JP2544544B2 - Liquid crystal element alignment treatment method - Google Patents

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、液晶素子の配向処理方
法に関し、より詳しく言うと、液晶表示素子、液晶記憶
素子等の液晶素子の製造工程における液晶セル中の液晶
の配向処理を短時間に効率よく行うことができる上に、
配向状態を精密に制御してその最適化を容易に達成する
ことができ、その結果、液晶素子の高性能化（特に、高
コントラスト化等）及び製造コストの低減化（特に、基
板及び偏光板原板の無駄の少ない有効利用化）等を容易
に実現することができるなど種々の利点を有する改善さ
れた、液晶素子の配向処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for aligning a liquid crystal element, and more specifically, a method for aligning a liquid crystal in a liquid crystal cell in a manufacturing process of a liquid crystal element such as a liquid crystal display element and a liquid crystal storage element in a short time. In addition to being able to do efficiently,
The alignment state can be precisely controlled to easily achieve the optimization, and as a result, the performance of the liquid crystal element is improved (particularly, the contrast is increased) and the manufacturing cost is reduced (particularly, the substrate and the polarizing plate). The present invention relates to an improved method for aligning a liquid crystal element, which has various advantages such as easy utilization of the original plate with less waste).

【０００２】[0002]

【従来の技術】液晶素子にとって、均一で安定な液晶分
子配列（配向）は必須であり、そのため配向処理が行わ
れる。液晶セル中における液晶分子配列の形式には、液
晶分子の長軸方向が該液晶材料を挟持しているそれぞれ
の基板面に対して、平行、垂直あるいは傾斜のいずれか
であるか、２枚の基板面に対するそれらの組合せ等によ
って基本的な分類が与えられており、通常用いられる主
要な配列としては、例えば、ホメオトロピック、ホモジ
ニアス、チルト（ｔｉｌｔｅｄ）、ハイブリッド、ツィ
スト、プレーナ、フォーカルコニックなどがある。これ
らは、基本的には、垂直配向処理、平行配向処理、傾斜
配向処理及びその組合せによって達成される。2. Description of the Related Art A uniform and stable liquid crystal molecule alignment (orientation) is indispensable for a liquid crystal element, and therefore an alignment treatment is performed. The arrangement of liquid crystal molecules in the liquid crystal cell may be either parallel, vertical, or inclined with respect to the respective substrate planes sandwiching the liquid crystal material. A basic classification is given by the combination of them with respect to the substrate surface, and the main arrangements that are usually used include, for example, homeotropic, homogeneous, tilted, hybrid, twist, planar, and focal conic. . These are basically achieved by a vertical alignment process, a parallel alignment process, a tilt alignment process and a combination thereof.

【０００３】このように液晶分子を配向させるための処
理方法すなわち液晶素子の配向処理方法としては、従来
から各種の方法が知られており、一般に、液晶材料を挟
持する基板に所定の配向（液晶の配向）を誘導するため
の表面処理を行う方法が広く用いられている。この液晶
の配向のための基板表面処理方法としては、例えば、配
向剤を基板に塗布したり吸着させて基板面に配向剤の薄
膜（配向制御膜）を形成させる方法、基板面を一定方向
に擦ること（ラビング処理）によって液晶分子の配列
（通常、基板に対して平行配列）の方位を一定化させる
ラビング法、基板面に酸化ケイ素等の酸化物や金等の金
属を斜方蒸着し、その蒸着角度によってチルト角を制御
する方法などが適宜採用されてきている。As described above, various methods have been known as a method for orienting liquid crystal molecules, that is, a method for orienting a liquid crystal element. Generally, a substrate having a liquid crystal material sandwiched therein has a predetermined orientation (liquid crystal). The method of performing a surface treatment for inducing the (orientation of) is widely used. Examples of the substrate surface treatment method for aligning the liquid crystal include, for example, a method of coating or adsorbing an aligning agent on the substrate to form a thin film (alignment control film) of the aligning agent on the substrate surface, A rubbing method in which the orientation of the alignment of liquid crystal molecules (usually parallel to the substrate) is made constant by rubbing (rubbing treatment), and an oxide such as silicon oxide or a metal such as gold is obliquely vapor-deposited on the substrate surface. A method of controlling the tilt angle according to the vapor deposition angle has been appropriately adopted.

【０００４】これらの他に、比較的最近、液晶分子層に
剪断を印加し配向を促す方法も提案されており、さら
に、最近においては、剪断と電界を同時に印加し配向を
行う方法が注目されている。In addition to these, relatively recently, a method of applying shear to the liquid crystal molecular layer to promote orientation has been proposed, and more recently, a method of applying shear and an electric field at the same time to perform orientation has attracted attention. ing.

【０００５】これらのうち、剪断のみによる配向処理法
では、通常、スメクチックＡ相（ＳｍＡ相）やＳｍＡ相
と等方相（Ｉｓｏ相）又はネマチック相（Ｎ相）との混
相温度で基板間（電極間）に剪断を印加する。このと
き、液晶分子の配向方向としては、図２に例示するよう
に、液晶分子１′からなる各スメクチック層２′の法線
方向３′が該剪断方向４′と直角になるような配向状態
となる。このような配向状態となるのは、ＳｍＡ相で
は、液晶分子１′の長軸方向がそのスメクチック層２′
の法線方向３′に対して傾いていないために、剪断によ
って配向（再配向）する際に一様に揃うからである。こ
の剪断のみによる配向処理方法では、配向方向すなわち
スメクチック層の法線方向３′が上記のように一意的に
決定するものの、実際に良好な配向状態を得るには温度
を精密に制御しなければならず、また、液晶材料として
ＳｍＡ相を示す液晶物質を選択しなければならないなど
の欠点がある。Of these, in the alignment treatment method using only shearing, the smectic A phase (SmA phase), the SmA phase and the isotropic phase (Iso phase) or the mixed phase temperature of the nematic phase (N phase) are usually applied between the substrates ( Shear is applied between the electrodes). At this time, as shown in FIG. 2, the alignment direction of the liquid crystal molecules is such that the normal direction 3'of each smectic layer 2'comprising the liquid crystal molecules 1'is perpendicular to the shearing direction 4 '. Becomes In the SmA phase, the liquid crystal molecules 1 ′ are oriented in the long axis direction in the smectic layer 2 ′.
This is because they are not inclined with respect to the normal direction 3'of, and they are uniformly aligned when they are oriented (reoriented) by shearing. In this orientation treatment method using only shearing, the orientation direction, that is, the normal direction 3'of the smectic layer is uniquely determined as described above, but in order to actually obtain a good orientation state, the temperature must be precisely controlled. In addition, there are drawbacks such that a liquid crystal material exhibiting an SmA phase must be selected as the liquid crystal material.

【０００６】一方、剪断と電界を同時に印加して配向を
行う方法として本出願人は、基板に挟持した液晶材料
に電界を印加しながら剪断力を印加して配向する方法
（特開平３−５７２７号公報）及び少なくとも１本の
導電性を有するローラを用いて、可撓性を有する強誘電
性液晶を基板に挟持した素子（セル）に曲げ変形による
剪断と電界を同時に印加する方法（特願平１−３０２１
９６号）を提案した。（ただし、の方法は公知となっ
ていない。）及びの方法は、（ｉ）配向のための基
板の表面処理や配向制御膜を必ずしも必須としない、
（ｉｉ）液晶の相系列によらず各種の液晶相状態［例え
ば、の場合、ＳｍＡ相、ＳｍＣ相、カイラルスメクチ
ックＣ相（ＳｍＣ^* 相）等の強誘電性液晶相、アンチフ
ェロカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ_A ^*相）等の反強
誘電性液晶相、電界誘起チルトを示すスメクチックＡ液
晶相（ＳｍＡ^* 相）、ネマチック相（Ｎ相）、コレステ
リック液晶相（Ｃｈ相）など］での配向処理が可能であ
る、（ｉｉｉ）配向処理の際、必ずしも精密な温度制御
を行わないでもよく、多くの場合室温でも良好な配向状
態を得ることができる、（ｉｖ）大面積の素子の場合に
も、均一な配向を極めて短時間で効率よく行うことがで
きる、などの利点を有しているので、配向処理工程を著
しく簡略化でき、応用範囲も大幅に拡充することができ
る。On the other hand, as a method of applying a shearing and an electric field at the same time to perform the alignment, the applicant of the present invention applies a shearing force to the liquid crystal material sandwiched between the substrates while applying a shearing force (Japanese Patent Laid-Open No. 3-5727). (Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2004-242242) and at least one roller having conductivity, and a method of simultaneously applying shear and electric field due to bending deformation to an element (cell) in which a flexible ferroelectric liquid crystal is sandwiched between substrates (Japanese Patent Application Flat 1-3021
No. 96) was proposed. (However, the method of (1) is not publicly known.) And of (1) do not necessarily require (i) the surface treatment of the substrate for orientation and the orientation control film.
(Ii) Various liquid crystal phase states irrespective of the phase sequence of the liquid crystal [for example, in the case of, SmA phase, SmC phase, ferroelectric liquid crystal phase such as chiral smectic C phase (SmC ^* phase), antiferrochiral smectic C phase, etc. (SmC _a ^* phase) antiferroelectric liquid crystal phase such as a smectic a liquid crystal phase showing the electric field induced tilt (SmA ^* phase), the nematic phase (N phase), the orientation processing in the cholesteric liquid crystal phase (Ch phase), etc.] (Iii) It is not always necessary to perform precise temperature control during the alignment treatment, and in many cases a good alignment state can be obtained even at room temperature. (Iv) Even in the case of a large-area device Since it has advantages such that uniform alignment can be efficiently performed in an extremely short time, the alignment treatment process can be significantly simplified, and the range of applications can be greatly expanded.

【０００７】しかしながら、これら及びの方法おい
ては、高度の配向状態が得られることが示されてはいる
ものの、配向状態の最適制御法（例えば、印加剪断力の
方向とセル内の液晶分子層の法線方向の角度の制御によ
る高コントラスト化法など）等の液晶分子特にその層構
造の精密な制御方法については十分に言及されていない
し、また、短時間で良好な配向状態を得るには、通常、
比較的大きな電界を印加しなければならない等の欠点も
あった。実際、これら又はの方法を用いて配向処理
を行い、その際の液晶の配向状態について詳細に調べた
ところ、高度な配向状態は得られたが、スメクチック層
の法線方向が剪断方向に直角な方向に対して大きくずれ
ることがあることが分かった。このため、液晶セルを、
通常行うように予め偏光板基材（原板）を液晶材料のチ
ルト角分傾けてカットして得た偏光板によって挟持して
液晶素子を構成した場合、コントラストを最大にする条
件からはずれてしまうという不都合がしばしば生じた。
これを防止するためには、単に高度の配向状態を得ると
いうだけではなく、スメクチック層の法線方向を制御す
ることが重要であると判断された。However, although it has been shown in these and these methods that a high degree of alignment state can be obtained, the optimum control method of the alignment state (for example, the direction of the applied shearing force and the liquid crystal molecular layer in the cell). The method of increasing the contrast by controlling the angle of the normal direction of the liquid crystal molecules, etc.) and the precise control method of the layer structure of the liquid crystal molecules are not sufficiently mentioned, and in order to obtain a good alignment state in a short time. ,Normal,
There are also drawbacks such as the need to apply a relatively large electric field. Actually, when an alignment treatment was performed using these or these methods, and the alignment state of the liquid crystal at that time was investigated in detail, a high alignment state was obtained, but the normal direction of the smectic layer was perpendicular to the shear direction. It was found that there was a large deviation from the direction. Therefore, the liquid crystal cell
When a liquid crystal element is constructed by sandwiching a polarizing plate base material (original plate) in advance by tilting it by the tilt angle of the liquid crystal material and cutting it as is usually done, it is said that the condition for maximizing the contrast is deviated. Inconvenience often occurred.
In order to prevent this, it was judged that it is important not only to obtain a high degree of orientation but also to control the normal direction of the smectic layer.

