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JP3109954B2 - Liquid crystal element and manufacturing method thereof - Google Patents
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JP3109954B2 - Liquid crystal element and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid crystal element and manufacturing method thereof

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JP3109954B2
JP3109954B2 JP5729394A JP5729394A JP3109954B2 JP 3109954 B2 JP3109954 B2 JP 3109954B2 JP 5729394 A JP5729394 A JP 5729394A JP 5729394 A JP5729394 A JP 5729394A JP 3109954 B2 JP3109954 B2 JP 3109954B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶光
シャッター等に用いられる液晶素子に関し、詳しくは液
晶の電気光学応答におけるヒステリシスを改善すること
により階調駆動特性を改善した液晶素子及びその製造方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device used for a liquid crystal display device or a liquid crystal optical shutter, and more particularly to a liquid crystal device having improved gradation driving characteristics by improving hysteresis in the electro-optical response of liquid crystal. The present invention relates to the manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶素子の代表的なセル構成は2つの対
向する電極間に液晶を保持し、該電極に電圧を印加する
ことにより液晶分子の向きを変えてセルの光透過率を制
御するものである。
2. Description of the Related Art A typical cell structure of a liquid crystal element holds a liquid crystal between two opposing electrodes, and controls the light transmittance of the cell by changing the direction of liquid crystal molecules by applying a voltage to the electrodes. Things.

【0003】ツイスティッドネマチック(TN)液晶を
用いたセルにおいては印加電圧の値に応じて透過率がア
ナログ的に変化するので階調表示を行うことができる。
[0003] In a cell using a twisted nematic (TN) liquid crystal, the transmittance can be changed in an analog manner according to the value of the applied voltage, so that gradation display can be performed.

【0004】一方、応答性に優れ、広い視野角が得られ
る液晶材料に鏡誘電性液晶がある。そして強誘電性液晶
分子の屈折率異方性を利用して偏光子との組み合わせに
より透過光量を制御する型の表示素子がクラーク(Cl
ark)およびラガーヴァル(Lagerwall)に
より特開昭56−107216号公報、米国特許第43
67924号明細書等に提案されている。この強誘電性
液晶は、一般に特定の温度領域において非螺旋構造のカ
イラルスメクティックC相(Sm*C相)ないしH相
(Sm*H相)を示し、これらの相状態において、印加
される電界に対して第一の光学的安定状態と第二の光学
的安定状態のいずれか一方の状態をとり、かつ電界を取
り外してもその状態を保持する性質、即ち双安定性を有
する。さらに、強誘電性液晶は電界の変化に対する応答
が速やかであるという特徴を有することから、単純マト
リクス駆動可能な高速駆動の記憶型表示媒体として大画
面で高精細なディスプレーへの応用が期待されている。
On the other hand, there is a mirror dielectric liquid crystal as a liquid crystal material having excellent responsiveness and a wide viewing angle. A display device of the type that controls the amount of transmitted light by combining with a polarizer utilizing the refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules is Clark (Cl.
ark) and Lagerwall, JP-A-56-107216, U.S. Pat.
No. 67924, and the like. This ferroelectric liquid crystal generally shows a chiral smectic C phase (Sm * C phase) or H phase (Sm * H phase) having a non-helical structure in a specific temperature range. On the other hand, it has a property of taking one of the first optically stable state and the second optically stable state and maintaining that state even when the electric field is removed, that is, it has bistability. Furthermore, since ferroelectric liquid crystals have the characteristic of quick response to changes in the electric field, they are expected to be applied to large-screen, high-definition displays as high-speed drive storage media capable of simple matrix drive. I have.

【0005】そして強誘電性液晶を用いて階調表示を行
う方法として、セル厚勾配法や、電位勾配法、ドメイン
と呼ばれる微細な反転領域を用いる方法などが提案され
ている。この双安定性を有する強誘電性液晶を用いた素
子は、ある特定の中間調を得る電圧を印加した時に、透
過率最小(全黒状態)から透過率最大(全白状態)まで
の電圧及び/又はパルス幅の所定の範囲に適度なしきい
値分布を持たせることが必要である。このような階調駆
動の場合、二値表示のように駆動マージンを利用して変
動を押さえ込むという2値表示の技術は適用せず、ある
特定の書き込み電圧(パルス幅)に対し常にある特定の
中間調が得られなければならない。
As a method for performing gradation display using ferroelectric liquid crystal, a cell thickness gradient method, a potential gradient method, a method using a fine inversion region called a domain, and the like have been proposed. An element using a ferroelectric liquid crystal having this bistability has a voltage from a minimum transmittance (all black state) to a maximum transmittance (all white state) when a voltage for obtaining a specific halftone is applied. It is necessary to provide an appropriate threshold distribution in a predetermined range of the pulse width. In the case of such a gradation drive, a binary display technique of suppressing fluctuations using a drive margin as in binary display is not applied, and a specific write voltage (pulse width) is always applied to a specific write voltage (pulse width). Halftones must be obtained.

【0006】[0006]

【解決すべき技術課題】しかしながら、液晶セルの印加
電圧−透過率特性にヒステリシスがあると、良好な階調
表示を行うことができない。即ち暗(黒)状態から明
(白)状態に向かう場合とその逆の場合とでは、同じ波
形の電圧を印加しても互いに異なる透過率となってしま
うからである。
However, if there is a hysteresis in the applied voltage-transmittance characteristic of the liquid crystal cell, it is impossible to perform a good gradation display. That is, in the case of going from the dark (black) state to the light (white) state and vice versa, even if a voltage having the same waveform is applied, the transmittances are different from each other.

【0007】階調表示に係わる技術としては、本願と同
じ譲受人に譲渡された、USP4,712,877号、
USP4,747,671号、USP4,763,99
4号、USP4,796,980号の明細書に開示され
ている。
US Pat. No. 4,712,877, assigned to the same assignee as the present application,
USP 4,747,671, USP 4,763,99
No. 4, US Pat. No. 4,796,980.

【0008】又、液晶の配向や材料に係わる技術として
は、本願と同じ譲受人に譲渡されたUSP4,639,
089号、USP4,681,404号、USP4,7
21,365号の明細書に開示されている。
[0008] As a technique relating to the alignment and the material of the liquid crystal, US Pat. No. 4,639, assigned to the same assignee as the present application.
089, USP 4,681,404, USP 4,7
21, 365.

【0009】[0009]

【目的】本発明は上述した技術的課題に鑑みなされたも
のであり、ヒステリシスの発生を抑制し再現性の良い高
品位の表示を行うことのできる液晶素子及びその製造方
法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal element capable of suppressing occurrence of hysteresis and performing high-quality display with good reproducibility and a method of manufacturing the same. .

