JPH06214233A - Liquid crystal display element - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make analog gradation display while maintaining a high contrast with the ferroelectric liquid crystal element by providing the pretilt angle of the liquid crystal molecules existing between substrates with a distribution within a range where the orientation of the liquid crystal is not disturbed. CONSTITUTION:Electrodes 2a, 2b are first formed on substrates 1a, 1b as a vapor deposition method for depositing thin films 6 of charge transfer complexes on diagonally vapor deposited SiO films 3a, 3b. The materials varying in surface energy from Sin, for example, the charge transfer complexes themselves, etc., are deposited by evaporation in an island form on these diagonally vapor deposited SiO films 3a, 3b and thereafter, the thin films 6 of the charge transfer complexes are preferably formed. As a result, the pretilt angle of the liquid crystal molecules 5 is provided with the preferable distribution. The distribution width of the pretilt angle is specified to >=6 deg., more preferably >=8 deg.. The pretilt angle is preferably provided with the distribution in such a manner, by which the analog gradation display is made possible.

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、階調表示が可能な液晶
表示素子に関する。特に強誘電性液晶を用い、アナログ
階調表示が可能な液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device capable of gradation display. In particular, the present invention relates to a liquid crystal display element that can display an analog gradation by using a ferroelectric liquid crystal.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、双安定性を示す強誘電性液晶を用
いた液晶表示素子が、高速応答性に優れ、視野角依存性
が小さく、しかも形成された画像がメモリ性を有するこ
とから次世代の液晶表示素子として注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal exhibiting bistability has excellent high-speed response, small viewing angle dependence, and a formed image has a memory property. It is drawing attention as a next-generation liquid crystal display device.

【０００３】このような強誘電性液晶表示素子は、図１
３に示すように、ガラスなどの透明な基板１ａ、ＩＴＯ
などの透明電極層２ａ、及び高コントラストと良好なド
メインを実現する液晶配向膜としてＳｉＯ斜方蒸着層３
ａを順次積層した積層体Ａと、同様に基板１ｂ、透明電
極層２ｂ、ＳｉＯ斜方蒸着層３ｂを順次積層した積層体
Ｂとを、液晶配向膜であるＳｉＯ斜方蒸着層３ａ、３ｂ
が互いに対向するように配し、所定のセルギャップを実
現するためのスペーサー４を挟むことにより液晶セルを
構成し、そのセルギャップに強誘電性液晶５を注入した
構造を有している。Such a ferroelectric liquid crystal display device is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a transparent substrate 1a such as glass, ITO
Transparent electrode layer 2a such as SiO 2 and SiO oblique vapor deposition layer 3 as a liquid crystal alignment film realizing high contrast and good domain
A laminated body A in which a is sequentially laminated, and similarly, a laminated body B in which a substrate 1b, a transparent electrode layer 2b, and an SiO oblique vapor deposition layer 3b are sequentially laminated are formed into SiO oblique vapor deposition layers 3a and 3b which are liquid crystal alignment films.
Are arranged so as to face each other, and a spacer 4 for realizing a predetermined cell gap is sandwiched to form a liquid crystal cell, and a ferroelectric liquid crystal 5 is injected into the cell gap.

【０００４】このような強誘電性液晶表示素子は、前述
したように優れた特性を有する反面、双安定性という特
性のために階調表示が困難であるという欠点があった。
このため、サブピクセルを設けて画像を調節することに
より階調を行う方法（面積階調法）や、１フィールドの
中でスイッチングを繰り返すことにより階調を行う方法
（タイムインテグレーション階調法）などの方法が提案
されている。しかし、これらの方法でも未だ階調表示が
不十分であるという問題があった。Such a ferroelectric liquid crystal display device has excellent characteristics as described above, but has a drawback that gradation display is difficult due to the characteristic of bistability.
Therefore, a method of providing gradation by adjusting the image by providing sub-pixels (area gradation method), a method of performing gradation by repeating switching in one field (time integration gradation method), etc. The method of is proposed. However, even with these methods, there is a problem that gradation display is still insufficient.

【０００５】そこで、画素毎にアナログ階調表示を行う
方法として、一つの画素内で対向電極間の距離を変化さ
せたり、対向電極間に形成した誘電性層の厚みを変化さ
せることにより局所的に電界強度勾配をつける方法や、
対向電極の材質を変えることにより電圧勾配をつけるこ
とが提案されている。Therefore, as a method of performing analog gradation display for each pixel, local distance is changed by changing the distance between the counter electrodes in one pixel or changing the thickness of the dielectric layer formed between the counter electrodes. A method to add a field strength gradient to
It has been proposed to provide a voltage gradient by changing the material of the counter electrode.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画素毎にアナログ階調表示を行う方法により実用レベル
のアナログ階調表示特性を有する液晶表示素子を製造す
ることは、工程的にも繁雑となり、また、製造条件のコ
ントロールも非常に困難となり、更に製造コストが高い
という問題があった。However, manufacturing a liquid crystal display device having a practical level of analog gray scale display characteristics by the conventional method of performing analog gray scale display for each pixel becomes complicated in terms of process. In addition, it is very difficult to control the manufacturing conditions, and the manufacturing cost is high.

【０００７】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであり、液晶表示素子、特に強誘電
性液晶素子で高コントラストを保持しつつ、アナログ階
調表示を実現することを目的とする。また、更に強誘電
性液晶の応答速度を速めることを目的とする。The present invention is intended to solve such a problem of the prior art, and to realize analog gray scale display while maintaining high contrast in a liquid crystal display element, particularly a ferroelectric liquid crystal element. To aim. Another object is to further increase the response speed of the ferroelectric liquid crystal.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の目的
を達成するためには、一対の基板の対向面上に電極層及
びＳｉＯ斜方蒸着層が順次形成されている液晶表示素子
において、基板間に存在する液晶分子のプレチルト角
に、液晶の配向を乱さない範囲で分布を持たせることに
より、あるいはＳｉＯ斜方蒸着層上に特定の薄膜を形成
することにより、一つの画素内で液晶の双安定状態の間
のスウィッチングのしきい値の異なるミクロドメインを
多数形成することが有効であることを見出し、本発明を
完成させるに至った。In order to achieve the above object, the present inventor has proposed a liquid crystal display device in which an electrode layer and an SiO oblique vapor deposition layer are sequentially formed on opposing surfaces of a pair of substrates. Within a pixel, by giving a distribution to the pretilt angle of liquid crystal molecules existing between the substrates within a range that does not disturb the alignment of the liquid crystal or by forming a specific thin film on the SiO oblique deposition layer. The present inventors have found that it is effective to form a large number of microdomains having different switching thresholds between bistable states of liquid crystal, and have completed the present invention.

【０００９】即ち、本発明は、一対の基板の対向面上に
電極層及びＳｉＯ斜方蒸着層が順次形成されてなる液晶
表示素子において、該一対の基板の間に配された液晶分
子のプレチルト角の分布幅が、一画素内で６°以上であ
ることを特徴とする液晶表示素子を提供する。That is, according to the present invention, in a liquid crystal display device in which an electrode layer and a SiO oblique vapor deposition layer are sequentially formed on opposite surfaces of a pair of substrates, a pretilt of liquid crystal molecules arranged between the pair of substrates. Provided is a liquid crystal display device having a corner distribution width of 6 ° or more in one pixel.

【００１０】また、本発明は、一対の基板の対向面上に
電極層及びＳｉＯ斜方蒸着層が順次形成されてなる液晶
表示素子において、ＳｉＯ斜方蒸着層上に更に、有機導
電性化合物薄膜、酸化物又はフッ化物薄膜又は金属薄膜
が形成されていることを特徴とする液晶表示素子を提供
する。Further, according to the present invention, in a liquid crystal display device in which an electrode layer and an SiO oblique vapor deposition layer are sequentially formed on opposing surfaces of a pair of substrates, an organic conductive compound thin film is further formed on the SiO oblique vapor deposition layer. Provided is a liquid crystal display element, characterized in that an oxide or fluoride thin film or a metal thin film is formed.

【００１１】さらにまた、本発明は、一対の基板の対向
面上に電極層及び斜方蒸着層が順次形成されてなる液晶
表示素子において、斜方蒸着層の斜方柱に沿った間隙の
少なくとも一部に導電性物質が入り込んでいることを特
徴とする液晶表示素子を提供する。Furthermore, according to the present invention, in a liquid crystal display device in which an electrode layer and an oblique vapor deposition layer are sequentially formed on opposing surfaces of a pair of substrates, at least a gap of the oblique vapor deposition layer along an oblique column is formed. Provided is a liquid crystal display device characterized in that a conductive substance partially enters.

