JPH1082989A - Liquid crystal element - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the image quality and to realize a smoothly animation image display by forming a liquid crystal orienting film with low polarization which has a property to relax polarization on the interface with a liquid crystal. SOLUTION: The liquid crystal oriented film is composed of an orienting film which has a property to relax polarization on the interface with a liquid crystal, especially an orienting film having high conductivity. In this case, it is preferable that the liquid crystal orienting film consists of a SiOX oblique vapor deposition film (wherein x is positive number <2) having <=103.3eV bonding energy of the Si2p orbit. The SiOX is more active than SiO2 and shows conductivity so that charges in the orienting film on the liquid crystal-orienting film interface are effectively released through the SiOX to decrease polarization. The polymer orienting film with low polarization consists of, for example, polyvinylalcohol, polyvinylacetate, polyacrylonitrile, polyethylene, and polyisoprene. Thereby, polarization such as electron polarization in the orienting film can be relaxed.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶配向膜を有す
る基体の複数個が前記液晶配向膜の側で所定の間隙を置
いて互いに対向し、前記間隙内に液晶が配されている液
晶素子（例えば、液晶表示素子又は液晶ディスプレイ）
に関するものである。The present invention relates to a liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other at a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is arranged in the gap. (For example, liquid crystal display element or liquid crystal display)
It is about.

【０００２】[0002]

【従来の技術】液晶をディスプレイに用いた液晶ディス
プレイ（ＬＣＤ）は、低消費電力で薄型軽量であるとい
う特長を有しており、これを生かして、時計、電卓から
コンピューターディスプレイ、テレビジョン受像機（Ｔ
Ｖ）へと応用が進んでいる。2. Description of the Related Art A liquid crystal display (LCD) using a liquid crystal as a display has features of low power consumption, thinness and light weight, and taking advantage of this, from a clock and a calculator to a computer display and a television receiver. (T
Application to V) is progressing.

【０００３】こうしたＬＣＤにおいて液晶として、強誘
電性液晶（ＦＬＣ：ferroelectricliquid crystal) を
用いようとする研究開発は、活発に進められてきてい
る。ＦＬＣについては、１９７５年にメイヤーによっ
て、はじめて強誘電性液晶が合成され、また１９８０年
にクラーク、ラガワールによって、電界によりドメイン
反転が可能な表面安定化強誘電性液晶が発明された。Ｆ
ＬＣは、分子自身に永久双極子モーメントを分子の長軸
に対して垂直に有し、自発分極を持ち、電界によりスイ
ッチング可能な液晶のことであり、これを用いたＦＬＣ
ディスプレイは、主として次の（１）〜（３）の特徴を
有する優れたものである。Research and development for using a ferroelectric liquid crystal (FLC) as a liquid crystal in such an LCD has been actively pursued. Regarding FLC, a ferroelectric liquid crystal was first synthesized by Meyer in 1975, and a surface-stabilized ferroelectric liquid crystal capable of domain inversion by an electric field was invented in 1980 by Clark and Lagaard. F
LC is a liquid crystal that has a permanent dipole moment in the molecule itself perpendicular to the long axis of the molecule, has spontaneous polarization, and can be switched by an electric field.
The display is an excellent display mainly having the following features (1) to (3).

【０００４】（１）スイッチング速度がμ秒オーダであ
り、ＴＮ液晶表示に比較して１０００倍も高速に応答
し、高速応答性に優れている。 （２）分子配列に基本的にねじれ構造がなく、視野角依
存性が少ない。 （３）電源をオフしても画像が保持され、画像にメモリ
性があり、ハイビジョンにも対応できる１０００本以上
の走査線に対しても単純マトリックス駆動が可能であ
る。(1) The switching speed is on the order of microseconds, the response is 1000 times faster than that of the TN liquid crystal display, and the high-speed response is excellent. (2) There is basically no twist structure in the molecular arrangement, and there is little viewing angle dependence. (3) Even if the power is turned off, the image is retained, the image has memory properties, and simple matrix driving is possible even for 1000 or more scanning lines that can support high definition.

【０００５】従って、ＦＬＣディスプレイは、高精細、
低コスト化、大画面化という性能を追求できるディスプ
レイである。Accordingly, the FLC display has a high definition,
It is a display that can pursue the performance of low cost and large screen.

【０００６】このようなＦＬＣディスプレイ（強誘電性
液晶表示素子）は、例えば図１５及び図１６に概略的に
示すような構造からなっている。まず、透明ガラス基板
（コーニング７０５９、０．７ｍｍ厚）１ａ、１ｂ上に
透明電極（１００Ω／□のＩＴＯ：Indium tin oxide）
２ａ、２ｂが設けられている。これらの透明電極はエッ
チングによりストライプ状にパターニングされ、互いに
マトリックス状に交差したデータ電極（カラム電極）２
ａと走査電極（ロウ電極）２ｂに形成されている。Such an FLC display (ferroelectric liquid crystal display element) has a structure as schematically shown in FIGS. 15 and 16, for example. First, a transparent electrode (100 Ω / □ ITO: Indium tin oxide) is formed on a transparent glass substrate (Corning 7059, 0.7 mm thick) 1a, 1b.
2a and 2b are provided. These transparent electrodes are patterned in a striped shape by etching, and data electrodes (column electrodes) 2 which cross each other in a matrix shape.
a and the scanning electrode (row electrode) 2b.

【０００７】各透明電極２ａ、２ｂ上には、液晶配向膜
としてＳｉＯの斜方蒸着膜３ａ、３ｂが形成されてい
る。ＳｉＯの斜方蒸着膜の形成においては、真空蒸着装
置内に、ＳｉＯ蒸着源から鉛直上に基板を配し、鉛直の
線と基板法線のなす角度を８５度として設置する。Ｓｉ
Ｏを基板温度１７０℃で真空蒸着後、３００℃、１時間
の焼成を行う。On the transparent electrodes 2a, 2b, obliquely deposited SiO films 3a, 3b are formed as liquid crystal alignment films. In forming an obliquely deposited SiO film, a substrate is disposed vertically from a SiO deposition source in a vacuum deposition apparatus, and an angle between a vertical line and a substrate normal is set to 85 degrees. Si
After vacuum deposition of O at a substrate temperature of 170 ° C., baking is performed at 300 ° C. for 1 hour.

【０００８】このようにして作製した配向膜付きの一対
の基板１ａ、１ｂは、そのデータ電極２ａ側と走査電極
２ｂ側の配向処理方向が対向面で反平行となり、かつデ
ータ電極２ａと走査電極２ｂの電極配列が直交するよう
に組まれる。スペーサとして、目的ギャップ長に応じた
ガラスビーズ（真し球：直径０．８〜３．０μｍ（触媒
化成工業株式会社製））４が用いられている。ここで
は、配向処理方向を反平行に組んだが、平行に組んでも
構わない。In the pair of substrates 1a and 1b provided with the alignment film thus manufactured, the alignment directions of the data electrode 2a and the scanning electrode 2b are antiparallel on opposite surfaces, and the data electrode 2a and the scanning electrode 2b are arranged so that the electrode arrangement is orthogonal. As the spacer, glass beads (straightening sphere: 0.8 to 3.0 μm in diameter (manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.)) 4 corresponding to the target gap length are used. Here, the alignment processing directions are set antiparallel, but they may be set parallel.

【０００９】スペーサ４は、透明基板１ａ、１ｂの大き
さにより、小さい面積の場合は周囲を接着するシール材
（ＵＶ硬化型の接着剤（フォトレック：セキスイ化学株
式会社製））６中に０．３ｗｔ％程度分散させることに
より、基板間のギャップを制御する。基板面積が大きい
場合には、上記真し球を基板上に平均密度で１００個／
ｍｍ² 散布したのち、ギャップをとり、液晶の注入孔を
確保してシール剤６でセル周囲を接着する。Depending on the size of the transparent substrates 1a and 1b, the spacer 4 has a sealing material (UV-curable adhesive (Photorec: manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)) 6 that adheres to the periphery when the area is small. By dispersing about 0.3 wt%, the gap between the substrates is controlled. When the substrate area is large, the above-mentioned straightening spheres have an average density of 100 pieces / ball on the substrate.
After spraying mm ² , a gap was formed, a liquid crystal injection hole was secured, and the periphery of the cell was bonded with a sealant 6.

【００１０】一対の基板１ａ−１ｂ間には、例えば強誘
電性液晶（チッソ株式会社製のＹＳ−Ｃ１５２）５を等
方相温度で超音波ホモジナイザを用いて均一に分散させ
た液晶組成物が注入されている。この強誘電性液晶組成
物は等方相温度あるいはカイラルネマチック相温度のよ
うに流動性を示す状態で減圧下で注入される。液晶注入
後は、徐冷され、注入孔周囲のガラス基板上の液晶が除
去されたのち、エポキシ系の接着剤で封止され、ＦＬＣ
ディスプレイ１１が作製される。A liquid crystal composition in which, for example, a ferroelectric liquid crystal (YS-C152 manufactured by Chisso Corporation) 5 is uniformly dispersed at an isotropic phase temperature using an ultrasonic homogenizer between a pair of substrates 1a-1b. Has been injected. This ferroelectric liquid crystal composition is injected under reduced pressure in a state showing fluidity such as an isotropic phase temperature or a chiral nematic phase temperature. After injecting the liquid crystal, the liquid crystal is slowly cooled, and the liquid crystal on the glass substrate around the injection hole is removed, and then sealed with an epoxy-based adhesive.
The display 11 is manufactured.

【００１１】このＦＬＣディスプレイ１１の駆動方式と
しては、Ｘ−Ｙマトリクス方式を使用する。ＮＴＳＣ方
式を選択した場合は、１Ｈ（１水平走査時間又は１ライ
ン選択時間）は６３．５μｓであり、電気的中性条件を
考慮して、電圧はバイポーラで印加するため、各選択パ
ルスは６３．５／２μｓ幅となる。ロウ側（電極２ｂ）
からはしきい値であるセレクトパルスを印加し、カラム
側（電極２ａ）からはデータパルスを印加する。As a driving method of the FLC display 11, an XY matrix method is used. When the NTSC system is selected, 1H (one horizontal scanning time or one line selection time) is 63.5 μs, and the voltage is applied in bipolar in consideration of the electrical neutral condition. .5 / 2 μs width. Row side (electrode 2b)
, A select pulse as a threshold is applied, and a data pulse is applied from the column side (electrode 2a).