【0010】[0010]

【技術課題を解決する手段】上述した技術課題を解決
し、上記本発明の目的を達成する為の液晶素子は、液晶
と前記液晶を配向させるための配向層とを有する液晶素
子に関し、前記液晶と前記配向層との間に形成される界
面に中性分子及び/又はイオン性分子を吸着させ、前記
液晶の存在しない状態で前記界面を電気的に中性とする
ことを特徴とするものである。
A liquid crystal device for solving the above technical problems and achieving the object of the present invention relates to a liquid crystal device having a liquid crystal and an alignment layer for aligning the liquid crystal. adsorb neutral molecules and / or ionic molecules to the interface formed between the alignment layer and the
The interface is electrically neutral in the absence of liquid crystal .

【0011】又、上記液晶素子の製造方法は、液晶と前
記液晶を配向させるための配向層とを有する液晶素子の
製造方法において、前記配向層を基板の表面上に形成し
た後、前記配向層の表面に中性分子及び/又はイオン性
分子を吸着させ、その後前記液晶を注入することを特徴
とするものである。
The above-mentioned method of manufacturing a liquid crystal element is a method of manufacturing a liquid crystal element having a liquid crystal and an alignment layer for aligning the liquid crystal, wherein the alignment layer is formed on a surface of a substrate, and then the alignment layer is formed. In this method, neutral molecules and / or ionic molecules are adsorbed on the surface of the substrate, and then the liquid crystal is injected.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、トラップ準位の多い液晶と配
向膜との界面近傍に中性分子及び/又はイオン性分子を
吸着させることにより、液晶の存在しない状態で界面を
電気的に中性とでき、該トラップ準位を埋めることがで
きる。これにより非対象な界面電場の形成を防止してヒ
ステリシスの発生を抑制することができ、長時間駆動を
続けても表示品位の劣化がなく再現性に優れた表示が行
える。
According to the present invention, neutral molecules and / or ionic molecules are adsorbed in the vicinity of the interface between the liquid crystal having many trap levels and the alignment film, thereby forming the interface in the absence of the liquid crystal.
It can be electrically neutral and can fill the trap level. As a result, the formation of an asymmetric interface electric field can be prevented and the occurrence of hysteresis can be suppressed, and a display with excellent reproducibility can be performed without deterioration in display quality even when driving is continued for a long time.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(好適な実施態様の説明)図1は本発明の一実施態様に
よる液晶素子のセル断面構造を模式的に示したものであ
る。
(Description of the Preferred Embodiment) FIG. 1 schematically shows a cell cross-sectional structure of a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention.

【0014】図1において一対の基板2上にはそれぞれ
電極1、配向層3が設けられており、配向層3を対面さ
せるように基板2を配置して間に液晶材料4が注入され
ている。
In FIG. 1, an electrode 1 and an alignment layer 3 are provided on a pair of substrates 2 respectively, and a liquid crystal material 4 is injected between the substrates 2 arranged so that the alignment layer 3 faces each other. .

【0015】そして、配向層3と液晶材料4との間の界
面には中性分子及び/又はイオン性分子の吸着層5が形
成されている。
At the interface between the alignment layer 3 and the liquid crystal material 4, an adsorption layer 5 for neutral molecules and / or ionic molecules is formed.

【0016】吸着層5の構成分子としては、水、アルコ
ール、等の中性単分子又は中性化合物分子あるいはこれ
らがイオン化してなるイオン性分子であり、構成原子と
して酸素、水素、炭素からなる群から選択される少なく
とも1つの原子を含むものである。
The constituent molecules of the adsorbing layer 5 are neutral monomolecules or neutral compound molecules such as water, alcohol, or the like, or ionic molecules formed by ionizing them, and the constituent atoms are oxygen, hydrogen, and carbon. It contains at least one atom selected from the group.

【0017】又、配向層3としては、ポリアニリン、ポ
リアミド、ポリビニルアルコール、ポリイミド、金属酸
化物、金属のシリサイド、酸化シリコン等の有機化合物
又は無機化合物等が好ましく用いられる。
As the orientation layer 3, organic compounds or inorganic compounds such as polyaniline, polyamide, polyvinyl alcohol, polyimide, metal oxide, metal silicide, and silicon oxide are preferably used.

【0018】更に、一対の基板2としては、少なくとも
一方が透光性の基板を用いる。透光性の基板としてはガ
ラス、石英、樹脂等があり、不透光性の基板としては金
属、シリコンウエハー、着色樹脂等がある。
Further, as the pair of substrates 2, at least one of them is a translucent substrate. Examples of the light-transmitting substrate include glass, quartz, and resin, and examples of the light-impermeable substrate include metal, a silicon wafer, and a colored resin.

【0019】電極1としては酸化錫、酸化インジウム等
の透明導電体が好ましく用いられるが、透光性が要求さ
れないのであればCr、Al、Ta等の金属であっても
よい。
As the electrode 1, a transparent conductor such as tin oxide or indium oxide is preferably used, but a metal such as Cr, Al, Ta or the like may be used if light transmission is not required.

【0020】そして、液晶材料4としてはネマチック液
晶や強誘電性液晶が好ましく用いられる。
As the liquid crystal material 4, a nematic liquid crystal or a ferroelectric liquid crystal is preferably used.

【0021】以下、本発明に用いられる吸着層の効果に
ついて詳しく説明する。
Hereinafter, the effect of the adsorption layer used in the present invention will be described in detail.

【0022】まず、本発明者らは、液晶セル内における
トラップ準位の存在とセル内のイオンの挙動とを確認
し、ヒステリシスはこれらを起因として生じていること
を見い出した。
First, the present inventors confirmed the existence of trap levels in the liquid crystal cell and the behavior of ions in the cell, and found that hysteresis was caused by these.

