JPH01101516A - 液晶光学素子の配向制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶光学素子の配向制御方法に係り、液晶を
用いた表示素子、記憶素子等の製造工程において利用で
きる。

〔従来の技術〕

従来、強誘電性液晶を配向させる代表的方法としては、
次の３つがある。

（１）　　スメクティックＡ相（Ｓ、Ａ相）の状態にあ
る液晶に対し、この液晶を挟持する２枚のガラス基板・
を相互に僅かにずらして剪断応力をかけることにより配
向させる、いわゆるシアリング法（Ｎ、　Ａ、　Ｃ１ａ
ｒｋ　ａｎｄ　Ｓ、　Ｔ、　Ｌａｇｅｒｗａｌｔ＋　Ａ
ｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ、　Ｌ’ｅｔｔ、、　３６　　（１
９８０）　Ｐ８９９　）　。

（２）　　ガラス基板に高分子層をコーティングすると
ともに、コーティング表面を綿布等により一方向または
複数方向に軽くこすることにより、等吉相（Ｉ’ｓ・相
）からの徐冷で配向させる、いわゆるラビング法（Ｊ、
　１１．　Ｇｏｏｄｂｙ、　ｅｔ　ａｌ：　Ｆｅｒｒ’
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ、、　５９　（１９８４）　Ｐ１
３７１　。

（３）ＩＥＩｉ　＆　板にポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）等の配向膜を設けるとともに、この配向膜を液晶セ
ルへの一方向の電界印加時の液晶分子の配向方向および
その逆方向の電界印加時の液晶分子の配向方向にそれぞ
れ合わせて二方向の配向処理をし、メモリー性を改良す
る二方向ラビング法（特開昭６２−３６６３４号公報）
。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかし、従来の配向方法のうち、（＋１の方法は、ガラ
ス基板の移動にマイクロメータ等による精密な制御が必
要であるばかりでなく、Ｓ、Ａ相の狭いものでは温度制
御が困難であるという問題点があり、さらに、基板の接
着後は剪断応力を付与することができないという問題点
もある。

また、（２）の方法は、基板のコーティング、ラビング
等の前処理が必要となって作業工程が複雑であるという
問題点があるばかりでなく、コーティングする高分子に
よって効果が大きく異なり、かつ、基板に配向能力を付
与することから当然の結果として、双安定性が低下する
という問題点もある。

さらに、（３）の方法は、メモリー性は向上するものの
、初期配向状態を得るために従来のラビング法等の方法
のみを用いるので高度の配向を得ることが難しく、高い
コントラストを得にくい、また、用いる液晶の種類によ
りラビング条件等が大きく異なるため、条件設定が難し
いという問題点がある。

本発明の目的は、高度な配向を得ることができて著しく
コントラストが高く、かつ、メモリー性が非常に優れ、
しかも再現性のよい液晶光学素子の配向制御方法を提供
するにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
少なくとも一方が透明導電膜を有する透明基板からなる
一対の基板間に強誘電性液晶を挟持した状態で配向処理
を行う基板間配向処理に先立って、少なくとも一方の基
板表面に接する強誘電性液晶が前記基板間配向処理にお
ける配向方向に対して当該強誘電性液晶のほぼチルト角
の角度をなす方向に予め配向処理されていることを特徴
とする液晶光学素子の配向制御方法である。

本発明における基板は、少なくとも一方が透明導電膜を
有する透明基板であれば足り、他方は誘電体ミラー等で
あってもよい。

本発明において、基板間配向処理として行われる処理と
しては、例えば、一対の基板間に剪断力を付与するシア
リング法を挙げることができる。

また、シアリング法以外にも、所定振幅の振動を付与す
るものでもよい。

本発明において、基板間配向処理に先立って行われる配
向処理としては、例えば、少なくとも一方の基板に前記
基板間配向処理による液晶の配向方向と当該液晶のほぼ
チルト角θの方向をなす方向にラビング処理する方法を
挙げることができる。

このラビング処理は、一方の基板に対しチルト角θの一
方向のみについて行うものに限らず、−枚の基板に対し
液晶光学素子への一方向の電界印加時における液晶分子
の配向方向および逆方向の電界印加時の液晶分子の配向
方向にそれぞれ合わせて基板表面にそれぞれチルト角θ
だけ逆方向に傾いた二方向に行うもの、この二方向の処
理を一対の基板の双方に行うもの、さらには、一対の基
板のそれぞれに一方向のみ行い、これらの各基板の処理
方向を同一方向あるいは異なる方向にしたものでもよく
、要するに、−枚の基板に一方向のみ行う最も処理の少
ないものから、二枚の基板に各二方向行う最も処理の多
いものまで間のいかなるｍ＋様の組み合わせでもよく、
その処理の方向がほぼチルト角の方向を向いていればよ
い。

