JPH036529A - 液晶素子 - 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、液晶表示素子や液晶−光シヤツター等で用い
る液晶素子、特に強誘電性液晶素子に関し、更に詳しく
は液晶分子の配向状態を改善することにより、表示特性
を改善した液晶素子に関するものである。

〔従来技術〕

強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用して偏光素子と
の組み合わせにより透過光線を制御する型の表示素子が
クラーク（Ｃ１ａｒｋ）及びラガーウオル（Ｌａｇｅｒ
ｗａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０７
２１６号公報、米国特許第４，３６７．９２４号明細書
等）。この強誘電性液晶は、一般に特定の温度域におい
て、非らせん構造のカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
＊）又はＨ相（ＳｍＨ＊）を有し、この状態において、
加えられる電界に応答して第１の光学的安定状態と第２
の光学的安定状態のいずれかを取り、且つ電界の印加の
ないときはその状態を維持する性質、すなわち双安定性
を有し、また電界の変化に対する応答も速やかであり、
高速ならびに記憶型の表示素子としての広い利用が期待
され、特にその機能から大画面で、高精細なデイスプレ
ーとしての応用が期待されている。

この双安定性を有する液晶を用いた光学変調素子が所定
の駆動特性を発揮するためには、一対の平行基板間に配
置される液晶が、電界の印加状態とは無関係に、上記２
つの安定状態の間での変換が効果的に起るような分子配
列状態にあることが必要である。

又、液晶の複屈折を利用した液晶素子の場合、直交ニコ
ル下での透過率は、 〔式中、■ｏ二人射光強度、 θ　：チルト角、 ｄ　　：液晶層の膜厚、 である。〕 で表わされる、前述の非らせん構造におけるチルトθは
第１と第２の配向状態でのねじれ配列した■　＝透過光
強度、 Δｎ：屈折率異方性、 λ：入射光の波長 液晶分子の平均分子軸方向の角度として現われることに
なる。上式によれば、かかるチルトθが２２．５°の角
度の時最大の透過率となり、双安定性を実現する非らせ
ん構造でのチルト角θが２２．５゜にできる限り近いこ
とが必要である。

ところで、強誘電性液晶の配向方法としては、大きな面
積に亘って、スメクチック液晶を形成する複数の分子で
組織された分子層をその法線に沿って一軸に配向させる
ことができ、しかも製造プロセス工程も簡便なラビング
処理により実現できるものが望ましい。

強誘電性液晶、特に非らせん構造のカイラルスメクチッ
ク液晶のための配向方法としては、例えば、米国特許箱
４，５６１，７２６号公報などが知られている。

しかしながら、これまで用いられてきた配向方法、特に
ラビング処理したポリイミド膜による配向方法を、前述
のクラークとラガウォールによって発表された双安定性
を示す非らせん構造の強誘電性液晶に対して適用した場
合には、上述の如き問題点を有していた。

すなわち、本発明者らの実験によれば、従来のラビング
処理したポリイミド膜によって配向させて得られた非ら
せん構造の強誘電性液晶でのチルト角（後述の第３図に
示す角度）がらせん構造をもつ強誘電性液晶でのチルト
角（後述の第２図に示す五角錐の頂角の％の角度■）と
較べて小さ（なっていることが判明した。（特に、従来
のラビング処理したポリイミド膜によって配向させて得
た非らせん構造の強誘電性液晶でのチルト角θは、一般
に３°〜８°程度で、その時の透過率はせいぜい３〜５
％程度であった。） この様に、クラークとラガウオールによれば双安定性を
実現する非らせん構造の強誘電性液晶でのチルト角がら
せん構造をもつ強誘電性液晶でのチルト角と同一の角度
をもつはずであるが、実際には非らせん構造でのチルト
角θの方がらせん構造でのチルト角■より小さくなって
いる。しかも、この非らせん構造でのチルト角θがらせ
ん構造でのチルト角■より小さくなる原因が非らせん構
造での液晶分子のねじれ配列に帰因していることが判明
した。つまり、非らせん構造をもつ強誘電性液晶では、
液晶分子が第４図に示す様に基板の法線に対して上基板
に隣接する液晶分子の軸４２より下基板に隣接する液晶
分子の釉４３（ねじれ配列の方向４４）へ連続的にねじ
れ角δでねじれて配列しており、このことが非らせん構
造でのチルト角θがらせん構造でのチルト角■より小さ
くなる原因となっている。