【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【００１３】本発明においては、液晶分子のプレチルト
角に、液晶分子の配向を乱さない範囲で分布を持たせる
ことを特徴とするが、このプレチルト角の分布幅として
は６°以上、好ましくは８°以上とする。このようにプ
レチルト角に分布を持たせることにより、アナログ階調
表現が可能となる。The present invention is characterized in that the pretilt angle of the liquid crystal molecules has a distribution within a range that does not disturb the alignment of the liquid crystal molecules. The distribution width of the pretilt angle is 6 ° or more, preferably 8 ° or more. By giving a distribution to the pretilt angles in this manner, analog gradation expression can be performed.

【００１４】このようにプレチルト角に分布を有する具
体的な態様の液晶表示素子を図１に示す。すなわち、同
図は、ＳｉＯ斜方蒸着層３ａ、３ｂ上に電荷移動錯体薄
膜６を設けた態様の本発明の液晶表示素子の断面概略図
であり、ガラスなどの透明な基板１ａに、ＩＴＯなどの
透明電極層２ａ、高コントラストと良好なドメインを実
現する液晶配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着層３ａ、及び
電荷移動錯体薄膜６を順次積層した積層体Ａと、同様に
基板１ｂ、透明電極層２ｂ、ＳｉＯ斜方蒸着層３ｂ、及
び電荷移動錯体薄膜６が順次積層した積層体Ｂとを、液
晶配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着層３ａ、３ｂが互いに
対向するように配し、所定のセルギャップを実現するた
めのスペーサー４を挟むことにより液晶セルを構成し、
そのセルギャップに強誘電性液晶５を注入した構造を有
している。図１に示した液晶表示素子においては、Ｓｉ
Ｏ斜方蒸着膜に電荷移動錯体薄膜を蒸着させるが、この
場合の蒸着方法としては、まず、基板に電極とＳｉＯ斜
方蒸着膜とを形成した基材ベース１０の側面図（図２
（ａ））及び正面図（図２（ｂ））の中で記号「Ｌｄ」
で示したように、ＳｉＯ斜方蒸着膜上にＳｉＯと表面エ
ネルギーの異なる物質を島状に蒸着させ、その後に電荷
移動錯体薄膜を形成することが好ましい。これにより液
晶分子のプレチルト角に好ましい分布を持たせることが
可能となる。この場合、ＳｉＯと表面エネルギーの異な
る物質としては種々の有機物、例えば電荷移動錯体それ
自体や、後述するような電荷移動錯体を構成する電子受
容性分子又は電子供給性分子を使用することができ、あ
るいは、無機物、例えば、金属、その酸化物などを使用
することができる。FIG. 1 shows a liquid crystal display element of a specific mode having such a distribution of pretilt angles. That is, this figure is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display element of the present invention in which the charge transfer complex thin film 6 is provided on the SiO oblique vapor deposition layers 3a and 3b, and ITO or the like is provided on the transparent substrate 1a such as glass. Transparent electrode layer 2a, SiO oblique vapor deposition layer 3a as a liquid crystal alignment film that realizes high contrast and good domains, and a stack A in which a charge transfer complex thin film 6 is sequentially stacked, a substrate 1b, a transparent electrode layer in the same manner. 2b, a SiO oblique vapor deposition layer 3b, and a laminate B in which the charge transfer complex thin film 6 is sequentially laminated are arranged so that the SiO oblique vapor deposition layers 3a and 3b as liquid crystal alignment films face each other, and a predetermined cell is formed. A liquid crystal cell is configured by sandwiching a spacer 4 for realizing a gap,
It has a structure in which the ferroelectric liquid crystal 5 is injected into the cell gap. In the liquid crystal display element shown in FIG.
The charge transfer complex thin film is vapor-deposited on the O orthorhombic vapor deposition film. As the vapor deposition method in this case, first, a side view of the base material base 10 on which the electrode and the SiO orthorhombic vapor deposition film are formed (see FIG. 2).
(A)) and the front view (FIG. 2 (b)), the symbol "Ld"
It is preferable that a substance having a surface energy different from that of SiO is vapor-deposited in an island shape on the SiO oblique vapor deposition film, and then the charge transfer complex thin film is formed as shown in FIG. This makes it possible to give the pretilt angle of the liquid crystal molecules a favorable distribution. In this case, various organic substances such as the charge transfer complex itself or the electron accepting molecule or the electron donating molecule forming the charge transfer complex as described below can be used as the substance having a different surface energy from SiO. Alternatively, an inorganic material such as a metal or an oxide thereof can be used.

【００１５】更に、図１に示した液晶表示素子において
は、液晶セルのセルギャップに液晶を注入した後に、電
界処理を施す。このように電界処理することにより、液
晶分子のプレチルト角の分布をより確実なものとするこ
とができる。この結果、一画素内で、液晶の双安定状態
間をスウィッチングするためのしきい値が異なる微小な
マルチドメインを形成し、高いコントラストを保持しつ
つアナログ階調表現を実現することができる。Further, in the liquid crystal display element shown in FIG. 1, after the liquid crystal is injected into the cell gap of the liquid crystal cell, the electric field treatment is performed. By thus performing the electric field treatment, the distribution of the pretilt angles of the liquid crystal molecules can be made more reliable. As a result, in one pixel, minute multi-domains having different thresholds for switching between bistable states of liquid crystal can be formed, and analog gradation expression can be realized while maintaining high contrast.

【００１６】このような電界処理電圧としては、好まし
くは±３Ｖ／μｍ〜±５０Ｖ／μｍ（即ち、Ｖ_ｐ−ｐ＝
６Ｖ／μｍ〜１００Ｖ／μｍ）であり、この場合、周波
数や処理時間は適宜選択することができる。一般には、
１００Ｈｚで±３０Ｖ／μｍ程度の矩形波を１分間程度
印加することにより電界処理を行うことができる。The electric field treatment voltage is preferably ± 3 V / μm to ± 50 V / μm (that is, V _p-p =
6 V / μm to 100 V / μm), and in this case, the frequency and the processing time can be appropriately selected. In general,
Electric field treatment can be performed by applying a rectangular wave of about ± 30 V / μm at 100 Hz for about 1 minute.

【００１７】本発明で使用する電荷移動錯体薄膜は、表
１に例示されるような電子供与性分子（エレクトロンド
ナー）と、表２に例示されるような電子受容性分子（エ
レクトロンアクセプター）とからなる錯体の薄膜であ
り、例えば表３〜５に示されるような錯体の薄膜であ
る。The charge transfer complex thin film used in the present invention comprises an electron-donating molecule (electron donor) exemplified in Table 1 and an electron-accepting molecule (electron acceptor) exemplified in Table 2. Is a thin film of a complex consisting of, for example, a thin film of a complex as shown in Tables 3 to 5.

【００１８】[0018]

【表１】 [Table 1]

【００１９】[0019]

【表２】 [Table 2]

【００２０】[0020]

【表３】 [Table 3]

【００２１】[0021]

【表４】 [Table 4]

【００２２】[0022]

【表５】 このような電荷移動錯体薄膜の厚みは、好ましくは１０
０オングストローム以下、より好ましくは４０〜８０オ
ングストロームである。[Table 5] The thickness of such a charge transfer complex thin film is preferably 10
It is 0 angstrom or less, more preferably 40 to 80 angstrom.