本発明に用いられる強誘電性高分子液晶は、後に詳述・
するが、例示すれば、ポリアクリレート系、ポリエーテ
ル系、ポリシロキサン系、ポリエステル系、これらの各
県の操り返し単位を含む共重合体、その他のものがある
。

（実施例〕 以下、本発明の実施例につき、図面をも参照して説明す
る。

第１図には、本発明の対象となる液晶光学素子の基本的
構成が示され、この素子は、それぞれ透明導電膜１．２
を有する透明基板３．４間に強誘電性液晶（ＦＬＣ）５
を挟持するとともに、両基板３．４の端部間にシール部
材６を介して固定して形成される。

なお、透明導電膜１，２を含む透明基板３．４の液晶５
に対向する面には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、
ポリイミド（ＰＩ）等の高分子層からなる配向膜７．８
が必要に応じて被覆されている。

前記透明導電膜１．２としては、通常のものが用いられ
、具体的にはＮＥＳＡ膜といわれる酸化すず（ＳＬＩＯ
，）膜、ＩＴＯ膜といわれる酸化すず（Ｓ、Ｏ，）を混
入させた酸化インジウム（夏、。

０３）膜、さらには、金、チタン等の金属薄膜が用いら
れる。

また、透明基板３．４としては、通常のようにガラス、
プラスチック等が用いられ、さらに、シール部材６とし
てはエポキシ系等の接着剤、あるいは、ガラスファイバ
、繊維等の適宜な素材のスペーサを接着剤で接着したも
のが用いられる。なお、基板３，４は、必ずしも両者と
もに透明である必要はなく、少なくとも一方が透明導電
膜を有する透明基板であれば足り、他方は誘電体ミラー
等の不透明体でもよい。

このような構成における配向処理および光学素子の製作
は、次のようにして行う。

まず、一対の透明基板３．４のうち少なくとも一方の基
板にラビング処理をする。このラビング処理は、後に詳
述するシアリング法（基板間配向処理）による液晶分子
の配向方向と当該液晶のチルト角θの方向をなす方向に
行われ、かつ、このラビン・グ処理は、通常の方法と同
じく、配向膜７゜８の表面を綿布、脱脂綿、ティッシュ
ペーパー、ダイヤモンドペースト等で一方向に軽くこす
ることにより行う。

前記ラビング処理の方向としては、例えば、第２図ない
し第６図に示されるものが考えられる。

第２図（Ａ）において、ラビング処理は、上下一対の基
板３，４の両者に対して行われ、かつ、それぞれラビン
グ方向Ｑ、、Ｑ、の二方向とされている。このラビング
方向Ｑ＋　、Ｑ、は、液晶５がスメクティックＡ相（Ｓ
、Ａ相）を示す状態で、シアリング処理後の液晶分子の
配向方向Ｐに対し、図中時計および反時計方向にそれぞ
れ角度θすな、わちほぼ液晶５のチルト角に等しい角度
の二方向とされている。従って、第２図にも示されるよ
うに、シアリング配向後の素子に、カイラルスメクテイ
ックＣ相（Ｓ、Ｃ１０相）の状態で、上方の基板３から
下方の基板４に向かう方向の電界Ｅ（図中、Ｅ■で示す
）を印加したときには、液晶分子５Ａは、前記配向方向
Ｐに対し反時計方向に角度θだけ傾いて配向し、一方、
下方の基板４から上方の基板３に向かう方向の電界Ｅ（
図中、ＥＯで示す）を印加したときには、液晶分子５Ｂ
は、前記配向方向Ｐに対し時計方向に角度θだけ傾いて
配向する。逆に言えば、これらの電界により配向される
角度θ（チルト角）に合わせた二方向にラビングするも
のである。

このような第２図（Ａ）のラビング処理を、以下、ラビ
ング処理Ａと称する。

第３図に示す方法は、上方の基板３には前記第２図と同
様に、配向方向Ｐに対しそれぞれ角度θだけ傾いた二方
向にラビング処理し、下方の基板４にはなんらラビング
処理をしない方法であり、以下、ラビング処理Ｂと称す
る。なお、このラビング処理Ｂには、上方の基板３に何
の処理をも施こさず、下方の基板４に二方向のラビング
を行うもの、すなわち、図示との上下の基板３．４に対
する処理を逆にしたものも含まれる。

４　　第４図に示す方法は、上方の基板３には、配向方
向Ｐに対し時計方向に角度θだけ傾いた一方向すなわ・
ち方向Ｑ、のみのラビングを行い、一方、下方の基板４
には、上方の基板３とは異なり、配向方向Ｐに対し反時
計方向に角度θだけ傾いた一方向すなわち方向Ｑ８のみ
のラビングを行う処理方法である。以下、この方法をラ
ビング処理Ｃと称する。このラビング処理Ｃは、上下の
基板３゜４ともにその処理方向が一方向かつ互いに異な
る方向であり、処理時間とその効果の面で最も好ましい
方法である。なお、このラビング処理Ｃにおいては、上
下の基板３，４のラビング方向Ｑ＋　。