【００１２】強誘電性液晶素子（例えば表面安定化強誘
電性液晶素子）は、外部印加電界Ｅ（Ｐｓは自発分極）
に対して分子Ｍの配向方向が図１７に示すように状態１
と状態２の二つの状態間をスイッチングする。この分子
配向の変化は、液晶素子を直交する偏光板間に設置する
ことによって透過率の変化として現れ、図１８のように
印加電界に対して透過率がしきい値電圧Ｖ_thで０％から
１００％に急峻に変化する。この透過率が変化する電圧
幅は一般的に１Ｖ以下である。A ferroelectric liquid crystal element (for example, a surface-stabilized ferroelectric liquid crystal element) has an externally applied electric field E (Ps is spontaneous polarization).
As shown in FIG.
And state 2 are switched. This change in molecular orientation appears as a change in transmittance by disposing a liquid crystal element between orthogonal polarizing plates, and the transmittance changes from 0% at a threshold voltage _Vth with respect to an applied electric field as shown in FIG. It changes sharply to 100%. The voltage width at which the transmittance changes is generally 1 V or less.

【００１３】このように、従来の双安定モードを用いた
強誘電性液晶表示は２状態のみ安定であることから、透
過率−印加電圧のカーブに安定な電圧幅を持たせること
が困難であり、電圧制御による階調表示は困難若しくは
不可能である。As described above, since the conventional ferroelectric liquid crystal display using the bistable mode is stable only in two states, it is difficult to provide a stable voltage range in the transmittance-applied voltage curve. In addition, gradation display by voltage control is difficult or impossible.

【００１４】そこで、一つの画素内の液晶に印加される
実効電界強度に分布を持たせて、一つの画素内で液晶の
双安定状態の間のスイッチングのためのしきい値電圧幅
を広げることによりアナログ階調表示を達成できること
が見出され、本出願人によって特願平５−２６２９５１
号として既に提示している（これを以下、先願発明と称
する）。Therefore, the threshold voltage width for switching between the bistable states of the liquid crystal in one pixel is extended by giving a distribution to the effective electric field applied to the liquid crystal in one pixel. Can achieve analog gray scale display by the present applicant.
(This is hereinafter referred to as a prior invention).

【００１５】この先願発明によれば、上記の「しきい値
電圧幅を広げる」ために、強誘電性液晶中に酸化チタン
等の超微粒子を添加、分散させる方法がとられている。According to the invention of the prior application, a method of adding and dispersing ultrafine particles such as titanium oxide in a ferroelectric liquid crystal in order to "extend the threshold voltage width" is employed.

【００１６】この超微粒子の添加によって、一つの画素
内において、しきい値電圧（Ｖ_th）の異なる微細な領域
（マイクロドメイン）が発現し、印加電圧の大きさに応
じてマイクロドメインの透過率が変化するため、透過率
が急峻に変化するのではなく、比較的緩やかな変化を示
し、アナログ階調表示が可能となるのである。そして、
一つのドメイン内では、液晶分子が双安定であると、メ
モリ機能を有し、しきい値電圧の異なるμｍオーダのド
メインから一画素が形成されることから、連続階調表示
が可能となる。By the addition of the ultrafine particles, fine regions (micro domains) having different threshold voltages (V _th ) are developed in one pixel, and the transmittance of the micro domains is changed according to the magnitude of the applied voltage. Is changed, the transmittance does not change sharply, but shows a relatively gradual change, and analog gray scale display becomes possible. And
In one domain, if the liquid crystal molecules are bistable, they have a memory function, and one pixel is formed from domains having a different threshold voltage on the order of μm, so that continuous gradation display is possible.

【００１７】従って、図１９に例示するように、先願発
明で得られる液晶素子では、印加電圧によって透過率が
図１８のように急峻に変化するのではなく、比較的緩や
かな変化を示すものである。これは、上記したように、
特に、一つの画素内において、しきい値電圧（Ｖ_th）の
異なる微細な領域（マイクロドメイン）の発現により、
印加電圧の大きさに応じてマイクロドメインの数が変化
し、従って１画素の総和としての透過率が変化するため
である。そして、一つのドメイン内では、液晶分子が双
安定であるメモリ機能を有し、しきい値電圧の異なるμ
ｍオーダのドメインから一画素が形成されることから、
連続階調表示が可能となる。Therefore, as shown in FIG. 19, in the liquid crystal element obtained by the prior application, the transmittance does not change sharply as shown in FIG. 18 but changes relatively slowly according to the applied voltage. It is. This is, as mentioned above,
In particular, in one pixel, a fine region (micro domain) having a different threshold voltage (V _th ) _appears ,
This is because the number of microdomains changes according to the magnitude of the applied voltage, and thus the transmittance as a sum of one pixel changes. Then, in one domain, the liquid crystal molecules have a memory function of being bistable, and have different threshold voltages.
Since one pixel is formed from an m-order domain,
Continuous tone display becomes possible.

【００１８】[0018]

【発明に至る経過】本発明者は、強誘電性液晶表示素子
には、上述したような優れた特性がある反面、強誘電性
液晶分子自体の持つ双極子モーメントや、誘電率及びパ
ネル内の不純物イオンなどが原因となり、前フレームで
印加された電圧によって透過率が一つの値に決められな
いという現象（印加電圧−透過率のヒステリシス）や、
前フレームで選択した表示色を残してしまう現象（焼き
付き現象）を生じることがあることを見出した。The present inventors have concluded that the ferroelectric liquid crystal display element has the above-described excellent characteristics, but the dipole moment of the ferroelectric liquid crystal molecule itself, the dielectric constant, and the inside of the panel. The phenomenon that the transmittance cannot be determined to one value by the voltage applied in the previous frame due to impurity ions or the like (applied voltage-transmittance hysteresis),
It has been found that a phenomenon (burn-in phenomenon) that leaves the display color selected in the previous frame may occur.

【００１９】これは、通常の白黒２値表示の強誘電性液
晶ディスプレイにおいて、同じ画像を長時間表示し続け
ることにより次の画像が表示できなかったり、消費電力
を上げると駆動方式が複雑になるなどの問題となる。特
に、アナログ階調表示が可能な上述の超微粒子含有型の
強誘電性液晶ディスプレイにおいては、上記の問題点
（ヒステリシスや焼き付き現象）の他に、階調表示数の
不安定さが生じ、階調表示の利点を十分に生かすことが
できない。This is because, in a normal black-and-white binary ferroelectric liquid crystal display, if the same image is continuously displayed for a long time, the next image cannot be displayed, or if the power consumption is increased, the driving method becomes complicated. And so on. In particular, in the above-mentioned ultrafine particle-containing ferroelectric liquid crystal display capable of analog gradation display, in addition to the above-described problems (hysteresis and burn-in phenomenon), instability of the number of gradation displays occurs, and The advantage of the tone display cannot be fully utilized.

【００２０】上記のヒステリシス及び焼き付きの原因の
一つに、強誘電性液晶の特性である自発分極のスイッチ
ング時に発生する液晶−配向膜の界面の配向膜中の分極
（特に電子分極）にあることが判明した。以下に、その
現象を詳しく説明する。One of the causes of the above-mentioned hysteresis and image sticking is that polarization (especially electronic polarization) in the alignment film at the liquid crystal-alignment film interface generated at the time of switching of spontaneous polarization which is a characteristic of ferroelectric liquid crystal. There was found. Hereinafter, the phenomenon will be described in detail.

【００２１】ヒステリシスの評価方法としては、印加電
圧を徐々に上げていく透過率カーブと、印加電圧を徐々
に下げていく透過率カーブとを測定し、そのずれの電圧
幅で比較できる。例えば、図２０のＨΔＶに相当する。
通常の画質表示に相当する、ランダムな電圧印加による
透過率の値は、このカーブ間にあり、ヒステリシスの大
きさ（ＨΔＶ）が表示色の不安定さの要因となる。As a method of evaluating the hysteresis, a transmittance curve in which the applied voltage is gradually increased and a transmittance curve in which the applied voltage is gradually decreased are measured, and a comparison can be made based on the voltage width of the deviation. For example, it corresponds to HΔV in FIG.
The value of the transmittance by random voltage application corresponding to the normal image quality display is between the curves, and the magnitude of the hysteresis (HΔV) causes the instability of the display color.

【００２２】従って、この電圧幅をゼロ（ＨΔＶ＝０）
にすることによって、前フレームの印加電圧による影響
をなくすこと、即ち、印加電圧値によって透過率を１値
に選択できるようになる。Therefore, this voltage width is set to zero (HΔV = 0)
By doing so, the effect of the applied voltage of the previous frame can be eliminated, that is, the transmittance can be selected to one value by the applied voltage value.

【００２３】通常の強誘電性液晶ディスプレイにおける
白黒２値表示の際、黒を表示した次のフレームは、白を
表示する（図２１に示すＶ１）電圧値であっても、実際
には黒が表示されてしまうといったような現象である。
白表示の次フレームはこれとは逆のことが起きる。ディ
スプレイ全体としてみると、前フレームの画像がいびつ
に、そのまま残像となっているように見える。At the time of black-and-white binary display in a normal ferroelectric liquid crystal display, the next frame displaying black, even if it has a voltage value for displaying white (V1 shown in FIG. 21), is actually black. This is a phenomenon such as being displayed.
The opposite happens for the next frame in white. When viewed as a whole display, the image of the previous frame is distorted and appears as an afterimage.

【００２４】アナログ階調表示が可能な超微粒子含有型
の強誘電性液晶ディスプレイの場合は、この現像はさら
に顕著である。即ち、グレーを表示している際にもこの
焼き付きが起きることから、図２２に示すように、上記
のＨΔＶのようなカーブのずれ幅を持つだけでなく、カ
ーブの形状（ガンマ）も変形してしまうことになる。例
えば、図２２において、印加電圧Ｖ２によってディスプ
レイとして濃い色の絵柄の中に薄い色の絵柄を表示しよ
うとしているにも拘らず、逆転した色の絵柄になること
がありえてくる。また、動画表示において不自然さが生
じる。なお、焼き付きの評価方法としては、上記と同様
の測定を行い、図２１のＹΔＶの値を用いて便宜的に比
較することができる。In the case of an ultrafine particle-containing ferroelectric liquid crystal display capable of analog gradation display, this development is even more remarkable. That is, since this burn-in occurs even when gray is displayed, as shown in FIG. 22, not only does the curve have a deviation width such as HΔV, but also the curve shape (gamma) is deformed. Would be. For example, in FIG. 22, although a light color pattern is to be displayed in a dark color pattern as a display by the applied voltage V2, the color pattern may be reversed. In addition, unnaturalness occurs in moving image display. In addition, as a method of evaluating burn-in, the same measurement as described above is performed, and a comparison can be conveniently made using the value of YΔV in FIG.