【００２３】図３は、液晶配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸
着層３ａ、３ｂ上に有機導電性化合物薄膜、酸化物又は
フッ化物薄膜又は金属薄膜からなる最上層７を設けた本
発明の別の態様の液晶表示素子の断面概略図であり、ガ
ラスなどの透明な基板１ａに、ＩＴＯなどの透明電極層
２ａ、高コントラストと良好なドメインを実現する液晶
配向膜としてＳｉＯ斜方蒸着層３ａ、及び最上層７を順
次積層した積層体Ａと、同様に基板１ｂ、透明電極層２
ｂ、ＳｉＯ斜方蒸着層３ｂ、及び最上層７が順次積層し
た積層体Ｂとを、液晶配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着層
３ａ、３ｂが互いに対向するように配し、所定のセルギ
ャップを実現するためのスペーサー４を挟むことにより
液晶セルを構成し、そのセルギャップに強誘電性液晶５
を注入した構造を有する。このように、最上層７として
有機導電性化合物薄膜、酸化物もしくはフッ化物薄膜又
は金属薄膜を使用することにより高コントラストを保持
しつつアナログ階調表現を実現できる。この理由は、液
晶配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着層３ａ、３ｂ上に前述
の薄膜を形成することにより、液晶の双安定状態間をス
ウィッチングするためのしきい値が異なる微小なマルチ
ドメインが形成されるためである。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention in which an uppermost layer 7 made of an organic conductive compound thin film, an oxide or fluoride thin film, or a metal thin film is provided on the SiO oblique vapor deposition layers 3a and 3b as a liquid crystal alignment film. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display element according to an embodiment, in which a transparent electrode layer 2a such as ITO is provided on a transparent substrate 1a such as glass, a SiO oblique vapor deposition layer 3a as a liquid crystal alignment film realizing high contrast and good domains, A laminate A in which the uppermost layer 7 is sequentially laminated, a substrate 1b, and a transparent electrode layer 2 similarly.
b, the SiO oblique vapor deposition layer 3b, and the stacked body B in which the uppermost layer 7 is sequentially laminated so that the SiO oblique vapor deposition layers 3a and 3b as the liquid crystal alignment film face each other, and a predetermined cell gap is provided. A liquid crystal cell is formed by sandwiching a spacer 4 for realizing the ferroelectric liquid crystal 5 in the cell gap.
Has a structure in which is injected. As described above, by using the organic conductive compound thin film, the oxide or fluoride thin film, or the metal thin film as the uppermost layer 7, analog gradation expression can be realized while maintaining high contrast. The reason for this is that by forming the above-mentioned thin film on the SiO oblique vapor deposition layers 3a and 3b as the liquid crystal alignment film, minute multi-domains with different threshold values for switching between bistable states of liquid crystal can be formed. This is because it is formed.

【００２４】有機導電性化合物薄膜としては、種々の有
機導電性化合物から適宜選択した化合物の薄膜を使用す
ることができる。例えば、イットリビウムジフタロシア
ニン（ＹｂＰｃ_２）の薄膜を使用することができる。な
お、導電率が１×１０^−１２Ｓ／ｃｍ以上の有機導電性
化合物を使用すると、応答速度も早くなるという効果も
得られる。このような有機導電性化合物薄膜の厚みは、
好ましくは１００オングストローム以下、より好ましく
は４０〜８０オングストロームである。As the organic conductive compound thin film, a thin film of a compound appropriately selected from various organic conductive compounds can be used. For example, a thin film of ytterbium diphthalocyanine (YbPc ₂ ) can be used. In addition, when an organic conductive compound having a conductivity of 1 × 10 ⁻¹² S / cm or more is used, the effect of increasing the response speed can also be obtained. The thickness of such an organic conductive compound thin film is
It is preferably 100 angstroms or less, more preferably 40 to 80 angstroms.

【００２５】酸化物薄膜としては、種々の酸化化合物か
ら適宜選択した化合物の薄膜を使用することができる。
例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２
Ｏ_３などの薄膜を使用することができる。このような酸
化物薄膜の厚みは、好ましくは１００オングストローム
以下である。As the oxide thin film, a thin film of a compound appropriately selected from various oxide compounds can be used.
For example, SiO, SiO ₂ , TiO, TiO ₂ , Al ₂
A thin film such as O ₃ can be used. The thickness of such an oxide thin film is preferably 100 angstroms or less.

【００２６】フッ化物薄膜としては、種々のフッ化化合
物から適宜選択した化合物の薄膜を使用することができ
る。例えば、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、ＡｌＦ_３などの薄膜
を使用することができる。このようなフッ化物薄膜の厚
みは、好ましくは１００オングストローム以下である。As the fluoride thin film, a thin film of a compound appropriately selected from various fluorinated compounds can be used. For example, a thin film of MgF ₂ , CaF ₂ , AlF ₃ or the like can be used. The thickness of such a fluoride thin film is preferably 100 angstroms or less.

【００２７】金属薄膜としては、種々の金属から適宜選
択したもの薄膜を使用することができる。例えば、Ａ
ｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔなどを使用することができる。こ
のような金属薄膜の厚みは、好ましくは１００オングス
トローム以下である。As the metal thin film, a thin film appropriately selected from various metals can be used. For example, A
g, Al, Cu, Pt, etc. can be used. The thickness of such a metal thin film is preferably 100 angstroms or less.

【００２８】ところで、本発明者は、強誘電性液晶の配
向膜として知られているＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、
ＣａＦ_２などの斜方蒸着層が斜方柱から構成されてお
り、その斜方蒸着層には斜方柱に沿って間隙が存在して
いることをＳＥＭや電気化学分析により確認した。そし
て、斜方蒸着層の斜方柱の間隙に、種々の物質を入り込
ませることができることをＦＴ−ＩＲのＲＡＳ測定等に
より確認した。[0028] By the way, the present inventors have, _SiO, which is known as an alignment film of a ferroelectric liquid crystal, SiO 2, _MgF 2,
It was confirmed by SEM and electrochemical analysis that the orthorhombic vapor deposition layer of CaF ₂ or the like was composed of orthorhombic columns, and that there were gaps along the orthorhombic column in the orthorhombic vapor deposition layer. Then, it was confirmed by RAS measurement of FT-IR that various substances could be allowed to enter the gap between the orthorhombic columns of the orthorhombic vapor deposition layer.

【００２９】例えば、ＳｉＯ斜方蒸着層上に形成した電
荷移動錯体薄膜等に対して加熱処理等を施すことによ
り、電荷移動錯体薄膜の少なくとも一部をＳｉＯ斜方柱
の間隙に入り込ませ、図４に示すように、ＳｉＯ斜方蒸
着層３ａ及び３ｂを構成するＳｉＯ斜方柱Ｘの間隙に、
導電性物質からなる電荷移動錯体薄膜６あるいは有機導
電性化合物薄膜や金属薄膜等の最上層７の少なくとも一
部が入り込んだ構造とすることができる。For example, by subjecting the charge transfer complex thin film formed on the SiO oblique deposition layer to a heat treatment or the like, at least a part of the charge transfer complex thin film is caused to enter the gap between the SiO oblique columns. As shown in FIG. 4, in the gap between the SiO rhombic columns X forming the SiO rhombic vapor deposition layers 3a and 3b,
It is possible to have a structure in which at least a part of the uppermost layer 7 such as the charge transfer complex thin film 6 made of a conductive substance or the organic conductive compound thin film or the metal thin film is incorporated.

【００３０】このように強誘電性液晶の配向膜上に形成
される薄膜あるいは斜方柱に間隙に入り込ませた物質
が、強誘電性液晶よりも導電性の高い導電性物質、例え
ば、１×１０^−１２Ｓ／ｃｍ以上、好ましくは１×１０
^−６Ｓ／ｃｍ以上、より好ましくは１×１０^−２Ｓ／ｃ
ｍ以上の導電率を有する導電性物質、例えば電荷移動錯
体や有機導電性化合物や金属等である場合には強誘電性
液晶分子の分極を緩和することができる。従って、液晶
分子の分極に起因して生じる印加電圧に対する実効電圧
の低下現象（反電界現象）を抑制することができ、印加
電圧と実効電圧との差を小さくすることが可能となる。
これにより、高いコントラストでアナログ階調表現しつ
つ強誘電性液晶の応答速度を、同一配向膜のみを使用し
た場合に比べて、約２〜５倍程度速めることができるよ
うになる。As described above, the thin film formed on the alignment film of the ferroelectric liquid crystal or the substance inserted into the gap in the orthorhombic column has a higher conductivity than the ferroelectric liquid crystal, for example, 1 ×. 10 ⁻¹² S / cm or more, preferably 1 × 10
⁻⁶ S / cm or more, more preferably 1 × 10 ⁻² S / c
In the case of a conductive substance having a conductivity of m or more, such as a charge transfer complex, an organic conductive compound, or a metal, the polarization of the ferroelectric liquid crystal molecule can be relaxed. Therefore, it is possible to suppress the phenomenon (reverse electric field phenomenon) of the effective voltage with respect to the applied voltage caused by the polarization of the liquid crystal molecules, and it is possible to reduce the difference between the applied voltage and the effective voltage.
As a result, the response speed of the ferroelectric liquid crystal can be increased by about 2 to 5 times as compared with the case where only the same alignment film is used while expressing analog gradation with high contrast.

【００３１】本発明の他の構成要素については、従来の
液晶表示素子、特に強誘電性液晶表示素子と同様の構成
をとることができる。例えば、基板としては透明ガラス
板を使用することができ、電極層としてはＩＴＯなどを
使用することができる。また、ＳｉＯ斜方蒸着層等の斜
方蒸着層も従来と同様な手法で形成されたものを適用す
ることができる。The other components of the present invention can be the same as those of the conventional liquid crystal display element, especially the ferroelectric liquid crystal display element. For example, a transparent glass plate can be used as the substrate, and ITO or the like can be used as the electrode layer. Further, as the oblique vapor deposition layer such as the SiO oblique vapor deposition layer, one formed by the same method as the conventional one can be applied.