Ｑ雪をそれぞれ逆にしたものも含まれる。

第５図に示す方法は、上下の基板３．４ともに一方向で
、かつ、その方向が配向方向Ｐに対し時計方向に角度θ
だけ傾いた方向Ｑ１の方向にラビングを行う処理方法で
あり、以下、ラビング処理りと称する。なお、このラビ
ング処理りにおいては、上下の基板３．４のラビング方
向Ｑ、をともに逆、すなわち両者ともに反時計方向に角
度θ傾けたものも含まれる。

第６図に示す方法は、上方の基板３に配向方向Ｐに対し
、時計方向の一方向すなわち方向Ｑ１のみのラビングを
行い、下方の基板４には何ら処理を行わない方法であり
、以下、ラビング処理Ｅと称する。なお、このラビング
処理Ｅには、基板３でのラビング方向Ｑ１を反時計方向
にしたもの、基板３には何ら処理を行わず、基板４に時
計方向あるいは反時計方向に角度θ傾いた方向のいずれ
か一方向にラビングするものも含まれる。

このようにしてラビング処理Ａ−Ｈのいずれかの処理を
された基板３，４間に、所定の強誘電性液晶５を挟持し
た後、基板間配向処理として、例えばシアリング処理を
行う。

このシアリング処理は、用いられる液晶５が等吉相（Ｉ
Ｉ（ｌ相）とスメクティックＡ相（ＳいＡ相）との混和
、または■３゜相とカイラルスメクティックＣ相（Ｓ、
Ｃ”相）との混和、またはＳ。

Ａ相、またはｓ、ｃ”相を示す温度において、上下の基
板３．４を互いにずらして剪断力を付与し、配向させる
方法である。この際、液晶分子の配向方向は、第２図（
Ａ）に示されるように、剪断方向Ｓに対し直交する方向
すなわち前記配向方向Ｐの方向に配向する。

このシアリング処理の終了後、エポキシ系接着剤等のシ
ール部材６で二枚の基板３，４を固定して素子を完成さ
せる。

なお、基板間配向処理としては、前述のシアリング処理
の他に、振動を付与して行う方法もある。

すなわち、付与される振動は、物質により適正値が異な
るが、ＩＨｚ〜１０ＭＨｚの音波振動が用いられ、その
付与方法としては、例えば、第１図に示される素子にお
いて、シール部材６による側基板３．４の固定の前に、
一方の基板例えば下方の基板４を固定台に固定するとと
もに、他方の基板３には駆動用振動素子の加振子を取り
付け、さらに基板３，４全体を恒温容器中に配置した装
置を用り、前記振動素子を交流電源により駆動して片方
の基板３のみに振動を付与する。この振動による剪断を
加えながら、恒温容器の温度を調整して液晶５を全体が
Ｉ、。相またはＩ、。相とＳ、Ａ相との混相の温度また
はＩｍ。相とｓ、ｃ”相の混和の温度から、例えばＳ、
Ａ相またはｓ、ｃ”相等の配向完成温度まで徐冷して配
向させ、この後、側基板３．４の端部間を接着剤、スペ
ーサ等のシール部材６で固定して所期の液晶光学素子を
得る方法でもよい、この場合、付与振動数は、好ましく
は１００七〜３Ｍ七である。

また、振動付与の他の方法としては、側基板３゜４の端
部間をシール部材６で固定された液晶光学素子の端面に
駆動用振動素子の加振子を取り付け、さらに液晶光学素
子全体を恒温容器内に配置した装置を用い、前記振動素
子を交流電源により駆動して光学素子全体に振動を付与
する。この振動を加えながら、恒温容器の温度を調整し
て液晶５を全体が！、。相または■、。相とＳ、Ａ相と
の混和の温度または！、。相とｓ、ｃ”相の混和の温度
から、Ｓ、Ａ相、ｓ、ｃ”相等の配向完成温度まで徐冷
して配向させ、所期の液晶光学素子を得る。この際、液
晶１５が配向する原理は、光学素子全体の加振により液
晶１５の層内に定在波が生じ、これが密度波となって空
間的に透明温度Ｔｃが規則的に変化し、このため、冷却
に伴い振動方向に垂直の方向に核となるドメイン（配向
領域）が成長し、最終的に高度に配向した状態になるも
のである。