【００２５】これらのＨΔＶやＹΔＶをゼロにすること
により、通常の強誘電性液晶ディスプレイにおいては、
単独マトリックスのカラムから入力するデータ電圧値Ｖ
３の低減化とスムーズな動画が得られ、超微粒子含有型
においては完全なアナログ階調を完成させることができ
るのである。By setting these HΔV and YΔV to zero, in a normal ferroelectric liquid crystal display,
Data voltage value V input from a single matrix column
3 and a smooth moving image can be obtained, and a complete analog gradation can be completed in the ultrafine particle containing type.

【００２６】[0026]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶素子に
おいて、上記した如きヒステリシス及び焼き付きを軽減
し、画質の向上とスムーズな動画表示を実現することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the above-mentioned hysteresis and image sticking in a liquid crystal element, to improve the image quality and to realize a smooth moving image display.

【００２７】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明者は、液晶素子に
おいて、上記した如きヒステリシス及び焼き付きの原因
が液晶駆動時に発生する液晶−配向膜の界面の配向膜中
の電子分極にあり、これを緩和すれば画質の向上とスム
ーズな動画表示を実現できることを突き止め、本発明に
到達した。The present inventors have found that in the liquid crystal device, the cause of the above-mentioned hysteresis and image sticking is electronic polarization in the alignment film at the interface between the liquid crystal and the alignment film which occurs during driving of the liquid crystal. The present inventors have found that the image quality can be improved and smooth moving image display can be realized by relaxing the mode, and the present invention has been achieved.

【００２８】即ち、本発明は、液晶配向膜を有する基体
の複数個が前記液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互
いに対向し、前記間隙内に液晶が配されている液晶素子
において、前記液晶配向膜が、前記液晶との界面での分
極を緩和する性質のある配向膜、特に導電性の高い配向
膜からなっていることを特徴とする液晶素子に係るもの
である。That is, the present invention provides a liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is disposed in the gap. The present invention relates to a liquid crystal element, wherein the liquid crystal alignment film is formed of an alignment film having a property of relaxing polarization at an interface with the liquid crystal, particularly an alignment film having high conductivity.

【００２９】この液晶素子によれば、ヒステリシス及び
焼き付きの最大の原因と思われる、液晶駆動時に発生す
る液晶−配向膜の界面の配向膜中の電子分極等の分極を
緩和でき、上述したヒステリシス（ＨΔＶ）等を少なく
することができるため、液晶材料等に依らずに、画質の
向上とスムーズな動画表示を実現することができる。According to this liquid crystal element, polarization such as electronic polarization in the alignment film at the interface between the liquid crystal and the alignment film, which is considered to be the largest cause of hysteresis and image sticking, can be relaxed. HΔV) can be reduced, so that the image quality can be improved and a smooth moving image can be displayed regardless of the liquid crystal material or the like.

【００３０】上記の液晶配向膜が、Ｓｉ_2p軌道の結合エ
ネルギーが１０３．３ｅＶ以下のＳｉＯ_X 斜方蒸着膜
（但し、ｘは２未満の正数）からなっていることが望ま
しい。こうしたＳｉＯ_X はＳｉＯ₂ よりも活性であって
導電性を示すようになるため、上記の液晶−配向膜の界
面の配向膜中の電荷がＳｉＯ_X を通して効果的に放出さ
れ、分極現象を減少させることができるからである。It is desirable that the above-mentioned liquid crystal alignment film is made of a SiO _x obliquely deposited film having a binding energy of Si _2p orbitals of 103.3 eV or less (where x is a positive number less than 2). Since such SiO _X is more active than SiO ₂ and exhibits conductivity, charges in the alignment film at the interface between the liquid crystal and the alignment film are effectively released through SiO _X to reduce the polarization phenomenon. Because you can do it.

【００３１】また、本発明は、液晶配向膜を有する基体
の複数個が前記液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互
いに対向し、前記間隙内に液晶が配されている液晶素子
において、前記液晶配向膜と前記液晶との界面の配向膜
中の分極を緩和する性質のある導電性の高い又は低分極
の薄膜が前記液晶配向膜に積層されていることを特徴と
する液晶素子も提供するものである。The present invention also relates to a liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is disposed in the gap. There is also provided a liquid crystal element characterized in that a thin film of high conductivity or low polarization having a property of relaxing polarization in an alignment film at an interface between the liquid crystal alignment film and the liquid crystal is laminated on the liquid crystal alignment film. Is what you do.

【００３２】この液晶素子では、液晶配向膜上に、液晶
との界面の配向膜中の分極を緩和する導電性の高い薄膜
が積層されているので、上記したと同様に、上記配向膜
界面の電子分極等の分極を緩和でき、液晶材料等に依ら
ずに、画質の向上とスムーズな動画表示を実現すること
ができる。また、低分極の高分子薄膜を積層した際に
は、最初から焼き付きの現象を小さくすることができ
る。低分極の高分子薄膜は、例えば、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルアセテート、ポリアクリロニトリル、
ポリエチレン、ポリイソプレンなどで形成できる。In this liquid crystal device, a thin film having high conductivity for relaxing the polarization in the alignment film at the interface with the liquid crystal is laminated on the liquid crystal alignment film. Polarization such as electronic polarization can be alleviated, and image quality can be improved and smooth moving images can be displayed regardless of the liquid crystal material or the like. Further, when a low-polarization polymer thin film is laminated, the phenomenon of image sticking can be reduced from the beginning. Low-polarized polymer thin film, for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile,
It can be formed of polyethylene, polyisoprene, or the like.

【００３３】この場合、導電性の高い薄膜が、電導度
（電気伝導率）２．０Ｓ／ｃｍ以下の有機又は無機の薄
膜であること、或いは、導電性の高い薄膜が、電導度
１．２×１０^-8Ｓ／ｃｍ以上の有機又は無機の薄膜であ
ることが望ましい。In this case, the thin film having high conductivity is an organic or inorganic thin film having an electric conductivity (electric conductivity) of 2.0 S / cm or less, or the thin film having high electric conductivity has an electric conductivity of 1.2 S / cm. It is desirable to be an organic or inorganic thin film of at least 10 ^-8 S / cm.

【００３４】本発明は更に、液晶配向膜を有する基体の
複数個が前記液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互い
に対向し、前記間隙内に液晶が配されている液晶素子に
おいて、電導度１．２×１０^-8Ｓ／ｃｍ以上の有機錯体
が前記液晶配向膜に積層されていることを特徴とする液
晶素子も提供するものである。The present invention further provides a liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film are opposed to each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is arranged in the gap. A liquid crystal element characterized in that an organic complex having a degree of 1.2 × 10 ⁻⁸ S / cm or more is laminated on the liquid crystal alignment film.

【００３５】この液晶素子では、液晶配向膜上に電導度
１．２×１０^-8Ｓ／ｃｍ以上の有機錯体が積層されてい
るので、上記したと同様に、上記界面での電子分極等の
分極を緩和でき、液晶材料等に依らずに、画質の向上と
スムーズな動画表示を実現することができる。In this liquid crystal element, an organic complex having a conductivity of 1.2 × 10 ⁻⁸ S / cm or more is laminated on the liquid crystal alignment film. The polarization can be alleviated, and the image quality can be improved and a smooth moving image can be displayed regardless of the liquid crystal material or the like.

【００３６】こうした有機錯体としては、テトラチアフ
ルバレン、ジメチルテトラチアフルバレン、テトラメチ
ルテトラチアフルバレン、ヘキサメチレンテトラチアフ
ルバレン、テトラセレンフルバレン、テトラチオテトラ
セン、キノリン等と、テトラシアノキノジメタン、テト
ラフルオロテトラシアノキノジメタン、メチルテトラシ
アノキノジメタン、ジメチルテトラシアノキノジメタ
ン、ジエチルテトラシアノキノジメタン、クロロテトラ
シアノキノジメタン、ブロモテトラシアノキノジメタン
等との錯化合物が挙げられる。Examples of such organic complexes include tetrathiafulvalene, dimethyltetrathiafulvalene, tetramethyltetrathiafulvalene, hexamethylenetetrathiafulvalene, tetraselenfulvalene, tetrathiotetracene, quinoline and the like, tetracyanoquinodimethane, Complex compounds with fluorotetracyanoquinodimethane, methyltetracyanoquinodimethane, dimethyltetracyanoquinodimethane, diethyltetracyanoquinodimethane, chlorotetracyanoquinodimethane, bromotetracyanoquinodimethane and the like can be mentioned.

【００３７】このように、本発明の液晶素子によれば、
液晶−配向膜の界面の分極で生じるヒステリシスをなく
すことができ、通常の強誘電性液晶ディスプレイにおい
ては、単純マトリクスのカラム電極から入力するデータ
電圧値の低減化とスムーズな動画が得られることにな
る。そして、上述した先願発明のような超微粒子含有型
の素子においては、完全なアナログ階調を実現すること
ができるのである。As described above, according to the liquid crystal device of the present invention,
Hysteresis caused by polarization of the liquid crystal-alignment film interface can be eliminated, and in a normal ferroelectric liquid crystal display, the reduction of the data voltage value input from the column electrodes of a simple matrix and the smooth moving image can be obtained. Become. In the ultrafine particle-containing element as in the above-mentioned prior invention, a complete analog gradation can be realized.

【００３８】また、階調性の点では、上述した先願発明
と同様に、強誘電性液晶をスイッチングするためのしき
い値電圧の異なる領域が微細に分布しているのが望まし
い。このようなしきい値電圧の異なる微細領域を形成す
るために、微粒子が強誘電性液晶に添加されるのがよ
い。In terms of gradation, it is desirable that regions having different threshold voltages for switching the ferroelectric liquid crystal are finely distributed, as in the above-mentioned prior application. In order to form such fine regions having different threshold voltages, fine particles are preferably added to the ferroelectric liquid crystal.

【００３９】ここで、上記の「しきい値電圧の異なる領
域が微細に分布している」とは、反転ドメイン（例えば
白の中に黒のドメイン又はその反対）による透過率が２
５％であるときに１μｍφ以上の大きさのドメイン（マ
イクロドメイン）が１ｍｍ²の視野の中に３００個以上
（好ましくは６００個以上）存在し、かつ、そのドメイ
ン内でのしきい値電圧幅が透過率１０〜９０％の範囲で
１Ｖ以上、好ましくは２Ｖ以上であることを意味する。Here, the above-mentioned "regions having different threshold voltages are finely distributed" means that the transmittance due to the inversion domain (for example, the black domain in white or the opposite) is 2 or more.
When it is 5%, there are 300 or more (preferably 600 or more) domains (microdomains) having a size of 1 μmφ or more in a 1 mm ² field, and the threshold voltage width within the domain. Means 1 V or more, preferably 2 V or more in a transmittance range of 10 to 90%.