【０００８】すなわち、電界と剪断を同時に印加して液
晶の配向を行う方法においては、上記の方法ままでは不
十分であり、少なくともこれに、（ａ）スメクチック層
の法線方向を適切な方向に精密に制御するという改善を
加えることによって、液晶素子の高コントラスト化等の
最適化を容易に行えるようにすること、また、これに付
随して、（ｂ）液晶材料を挟持する基板の光学主軸方向
や偏光板を得る際に偏光板基材（原板）の偏光軸に対し
て斜めカットする角度を随時調整できるようにして、基
板及び偏光板の基材の無駄の低減を図ること、などが望
まれていた。That is, in the method of orienting the liquid crystal by simultaneously applying an electric field and shear, the above method is not sufficient, and at least the normal direction of the smectic layer (a) is set to an appropriate direction. By improving the precision control, it is possible to easily optimize the liquid crystal element such as increasing the contrast. In addition, (b) the optical axis of the substrate sandwiching the liquid crystal material. Direction and the angle of oblique cutting with respect to the polarization axis of the polarizing plate base material (original plate) when obtaining the polarizing plate can be adjusted at any time to reduce waste of the substrate and the polarizing plate base material. Was wanted.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
を鑑みてなされたものである。本発明の目的は、大面積
でも均一な配向を短時間に得ることができるなど前記
（ｉ）〜（ｉｖ）等の種々の利点を有するところの電界
と剪断を同時に印加して液晶の配向を行う配向処理方法
に対して、液晶セル内のスメクチック層の法線方向を制
御し、配向状態を精密に制御するという改善を加えるこ
とによって、高コントラスト化等の最適化を容易に達成
せしめ、また、これによって、製造コストの低減化（特
に、基板及び偏光板原板の無駄の少ない有効利用化）等
を容易に実現させることが可能な実用上著しく有利な液
晶素子の配向処理方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide an alignment of liquid crystals by simultaneously applying an electric field and shearing, which have various advantages such as (i) to (iv) described above such that uniform alignment can be obtained in a short time even in a large area. With respect to the alignment treatment method to be performed, by improving the normal direction of the smectic layer in the liquid crystal cell and precisely controlling the alignment state, it is possible to easily achieve optimization such as high contrast, and Provided is a practically remarkably advantageous method for aligning a liquid crystal element, which can easily realize reduction of manufacturing cost (in particular, effective utilization of a substrate and a polarizing plate original plate with little waste). It is in.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、電界応答
するスメクチック液晶に電界と剪断を同時に印加して液
晶の配向を行う液晶素子の配向処理方法において、その
利点［上記（ｉ）〜（ｉｖ）等］を十分に生かした上
で、液晶セル内のスメクチック層（スメクチック液晶分
子からなる層）の法線方向を制御し、液晶の配向状態を
精密に制御するという改善を加え、液晶素子の高コント
ラスト化等の最適化を達成し、また、これによって、製
造コストの低減化（特に、基板及び偏光板原板の無駄の
少ない有効利用化）等を実現させるべく鋭意研究を行っ
た。Means for Solving the Problems In the method of aligning a liquid crystal device in which an electric field and a shear are simultaneously applied to a smectic liquid crystal that responds to an electric field, the advantages of the above [i. (Iv) and the like] are sufficiently utilized, and the normal direction of the smectic layer (layer consisting of smectic liquid crystal molecules) in the liquid crystal cell is controlled to improve the alignment state of the liquid crystal with precision. The inventors have conducted earnest research to achieve optimization such as high contrast of the element, and to realize reduction of manufacturing cost (in particular, effective utilization of a substrate and a polarizing plate original plate with less waste).

【００１１】その際、電界と剪断を同時に印加して液晶
の配向を行うと、一般に、前記したように、高度な配向
状態は得られるが、電界応答するスメクチック液晶の場
合にはこの配向処理時に、液晶分子は電界の作用によっ
てその液晶分子が構成するスメクチック層の法線方向か
らチルト角分傾いた状態をとるので、剪断によって液晶
分子が配向（再配向）しようとすると、スメクチック層
の法線方向が剪断方向に直角な方向に対して大きくずれ
ることがあり、これが液晶素子の高コントラスト化に支
障をきたす原因となることが分かった。このことを、図
を参照しながら説明すると次の通りである。At that time, if an electric field and shearing are simultaneously applied to orient the liquid crystal, a high degree of orientation is generally obtained as described above, but in the case of a smectic liquid crystal which responds to an electric field, at the time of this orientation treatment. , The liquid crystal molecules are tilted by the tilt angle from the normal direction of the smectic layer formed by the liquid crystal molecules due to the action of the electric field. Therefore, if the liquid crystal molecules try to align (reorient) by shearing, the normal line of the smectic layer It has been found that the direction may be largely deviated from the direction perpendicular to the shearing direction, which causes a problem in increasing the contrast of the liquid crystal element. This will be described below with reference to the drawings.

【００１２】図３は、基板（電極間）に挟持した液晶材
料をＳｍＣ^* 相状態において直流電界（印加電界の方向
６は、この例では紙面と垂直とする。）と剪断を同時に
印加した時の液晶分子の配向状態を概念的に示した説明
図であり、液晶セル間の液晶分子配列の部分を基板（こ
の場合、該基板面は該図の紙面と平行にあるものとす
る。）と平行な断面図として示した例である。この図３
を用いて説明すると、電界応答するスメクチック液晶相
の例であるＳｍＣ^* 相では液晶分子１に双極子モーメン
ト（図３において双極子モーメントの方向７は、紙面及
び電界方向にある傾きをもっていると考えてよい。）を
持つので、電界を印加すると液晶分子１の長軸方向はス
メクチック層２の法線方向３からチルト角θ分だけ傾
く。この状態で剪断方向４に沿った方向に剪断を印加す
ると、液晶分子１は図のように方向Ａよりも方向Ｂの方
に滑り易いためにスメクチック層２が歪んだ領域が生じ
る。これによって、スメクチック層２の平均的な法線方
向３は剪断方向４と直角な方向５［但し、この方向５
は、素子面内すなわち基板もしくは電極面と平行にとる
ものとすし、この断面図の場合、紙面上にある。］から
角度αだけずれてしまう。印加電界の方向６が逆の場合
には、図３を丁度裏から見たような状態になり、法線方
向３は図３の場合とは逆の方向に方向５から角度αだけ
傾くことになるが、事情は全く同じである。FIG. 3 shows a case where a liquid crystal material sandwiched between substrates (between electrodes) is applied with a DC electric field (direction 6 of the applied electric field is perpendicular to the paper surface in this example) and shearing at the same time in the SmC ^* phase state. FIG. 3 is an explanatory view conceptually showing the alignment state of the liquid crystal molecules, wherein a portion of the liquid crystal molecule alignment between the liquid crystal cells is a substrate (in this case, the substrate surface is parallel to the paper surface of the drawing). It is the example shown as a parallel sectional view. This figure 3
In the SmC ^* phase, which is an example of a smectic liquid crystal phase that responds to an electric field, it is considered that the liquid crystal molecule 1 has a dipole moment (the dipole moment direction 7 in FIG. 3 has a certain inclination in the plane of the paper and the electric field direction). Therefore, when the electric field is applied, the major axis direction of the liquid crystal molecules 1 is inclined from the normal direction 3 of the smectic layer 2 by a tilt angle θ. When shear is applied in the direction along the shearing direction 4 in this state, the liquid crystal molecules 1 are more likely to slip in the direction B than in the direction A as shown in FIG. As a result, the average normal direction 3 of the smectic layer 2 is a direction 5 perpendicular to the shear direction 4 [however, this direction 5
Is taken to be in the element plane, that is, parallel to the substrate or electrode surface, and in the case of this sectional view, is on the paper surface. ] Is deviated by an angle α. When the direction 6 of the applied electric field is opposite, the state in which FIG. 3 is viewed from the back is obtained, and the normal direction 3 is inclined in the opposite direction from the direction 5 by the angle α. However, the situation is exactly the same.

【００１３】このような現象は、電界と剪断の同時印加
配向処理時に液晶分子が層法線方向からチルト角分（も
しくは電界誘起チルト角分）傾いている場合には常に起
こりうる。実際、上記例示のＳｍＣ^* 相の場合に限ら
ず、例えば、アンチフェロカイラルスメクチックＣ相
（ＳｍＣ_A ^*相）等の反強誘電性液晶相、電界誘起チルト
を示すスメクチックＡ液晶相（ＳｍＡ^* 相）等の場合に
おいても上記と同様の現象が起こることを確認した。Such a phenomenon can always occur when the liquid crystal molecules are tilted by the tilt angle (or the electric field induced tilt angle) from the layer normal direction during the simultaneous application alignment of electric field and shear. In fact, not only in the case of the above-exemplified SmC ^* phase, for example, antiferromagnetic chiral smectic C phase (SmC _A ^* phase) antiferroelectric liquid crystal phase such as a smectic A liquid crystal phase showing the electric field induced tilt (SmA ^* phase It was confirmed that the same phenomenon as above also occurs in the cases such as).

【００１４】そこで、本発明者らは、このスメクチック
層法線の傾き（角度α）を制御することができる配向処
理方法を開発すべく種々検討を行ったのである。その結
果、本発明者らは、当該液晶の電界応答時間と温度の相
関から配向処理時の温度と印加電界強度及びその波形を
特定することによって、前記スメクチック層の法線方向
の傾きすなわち角度αを０°又は３°未満という小さな
値にも、あるいは３°以上という大きな値にも容易に制
御することができることを見出した。そして、これによ
って、液晶素子の最適レベルでの高コントラスト化が実
現できること、また、基板及び偏光板のカットの角度に
自由度が生じ、それらの基材の有効利用も可能となるこ
となど種々の実用上の利点が得られ、前記目的を達成す
ることができることを確認した。Therefore, the present inventors have made various studies to develop an alignment treatment method capable of controlling the inclination (angle α) of the smectic layer normal. As a result, the inventors of the present invention have identified the temperature during the alignment process, the applied electric field strength, and the waveform thereof from the correlation between the electric field response time of the liquid crystal and the temperature, whereby the inclination of the normal direction of the smectic layer, that is, the angle α. It has been found that can be easily controlled to a small value of 0 ° or less than 3 °, or a large value of 3 ° or more. And, by doing so, it is possible to realize high contrast at an optimum level of the liquid crystal element, and also to provide a degree of freedom in the cut angle of the substrate and the polarizing plate, which enables effective use of those base materials. It was confirmed that practical advantages were obtained and the above-mentioned object could be achieved.