この場合、付与振動数は、好ましくは１００　ＫＨｚ〜
１０ＭＨｚである。

これらの振動付与方法において、振動素子としては、電
磁式、圧電・電歪素子等が用いられる。

また、冷却速度は０．０５〜ｂ 好ましくは０．０５〜１０″Ｃ／ｓｉｎの範囲である。

本発明に用いられる強誘電性液晶としては、低分子化合
物系、高分子系を問わず強誘電性を示すもの全てを用い
るこ七ができるが、カイラルスメクティックＣ相（Ｓ、
Ｃ”相）をとるものが好ましく、具体的には次のような
化合物に適用できる。

（１）低分子化合物系 次式で表わされる化合物。

Ｒ１＋ＣＨ８＋「６脩０−Ｐ２ 式中、■は１〜３０の整数、Ｗは０またはｌであり、Ｒ
１は水素または、エステル基やエーテル基を含むことも
ある炭素数２〜２０のアルキル基、ＨＣＯＯ１？４また
は−Ｒ１であり、Ｒイは不斉炭素原子を１つ以上含む炭
素数４〜１０の連鎖状または分枝状のアルキル基、ハロ
アルキル基あるいはシアノアルキル基である。

（２）高分子系： 本発明に用いられる強誘電性高分子液晶としては、特に
限定はなく種々のものを用いることができるが、通常は
、スペーサを介してメソーゲンを側鎖に有する高分子化
合物が好適に使用できる。

この側鎖型高分子液晶は、ポリマー主鎖、メソーゲンお
よびスペーサの三部分から構成されるもので、例えば、
次の一般式（１）で表されるものを挙げることができる
。

→Ｂ　−ｊ−ｒ−ｆＢ　’ｈ　　　　日）■ 但し、（１）式中、→［！　汁→Ｅ′　栓はポリマー主
鎖であり、Ｄはスペーサであり、Ｍはメソーゲンである
。ｂは、０であってもよい、ｂがＯでない場合には、式
中の（Ｅ−Ｄ−Ｍ）の単位および（Ｅ′）　の単位は、
ブロックで結合していても、ランダムで結合していても
、交互に結合していてもよい。

主鎖としては、各種の高分子の主鎖が使用できるが、好
ましい主鎖として、ポリアクリレート、ポリシロキサン
、ポリエーテル、ポリエステル、ポリメタクリレート等
を挙げることができる。

スペーサＤとしては、種々のものを用いることができる
が、例えば、次の（２）式で表されるものを好適なもの
として挙げることができる。

→Ｃ００ｈ−＋ＣＨｔｈ−（２） 但し、（２）式中、ＣはＯまたは１、ｄは１〜３０の整
数を表す。

メソーゲンＭとしては、種々のものを用いることができ
るが、例えば、次の（３）式で表されるものが好適に使
用できる。

→Ａ＋ＴＴＩ　　　　　　　　　　（３）但し、（３）
式中、ＬはＯまたは１、Ａは０（酸素原子）または−〇
〇〇−（エステル結合）を表し、Ｔ１　は次の（４）に
示される各式で表されるものが好適に使用できる。

但し、上記（４）の各式中Ｇは、例＾ば−Ｃ００−１−
ＯＣＯ−を表し、Ｔ８は、例えば−ＣＯＯ丁３、−０Ｃ
ＯＴｓ、−０丁１、−ＣＯＴｉ　、−Ｔｓを表し、この
Ｔ、は、例えば、アルキル基、−ＣＩ　、−Ｆ等のハロ
ゲン原子、−ＣＮ、クロロアルキル基、フルオロアルキ
ル基、シアノアルキル基を表す。

これらの高分子液晶の中でも、電界応答速度、コントラ
スト等の点から、強誘電性高分子液晶が好ましく、特に
、カイラルスメクチックＣ相（ＳＣ１ｌ相）を有する強
誘電性高分子液晶が好ましい。

このようなカイラルスメクチックＣ相を有する強誘電性
高分子液晶としては、例えば次の（１）〜（Ｖｌ）の高
分子液晶を挙げることができる。なお、これら（１）〜
（Ｖｌ）の高分子液晶は、通常室温域〜１５０℃付近の
温度領域において、力４ラルスメクチックＣ相を有し、
応答速度、コントラストおよび製膜性に著しく優れたも
のである。

