JPH03105322A - 液晶表示素子 - 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］ 本発明は液晶表示素子に用いる配向制御膜にかかわり、
特にネマチック液晶表示素子およびスメチック液晶表示
素子に好適な液晶配向制御膜にかかわるヵ

【従来の技術１ 液晶表示素子において良好な表示品質を得るには、液晶
表示素子内部に配向制御膜を形或して，液晶分子を均一
に配向させる必要がある。そのため５配向制ｅｉ膜に関
して数多くの研究がなされてきた。配向制御膜の代表例
としてポリイミド等の有機高分子膜をラビング処理して
配向制御能を持たせた有機配向膜（特開昭５０−８３０
５１号，同５１−６５９６０号各公報）が知られ，かつ
実用にも供されてきた。また、最近では、ラングミュア
・プロジェット法（以下、ＬＢ法という）によって基板
上に累積されたポリイミド膜を液晶表示素子の配向制御
膜として用いることも提案されている（特開昭６−２　
−　２　０　９　４　１　５号，同６２−２１１６１７
号，同６２−２１５９２８号各公報）。 【発明が解決しようとする課題】 しかしながら上述の配向制御膜には，液晶素子の作製プ
ロセスの観点から眺めたとき、それぞれ幾つかの問題点
があることが最近明らかになってきた。例えば通常のポ
リイミド系配向制御膜の場合、ポリイミド前開体の溶液
を、スピンナー法，ディップ法あるいは印刷法などの手
法で基板上にまず塗布するが，このようなやり方で１５
００λ以下のポリイミド薄膜を形成しようとすると、膜
厚に関して十分な均一性が得られないという問題がある
。配向制御膜の膜厚不均一性は，液晶表示素子のしきい
値電圧の不均一化をひき起こし、このために表示むらが
発生することがある。また、ポリイミド膜に限らず、上
記手法で形成された有機高分子膜を配向制御膜として用
いる場合には膜の表面を布などでこする「ラビング」と
呼ばれる処理を行うが、この処理により、膜に静電気が
発生したり、膜表面が汚染されたりすることがある。 配向制御膜に発生した静電気は、基板上の透明電極を破
壊することがあり、このような場合には素子に非点灯部
分が発生する。さらにアクティブマトリクス液晶素子に
おいては、ラビング処理により発生した静電気が、薄膜
トランジスタ（ＴＰＴ）を破壊したり、そのスイッチン
グ特性を変化させてしまうこともある。ラビング処理に
より、配向制御膜表面に汚染が発生すると、素子のしき
い値電圧の周波数依存性に不均一化がおこる。 また，基板が大型化するにつれて，ラビング時の荷重を
基板全体でコントロールすることが困難となるため，大
型基板ではラビングによるキズが発生してしまうことも
ある。 基板上に有機高分子膜を塗布ないし累積する手法が、ス
ピンナー法，ディップ法，印刷法またはＬＢ法のいずれ
であっても、有機高分子膜がポリイミド前廓体の膜であ
る場合には，上記手法で基板上に形或されたポリイミド
前暉体の膜を加熱または薬剤処理することによりイミド
化処理しなくてはならない。ＴＰＴなどを搭載した基板
では、このような処理は基本的に好ましくない。 本発明の目的は上記のような技術の現状にかんがみ、ラ
ビング処理が不要で．膜厚の均一性がすぐれ、加熱・薬
剤処理が不要で、かつ、大面積化が容易な配向制御膜を
提供することにある。

【課題を解決するための手段１ 本発明の上記目的は，■特定の置換基を有する鎖状高分
子を成膜分子として気液界面に単分子膜状に展開した後
、一方向または対向する二方向からバリアで圧縮すると
、成膜分子が膜面内で或る特定の方向に一様に配向した
薄膜が該気液界面で形成されること，■このようにして
形成された配向性有機薄膜を、付着法もしくは浸漬法を
用いて基板上に移しとると、基板上に移しとられた該薄
膜は液晶分子に対して配向作用を示すこと，これら２つ
の事実を見出し、これを応用することにより達成するこ
とができる。 成膜分子が膜面内で或る特定の方向に一様に配向した単
分子膜状の薄膜は、具体的には次のようにして気液界面
に形成することができる。 第ｌ図は本発明の液晶素子で用いられる配向制御膜を製
造するための装置の一例の概要図である．第１図（ａ）
は平面図を，同（ｂ）は側面図（断面）を示す。第１図