又、従来のラビング処理したポリイミド配向膜によって
生じたカイラルスメクチック液晶の配向状態は、電極と
液晶層の間に絶縁体層としてのポリイミド配向膜の存在
によって、第１の光学的安定状態（例えば、白の表示状
態）から第２の光学的安定状態（例えば、黒の表示状態
）にスイッチングするための一方極性電圧を印加した場
合、この゛−一方極性電圧印加解除後、強誘電性液晶層
には他方極性の逆電界Ｖ　ｒｅｖが生じ、この逆電界Ｖ
　ｒｅｖがデイスプレィの際の残像を惹き起していた。

上述の逆電界発生現象は、例えば吉田明雄著、昭和６２
年１０月「液晶討論会予稿集Ｊ　Ｐ、１４２〜１４３の
ｒＳＳＦＬＣのスイッチング特性」で明らかにされてい
る。

〔発明の概要〕

従って、本発明の目的は、前述の問題点を解決した強誘
電性液晶素子を提供すること、特にカイラルスメクチッ
ク液晶の非らせん構造での大きなチルトθを生じ、高コ
ントラストな画像がデイスプレィされ、且つ残像を生じ
ないデイスプレィを達成できる強誘電性液晶素子を提供
することにある。

本発明は、少なくとも一方の基板に、下記一般式で示さ
れる構造単位のポリイミド被膜を有する一対の基板及び
該一対の基板間に配置した強誘電性液晶を有する液晶素
子に特徴がある。

一般式 Ｒ；−Ｃ−又は−８Ｏ２−である。

Ｆ３ Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４；−ＣＦ３１−Ｈ又は−ＣＨ３である
。

Ｒ１−Ｒ４のうち少なくとも１つはフッ素原子を有する
基である。

〔発明の態様の詳細な説明〕

第１図は本発明の強誘電性液晶セルの一例を模式％式％ Ｔｉｎ　　０ｘｉｄｅ）等の透明電極１２ａと１２ｂで
被覆された基板（ガラス板）であり、その上に２００人
〜１０００人厚の絶縁膜１３ａと１３ｂ　（ＳｉＯ２膜
、ＴｉＯ２膜、Ｔａ　２０５膜など）と前記一般式に示
すポリイミドで形成した５０人〜ｉ　ｏｏｏ人厚の配向
制御膜１４ａと１４ｂとがそれぞれ積層されている。

この際、平行かつ同−向き（第１図でいえばＡ方向）に
なるようラビング処理（矢印方向）した配向制御膜１４
ａと１４ｂが配置されている。基板１１ａとｌｌｂとの
間には、強誘電性スメクチック液晶１５が配置され、基
板１１ａとｌｌｂとの間隔の距離は、強誘電性スメクチ
ック液晶１５のらせん配列構造の形成を抑制するのに十
分に小さい距離（例えば０．１μｍ〜３μｍ）に設定さ
れ、強誘電性スメクチック液晶１５は双安定性配向状態
を生じている。

上述の十分に小さい距離は、基板１１ａと、１１ｂとの
間に配置したビーズスペーサ１６（シリカビーズ、アル
ミナビーズ）によって保持される。

本発明者らの実験によれば、上述の実施例で明らかにす
るラビング処理した特定のポリイミド配向膜による配向
方法を用いることによって、明状態と暗状態での大きな
光学的コントラストを示し、特に、米国特許第４，６５
５，５６１号などに開示のマルチブレクシフグ駆動時の
非選択画素に対して大きなコントラストを生じ、さらに
デイスプレィ時の残像の原因となるスイッチング時（マ
ルチブレクシフグ駆動時）の光学応答お（れを生じない
配向状態が達成された。

本発明で用いるポリイミド膜は、カルボン酸無水物とジ
アミンとを縮合反応させることによって合成されるポリ
アミド酸を加熱閉環することによって得られる。

２．２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル
〕へキサフルオロプロパン。

２．２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル
〕へキサフルオロプロパン。

Ｆ３ ２．２−ビス（４−（２−アミノフェノキシ）フエ　　
４，４′−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチル
〕へキサフルオロプロパン、　　　　　　　　　　チル
フェノキシ）ジフェニルスルホン。