【0023】理解を容易にする為、液晶として強誘電性
のものを用いた場合、強誘電性液晶のスイッチング過程
では、外部電界印加直後の素子の誘電緩和過程、自発電
極Psの反転過程、強誘電性液晶中ないし配向膜中の不
純物イオンの変位過程、外部電界オフ後の素子の誘電緩
和過程、反転した自発分極Psの安定化(ラッチ)過
程、不純物イオンの緩和過程等、様々な時間領域での緩
和現象が互いに干渉し合って複雑な時定数系を構成して
いる。また、強誘電性液晶に電界を印加するためのIT
Oのような電極と液晶を配向させるための配向層として
のラビングされたポリイミドのような配向膜との界面、
及び配向膜と強誘電性液晶層との界面には、電子、イオ
ン等の電荷に対する障壁、トラップ準位が存在してい
る。その結果、強誘電性液晶素子の電気光学特性は、自
発分極Psに起因して発生する反電場や前放置状態に起
因して生じるしきい値変化、光学応答不安定性などの改
善すべき課題をかかえている。
For easy understanding, when a ferroelectric liquid crystal is used as the liquid crystal, in the switching process of the ferroelectric liquid crystal, the dielectric relaxation process of the element immediately after application of an external electric field, the inversion process of the spontaneous electrode Ps, Various time domains such as the displacement process of impurity ions in the dielectric liquid crystal or alignment film, the dielectric relaxation process of the device after the external electric field is turned off, the stabilization (latch) process of the inverted spontaneous polarization Ps, and the relaxation process of impurity ions. Relaxation phenomena interfere with each other to form a complex time constant system. In addition, an IT for applying an electric field to the ferroelectric liquid crystal is used.
An interface between an electrode such as O and an alignment film such as rubbed polyimide as an alignment layer for aligning the liquid crystal;
In addition, at the interface between the alignment film and the ferroelectric liquid crystal layer, there are barriers and trap levels for charges such as electrons and ions. As a result, the electro-optical characteristics of the ferroelectric liquid crystal device are subject to improvements such as a reversal electric field caused by spontaneous polarization Ps, a threshold change caused by a state left unattended, and an optical response instability. I have it.

【0024】これらの複雑な挙動を示す様々な要因の中
で、特にヒステリシスと関連のある要因として、液晶自
身が自発分極を持ち、さらに配向膜が絶縁体であること
に起因する反電場と液晶内に含まれる不純物イオンの挙
動が挙げられる。反電場は誘電体を層構造にすることで
必然的に現われる現象であり、液晶を挾む配向膜等に用
いる材料の誘電率が小さいほど大きな反電場が液晶内に
生じ、液晶内の電界を実質的に低下させる。さらに、そ
の材料の厚さが厚いほど、反電場の影響が大きく観測さ
れる。これまで、ヒステリシスの原因は自発分極に伴う
電場を上述のイオンが打ち消すように界面に移動するこ
とでキャンセルし、次の書き込み電圧に対して2Psの
電場が逆向きに作用するためであると考えられてきた。
Among the various factors exhibiting these complicated behaviors, the factors related to the hysteresis are the anti-electric field caused by the spontaneous polarization of the liquid crystal itself and the insulating film of the alignment film. Behavior of impurity ions contained therein. The anti-electric field is a phenomenon that appears inevitably when the dielectric has a layered structure. The smaller the dielectric constant of the material used for the alignment film sandwiching the liquid crystal, the larger the anti-electric field is generated in the liquid crystal, and the electric field in the liquid crystal is reduced. Substantially lower. Further, as the thickness of the material increases, the influence of the anti-electric field is observed more. Until now, it is considered that the cause of the hysteresis is that the electric field accompanying the spontaneous polarization is canceled by moving to the interface so that the above-mentioned ions cancel out, and the electric field of 2Ps acts in the opposite direction to the next write voltage. I have been.

【0025】しかしながら、本発明者らの数多くの実験
と検討の結果、実際に観測されるヒステリシスは予想さ
れる2Psに起因する値よりも大きく、配向膜の厚さを
ゼロに外挿したとしてもヒステリシスが存在するという
ことが分った。このヒステリシスが、配向膜の厚さをゼ
ロと仮定しても残留する要因としては、一つに、液晶内
部の配向膜に接する界面側に液晶の動かない層が存在
し、この層に誘電体的な性質が存在するためこの層が配
向膜と同様な反電場を生じさせていると考えられる。こ
の場合の液晶の動かない層の厚さは本発明者らの計算で
は数10nmの厚さになると予想される。また別な要因
としてはイオンが界面で吸着されることによって、二つ
の界面に非対称の空間電荷が形成され、DCバイアス的
な電場が形成されることが挙げられる。この非対称の空
間電荷の形成は本発明者らの実験によって確認されてお
り、イオンの挙動を理解するうえで重要と思われる。こ
の様子を図を用いて詳細に説明する。
However, as a result of numerous experiments and studies by the present inventors, the actually observed hysteresis is larger than the value due to the expected 2Ps, and even if the thickness of the alignment film is extrapolated to zero. It was found that there was hysteresis. One reason that this hysteresis remains even if the thickness of the alignment film is assumed to be zero is that a layer where the liquid crystal does not move exists on the interface side in contact with the alignment film inside the liquid crystal. It is considered that this layer causes a counter-electric field similar to that of the alignment film due to the existence of the characteristic. In this case, the thickness of the layer in which the liquid crystal does not move is estimated to be several tens of nanometers according to calculations by the present inventors. Another factor is that ions are adsorbed at the interface, so that asymmetric space charges are formed at the two interfaces and an electric field like a DC bias is formed. The formation of this asymmetric space charge has been confirmed by the present inventors' experiments, and seems to be important for understanding the behavior of ions. This situation will be described in detail with reference to the drawings.

【0026】図2はポリイミド配向膜を用いた強誘電性
液晶セルに電圧10V、周波数1Hzの連続矩形を印加
した時の自発分極による反転電流を観測した後、mse
cオーダーの時間で現われる微小な電気変位電流を示し
たものである。これらの電流は一般に自発分極(数十n
C/cm2以下)の比較的小さい値を持つ強誘電性液晶
に共通して観測され、これは強誘電体の内部に含まれる
不純物イオンが液晶内の一端から他の電極方向に移動す
るために電気変位(電束密度)の時間微分として検出さ
れたものである。この電流特性から、イオンが動きだす
までは一般的な指数関数的に低下する誘電体による吸収
電流が観測され(符号I1参照)、つづいて何らかの発
生メカニズムによりイオン数が増加し(符号I2
照)、生成したイオンは一方の端に行き着いた後その場
に留まるため次第に電気変位電流を低下させる様に一つ
のピークppを伴って観測される。もしイオンが無限に
存在するか、あるいは化学反応により無限に生成される
ならばこの電気変位電流は一つのピークを持たず、単調
増加あるいは一定値を示すはずである。このことから液
晶内のイオンは有限量であると仮定すると、何らかの発
生メカニズムとは半導体の表面や、接合界面に存在する
欠陥に類似した準位にトラップされたイオンが電界によ
るエネルギーを得て束縛から開放されるために生じるも
のと仮定できる。またこの発生メカニズムと同様に電界
により移動したイオンは一方の端に行き着いた後に、発
生レートよりも早いレートで上述の準位にトラップさ
れ、その場にイオンが堆積するものと思われる。
FIG. 2 shows a reversal current due to spontaneous polarization when a continuous rectangle having a voltage of 10 V and a frequency of 1 Hz is applied to a ferroelectric liquid crystal cell using a polyimide alignment film.
It shows a small electric displacement current appearing in a time on the order of c. These currents generally have spontaneous polarization (tens of n
(C / cm 2 or less) is commonly observed in ferroelectric liquid crystals having a relatively small value (below C / cm 2 ) because impurity ions contained in the ferroelectric move from one end in the liquid crystal to the other electrode. Are detected as time derivatives of electric displacement (electric flux density). From this current characteristic (reference numeral I 1) absorption current is observed due to the dielectric body decreases general exponential until begins motion ions, followed by an increase in the number of ions for some Mechanism (code I 2 reference ), The generated ions stay at the end after reaching one end, and are observed with one peak pp so that the electric displacement current gradually decreases. If the ions exist indefinitely or are generated indefinitely by a chemical reaction, this electric displacement current should have no single peak and exhibit a monotonically increasing or constant value. From this, assuming that the ions in the liquid crystal are of finite quantity, the mechanism of generation is that ions trapped at a level similar to the defect on the surface of the semiconductor or at the junction interface acquire energy from the electric field and are bound. It can be assumed that it is caused by being released from. Similarly to this generation mechanism, ions moved by the electric field arrive at one end and are trapped at the above-mentioned level at a rate higher than the generation rate, and the ions are considered to be deposited there.