において、符号１は水槽、２および３は圧縮バリア、４
および５は圧縮バリアの進行方向（圧縮方向）、６は成
膜分子が展開される水面、７は清浄水面、８は水相、を
それぞれ意味する．まず、バリア４と５をそれぞれ水槽
の左端および右端に寄せ，水面６を広げる。この状態で
水面６に成膜分子を単分子膜状に展開する。 バリア４と５・をそれぞれ右方および左方にゆっくり移
動させ水面６に展開されている膜を圧縮する。 水面６上に展開されている膜の表面圧が一定の値になっ
た時点でバリアの移動を停止する。本発明で用いられる
成膜物質からなる膜であれば、この状態において成膜分
子が膜内面で或る特定の方向に一様に配向する。第１図
に示したのは気液界面に展開している膜を二方向から圧
縮する方式であるが，通常のＬＢ膜装置で多く見られる
一方向からのみ圧縮する方式を用いても同様の結果が得
られる。 上述のような手順で気液界面に形成された配向性膜は第
２図に示す付着法もしくは第３図に示す浸漬法を用いて
，膜の配向性と秩序性を崩すことなく基板上に移しとる
ことができる．第２図および第３図において、９は液面
上に形成された配向性膜を、１０は基板をそれぞれ意味
する。その他の符号は第１図と共通である。付着法（第
２図）では基板をほぼ水平に保ったままゆっくりと降下
させ、基板表面が液面上の膜と接触したら、今度は基板
をゆっくりと上昇させる．このとき、液面上の膜が基板
に移しとられる。浸漬法（第３図）では，基板をほぼ水
平に保ったままゆっくりと降下させ、基板表面が液面上
の膜と接触しても基板をそのまま降下させ水相中に沈め
る。このとき、液面上の膜が基板上に移しとられる。第
２図または第３図の（１），（２Ｌ　（３）の操作を順
次繰り返すことにより、液面上に形成された配向性膜を
任意の暦数だけ基板上に累積させることができる。 本発明の液晶配向制御膜は、電極を設けた基板上に直接
形或することができるが、電極の下層または上層に無機
絶縁膜としてＳｉｎ，，ＡＱ２０，もしくはＴｉｅ，な
どの膜を設けた基板上にも形成可能である。また５基板
表面を、ヘキサメチルジシラザンのようなシランカップ
リング剤を用いてあらかじめ疎水化処理しておくことに
より、基板と液晶配向制御膜の密着性を高めることがで
きる。 上記方法で気液界面に形或した配向性有機″ｓ膜では、
通常，圧縮方向の法線方向に成膜分子である鎖状高分子
の主鎖が配向し、かつ膜面全体にわたって配向が均一で
あ−るので，基板を望む方向に設定して累積操作を行え
ば、基板上の望む方向に主鎖の配向が揃った液晶配向制
御膜を形戒することができる。 本発明で用いられる鎖状高分子の例としては化学式（１
）から（１５）で表わされる化合物をあげることができ
る。 Ｒ４Ｒ， ８ｓ Ｒ，　　Ｒ， Ｒ，　　　Ｒ， ？こで置換基Ｒ■， Ｒ２， Ｒ，， Ｒ，は一般式 Ｈ （式中、ｈ＝２〜１８，ｋ＝ｏまたは１，Ｑ”＝ｌ〜１
８，ｍ＝ｏまたは１，ｐ＝ｏ　〜１８である）で表わさ
れる構造を有する。 上記一般式（１）〜（１５）で表わされる化合物に限ら
ず、有機溶媒に可溶で気液界面に薄膜として展開可能で
あり、かつ、一方向または対向する二方向からの圧縮に
より分子が膜面内で或る特定の方向に一様に配向する化
合物であれば、本発明の液晶素子用にかなり広い範囲か
ら選択すること（１４） ができる。 また、気液界面での薄膜化に適さない化合物であっても
」二記方法で基板上に形戒された配向性薄膜を下地膜と
して用いることにより、液晶配向制御膜として用いるこ
とができる。すなわち，上記方法で基板上に形成された
配向性薄膜を下地膜としてその上に、気液界面での薄膜
化に適さない化合物のｊｉＩ膜を、真空蒸着法，分子Ｉ
Ａ蒸着法，ディップ法，スプレー法，スピンナー法，キ
ャスト法などの手法で上層として積層させる。このとき
、下地膜に用いた物質の結晶格子と該上層に用いた物質
の結晶格子の整合性が良好であれば，該上層にも、下地
膜の面内配向性を付与することができる。このようにし
て得られた配向性膜も液晶分子に対して配向作用を示し
た。 本発明の液晶配向制御膜は、基板上にあらかじめ設けら
れたボリマー薄膜上に形或することもできる。すなわち