【００３２】本発明の液晶表示素子は、常法に従って製
造することができる。例えば、ガラス基板にスパッタ法
により透明ＩＴＯ層を形成し、フォトリソグラフ法によ
り所定のパターニングを行った後、ＳｉＯを基板に対し
斜めに真空蒸着させる。The liquid crystal display device of the present invention can be manufactured by a conventional method. For example, a transparent ITO layer is formed on a glass substrate by a sputtering method, predetermined patterning is performed by a photolithographic method, and then SiO is obliquely vacuum-deposited on the substrate.

【００３３】このようにして得られた積層体のＳｉＯ斜
方蒸着層上に、好ましくは基板の垂直方向から真空蒸着
法により、電荷移動錯体薄膜などや、酸化物もしくはフ
ッ化物薄膜又は金属薄膜を真空蒸着法などにより形成
し、液晶セルを組み立てた後に、セルギャップに液晶を
注入することにより製造することができる。On the SiO oblique vapor deposition layer of the laminate thus obtained, a charge transfer complex thin film or the like, or an oxide or fluoride thin film or a metal thin film is preferably formed by a vacuum vapor deposition method from the vertical direction of the substrate. It can be manufactured by forming by a vacuum deposition method or the like, assembling a liquid crystal cell, and then injecting liquid crystal into the cell gap.

【００３４】[0034]

【作用】本発明の液晶表示素子においては、液晶分子の
プレチルト角に分布を持たせるので、あるいはＳｉＯ斜
方蒸着層上に酸化物もしくはフッ化物薄膜又は金属薄膜
を形成するので、液晶、特に強誘電性液晶の双安定状態
間をスウィッチングするためのしきい値が異なる微小な
マルチドメインを形成することが可能となる。これによ
り、一つの画素内でアナログ階調表現が可能となる。ま
た、斜方蒸着層の斜方柱の間隙の少なくとも一部に導電
性物質が入り込ませた場合には、強誘電性液晶の配向に
悪影響を及ぼさずに応答速度を速めることが可能とな
る。In the liquid crystal display device of the present invention, since the pretilt angle of the liquid crystal molecules is made to have a distribution or the oxide or fluoride thin film or the metal thin film is formed on the SiO oblique deposition layer, the liquid crystal, particularly the strong It becomes possible to form minute multi-domains having different thresholds for switching between bistable states of the dielectric liquid crystal. As a result, analog gradation expression can be performed within one pixel. Further, when a conductive substance is introduced into at least a part of the gap between the orthorhombic columns of the orthorhombic vapor deposition layer, the response speed can be increased without adversely affecting the alignment of the ferroelectric liquid crystal.

【００３５】[0035]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【００３６】実施例１ スパッタ法により４００オングストローム厚の透明ＩＴ
Ｏ膜（面抵抗１００Ω／□）が設けられたガラス基板上
に、液晶配向膜として５００オングストローム厚のＳｉ
Ｏ斜方蒸着層を、ＳｉＯ粉末（純度９９．９９％、フル
ウチ化学株式会社製）を入れたタンタルボート（日本バ
ックスメタル株式会社製）を加熱（抵抗加熱）すること
により真空蒸着した。この際の蒸着は、基板法線が蒸着
源の垂直線となす角を８５°とし、基板温度１７０℃、
真空度９×１０^−６Ｔｏｒｒ、蒸着速度１オングストロ
ーム／ｓｅｃという条件で行った。製膜後、空気中で３
００℃でアニール処理を行った。Example 1 A transparent IT having a thickness of 400 Å by the sputtering method.
On a glass substrate provided with an O film (surface resistance of 100Ω / □), Si having a thickness of 500 Å was used as a liquid crystal alignment film.
The O oblique deposition layer was vacuum deposited by heating (resistance heating) a tantalum boat (made by Nippon Bucks Metal Co., Ltd.) containing SiO powder (purity 99.99%, made by Furuuchi Chemical Co., Ltd.). In the vapor deposition at this time, the angle formed by the substrate normal and the vertical line of the vapor deposition source was 85 °, and the substrate temperature was 170 ° C.
The degree of vacuum was 9 × 10 ⁻⁶ Torr, and the deposition rate was 1 Å / sec. After film formation, 3 in air
Annealing treatment was performed at 00 ° C.

【００３７】次にガラス基板を水平にした後に、更にＳ
ｉＯ斜方蒸着層上に、テトラチアフルバレン−テトラシ
アノキノジメタン錯体の蒸着層を形成した。この蒸着
は、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）とテトラシアノキ
ノジメタン（ＴＣＮＱ）とを別々のボートに入れ、基板
温度を室温から１２０℃の範囲で、真空度１×１０^−６
〜５×１０^−５Ｔｏｒｒという圧力下で、まずドメイン
を多数形成する目的でＴＴＦを約１０オングストローム
以下の厚みになるまで単独で積層し、続いてＴＴＦ（蒸
着速度１〜３オングストローム／ｓｅｃ）とＴＣＮＱ
（蒸着速度０．１〜１オングストローム／ｓｅｃ）とを
共蒸着し、その後、再びＴＴＦを単独で約５０オングス
トローム以上の厚みに積層した。製膜後、液晶分子の配
向性を向上させるために５０〜１００℃の温度で３０分
から２時間アニール処理を行い、ＳｉＯ斜方蒸着層の間
隙にテトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン
錯体の蒸着層の一部を入り込ませた。Next, after the glass substrate is leveled, S is further added.
A vapor deposition layer of a tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex was formed on the iO oblique vapor deposition layer. In this vapor deposition, tetrathiafulvalene (TTF) and tetracyanoquinodimethane (TCNQ) were put in separate boats, the substrate temperature was in the range of room temperature to 120 ° C., and the degree of vacuum was 1 × 10 ^−6.
Under the pressure of ˜5 × 10 ⁻⁵ Torr, first, TTF is singly laminated to a thickness of about 10 Å or less for the purpose of forming a large number of domains, and then TTF (deposition rate 1 to 3 Å / sec) is formed. TCNQ
(Vapor deposition rate 0.1 to 1 angstrom / sec), and then TTF alone was laminated again to a thickness of about 50 angstrom or more. After film formation, annealing is performed at a temperature of 50 to 100 ° C. for 30 minutes to 2 hours to improve the orientation of liquid crystal molecules, and a tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex is vapor-deposited in the gap between the SiO obliquely vapor-deposited layers. Introduced part of the layer.

【００３８】このように処理された２枚のガラス基板
を、ポリエチレンテレフタレート性のスペーサー（９μ
ｍ径）と紫外線硬化型接着剤（フォトレック、積水ファ
インケミカル株式会社製）とを用いて、ＳｉＯ斜方蒸着
層の蒸着方向が互いに反平行になるように液晶セルに組
み立てた。このセルギャップにネマチック液晶（ＺＬＩ
−２００８、メルク株式会社製）を注入して、図４に示
すような液晶表示素子を製造した。The two glass substrates treated in this way were placed on a polyethylene terephthalate spacer (9 μm).
m diameter) and an ultraviolet curable adhesive (Photorec, manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) were used to assemble a liquid crystal cell so that the vapor deposition directions of the SiO oblique vapor deposition layers were antiparallel to each other. Nematic liquid crystal (ZLI
-2008, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected to manufacture a liquid crystal display element as shown in FIG.

【００３９】なお、スペーサーとして３μｍ以下の径の
ものを使用し、更にネマチック液晶に代えて強誘電性液
晶を使用した以外は上記と同様にして作製した液晶表示
素子は、印加電圧と実効電圧との差が小さく、配向膜と
してのＳｉＯ斜方蒸着層上に他の層、例えば電荷移動錯
体薄膜などを形成していない液晶表示素子に比べ、約
２．０〜５．０倍速い応答速度を示した。A liquid crystal display element manufactured in the same manner as above except that a spacer having a diameter of 3 μm or less was used and a ferroelectric liquid crystal was used in place of the nematic liquid crystal, the applied voltage and the effective voltage were Difference is small, and the response speed is about 2.0 to 5.0 times faster than that of a liquid crystal display device in which another layer such as a charge transfer complex thin film is not formed on the SiO oblique deposition layer as an alignment film. Indicated.