【0027】このようなイオンの生成およびトラップの
場としては、自発分極の電荷が束縛電荷として現われる
液晶−配向膜界面が最も大量のイオン生成、消滅の場と
なり、また異なる配向の接合点であるシェブロン構造近
辺の領域や配向膜上に形成したラビング溝の特に乱れた
領域や基板上に形成したITO等の膜の凹凸部分などが
考えられる。
As a field for the generation and trapping of such ions, the interface between the liquid crystal and the alignment film, in which the charge of spontaneous polarization appears as a bound charge, is a field for the generation and extinction of the largest amount of ions, and is a junction point of different alignment. A region near the chevron structure, a particularly disturbed region of the rubbing groove formed on the alignment film, and an uneven portion of a film such as ITO formed on the substrate are conceivable.

【0028】このイオントラップ現象による空間電荷の
形成はイオンの移動度に関連する電流波形のピーク位置
を示す時間の逆数を印加電圧でプロットすることで調べ
ることができる。この方法を用いると、各電圧でのピー
ク時間の逆数は一本の直線にのり、この直線の傾きが移
動するイオンの移動度を示し、電圧軸の切片が液晶素子
内に形成された空間電場を示している。この方法により
求められた空間電場は温度によって変化するが、−2V
から+2Vまで変化することが観測されている。
The formation of the space charge by the ion trap phenomenon can be examined by plotting the reciprocal of the time indicating the peak position of the current waveform related to the mobility of ions with the applied voltage. When this method is used, the reciprocal of the peak time at each voltage is on a single straight line, and the slope of this straight line indicates the mobility of the moving ion. The intercept of the voltage axis is the spatial electric field formed in the liquid crystal element. Is shown. The spatial electric field obtained by this method changes depending on the temperature.
To + 2V.

【0029】以上のようにイオンの生成レートとイオン
のトラップレートに差があり、さらに上述の生成レート
およびトラップレートにそれぞれ電界依存性が存在する
ことにより、駆動電圧およびリフレッシュ周期のちがい
によって2箇所存在する強誘電性液晶−配向膜界面に堆
積するイオン量に差が生じ、見かけ上液晶内にDCバイ
アスが印加されるようになる。
As described above, there is a difference between the ion generation rate and the ion trap rate, and the above-mentioned generation rate and trap rate have electric field dependence, respectively. A difference occurs in the amount of ions deposited on the existing ferroelectric liquid crystal-alignment film interface, and a DC bias is apparently applied to the liquid crystal.

【0030】従って、イオンが界面にトラップされるこ
とによる不均一な空間電場を低減させる方法として、そ
の原因であるトラップ界面の不連続を低減することが重
要である。例えばITOを平坦化する為にITOに非晶
質材料を用いたり、ラビング溝の乱れに対しては配向さ
せる手段としての機械的なラビングを用いずに、光配向
を用いる等の方法が考えられる。しかしながらこの方法
ではトラップを若干低減することはできてもヒステリシ
スを生じさせない程充分に除去することはできない。そ
こで本発明者らは、トラップ領域となりうる配向層と液
晶層との界面にあらかじめ液晶中に混入されたとしても
液晶の特性には影響を与えないイオン性あるいは中性の
分子を吸着させ、トラップ準位をあらかじめこの液晶内
の不純物イオンとは異なる物質で埋めることで、液晶内
の不純物イオンが界面に到達したときにトラップされて
非対称な界面電場が形成されることを防止した。
Therefore, as a method of reducing a non-uniform spatial electric field due to ions being trapped at the interface, it is important to reduce the discontinuity at the trap interface, which is the cause. For example, it is conceivable to use an amorphous material for ITO to planarize ITO, or to use optical alignment without using mechanical rubbing as a means for orienting turbulence in the rubbing groove. . However, in this method, traps can be slightly reduced, but cannot be sufficiently removed so as not to cause hysteresis. Therefore, the present inventors adsorb ionic or neutral molecules that do not affect the properties of the liquid crystal even if they are mixed in the liquid crystal in advance at the interface between the alignment layer and the liquid crystal layer that can serve as a trap region, and trap By filling the level in advance with a substance different from the impurity ions in the liquid crystal, it was possible to prevent the impurity ions in the liquid crystal from being trapped when reaching the interface and forming an asymmetric interface electric field.

【0031】通常、上記手法を用いない場合には、液晶
が混入された後の素子駆動時に、浅いトラップ準位にト
ラップされているイオンは電界によるエネルギーによっ
てある深さのトラップ準位を乗り越えて移動可能なイオ
ンとして振る舞い(イオンの発生)、液晶−配向膜界面
には正あるいは負の電荷だけを持つイオンだけが電界に
よる移動過程の後に両界面にトラップされる。
Normally, when the above method is not used, when the device is driven after the liquid crystal is mixed, the ions trapped in the shallow trap level can cross the trap level at a certain depth by the energy of the electric field. It behaves as mobile ions (generation of ions), and only ions having only positive or negative charges are trapped at the liquid crystal-alignment film interface at both interfaces after the movement process by the electric field.

【0032】トラップ現象により空間電荷が形成される
理由として、正あるいは負イオンに対する浅いトラップ
準位からの発生レートと浅いトラップ準位へのトラップ
レートの差、両レートの電界強度依存、あるいは温度依
存が挙げられる。また電界では容易にイオンを放出(発
生)しないほど深いトラップ準位が存在する場合は、液
晶注入時の温度分布を反映した両界面でのイオンの局在
分布、初期駆動バイアスによる内部電界の形成によって
両界面において正あるいは負のどちらかのイオン種だけ
がそれぞれの界面で多くトラップされることなどが考え
られる。
The reason why the space charge is formed by the trap phenomenon is as follows: the difference between the generation rate of the positive or negative ions from the shallow trap level and the trap rate to the shallow trap level, the electric field intensity dependence of both rates, or the temperature dependence. Is mentioned. If there is a trap level deep enough not to easily emit (generate) ions in the electric field, the local distribution of ions at both interfaces reflecting the temperature distribution during liquid crystal injection, and the formation of an internal electric field due to the initial drive bias It is conceivable that only positive or negative ion species are trapped at both interfaces in both interfaces.