【００４０】従って、図１９に例示したように、この液
晶素子では、印加電圧によって透過率が図１８のように
急峻に変化するのではなく、比較的緩やかな変化を示す
ものである。これは、上記したように、特に、一つの画
素内において、しきい値電圧（Ｖ_th）の異なる微細な領
域（マイクロドメイン）の発現により、印加電圧の大き
さに応じてマイクロドメインの透過率が変化するためで
ある。そして、一つのドメイン内では、液晶分子が双安
定であるとメモリ機能を有し、しきい値電圧の異なるμ
ｍオーダのドメインから一画素が形成されることから、
連続階調表示が可能となる。Therefore, as illustrated in FIG. 19, in this liquid crystal element, the transmittance does not change sharply as shown in FIG. 18 but changes relatively slowly according to the applied voltage. This is because, as described above, in particular, in one pixel, micro-domains having different threshold voltages (V _th ) are developed, and the transmittance of the micro-domains is changed according to the magnitude of the applied voltage. Is changed. Then, within one domain, the liquid crystal molecules have a memory function when they are bistable, and have different threshold voltages.
Since one pixel is formed from an m-order domain,
Continuous tone display becomes possible.

【００４１】図１９では、透過率が変化するしきい値電
圧のうち、透過率１０％のときをＶ_th1 、透過率９０％
のときをＶ_th2 とした場合、しきい値電圧の変化幅（△
Ｖ_th＝Ｖ_th2 −Ｖ_th1)が１Ｖ以上である。In FIG. 19, of the threshold voltages at which the transmittance changes, V _th1 and transmittance 90% when the transmittance is 10%.
In the case where V _th2 is the time of (3), the variation width of the threshold voltage (△
(V _th = V _th2 −V _th1 ) is 1 V or more.

【００４２】マイクロドメインについては、図６（Ａ）
に示すように、透過率２５％のときに、１μｍφ以上の
大きさのドメインＭＤが３００個／ｍｍ² 以上の割合で
存在するものである。こうしたマイクロドメインによる
微細な光透過部分によって、全体として中間調の画面
（透過率）を実現できるが、このようなマイクロドメイ
ンによる構造は、いわば星空の如き様相を呈するので、
以下に「スターライトテクスチャ」と称することとす
る。As for the micro domain, FIG.
As shown in the figure, when the transmittance is 25%, domains MD having a size of 1 μmφ or more are present at a rate of 300 / mm ² or more. Such a fine light-transmitting portion of the microdomain can realize a halftone screen (transmittance) as a whole, but since the structure of such a microdomain has a so-called starry sky,
Hereinafter, it is referred to as “starlight texture”.

【００４３】このスターライトテクスチャによれば、印
加電圧の大小に応じてマイクロドメインによる光透過部
分ＭＤが図６（Ａ）に一点鎖線で示す如くに拡大したり
（透過率上昇）、或いは縮小させる（透過率減少）こと
ができ、印加電圧によって任意に透過率を変化させるこ
とができる。これに反し、図１５及び図１６の素子で
は、図６（Ｂ）に示すように、しきい値電圧幅が極めて
小さいために、印加電圧による光透過部分Ｄが急激に増
加したり、或いは消失してしまうだけであり、階調表示
が困難である。According to the starlight texture, the light transmitting portion MD of the micro domain is enlarged (increased in transmittance) or reduced as shown by a dashed line in FIG. 6A according to the magnitude of the applied voltage. (Decrease in transmittance), and the transmittance can be arbitrarily changed by the applied voltage. On the other hand, in the devices of FIGS. 15 and 16, as shown in FIG. 6B, the threshold voltage width is extremely small, so that the light transmitting portion D due to the applied voltage sharply increases or disappears. And gray scale display is difficult.

【００４４】この液晶素子の製造方法において、上記の
マイクロドメインを形成する手段として、液晶セルにお
いて液晶５中に微粒子（又は、超微粒子）を分散させる
ことができる。In this method of manufacturing a liquid crystal element, fine particles (or ultrafine particles) can be dispersed in the liquid crystal 5 in a liquid crystal cell as a means for forming the above microdomain.

【００４５】ここで、超微粒子によるしきい値電圧の変
化を図７について原理的に説明する。超微粒子１０の粒
径をｄ₂ 、誘電率をε₂ 、超微粒子１０を除く液晶５の
厚みをｄ₁ 、誘電率をε₁ としたとき、超微粒子にかか
る電界Ｅeff は、次式（１）で表される。 Ｅeff ＝（ε₂ ／（ε₁ ｄ₂ ＋ε₂ ｄ₁ ））×Ｖgap ・・・・・（１）Here, the change in threshold voltage due to the ultrafine particles will be described in principle with reference to FIG. When the particle diameter of the ultrafine particles 10 is d ₂ , the dielectric constant is ε ₂ , the thickness of the liquid crystal 5 excluding the ultrafine particles 10 is d ₁ , and the dielectric constant is ε ₁ , the electric field Eeff applied to the ultrafine particles is expressed by the following equation (1). ). Eeff = (ε ₂ / (ε ₁ d ₂ + ε ₂ d ₁ )) × Vgap (1)

【００４６】従って、誘電率の値が液晶よりも小さい超
微粒子を添加すると（ε₂ ＜ε₁ ）、液晶層の全厚ｄga
p(＝ｄ₁ ＋ｄ₂)よりも小さな微粒子（ｄ₂ ）を入れるこ
とにより、 Ｅeff ＜Ｅgap となり、液晶には、微粒子を入れない場合（Ｅgap)に比
較して小さな電界Ｅeffが作用する。Therefore, when ultrafine particles having a dielectric constant smaller than that of the liquid crystal are added (ε ₂ <ε ₁ ), the total thickness dga of the liquid crystal layer is increased.
By introducing fine particles (d ₂ ) smaller than p (= d ₁ + d ₂ ), Eeff <Egap, and a small electric field Eeff acts on the liquid crystal as compared with the case where no fine particles are inserted (Egap).

【００４７】その反対に、誘電率の値が液晶より大きな
微粒子を添加することにより（ε₂＞ε₁ ）、 Ｅeff ＞Ｅgap となり、液晶には、微粒子を入れない場合（Ｅgap)に比
較して大きな電界Ｅeffが作用する。On the contrary, by adding fine particles having a dielectric constant larger than that of the liquid crystal (ε ₂ > ε ₁ ), Eeff> Egap, and the liquid crystal is compared with the case where no fine particles are added (Egap). A large electric field Eeff acts.

【００４８】以上をまとめると、次の通りとなる。 ε₁ ＞ε₂ のとき →Ｅeff ＜｛Ｖgap/（ｄ₁+ｄ₂ ）｝
＝Ｖgap/ｄgap ＝Ｅgap ε₁ ＝ε₂ のとき → Ｅeff ＝Ｅgap ε₁ ＜ε₂ のとき → Ｅeff ＞ＥgapThe above is summarized as follows. When ε ₁ > ε ₂ → Eeff <{Vgap / (d ₁ + d ₂ )}
_{= Vgap / dgap = Egap ε 1} = ε 2 when → Eeff = Egap ε ₁ <when ε ₂ → Eeff> Egap

【００４９】いずれにしても、超微粒子の添加によっ
て、液晶自体に加わる実効電界Ｅeffは変化することに
なり、超微粒子が存在する領域とそうでない領域とで液
晶に加わる実効電界が異なることになる。この結果、同
じ電界Ｅgap を作用させても、それら領域間では反転ド
メインが生じる領域と生じない領域が存在し、図６
（Ａ）で示した如きスターライトテクスチャ構造を発現
できるのである。In any case, the addition of the ultrafine particles changes the effective electric field Eeff applied to the liquid crystal itself, and the effective electric field applied to the liquid crystal differs between a region where the ultrafine particles exist and a region where the ultrafine particles do not exist. . As a result, even when the same electric field Egap is applied, a region where an inversion domain occurs and a region where the inversion domain does not exist exist between these regions.
The starlight texture structure as shown in (A) can be expressed.

【００５０】このことから、スターライトテクスチャ構
造は連続階調を実現するのに好適なものとなり、超微粒
子の添加下で印加電圧（大きさ、パルス幅等）を制御す
る（即ち、２種類以上の電圧を印加すること）によって
多様な透過率（即ち、２種類以上の階調レベル）を得る
ことができる。これに反し、単に微粒子を存在させるだ
けでは、図６（Ｂ）の如きものしか得られず、特に微小
な（２μｍ程度の）ギャップ中に０．３〜２μｍの微粒
子を存在させても目的とする表示性能が得られないこと
が明らかであり、また、微小なギャップでなくても微粒
子部分による色ムラが生じてしまう。スターライトテク
スチャ構造においては、このような現象を生じることな
く、目的とする性能が得られる。From this, the starlight texture structure is suitable for realizing continuous gradation, and the applied voltage (magnitude, pulse width, etc.) is controlled with the addition of ultrafine particles (that is, two or more types). , A variety of transmittances (that is, two or more types of gradation levels) can be obtained. On the other hand, only the presence of fine particles gives only the one shown in FIG. 6 (B). In particular, even if fine particles of 0.3 to 2 μm are present in a very small (about 2 μm) gap, the purpose can be improved. It is apparent that the display performance cannot be obtained, and even if the gap is not very small, color unevenness occurs due to the fine particle portion. In the starlight texture structure, the desired performance can be obtained without such a phenomenon.

【００５１】本発明の液晶素子において、液晶に添加す
る微粒子としては、図１５及び図１６に示した対向する
透明電極層２ａ、２ｂの間に存在する液晶５に印加され
る実効電界強度に分布を持たせることができるような微
粒子であればよく、例えば誘電率の異なる複数の材質の
微粒子を混合して使用することができる。このように誘
電率の異なる微粒子を存在させることにより、各画素内
に誘電率の分布が形成される。In the liquid crystal device of the present invention, the fine particles to be added to the liquid crystal are distributed in the effective electric field intensity applied to the liquid crystal 5 existing between the opposed transparent electrode layers 2a and 2b shown in FIGS. Any fine particles can be used as long as the particles can have the following. For example, fine particles of a plurality of materials having different dielectric constants can be mixed and used. The presence of the fine particles having different dielectric constants as described above forms a distribution of the dielectric constant in each pixel.

【００５２】この結果、上記したように、画素の透明電
極層２ａ、２ｂ間に均一に外部電界を印加した場合で
も、その画素内の液晶に印加される実効電界強度には分
布ができ、液晶（特に強誘電性液晶）の双安定状態間を
スイッチングするためのしきい値電圧の分布幅を広げる
ことができ、一画素内でアナログ階調表示が可能とな
る。As a result, as described above, even when an external electric field is applied uniformly between the transparent electrode layers 2a and 2b of a pixel, the effective electric field applied to the liquid crystal in the pixel has a distribution, and The distribution width of the threshold voltage for switching between bistable states (especially ferroelectric liquid crystal) can be widened, and analog gray scale display can be performed within one pixel.