、基板上にあらかじめディップ法，スプレー法，スピン
ナー法，キャスト法などの手法で形成されたポリマー薄
膜を下地膜として、そ第 １ 表 第１ 表 第１ 表 の上に本発明の液晶配向制御膜を積層することもできる
．この場合、下地膜として用いるボリマー薄膜は膜面内
の配向性を持っている必要はない。 また、下地膜のラビング処理も不要である。 本発明の液晶表示素子で用いられる液晶物質としては、
動作温度範四でネマチック相またはスメクチック相を示
すものであれば，かなり広い＠四で選択することができ
る。液晶物質の例としては第１表に示される化合物、そ
の誘導体、あるいはそれらの混合物があげられる。 基を，Ｘはシアノ基，ニトロ基またはハロゲン原子を表
わす。 本発明の液晶表示素子では、液晶層がネマチツク相であ
るとき，二枚の基Ｆｉ間における液晶分子の配列様式と
しては次のいずれもが可能である。 ■　液晶分子長軸が基板面と平行にかつ一方向に配列し
たホモジニアス配向。 ■　２枚の基板間で液晶分子長軸が８０〜２８０度ねじ
れた配列。 本発明の液晶表示素子には下記に示すような強誘電性液
品も用いることができる。 【作用｝ 本発明の方法で形或された液晶配向制御膜の特徴は膜を
形成している鎖状高分子が膜面内で或る特定の方向に一
様に配向していることである。膜而内でこのように分子
が一様に配向していることが、液晶分子に対する配向作
用の原因の１つになっていると推定される。 【実施例ｌ 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが
、本発明はこれら実施例により何ら限定を受けるもので
はない。 失遣和工 式（１６）で表わされるポリジアセチレン誘導体（以下
、ｐ−３ＢＣＭＵと略記する）→Ｃ−ＣミＣ　−　（，
ｗ＋ （１６） Ｒ， （ここでＲ，は置換基 の０．５ｇ／Ｑクロロホルム溶液を調製し、その溶液を
ＬＢ膜作製装置内の純水表面に数滴滴下した。クロロホ
ルムが蒸発するのを待って、第工図に示すようなやり方
で対向する二方向からバリアをゆっくり勅かし，水面上
に展開しているｐ　−３ＢＣＭＵ！Ｆｌ圧縮シタ（圧縮
速度１００ｃｍ”／ｍｉｎ）。ｐ　　３ＢＣＭＵ膜の表
面圧が２　０　ｍ　Ｎ　／　ｍに達したころでバリアを
止め、水面上に形或されたｐ−３ＢＣＭＵ単分子膜の膜
面内配向性を偏光反射スペクトル測定により評価した。 偏光測定は直線偏光を水面上の膜に対して垂直に入射さ
せて行った。その結果、第４図に示すように、偏光反射
スペクトル強度の最大および最小を与える偏光方向が、
それぞれ圧縮方向に対して垂直（即）および平行（＃）
の場合であることがわかった。この結果より，上記単分
子膜面内でｐ　−　３　Ｂ　ＣＭＵのポリマー主鎖が圧
縮方向に対して垂直に配向していることが明らかになっ
た。また、この偏光特性が膜面内で位置依存性を示さな
いことから、水面上に形成されたｐ−３ＢＣＭＵ単分子
膜全体（この場合は膜面積約６０ｃｍ”）にわたりポリ
マー主鎖が同一方向に、かつ一様に配向していることが
わかった。・この膜の約６２０ｎｍにおける二色比は上
記偏光スペクトルより約２０であることがわかった。 このようにして水面上に形或されたｐ−３ＢＣＭＵの配
向性有機薄膜は、シランカップリング剤の１つであるヘ
キサメチルジシラザンを用いて疎水化処理したガラス，
石英，ＩＴＯ基板およびシリコン基板などの固体基板上
に、第２図に示す水平付着法あるいは第３図に示す水平
浸漬法により容易に移しとることができた。ｐ−３ＢＣ
ＭＵ膜は，これらの基板上に移しとられた後も、その高
い配向性を保持していることがわかった。また、第２図
または第３図に示す操作をくり返すことにより、ｐ−３
ＢＣＭＵの配向性単分子膜を基板上に多数層累積できる
こともわかった。 このように多数層累積させたｐ−３８ＣＭＵ膜のＸ線同
折測定を行ったところｐ−３ＢＣＭＵ膜の一分子層あた
りの膜厚が約２７入であることがわかった。 次に，上記方法で水面上に形或したｐ一３ＢＣＭＵの配
向性単分子膜を、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理
したＩ　Ｔ　Ｏ　電極付ガラス基板上に、水平付着法を
用い、主鎖の配向方向を揃えて１０ｆｆｉ累積した。全