【0033】しかしながら吸着層の形成を液晶注入前に
用いれば、配向膜上に電界は存在しなくなり、トラップ
界面となりうる配向膜上に中性を保つように外部から添
加したイオンあるいは中性分子は深いトラップ準位から
浅いトラップ準位へと順にトラップ(吸着)される。こ
の電気的な中性条件により、液晶注入後においても両界
面で電荷が正あるいは負の片寄りがないため空間電荷は
形成されない。また、トラップ準位はあらかじめ埋めら
れているので、駆動による液晶内の不純物イオンの偏在
が生じてもこのイオンはトラップされないかあるいはト
ラップレートが極めて遅いため空間電荷を形成するには
至らない。
However, if the formation of the adsorption layer is used before injecting the liquid crystal, the electric field does not exist on the alignment film, and ions or neutral molecules added from the outside so as to maintain neutrality on the alignment film which can be a trap interface are maintained. Trap (adsorption) is performed in order from a deep trap level to a shallow trap level. Due to this electrical neutral condition, no space charge is formed even after liquid crystal injection because charges are not biased positively or negatively at both interfaces. In addition, since trap levels are buried in advance, even if impurity ions are unevenly distributed in the liquid crystal due to driving, these ions are not trapped or the trap rate is extremely slow, so that space charges cannot be formed.

【0034】本発明による方法でトラップ準位が生めら
れた場合、図2と同じ条件で測定した液晶内不純物イオ
ンの挙動を図3に示す。この図から明らかなように、吸
収電流測定後に観測されたイオンの生成に伴う電流の増
加は観測されない。これはイオンが対向電極に移動した
後にトラップされずに対向電極側に留まり、その後反対
の電圧が印加されて対向電極からイオンが戻ってきたこ
とによる変位電流の挙動を示している。
FIG. 3 shows the behavior of impurity ions in the liquid crystal measured under the same conditions as in FIG. 2 when a trap level is generated by the method according to the present invention. As is apparent from this figure, an increase in current accompanying the generation of ions observed after measurement of the absorption current is not observed. This shows the behavior of the displacement current due to the fact that the ions remain at the counter electrode side without being trapped after moving to the counter electrode, and thereafter the opposite voltage is applied and the ions return from the counter electrode.

【0035】次に、本発明の好適な製造方法の実施態様
について述べる。
Next, an embodiment of a preferred production method of the present invention will be described.

【0036】まず、基板上に電極及び配向膜を形成す
る。次に、必要に応じてスペーサや接着用ビーズを一つ
の基板の配向膜上に分散させた後、2つの基板を貼り合
わせる。この時、注入口を除いた基板の表示領域周辺に
封止用の接着剤を設けておく。こうして、液晶の配され
ていない「空セル」を用意する。そして、液晶材料を空
セルに注入する前に、空セル内部に水分子等の中性分子
又はイオン性分子の少なくともいずれか一方を吸着させ
る。
First, an electrode and an alignment film are formed on a substrate. Next, if necessary, spacers and bonding beads are dispersed on the alignment film of one substrate, and then the two substrates are bonded. At this time, an adhesive for sealing is provided around the display area of the substrate excluding the injection port. Thus, an “empty cell” in which no liquid crystal is provided is prepared. Then, before injecting the liquid crystal material into the empty cells, at least one of neutral molecules or ionic molecules such as water molecules is adsorbed inside the empty cells.

【0037】吸着方法としては、空セルを加熱及び減圧
処理する等して脱ガスした後に、上述した分子を含む気
体を空セル内に導入することが望ましい。
As the adsorption method, it is preferable that the gas containing the above-described molecules is introduced into the empty cell after the empty cell is degassed by, for example, heating and depressurizing.

【0038】具体的には、チャンバ内に、吸着分子の原
料(ソース)としての液体を容器に入れたものを、空セ
ルと共に配置し、チャンバ内で両者を比較的低温で加熱
することにより行う。
More specifically, a method in which a liquid as a raw material (source) of adsorbed molecules is placed in a container in a chamber together with an empty cell, and both are heated at a relatively low temperature in the chamber. .

【0039】このように、独立した吸着処理工程をもつ
ことが有効である。
As described above, it is effective to have an independent adsorption process.

【0040】この場合は、分子が吸着するに充分な温度
範囲を用いる。
In this case, a temperature range sufficient for adsorbing molecules is used.

【0041】より好ましくは、不要な分子を脱離させ、
必要な分子のみをできる限り吸着させるように、チャン
バ内を大気圧より減圧してソースの沸点近傍の温度で加
熱処理する。
More preferably, unnecessary molecules are eliminated,
In order to adsorb only necessary molecules as much as possible, the pressure in the chamber is reduced from the atmospheric pressure and the heat treatment is performed at a temperature near the boiling point of the source.

【0042】こうして、必要な分子の吸着処理を行った
後に、液晶材料を注入口より空セル内に注入する。
After the necessary molecules are thus adsorbed, the liquid crystal material is injected into the empty cell from the injection port.

【0043】注入工程においては、まず液晶材料を加熱
して等方相(Iso相)又はコレステリック相(Ch
相)に保持したものを注入口より空セル内に減圧注入す
る。
In the injection step, first, the liquid crystal material is heated to be an isotropic phase (Iso phase) or a cholesteric phase (Ch phase).
The substance held in the phase) is injected under reduced pressure into the empty cell from the injection port.

【0044】その後、空セルを部分的に且つ徐々に降温
させてスメクチック相(Sm相)に転移させる。
Thereafter, the temperature of the empty cell is partially and gradually lowered, and the cell is transformed into a smectic phase (Sm phase).

【0045】但し、以上の注入工程はスメクチック液晶
素子を得る場合に有効な方法である。
However, the above-described injection step is an effective method for obtaining a smectic liquid crystal element.

【0046】本発明に用いられる液晶材料としては、U
SP4,681,404号、USP4,714,323
号、USP4,798,680号、USP4,844,
597号の明細書に記載されている材料を用いることが
できる。
As the liquid crystal material used in the present invention, U
SP 4,681,404, USP 4,714,323
No., USP 4,798,680, USP 4,844,
No. 597 can be used.