【００１５】本発明者らは、主として上記の知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
電界応答するスメクチック液晶に電界と剪断を同時に印
加する液晶素子の配向処理方法において、当該液晶の電
界応答時間と温度の相関から配向処理時の温度と印加電
界強度及びその波形を特定することによって、素子面内
における剪断方向に直角な方向とスメクチック層法線方
向とのなす角を制御することを特徴とする液晶素子の配
向処理方法を提供するものである。The present inventors have completed the present invention mainly based on the above findings. That is, the present invention is
In the alignment treatment method of a liquid crystal element in which an electric field and a shear are simultaneously applied to a smectic liquid crystal that responds to an electric field, by specifying the temperature during the alignment treatment, the applied electric field strength, and the waveform thereof from the correlation between the electric field response time of the liquid crystal and the temperature, It is intended to provide a method for aligning a liquid crystal element, which comprises controlling an angle formed between a direction perpendicular to a shearing direction and a smectic layer normal direction in an element plane.

【００１６】本発明の配向処理方法において、前記配向
処理を施す液晶素子は、液晶材料として、少なくとも電
界応答するスメクチック液晶を用いたものであれば、他
の点については特に制限はなく、公知のものなど各種の
構成の液晶素子を対象とすることができる。ここで、電
界応答するスメクチック液晶とは、電界応答するスメク
チック液晶相を示すことができる液晶のことである。In the alignment treatment method of the present invention, the liquid crystal element to be subjected to the alignment treatment is not particularly limited in other respects as long as it uses at least an electric field responsive smectic liquid crystal as a liquid crystal material, and is well known. It can be applied to liquid crystal elements having various configurations such as ones. Here, the field-responsive smectic liquid crystal is a liquid crystal capable of exhibiting a field-responsive smectic liquid crystal phase.

【００１７】前記電界応答するスメクチック液晶の好ま
しい具体例としては、例えば、カイラルスメクチックＣ
相（ＳｍＣ^* 相）等の強誘電性液晶相、アンチフェロカ
イラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ_A ^*相）等の反強誘電性
液晶相又は電界誘起チルトを示すカイラルスメクチック
Ａ液晶相（ＳｍＡ^* ）のいずれかを示す液晶を挙げるこ
とができる。これらの中でも、特に、ＳｍＣ^* 相を示す
液晶を用いることが好ましい。A preferred specific example of the smectic liquid crystal which responds to the electric field is, for example, chiral smectic C.
Phase (SmC ^* phase) a ferroelectric liquid crystal phase such as, antiferromagnetic chiral smectic C phase (SmC _A ^* phase) antiferroelectric liquid crystal phase or chiral smectic A liquid crystal phase showing the electric field induced tilt, etc. (SmA ^*) A liquid crystal showing either one can be mentioned. Among these, it is particularly preferable to use the liquid crystal exhibiting the SmC ^* phase.

【００１８】これらの液晶は、低分子液晶であってもよ
いし、高分子液晶であってもよいし、あるいはそれらの
混合物であってもよい。また、これらの液晶は、１種単
独で使用してもよいし、２種以上を混合物等として併用
してもよいし、さらには、他の成分、例えば、非液晶物
質や２色性色素などを適宜含有させて組成物として使用
することができる。また、必要に応じて、配向剤等を添
加して使用することもできる。These liquid crystals may be low molecular weight liquid crystals, high molecular weight liquid crystals, or a mixture thereof. In addition, these liquid crystals may be used alone or in combination of two or more, and further, other components such as a non-liquid crystal substance or a dichroic dye may be used. Can be appropriately contained and used as a composition. Further, if necessary, an aligning agent or the like may be added for use.

【００１９】本発明の配向処理方法においては、前記電
界応答するスメクチック液晶からなる液晶材料を、少な
くとも一方が透明な電極間に挟持した液晶素子に対して
前記配向処理が行われる。この透明電極としては、公知
のものなど各種のものが使用可能であるが、中でも特
に、ＩＴＯ膜、ＮＥＳＡ膜等が好適に使用される。In the alignment treatment method of the present invention, the alignment treatment is performed on a liquid crystal element in which a liquid crystal material made of smectic liquid crystal which responds to the electric field is sandwiched between transparent electrodes. As the transparent electrode, various types such as known ones can be used, but among them, an ITO film, a NESA film and the like are preferably used.

【００２０】前記電極は、基板に設けたものでもよい
し、基板自体でもよいし、あるいは基板とは独立なもの
でもよいが、液晶素子の少なくとも一方の面の全体又は
所定の領域面が透明となるように構成する。すなわち、
該電極及び基板、また、その組合せの選定は、使用目的
や製造上の要求等に応じて適宜決定すればよい。もちろ
ん、この分野で常用されるような材質及び構成の電極及
び基板を用いてもよい。通常、前記電極としては、ガラ
スやプラスチックなどの基板に付いているものが好まし
い。特に、プラスチックフィルムや可撓性ガラスのよう
な可撓性を有する電極付き基板を用いれば、液晶素子の
連続的生産が有利となり、大画面化や屈曲画面化も容易
となる。The electrodes may be provided on the substrate, the substrate itself, or independent of the substrate, but at least one surface of the liquid crystal element or a predetermined area surface is transparent. To be configured. That is,
Selection of the electrode and the substrate, and the combination thereof may be appropriately determined according to the purpose of use, manufacturing requirements, and the like. Of course, electrodes and substrates having materials and structures commonly used in this field may be used. Usually, the electrode is preferably attached to a substrate such as glass or plastic. In particular, if a flexible substrate with an electrode such as a plastic film or flexible glass is used, continuous production of liquid crystal elements becomes advantageous, and a large screen or a bent screen can be easily achieved.

【００２１】前記液晶材料を前記電極間に挟持する方法
としては、特に制限はなく、公知の方法など各種の方法
を使用することができる。例えば、予め素子の骨格を組
んでから毛細管現象などを利用して液晶（液晶材料）を
注入してもよく、あるいは一方の電極面上に液晶（液晶
材料）を塗布製膜してから、対向電極（電極付き基板）
を貼り合わせるかあるいはラミネートする方法等を用い
てもよい。これらのうち、後者の塗布製膜による方法の
方が、一般に連続生産に向いていることから、特に好適
に採用される。The method for sandwiching the liquid crystal material between the electrodes is not particularly limited, and various methods such as known methods can be used. For example, the liquid crystal (liquid crystal material) may be injected by using a capillary phenomenon or the like after the skeleton of the element is assembled in advance, or the liquid crystal (liquid crystal material) may be applied on one electrode surface to form a film and then faced. Electrode (substrate with electrode)
You may use the method of sticking or laminating. Among these, the latter method of coating film formation is particularly suitable because it is generally suitable for continuous production.

【００２２】このようにして得られた液晶素子（液晶セ
ル）に対して、本発明の方法による配向処理が施され
る。この本発明の配向処理を施す液晶素子には、予め従
来の液晶配向処理等の他の方法による配向処置が施され
ていてもよい。例えば、液晶分子の初期配向を促すため
に基板に各種の表面処理を施してもよく、必要に応じ
て、配向制御膜を設けてもよい。つまり、本発明の配向
処理は、すでに配向された液晶を再配向する形で行って
もよい。もちろん、本発明の配向処理は、予め上記のよ
うな配向処理を施していない場合や配向制御膜を用いな
い場合についても好適に行うことができる。The liquid crystal element (liquid crystal cell) thus obtained is subjected to the alignment treatment by the method of the present invention. The liquid crystal element subjected to the alignment treatment of the present invention may be previously subjected to an alignment treatment by another method such as a conventional liquid crystal alignment treatment. For example, the substrate may be subjected to various surface treatments in order to promote the initial alignment of the liquid crystal molecules, and an alignment control film may be provided if necessary. That is, the alignment treatment of the present invention may be performed in the form of re-aligning the already aligned liquid crystal. Of course, the alignment treatment of the present invention can be suitably performed even when the above alignment treatment is not performed in advance or when the alignment control film is not used.

【００２３】本発明の方法においては、前記液晶素子
（液晶セル）に、前記電界応答するスメクチック液晶が
少なくともスメクチック液晶相（好ましくは、ＳｍＣ^*
相、ＳｍＣ_A ^*相、ＳｍＡ^* 相等、特に好ましくはＳｍＣ
^* 相）を示す状態で、電界と剪断を同時に印加すること
によって液晶の配向処理を行うが、その際、当該液晶の
電界応答時間と温度の相関から該配向処理時の温度と印
加電界強度及びその波形を特定することが肝要である。In the method of the present invention, in the liquid crystal element (liquid crystal cell), the electric field-responsive smectic liquid crystal is at least a smectic liquid crystal phase (preferably SmC ^*).
Phase, SmC _A ^* phase, SmA ^* equality, particularly preferably SmC
^* Phase), the liquid crystal orientation treatment is performed by simultaneously applying an electric field and shearing. At that time, the temperature and the applied electric field strength at the time of the orientation treatment and the applied electric field strength are determined from the correlation between the electric field response time of the liquid crystal and the temperature. It is essential to identify the waveform.

【００２４】剪断の印加手法としては、特に制限はな
く、公知の手法など各種の手法が適用可能であるが、例
えば、ロール上で液晶素子をロールに沿って曲げるよう
に往復させて機械的に剪断を印加する方法、電磁素子を
用いて電磁的に剪断を印加する方法などが好適に使用さ
れる。どのような剪断印加手法を用いるかは、場合に応
じて選定するのがよい。The method of applying shear is not particularly limited, and various methods such as known methods can be applied. For example, the liquid crystal element is mechanically reciprocated on the roll so as to bend along the roll. A method of applying shear, a method of electromagnetically applying shear using an electromagnetic element, etc. are preferably used. It is preferable to select what kind of shearing application method to use depending on the case.

【００２５】前記電極間に剪断を印加する方向として
は、特に制限はないが、通常は、素子面（電極もしくは
基板面）に沿った方向に剪断を印加するのがよい。ま
た、振幅は０．１μｍ〜５ｍｍとし、その速度が０．１
μｍ／秒〜５ｍｍ／秒となるような一方向または往復の
剪断とすることが好ましい。The direction in which shear is applied between the electrodes is not particularly limited, but it is usually preferable to apply shear in the direction along the element surface (electrode or substrate surface). The amplitude is 0.1 μm to 5 mm, and the speed is 0.1
It is preferable to use unidirectional or reciprocal shearing such that the thickness becomes μm / sec to 5 mm / sec.