く同様にｐ−３８ＣＭＵを１０Ｍ累積したＩＴＯ電極付
ガラス基板をもうｌ枚用意した。これら２枚の基板を，
それぞれのｐ−３ＢＣＭＵ膜が内側に来るように、また
、それぞれのｐ−３ＢＣＭＵ膜の配向方向が互いに直交
するように、８μｍのスペーサを介して対向させ液晶素
子とした。この素子に、次の４種類の化合物 の混合物として、メルク社からＺ　Ｌ　Ｉ　−　１　１
．　３　２という商品名で販売されているネマチック液
晶を封入した。さらに、素子を構成する２枚の基板のそ
れぞれに偏光板を１枚ずつ素子の外側から貼り付けた。 このとき，各偏光板に近い側のｐ−３ＢＣＭＵ膜の配向
方ＶｔＪと、各偏光板の偏光軸が一致するように、各偏
光板の偏光軸を調整した。 本実施例で用いられた素子の概略を第５図に示す。 このようにして得られた液晶表示素子は、配向のムラは
見られず均一な液晶配向が実現されていることがわかっ
た。また、この素子の応答特性を、周波数３２Ｈｚ，印
加電圧５ｖで測定したところ，立上り時間１０ｍｓ，立
下り時間２０ｍｓという結果が得られた．この素子の電
圧透過率特性（γ＝　Ｖ，．　／　Ｖ．．）は，１．４
５であった．なお、第６図は、しきい値特性を電圧（Ｖ
，横軸）と透過率（％，縦軸）との関係で示すグラフで
ある。 以上の結果より、本発明の方法で形成されたｐ−３ＢＣ
ＭＵ配向性薄膜が、液晶分子に対して良好な配向作用を
示すことがわかった。 失鳳班業 式（１７）で表わされるポリジアセチレン誘導体（以下
．ｐ−４ＢＣＭＵと略記する）ＲＧ 〒”ｃ　−　ｃミＣ−Ｃ〒 １ Ｒ６ （１７） （ここでＲ．は置換基 Ｈ の０．５ｇ／Ｑクロロホルム溶液を調製し、その溶液を
ＬＢ膜作製装置内の純水表面に数滴滴下した．クロロホ
ルムが蒸発するのを待って、第１図に示すようなやり方
で対向する二方向からバリアをゆっくり動かし、水面上
に展開しているｐ−４ＢＣＭＵ膜を圧縮した（圧縮速度
１００ｃｍ”／ｗｉｎ）　．　ｐ　−　４　Ｂ　ＣＭｔ
Ｊｔｌｇの表面圧が２０ｍＮ／ｍに達したところでバリ
アを止め、水面上に形成されたｐ−４ＢＣＭＵ単分子膜
の膜面内配向性を実施例１と全く同様のやり方で評価し
た。その結果、上記の方法で形戒されたｐ−４ＢＣＭＵ
単分子膜も、ｐ−３ＢＣＭＵの場合と同様に、眼面内で
ポリマー鎖が圧縮方向に対して垂直に配向していること
が明らかになった．また、偏光特性が膜面内で位置依存
性を示さないことから，水面上に形成されたｐ−４ＢＣ
ＭＵ単分子膜全体にわたり、ポリマー主鎖が同一方向に
、かつ一様に配向していることがわかった。この膜の約
５４０ｎｍにおける二色比は、約１０であることがわか
った。 このようにして形成されたｐ−４ＢＣＭＵの配向性有機
薄膜は、シランカップリング剤の１つであるヘキサメチ
ルジシラザンを用いて疎水化処理したガラス，石英，Ｉ
ＴＯ基板およびシリコン基板などの固体基板上に、水平
付着法あるいは水平浸漬法により容易に移しとることが
できた。ｐ一４ＢＣＭＵＪＪＩは，これらの基板上に移
しとられた後も、その高い配向性を保持していることが
わかった。また、ｐ−４ＢＣＭＵの配向性単分子膜は実
施例１と全く同様にして基板上に多数層累積できること
もわかった。このように多数層累積させたＩ）−４８Ｃ
ＭＵＩＪｌのＸ線同折測定を行ったところｐ−４ＢＣＭ
Ｕ膜の一分子層あたりの膜厚が約３ｌ入であることがわ
かった． 次に、上記の方法で形戒されたｐ−４ＢＣＭＵ配向性膜
を配向制御膜として用いて液晶表示素子を作製した。素
子構成と用いたネマチック液晶は実施例ｌと全く同じで
ある。このようにして得られた液晶表示素子は、配向ム
ラは見られず均一な液品配向が実現されていることがわ
かった。また本実施例素子の電気光学特性は実施例工の
素子とほとんど同じであった。 以上の結果より、本発明の方法で形成されたｐ−４ＢＣ
ＭＵ配向性薄膜が、液晶分子に対して良好な配向作用を
示すことがわかった。 失五班１ 式（１８）で表わされるポリチオフェン誘導体（以下、
ＰＨＤＴと略記する） と実施例ｌに示したＰ−３ＢＣＭＵが１：１のモル比で
混合したクロロホルム溶液を調製し，実施例１と全く同
様の方法で上記混合物の単分子膜を水面上に形或した。 実施例１の場合と全く同様のやり方でこの膜の膜而内配