【0047】とりわけ、本発明は、ラビング処理を少な
くとも一方の基板の内面に施すことで、得られた液晶素
子のプレチルト角を5°以下とし、スメクチック層が屈
折しない、いわゆるブックシェルフ配向をもつ液晶素子
或いはプレチルト角を10°以上とし、スメクチック層
が屈折するいわゆる図1のようなシェブロン配向をもつ
液晶素子に特に有効である。
In particular, the present invention provides a liquid crystal having a so-called bookshelf orientation in which the rubbing treatment is performed on at least one of the substrates to reduce the pretilt angle of the obtained liquid crystal element to 5 ° or less and the smectic layer is not refracted. This is particularly effective for a liquid crystal element having a so-called chevron orientation as shown in FIG. 1 in which the element or the pretilt angle is 10 ° or more and the smectic layer is refracted.

【0048】前者の代表的液晶はフッ素系の液晶材料で
あり、後者の代表例はフェニルピリミジン(Pheny
lpyrimidine)骨格の液晶及びこれを主成分
とする混合液晶であり、その相転移系列は以下の通りで
ある。
The representative liquid crystal of the former is a fluorine-based liquid crystal material, and the representative of the latter is phenylpyrimidine (Pheny).
(pyrimidine) skeleton liquid crystal and a mixed liquid crystal containing the same as a main component, and the phase transition series thereof are as follows.

【0049】[0049]

【外1】 [Outside 1]

【0050】そして、前者の場合は、上下基板を互いに
反対方向にラビングし、後者の場合はほぼ同じ方向にラ
ビングする。
In the former case, the upper and lower substrates are rubbed in opposite directions, and in the latter case, they are rubbed in substantially the same direction.

【0051】尚、以上は強誘電性液晶を用いた液晶素子
を例に挙げてそのメカニズムを詳述したが再三述べるよ
うに本発明の吸着層の技術思想は強誘電性液晶に限定さ
れることはなく、様々な液晶材料とその液晶を配向させ
るための配向層を用いた液晶素子に適用が可能である。
The mechanism has been described in detail with reference to a liquid crystal element using a ferroelectric liquid crystal as an example. However, as will be described again, the technical idea of the adsorption layer of the present invention is limited to the ferroelectric liquid crystal. However, the present invention can be applied to a liquid crystal element using various liquid crystal materials and an alignment layer for aligning the liquid crystal.

【0052】(実施例1)次に本発明の実施例について
具体的に述べる。
(Embodiment 1) Next, an embodiment of the present invention will be specifically described.

【0053】実施例は図1に示した断面図と同じ構成の
セルである。まずこのセルの作製法について述べる。
The embodiment is a cell having the same configuration as the cross-sectional view shown in FIG. First, a method for manufacturing this cell will be described.

【0054】透明電極1を表面にもつ厚さ約1mmのガ
ラス基板2を洗浄した後、ポリイミド配向膜3をスピナ
ーにて塗布し、約300℃で1時間焼成して約100A
の厚さに形成した。次にこの配向膜に上下基板で同一方
向となるようにラビングを行ない適当な微細な凹凸をそ
の表面に形成した。このガラス基板を用いて後に注入さ
れるフェニルピリミジン骨格の強誘電性液晶(自発分極
7nC/cm2)がシェブロン構造を持つに充分な間隔
をあけて両基板を張り合わせて空セルを形成した。空セ
ルを脱ガスして次に空セルと水を適量含むビーカーを同
一のオーブンの中にいれ、約100℃で15分間加熱を
行ない、セル内の配向膜3上に水分子を吸着させて吸着
層5を形成した。次に液晶相が等方液体層になる温度に
上記液晶材料を保持してセル内に液晶を注入した。その
後、徐冷してカイラルスメクチックC相を発現させた。
After washing a glass substrate 2 having a thickness of about 1 mm and having a transparent electrode 1 on its surface, a polyimide alignment film 3 is applied by a spinner and baked at about 300 ° C. for about 1 hour to obtain about 100 A
It was formed in thickness. Next, rubbing was performed on the alignment film so that the upper and lower substrates were in the same direction, and appropriate fine irregularities were formed on the surface. Using this glass substrate, the phenylpyrimidine skeleton ferroelectric liquid crystal (spontaneous polarization: 7 nC / cm 2 ) to be injected later was attached to both substrates at a sufficient interval so as to have a chevron structure to form an empty cell. The empty cell is degassed, and then the empty cell and a beaker containing an appropriate amount of water are placed in the same oven and heated at about 100 ° C. for 15 minutes to adsorb water molecules on the alignment film 3 in the cell. An adsorption layer 5 was formed. Next, the liquid crystal was injected into the cell while maintaining the liquid crystal material at a temperature at which the liquid crystal phase became an isotropic liquid layer. Thereafter, the mixture was gradually cooled to develop a chiral smectic C phase.

【0055】こうしてプレチルト角が10°以上のシェ
ブロン配向が得られた。
Thus, a chevron alignment having a pretilt angle of 10 ° or more was obtained.

【0056】<ヒステリシスの測定>本実施例により作
製したセルの電極に可変電圧の駆動パルスを印加して透
過率を測定する。この時全暗(全黒)状態から全明(全
白)状態となる向きの印加電圧・透過率特性(V−T特
性)とその逆の向きのV−T特性とから透過率がそれぞ
れ50%となる電圧値を求め、それらの差分をヒステリ
シスの物理量とみなす。
<Measurement of Hysteresis> A drive pulse of a variable voltage is applied to the electrodes of the cell manufactured according to this embodiment, and the transmittance is measured. At this time, the transmittance is 50 from the applied voltage / transmittance characteristic (VT characteristic) in the direction from the all dark (all black) state to the all bright (all white) state and the VT characteristic in the opposite direction. %, And a difference between them is regarded as a physical quantity of hysteresis.

【0057】図4は上記V−T特性の測定の際に用いる
パルス信号であり、(a)は所定透過率を呈する為の可
変電圧の駆動パルス、(b)は初期状態が全明(全白)
状態となるようにする為の第1のリセットパルス、
(c)は初期状態が全暗(全白)状態となるようにする
為の第2のリセットパルスである。
FIGS. 4A and 4B show pulse signals used in the measurement of the VT characteristic. FIG. 4A shows a drive pulse of a variable voltage for exhibiting a predetermined transmittance, and FIG. White)
A first reset pulse to be in a state,
(C) is a second reset pulse for setting the initial state to a completely dark (all white) state.

【0058】まず、セルの電極に全黒状態となるように
図4の第1のリセットパルス(b)をくり返し5秒間印
加した後、所定の電圧値Vdをもつ駆動パルス(a)を
印加してその時の透過率を求めた。同様に電圧値Vdを
徐々に大きくなるように設定された駆動パルスをそれぞ
れ印加して透過率を0%から100%までの範囲で測定
した。その結果を図5のカーブC1に示す。
First, after repeatedly applying the first reset pulse (b) of FIG. 4 for 5 seconds to the cell electrode so as to be in a completely black state, a drive pulse (a) having a predetermined voltage value Vd is applied. The transmittance at that time was determined. Similarly, drive pulses set so that the voltage value Vd gradually increases were applied, and the transmittance was measured in the range of 0% to 100%. The result is shown as a curve C1 in FIG.