（１）ポリアクリレート系高分子液晶（特願昭６１−３
０５２５１号および特願昭６２−１０６３５３号として
本出願人が出願したもの等） 下記−船式からなる繰り返し単位を有するポリアクリレ
ート系高分子およびその共重合体＋Ｃｕｔ−ＣＨ）− Ｃ００−＋−ＣＨ２七→Ｚ　ｈＲｓ 式中、ｊは１から３０までの整数、好ましくは４〜２０
の整数であり、ｍは０または１であり、Ｚは−ｏ−，−
ｃｏｏ−であり、 であり、Ｘは−ＣＯＯ−または一０ＣＯ−であり、Ｒ６
は−Ｃ００Ｒ７、−０ＣＯＲ？、−ＯＲ，、−ＣＯＲ，
、または−Ｒ１であり、ここでＲ７は ることができ、ここでＲ１１＋？、は、−ＣＯ，、ＣＮ
、　ＦまたはＣ１、好ましくは−ＣＨ，であり、かつ、
ｇおよびｈは０からｌＯの整数、ｑはＯか１であり、Ｃ
＊は不斉炭素原子である。但し、Ｒ９が−ＣＨ，である
ときは、ｈは０ではない、また、Ｒ７として特に好まし
いものとして、 藝 −ＣＩｌ□Ｃｌ−Ｃ１Ｈ＋ｓを挙げることができる。

このポリマーの一般的な合成方法は、下式、Ｃ１，−Ｃ
Ｈ Ｃ００＋ＣＨ２ｈ−（−２）ｆ−Ｒ６ （ここで、ｊ　、　ｍ　、Ｌ　Ｒ５ならびにこれらに関
連するＸ、　ｌｊ＆、　Ｒ？＋　ＲＩ＋　　Ｒｑ、　　
ｇ、　　ｈおよびｑは、前記のものである。） で示される七ツマ−を公知の方法で重合することにより
得ることができる。

なお、ポリアクリレート系のうち、次式で示す液晶のｓ
、ｃ”相を示す温度Ｔｓｃ”　、書き込み電圧ｖ４およ
び平均分子量Ｍ７の例を示すと、次の通りである。

→ＣＨ，ＣＨ← Ｃ，０ （ａ）ｊ　　＝　　１　２．　　Ｍａ　　−５３００，
Ｔｓｃ”：　　５〜１２℃。

Ｖ、：５Ｖ （ｂ）ｊ　　＝　　１　４　、　　Ｍｌｌ　−６５００
、Ｔ、ど：１３〜３１”Ｃ１Ｖ、：５Ｖ ＣＩ＋）ポリエーテル系（特願昭６１−３０９４６６号
として本出願人が出願したもの等） 一４０Ｃ）ｌｘＣＨ）− １（Ｃ１ｌｔ＋←Ｚ　）□Ｒｓ 式中、ｊ、ｍ、ｚ、Ｒｓ　は前記ポリアクリレート系と
同一であり、これらに関連する記号も同一である。

このポリマーの一般的な合成方法は、下記一般式 （ここで、ｊ、ｍ、ｚ、Ｒ，等は、前記のものである。

） で示される七ツマ−を公知の方法で重合することにより
得ることができる。

なお、ポリエーテル系のうち、次式で示す液晶のｓ、ｃ
”相を示す温度Ｔ、♂、書き込み電圧■、および平均分
子量Ｍ７の例を示すと、次の通りである。

（ａ）　ｊ　＝　８　、　Ｍａ　−２８００，Ｔｓｃ”
：２０〜４９°Ｃ１■纏　：３■ Ｑ））　ｊ　−１０、Ｍ−＝３２００．　Ｔｓｃ”：２
０〜４５°Ｃ１Ｖ、：３Ｖ （ＩＩＩ）ポリシロキサン系（特願昭６２−１１４７１
６号として本出願人が出願したもの等） Ｒ＋・ ■ 一＋ｏ−５ｉ）− 【 ＋Ｃ１１斤→Ｚ　）ＴＲｓ 式中、Ｒ３゜は低級アルキル基であり、ｋは１〜３０の
整数であり、ｍ、Ｚ、Ｒｓ　は前記のものであり、これ
らのＺ、Ｒ，に関連する記号も前記のものである。

このポリマーは、例えば、下式 ％式％ （式中、Ｒ１・は前記と同じ意味を有する。）で表され
る繰り返し単位からなるアルキルヒドロポリシロキサン
と、下式 ％式％） （式中、ｋ、ｍ、Ｚ、Ｒ，等は、前記と同じ意味を有す
る。） で表される液晶ユニット化合物とを一定条件で反応させ
ることにより合成することができる。

なお、ポリキシロサン系のうち次式で示す液晶のｓ、、
ｃ”相を示す温度Ｔｓｃ”、書き込み電圧Ｖ４および平
均分子ＮＭ７の例を示すと、次の通りである。

Ｉｌｓ ■ （ａ）ｋ　　＝　　６　、　　Ｍ、、−１６４００、Ｔ
ｓｃ”　：　７０〜８５°Ｃ１Ｖａ：１Ｖ （ｂ）ｋ　−８、Ｍ、　　−１５０００、Ｔ、、”　：
　１４〜８２°Ｃ１Ｖ−：ＩＶ （ｒＶ）ポリエステル系（特願昭６１−２０６８５１号
として本出願人が出願したもの等） 式中のＲ１１はＨ，ＣＨ，またはＣ，Ｈ，、Ｓは１〜２
０の整数であり、ｋ、ｍ、Ｚ、Ｒｓ　は前記のものであ
り、これらのに、ｍ、Ｚ、Ｒｓに関連する記号も前記の
ものである。