向性を評価したところ、膜而全体にわたりボリマー鎖が
圧縮方向に対して垂直に配向していることがわかった。 この膜の約６２０ｎｍにおける二色比は約６、約４９０
ｎｍにおける二色比は約３であることがわかった。 次に，上記方法で形或されたＰ　Ｈ　Ｄ　Ｔとｐ　−３
　Ｂ　Ｃ　Ｍ　Ｕとの混合膜を配向制御膜として用いて
液晶表示素子を作製した。素子構成と用いたネマチック
液晶は実施例１と全く同じである。このようにして得ら
れた液晶表示素子は、配向ムラは見られず均一な液晶配
向が実現されていることがわかった。また，本実施例素
子の電気光学特性は実施例Ｌの素子とほとんど同じであ
った。 以上の結果より、本発明の方法で形成されたＰ　Ｈ　Ｄ
　Ｔとｐ　−　３　Ｂ　ＣＭＵの混合膜が，液晶分子に
対して良好な配向作用を示すことがわかった。 失五旌１ 式（１９）で表わされるポリジヘキシルシラン（以下．
ＰＤＯＳと略記する） ＣＨ， （ＣＨ２）Ｓ ＣＨ， と実施例■に示したｐ−３ＢＣＭＵが↓；１のモル比で
混合したクロロホルム溶液を調製し、実施例１と全く同
様の方法で上記混合物の単分子膜を水面上に形或した。 実施例工の場合と全く同様のやり方でこの膜の膜面内配
向性を評価したところ、膜面全体にわたりボリマー鎖が
圧縮方向に対して垂直に配向していることがわかった。 この膜の約６２０ｎｍにおける二色比は約８、約３　７
　０　ｎ　ｒｎにおける二色比は約４であることがわか
った。 次に、上記方法で形或されたＰＤＨＳとｐ−３ＢＣＭｔ
Ｊとの混合膜を配向制御膜として用いて液晶表示素子を
作製した。素子構成と用いたネマチック液晶は実施例１
と全く同じである。このようにして得られた液晶表示素
子は、配向ムラは見られず均一な液晶配向が実現されて
いることがわかった。また、本実施例素子の電気光学特
性は実施例１の素子とほとんど同じであった。 以上の結果より，本発明の方法で形成されたＰＤＨＳと
ｐ−３ＢＣＭＵの混合膜が、液晶分子に対して良好な配
向作用を示すことがわかった．失鳳鼻５ 実施例１と同様な方法でガラス基板上に形成したｐ−３
ＢＣＭＵの配向性薄膜上に、式（２０）で表わされるジ
アセチレン誘導体（以下、ＤＣＨと略記する） を真空蒸Ｓ法で蒸着し、厚さ約１５００入のジアセチレ
ンモノマー薄膜を作製した。その後、紫外光を照射して
上記モノマーを重合させ、ポリマー薄膜とした。このよ
うにして作製したボリマー蒲膜の偏光吸収スペクトルを
測定したところ，ポリマー主鎖に由来する吸収ピークが
極大および極小強度を与える偏光方向は，それぞれ，下
地膜に用いたｐ　−　３　Ｂ　ＣＭＵ単分子膜の主鎖配
向方向と平行および垂直の場合であった。ｐ−ＤＣＨの
主鎖に由来する約６５０ｎｍの吸収ピークにおける二色
比は約５であった。この偏光特性が膜面内で位置依存性
を示さないことから、ｐ−ＤＣＨの主鎖は膜面会体にわ
たって同一方向に、かつ一様に配向していることがわか
った。以上のことから、ｐ−３ＢＣＭＵ単分子膜上に蒸
着法で形戊されたｐ−ＤＣＨ＠ｇは，その配向性が下地
であるｐ−３ＢＣＭＵ膜の配向性に規制されていること
がわかった。 次に、上記方法で形成されたｐ　−　Ｄ　Ｃ　Ｈの配向
性膜を配向制御膜として用いて液晶表示素子を作製した
。素子構成と用いたネマチック液品は実施例１と全く同
じである。このようにして作製された液晶表示素子には
、配向ムラは見られず均一な液晶配向が実現されている
ことがわかった。また本実施例素子の電気光学特性は実
施例１の素子とほとんど同じであった。 以上の結果より、本発明の方法で形或されたｐ−ＤＣＨ
の配向性膜が、液晶分子に対して良好な配向作用を示す
ことがわかった。 失見班旦 式（２１）で示される４，４′−ジアミノジフェニルエ
ーテル化合物と式（２２）で示されるピロメリット酸二
無水物をＮ−メチル−２−ピロリ１−ン中で重合させポ
リアミド酸ワニスを得た。 このボリアミド酸ワニスをＩＴＯ電極イ寸ガラス基板上
にスビンナー塗布後、３００℃で焼成し，厚さ約８００
入のポリイミド薄膜を形成した。 次に、上記方法で調製されたポリイミド薄膜上に、実施
例１と全く同様のやり方で ｐ　−　３　Ｂ　Ｃ　Ｍ　ｔＪ単分子膜を５層累積して