【００５３】また、使用する微粒子として、誘電率が同
じものを使用する場合には、大きさに分布をもたせれば
よい。このように、誘電率は異ならないが大きさが異な
る微粒子を存在させることにより液晶層の厚みに分布が
できる。その結果、一画素の透明電極層２ａ、２ｂ間に
均一に外部電界を印加した場合でも、その画素内の液晶
に印加される実効電界強度には分布ができ、一画素内で
アナログ階調表示が可能となる。微粒子の大きさの分布
について、その分布の広がりはある程度大きい方が、優
れたアナログ階調表示ができるので好ましい。When fine particles having the same dielectric constant are used as the fine particles to be used, the fine particles may have a distribution in size. As described above, the presence of fine particles having different dielectric constants but different sizes allows distribution of the thickness of the liquid crystal layer. As a result, even when an external electric field is applied uniformly between the transparent electrode layers 2a and 2b of one pixel, the effective electric field intensity applied to the liquid crystal in that pixel is distributed, and analog gradation display is performed in one pixel. Becomes possible. Regarding the distribution of the size of the fine particles, it is preferable that the spread of the distribution be large to some extent because excellent analog gradation display can be performed.

【００５４】本発明の液晶素子では、液晶に添加する微
粒子はｐＨ＝２．０以上の表面を有することが望ましい
が、これは、ｐＨ＝２．０未満では酸性が強すぎ、プロ
トンにより液晶が劣化し易いからである。In the liquid crystal device of the present invention, it is desirable that the fine particles added to the liquid crystal have a surface of pH = 2.0 or more. This is because it is easily deteriorated.

【００５５】また、この微粒子の量は、特に限定はな
く、所望のアナログ階調性等を考慮して適宜に決定する
ことができるが、５０重量％以下、０．０００１重量％
以上の割合で液晶に添加されているのが望ましい。添加
量があまり多いと、凝集してスターライトテクスチャ構
造が発現し難く、また液晶の注入が困難となり易い。The amount of the fine particles is not particularly limited and can be appropriately determined in consideration of desired analog gradation, etc., but is not more than 50% by weight and 0.0001% by weight.
It is desirable that the above ratio be added to the liquid crystal. If the added amount is too large, it is difficult to develop a starlite texture structure due to aggregation, and it is difficult to inject liquid crystal.

【００５６】使用可能な微粒子はカーボンブラック及び
／又は酸化チタンからなっていてよく、またカーボンブ
ラックがファーネス法により作製されたカーボンブラッ
クであり、酸化チタンがアモルファス酸化チタンである
のがよい。ファーネス法により作製された熱分解カーボ
ンブラックは、微粒子の粒度分布が比較的広く、またア
モルファス酸化チタンは、表面性が良く、耐久性にも優
れている。The fine particles that can be used may be composed of carbon black and / or titanium oxide. The carbon black is preferably carbon black produced by a furnace method, and the titanium oxide is preferably amorphous titanium oxide. Pyrolytic carbon black produced by the furnace method has a relatively wide particle size distribution of fine particles, and amorphous titanium oxide has good surface properties and excellent durability.

【００５７】使用可能な微粒子は、凝集していない一次
微粒子の状態で、液晶セルギャップの半分以下の大きさ
（０．４μｍ以下、特に０．１μｍ以下）が好ましく、
形状としては、コントロールの容易性から球形が好まし
い。また、その粒度分布によって階調表示特性をコント
ロールできるが、粒度分布の標準偏差が９．０ｎｍ以上
であることが透過率の変化（トランスミタンス）を緩や
かにできる点で望ましい。微粒子の比重が液晶の０．１
〜１０倍であることが、液晶中に分散させた際の沈降防
止の点で望ましく、また、微粒子が良分散性を示すよう
にシランカップリング剤等で表面処理されているのがよ
い。The usable fine particles, in the form of unagglomerated primary fine particles, preferably have a size of not more than half (0.4 μm or less, particularly 0.1 μm or less) of the liquid crystal cell gap.
The shape is preferably spherical for ease of control. Although the gradation display characteristics can be controlled by the particle size distribution, it is desirable that the standard deviation of the particle size distribution be 9.0 nm or more in that the change in transmittance (transmittance) can be moderated. The specific gravity of the fine particles is 0.1
It is preferably from 10 to 10 times from the viewpoint of preventing sedimentation when dispersed in the liquid crystal, and it is preferable that the fine particles are surface-treated with a silane coupling agent or the like so as to exhibit good dispersibility.

【００５８】上述のように、微粒子のサイズは極めて小
さいので、この微粒子を超微粒子と称してもよい。As described above, since the size of the fine particles is extremely small, the fine particles may be referred to as ultrafine particles.

【００５９】本発明において、微粒子は対向する電極間
の液晶中に存在させることが望ましいが、これに加え
て、液晶配向膜中又は液晶配向膜上に存在させてもよ
い。微粒子を対応する電極間に存在させること以外の構
成は、図１５及び図１６の液晶表示素子（特に強誘電性
液晶表示素子）と同様にすることができる。In the present invention, the fine particles are desirably present in the liquid crystal between the opposing electrodes. In addition, the fine particles may be present in the liquid crystal alignment film or on the liquid crystal alignment film. The configuration other than the presence of the fine particles between the corresponding electrodes can be the same as that of the liquid crystal display device of FIG. 15 and FIG. 16 (particularly, the ferroelectric liquid crystal display device).

【００６０】例えば、基板としては透明ガラス板を、電
極層としてはＩＴＯ（Indium tin oxide）等を、液晶配
向膜としてはラビング処理されたポリイミド膜やＳｉＯ
斜方蒸着膜を使用することができる。また、駆動方式は
本発明に基づいて行うが、既述したものと同様に、上記
したマイクロドメインのスターライトテクスチャでのグ
レーレベルは、データパルスの電圧を変化させて得るた
め、常に１フレーム全体にデータパルスは印加されてい
る状態とする。For example, a transparent glass plate is used as a substrate, ITO (indium tin oxide) is used as an electrode layer, and a rubbed polyimide film or SiO 2 is used as a liquid crystal alignment film.
An obliquely deposited film can be used. Although the driving method is performed based on the present invention, the gray level in the above-mentioned micro domain starlight texture is obtained by changing the voltage of the data pulse. Is in a state where a data pulse is applied.

【００６１】また、液晶の層傾斜角に分布を持たせるこ
とによっても、階調を得ることができる。つまり、上記
した超微粒子の存在自体によって、その特質に関わるこ
となく、図８にδで表される液晶の層傾斜角に分布がで
きること、即ち、実効自発分極Ｐｓ_eff （強誘電性液晶
のしきい値を決定する特性値）に分布ができることによ
り、様々なしきい値をもつドメインが１画素内に多数存
在することになる。ドメインの大きさについては、ナノ
メーターオーダーの超微粒子では粒子が小さく、その付
近で層の連続性が断ち切れ、ドメインの拡張を止める効
果（ピニング効果）があることが判明している。サブミ
クロンオーダーの大きな微粒子では、このピニング効果
はほとんど見られず、見られた場合においても、大きな
欠陥となり、透過率に大きな悪影響を及ぼす。The gradation can also be obtained by giving a distribution to the tilt angle of the liquid crystal layer. In other words, the existence of the above-mentioned ultrafine particles allows the distribution of the layer tilt angle of the liquid crystal represented by δ in FIG. 8 to be formed without being related to the characteristics thereof, that is, the effective spontaneous polarization Ps _eff (the ferroelectric liquid crystal The distribution of the characteristic values that determine the threshold values) results in a large number of domains having various threshold values within one pixel. Regarding the size of the domain, it has been found that ultrafine particles of the order of nanometers have a small particle size, break the continuity of the layer in the vicinity thereof, and have an effect of stopping domain expansion (pinning effect). In the case of large fine particles on the order of submicrons, this pinning effect is hardly observed, and even if it is observed, it becomes a large defect and has a large adverse effect on transmittance.

【００６２】なお、本発明に使用可能な強誘電性液晶
は、実際には、カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ^* ）液
晶と非カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ）液晶とを混合
したものであるのがよいが、これらの液晶はそれぞれ一
種のみから成るものであってもよいし、複数種を混合し
たものであってもよい。The ferroelectric liquid crystal usable in the present invention is actually a mixture of a chiral smectic C (SmC ^* ) liquid crystal and a non-chiral smectic C (SmC) liquid crystal. Each of these liquid crystals may be composed of only one kind, or may be a mixture of plural kinds.

【００６３】ここで、カイラルスメクチックＣ（ＳｍＣ
^* ）液晶（強誘電性液晶）としては、公知のピリミジン
系、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系等（但し、
これらの強誘電性液晶は温度の変化によりカイラルネマ
チック相、スメクチック相等を示すことがある。）のカ
イラルスメクチックＣ液晶（強誘電性液晶）である。Here, chiral smectic C (SmC
^* ) As the liquid crystal (ferroelectric liquid crystal), known pyrimidine-based, biphenyl-based, phenylbenzoate-based, etc. (however,
These ferroelectric liquid crystals may show a chiral nematic phase, a smectic phase or the like depending on a change in temperature. ) Is a chiral smectic C liquid crystal (ferroelectric liquid crystal).

【００６４】また、使用可能な非カイラル液晶として
は、非カイラルネマチックＣ（ＳｍＣ）液晶であるメル
ク社製のＺＬＩ−２００８−０００（融点−６℃、ネマ
チック相の温度範囲−２０〜６４℃）が挙げられる。こ
の液晶以外にも、公知の非カイラルスメクチック液晶を
使用できる。例えば、ビフェニル系、ターフェニル系、
３環シクロヘキシル系、シクロヘキシルフェニル系、ビ
フェニルシクロヘキサン系、シクロヘキシルエタン系、
エステル系、ピリミジン系、ピリダジン系、エタン系、
ジオキサン系等である。Examples of usable non-chiral liquid crystals include non-chiral nematic C (SmC) liquid crystal ZLI-2008-000 manufactured by Merck (melting point -6 ° C., nematic phase temperature range -20 to 64 ° C.). Is mentioned. In addition to this liquid crystal, a known non-chiral smectic liquid crystal can be used. For example, biphenyl type, terphenyl type,
Tricyclic cyclohexyl, cyclohexylphenyl, biphenylcyclohexane, cyclohexylethane,
Ester, pyrimidine, pyridazine, ethane,
Dioxane type and the like.