または、 式中のｓ、に、ｍ、Ｚ、Ｒｓならびにこれらに関連する
記号は前記のものである。

これらのポリマーは、通常のポリエステルの縮重合反応
によって得られる。即ち、上記構造の二塩基酸またはこ
れらの酸クロライドと、二価アルコールの縮重合反応に
よって得られる。

（Ｖ） 前記（１）ポリアクリレート系、（ＩＩ）ポリエーテル
系、（ＩＩＩ）ポリシロキサン系および（ＩＶ）ポリエ
ステル系の繰り返し単位を含む共重合体。

前記（１）〜（ｒＶ）の繰り返し単位を含む具体例とし
ては次のものがある。

■（１）の繰り返し単位と、以下の繰り返し単位とを含
む共重合体。

ｉ・・ →ＣＨＩＣ← ＯＲ＋ｚ　　　　　等。

式中Ｒ１ｍ　は１１．ｃ１１！　またはＣｔであり、Ｒ
１，はＣ５〜、。

のアルキルまたはアリールである。

また、（１）の繰り返し単位は、２０〜９０％が好まし
い。

■（１）の繰り返し単位の前駆体単量体であるＣ８〜−
ＣＢ ■ ＣＧＯ−＋ＣＨｆｆｉ−斤→Ｚ）ＴＲ％と以下の単量体
との重合により得られる共重合体。

式中、ＲＩ４はＣ１〜８．のアルキルまたはアリール（
液晶性を有するビフェニル、フェニルベンゾエイト等を
含んでいてもよい、）である。

■（１）の繰り返し単位と ＋ＣＩ＋、−ＣＨ）− ■ Ｃ００（ＣＨｚ）ｐＯＲ＋ｓ の繰り返し単位とを含む共重合体。

Ｙは−ｃｏｏ−，−ｏｃｏ−または−ＣＯ−Ｎ−であり
、Ｒ１，は−ＣＯＯＲ＋ｔ、−０ＣＯＲ＋ｙ、−ＯＲ＋
ｔ　、　ＣＯＲ＋ｔまたは−Ｒ１？であり、ＲＩ７はＣ
Ｉ〜１゜のアルキル、フロオロアルキルまたはクロロア
ルキルであり、ｐは１〜２０の整数である。

（Ｖｌ） プロトン供与体および／またはプロトン受容体をそれぞ
れに有するポリマーと低分子化合物とのブレンド物（特
願昭６１−１６９２８８号として本出願人が出願したも
のから類推できる）、゛ この液晶は、例えば下記に示す低分子液晶とポリビニル
アセテートとが水素結合して高分子状となっているもの
である。

強誘電性低分子液晶としては、例えば、次のものかあ、
る。

■ ＣＩ。

ここで、ｆは３〜３０の整数である。

■　４−（４°−（１２−ジメチロールプロピオニルオ
キシドデカニルオキシ）ベンゾキシ〕ヘンゼンー４−カ
ルボン酸２−メチルブチルエステル■　４−　（４’　
−（１２−（２，２−ジアセトキシ）プロピオニルオキ
シドデカニルオキシ）ベンゾキシ〕ベンゼンー４−カル
ボン酸２−メチルブチルエステル■　４’−（４”−１
２ジメチロールプロピオニルオキシドデカニルオキシ）
ビフェニル−４−カルボン酸２−メチルブチルエステル ■　４’　−（４”　−（１２−（２，２ジアセトキシ
）プロピオニルオキシ）ドデカニルオキシフビフェニル
−４−カルボン酸２−メチルブチルエステル■　４−〔
４″−（１２−ジメチロールプロピオニルオキシ）ドデ
カニルオキシビフェニル−４°−カルボニルオキシ〕カ
ルボン酸−２−メチルブチルエステル ■　４−〔４”−（１２−（２，２ジアセトキシ）プロ
ピオニルオキシ）ドデカニルオキシフビフェニル−４゛
−カルボニルオキシ〕カルボン酸−２−メチルブチルエ
ステル 以上（１）〜（Ｖｌ）で述べたような本発明で用いられ
る高分子液晶の数平均分子量は、１　、０００〜１．０
００，０００好ましくは２，０００〜４００．０００で
ある。

２、０００未満であると、高分子液晶のフィルムや塗膜
としての成形性に支障を生じる場合があり、−方、４０
０，０００を越えると、応答速度が遅い等の好ましくな
い結果が現れることがある。そして、数平均分子量の特
に好ましい範囲は、置換基の種類等に依存するので一概
に規定できないが、通常３゜０００〜２００．０００で
ある。

