is closer to a solid than the nematic phase, it is not only the direction of the long axis of the molecules, but also the strength and alignment of the molecules, that is, the formation of a layer that allows adjacent molecules to The phenomenon of twisting between comrades does not occur.

等方相からスメクチックA相か直接析出する時には、配
向層は一方の基板側のみに形式されていわば十分である
。更に言求するならば、両側の基板に配向層を設けた場
合には、分子の動きか配向層によって妨げられるために
電界印加により一定方向に反転した液晶分子か電界無印
加後にだたちにもとの状態に戻ってしまいメモリー性か
生しないことになる。
When the smectic A phase is directly deposited from the isotropic phase, it is sufficient to form an alignment layer on only one substrate side. More specifically, when alignment layers are provided on both substrates, liquid crystal molecules may be reversed in a certain direction when an electric field is applied due to the movement of the molecules being hindered by the alignment layers, or they may be reversed in a certain direction after no electric field is applied. It will return to the state as before, and the memory property will not be generated.

このように等方相から析出したスメクチックA相はかた
い層構造を持った液晶相であるために、分断された領域
ごとに均一なモノドメインとなる。
Since the smectic A phase thus precipitated from the isotropic phase is a liquid crystal phase with a hard layer structure, it becomes a uniform monodomain in each divided region.

液晶は微小なドメイン(大きさ数十μm程度)か数多く
集まったマルチマイクロドメイン状態となっている。こ
れらの方法よりわかるとおり、従来のモノドメイン配向
を得るために悪い方法とされていた材料又は配向処理を
とることにより、本発明のマルチマイクロドメイン配向
を得ることかできる。このようなマルチマイクロドメイ
ン状態においては、液晶の配向欠陥はそのドメインの境
界によって、緩和されるために液晶電気光学装置セル全
体において、ジグザグ欠陥等が発生しないものである。
The liquid crystal is in a state of microdomains (about several tens of micrometers in size) or multi-microdomains in which many domains are gathered. As can be seen from these methods, the multi-microdomain orientation of the present invention can be obtained by using materials or orientation treatments that have been considered bad methods for obtaining conventional monodomain orientation. In such a multi-microdomain state, alignment defects in the liquid crystal are alleviated by the boundaries of the domains, so that zigzag defects and the like do not occur in the entire cell of the liquid crystal electro-optical device.

 又、この微少なドメイン内部は良好なモノドメイン状
態となっているため、各々の微少なドメインにおける液
晶の表示又は駆動特性に差かなく、装置全体としては、
均一な表示又は駆動特性を実現することかできるもので
あります。 以下に実施例を示します。
In addition, since the inside of this minute domain is in a good monodomain state, there is no difference in the display or driving characteristics of the liquid crystal in each minute domain, and the device as a whole has the following characteristics:
It is possible to achieve uniform display or drive characteristics. An example is shown below.

〔実施例1〕 第1図に本実施例にて使用した液晶電気光学装置のセル
概略断面図を示す。同図は行方向と列方向のマトリクス
状に配置された電極部の端部の1部分を示している。
[Example 1] FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a cell of a liquid crystal electro-optical device used in this example. The figure shows a portion of the end portions of electrode portions arranged in a matrix in the row and column directions.

また概略図であるためその寸法は任意となっている。本
実施例で用いられた液晶セルは従来より使用されている
ものと全く同様のものである。すなわち、透明の基板(
例えばガラス)2,2°上に液晶駆動用の電極3,3′
 か行方向と列方向にマトリクス状になるようバタ一二
レグされ形成されている。また該電極上には、配向制御
4,4か設けられており、その片側は、液晶分子か並へ
るように公知のラヒング処理か施されている。この配向
制御膜4,4′ は両方とも同じ材料を用いてもまた片
側つつ異なった材料を用いてもよいか本実施例において
は、4の配向制御膜をポリイミド膜を用い、もう一方の
基板のITO上には何も配向膜を設けていない基板を使
用した。
Furthermore, since this is a schematic diagram, its dimensions are arbitrary. The liquid crystal cell used in this example is exactly the same as that used conventionally. In other words, a transparent substrate (
For example, glass) 2.2 degrees above the electrodes 3, 3' for driving the liquid crystal.
They are formed by 12 legs arranged in a matrix in the row and column directions. Further, alignment controls 4, 4 are provided on the electrodes, and one side of the electrodes is subjected to a known laching process so that the liquid crystal molecules are aligned. The alignment control films 4 and 4' may both be made of the same material, or one side may be made of a different material. A substrate on which no alignment film was provided was used.