【0059】次にセルの電極に全白状態となるように図
4の第2のリセットパルス(c)をくり返し5秒間印加
した後、駆動パルス(a)を印加してその時の透過率を
求めた。同様に電圧値Vdを徐々に小さくなるよう設定
した駆動パルスをそれぞれ印加して、100%から0%
に亘る透過率を測定した。
Next, the second reset pulse (c) shown in FIG. 4 is repeatedly applied for 5 seconds so that the cell electrode is completely white, and then the drive pulse (a) is applied to determine the transmittance at that time. Was. Similarly, drive pulses set so that the voltage value Vd is gradually reduced are respectively applied to the drive pulses from 100% to 0%.
Was measured.

【0060】このようにして得られた透過率50%にお
ける両カーブC1、C2の電圧値の差分h、即ちヒステ
リシスは0.2Vと小さな値であった。
The difference h between the voltage values of the two curves C1 and C2 at a transmittance of 50% obtained in this way, that is, the hysteresis was a small value of 0.2V.

【0061】(比較例1)吸着層5を除いて、実施例1
と同じ構成のセルを作製し、上述したようにヒステリシ
スを求めた。その結果hは0.6Vという大きな値にな
った。
(Comparative Example 1) Except for the adsorption layer 5, Example 1
A cell having the same configuration as that described above was produced, and the hysteresis was determined as described above. As a result, h became a large value of 0.6V.

【0062】<ヒステリシスの配向膜厚依存性>実施例
1によるセルと、周知の作製方法により得られた前記比
較例セルとを用いてヒステリシスの配向膜厚依存性を測
定した。
<Dependence of Hysteresis on Orientation Film Thickness> The dependency of hysteresis on orientation film thickness was measured using the cell of Example 1 and the comparative cell obtained by a well-known manufacturing method.

【0063】図6にその結果を示す。図6から明らかな
ように、同一膜厚では本実施例の場合の方がヒステリシ
スの値が小さく、本実施例を用いることによりヒステリ
シスが低減されることがわかった。さらに通常の方法で
は配向層の膜厚をゼロに外挿した場合に有限のヒステリ
シス(空間電荷に因るものと思われる)が存在している
が、本実施例では、ヒステリシスは配向膜厚に単純に比
例し、配向層膜厚による反電場だけがヒステリシスを決
めていることが示されている。このことから本実施例で
はセル内の空間電荷形成が阻止されていることがわかっ
た。
FIG. 6 shows the result. As is clear from FIG. 6, the hysteresis value of this embodiment is smaller than that of this embodiment at the same film thickness, and it is found that the hysteresis is reduced by using this embodiment. Furthermore, in the ordinary method, when the film thickness of the alignment layer is extrapolated to zero, there is a finite hysteresis (which is considered to be caused by space charge). In this embodiment, the hysteresis is determined by the alignment film thickness. It is simply shown that the hysteresis is determined only by the anti-electric field depending on the thickness of the alignment layer. From this, it was found that in this embodiment, the formation of space charges in the cell was prevented.

【0064】(実施例2)次に本発明の実施例2による
液晶素子について説明する。
Example 2 Next, a liquid crystal device according to Example 2 of the present invention will be described.

【0065】本実施例では液晶セル内に薄膜トランジス
タを備えたアクティブマトリクス基板を用いた液晶セル
を用意した。これに用いた配向層や吸着層の製造方法は
実施例1に述べた方法と同じである。異なる点は液晶と
して捩れネマチック(TN型)を用いた点である。この
セルを用いて内部の液晶の体積抵抗を求めたところ5×
1010(Ω/cm)であった。この値は通常の注入方法
を用いた場合と比較して明白な変化は認められなかっ
た。しかしながらこのセルのインピーダンスを5Hzか
ら10MHzの範囲で測定したところ、通常の方法で液
晶が注入された素子のインピーダンスは図7にしめすよ
うにRC並列接続されたものが三個直列に接続されたよ
うに測定されたが、本実施例の界面を有する液晶のイン
ピーダンスは図8に示すようにRC並列接続されたもの
が二個直列に接続されたように測定された。すなわち本
実施例による構成をとることによって未確認の層構造が
取り除かれて、単純に液晶層と配向層の二つの層だけで
構成される液晶素子となることが確認された。
In this embodiment, a liquid crystal cell using an active matrix substrate having a thin film transistor in the liquid crystal cell was prepared. The method of manufacturing the orientation layer and the adsorption layer used for this is the same as the method described in the first embodiment. The difference is that a twisted nematic (TN type) is used as the liquid crystal. Using this cell, the volume resistance of the liquid crystal inside was determined to be 5 ×
It was 10 10 (Ω / cm). This value was not clearly changed as compared with the case where the usual injection method was used. However, when the impedance of this cell was measured in the range of 5 Hz to 10 MHz, the impedance of the element in which the liquid crystal was injected by the usual method was as shown in FIG. 7 as if three elements connected in RC parallel were connected in series. As shown in FIG. 8, the impedance of the liquid crystal having the interface according to the present example was measured as if two parallel-connected RC capacitors were connected in series. That is, it has been confirmed that the configuration according to the present example removes an unidentified layer structure, resulting in a liquid crystal element simply including only two layers, a liquid crystal layer and an alignment layer.

【0066】図9は本発明による液晶素子104を表示
部107に用いたカラー液晶表示装置114を示すブロ
ック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a color liquid crystal display device 114 using the liquid crystal element 104 according to the present invention for the display section 107.

【0067】この装置114は更に複合信号108を入
力し、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色信号11
1を出力するビデオ信号処理回路101と、液晶素子1
04を駆動する為の駆動制御回路102と、各タイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生回路103と、を
有する。
This device 114 further receives the composite signal 108 and outputs the three primary color signals 11 of red (R), green (G) and blue (B).
1 and a liquid crystal element 1
A drive control circuit 102 for driving the drive circuit 04 and a timing signal generation circuit 103 for generating each timing signal are provided.

【0068】3原色信号111は液晶駆動用の信号11
2に変換され液晶素子104を駆動するものであり、上
述した図4に示したような階調信号を含むものである。
105は階調信号を含む情報信号をマトリクス電極11
7の垂直線に印加する回路であり、106はマトリクス
電極117の水平線を選択する回路である。又、119
は、ホストコンピュータ、イメージセンサ等のビデオ信
号源である。
The three primary color signals 111 are the signals 11 for driving the liquid crystal.
2 to drive the liquid crystal element 104 and include the above-described gradation signal as shown in FIG.
Reference numeral 105 denotes an information signal including a gradation signal,
7 is a circuit for applying a vertical line, and 106 is a circuit for selecting a horizontal line of the matrix electrode 117. Also, 119
Is a video signal source such as a host computer or an image sensor.