なお、これらの高分子液晶は、本発明の目的に支障のな
い範囲で複数のものを適宜併用して用いてもよい。

本発明に係る高分子液晶は、本発明の目的に支障のない
範囲で、さらに他の液晶状ポリマーやオレフィン系樹脂
、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
スチレン−ブタジェン共重合体、塩化ビニリデン−アク
リロニトリル共重合体等の通常の樹脂と混合して使用し
て、高分子液晶膜を作成することも可能である。しかし
、これらの樹脂を大量に入れると液晶性が低下するので
、高分子液晶に対して重量比で２以下とすることが好ま
しい。

一方、応答性を改善するために強誘電性低分子液晶、例
えばｐ−デシロキシベンジリデン−Ｐ′−アミノ−２−
メチルブチルシンナメート（ＤＯＢＡＭＢＧ）のような
カイラルスメクチックＣ相を有する液晶化合物を混合し
て使用することもできる。混合割合は、重量比で５以下
とすることが好ましい。

前記各成分の配合方法としては特に制限はなく、通常の
方法によってブレンドすることによって行い得る。

本発明に用いられる強誘電性高分子液晶としては、ポリ
マー中の側鎖の末端部分に不斉炭素が１または２存在す
るものに限定されるものではなく、側鎖の末端部分に不
斉炭素が３以上含まれるものも使用できる。

その他、高分子系としては次のものがある。

〔■〕

強誘電性低分子液晶と熱可塑性非晶質ポリマー七のブレ
ンド物〔特願昭５９−１６９５９０号（特開昭６１−４
７４２７号）として本出願人が出願したもの等〕この液
晶は、熱可塑性非晶質ポリマーｌＯ〜８０ＷＬ％と、低
分子液晶９０〜２０ＷＬ％とからなる液晶組成物であっ
て、本来は、自己形状保持能力がない低分子液晶に特定
の非晶質ポリマーを一定量加えることによって、この混
合物をフィルム等に形成することを可能にし、このフィ
ルム状等にすることにより自己形状保持能力を付与した
ものである。

この液晶組成物に用いられる熱可塑性非晶質ポリマーと
しては、ポリスチレン、ポリカーボネート等の光学的異
方性を有しないものが用いられる。

また、・低分子液晶としては、例えば、■　ＤＯＢＡＭ
ＢＣ（Ｐ−デシロキシベンジリデンｐ’−アミノ　２　
メチルブチルシンナメイト）■　４−オクチルオキシビ
フェニル−４°−カルボン酸−２−メチルブチルエステ
ル ■　４−（４°−オクチルオキシフェニルベンゾイルオ
キシ）−２−メチルブチルベンゾエート■　４−（２−
メチルブチルオキシ）フェニル−４゛−オクチルオキシ
ベンゾエート ■　４′　−オクチルオキシビフェニル−４−イル−３
−メチル−２−クロロペンタノーエ ■　３−メチル−２−クロロペンタノイックアシッド−
４°、４″−オクチルオキシビフヱニルエステル■　ヘ
キシルオキシベンジリデン−ｐ′−アミノ−２−クロロ
ブロピルシンナメイト ■　４−Ｏ−（２−メチル）−プチルレゾルシリデンー
４′−オクチルアニリン 等のｓ、ｃ”相をとる強誘電性液晶が用いられる。

ス］Ｌ匠 （実験例１） この実験例１は、強誘電性低分子液晶を用いたもので、
具体的には液晶として次式で示されるＤＯＢＡＭＢＣ（
ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ′−アミノ２メチルプ
チルシンナメイト）を用いた。

予め、第２図（Ａ）に示すラビング処理Ａを施したガラ
ス基板で２μｍ径のガラスファイバをスペーサとして挟
持し、Ｓ、Ａ相（１００℃）においてシアリング配向さ
せた。シアリングは振幅的１００μｍで数回行った結果
、欠陥のほとんどないモノドメインが得られた。この後
、７０℃まで冷却し、ｓ、ｃ”相においてコントラスト
比を測定したところ、±５■の印加で５０以上を得た。

この状態は、電界を取り除いた後も安定に保たれ、２４
時間以上の放置でも配向状態は全く変化しなかった。

ここに、コントラスト比とは、直交する偏光板に液晶光
学素子を挟み、印加電界の符号を反転したときに生ずる
透過光強度の比をいう。

この実験例１に関連し、シアリング条件を変えずにラビ
ング条件を変えたきころ、ラビング処理Ｂ（第３図参照
）、ラビング処理Ｃ（第４図参照）でも同等のコントラ
スト比（５０以上）が得られ、やはり２４時間後も安定
なメモリー状態を保持した。