このように、配向制御膜の種類を変えた場合、液晶分子
を外部信号により駆動させる際に、比較的大きなしきい
値を得ることかでき、マトリクス状の液晶電気光学装置
では有利であった。
In this way, when the type of alignment control film is changed, a relatively large threshold value can be obtained when the liquid crystal molecules are driven by an external signal, which is advantageous in a matrix liquid crystal electro-optical device.

このような基板に2,2゛ を互いに重ね合わせ間にス
ペーサ(図示せず)をはさんで一定間隔に保って液晶セ
ルを形成している。
A liquid crystal cell is formed by stacking 2.2'' of such substrates on top of each other and maintaining a constant spacing with a spacer (not shown) in between.

このようなセルにおいて、配向制御膜のポリイミド膜4
に対し、ラビング処理を行う際に次に示すような条件下
で行った。
In such a cell, the polyimide film 4 of the alignment control film
On the other hand, the rubbing treatment was carried out under the following conditions.

表1.ラビング処理条件 この条件はCa5e3を基準として相対比較として記載
している。
Table 1. Rubbing treatment conditions These conditions are described as a relative comparison with Ca5e3 as the standard.

このような処理を行ったセルに対し公知の真空注入法に
て液晶材料を注入した。
A liquid crystal material was injected into the cell subjected to such treatment using a known vacuum injection method.

そして、各Ca5eの液晶の配向状態を偏光顕微鏡によ
って観察を行った。液晶材料はラビング処理によって配
向膜4に発生したひずみエネルギーを緩和する方向に配
向しそのドメインの大きさは、そのひずみエネルギーの
大きさとつり合っている。
Then, the alignment state of each Ca5e liquid crystal was observed using a polarizing microscope. The liquid crystal material is oriented in a direction that relieves the strain energy generated in the alignment film 4 by the rubbing process, and the size of the domain is balanced with the size of the strain energy.

ドメインの大きさの実測値は、Ca5elからCa5e
3のいずれにしろ巾10〜50μm、長さ200〜70
0μmでありほぼセル全面にマルチマイクロドメインが
発生しており、セル全面での部分的な片寄りは存在しな
かった。
The actual value of the domain size is from Ca5el to Ca5e.
In any case of 3, the width is 10 to 50 μm, and the length is 200 to 70 μm.
0 μm, multi-microdomains were generated almost over the entire surface of the cell, and there was no partial deviation over the entire surface of the cell.

又、これらの表示特性を調へてみると、1・つの画素(
400μm角)に対し、20以上の微小なドメインか存
在し、1つの画素の表示の反転も片寄りかなく均一な反
転特性を得られた。
In addition, when examining these display characteristics, one pixel (
400 μm square), there were 20 or more minute domains, and even the inversion of the display of one pixel was not biased and uniform inversion characteristics were obtained.