【００６５】[0065]

【実施例】以下、本発明を実施例について更に詳細に説
明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

【００６６】実施例１ スパッタ法により４０ｎｍ厚の透明ＩＴＯ膜（面抵抗１
００Ω／ｃｍ² ）を設けたガラス基板上に、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、液晶配向膜として図
５に示すようにＳｉＯ_X ピラー２０からなる５０ｎｍ厚
のＳｉＯ_X 斜方蒸着膜３を基板温度１００℃で真空蒸着
した。この際、基板法線が蒸着源の垂直線となす角が８
５°となるよう蒸着を行った。蒸着後、良配向性を得る
ために、大気中で２００℃で１時間焼成を行った。 Example 1 A 40 nm thick transparent ITO film (with a sheet resistance of 1
By heating (resistance heating) a tantalum boat (manufactured by Nippon Bax Metal Co., Ltd.) containing SiO powder (purity 99.99%, manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) on a glass substrate provided with (00 Ω / cm ² ). Then, as shown in FIG. 5, a 50 nm thick SiO _x oblique deposition film 3 composed of SiO _x pillars 20 was vacuum deposited at a substrate temperature of 100 ° C. as a liquid crystal alignment film. At this time, the angle between the substrate normal and the vertical line of the evaporation source is 8
Deposition was performed at 5 °. After vapor deposition, firing was performed at 200 ° C. for 1 hour in the air in order to obtain good orientation.

【００６７】そして、液晶−配向膜の界面での導電性と
電子分極の緩和との関係を知るために、上記の焼成の温
度はＳｉＯ_X のｘの値を変えて、導電性を変化させた。
焼成温度とＳｉ_2p軌道の結合エネルギーとの関係を図１
に示す。To determine the relationship between the conductivity at the liquid crystal-alignment film interface and the relaxation of the electron polarization, the firing temperature was changed by changing the value of x in SiO _X to change the conductivity. .
Fig. 1 shows the relationship between the firing temperature and the binding energy of the Si _2p orbit.
Shown in

【００６８】このように処理した２枚のガラス基板を、
１．６μｍ径のスペーサ（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斜方蒸着膜
の蒸着方向が互いに反平行になるように組み、空の液晶
セルを組み立てた。このセルギャップに、酸化チタン
（ＩＴ−Ｓ：出光興産株式会社製）を２重量％の割合で
均一に分散した強誘電性液晶（ＹＳ−Ｃ１５２：チッソ
株式会社製）を注入して、図１５及び図１６の液晶素子
と同様の液晶表示素子（液晶パネル）を得た。この素子
は、既述した先願発明と同様に構成されているので、上
記以外の説明は省略する。The two glass substrates thus treated are
The deposition directions of the obliquely deposited SiO film are antiparallel to each other using a 1.6 μm-diameter spacer (warping sphere: manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and an ultraviolet curable adhesive (Photorec: manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.). And assembled an empty liquid crystal cell. Into the cell gap, a ferroelectric liquid crystal (YS-C152: manufactured by Chisso Corporation) in which titanium oxide (IT-S: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) was uniformly dispersed at a ratio of 2% by weight was injected. A liquid crystal display device (liquid crystal panel) similar to the liquid crystal device of FIG. 16 was obtained. Since this device is configured in the same manner as the above-described prior invention, description other than the above is omitted.

【００６９】この液晶表示素子について、印加電圧と透
過率との関係を調べた。直交ニコル下で、図２に示すよ
うな駆動波形を液晶表示素子に印加して、光透過強度を
モニタした。The relationship between the applied voltage and the transmittance of this liquid crystal display device was examined. Under orthogonal Nicols, a drive waveform as shown in FIG. 2 was applied to the liquid crystal display element, and the light transmission intensity was monitored.

【００７０】こうして得られた印加電圧−透過率のカー
ブから、図２０に示した如きＨΔＶとＳｉ_2p軌道の結合
エネルギーとの関係を図３に、図２１に示した如きＹΔ
ＶとＳｉ_2p軌道の結合エネルギーとの関係を図４に示
す。From the thus-obtained applied voltage-transmittance curves, the relationship between HΔV and the binding energy of the Si _2p orbital as shown in FIG. 20 is shown in FIG. 3, and YΔ as shown in FIG.
FIG. 4 shows the relationship between V and the binding energy of the Si _2p orbital.

【００７１】これらの結果から、上記結合エネルギーが
１０３．３ｅＶ以下（特に１０３．２７ｅＶ以下）でＨ
ΔＶ及びＹΔＶともに十分に減少していること、１０
３．３ｅＶ（特に１０３．２７ｅＶ）を超えるとＨΔＶ
及びＹΔＶが急激に上昇することが明らかである。From these results, when the above binding energy is 103.3 eV or less (especially 103.27 eV or less), H
ΔV and YΔV are both sufficiently reduced;
When the voltage exceeds 3.3 eV (especially 103.27 eV), HΔV
And YΔV rises sharply.

【００７２】このように、これらのＨΔＶ、ＹΔＶを小
さくすることにより、通常の強誘電性液晶ディスプレイ
においては、単純マトリクスのカラムから入力するデー
タ電圧値の低減化とスムーズな動画が得られ、本実施例
のような超微粒子（ＴｉＯ₂）含有型においては完全な
アナログ階調を完成させることができる。As described above, by reducing these HΔV and YΔV, in the ordinary ferroelectric liquid crystal display, a reduction in the data voltage value input from the columns of the simple matrix and a smooth moving image can be obtained. In an ultrafine particle (TiO ₂ ) -containing type as in the embodiment, a complete analog gradation can be completed.

【００７３】従って、Ｓｉ_2p軌道の結合エネルギーが１
０３．３ｅＶ以下のＳｉＯ_X 斜方蒸着膜を液晶配向膜に
用いることによって、液晶−配向膜の界面での電子分極
が緩和されることになる。このようなＳｉＯ_X 斜方蒸着
膜は低分極の材質であって、上記結合エネルギーが１０
３．３ｅＶ以下であり、ＳｉＯ₂ （上記結合エネルギー
は１０３．４ｅＶ）に比べて酸素が欠乏した状態のもの
であり、より活性である。そして、ＳｉＯ_X の電気伝導
性は、図１において焼成温度が低くなる程（即ち、酸素
が一層欠乏する程）、高くなる傾向がある。Accordingly, the binding energy of the Si _2p orbit is 1
By using a SiO _x obliquely deposited film of 03.3 eV or less for the liquid crystal alignment film, electron polarization at the interface between the liquid crystal and the alignment film is relaxed. Such SiO _X oblique deposition film is a material of low polarization, the binding energy of 10
It is 3.3 eV or less, which is a state in which oxygen is deficient compared to SiO ₂ (the binding energy is 103.4 eV), and is more active. In addition, the electrical conductivity of SiO _X tends to increase as the firing temperature decreases in FIG. 1 (that is, as oxygen is further depleted).

【００７４】なお、Ｓｉ_2p軌道の結合エネルギーは、電
子分光法の一種であるＥＳＣＡ（ＸＰＳ）によって求め
ることができる。Note that the binding energy of the Si _2p orbital can be determined by ESCA (XPS), which is a type of electron spectroscopy.

【００７５】実施例２ 実施例１と同様の方法で作製した液晶パネルにおいて、
図１０に示すように、ＳｉＯ斜方蒸着膜の配向膜３上に
ＳｉＯ斜方蒸着膜よりも低分極と考えられる電気伝導率
２．０Ｓ／ｃｍ以下、１．２×１０^-8Ｓ／ｃｍ以上の高
分子膜２１を下記の要領で成膜し、ＳｉＯ斜方蒸着膜３
上に積層した。 Example 2 In a liquid crystal panel manufactured in the same manner as in Example 1,
As shown in FIG. 10, the electric conductivity of 2.0 S / cm or less and 1.2 × 10 ⁻⁸ S / cm, which are considered to have lower polarization than the SiO oblique deposition film, are formed on the alignment film 3 of the SiO oblique deposition film. The above polymer film 21 is formed in the following manner, and the SiO oblique deposition film 3 is formed.
Laminated on top.

【００７６】使用した高分子化合物は、ポリビニルアル
コール（分子数１３，０００）であった。ポリビニルア
ルコールは、液晶の種類に依ることなしに良配向を得る
ことができるラビング配向膜用の有機膜である。このよ
うなポリビニルアルコールのラビング膜を配向膜に用い
ると、ヒステリシスがほとんどないという報告もある
が、ラビングによる表面形状が不安定であって配向性が
一定しない等、安定性の問題から、実用材料としては使
うことはできない。The polymer compound used was polyvinyl alcohol (molecular number: 13,000). Polyvinyl alcohol is an organic film for a rubbing alignment film that can obtain good alignment without depending on the type of liquid crystal. It has been reported that when such a rubbing film of polyvinyl alcohol is used for the alignment film, there is almost no hysteresis.However, due to stability problems such as unstable surface shape due to rubbing and inconsistent orientation, practical materials are not used. Can not be used as.

【００７７】そこで、ヒステリシスがないことから配向
膜の分極が小さいと予想し、ポリビニルアルコールを３
種の濃度で水を溶媒として希釈し、スピンナーを用いて
ＳｉＯ斜方蒸着膜上に積層した。スピンコート条件は、
回転数５００ｒｐｍ（時間４秒後）、回転数３５００ｒ
ｐｍ（時間 １０秒）とした。こうした有機膜をスピン
コート後、クリーンオーブン中で、１１０℃、６０分焼
成し、製膜した。Therefore, it is expected that the polarization of the alignment film is small because there is no hysteresis.
It was diluted with water at a concentration of the seeds as a solvent, and laminated on a SiO oblique deposition film using a spinner. Spin coating conditions
500 rpm (after 4 seconds), 3500 rpm
pm (time: 10 seconds). After spin coating such an organic film, it was baked in a clean oven at 110 ° C. for 60 minutes to form a film.

【００７８】スピンコート時の高分子化合物（ポリビニ
ルアルコール）の溶液濃度と、この高分子化合物膜をＳ
ｉＯ配向膜上に積層した液晶パネルの駆動時のヒステリ
シス（ＨΔＶ）との関係を図９に示す。この結果から、
濃度１重量％のときの積層膜では膜厚が厚くなり、Ｓｉ
Ｏ斜方蒸着膜の表面の平坦化によってその配向規制力を
弱めるため、配向が多少劣化し、ヒステリシスが多少大
きくなった。しかし、濃度０．２重量％の積層膜では、
積層膜なし（図９中の白丸のデータ）の場合と比較し
て、ヒステリシスは７分の１にまで改善できることが分
かる。なお、ヒステリシスを低く抑えるには、溶液濃度
は０．０５〜１．０重量％がよく、０．１〜０．８重量
％が望ましく、０．１５〜０．６重量％、更には０．２
〜０．３重量％が一層望ましい。The solution concentration of the polymer compound (polyvinyl alcohol) at the time of spin coating and the polymer compound film
FIG. 9 shows the relationship with the hysteresis (HΔV) during driving of the liquid crystal panel laminated on the iO alignment film. from this result,
When the concentration is 1% by weight, the thickness of the laminated film becomes large,
Since the orientation regulating force was weakened by flattening the surface of the O obliquely deposited film, the orientation was slightly degraded and the hysteresis was slightly increased. However, with a multilayer film having a concentration of 0.2% by weight,
It can be seen that the hysteresis can be improved to one-seventh as compared with the case without the laminated film (the data indicated by the white circles in FIG. 9). In order to keep the hysteresis low, the solution concentration is preferably 0.05 to 1.0% by weight, preferably 0.1 to 0.8% by weight, more preferably 0.15 to 0.6% by weight, and more preferably 0.1 to 0.6% by weight. 2
~ 0.3% by weight is more desirable.