また、ラビング処理Ｄ（第５図参照）およびラビング処
理Ｅ（第６図参照）では、人為的なＩＫＨｚの三角波か
らなる（＋）、　　（−）電界印加に対し、非対称な特
性を得た。印加電界の符号により闇値電界Ｅｔｈが異な
る様子を第７図に示す、なお、第８図には、前記ラビン
グ処理り、Ｈにおけるラビング方向、剪断方向および方
向の異なる電界Ｅ■およびＥＯを印加したときの液晶分
子５Ａ、５の配向状態が示されている。

（実験例２） 強誘電性高分子液晶を用いることでシアリング条件が著
しく緩やかになり、より簡単に高コントラストを得るこ
とができる。このため、本実験例では、強誘電性高分子
液晶として次のアクリレート系のものを用いた。

÷Ｃ１ｈＣＨ）− ■ 平均分子ＩＭ、　−４５００ 相転移挙動は、次の通りであり、ｇｌａｓｓ　はガラス
相を示す。

この液晶を、ラビング処理Ｃを施した一１’　Ｔ　Ｏ付
きガラス基板で挟持し、セル厚３ｐｍの液晶素子とした
後、４４℃（Ｉｇ。＋ｓ、ｃ”相）において振幅約１閣
の剪断を与えて配向させた。゛この後２６℃（ｓ、ｃ”
相）に冷却し、基板を接着後コントラストを測定したと
ころ、±４■の印加によりコントラスト比２７０を得た
。前記実施例１に比較して、シアリング条件を変えても
（振幅１０ｐｍ〜５■、回数１回〜５回、温度４６°Ｃ
〜３０℃）、はぼ前述の極めて良好な配向状態が得られ
、常にコントラスト比は２５０以上が得られた。

メモリー性についてはラビング処理なしの液晶光学素子
では、２４時間後透過光強度が約１０％変化したのに対
して、ラビング処理Ｃを施したものでは全く変化せずに
特に良好なメモリー性が得られた。

（実験例３） 実験例２とは異なる強誘電性高分子液晶として次のポリ
オキシラン系のものを用いた。

平均分子量Ｍ１１−１８００ 相転移挙動は、次の通りである。

この液晶を４８℃で振幅０．５−　　の剪断を与えて配
向させた。２０℃におけるコントラスト比は、±５ｖで
２００以上得られる良好な配向状態である。電界を取り
除いた状態でメモリー性が２４時間以上保持されるため
には、ラビング処理なしの基板を用いた場合には素子厚
を１．５μｍ以下にしなければならないが、ラビング処
理Ｃでは素子厚を３μｍ、ラビング処理Ａでは３．７．
ｕｍの素子でも実現することができた。

（比較例） 比較のために通常のラビングで配向させた素子（ポリイ
ミドをスピンコードで基板上に形成後、布で１方向に数
回ラビングする）を作製した結果、２０℃におけるコン
トラスト比は２０程度しか得られず、また、約１μｍの
薄い素子でも２４時間後のメモリー性は十分でなく、３
０％の透過光強度の変化を生じた。

以上の実験例１〜３および比較例から、非常に配向能力
の大きなシアリング法と、チルト角方向のラビングとの
併用により、非常にコントラストが高（、しかもメモリ
ー性が極めて優れた液晶光学素子を実現できることが明
らかとなった。特に強誘電性液晶として強誘電性高分子
液晶を用いれば、極めて良好な配向を得られ、その液晶
厚さも厚くてよいから、製造が非常に容易となる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明によれば、著しくコントラストが高
いとともに、メ°モリー性に非常に優れ、かつ、再現性
良い高配向の液晶光学素子を得られるという効果がある
。特に、液晶として強誘電性高分子液晶を用いれば、製
造が容易であって生産性がよく、大面積の素子を得るこ
とができる。また、強誘電性液晶を用いるので、高速応
答性にもすぐれているという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶表示素子の基本構成例を示す
断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明におけるラビン
グ処理の例を示す説明図、第３図ないし第６図は本発明
におけるラビング処理のそれぞれ異なる他の例を示す説
明図、第７図は実験例１の関連実験における印加電界と
透過光強度との関係を示す線図、第８図は第７図の実験
におけるラビング処理の説明図である。 １．２・・・透明導電膜、３．４・・・透明基板、５・
・・強誘電性液晶、６・・・シール部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一方が透明導電膜を有する透明基板か
   らなる一対の基板間に強誘電性液晶を挟持した状態で配
   向処理を行う基板間配向処理に先立って、少なくとも一
   方の基板表面に接する強誘電性液晶が前記基板間配向処
   理における配向方向に対して当該強誘電性液晶のほぼチ
   ルト角の角度をなす方向に予め配向処理されていること
   を特徴とする液晶光学素子の配向制御方法。