ポリイミドとｐ−３ＢＣＭＵの複合膜を形成し、この腹
合膜を配向制御膜として用いた液晶表示素子を作製した
。配向制御膜が上記の複合膜であること以外は、素子構
成も用いたネマチック液晶も実施例１と全く同じである
。本実施例素子の概酩断面図を第７図に示す。このよう
にして作製された液晶表示素子には，配向ムラは見られ
ず均一な液晶配向が実現されていることがわかった。ま
た本実施例素子の電気光学特性は実施例１の素子とほと
んど同じであった。 以上の結果より，ポリイミドの下地膜上に本発明の方法
で形成されたｐ　−　３　Ｂ　ＣＭＵの配向性膜が、液
晶分子に対して良好な配向作用を示すこと舊わかった。 去１０４Ｌ 実施例ｌと全く同じやり方でｒ”ｒｏ電極付ガラス基板
上に、ｐ−３ＢＣＭＵの配′向性単分子膜に主鎖方向を
揃えて６層累積した。本実施例では、２枚のガラス基板
間にはさみ込まれた液晶分子のねじれ角度が２２．０度
になるように各基板上のｐ−３ＢＣＭＵ膜の面内配向方
向を設定した。これら基板間に６μｍのスペーサを挟持
させて液晶素子とし．この液晶素子中に、下記の組或？
ｓｘＣａ＜二〉（２トＣＮ　　　　　　（４０モル％）
Ｈ，，Ｃ．−Ｃ）−−”ａ｛ＯＣ，Ｈ，，　　（１５モ
ル％）Ｈ■ｓＣｔ　＄　ＯＣｓＨｔｘ　　（　２　０　
モ／Ｌ／％）力ｔなるネマチック液晶に旋光性物質とし
てメルク社からＳ−８１１という商品名で販売されてい
る化合物を約０．５重景％添加した液晶組成物を封入し
た。その後、上記液晶素子を構成する２枚の基板のそれ
ぞれに、偏光板を１枚ずつ素子の外側から貼り付けた。 このとき、スーパーツイスト複屈折効果が発現するよう
に各偏光板の偏光軸方向を調整した。このようにして作
製したスーパーツイステッドネマチック液晶素子（ＳＴ
Ｎ素子）の光敗乱性ドメインの有無を調べたところ、該
ドメインの発生は見られなかった。 以上の結果より，本発明の方法で形成された配向性薄膜
が、ＳＴＮ素子にも使用できることがわかった。 去．．ＦＩＬ生 ストライブ状の透明電極（電極幅２００μｍ，電極間隔
５０μｍ）のついたガラス基板上に実施例１と全く同じ
やり方で，ｐ−３ＢＣＭＵの配向性単分子膜を主鎖方向
を揃えて３層累積した。全く同様の基板をもう一枚調製
し、これら２枚の基板を、それぞれのｐ−３ＢＣＭＵ膜
が内側に来るように、また、それぞれのｐ−３ＢＣＭＵ
膜の主鎖配向方向が互いに直交するように、４μｍのス
ペーサを介して対向させ液晶素子とした。この素（５０
モル％） （２５モル％） からなる強誘電性液晶組或物を封入後、素子を構成する
２枚の基板のそれぞれに偏光板を一枚ずつ素子の外側か
ら貼り付けた。このとき、各偏光板と近い側のｐ−３Ｂ
ＣＭＵ膜の配向方向と、各偏光板の偏光軸が一致するよ
うに、各偏光板の偏光軸を調整した。このようにして得
られた液晶表示素子は、配向のムラは見られず、均一な
配向性が実現されていることがわかった。本実施例素子
の電気光学特性を測定したところ、第８図に示すような
結果が得られた。第８図は，本実施例素子のメモリー性
評価特性を、時間と明るさ及び印加電圧の関係で示すも
のである。第８図より本実施例素子が良好なメモリー性
を示していることがわかる． 以上の結果より、本発明の方法で形成されたＰ−３ＢＣ
ＭＵの配向性膜が、強誘電性液晶分子に対しても良好な
配向作用を示すことがわかった。 失見量主 実施例｛と全く同じやり方でＩＴＯ電極付ガラス基板上
に、ｐ−３ＢＣＭＵの配向性単分子膜を主鎖方向を揃え
て３層累積した。本実施例では、２枚のガラス基板間に
はさみ込まれた液晶分子がホモジニアス配向をとるよう
に、各基板上のｐ−３ＢＣＭＵ膜の面内配向方向を設定
した。′これら基板間に１０μｍのスベーサを挟持させ
て液晶素子とし、メルク社からＺＬＩ−１１３２という
商品名で販売されているネマチック液晶に，日本感光色
素研究所からＧＲ−６という商品名で販売されている二
色性色素 を０，２ｗｔ％添加した液晶組或物を、該素子中に封入
した。このようにして作製したゲスト・ホスト型液晶素
子（ＧＨ素子）の吸収スペクトルの測定を、液晶分子の
配向方向に対して平行に偏光した光及び垂直に偏光した
光の各々を用いて行い、これら各偏光に対する上記色素