【００７９】実施例３ 実施例１と同様の方法で作製した液晶パネルにおいて、
図１３（Ａ）に示すように、ＳｉＯ斜方蒸着膜の配向膜
３上にＳｉＯ斜方蒸着膜よりも導電性が高い（電気伝導
率は１．２×１０^-8Ｓ／ｃｍ以上）と考えられる有機錯
体２２を下記の要領で成膜し、ＳｉＯ斜方蒸着膜３上に
積層した。 Example 3 In a liquid crystal panel manufactured in the same manner as in Example 1,
As shown in FIG. 13 (A), it is assumed that the conductivity is higher than that of the SiO obliquely deposited film on the alignment film 3 of the SiO obliquely evaporated film (the electric conductivity is 1.2 × 10 ⁻⁸ S / cm or more). A possible organic complex 22 was formed into a film in the following manner and laminated on the SiO oblique deposition film 3.

【００８０】使用した有機錯体は、図１４に示すテトラ
チアフルバレン（ＴＴＦ）とテトラシアノキノジメタン
（ＴＣＮＱ）とからなる錯体：ＴＴＦ−ＴＣＮＱであ
る。このＴＴＦ−ＴＣＮＱは、単結晶で１×１０² Ｓ／
ｃｍ以上の導電性を有し、ＳｉＯ斜方蒸着配向膜上に積
層することによって、応答速度などの電気光学特性の向
上することが判明している｛E. Matsui et al.“Enhanc
ement of FLC SwitchingProperties Using SiO Alignme
nt Layers Combined with Charge-Transfer Complexes
”, Ferroelectrics, Vol. 149, p97-107 (1993)｝。The organic complex used is a complex consisting of tetrathiafulvalene (TTF) and tetracyanoquinodimethane (TCNQ) shown in FIG. 14: TTF-TCNQ. This TTF-TCNQ is a single crystal of 1 × 10 ² S /
It has been found that the electro-optical properties such as the response speed can be improved by laminating on a SiO obliquely deposited alignment film having a conductivity of at least 10 cm. ｛E. Matsui et al. “Enhanc
ement of FLC SwitchingProperties Using SiO Alignme
nt Layers Combined with Charge-Transfer Complexes
”, Ferroelectrics, Vol. 149, p97-107 (1993)｝.

【００８１】ＴＴＦとＴＣＮＱを同量、アセトニトリル
中で混合し、濾過後、真空オーブンで乾燥させて作製し
たＴＴＦ−ＴＣＮＱを用いた。このＴＴＦ−ＴＣＮＱを
蒸着ボートに入れ、基板法線方向と蒸着源の角度を０
°、距離を３０ｃｍ、基板温度を室温として、以下の数
種の膜厚でそれぞれ積層した。積層後、空気中で１００
℃、３０分、焼成を行った。The same amount of TTF and TCNQ were mixed in acetonitrile, filtered, and dried in a vacuum oven to obtain TTF-TCNQ. This TTF-TCNQ is put into a deposition boat, and the angle between the normal direction of the substrate and the deposition source is set to 0.
°, a distance of 30 cm, and a substrate temperature of room temperature, each of the following several film thicknesses was laminated. After lamination, 100
Firing was performed at 30 ° C. for 30 minutes.

【００８２】こうしてＳｉＯ斜方蒸着膜３上に成膜され
たＴＴＦ−ＴＣＮＱ有機錯体２２は、実際には、図１３
（Ｂ）に拡大図示するように、電極２ａ、２ｂ上に斜方
蒸着されたＳｉＯピラー２０の上面のみならず、その粒
子間に入り込んだ状態で成膜されている。このようにＳ
ｉＯピラー間に入り込むと、錯体２２の導電性によって
そのｂ軸方向（長さ方向）に電荷が流れ、電極２ａ、２
ｂ側へ放出され易くなるため、液晶との界面に生じ得る
電子分極を減少させ若しくはなくすことができる。The TTF-TCNQ organic complex 22 thus formed on the SiO obliquely deposited film 3 actually has the structure shown in FIG.
As shown in the enlarged view in (B), the film is formed not only on the upper surfaces of the SiO pillars 20 obliquely deposited on the electrodes 2a and 2b, but also between the particles. Thus S
When entering between the iO pillars, charges flow in the b-axis direction (length direction) due to the conductivity of the complex 22, and the electrodes 2a, 2a
Since the light is easily released to the b side, electron polarization that may occur at the interface with the liquid crystal can be reduced or eliminated.

【００８３】このようなピラー２０間への有機錯体２２
の付着は、赤外線吸収スペクトルによって示すことがで
きる。The organic complex 22 between such pillars 20
Can be indicated by an infrared absorption spectrum.

【００８４】この有機錯体膜の電導度（電気伝導率）の
測定の結果、図１１に示すように、５ｎｍの膜厚の時、
１．２×１０^-8Ｓ／ｃｍであり、膜厚が厚くなるほど、
導電性は向上することが分かる。ここで「膜厚」とは配
向膜下面（電極面）からの高さを意味する。As a result of measuring the electric conductivity (electric conductivity) of this organic complex film, as shown in FIG.
1.2 × 10 ⁻⁸ S / cm, and as the film thickness increases,
It can be seen that the conductivity is improved. Here, the “film thickness” means the height from the lower surface of the alignment film (electrode surface).

【００８５】また、ＴＴＦ−ＴＣＮＱ錯体の積層によ
り、図１２に示すように、液晶パネルの駆動時のヒステ
リシスの値は非常に向上し、特に５〜５０ｎｍのとき
に、ヒステリシス（ＨΔＶ）は約２Ｖ／μｍ以下と小さ
く抑えることができる。Further, by laminating the TTF-TCNQ complex, as shown in FIG. 12, the value of the hysteresis at the time of driving the liquid crystal panel is greatly improved. In particular, when the thickness is 5 to 50 nm, the hysteresis (HΔV) is about 2 V / Μm or less.

【００８６】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
の実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に変形が可
能である。Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment can be further modified based on the technical idea of the present invention.

【００８７】例えば、上述の液晶配向膜、この上に積層
する有機又は無機の薄膜や有機錯体の種類や組み合わ
せ、その成膜方法は上述したものに限定されることはな
い。また、微粒子の材質や物性等も変更してよい。For example, the types and combinations of the above-described liquid crystal alignment film, organic or inorganic thin films and organic complexes laminated thereon, and the method of forming the film are not limited to those described above. Further, the material and physical properties of the fine particles may be changed.

【００８８】また、上述の透明電極としては、上記のＩ
ＴＯ以外にも、酸化スズ、酸化インジウム等、公知の透
明電極を使用でき、透明基板、スペーサ、シール材等の
液晶素子の構成材料も従来公知の材料を使用できる。Further, the above-mentioned transparent electrode includes the above-mentioned I
In addition to TO, known transparent electrodes such as tin oxide and indium oxide can be used, and conventionally known materials for the liquid crystal element such as a transparent substrate, a spacer, and a sealing material can also be used.

【００８９】また、上述の素子は、ディスプレイ以外に
も、光シャッタ、光スイッチ、光ブラインド等にも使用
でき、さらに、電気光学素子等と組み合わせれば、液晶
プリズム、液晶レンズ、光路切替えスイッチ、光変調
器、位相回折格子、Ａ／Ｄ変換器、光ロジック回路等に
も使用できる。In addition to the display, the above-mentioned element can be used for an optical shutter, an optical switch, an optical blind, and the like. Further, when combined with an electro-optical element or the like, a liquid crystal prism, a liquid crystal lens, an optical path switch, It can also be used for optical modulators, phase diffraction gratings, A / D converters, optical logic circuits and the like.

【００９０】[0090]

【発明の作用効果】本発明は、上述した如く、液晶配向
膜を有する基体の複数個が前記液晶配向膜の側で所定の
間隙を置いて互いに対向し、前記間隙内に液晶が配され
ている液晶素子において、前記液晶配向膜が、前記液晶
との界面での分極を緩和する性質のある低分極の配向膜
からなっているので、ヒステリシス及び焼き付きの最大
の原因と思われる、液晶駆動時に発生する液晶−配向膜
の界面の配向膜中の電子分極等の分極を緩和でき、上述
したヒステリシス（ＨΔＶ）等を少なくすることができ
るため、液晶材料や添加する微粒子に依らずに、画質の
向上とスムーズな動画表示を実現することができる。As described above, according to the present invention, a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is arranged in the gap. In a liquid crystal device, the liquid crystal alignment film is formed of a low polarization alignment film having a property of relaxing polarization at an interface with the liquid crystal, and is considered to be the largest cause of hysteresis and image sticking. Since the generated polarization such as electron polarization in the alignment film at the interface between the liquid crystal and the alignment film can be relaxed and the above-described hysteresis (HΔV) can be reduced, the image quality can be improved regardless of the liquid crystal material and the added fine particles. Improved and smooth moving image display can be realized.

【００９１】また、液晶配向膜を有する基体の複数個が
前記液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互いに対向
し、前記間隙内に液晶が配されている液晶素子におい
て、前記液晶配向膜と前記液晶との界面での分極を緩和
する性質のある低分極の薄膜、又は電導度１．２×１０
^-8Ｓ／ｃｍ以上の有機錯体が前記液晶配向膜に積層され
ているので、上記したと同様に、上記界面の配向膜中の
電子分極等の分極を緩和でき、液晶材料や添加する微粒
子に依らずに、画質の向上とスムーズな動画表示を実現
することができる。Also, in a liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side and liquid crystal is arranged in the gap, Low polarization thin film having the property of relaxing the polarization at the interface between
^Since the organic complex of ^-8 S / cm or more is laminated on the liquid crystal alignment film, the polarization such as the electron polarization in the alignment film at the interface can be relaxed as described above, and the liquid crystal material and the added fine particles can be reduced. Irrespective of this, improvement in image quality and smooth moving image display can be realized.

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

【図１】本発明の実施例による液晶表示素子のＳｉＯ斜
方蒸着配向膜の焼成温度とＳｉ_2p軌道の結合エネルギー
との関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing a relationship between a baking temperature of a SiO obliquely deposited alignment film and a binding energy of a Si _2p orbit in a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図２】同、液晶表示素子の駆動波形図である。FIG. 2 is a drive waveform diagram of the same liquid crystal display element.