【００２６】本発明の方法においては、当該液晶の電界
応答時間と温度の相関から前記配向処理時の温度と印加
電界強度及びその波形を特定することによって、前記図
３に示したように、スメクチック層２の法線方向３の方
向すなわち剪断方向４と直角の方向５からのずれ角度α
を制御し、例えば、図１の（ｉ）及び（ｉｉ）に例示す
るような、角度αが制御された均一で高度の配向状態に
ある液晶素子を得る。なお、図１の（ｉ）及び（ｉｉ）
は、それぞれ、本発明の配向処理方法を施して得た液晶
素子中の液晶分子を配向状態の例を概念的に表したもの
であり、液晶セル面と平行な面を見た部分断面図であ
る。In the method of the present invention, the smectic as shown in FIG. 3 is obtained by specifying the temperature, the applied electric field intensity and the waveform during the alignment treatment from the correlation between the electric field response time of the liquid crystal and the temperature. Deviation angle α from the direction 3 normal to the layer 2, that is, the direction 5 perpendicular to the shearing direction 4
Is controlled to obtain a liquid crystal element in a uniform and highly aligned state in which the angle α is controlled, as illustrated in (i) and (ii) of FIG. Note that (i) and (ii) in FIG.
Are conceptual representations of an example of an alignment state of liquid crystal molecules in a liquid crystal element obtained by applying the alignment treatment method of the present invention, and a partial cross-sectional view of a plane parallel to the liquid crystal cell plane. is there.

【００２７】図１の（ｉ）及び（ｉｉ）に示す各符号
は、いずれも、図３に示したものと同様の意味を表して
いる。すなわち、図１の（ｉ）及び（ｉｉ）は、電界応
答するスメクチック液晶としてＳｍＣ^* 相を示す液晶を
用い、該液晶からなる液晶材料を前記のように少なくと
も電極間に挟持して構成成分した液晶素子（液晶セル）
に、所定の温度（この例では、該液晶が少なくともＳｍ
Ｃ^* 相状態となる温度領域にある所定の温度）で、液晶
セル面と直角な方向である方向６に沿って所定の強度及
び波形の電界を印加し、同時に、方向４に沿って適当な
剪断を印加することによって配向処理を行った場合の液
晶分子の配列状態を概念的に示したものである。図１の
それぞれの例においては、液晶分子１によって構成され
るスメクチック層２の法線方向３と剪断方向４と直角の
方向５との角度である角度αがほぼ０°［（ｉ）の場
合］又はある一定の値［（ｉｉ）の場合］に均一に制御
されており、液晶分子１は、その長軸方向がスメクチッ
ク層２の法線方向３からチルト角θ（電界誘起チルト
角）だけ傾いて均一で高度の配向状態をとっている。な
お、角度αは、条件次第で殆ど任意の大きさに調整する
ことができ、例えば、０°にも、３°未満の小さな値に
も、３°以上の比較的大きな値にも制御することができ
る。Each of the symbols shown in (i) and (ii) of FIG. 1 has the same meaning as that shown in FIG. That is, in (i) and (ii) of FIG. 1, a liquid crystal exhibiting an SmC ^* phase was used as a smectic liquid crystal that responds to an electric field, and a liquid crystal material composed of the liquid crystal was sandwiched between at least electrodes as described above to constitute a component. Liquid crystal element (liquid crystal cell)
At a predetermined temperature (in this example, the liquid crystal is at least Sm
At a predetermined temperature in the temperature region where the liquid crystal cell is in the C ^* phase state, an electric field having a predetermined strength and waveform is applied along the direction 6 which is a direction perpendicular to the liquid crystal cell surface, and at the same time, an appropriate electric field is applied along the direction 4. It conceptually shows the alignment state of liquid crystal molecules when the alignment treatment is performed by applying shear. In each example of FIG. 1, when the angle α, which is the angle between the normal direction 3 of the smectic layer 2 constituted by the liquid crystal molecules 1 and the direction 5 perpendicular to the shearing direction 4 is approximately 0 ° [(i) ] Or a certain constant value [in case of (ii)], the liquid crystal molecule 1 has a long axis direction from the normal direction 3 of the smectic layer 2 by a tilt angle θ (electric field induced tilt angle). It is tilted and has a uniform and highly oriented state. It should be noted that the angle α can be adjusted to almost any size depending on the conditions, and can be controlled to, for example, 0 °, a small value of less than 3 °, or a relatively large value of 3 ° or more. You can

【００２８】このように、配向処理時の温度と印加電界
強度及びその波形を特定することによって、液晶分子の
配向状態は、図３に例示するような歪んだ状態となら
ず、例えば図１に例示するように均一で高度の配向状態
に制御することができ、しかも、角度αを均一な所望の
大きさに制御することができ、０°若しくは小さな値に
も容易に制御することができるのである。本発明の配向
処理は、通常は、上記の例のようにＳｍＣ^* 相状態で行
うのが特に好ましいが、もちろん、ＳｍＣ^* 相状態に限
らず、前記したようにＳｍＣ_A ^*相、ＳｍＡ^* 相等の他の
所定の液晶層状態においても好適に行うことができる。As described above, by specifying the temperature, the applied electric field strength, and the waveform thereof during the alignment treatment, the alignment state of the liquid crystal molecules does not become a distorted state as illustrated in FIG. As illustrated, the orientation can be controlled to be uniform and highly oriented, and the angle α can be controlled to a uniform desired size, and can be easily controlled to 0 ° or a small value. is there. Usually, the alignment treatment of the present invention is particularly preferably performed in the SmC ^* phase state as in the above example, but of course, it is not limited to the SmC ^* phase state, and as described above, the SmC _A ^* phase, the SmA ^* phase, etc. It can be suitably performed in the other predetermined liquid crystal layer state.

【００２９】以上のように、図１及び図３を比較参照し
ながら、配向処理時の温度と印加電界強度及びその波形
を特定することによって、層法線の傾き角度αを制御す
ることができることを示した。As described above, the inclination angle α of the layer normal can be controlled by specifying the temperature, the applied electric field strength, and the waveform thereof during the alignment treatment with reference to FIGS. 1 and 3. showed that.

【００３０】ここで、配向処理時の温度と印加電界強度
をどのような範囲に特定し、また、その際の印加電界を
どのような波形（例えば、交流電界か直流成分を有する
電界か、また、交流電界の周波数の大きさ、交流電界の
波の形状など）のものにするかは、使用する液晶の種類
等によって異なり、また、前記層法線の傾き角度αを、
大きい値に制御するのか、あるいは、０°若しくは小さ
な値に制御するかによって異なる。したがって、それら
の特定は、場合に応じて適宜決定され、使用する液晶若
しくは液晶材料と目標とする層法線の傾き角度αが定ま
れば、例えば、予備的な実験を通して、容易に決定する
ことができるのである。Here, the temperature and the applied electric field strength during the alignment treatment are specified in what range, and the applied electric field at that time has what kind of waveform (for example, an AC electric field or an electric field having a DC component, or , The magnitude of the frequency of the alternating electric field, the shape of the wave of the alternating electric field, etc.) depends on the type of liquid crystal used, and the inclination angle α of the layer normal is
It depends on whether it is controlled to a large value or 0 ° or a small value. Therefore, their identification is appropriately determined depending on the case, and if the liquid crystal to be used or the liquid crystal material and the target inclination angle α of the layer normal are determined, for example, it can be easily determined through preliminary experiments. Can be done.

【００３１】前記配向処理時の温度については、一般
に、低温ほど液晶の層構造が堅固となるので前記層法線
の傾き角度αは小さくなる傾向があり、一方、高温ほど
層構造が柔軟になるので変形が容易となり角度αは大き
くなりやすい。そこで、本発明においては、層構造の堅
さに相関がある液晶の電界に対する応答時間をパラメー
ターとして用いて層法線の傾き角度αを制御する。この
応答時間は、使用する液晶に固有のものであり、液晶素
子の光透過率の電界変化に伴う変化速度を測定するとい
う通常の応答時間の測定実験によって求めることがで
き、例えば、図４に例示するような測定電界毎の温度と
の相関性を実験により求めておけば、これを利用して、
前記層法線の傾き角度αの大きさを容易に制御すること
ができるからである。Regarding the temperature during the alignment treatment, generally, the lower the temperature, the stronger the layer structure of the liquid crystal, and therefore the inclination angle α of the layer normal tends to become smaller, while the higher the temperature, the more the layer structure becomes flexible. Therefore, the deformation becomes easy and the angle α tends to become large. Therefore, in the present invention, the inclination angle α of the layer normal is controlled by using the response time to the electric field of the liquid crystal having a correlation with the hardness of the layer structure as a parameter. This response time is peculiar to the liquid crystal used, and can be obtained by a normal response time measurement experiment in which the rate of change of the light transmittance of the liquid crystal element with an electric field change is measured. If the correlation with the temperature of each measured electric field as shown in the example is obtained by experiment, using this,
This is because the magnitude of the inclination angle α of the layer normal can be easily controlled.

【００３２】以下に、層構造の堅さに相関がある液晶の
電界に対する応答時間をパラメーターとして前記層法線
の傾き角度αを制御する方法、すなわち、前記配向処理
時の温度と印加電界強度を応答時間と温度の相関から特
定する方法について説明する。The method of controlling the inclination angle α of the layer normal with the response time of the liquid crystal having a correlation with the hardness of the layer structure to the electric field as a parameter, that is, the temperature and the applied electric field strength during the alignment treatment are described below. A method of identifying from the correlation between response time and temperature will be described.

【００３３】ここで言う応答時間とは、ある電界強度の
矩形波を直交偏光板に配置した所定の液晶素子（液晶セ
ル）に印加し、その電界符号が変化したときの光透過率
が１０％から９０％まで変化するのに要する時間を意味
する。以下において、この応答時間を、応答時間τ（１
０→９０）又は単に応答時間と称す。The response time referred to here is a light transmittance of 10% when a rectangular wave having a certain electric field strength is applied to a predetermined liquid crystal element (liquid crystal cell) arranged on an orthogonal polarizing plate and the electric field sign changes. To 90% is meant. In the following, this response time is referred to as the response time τ (1
0 → 90) or simply response time.

【００３４】この応答時間は、使用する（配向させよう
とする）液晶固有のものであり、液晶を決定すれば知る
ことができる。図４は、ある液晶の応答時間の温度依存
性を示すグラフであり、この図には、３つの異なる測定
電界強度で測定された応答時間τ（１０→９０）の温度
依存曲線（曲線ａ、ｂ及びｃ）を例示してある。この図
において、横軸は測定温度Ｔを示し、縦軸は応答時間τ
（１０→９０）を示している。なお、説明の都合上、図
中の曲線ａ、ｂ及びｃは、測定電界強度が、それぞれ、
１０ＭＶ／ｍ、２０ＭＶ／ｍ及び３０ＭＶ／ｍの場合の
応答時間τ（１０→９０）の温度特性曲線とする。This response time is unique to the liquid crystal used (orientated) and can be known by determining the liquid crystal. FIG. 4 is a graph showing the temperature dependence of the response time of a liquid crystal. In this figure, the temperature dependence curve (curve a, curve a of the response time τ (10 → 90) measured at three different measurement electric field strengths is shown. b and c) are illustrated. In this figure, the horizontal axis represents the measured temperature T and the vertical axis represents the response time τ.
(10 → 90) is shown. For convenience of explanation, the curves a, b, and c in the figure have measured electric field strengths of
A temperature characteristic curve of response time τ (10 → 90) in the case of 10 MV / m, 20 MV / m, and 30 MV / m.