【0069】本発明によればマトリクスの交点におかれ
るセルのV−T特性のヒステリシスが抑制されるので良
好な階調表示を行うことができる。
According to the present invention, the hysteresis of the VT characteristic of the cell located at the intersection of the matrix is suppressed, so that good gradation display can be performed.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではトラッ
プ領域となりうる配向層と液晶層との界面に液晶中に混
入されたとしても液晶の特性には影響を与えないイオン
あるいは中性の分子をあらかじめ吸着させ、液晶の存在
しない状態で界面を電気的に中性とし、トラップ準位を
あらかじめこの液晶内の不純物イオンとは異なる物質で
埋めることで、液晶内の不純物イオンが界面に到達した
ときにトラップされて非対称な界面電場が形成されるこ
とを防いだ。これにより、空間電荷形成によるV-T特
性に見られるヒステリシスを低減することで良好な階調
を表示する液晶素子が可能となった。
As described above, in the present invention, ions or neutral molecules which do not affect the characteristics of the liquid crystal even if they are mixed in the liquid crystal at the interface between the alignment layer and the liquid crystal layer which can serve as trap regions. Pre-adsorbed, the presence of liquid crystal
When the interface is electrically neutralized and the trap level is filled in advance with a substance different from the impurity ions in the liquid crystal, the impurity ions in the liquid crystal are trapped when they reach the interface, resulting in an asymmetric interface. An electric field was prevented from being formed. As a result, a liquid crystal element capable of displaying a good gradation by reducing the hysteresis observed in the VT characteristic due to the formation of space charges has become possible.

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

【図1】本発明の一実施態様による液晶素子のセルの断
面構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a sectional configuration of a cell of a liquid crystal element according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の構成の液晶素子におけるセル内のイオン
電流を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing an ionic current in a cell in a liquid crystal element having a conventional configuration.

【図3】本発明による液晶素子におけるセル内のイオン
電流を示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing an ionic current in a cell in a liquid crystal device according to the present invention.

【図4】ヒステリシスの測定に用いられる印加パルスの
波形を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a waveform of an applied pulse used for measuring hysteresis.

【図5】ヒステリシスを示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing hysteresis.

【図6】ヒステリシスの配向層厚依存性を示す線図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing the dependency of hysteresis on the thickness of an alignment layer.

【図7】液晶素子のコールコールプロットを示す線図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a Cole-Cole plot of a liquid crystal element.

【図8】本発明の実施例2による液晶素子のコールコー
ルプロットを示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing a Cole-Cole plot of a liquid crystal element according to Example 2 of the present invention.

【図9】本発明による液晶素子を用いたカラー液晶表示
装置の一例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a color liquid crystal display device using a liquid crystal element according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電極 2 基板 3 配向層 4 液晶材料 5 吸着層 Reference Signs List 1 electrode 2 substrate 3 alignment layer 4 liquid crystal material 5 adsorption layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−11724(JP,A) 特開 昭63−163426(JP,A) 特開 平5−27241(JP,A) 特開 平4−267223(JP,A) 特開 平4−232919(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1337 G02F 1/13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-61-11724 (JP, A) JP-A-63-163426 (JP, A) JP-A-5-27241 (JP, A) JP-A-4- 267223 (JP, A) JP-A-4-232919 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1337 G02F 1/13

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液晶と前記液晶を配向させるための配向
層とを有する液晶素子に関し、前記液晶と前記配向層と
の間に形成される界面に中性分子及び/又はイオン性分
子を吸着させ、前記液晶の存在しない状態で前記界面を
電気的に中性とすることを特徴とする液晶素子。
1. A liquid crystal device having a liquid crystal and an alignment layer for aligning the liquid crystal, wherein a neutral molecule and / or an ionic molecule is adsorbed on an interface formed between the liquid crystal and the alignment layer. The interface in the absence of the liquid crystal
A liquid crystal element characterized by being electrically neutral .
【請求項2】 前記液晶は強誘電性を示すことを特徴と
する請求項1に記載の液晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal exhibits ferroelectricity.
【請求項3】 前記中性分子及び/又はイオン性分子は
非導伝性あるいは導伝性であることを特徴とする請求項
1に記載の液晶素子。
3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the neutral molecules and / or ionic molecules are non-conductive or conductive.
【請求項4】 前記中性分子及び/又はイオン性分子は
水素、酸素、および炭素原子で構成される分子であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の液晶素子。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the neutral molecules and / or ionic molecules are molecules composed of hydrogen, oxygen, and carbon atoms.
【請求項5】 液晶と前記液晶を配向させるための配向
層とを有する液晶素子の製造方法において、前記配向層
を基板の表面上に形成した後、前記配向層の表面に中性
分子及び/又はイオン性分子を吸着させ、前記液晶の存
在しない状態で前記界面を電気的に中性とし、その後前
記液晶を注入することを特徴とする液晶素子の製造方
法。
5. A method for manufacturing a liquid crystal device having a liquid crystal and an alignment layer for aligning the liquid crystal, wherein the alignment layer is formed on a surface of a substrate, and then neutral molecules and / or Alternatively , the liquid crystal is adsorbed by the
A method for manufacturing a liquid crystal element , wherein the interface is made electrically neutral in the absence of the liquid crystal , and then the liquid crystal is injected.
【請求項6】 請求項1の液晶素子を表示用デバイスと
して有する装置。
6. An apparatus having the liquid crystal element according to claim 1 as a display device.
【請求項7】 該装置は更に液晶に電圧を印加する為の
駆動回路をもつ請求項6に記載の装置。
7. The device according to claim 6, further comprising a driving circuit for applying a voltage to the liquid crystal.
【請求項8】 該駆動回路は、信号源からのビデオ信号
に応じて該液晶素子を駆動する請求項1に記載の装置。
8. The device according to claim 1, wherein the driving circuit drives the liquid crystal element according to a video signal from a signal source.
【請求項9】 該液晶は、プレチルト角5°以下のブッ
クシェルフ配向を呈するスメクチック液晶である請求項
1に記載の液晶素子。
9. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal is a smectic liquid crystal exhibiting a bookshelf orientation with a pretilt angle of 5 ° or less.
【請求項10】 該液晶は、プレチルト角10°以上の
シェブロン配向を呈するスメクチック液晶である請求項
1に記載の液晶素子。
10. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal is a smectic liquid crystal exhibiting a chevron alignment having a pretilt angle of 10 ° or more.
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