Ca5e2て得られたようなマルチマイクロドメイン配
向状態を光学顕微鏡にて観察を行ったところ、第2図に
見られるように従来の液晶装置において、多数見られた
ジグサグ欠陥等は存在せずむしろ各ドメイン8の境界9
かすへて欠陥を含んだ状態であり、その欠陥か小さいた
めセル全体では均一な配向か得られているように見られ
た。この第2図は第3図に示される液晶の配列状態の結
晶の構造を示す顕微鏡写真を模式的に現した図であり、
第3図の写真の左側上部付近を中心に描かれております
When we observed the multi-microdomain alignment state obtained with Ca5e2 using an optical microscope, we found that, as shown in Figure 2, there were no zig-sag defects, etc., which were observed in large numbers in conventional liquid crystal devices. Boundary 9 of domain 8
It was in a state where it contained scratches and defects, and because the defects were small, it appeared that a uniform orientation was obtained throughout the cell. This FIG. 2 is a diagram schematically showing a micrograph showing the crystal structure of the liquid crystal in the aligned state shown in FIG. 3.
It is mainly drawn near the upper left side of the photo in Figure 3.

このような液晶に対し、室温付近の温度状態で上下の電
極3,3′ 間に外部より電圧を加え液晶を駆動した±
10Vの三角波を加えその反転の様子を観察したところ
液晶はマルチマイクロドメイン8を最小単位として反転
を行い、従来のようにモノドメイン内で母型ドメインを
形成して反転することはなかった。また各ドメインの反
転もほぼ同時に行われており、液晶セル全体で見ると、
全体が同時に反転しており、さらにセルの中央付近と、
端部と液晶の反転はほぼ同して場所による反転状態の違
いも見られなかった。
For such a liquid crystal, an external voltage was applied between the upper and lower electrodes 3 and 3' at a temperature near room temperature to drive the liquid crystal.
When a 10V triangular wave was applied and the state of inversion was observed, the liquid crystal inverted using the multi-microdomain 8 as the minimum unit, and did not invert by forming matrix domains within monodomains as in the conventional case. In addition, each domain is inverted almost simultaneously, and when looking at the entire liquid crystal cell,
The entire cell is inverted at the same time, and near the center of the cell,
The reversal of the edges and the liquid crystal was almost the same, and there was no difference in the reversal state depending on the location.

〔実施例2〕 本実施例には、相系列の異なる液晶材料と配向処理の組
み合わせの異なるセルによる配向状態を観察した。セル
の作製方法としては、実施例1と同様である。ラビング
状態は実施例1のCa5e 3のものを用いた。
[Example 2] In this example, alignment states in cells with different combinations of liquid crystal materials with different phase series and alignment treatments were observed. The cell manufacturing method is the same as in Example 1. The rubbing condition used was that of Ca5e 3 of Example 1.

結果を表−2に示した。The results are shown in Table-2.

表−2実施例2の配向結果 ここて用いた液晶は、メルク製、チッソ製及びエステル
系を含むものである。また、相系列の記載で、INAC
とは等方相−ネマチック相−スメクチツクA相−スメク
チックC1相の相系列をとることを示し、1.ACとは
等方相−スメクチックA相スメクチックC°相の相系列
をとることを意味している ネマチック相を有する液晶と片側配向処理を漉した液晶
セルの場合との組み合わせても、ジグサグの欠陥か多数
発生し、コントラストは良好てなかった。配向膜として
使用したポリイミドとして通常の低プレチルト系のもの
を使用しているために、液晶分子のプレチルトを制画て
きないためと考える。
Table 2: Orientation Results of Example 2 The liquid crystals used herein include those manufactured by Merck, those manufactured by Chisso, and those of ester type. Also, in the description of the phase series, INAC
indicates that the phase sequence is isotropic phase - nematic phase - smectic A phase - smectic C1 phase, and 1. AC means that it takes a phase series of isotropic phase - smectic A phase and smectic C° phase. Even when a liquid crystal having a nematic phase is combined with a liquid crystal cell that has undergone one-sided alignment treatment, zig-sag defects occur. A lot of them occurred, and the contrast was not good. This is thought to be because the pretilt of the liquid crystal molecules cannot be imaged because a normal low pretilt type polyimide is used as the alignment film.