【００４０】この液晶表示素子について、磁場容量法
（磁場強度７．５〜８．０ＫＧａｕｓｓ）により液晶分
子のプレチルト角を測定した。この場合、一画素（１．
２×１．２ｃｍ^２）を、図５に示したように約２ｍｍ^２
に２５分割して、分割されたそれぞれの領域（１〜２５
番）についてプレチルト角を測定した。得られた結果を
表６と図６（ａ）に示す。With respect to this liquid crystal display element, the pretilt angle of liquid crystal molecules was measured by the magnetic field capacity method (magnetic field strength of 7.5 to 8.0 KGaus). In this case, one pixel (1.
2 × 1.2 cm ² ) is about 2 mm ² as shown in FIG.
Into 25 areas, and each of the divided areas (1 to 25
No.) was measured for pretilt angle. The obtained results are shown in Table 6 and FIG.

【００４１】[0041]

【表６】 これらの表及び図から明らかなように、この実施例の液
晶表示素子は、液晶分子のプレチルト角の分布幅が９°
もあった。従って、一定の範囲の印加電界強度の増減に
応じてコントラストが緩やかに増減してアナログ階調表
現が可能となることがわかった。[Table 6] As is clear from these tables and figures, in the liquid crystal display element of this example, the distribution width of the pretilt angle of the liquid crystal molecules was 9 °.
There was also. Therefore, it was found that the contrast gradually increased and decreased according to the increase and decrease of the applied electric field strength within a certain range, and the analog gradation expression was possible.

【００４２】比較例１ テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン錯体
膜を形成せず且つ電界処理を施さない以外は実施例１と
同様にして液晶表示素子を製造した。得られた液晶表示
素子について、実施例１と同様に液晶分子のプレチルト
角を測定した。その結果を表６と図６（ｂ）に示す。こ
れらの表及び図から明らかなように、この比較例で得ら
れた液晶表示素子は、液晶分子のプレチルト角の分布幅
が４°しかなく、実施例１に比べアナログ階調表現が劣
っていたことがわかった。Comparative Example 1 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex film was not formed and no electric field treatment was performed. For the obtained liquid crystal display element, the pretilt angle of liquid crystal molecules was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6 and FIG. 6 (b). As is clear from these tables and figures, the liquid crystal display element obtained in this comparative example had a distribution width of the pretilt angle of the liquid crystal molecules of only 4 °, and was inferior in analog gray scale expression to that of Example 1. I understood it.

【００４３】比較例２ テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン錯体
の蒸着層を形成する際に、あらかじめ合成しておいた錯
体をボートにいれ、基板温度室温、真空度５×１０^−５
Ｔｏｒｒ、蒸着速度５オングストローム／ｓｅｃで１０
０オングストロームの厚さに蒸着し且つ電界処理を施さ
ない以外は実施例１と同様にして液晶表示素子を製造し
た。得られた液晶表示素子について実施例１と同様に液
晶分子のプレチルト角を測定した。その結果を表６と図
６（ｂ）に示す。これらの表及び図から明らかなよう
に、この比較例で得られた液晶表示素子は、液晶分子の
プレチルト角の分布幅が４°しかなく、実施例１に比べ
アナログ階調表現が劣っていたことがわかった。Comparative Example 2 When forming a vapor deposition layer of a tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex, the complex synthesized in advance was put in a boat, the substrate temperature was room temperature, and the vacuum degree was 5 × 10 ^−5.
Torr, 10 at a deposition rate of 5 Å / sec
A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that vapor deposition was performed to a thickness of 0 Å and no electric field treatment was performed. For the obtained liquid crystal display element, the pretilt angle of liquid crystal molecules was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6 and FIG. 6 (b). As is clear from these tables and figures, the liquid crystal display element obtained in this comparative example had a distribution width of the pretilt angle of the liquid crystal molecules of only 4 °, and was inferior in analog gray scale expression to that of Example 1. I understood it.

【００４４】なお、テトラチアフルバレンとテトラシア
ノキノジメタンとを最初から共蒸着する以外はこの比較
例を繰り返して得られた液晶表示素子についても、この
比較例と同じ結果が得られた。The liquid crystal display device obtained by repeating this comparative example except that co-evaporation of tetrathiafulvalene and tetracyanoquinodimethane from the beginning gave the same result as this comparative example.

【００４５】実施例２ スペーサーとして１．４μ径のスペーサー（真し球、触
媒化成株式会社製）を用いる以外は実施例１と同様にし
て液晶セルを作製した。この液晶セルに強誘電性液晶
（ＣＳ−１０１４、チッソ株式会社製）を注入した。得
られた液晶セルに対し、周波数１００Ｈｚで±３０Ｖ／
μｍの矩形波を１分間の印加するという電界処理を施す
ことにより液晶表示素子を製造した。Example 2 A liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 1 except that a spacer having a diameter of 1.4 μ (a flat sphere, manufactured by Catalyst Kasei Co., Ltd.) was used as the spacer. Ferroelectric liquid crystal (CS-1014, manufactured by Chisso Corporation) was injected into this liquid crystal cell. ± 30 V / at a frequency of 100 Hz for the obtained liquid crystal cell
A liquid crystal display device was manufactured by performing an electric field treatment in which a rectangular wave of μm was applied for 1 minute.

【００４６】この液晶表示素子について、印加電界強度
とコントラストとの関係を以下に説明するようにして調
べた。即ち、±６Ｖ／μｍのバイアス電圧を２０回印加
し、直交ニコル下で、図６に示すような、±３０Ｖ／μ
ｍのＶｒｅｓｅｔパルス（パルス幅５００μｓｅｃ）を
印加した。次に、±３０Ｖ／μｍ以下のＶｇｒａｙパル
ス（パルス幅５００μｓｅｃ）を印加した。そしてＶｒ
ｅｓｅｔパルス印加後（ダークレベル）の光透過強度と
Ｖｇｒａｙパルス印加後（グレイレベル）の光透過強度
を比較することによりコントラストを求めた。この結果
を表７と図８（ａ）に示す。The relationship between the applied electric field strength and the contrast of this liquid crystal display device was examined as described below. That is, a bias voltage of ± 6 V / μm is applied 20 times, and ± 30 V / μ as shown in FIG.
m Vreset pulse (pulse width 500 μsec) was applied. Next, a Vgray pulse (pulse width 500 μsec) of ± 30 V / μm or less was applied. And Vr
The contrast was obtained by comparing the light transmission intensity after application of the etset pulse (dark level) and the light transmission intensity after application of the Vgray pulse (gray level). The results are shown in Table 7 and FIG.

【００４７】[0047]

【表７】 これらの表及び図から明らかなように、この実施例で得
られた液晶表示素子においては、印加した一定の範囲の
電界強度の増減に応じてコントラストが緩やかに増減し
た。従って、この実施例の液晶表示素子でアナログ階調
表現が可能であることがわかった。[Table 7] As is clear from these tables and figures, in the liquid crystal display element obtained in this example, the contrast gradually increased and decreased in accordance with the increase and decrease in the applied electric field strength within a certain range. Therefore, it was found that the liquid crystal display element of this example can express analog gradation.

【００４８】なお、この液晶表示素子は、印加電圧と実
効電圧との差が小さく、配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着
層上に他の層、例えば電荷移動錯体薄膜などを形成して
いない液晶表示素子に比べ、約２．０〜５．０倍速い応
答速度を示した。In this liquid crystal display device, the difference between the applied voltage and the effective voltage is small, and the other layer such as the charge transfer complex thin film is not formed on the SiO oblique deposition layer as the alignment film. The response speed was about 2.0 to 5.0 times faster than that of the device.

【００４９】比較例３ テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン錯体
膜を形成せず且つ電界処理を施さない以外は実施例２と
同様にして液晶表示素子を製造した。得られた液晶表示
素子について、実施例２と同様に印加電界強度とコント
ラストとの関係を調べた。その結果を表７と図８（ｂ）
に示す。これら表及び図から明らかなように、この比較
例で得られた液晶表示素子は、しきい値が急峻なカーブ
を有しているので、アナログ階調性を有していないこと
がわかった。Comparative Example 3 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex film was not formed and no electric field treatment was performed. For the obtained liquid crystal display element, the relationship between applied electric field strength and contrast was examined in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 7 and FIG. 8 (b).
Shown in. As is clear from these tables and figures, the liquid crystal display element obtained in this comparative example has a curve with a steep threshold value, and therefore it has been found that it does not have analog gradation.