【００３５】以下に、この図４を参照しながら、この応
答時間τ（１０→９０）をパラメーターとして用いて前
記層法線の傾き角度αを制御する方法について説明す
る。まず、本発明の配向処理を行おうとする液晶素子
（液晶セル）と同じ厚みの、任意の方法（従来の方法等
でもよい。）で配向させた液晶素子（液晶セル）を構成
し、これについて前記の応答時間の測定実験によって図
４のような、各測定電界強度における応答時間τ（１０
→９０）の温度Ｔに対する依存性を知る。前記配向処理
による前記層法線の傾き角度αの大きさ（値や範囲）
は、このパラメーターとしての応答時間τ（１０→９
０）の大きさ（値又は範囲）を特定することによって制
御することができるので、該角度αを所望の値又は範囲
に調整するための前記配向処理時の温度と印加電界強度
は、上記のようにして得られた応答時間τ（１０→９
０）と温度Ｔの相関デ−タを利用して、間接的に決定す
ることができる。以下、前記層法線の傾き角度αを小さ
くする場合と大きくする場合にわけて説明する。A method for controlling the inclination angle α of the layer normal by using the response time τ (10 → 90) as a parameter will be described below with reference to FIG. First, a liquid crystal element (liquid crystal cell) having the same thickness as the liquid crystal element (liquid crystal cell) to be subjected to the alignment treatment of the present invention and oriented by an arbitrary method (a conventional method or the like may be used) is prepared. As shown in FIG. 4, the response time τ (10
→ Know the dependence of 90) on temperature T. The magnitude (value or range) of the inclination angle α of the layer normal by the orientation process
Is the response time τ (10 → 9
Since it can be controlled by specifying the magnitude (value or range) of 0), the temperature and the applied electric field strength during the alignment treatment for adjusting the angle α to a desired value or range are as described above. The response time τ (10 → 9
It can be indirectly determined by utilizing the correlation data between 0) and the temperature T. Hereinafter, the case where the inclination angle α of the layer normal is reduced and the case where the inclination angle α is increased will be described separately.

【００３６】（１）層法線の傾き角度αを小さくする場
合 この場合の好ましい態様として、次の第１の方法及び
第２の方法を挙げることができる。 第１の方法 この第１の方法は、本発明の配向処理方法において、前
記配向処理時の温度と印加電界強度として、前記のよう
に同じ厚みの液晶素子（液晶セル）について測定したと
きの、電界応答するスメクチック液晶の応答時間τ（１
０→９０）が２００μｓ〜１０ｍｓの範囲になるような
温度及び電界強度を用いて配向を行う方法である。(1) Case where the inclination angle α of the layer normal is made small In this case, the following first method and second method can be mentioned as preferred embodiments. First Method This first method is the same as the temperature and the applied electric field strength at the time of the alignment treatment in the alignment treatment method of the present invention, when the liquid crystal element (liquid crystal cell) having the same thickness as described above is measured. Response time of smectic liquid crystal that responds to electric field τ (1
0 → 90) is a method of performing orientation using temperature and electric field strength such that the range is from 200 μs to 10 ms.

【００３７】その際、電界波形としては、時間平均とし
て直流成分を有する波形のものが好適に使用される。応
答時間τ（１０→９０）がこのように比較的遅くなるよ
うな温度及び電界強度を用いて前記配向処理を行うこと
によって、配向時のスメクチック層の変形は小さくな
り、その法線の傾き角度αを小さくすることができ、例
えば、３°未満に調節することができる。なお、通常の
２２．５°カットの偏光板を用いる場合には角度αが３
°未満であれば、本来の高コントラストをほとんど損な
うことはない。したがって、この点から、この方法によ
って層法線の傾き角度αを３°未満にすることは特に好
ましい態様である。At this time, as the electric field waveform, a waveform having a DC component as a time average is preferably used. By performing the alignment treatment using the temperature and electric field strength such that the response time τ (10 → 90) becomes relatively slow, the deformation of the smectic layer at the time of alignment becomes small, and the inclination angle of the normal line thereof becomes small. α can be made small, and can be adjusted to, for example, less than 3 °. When using a normal 22.5 ° cut polarizing plate, the angle α is 3
If it is less than °, the original high contrast is hardly impaired. Therefore, from this point, it is a particularly preferable embodiment that the inclination angle α of the layer normal is less than 3 ° by this method.

【００３８】前記応答時間τ（１０→９０）が１０ｍｓ
を超えるような条件では、十分に良好な配向が得られな
いことがある。前記応答時間τ（１０→９０）を２００
μｓ〜１０ｍｓの範囲にするには、配向処理時の温度の
みを変えてもよいし、印加電界強度のみを変えてもよい
し、あるいは、双方を変えてもよい。印加電界強度のみ
を変えて、一定温度、特に室温で行う配向処理は、操作
が著しく簡便であるので特に好適に採用される。The response time τ (10 → 90) is 10 ms
Under conditions that exceed, there are cases where sufficiently good orientation cannot be obtained. The response time τ (10 → 90) is 200
In the range of μs to 10 ms, only the temperature during the alignment treatment may be changed, only the applied electric field strength may be changed, or both may be changed. The alignment treatment performed by changing only the applied electric field strength at a constant temperature, particularly at room temperature, is particularly preferably adopted because the operation is extremely simple.

【００３９】前記印加電界の波形としては、直流成分を
持つものであれば、いずれのものも好適に使用される。
具体的には、単純な直流、直流成分を重畳した正弦波、
矩形波等の脈流などを挙げることができる。但し、この
場合、電界強度の時間平均値が上記の所定の応答時間τ
（１０→９０）を与えるものが使用される。As the waveform of the applied electric field, any waveform having a DC component can be preferably used.
Specifically, a simple DC, a sine wave with a DC component superimposed,
A pulsating flow such as a rectangular wave can be used. However, in this case, the time average value of the electric field strength is the predetermined response time τ
What gives (10 → 90) is used.

【００４０】このような比較的遅い応答時間を与える条
件のときには、直流的電界を印加しても前記層法線の傾
き角度αを、例えば、３°未満という十分に小さい値に
することができ、例えば、図１の（ｉ）に例示するよう
な配向状態を容易に実現することができる。これを図４
で説明すると、例えば、印加電界強度１０ＭＶ／ｍ（曲
線ａに相当）で配向させようとするときには、配向温度
をＴ₄ 〜Ｔ_CAの温度範囲から、配向電界強度が２０ＭＶ
／ｍ（曲線ｂに相当）ならば配向温度をＴ₂ 〜Ｔ₅ の温
度範囲から、配向電界強度が３０ＭＶ／ｍ（曲線ｃに相
当）ならば配向温度をＴ₁ 〜Ｔ₃ の温度範囲から、それ
ぞれ適宜の温度に選定すればよい。この他の印加電界強
度の時にも、同様に、前記応答時間τ（１０→９０）が
２００μｓ〜１０ｍｓの範囲となる温度範囲を選択すれ
ばよい。Under the condition of giving a relatively slow response time, the inclination angle α of the layer normal can be set to a sufficiently small value, for example, less than 3 ° even if a DC electric field is applied. For example, the alignment state illustrated in FIG. 1I can be easily realized. Figure 4
For example, when it is attempted to orient with an applied electric field strength of 10 MV / m (corresponding to the curve a), the orientation electric field strength is 20 MV from the temperature range of T _{4 to} T _CA.
/ M (corresponding to the curve b), the orientation temperature is from the temperature range of T _{2 to} T ₅ , and if the orientation electric field strength is 30 MV / m (corresponding to the curve c), the orientation temperature is from the temperature range of T _{1 to} T _3. The temperature may be selected appropriately. In the case of other applied electric field strengths, similarly, the temperature range in which the response time τ (10 → 90) is in the range of 200 μs to 10 ms may be selected.

【００４１】第２の方法 この第２の方法は、本発明の配向処理方法において、電
界応答するスメクチック液晶の前記応答時間τ（１０→
９０）が１０ｍｓ以下となるような温度及び電界強度を
用い、かつ、その印加電界として交流電界を用いて配向
させる方法である。この場合、交流を用いるので前記層
法線の傾き角度αは、ほぼ０°になる。この場合、配向
に用いる交流電界の印加電界強度は、その交流電界の実
効値に等しい電界強度の矩形波交流電界に対する前記応
答時間τ（１０→９０）が１０ｍｓ以下になるような範
囲であればよい。この応答時間τ（１０→９０）が１０
ｍｓを超えるような条件では良好な配向が得られないこ
とがある。なお、この場合、２００μｓ以下の応答時間
τ（１０→９０）に相当する速い応答時間の場合にも、
交流電界を用いているので角度αをほぼ０°にすること
ができるのである。Second Method In the second method, in the alignment treatment method of the present invention, the response time τ (10 →
90) is a method in which the orientation is performed by using a temperature and an electric field strength such that 10) is 10 ms or less, and using an AC electric field as an applied electric field. In this case, since the alternating current is used, the inclination angle α of the layer normal becomes approximately 0 °. In this case, the applied electric field strength of the AC electric field used for orientation is in a range such that the response time τ (10 → 90) to the rectangular wave AC electric field having an electric field strength equal to the effective value of the AC electric field is 10 ms or less. Good. This response time τ (10 → 90) is 10
Good alignment may not be obtained under the condition of exceeding ms. In this case, even in the case of a fast response time corresponding to a response time τ (10 → 90) of 200 μs or less,
Since the AC electric field is used, the angle α can be made approximately 0 °.

【００４２】この応答時間τ（１０→９０）が１０ｍｓ
以下になるような配向時の印加電界強度と配向温度の選
定については、前記第１の方法で述べた手法と同様に
して行えばよい。これを図４で説明すると、例えば、印
加電界強度が１０ＭＶ／ｍならばＴ₄ 以下の温度、２０
ＭＶ／ｍならばＴ₂ 以下の温度、３０ＭＶ／ｍならばＴ
₁ 以下の温度に、配向温度を選定すればよい。This response time τ (10 → 90) is 10 ms
The selection of the applied electric field strength and the orientation temperature during orientation as described below may be performed in the same manner as the method described in the first method. This will be explained with reference to FIG. 4. For example, if the applied electric field strength is 10 MV / m, a temperature of T ₄ or less, 20
If it is MV / m, the temperature is below T _{2, and} if it is 30 MV / m, it is T.
_The orientation temperature may be selected to be ₁ or less.

【００４３】この場合、配向の際印加する交流電界の波
形としては、特に制限はなく、例えば、正弦波、矩形
波、三角波等、あるいはこれらの組合せ等の任意の波形
のものが使用可能である。これらの中でも、電界強度が
時間的に変化しない矩形波が特に好ましい。また、これ
らの交流電界の周波数としては、通常、１Ｈｚ〜１ｋＨ
ｚの範囲に選定するのが好ましい。周波数が１Ｈｚより
低い場合には、前記層法線の傾き角度αが大きくなるこ
とがあり、一方、１ｋＨｚよりも高い場合には良好な配
向が得られないことがある。In this case, the waveform of the AC electric field applied at the time of orientation is not particularly limited, and, for example, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or a combination thereof can be used. . Among these, a rectangular wave whose electric field strength does not change with time is particularly preferable. The frequency of these AC electric fields is usually 1 Hz to 1 kHz.
It is preferable to select in the range of z. When the frequency is lower than 1 Hz, the inclination angle α of the layer normal may be large, while when it is higher than 1 kHz, good orientation may not be obtained.