【図３】同、ＳｉＯ斜方蒸着配向膜のＳｉ_2p軌道の結合
エネルギーとヒステリシスとの関係を示すグラフであ
る。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the binding energy of the Si _2p orbit and the hysteresis of the SiO obliquely deposited alignment film.

【図４】同、ＳｉＯ斜方蒸着配向膜のＳｉ_2p軌道の結合
エネルギーと焼き付きとの関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the bond energy of the Si _2p orbit of the SiO obliquely deposited alignment film and the burn-in.

【図５】同、ＳｉＯ斜方蒸着配向膜を主として示す液晶
表示素子の要部概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a main part of the liquid crystal display element mainly showing a SiO obliquely deposited alignment film.

【図６】同、液晶表示素子の駆動時のドメイン発生状況
を従来例と比較して説明するための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a state of domain generation at the time of driving the liquid crystal display element in comparison with a conventional example.

【図７】同、液晶表示素子のしきい値電圧の変化を説明
するための原理図である。FIG. 7 is a principle diagram for explaining a change in threshold voltage of the liquid crystal display element.

【図８】同、液晶表示素子の強誘電性液晶の層傾斜角と
有効自発分極との関係を示した概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a relationship between a layer tilt angle of a ferroelectric liquid crystal of a liquid crystal display element and an effective spontaneous polarization.

【図９】本発明の他の実施例による液晶表示素子のＳｉ
Ｏ斜方蒸着配向膜上に積層されるポリビニルアルコール
薄膜の成膜時のポリビニルアルコール溶液濃度とヒステ
リシスとの関係を示すグラフである。FIG. 9 illustrates a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a relationship between a polyvinyl alcohol solution concentration and hysteresis at the time of forming a polyvinyl alcohol thin film laminated on an O oblique deposition alignment film.

【図１０】同、液晶表示素子の要部概略断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view of a main part of the liquid crystal display element.

【図１１】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）とからなる有機錯体：Ｔ
ＴＦ−ＴＣＮＱ錯体の膜厚とその電導度との関係を示す
グラフである。FIG. 11 shows an organic complex composed of tetrathiafulvalene (TTF) and tetracyanoquinodimethane (TCNQ): T
It is a graph which shows the relationship between the film thickness of TF-TCNQ complex, and its electrical conductivity.

【図１２】同、ＴＴＦ−ＴＣＮＱ錯体の膜厚とヒステシ
リスとの関係を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the thickness of a TTF-TCNQ complex and hysteresis.

【図１３】同、液晶表示素子の要部概略断面図（Ａ）と
その一部拡大図（Ｂ）である。FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a main part of the liquid crystal display element (A) and a partially enlarged view (B) thereof.

【図１４】ＴＴＦとＴＣＮＱの各構造式を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing each structural formula of TTF and TCNQ.

【図１５】従来から使用されている液晶表示素子をセレ
クト電極側から見た概略平面図である。FIG. 15 is a schematic plan view of a conventionally used liquid crystal display element viewed from a select electrode side.

【図１６】図１５の XVI−XVI 線に沿う断面図である。FIG. 16 is a sectional view taken along lines XVI-XVI in FIG.

【図１７】強誘電性液晶のモデル図である。FIG. 17 is a model diagram of a ferroelectric liquid crystal.

【図１８】従来から使用されている液晶表示素子のしき
い値電圧特性を示す透過率−印加電圧特性図である。FIG. 18 is a transmittance-applied voltage characteristic diagram showing a threshold voltage characteristic of a conventionally used liquid crystal display element.

【図１９】先願発明による液晶表示素子のしきい値電圧
特性を示す透過率−印加電圧特性図である。FIG. 19 is a transmittance-applied voltage characteristic diagram showing a threshold voltage characteristic of the liquid crystal display element according to the invention of the prior application.

【図２０】液晶表示素子における印加電圧と透過率との
関係を示す一般的な特性図（特にヒステリシスの説明
図）である。FIG. 20 is a general characteristic diagram (particularly, an explanatory diagram of hysteresis) showing a relationship between an applied voltage and transmittance in a liquid crystal display element.

【図２１】液晶表示素子における印加電圧と透過率との
関係を示す一般的な特性図（特に焼き付きの説明図）で
ある。FIG. 21 is a general characteristic diagram (particularly an explanatory diagram of burn-in) showing a relationship between an applied voltage and a transmittance in a liquid crystal display element.

【図２２】液晶表示素子における焼き付きによる印加電
圧−透過率カーブの変化を示すモデル図である。FIG. 22 is a model diagram showing a change in an applied voltage-transmittance curve due to burn-in in a 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、５…液晶（ＦＬＣ）、
１０…微粒子、１１…ＦＬＣ素子、２０…ＳｉＯピラ
ー、２１…薄膜、２２…有機錯体、ＨΔＶ…ヒステリシ
スを示す電圧幅、ＹΔＶ…焼き付きを示す電圧幅1a, 1b: substrate, 2a, 2b: transparent electrode layer 3a, 3b: SiO oblique deposition layer, 5: liquid crystal (FLC),
10: fine particles, 11: FLC element, 20: SiO pillar, 21: thin film, 22: organic complex, HΔV: voltage width indicating hysteresis, YΔV: voltage width indicating burn-in

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高梨 英彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 安田 章夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hidehiko Takanashi 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Akio Yasuda 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 液晶配向膜を有する基体の複数個が前記
液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互いに対向し、前
記間隙内に液晶が配されている液晶素子において、前記
液晶配向膜が、前記液晶との界面での分極を緩和する性
質のある配向膜からなっていることを特徴とする液晶素
子。1. A liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is disposed in the gap. A liquid crystal element characterized by comprising an alignment film having a property of relaxing polarization at an interface with the liquid crystal. 【請求項２】 液晶配向膜が、Ｓｉ_2p軌道の結合エネル
ギーが１０３．３ｅＶ以下のＳｉＯ_X 斜方蒸着膜（但
し、ｘは２未満の正数）からなっている、請求項１に記
載した液晶素子。2. The liquid crystal alignment film according to claim 1, wherein the liquid crystal alignment film is formed of a SiO _x oblique deposition film having a binding energy of Si _2p orbitals of 103.3 eV or less (where x is a positive number less than 2). Liquid crystal element. 【請求項３】 液晶配向膜を有する基体の複数個が前記
液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互いに対向し、前
記間隙内に液晶が配されている液晶素子において、前記
液晶配向膜が、前記液晶との界面での分極を緩和する性
質のある薄膜を配向膜上に積層した積層膜からなってい
ることを特徴とする液晶素子。3. A liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other at a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is disposed in the gap. A liquid crystal element comprising a laminated film in which a thin film having a property of relaxing polarization at an interface with the liquid crystal is laminated on an alignment film. 【請求項４】 分極を緩和する薄膜が、電導度２．０Ｓ
／ｃｍ以下の有機または無機の薄膜である、請求項３に
記載した液晶素子。4. A thin film for relaxing polarization has an electric conductivity of 2.0 S
4. The liquid crystal device according to claim 3, wherein the liquid crystal device is an organic or inorganic thin film having a thickness of not more than / cm. 【請求項５】 分極を緩和する薄膜が、電導度１．２×
１０^-8Ｓ／ｃｍ以上の有機または無機の薄膜である、請
求項３に記載した液晶素子。5. The thin film for relaxing polarization has an electric conductivity of 1.2 ×
^{4. The} liquid crystal device according to claim 3, wherein the liquid crystal device is an organic or inorganic thin film of 10 ^-8 S / cm or more. 【請求項６】 液晶配向膜を有する基体の複数個が前記
液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互いに対向し、前
記間隙内に液晶が配されている液晶素子において、電導
度１．２×１０^-8Ｓ／ｃｍ以上の有機錯体が前記液晶配
向膜に積層されていることを特徴とする液晶素子。6. A liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is disposed in the gap. A liquid crystal element, wherein an organic complex of 2 × 10 ⁻⁸ S / cm or more is laminated on the liquid crystal alignment film. 【請求項７】 強誘電性液晶をスイッチングするための
しきい値電圧の異なる領域が微細に分布している、請求
項１〜６のいずれか１項に記載した液晶素子。7. The liquid crystal device according to claim 1, wherein regions having different threshold voltages for switching the ferroelectric liquid crystal are finely distributed. 【請求項８】 しきい値電圧の異なる微細領域を形成す
るために、微粒子が強誘電性液晶に添加される、請求項
７に記載した液晶素子。8. The liquid crystal device according to claim 7, wherein fine particles are added to the ferroelectric liquid crystal to form fine regions having different threshold voltages. 【請求項９】 液晶配向膜を有する基体の複数個が前記
液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互いに対向し、前
記間隙内に液晶が配されている液晶素子において、前記
液晶配向膜が、前記液晶との界面での分極が低い性質の
ある薄膜を配向膜上に積層した積層膜からなっているこ
とを特徴とする液晶素子。9. A liquid crystal device in which a plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other with a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side, and a liquid crystal is disposed in the gap. , A liquid crystal element comprising a laminated film in which a thin film having a property of low polarization at the interface with the liquid crystal is laminated on an alignment film. 【請求項１０】 液晶配向膜を有する基体の複数個が前
記液晶配向膜の側で所定の間隙を置いて互いに対向し、
前記間隙内に液晶が配されている液晶素子において、前
記液晶配向膜が、高分子薄膜を配向膜上に積層した積層
膜からなっていることを特徴とする液晶素子。10. A plurality of substrates having a liquid crystal alignment film face each other at a predetermined gap on the liquid crystal alignment film side,
In a liquid crystal device in which liquid crystal is arranged in the gap, the liquid crystal alignment film is formed of a laminated film in which a polymer thin film is laminated on the alignment film. 【請求項１１】 高分子薄膜が、液晶との界面での分極
が低い材質である、請求項１０に記載した液晶素子。11. The liquid crystal device according to claim 10, wherein the polymer thin film is a material having low polarization at an interface with the liquid crystal. 【請求項１２】 強誘電性液晶をスイッチングするため
のしきい値電圧の異なる領域が微細に分布している、請
求項９〜１１のいずれか１項に記載した液晶素子。12. The liquid crystal element according to claim 9, wherein regions having different threshold voltages for switching the ferroelectric liquid crystal are finely distributed. 【請求項１３】 しきい値電圧の異なる微細領域を形成
するために、微粒子が強誘電性液晶に添加される、請求
項１２に記載した液晶素子。13. The liquid crystal device according to claim 12, wherein fine particles are added to the ferroelectric liquid crystal to form fine regions having different threshold voltages.