【００５０】比較例４ テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン錯体
の蒸着層を形成する際に、あらかじめ合成しておいた錯
体をボートにいれ、基板温度室温、真空度５×１０^−５
Ｔｏｒｒ、蒸着速度５オングストローム／ｓｅｃで１０
０オングストロームの厚さに蒸着し、且つ電界処理を施
さない以外は実施例２と同様にして液晶表示素子を製造
した。得られた液晶表示素子について、実施例２と同様
に印加した電界強度とコントラストとの関係を調べた。
その結果を表７と図８（ｃ）に示す。これらの表及び図
から明らかなように、この比較例で得られた液晶表示素
子は、しきい値が急峻なカーブを有しているので、アナ
ログ階調性を有していないことがわかった。Comparative Example 4 When forming a vapor deposition layer of a tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex, the complex synthesized in advance was put in a boat, the substrate temperature was room temperature, and the vacuum degree was 5 × 10 ^−5.
Torr, 10 at a deposition rate of 5 Å / sec
A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 2 except that vapor deposition was performed to a thickness of 0 angstrom and no electric field treatment was performed. Regarding the obtained liquid crystal display element, the relationship between the applied electric field strength and the contrast was examined in the same manner as in Example 2.
The results are shown in Table 7 and FIG. 8 (c). As is clear from these tables and figures, the liquid crystal display element obtained in this comparative example has a curve with a steep threshold value, and thus it was found that it does not have analog gradation. .

【００５１】実施例３ テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン錯体
膜に代えて、有機導電性化合物薄膜としてイットリビウ
ムジフタロシアニン薄膜を形成し且つ電界処理を施さな
い以外は、実施例２と同様にして液晶表示素子を製造し
た。得られた液晶表示素子について、実施例２と同様に
印加電界強度とコントラストとの関係を調べた。その結
果を表８と図９（ａ）に示す。Example 3 The same as Example 2 except that an ytterbium diphthalocyanine thin film was formed as an organic conductive compound thin film in place of the tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane complex film and no electric field treatment was performed. Then, a liquid crystal display device was manufactured. For the obtained liquid crystal display element, the relationship between applied electric field strength and contrast was examined in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 8 and FIG. 9 (a).

【００５２】[0052]

【表８】 これらの表及び図から明らかなように、この実施例で得
られた液晶表示素子においては、印加した一定の範囲の
電界強度の増減に応じてコントラストが緩やかに増減し
た。従って、この実施例の液晶表示素子でアナログ階調
表現が可能であることがわかった。[Table 8] As is clear from these tables and figures, in the liquid crystal display element obtained in this example, the contrast gradually increased and decreased in accordance with the increase and decrease in the applied electric field strength within a certain range. Therefore, it was found that the liquid crystal display element of this example can express analog gradation.

【００５３】なお、この液晶表示素子は、印加電圧と実
効電圧との差が小さく、配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着
層上に他の層、例えば有機導電性薄膜などを形成してい
ない液晶表示素子に比べ、約２．０〜５．０倍速い応答
速度を示した。In this liquid crystal display element, the difference between the applied voltage and the effective voltage is small, and another layer such as an organic conductive thin film is not formed on the SiO oblique vapor deposition layer as the alignment film. The response speed was about 2.0 to 5.0 times faster than that of the device.

【００５４】比較例５ イットリビウムジフタロシアニン薄膜を形成せず且つ電
界処理を施さない以外は実施例３と同様にして液晶表示
素子を製造した。得られた液晶表示素子について、実施
例２と同様に印加電界強度とコントラストとの関係を調
べた。その結果を表８と図９（ｂ）に示す。これらの表
及び図から明らかなように、この比較例で得られた液晶
表示素子は、しきい値が急峻なカーブを有しているの
で、アナログ階調性を有していないことがわかった。Comparative Example 5 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the ytterbium diphthalocyanine thin film was not formed and no electric field treatment was performed. For the obtained liquid crystal display element, the relationship between applied electric field strength and contrast was examined in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 8 and FIG. 9 (b). As is clear from these tables and figures, the liquid crystal display element obtained in this comparative example has a curve with a steep threshold value, and thus it was found that it does not have analog gradation. .

【００５５】実施例４ スパッタ法により４００オングストローム厚の透明ＩＴ
Ｏ膜（面抵抗１００Ω／□）が設けられたガラス基板上
に、液晶配向膜として５００オングストローム厚のＳｉ
Ｏ斜方蒸着層を、ＳｉＯ粉末（純度９９．９９％、フル
ウチ化学株式会社製）を入れたタンタルボート（日本バ
ックスメタル株式会社製）を加熱（抵抗加熱）すること
により真空蒸着した。この際の蒸着は、基板法線が蒸着
源の垂直線となす角を８５°とし、基板温度１７０℃、
真空度８×１０^−６Ｔｏｒｒ、蒸着速度１オングストロ
ーム／ｓｅｃという条件で行った。Example 4 A transparent IT having a thickness of 400 angstroms was formed by a sputtering method.
On a glass substrate provided with an O film (surface resistance of 100Ω / □), Si having a thickness of 500 Å was used as a liquid crystal alignment film.
The O oblique deposition layer was vacuum deposited by heating (resistance heating) a tantalum boat (made by Nippon Bucks Metal Co., Ltd.) containing SiO powder (purity 99.99%, made by Furuuchi Chemical Co., Ltd.). In the vapor deposition at this time, the angle formed by the substrate normal and the vertical line of the vapor deposition source was 85 °, and the substrate temperature was 170 ° C.
It was performed under the conditions of a vacuum degree of 8 × 10 ⁻⁶ Torr and a vapor deposition rate of 1 Å / sec.

【００５６】更に、ガラス基板を水平にした後にＳｉＯ
斜方蒸着層上に、２０オングストローム厚のＳｉＯ垂直
蒸着層を同条件で形成した。製膜後、空気中で３００℃
でアニール処理を行った。Furthermore, after leveling the glass substrate, SiO
A 20 Å thick SiO vertical vapor deposition layer was formed on the oblique vapor deposition layer under the same conditions. After film formation, 300 ℃ in air
Was annealed.

【００５７】このように処理した２枚のガラス基板を、
１．４μｍ径のスペーサー（真し球、触媒化成株式会社
製）と紫外線硬化型接着剤（フォトレック、積水ファイ
ンケミカル株式会社製）とを用いて、ＳｉＯ垂直蒸着層
が対向し且つＳｉＯ斜方蒸着層の蒸着方向が互いに反平
行になるように液晶セルに組み立てた。このセルギャッ
プに強誘電性液晶（ＣＳ−１０１４、チッソ株式会社
製）を注入して液晶表示素子を製造した。この液晶表示
素子の液晶は約１０μｍ径のミクロドメインを形成して
いた。The two glass substrates thus treated were
The SiO vertical vapor deposition layers are opposed to each other and the SiO diagonal vapor deposition is performed by using a spacer having a diameter of 1.4 μm (a true sphere, manufactured by Catalyst Kasei Co., Ltd.) and an ultraviolet curable adhesive (Photorec, manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.). The liquid crystal cell was assembled so that the deposition directions of the layers were anti-parallel to each other. Ferroelectric liquid crystal (CS-1014, manufactured by Chisso Corporation) was injected into this cell gap to manufacture a liquid crystal display element. The liquid crystal of this liquid crystal display element formed microdomains with a diameter of about 10 μm.

【００５８】得られた液晶表示素子に、周波数２０Ｈｚ
で±３０Ｖ／μｍの矩形波を１分間の印加した後に、実
施例２と同様に印加電界強度とコントラストとの関係を
調べた。この結果を図１０に示す。この図から明らかな
ように、この実施例で得られた液晶表示素子において
は、しきい値幅が３Ｖ／μｍ程度もあり、印加した一定
の範囲の電界強度の増減に応じてコントラストが緩やか
に増減した。従って、この実施例の液晶表示素子でアナ
ログ階調表現が可能であることがわかった。The liquid crystal display device thus obtained had a frequency of 20 Hz.
After applying a rectangular wave of ± 30 V / μm for 1 minute, the relationship between applied electric field intensity and contrast was examined in the same manner as in Example 2. The result is shown in FIG. As is clear from this figure, in the liquid crystal display element obtained in this example, the threshold width was about 3 V / μm, and the contrast gradually increased or decreased according to the increase or decrease in the applied electric field strength in a certain range. did. Therefore, it was found that the liquid crystal display element of this example can express analog gradation.