一方、等方相から直接スメクチック相に転移する液晶の
場合、両側配向処理した液晶セルに入れると、層方向と
垂直な法線方向の欠陥か多数発生した。片側配向処理の
場合、マルチマイクロドメインとなり、ジグサグ欠陥か
発生せず良好なコントラスト このようにして液晶セル全体をマルチマイクロドメイン
・て埋めることかできる。このマルチマイクロドメイン
の大きさは、巾は数10μm、長さは数100μmの細
長しのてあった。
On the other hand, in the case of a liquid crystal that directly transitions from an isotropic phase to a smectic phase, when placed in a liquid crystal cell treated on both sides with alignment, many defects occurred in the normal direction perpendicular to the layer direction. In the case of one-sided alignment treatment, the result is multi-microdomains, and no zig-sag defects occur, resulting in good contrast.In this way, the entire liquid crystal cell can be filled with multi-microdomains. The size of this multi-microdomain was several tens of micrometers in width and several hundred micrometers in length.

〔効 果〕〔effect〕

本発明により、従来の技術的進歩の方向とは逆の方向で
あるマルチマイクロドメイン配向を行うことかできその
結果全体として均一な配向状態を得ることかできた。
According to the present invention, it was possible to perform multi-microdomain alignment, which is the opposite direction to the direction of conventional technological progress, and as a result, it was possible to obtain a uniform alignment state as a whole.

ジグサグ欠陥等光学的に大きな影響の出る欠陥か発生せ
ず均一な表示特性と高いコントラスト比を実現できた。
Uniform display characteristics and a high contrast ratio were achieved without the occurrence of defects such as zig-sag defects that have a large optical effect.

さらにマルチマイクロドメイン各々の反転特性か揃って
いるので全体で均一な液晶駆動か可能となった。
Furthermore, since the inversion characteristics of each of the multi-microdomains are the same, it is possible to drive the liquid crystal uniformly throughout.

また、モノドメインを形成させるための複雑な技術工程
か不要であり工業的にも生産しやすくなった。
In addition, there is no need for complicated technical steps to form monodomains, making it easier to produce industrially.

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

第1図は本発明で用いた液晶電気光学装置セルの概略を
示す。 第2図は第3図の顕微鏡写真を模式的に描いた図を示す
。 第3図は液晶の配列状態の結晶の構造を示す顕微鏡写真
。 第4図は強誘電性液晶を模式的に現した図を示す。 第5図は液晶分子の取り得る状態を現す。 基板 電極 配向制御膜 液晶混合材料 マイクロドメイン
FIG. 1 schematically shows a liquid crystal electro-optical device cell used in the present invention. FIG. 2 shows a diagram schematically depicting the micrograph of FIG. 3. Figure 3 is a micrograph showing the crystal structure of liquid crystal in an aligned state. FIG. 4 shows a schematic diagram of a ferroelectric liquid crystal. FIG. 5 shows possible states of liquid crystal molecules. Substrate electrode alignment control film liquid crystal mixed material microdomain

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、液晶材料を初期配列させる配向処理が一方の基板上
のみに施された一対の電極を伴う平行基板間に、強誘電
性を示す液晶混合材料が挟持された液晶電気光学装置に
おいて、前記強誘電性を示す液晶混合材料はマルチマイ
クロドメイン配向を形成していることを特徴とする液晶
電気光学装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記強誘電性を示
す液晶混合材料の相系列は、等方相の次にネマチック相
がなく直接スメクチック相になることを特徴とする液晶
電気光学装置。
[Claims] 1. A liquid crystal electric device in which a liquid crystal mixed material exhibiting ferroelectricity is sandwiched between parallel substrates with a pair of electrodes on which only one substrate is subjected to an alignment treatment to initially align the liquid crystal material. 1. A liquid crystal electro-optical device, wherein the liquid crystal mixed material exhibiting ferroelectricity forms a multi-microdomain alignment. 2. The liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein the phase series of the liquid crystal mixed material exhibiting ferroelectricity is an isotropic phase, followed by a smectic phase without a nematic phase.
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