の吸光度ＡＩおよびＡＡＱから上記色素の二色比を求め
た。上記色素の最大吸収波長は５２２ｎｍであり、この
波長における二色比は６．３であった。 以上の結果により、本発明の方法で形成された配向性膜
が，ＧＨ素子にも適用可能なことがわかつた・ 【発明の効果】 本発明の方法により形成された液品配向制御膜は、ラビ
ング処理不要のため，形成過程で静電気を発生すること
がなく、従って基板上の電極やＴＰＴが破壊されるがな
い。また，ラビング処理に伴う表面汚染がないため、そ
れによる表示むらが発生することもない。さらに本発明
の液晶配向制御膜は、膜厚の均一性がすぐれ、大面積化
も容易である，

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明素子で使用する配向制御膜を製造するた
めの装置の概要図であり，第１図（ａ）はその平面図、
第１図（ｂ）は側面図（断面図）、第２図は付着法を用
いて気液界面から基板上へ有機薄膜を移し取る手順を示
す工程図、第３図は浸漬法を用いて気液界而から基板：
ヒヘ有機薄膜を移し取る手順を示す工程図、第４図はｐ
　−３ＢＣＭＵ水面上ｔｌｉ分子膜の偏光反射スペクト
ルを示す線図、第５図は本発明の一実施例の液晶表示素
子の断面図、第６図は本発明の一実施例の液晶表示素子
のしきい値特性を示す線図、第７図は本発明の一実施例
の液晶表示素子の断面図、第８図は本発明の一実施例の
液晶表示素子のメモリー性評価特性を示す線図である。 １・・・水槽、２，３・・・圧縮バリア、４，５・・・
圧縮バリアの進行方向、６・・・成膜分子を展開する水
面、７・・・清浄水面、８・・・水相、９・・・液面上
に展開された配向性膜、１０・・・基板、ｌ１・・・偏
光板、１２・・・透明基板，１３・・・ＩＴＯ１！！極
、１４・・・配向制御膜，１５・・・スペーサ、１６・
・・配向制御膜，ｌ７・・・■１゛○電極、１８・・・
透明基板、１９・・・偏光（ａ、冫 ２３・・ｐ，−３ＢＣＭＵ配向性膜，２４・・ボリイミ
ド層。 名 ｔ 図 電か （Ｖ） あ ７ 図 ２ｏ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも一方が透光性の電極を有する一対の基板間
   に液晶層を挟持した液晶素子において、液晶配向制御膜
   として、成膜分子が膜面内の特定方向に一様に配向した
   有機薄膜を用いたことを特徴とする液晶表示素子。 ２、上記液晶配向制御膜が、気液界面に展開された成膜
   分子を一方向または対向する二方向から圧縮して該成膜
   分子が膜面内の特定方向に配向した薄膜を気液界面に形
   成せしめ、しかる後に該薄膜を付着法もしくは浸漬法を
   用いて基板上に移し取る方法によって得られることを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 ３、上記方法を少なくとも二回以上繰り返してなる多層
   膜を液晶配向制御膜として用いたことを特徴とする請求
   項２記載の液晶表示素子。 ４、上記液晶配向制御膜の下地膜としてポリマー薄膜を
   用いたことを特徴とする請求項２記載の液晶表示素子。 ５、上記ポリマー薄膜がポリイミド膜であることを特徴
   とする請求項４記載の液晶表示素子。 ６、上記ポリマー薄膜の形成法がディップ法、スプレー
   法、スピンナー法またはキャスト法のいずれかであるこ
   とを特徴とする請求項４記載の液晶表示素子。 ７、上記液晶配向制御膜を構成する鎖状高分子の少なく
   とも一種類が、化学式（１）から（１５）で表わされる
   化合物から選ばれることを特徴とする請求項２記載の液
   晶表示素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（２） ▲数式、化学式、表等があります▼（３） ▲数式、化学式、表等があります▼（４） ▲数式、化学式、表等があります▼（５） ▲数式、化学式、表等があります▼（６） ▲数式、化学式、表等があります▼（７） ▲数式、化学式、表等があります▼（８） ▲数式、化学式、表等があります▼（９） ▲数式、化学式、表等があります▼（１０） ▲数式、化学式、表等があります▼（１１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１２） ▲数式、化学式、表等があります▼（１３） ▲数式、化学式、表等があります▼（１４） ▲数式、化学式、表等があります▼（１５） ここで置換基Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４は一般式
   ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｈ＝２〜１８、ｋ＝０または１、ｌ＝１〜１８
   、ｍ＝０または１、ｐ＝０〜１８である）で表わされる
   構造を有する。 ８、上記液晶配向制御膜を構成する鎖状高分子の少くと
   も一種類が化学式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２は ▲数式、化学式、表等があります▼ を表わし、ｑ＝２〜１５である。） で表わされる化合物から選ばれることを特徴とする請求
   項２記載の液晶表示素子。 ９、上記液晶配向制御膜を構成する鎖状高分子の少くと
   も一種類が化学式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここで、ｒ＝３〜２１である） で表わされる化合物から選ばれることを特徴とする請求
   項２記載の液晶表示素子。 １０、上記液晶配向制御膜を構成する鎖状高分子の少く
   とも一種類が化学式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここで、ｓ＝４〜２１である） で表わされる化合物から選ばれることを特徴とする請求
   項２記載の液晶表示素子。 １１、上記液晶配向制御膜が、請求項２記載の方法で基
   板上に形成された薄膜を第１の薄膜とし、この第１の薄
   膜の上に第２の薄膜を、真空蒸着法、分子線蒸着法、デ
   ィップ法、スプレー法、スピンナー法またはキャスト法
   のいずれかの手段で形成することによって得られること
   を特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 １２、請求項２記載の方法で基板上に形成された第１の
   薄膜上に、化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼ からなる第２の薄膜を真空蒸着後、重合させることによ
   り形成せしめた複合膜を液晶配向制御膜として用いたこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 １３、上記液晶の層が、ネマチック液晶層であり、上下
   基板で挟持された液晶層の液晶分子の長軸方向が、電界
   無印加時において上下基板間で８０〜２８０度ねじれた
   構造を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれ
   かに記載の液晶表示素子。 １４、上記液晶の層が、スメクチック液晶であることを
   特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の液晶表示
   素子。 １５、上記液晶の層が、二色性色素とネマチック液晶か
   らなる混合物であるか、または、二色性色素とスメクチ
   ック液晶からなる混合物であることを特徴とする請求項
   １〜１２のいずれかに記載の液晶表示素子。 １６、上記液晶の層が強誘電液晶であることを特徴とす
   る請求項１〜１２のいずれかに記載の液晶表示素子。 １７、気液界面に展開された成膜分子を一方向または対
   向する二方向から圧縮して該成膜分子が膜面内の特定方
   向に配向した薄膜を気液界面に形成せしめ、しかる後に
   該薄膜を付着法もしくは浸漬法を用いて基板上に移し取
   ることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 １８、上記薄膜の配向方向が基板上で所望の方向を向く
   ように、基板の方向を規定しながら、該薄膜の移し取り
   を行うことを特徴とする請求項１７記載の液晶表示素子
   の製造方法。