【００５９】実施例５ ＳｉＯ垂直蒸着層に代えてＭｇＦ_２蒸着層を使用する以
外は実施例４と同様にして液晶表示素子を製造した。こ
の液晶表示素子について実施例４と同様に印加電界強度
とコントラストとの関係を調べた。この結果を図１０に
併せて示す。この図から明らかなように、この実施例で
得られた液晶表示素子においては、しきい値幅が３Ｖ／
μｍ程度もあり、印加した一定の範囲の電界強度の増減
に応じてコントラストが緩やかに増減した。従って、こ
の実施例の液晶表示素子でアナログ階調表現が可能であ
ることがわかった。Example 5 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 4 except that a MgF ₂ vapor deposition layer was used instead of the SiO vertical vapor deposition layer. The relationship between the applied electric field strength and the contrast of this liquid crystal display element was examined in the same manner as in Example 4. The results are also shown in FIG. As is clear from this figure, in the liquid crystal display element obtained in this example, the threshold width was 3 V /
There was also about μm, and the contrast gradually increased / decreased according to the increase / decrease in the applied electric field intensity in a certain range. Therefore, it was found that the liquid crystal display element of this example can express analog gradation.

【００６０】比較例６ ＳｉＯ垂直蒸着層を形成しない以外は実施例４と同様に
して液晶表示素子を製造し、更にその印加電圧とコント
ラストとの関係を調べた。その結果を図１０に併せて示
す。この図から明らかなように、この比較例の液晶表示
素子はしきい値幅が１Ｖ／μｍ程度しかなく、従ってア
ナログ階調性を有していないことがわかった。Comparative Example 6 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the SiO vertical vapor deposition layer was not formed, and the relationship between the applied voltage and the contrast was examined. The results are also shown in FIG. As is clear from this figure, the liquid crystal display element of this comparative example has a threshold width of only about 1 V / μm, and therefore it has been found that it does not have analog gradation.

【００６１】実施例６ スパッタ法により４００オングストローム厚の透明ＩＴ
Ｏ膜（面抵抗１００Ω／□）を設けたガラス基板上に、
液晶配向膜として５００オングストローム厚のＳｉＯ斜
方蒸着層を抵抗加熱法により真空蒸着した。この際の蒸
着は、基板法線が蒸着源の垂直線となす角を８５°と
し、基板温度１７０℃、真空度８×１０^{− ６}Ｔｏｒｒ、
蒸着速度１オングストローム／ｓｅｃという条件で行っ
た。製膜後、空気中で３００℃でアニール処理を行っ
た。Example 6 A transparent IT having a thickness of 400 Å by the sputtering method.
On a glass substrate with an O film (surface resistance 100Ω / □),
As the liquid crystal alignment film, a 500 Å thick SiO oblique deposition layer was vacuum deposited by the resistance heating method. Deposition in this case, a vertical line and angle of the substrate normal vapor deposition source and 85 °, substrate temperature 170 ° C., vacuum of 8 × ^{10 -} 6 Torr,
The deposition rate was 1 angstrom / sec. After film formation, annealing treatment was performed in air at 300 ° C.

【００６２】更に、ＳｉＯ斜方蒸着層上に、４０オング
ストローム厚のＡｇ垂直膜を電子ビーム法により形成し
た。この形成は、基板温度室温、真空度９×１０^−６Ｔ
ｏｒｒ、蒸着速度１オングストローム／ｓｅｃという条
件で行った。Further, an Ag vertical film having a thickness of 40 angstrom was formed on the SiO oblique deposition layer by an electron beam method. This formation is performed at a substrate temperature of room temperature and a vacuum degree of 9 × 10 ⁻⁶ T
Orr and vapor deposition rate were 1 angstrom / sec.

【００６３】このように処理した２枚のガラス基板を、
１．４μｍ径のスペーサー（真し球、触媒化成株式会社
製）と紫外線硬化型接着剤（フォトレック、積水ファイ
ンケミカル株式会社製）とを用いて、Ａｇ垂直膜が対向
し且つＳｉＯ斜方蒸着層の蒸着方向が互いに反平行にな
るように液晶セルに組み立てた。このセルギャップに強
誘電性液晶（ＣＳ−１０１４、チッソ株式会社製）を注
入して液晶表示素子を製造した。The two glass substrates thus treated were
Ag vertical films are opposed to each other and a SiO vapor-deposited layer is formed by using a spacer having a diameter of 1.4 μm (straight sphere, manufactured by Catalyst Kasei Co., Ltd.) and an ultraviolet-curable adhesive (Photorec, manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.). The liquid crystal cell was assembled so that the vapor deposition directions of were parallel to each other. Ferroelectric liquid crystal (CS-1014, manufactured by Chisso Corporation) was injected into this cell gap to manufacture a liquid crystal display element.

【００６４】得られた液晶表示素子に周波数２０Ｈｚで
±３０Ｖ／μｍの矩形波を１分間の印加した後に、実施
例４と同様に印加電界強度とコントラストとの関係を調
べた。この結果を図１１に示す。この図から明らかなよ
うに、この実施例で得られた液晶表示素子においては、
しきい値幅が３Ｖ／μｍ程度もあり、印加した一定の範
囲の電界強度の増減に応じてコントラストが緩やかに増
減した。従って、この実施例の液晶表示素子でアナログ
階調表現が可能であることがわかった。After applying a rectangular wave of ± 30 V / μm at a frequency of 20 Hz to the obtained liquid crystal display element for 1 minute, the relationship between the applied electric field strength and the contrast was examined in the same manner as in Example 4. The result is shown in FIG. As is clear from this figure, in the liquid crystal display element obtained in this example,
The threshold width was about 3 V / μm, and the contrast gradually increased and decreased in accordance with the increase and decrease in the applied electric field strength in a certain range. Therefore, it was found that the liquid crystal display element of this example can express analog gradation.

【００６５】なお、この液晶表示素子は、印加電圧と実
効電圧との差が小さく、配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着
層上に他の層、例えば金属薄膜などを形成していない液
晶表示素子に比べ、約２．０〜５．０倍速い応答速度を
示した。This liquid crystal display device has a small difference between the applied voltage and the effective voltage, and is a liquid crystal display device in which another layer such as a metal thin film is not formed on the SiO oblique vapor deposition layer as the alignment film. In comparison, the response speed was about 2.0 to 5.0 times faster.

【００６６】比較例７ Ａｇ垂直膜を形成しない以外は実施例６と同様にして液
晶表示素子を製造し、更にその印加電界強度とコントラ
ストとの関係を調べた。その結果を図１１に併せて示
す。この図から明らかなように、この比較例の液晶表示
素子はしきい値幅が１Ｖ／μｍ程度しかなく、従ってア
ナログ階調性を有していないことがわかった。Comparative Example 7 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 6 except that the Ag vertical film was not formed, and the relationship between the applied electric field strength and the contrast was examined. The results are also shown in FIG. As is clear from this figure, the liquid crystal display element of this comparative example has a threshold width of only about 1 V / μm, and therefore it has been found that it does not have analog gradation.

【００６７】実施例７ Ａｇ垂直膜に代えてＡｕ膜をスパッタ法で形成する以外
は実施例６と同様にして液晶表示素子を製造した。この
液晶表示素子に実施例４と同様に印加電界強度とコント
ラストとの関係を調べた。ただし、バイアス電圧を±
２．５Ｖ／μｍとし、Ｖｒｅｓｅｔパルスを±２５Ｖ／
μｍとした。この結果を図１２に示す。この図から明ら
かなように、この実施例で得られた液晶表示素子におい
ては、しきい値幅が３Ｖ／μｍ程度もあり、印加した一
定の範囲の電界強度の増減に応じてコントラストが緩や
かに増減した。従って、この実施例の液晶表示素子でア
ナログ階調表現が可能であることがわかった。Example 7 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 6 except that an Au film was formed by sputtering instead of the Ag vertical film. The relationship between the applied electric field strength and the contrast of this liquid crystal display element was examined in the same manner as in Example 4. However, the bias voltage is ±
2.5 V / μm, Vreset pulse ± 25 V /
μm. The result is shown in FIG. As is clear from this figure, in the liquid crystal display element obtained in this example, the threshold width was about 3 V / μm, and the contrast gradually increased or decreased according to the increase or decrease in the applied electric field strength in a certain range. did. Therefore, it was found that the liquid crystal display element of this example can express analog gradation.

【００６８】なお、この液晶表示素子は、印加電圧と実
効電圧との差が小さく、配向膜としてのＳｉＯ斜方蒸着
層上に他の層、例えば金属薄膜を形成していない液晶表
示素子に比べ、約２．０〜５．０倍速い応答速度を示し
た。This liquid crystal display element has a small difference between the applied voltage and the effective voltage, and is different from the liquid crystal display element in which another layer such as a metal thin film is not formed on the SiO oblique vapor deposition layer as the alignment film. , About 2.0 to 5.0 times faster.