【００４４】なお、この場合にも上記したように通常の
２２．５°カットの偏光板に対しても好適に使用するこ
とができるという点等から、層法線の傾き角度αを３°
未満にするのが好ましい。In this case as well, from the point that it can be suitably used for a normal 22.5 ° -cutting polarizing plate as described above, the inclination angle α of the layer normal is 3 °.
It is preferably less than 1.

【００４５】（２）層法線の傾き角度αを大きくする場
合 本発明の方法によって前記層法線の傾き角度αを比較的
大きな値（例えば３°以上）に制御する場合には、下記
に示す第３の方法を好ましい態様として挙げることが
できる。(2) When the inclination angle α of the layer normal is increased: When the inclination angle α of the layer normal is controlled to a relatively large value (for example, 3 ° or more) by the method of the present invention, The third method shown can be mentioned as a preferred embodiment.

【００４６】第３の方法 この第３の方法は、本発明の方法において、前記配向処
理時の温度と印加電界強度として、前記応答時間τ（１
０→９０）が２００μｓ以下となるような温度及び電界
強度を用い、かつ、直流成分を有する電界を用いる方法
である。ここで使用する直流成分を有する電界の波形と
しては、前記第１の方法で述べた各種の波形のものが
使用可能である。このように高速な応答時間の領域で直
流的電界を印加することによって図３の説明の際述べた
ように液晶配列構造の変形が容易に生じるので、層法線
の傾き角度αを比較的大きな値、例えば、３°以上に制
御することができるのである。この方法によれば、層法
線の傾き角度αは、通常、その液晶のチルト角θを超え
ることはないが、かなりの広い範囲に調整可能である。Third Method The third method is the method of the present invention, wherein the response time τ (1
0 → 90) is 200 μs or less and the electric field strength is used, and the electric field having a direct current component is used. As the waveform of the electric field having a DC component used here, various waveforms described in the first method can be used. Since the liquid crystal alignment structure is easily deformed as described in the description of FIG. 3 by applying the DC electric field in the region of the fast response time as described above, the inclination angle α of the layer normal is relatively large. The value can be controlled to, for example, 3 ° or more. According to this method, the tilt angle α of the layer normal does not usually exceed the tilt angle θ of the liquid crystal, but can be adjusted in a considerably wide range.

【００４７】この場合の配向処理時の温度と印加電界強
度の選定範囲は、前記第１の方法において述べた応答
時間τ（１０→９０）をパラメーターとする手法（但
し、応答時間τ（１０→９０）が２００μｓ以下となる
条件とする。）によって決定すればよい。これを図４に
よって説明すると、この図４のような特性を有する液晶
素子の場合には、配向処理時の印加電界強度を、例え
ば、１０ＭＶ／ｍにした場合には応答時間τ（１０→９
０）をＳｍＣ^* 相において２００μｓ以下にするような
温度はないが、２０ＭＶ／ｍの場合には配向温度をＴ₅
〜Ｔ_CAの範囲の温度に選定し、３０ＭＶ／ｍの場合には
配向温度をＴ₃ 〜Ｔ_CAの範囲の温度に選定すればよいこ
とになる。もちろん、他の印加電界強度で配向する場合
にも同様な判断で配向温度の範囲を選定することができ
る。In this case, the selection range of the temperature and the applied electric field strength during the alignment treatment is a method using the response time τ (10 → 90) described in the first method as a parameter (however, the response time τ (10 → 10 90) is set to be 200 μs or less.). This will be described with reference to FIG. 4. In the case of the liquid crystal element having the characteristics shown in FIG. 4, the response time τ (10 → 9) is obtained when the applied electric field strength during the alignment treatment is set to, for example, 10 MV / m.
0) does not cause the SmC ^* phase to fall below 200 μs, but in the case of 20 MV / m, the orientation temperature is T ₅
Up to T _CA , and in the case of 30 MV / m, the orientation temperature should be selected within the range of T _{3 to} T _CA. Of course, when the orientation is performed with other applied electric field strength, the range of the orientation temperature can be selected by the same judgment.

【００４８】この方法によって、前記層法線の傾き角度
αを３°以上に制御することは、例えば次のような点か
ら、好ましい態様となる。例えば、ＳｍＣ^* 液晶を通常
のＳＳＦＬＣ（表面安定化強誘電性液晶）素子として直
交偏光子間で用いる場合には、その偏光軸は液晶のスメ
クチック層法線方向からチルト角分、通常最高コントラ
スト化を得るためには２２．５°傾けなければならない
という事情がある。このために、偏光板基材を斜めにカ
ットする必要があるが、偏光板の原板の幅は有限である
ので実質的に斜めカットで取れる最大の大きさは決まっ
てしまう。Controlling the inclination angle α of the layer normal to 3 ° or more by this method is a preferable mode from the following points, for example. For example, when an SmC ^* liquid crystal is used as an ordinary SSFLC (surface-stabilized ferroelectric liquid crystal) element between orthogonal polarizers, its polarization axis is the tilt angle from the normal direction of the smectic layer of the liquid crystal, and usually has the highest contrast. There is a circumstance that it is necessary to incline 22.5 ° in order to obtain. For this reason, it is necessary to cut the polarizing plate base material obliquely, but since the width of the original plate of the polarizing plate is finite, the maximum size that can be taken by the oblique cutting is substantially determined.

【００４９】しかし、この方法では、角度αを例えば３
°以上という大きな値に、かつ広範囲に制御することが
できるので、偏光板基材（原板）の切り出しの際の斜め
カットの角度を２２．５°以外にも広範囲の角度にとる
ことができ、カットの方法の自由度が増大する。また、
基板の原板として、１軸ＰＥＴフィルムのような光学異
方性を有する基板材料を用いる場合にも、同様にその原
板のカットの方法の自由度が増大する。However, in this method, the angle α is set to, for example, 3
Since it can be controlled to a large value of 0 ° or more and in a wide range, the angle of oblique cut when cutting out the polarizing plate base material (original plate) can be set to a wide range of angles other than 22.5 °. The degree of freedom of the cutting method is increased. Also,
Even when a substrate material having optical anisotropy such as a uniaxial PET film is used as the original plate of the substrate, the degree of freedom in the method of cutting the original plate is similarly increased.

【００５０】すなわち、この第３の方法のみならず
（１）の及びの方法等を合わせて、本発明の方法に
よれば、液晶の均一で良好な配向を達成し、かつ、層法
線の傾き角度αを精密に広い範囲に制御して、液晶素子
の最高レベルでの高コントラスト化を容易に実現せし
め、しかも、液晶素子のサイズや形の自由度を著しく増
大させたり、偏光板基材（原板）や基板の原板の斜めカ
ットによる無駄を大幅に低減することができる。That is, according to the method of the present invention, not only the third method but also the methods (1) and (1), the uniform and good alignment of the liquid crystal is achieved, and the layer normal By precisely controlling the tilt angle α in a wide range, it is possible to easily realize the high contrast of the liquid crystal element at the highest level, and further significantly increase the degree of freedom of the size and shape of the liquid crystal element, and the polarizing plate base material. It is possible to significantly reduce waste caused by oblique cutting of the (original plate) or the substrate.

【００５１】[0051]

【実施例】以下に、本発明を実施例及び比較例によっ
て、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。なお、以下の液晶の相転
移挙動において、ＩＳＯは等方相、ＳｍＡはスメクチッ
クＡ相、ＳｍＣ^* はカイラルスメクチックＣ相、ｇはガ
ラス状態、Ｃｒｙは結晶相を表し、各相間に示す数字は
相転移温度（単位は℃）を表す。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the following phase transition behavior of liquid crystals, ISO is an isotropic phase, SmA is a smectic A phase, SmC ^* is a chiral smectic C phase, g is a glass state, Cry is a crystalline phase, and the numbers between the phases are the phases. Indicates the transition temperature (unit: ° C).

【００５２】また、下記において、応答時間は、前記の
定義による応答時間τ（１０→９０）を意味する。すな
わち、応答時間τ（１０→９０）は、直交偏光子間に配
置した所定の液晶素子（液晶セル）に、ある温度Ｔで、
ある電界強度の矩形波電界を印加し、その電界の符号が
変化したときの光透過率の変化が１０％から９０％まで
変化するのに要する時間として測定された。この応答時
間τ（１０→９０）の測定を各温度について行うことに
より、所定の電界強度における温度依存性曲線を求め
た。Further, in the following, the response time means the response time τ (10 → 90) defined above. That is, the response time τ (10 → 90) is given by a certain liquid crystal element (liquid crystal cell) arranged between the crossed polarizers at a certain temperature T.
A rectangular wave electric field having a certain electric field strength was applied, and the change in light transmittance when the sign of the electric field was changed was measured as the time required for changing from 10% to 90%. By measuring this response time τ (10 → 90) for each temperature, a temperature dependence curve at a predetermined electric field strength was obtained.

【００５３】実施例１Embodiment 1

【化１】 Embedded image

【００５４】上記の構造及び相転移挙動特性を有する強
誘電性液晶を１１０℃に加熱した１０ｃｍ角のＩＴＯ膜
付きガラス基板上に塗布し、同様の対向基板を重ね合わ
せて押圧して液晶膜厚２．５μｍの液晶素子（液晶セ
ル）を作製した。なお、配向制御膜は用いていない。こ
の素子について、上記の方法によって、応答時間τ（１
０→９０）を所定の各温度Ｔにおいて、電界強度８ＭＶ
／ｍの条件下で測定し、その電界強度における応答時間
τ（１０→９０）と温度Ｔの相関を求めた。得られた結
果を図５に示す。この結果から、使用した強誘電性液晶
は、電界強度８ＭＶ／ｍの条件下での応答時間τ（１０
→９０）が、例えば、温度２５℃のとき４４０μｓ、温
度４０℃のとき１１０μｓとなるような応答時間特性を
有することがわかる。The ferroelectric liquid crystal having the above-mentioned structure and phase transition behavior characteristics was applied on a glass substrate with ITO film of 10 cm square heated to 110 ° C., and similar counter substrates were superposed and pressed to form the liquid crystal film thickness. A 2.5 μm liquid crystal element (liquid crystal cell) was produced. No alignment control film was used. For this element, the response time τ (1
0 → 90) at each predetermined temperature T, electric field strength 8 MV
/ M, and the correlation between the response time τ (10 → 90) and the temperature T at the electric field strength was obtained. The results obtained are shown in FIG. From this result, the used ferroelectric liquid crystal shows that the response time τ (10
→ 90) has a response time characteristic of, for example, 440 μs at a temperature of 25 ° C. and 110 μs at a temperature of 40 ° C.

【００５５】次いで、この図５に示す相関曲線を利用し
て、まず、前記定義による層法線の傾き角度αを小さく
するために、応答時間τ（１０→９０）が２００μｓ〜
１０ｍｓの範囲になる条件、すなわち、２５℃で２０Ｖ
（電界強度８ＭＶ／ｍ）の直流電界を、上記で作製した
液晶素子（液晶セル）に印加して、この応答時間τ（１
０→９０）が４４０μｓに相当する条件下で、振幅２μ
ｍ、５０Ｈｚの剪断を電磁素子によって１秒間印加し、
液晶の配向を行った。なお、印加電界の方向は基板に対
して 垂 直 方 向とし、剪断方向は基板面と 平 行かつ基板の
辺に平行の方向に沿った方向とした。Next, using the correlation curve shown in FIG.
First, decrease the inclination angle α of the layer normal defined above.
Response time τ (10 → 90) is 200 μs
Conditions that fall within the range of 10 ms, that is, 20 V at 25 ° C
A DC electric field of (electric field strength 8 MV / m) was produced as described above.
This response time τ (1 is applied to the liquid crystal element (liquid crystal cell).
0 → 90) is equivalent to 440μs, the amplitude is 2μ
m, 50Hz shear is applied by electromagnetic element for 1 second,
The liquid crystal was aligned. Note that the direction of the applied electric field is relative to the substrate.
do it Hanging straight One And the shear direction is the substrate surface flat Row and board
The direction is parallel to the side.

【００５６】この配向した液晶素子（液晶セル）につい
て、そのまま２５℃でクロスニコル下で最大コントラス
トとなるように配置して、±５Ｖの電圧の印加によりコ
ントラスト（コントラスト比）を測定したところ、該コ
ントラストは３５０以上で配向は良好であった。また、
＋５Ｖ及び−５Ｖの電圧を印加した時のクロスニコル下
での消光値から前記層法線の傾き角度αを求めたとこ
ろ、この角度αは２．４°であった。次に、偏光軸を液
晶素子（液晶セル）の一辺に対して２２．５°傾けた通
常、の配置にしたところ上記の測定条件でのコントラス
トは２８０に低下したが、この値は実用上十分である。The oriented liquid crystal element (liquid crystal cell) was arranged as it was at 25 ° C. under crossed Nicols to obtain the maximum contrast, and the contrast (contrast ratio) was measured by applying a voltage of ± 5 V. The contrast was 350 or more and the orientation was good. Also,
When the tilt angle α of the layer normal was determined from the extinction values under crossed Nicols when a voltage of +5 V and −5 V was applied, the angle α was 2.4 °. Next, when the polarization axis was tilted by 22.5 ° with respect to one side of the liquid crystal element (liquid crystal cell) and the normal arrangement was adopted, the contrast under the above measurement conditions decreased to 280, but this value is practically sufficient. Is.

【００５７】次に、この液晶素子（液晶セル）を、再度
１１０℃に加熱した後、約２０℃／ｍｉｎの冷却速度で
冷却して配向をランダムにした。この配向をランダム化
した素子について、今度は、前記層法線の傾き角度αを
大きくするために前記応答時間τ（１０→９０）が２０
０μｓ以下となる条件、すなわち、４０℃で２０Ｖ（電
界強度８ＭＶ／ｍ）の直流電界を印加し、この応答時間
τ（１０→９０）が１１０μｓ相当の条件で上記と同条
件で剪断を印加し、液晶の配向を行った。Next, this liquid crystal element (liquid crystal cell) was heated again to 110 ° C. and then cooled at a cooling rate of about 20 ° C./min to randomize the orientation. For the element in which the orientation is randomized, the response time τ (10 → 90) is set to 20 in order to increase the inclination angle α of the layer normal.
A condition of 0 μs or less, that is, a DC electric field of 20 V (electric field strength of 8 MV / m) is applied at 40 ° C., and a shearing is applied under the same conditions as described above under the condition that the response time τ (10 → 90) is 110 μs. , The liquid crystal was aligned.

【００５８】この配向した素子の２５℃に冷却後のクロ
スニコル下での最大コントラストは±５Ｖの条件で３７
０であった。次いで、上記同様にして層法線の傾き角度
αを求めたところ、角度αは５．５°であった。また、
通常の２２．５°傾けた偏光板の配置ではコントラスト
は４２であった。さらに、１７°傾けた偏光板の配置で
同様にして測定したところ、コントラストは３７０とな
り、十分に実用的な値となった。The maximum contrast under the crossed Nicols of this oriented device after cooling to 25 ° C. is 37 under the condition of ± 5V.
It was 0. Next, when the inclination angle α of the layer normal was determined in the same manner as above, the angle α was 5.5 °. Also,
The contrast was 42 in the usual arrangement of the polarizing plates tilted by 22.5 °. Further, when the measurement was performed in the same manner with the arrangement of the polarizing plate tilted by 17 °, the contrast was 370, which was a sufficiently practical value.

【００５９】このように、通常の２２．５°カットの偏
光板を用いる場合、高コントラストを得るには、スメク
チック層の法線方向を制御し、層法線の傾き角度αを小
さく（実用的には３°未満に）するのがよいことが分か
った。一方、前記層法線の傾き角度αを大きく（例え
ば、３°以上に）して、逆に、その大きな角度α（上記
の例ではα＝５．５°）を利用し、［２２．５−α］°
カット（上記の例では２２．５°−５．５°＝１７°カ
ット）の偏光板を用いることによって最大コントラスト
を達成することができるので、この場合、例えば、図６
に示すように偏光板基材（原板）の切り出しカット角度
の減少化ができ、これによって用いる偏光板の最大サイ
ズを大きくすることができる。また、このように角度α
の随意の調整が可能となったことによって、偏光板基材
（原板）の無駄の低減化、有効利用を図ることもでき
る。これらの利点は、基板についても同様であること
は、明らかである。As described above, when a normal 22.5 ° cut polarizing plate is used, in order to obtain high contrast, the direction of the normal line of the smectic layer is controlled and the inclination angle α of the layer normal line is made small (practical. To less than 3 °) has been found to be good. On the other hand, by increasing the inclination angle α of the layer normal (for example, 3 ° or more), conversely, using the large angle α (α = 5.5 ° in the above example), [22.5 −α] °
Since the maximum contrast can be achieved by using a cut (22.5 ° -5.5 ° = 17 ° cut in the above example) polarizing plate, in this case, for example, FIG.
As shown in (3), the cut-out cutting angle of the polarizing plate base material (original plate) can be reduced, and thereby the maximum size of the polarizing plate used can be increased. Also, the angle α
By enabling the optional adjustment of the above, it is possible to reduce waste of the polarizing plate base material (original plate) and effectively utilize it. Obviously, these advantages are the same for the substrate.

【００６０】なお、図６の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ
同じ幅の偏光板基材（原板）８から、２２．５°カット
の偏光板９及び１７°カットの偏光板１０を切り出す様
子を概念的に示した説明図である。In FIGS. 6A and 6B, a 22.5 ° cut polarizing plate 9 and a 17 ° cut polarizing plate 10 are cut out from the polarizing plate base material (original plate) 8 having the same width. FIG. 3 is an explanatory diagram conceptually showing.

【００６１】実施例２ 下記構造を有する液晶Ａと液晶Ｂとを下記の割合で混合
して下記の特性（相転移挙動及び応答時間）を有する液
晶材料を得た。Example 2 Liquid crystal A and liquid crystal B having the following structures were mixed in the following proportions to obtain a liquid crystal material having the following characteristics (phase transition behavior and response time).

【００６２】[0062]

【化２】 Embedded image

【００６３】液晶Ａ：液晶Ｂ＝３０：７０（モル％）の
相転移挙動 Phase transition behavior of liquid crystal A: liquid crystal B = 30: 70 (mol%)

【００６４】この液晶材料と三菱レイヨン（株）製のポ
リイソブチルメタクリレート（商品名ダイヤナールＢＲ
−１０５）の重量比６：１の混合物を１０重量％塩化メ
チレン溶液とし、ＩＴＯ付きポリエーテルスルホン（Ｐ
ＥＳ）基板（住友ベークライト（株）製ＦＳＴ−１３５
１、幅３００ｍｍ、厚み１００μｍ、長さ５０ｍ）上に
マイクログラビアコーターを用いて製膜した。溶媒蒸発
後の膜厚は１．８μｍであった。次いで何も塗布してい
ない同種の基板をラミネートして長さ５００ｍｍを切り
出して長方形の素子とした。この素子について実施例１
と同様の手法で応答時間τ（１０→９０）と温度Ｔとの
相関図を求めた。結果を図７に示す。図７において曲線
ｄ及びｅはそれぞれ電界強度が１１ＭＶ／ｍ及び２７Ｍ
Ｖ／ｍにおける応答時間τ（１０→９０）の対数と温度
Ｔとの相関曲線を表す。これらの曲線を利用して、下記
のように前記層法線方向の角度αの制御を行った。先ず
αを大きくするτ（１０→９０）≦３００μｓの直流の
条件にするために１２０μｓの条件に相当する２５℃、
６０Ｖ（３３ＭＶ／ｍ）の直流を印加して図のような直
径１００ｍｍ、幅５００ｍｍの鉄製のロールに押しあて
ながら上記素子１２を２回往復させて曲げによる剪断を
素子全体に与えた。This liquid crystal material and polyisobutylmethacrylate manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (trade name: Dianal BR
-105) in a 6: 1 weight ratio mixture was used as a 10 wt% methylene chloride solution, and ITO-added polyether sulfone (P
ES) substrate (Sumitomo Bakelite Co., Ltd. FST-135
1, width 300 mm, thickness 100 μm, length 50 m) was formed into a film by using a micro gravure coater. The film thickness after evaporation of the solvent was 1.8 μm. Next, a substrate of the same kind to which nothing was applied was laminated and a length of 500 mm was cut out to obtain a rectangular element. About this device Example 1
A correlation diagram between the response time τ (10 → 90) and the temperature T was obtained by the same method as in. FIG. 7 shows the results. In FIG. 7, curves d and e have electric field strengths of 11 MV / m and 27 M, respectively.
The correlation curve of the logarithm of the response time τ (10 → 90) in V / m and the temperature T is shown. Using these curves, the angle α in the layer normal direction was controlled as described below. First, 25 ° C., which corresponds to the condition of 120 μs, is set in order to make the condition of direct current of τ (10 → 90) ≦ 300 μs for increasing α.
While applying a direct current of 60 V (33 MV / m) and pressing it against an iron roll having a diameter of 100 mm and a width of 500 mm as shown in the drawing, the element 12 was reciprocated twice to give shear to the entire element by bending.

【００６５】この処理の後、２５℃でクロスニコル下の
最大コントラストを測定したところ１４．８°カット偏
光板で±５Ｖで３２０であった。すなわち、α＝７．７
°になった。通常の２２．５°カットの偏光板ではコン
トラストは４０であった。次にαを小さくするために温
度及び電界強度はそのままで電界波形を２０Ｈｚの矩形
波にしたところα＝０°になった。１４．８°カット偏
光板でのコントラストは３５であり、２２．５°カット
偏光板では３００となった。このようにスメクチック層
法線をコントロールすることで偏光板カットの方法にバ
リエーションが得られる。After this treatment, the maximum contrast under crossed Nicols was measured at 25 ° C. and found to be 320 at ± 5 V with a 14.8 ° cut polarizing plate. That is, α = 7.7
It became °. The contrast was 40 with a normal polarizing plate cut at 22.5 °. Next, in order to reduce α, the electric field waveform was changed to a rectangular wave of 20 Hz while maintaining the temperature and the electric field strength, and α = 0 ° was obtained. The contrast of the 14.8 ° -cut polarizing plate was 35, and the contrast of the 22.5 ° -cut polarizing plate was 300. By controlling the smectic layer normal in this way, variations in the method of cutting the polarizing plate can be obtained.