【００６９】比較例８ Ａｕ垂直膜を形成しない以外は実施例７と同様にして液
晶表示素子を製造し、更にその印加電界強度とコントラ
ストとの関係を調べた。その結果を図１２に併せて示
す。図から明らかなように、この比較例の液晶表示素子
はしきい値幅が１Ｖ／μｍ程度しかなく、従ってアナロ
グ階調性を有していないことがわかった。Comparative Example 8 A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 7 except that the Au vertical film was not formed, and the relationship between the applied electric field strength and the contrast was examined. The results are also shown in FIG. As is clear from the figure, the liquid crystal display element of this comparative example has a threshold width of only about 1 V / μm, and thus it is found that it has no analog gradation.

【００７０】[0070]

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、高コントラス
トを保持しつつ、アナログ階調表示を実現することがで
きる。また、配向膜である斜方蒸着層上に、それよりも
導電性の高い物質を積層すると、積層しない場合に比べ
液晶表示素子の応答速度を２〜５倍程度に速めることが
できる。The liquid crystal display device of the present invention can realize analog gradation display while maintaining high contrast. In addition, when a substance having higher conductivity is stacked on the oblique deposition layer which is the alignment film, the response speed of the liquid crystal display device can be increased by about 2 to 5 times as compared with the case where it is not stacked.

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

【図１】本発明の液晶表示素子の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element of the present invention.

【図２】液晶分子のプレチルト角に分布を持たせるよう
に、ＳｉＯ斜方蒸着層上にＳｉＯ以外の物質を蒸着させ
た場合の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram in the case where a substance other than SiO is vapor-deposited on the SiO oblique vapor deposition layer so that the pretilt angle of liquid crystal molecules has a distribution.

【図３】本発明の液晶表示素子の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element of the present invention.

【図４】本発明の液晶表示素子の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element of the present invention.

【図５】液晶分子のプレチルト角測定用画素の平面図で
ある。FIG. 5 is a plan view of a pixel for measuring a pretilt angle of liquid crystal molecules.

【図６】液晶分子のプレチルト角の分布図である。FIG. 6 is a distribution chart of pretilt angles of liquid crystal molecules.

【図７】液晶表示素子における印加電界強度とコントラ
ストとの関係を評価するためのパルス波形の図である。FIG. 7 is a diagram of pulse waveforms for evaluating the relationship between applied electric field strength and contrast in a liquid crystal display element.

【図８】液晶表示素子における印加電界強度とコントラ
ストとの関係を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between applied electric field strength and contrast in a liquid crystal display element.

【図９】液晶表示素子における印加電界強度とコントラ
ストとの関係を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between applied electric field strength and contrast in a liquid crystal display element.

【図１０】液晶表示素子における印加電界強度とコント
ラストとの関係を示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between applied electric field strength and contrast in a liquid crystal display element.

【図１１】液晶表示素子における印加電界強度とコント
ラストとの関係を示す特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between applied electric field strength and contrast in a liquid crystal display element.

【図１２】液晶表示素子における印加電界強度とコント
ラストとの関係を示す特性図である。FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between applied electric field strength and contrast in a liquid crystal display element.

【図１３】従来の液晶表示素子の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ａ、１ｂ 基板 ２ａ、２ｂ 透明電極層 ３ａ、３ｂ ＳｉＯ斜方蒸着層 ４ スペーサー ５ 液晶 ６ 電荷移動錯体薄膜 ７ 最上層 Ｘ ＳｉＯ斜方柱 1a, 1b Substrate 2a, 2b Transparent electrode layer 3a, 3b SiO rhombic vapor deposition layer 4 Spacer 5 Liquid crystal 6 Charge transfer complex thin film 7 Top layer X SiO Rhombic column

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁藤 敬一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiichi Nito 6-735 Kitashinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 一対の基板の対向面上に電極層及びＳｉ
Ｏ斜方蒸着層が順次形成されてなる液晶表示素子におい
て、該一対の基板の間に配された液晶分子のプレチルト
角の分布幅が、一画素内で６°以上であることを特徴と
する液晶表示素子。1. An electrode layer and a Si layer on opposite surfaces of a pair of substrates.
In a liquid crystal display device in which an O oblique deposition layer is sequentially formed, a distribution width of pretilt angles of liquid crystal molecules arranged between the pair of substrates is 6 ° or more in one pixel. Liquid crystal display device. 【請求項２】 ＳｉＯ斜方蒸着層上に更に電荷移動錯体
薄膜が設けられ、電界処理が施されている請求項１記載
の液晶表示素子。2. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a charge transfer complex thin film formed on the SiO oblique vapor deposition layer and subjected to an electric field treatment. 【請求項３】 ＳｉＯ斜方蒸着層のＳｉＯ斜方柱に沿っ
た間隙に、電荷移動錯体薄膜の少なくとも一部が入り込
んでいる請求項２記載の液晶表示素子。3. The liquid crystal display element according to claim 2, wherein at least a part of the charge transfer complex thin film is inserted into a gap along the SiO rhombic column of the SiO rhombic vapor deposition layer. 【請求項４】 一対の基板の対向面上に電極層及びＳｉ
Ｏ斜方蒸着層が順次形成されてなる液晶表示素子におい
て、ＳｉＯ斜方蒸着層上に更に有機導電性化合物薄膜が
形成されていることを特徴とする液晶表示素子。4. An electrode layer and Si are provided on opposite surfaces of a pair of substrates.
A liquid crystal display device comprising an O oblique deposition layer formed in sequence, wherein an organic conductive compound thin film is further formed on the SiO oblique deposition layer. 【請求項５】 有機導電性化合物薄膜がフタロシアニン
誘導体薄膜である請求項４記載の液晶表示素子。5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the organic conductive compound thin film is a phthalocyanine derivative thin film. 【請求項６】 ＳｉＯ斜方蒸着層のＳｉＯ斜方柱に沿っ
た間隙に、有機導電性化合物薄膜の少なくとも一部が入
り込んでいる請求項４又は５記載の液晶表示素子。6. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein at least a part of the organic conductive compound thin film is inserted into a gap along the SiO rhombic column of the SiO rhombic vapor deposition layer. 【請求項７】 一対の基板の対向面上に電極層及びＳｉ
Ｏ斜方蒸着層が順次形成されてなる液晶表示素子におい
て、ＳｉＯ斜方蒸着層上に更に酸化物又はフッ化物薄膜
が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。7. An electrode layer and Si are provided on opposite surfaces of a pair of substrates.
A liquid crystal display device comprising an O oblique deposition layer formed in sequence, further comprising an oxide or fluoride thin film formed on the SiO oblique deposition layer. 【請求項８】 一対の基板の対向面上に電極層及びＳｉ
Ｏ斜方蒸着層が順次形成されてなる液晶表示素子におい
て、ＳｉＯ斜方蒸着層上に更に金属薄膜が形成されてい
ることを特徴とする液晶表示素子。8. An electrode layer and a Si layer on opposite surfaces of a pair of substrates.
A liquid crystal display element comprising an O oblique deposition layer formed in sequence, wherein a metal thin film is further formed on the SiO oblique deposition layer. 【請求項９】 金属薄膜が金、銀又はアルミニウムであ
る請求項８記載の液晶表示素子。9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the metal thin film is gold, silver or aluminum. 【請求項１０】 ＳｉＯ斜方蒸着層のＳｉＯ斜方柱に沿
った間隙に、金属薄膜の少なくとも一部が入り込んでい
る請求項８又は９記載の液晶表示素子。10. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein at least a part of the metal thin film is inserted into a gap along the SiO rhombic column of the SiO rhombic vapor deposition layer. 【請求項１１】 一対の基板の対向面上に電極層及び斜
方蒸着層が順次形成されてなる液晶表示素子において、
斜方蒸着層の斜方柱に沿った間隙の少なくとも一部に導
電性物質が入り込んでいることを特徴とする液晶表示素
子。11. A liquid crystal display device comprising an electrode layer and an oblique vapor deposition layer sequentially formed on opposite surfaces of a pair of substrates,
A liquid crystal display device, characterized in that a conductive substance enters at least a part of a gap along an orthorhombic column of an orthorhombic vapor deposition layer. 【請求項１２】 導電性物質が１×１０^−１２Ｓ／ｃｍ
以上の導電性を有する請求項１１記載の液晶表示素子。12. The conductive material is 1 × 10 ⁻¹² S / cm.
The liquid crystal display device according to claim 11, which has the above conductivity.