【００６６】[0066]

【発明の効果】本発明によると、大面積でも均一な配向
を短時間に得ることができるなど前記種々の利点を有す
るところの電界と剪断を同時に印加して液晶の配向を行
う配向処理方法に対して、当該液晶の電界応答時間と温
度の相関から配向処理時の温度と印加電界強度及びその
波形を特定することによって液晶セル内のスメクチック
層の法線方向を制御し、配向状態を精密に制御するとい
う新たな改善を加えているので、最大レベルでの高コン
トラスト化等の配向状態の最適化を容易に達成すること
ができ、また、基板及び偏光板原板の切り出しカット角
度を適宜変えることができて、これによって、それらの
基材の無駄のない有効利用と最大サイズの増大等を図る
こともでき、製造コストを大幅に低減させることができ
る。したがって、本発明によると、上記の種々の利点を
有する実用上著しく有利な液晶素子の配向処理方法を提
供することができる。According to the present invention, there is provided an alignment treatment method for aligning a liquid crystal by simultaneously applying an electric field and shearing, which has the above-mentioned various advantages such that uniform alignment can be obtained in a short time even in a large area. On the other hand, the normal direction of the smectic layer in the liquid crystal cell is controlled by specifying the temperature and the applied electric field strength during the alignment treatment and the waveform thereof from the correlation between the electric field response time of the liquid crystal and the temperature, and the alignment state is precisely adjusted. Since a new improvement of control is added, it is possible to easily achieve optimization of the alignment state such as high contrast at the maximum level, and to appropriately change the cut-out cutting angle of the substrate and the polarizing plate original plate. As a result, it is possible to effectively use these base materials without waste and increase the maximum size, and it is possible to significantly reduce the manufacturing cost. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an alignment treatment method for a liquid crystal element, which has the above various advantages and is extremely advantageous in practical use.

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

【図１】（ｉ）及び（ｉｉ）は、それぞれ、本発明の配
向処理方法を施して得た液晶素子中の液晶分子を配向状
態の例を概念的に表したものであり、液晶セル面と平行
な面を見た部分断面図である。1 (i) and (ii) are conceptual illustrations of examples of the alignment state of liquid crystal molecules in a liquid crystal element obtained by applying the alignment treatment method of the present invention. It is the fragmentary sectional view which saw the surface parallel to.

【図２】スメクチックＡ相に対する従来の電界剪断同時
印加による配向処理方法に従った場合の液晶セル内の液
晶分子の配向状態の例を概念的に表したのもであり、液
晶セル面と平行な面を見た部分断面図である。FIG. 2 conceptually shows an example of an alignment state of liquid crystal molecules in a liquid crystal cell when a conventional alignment treatment method by simultaneous electric field shearing is applied to a smectic A phase, and is parallel to the liquid crystal cell plane. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of another surface.

【図３】基板（電極間）に挟持した液晶材料をＳｍＣ^*
相状態において直流電界と剪断を同時に印加した時の液
晶分子の配向状態の例を概念的に示し、本発明の配向処
理におけるスメクチック層の法線方向すなわち層法線の
傾き角度αを制御する手法を説明するための図であり、
液晶セル面と平行な面を見た断面図である。FIG. 3 shows a liquid crystal material sandwiched between substrates (between electrodes) with SmC ^*.
A method of conceptually showing an example of the alignment state of liquid crystal molecules when a DC electric field and shear are simultaneously applied in the phase state, and controlling the inclination direction α of the normal line direction of the smectic layer in the alignment treatment of the present invention, that is, the layer normal line. FIG.
It is sectional drawing which looked at the surface parallel to a liquid crystal cell surface.

【図４】ある液晶の応答時間の温度依存性を示すグラフ
である。FIG. 4 is a graph showing the temperature dependence of the response time of a liquid crystal.

【図５】本発明の実施例１で用いた強誘電性液晶の測定
電界強度８ＭＶ／ｍにおける応答時間τ（１０→９０）
の温度依存性を示すグラフである。FIG. 5: Response time τ (10 → 90) at a measured electric field strength of 8 MV / m for the ferroelectric liquid crystal used in Example 1 of the present invention.
It is a graph which shows the temperature dependence of.

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ同じ幅の偏光板
基材（原板）から、２２．５°カットの偏光板及び１７
°カットの偏光板を切り出す様子を概念的に説明するた
めの偏光板基材（原板）及び切り出す偏光板の平面図で
ある。6A and 6B are a polarizing plate base material (original plate) having the same width, and a polarizing plate and a polarizing plate 17 cut at 22.5 °.
FIG. 3 is a plan view of a polarizing plate base material (original plate) and a polarizing plate to be cut out, for conceptually explaining how to cut out a ° -cut polarizing plate.

【図７】本発明の実施例２で用いた強誘電性液晶組成物
の異なる測定電界強度における応答時間τ（１０→９
０）の温度依存性を示すグラフである。FIG. 7 shows the response time τ (10 → 9) of the ferroelectric liquid crystal composition used in Example 2 of the present invention at different measured electric field intensities.
It is a graph which shows the temperature dependence of 0).

【図８】本発明の実施例２において、素子の配向処理時
における電界印加下での剪断の印加手法を説明するため
に略示した系の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a system schematically shown for explaining a shearing application method under application of an electric field at the time of aligning an element in Example 2 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１及び１′ 液晶分子 ２及び２′ スメクチック層 ３及び３′スメクチック層の法線方向 ４及び４′ 剪断方向 ５ 素子面内における剪断方向と直角な方向 ６ 印加電界の方向 ７ 液晶分子の双極子モーメントの方向 α 前記剪断方向と直角な方向５とスメクチック層の法
線方向３の角度 θ 液晶分子の法線方向３からのチルト角 Ａ及びＢ それぞれスメクチック層のずれ方向 ａ、ｂ及びｃ それぞれ、異なる電界強度における応答
時間τ（１０→９０）の概念的な温度依存曲線である。 Ｔ 測定温度 Ｔ₁ 〜Ｔ₅ 及びＴ_CA 温度 ８ 偏光板基材（原板） ９ ２２．５°カットの偏光板 １０ １７°カットの偏光板 ｃ及びｄ 電界強度が１１ＭＶ／ｍ及び３３ＭＶ／ｍ
の場合の応答時間τ（１０→９０）の対数の温度依存性
曲線 Ｔ 測定温度 １１ ロール １２ 配向時の液晶素子（液晶セル）1 and 1'Liquid crystal molecule 2 and 2'Smectic layer 3 and 3'Normal direction of smectic layer 4 and 4'Shearing direction 5 Direction perpendicular to shearing direction in device plane 6 Direction of applied electric field 7 Dipole of liquid crystal molecule Direction of moment α Angle between the direction 5 perpendicular to the shearing direction and the normal direction 3 of the smectic layer θ Tilt angle from the normal direction 3 of the liquid crystal molecules A and B A and b and c are the displacement directions of the smectic layer, respectively. It is a conceptual temperature dependence curve of the response time τ (10 → 90) in different electric field strengths. T Measurement temperature T _{1 to} T ₅ and T _CA temperature 8 Polarizing plate base material (original plate) 9 22.5 ° -cutting polarizing plate 10 17 ° -cutting polarizing plate c and d Electric field strength is 11 MV / m and 33 MV / m
Temperature dependence curve of logarithm of response time τ (10 → 90) in the case of T measurement temperature 11 roll 12 liquid crystal element in orientation (liquid crystal cell)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 電界応答するスメクチック液晶に電界と
剪断を同時に印加する液晶素子の配向処理方法におい
て、当該液晶の電界応答時間と温度の相関から配向処理
時の温度と印加電界強度及びその波形を特定することに
よって、素子面内における剪断方向に直角な方向とスメ
クチック層法線方向とのなす角を制御することを特徴と
する液晶素子の配向処理方法。1. In an alignment treatment method for a liquid crystal element, wherein an electric field and a shear are simultaneously applied to a smectic liquid crystal that responds to an electric field, the temperature, the applied electric field strength and the waveform during the alignment treatment are calculated from the correlation between the electric field response time of the liquid crystal and the temperature. A method for aligning a liquid crystal element, which comprises controlling the angle between the direction perpendicular to the shearing direction and the direction of the smectic layer normal in the element plane by specifying. 【請求項２】 請求項１記載の液晶素子の配向処理方法
において、スメクチック液晶の電界応答時間が２００μ
ｓ〜１０ｍｓの範囲となる様な配向処理温度と電界強度
の直流成分を有する電界を用いて、前記素子面内におけ
る剪断方向に直角な方向とスメクチック層法線方向との
なす角を３°未満に制御して配向処理を行うことを特徴
とする液晶素子の配向処理方法。2. The method of aligning a liquid crystal element according to claim 1, wherein the electric field response time of the smectic liquid crystal is 200 μm.
The angle formed by the direction perpendicular to the shearing direction and the smectic layer normal direction in the element plane is less than 3 ° by using an orientation treatment temperature in the range of s to 10 ms and an electric field having a DC component of electric field strength. A method for orienting a liquid crystal element, which comprises controlling the orientation to be controlled. 【請求項３】 請求項１記載の液晶素子の配向処理方法
において、スメクチック液晶の電界応答時間が１０ｍｓ
以下となる様な配向処理温度と電界強度を有する交流電
界を用いて、前記素子面内における剪断方向に直角な方
向とスメクチック層法線方向とのなす角を３°未満に制
御して配向処理を行うことを特徴とする液晶素子の配向
処理方法。3. The method of aligning a liquid crystal element according to claim 1, wherein the electric field response time of the smectic liquid crystal is 10 ms.
Using an alternating electric field having the following orientation treatment temperature and electric field strength, the orientation treatment is performed by controlling the angle between the direction perpendicular to the shearing direction in the device plane and the smectic layer normal direction to less than 3 °. A method for aligning a liquid crystal element, which comprises: 【請求項４】 請求項３記載の液晶素子の配向処理方法
において、交流電界の周波数が１Ｈｚ〜１ｋＨｚである
ことを特徴とする液晶素子の配向処理方法。4. The method for aligning a liquid crystal element according to claim 3, wherein the frequency of the alternating electric field is 1 Hz to 1 kHz. 【請求項５】 請求項３又は４記載の液晶素子の配向処
理方法において、交流電界が矩形波であることを特徴と
する液晶素子の配向処理方法。5. The method for aligning a liquid crystal element according to claim 3, wherein the alternating electric field has a rectangular wave. 【請求項６】 請求項１記載の液晶素子の配向処理方法
において、スメクチック液晶の電界応答時間が２００μ
ｓ以下となる様な配向処理温度と電界強度の直流成分を
有する電界を用いて、前記素子面内における剪断方向に
直角な方向とスメクチック層法線方向とのなす角を３°
以上に制御して配向処理を行うことを特徴とする液晶素
子の配向処理方法。6. The method of aligning a liquid crystal element according to claim 1, wherein the electric field response time of the smectic liquid crystal is 200 μm.
An angle between the direction perpendicular to the shearing direction and the smectic layer normal direction in the device plane is set to 3 ° by using an orientation treatment temperature such that it is s or less and an electric field having a direct current component of electric field strength.
An alignment treatment method for a liquid crystal element, which is characterized in that the alignment treatment is performed under the above control.