２．２−ビス（４−（２−アミノフェノキシ）−３，５
−ジメチルフェニル〕へキサフルオロプロパン。

２．２−ビス（４−（４−アミノ−２−トリフルオロメ
チルフェノキシ）フェニル〕へキサフルオロプロパン。

４．４′−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチル
フェノキシ）ジフェニルスルホン。

などが挙げられる。

本発明で用いるテトラカルボン酸無水物としてはピロメ
リット酸無水物、２．３．６．　７−ナフタレンテトラ
カルボン酸無水物、３．　３’、　　４．　４’−ジフ
ェニルテトラカルボン酸無水物、１．２．５゜６−ナフ
タレンテトラカルボン酸無水物、２．２’３．３′−ジ
フェニルテトラカルボン酸無水物、チオフェン−２，３
，４，５−テトラカルボン酸無水物、２，２−ビス（３
，４−ビスカルボキシフェニル）プロパン無水物、３．
４−ジカルボキシフェニルスルホン無水物、ペリレン−
３，４，９，１０−テトラカルボン酸無水物、ビス（３
，４−ジカルボキシフェニル）エーテル無水物、３．　
３’、　４．４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無
水物などが挙げられ、これらのテトラカルボン酸の他に
例えば２，２−ビス（４−（３，４−ジカルボキシフェ
ノキシ）フェニル〕へキサフルオロプロパン、２゜２−
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）へキサフルオロ
プロパン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）へキ
サフルオロプロパン、４．４’−ビス（：４−（３，４
−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕へキサフルオロ
プロパン、（トリフルオロメチル）ピロメリト酸、ビス
（トリフルオロメチル）ピロメリト酸、５．５’−ビス
（トリフルオロメチル）−３，３’　、　４．４’−テ
トラカルボキシビフェニル、２．２’　、　５．５’−
テトラキス（トリフルオロメチル）　−３，３’　、　
４．４’−テトラカルボキシビフェニル、５．５’−ビ
ス（トリフルオロメチル）−３，３’　、　４．４’−
テトラカルボキシジフェニルエーテル、５．５’−ビス
（トリフルオロメチル）−３，３’　、　４．４’−テ
トラカルボキシベンゾフェノン、ビス〔（トリフルオロ
メチル）ジカルボキシフェノキシフベンゼン、ビス〔（
トリフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ〕ビフェ
ニル、ビス〔（トリフルオロメチル）ジカルボキシフェ
ノキシ〕（トリフルオロメチル）ベンゼン、ビス〔（ト
リフルオロメチル）ジカルボキシフェノキシ〕ビス（ト
リフルオロメチル）ビフェニル、ビス〔（トリフルオロ
メチル）ジカルボキシフェノキシ〕ジフェニルエーテル
、ビス（ジカルボキシフェノキシ）（トリフルオロメチ
ル）ベンゼン、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（
トリフルオロメチル）ベンゼン、ビス（ジカルボキシフ
ェノキシ）テトラキス（トリフルオロメチル）ベンゼン
、ビス（ジカルボキシフェノキシ）ビス（トリフルオロ
メチル）ビフェニル、ビス（ジカルボキシフェノキシ）
テトラキス（トリフルオロメチル）ビスフェニル、２゜
２−ビス（：４−　（２，３−ジカルボキシベンゾイル
オキシ）フェニル〕へキサフルオロプロパン、２゜２−
ビス（：４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ
）−３−ブロモフェニル〕へキサフルオロプロパン、２
，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオ
キシ）−３，５−ジブロモフェニル］ヘキサフルオロプ
ロパン、２，２−ビス［４−（３゜４−ジカルボキシベ
ンゾイルオキシ）−３，５−ジメチルフェニル〕へキサ
フルオロプロパン、２．２ビス〔４−（３，４−ジカル
ボキシベンゾイルオキシ）フェニル〕オクタフルオロブ
タン、２．２−ビス（４−（２−トリフルオロメチル−
３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル〕へ
キサフルオロプロパン、１，３−ビス（４−（３，４−
ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル〕へキサフル
オロプロパン、１．　５−ビス（４−（３，４−ジカル
ボキシベンゾイルオキシ）フェニル〕デカフルオロペン
タン、１．６−ビス（４−（３，４−ジカルボキシベン
ゾイルオキシ）フェニル〕　ドデカフルオロヘキサン、
１．７−ビス（４−（３，４−ジカルボキシベンゾイル
オキシ）フェニルコテトラデカフルオロへブタン、１．
　５−ビスｌ：４−（３，４ジカルボキシベンゾイルオ
キシ）−３，５−ジブロモフェニル〕デカフルオロペン
タン、１，５−ビス（４−（３，４−ジカルボキシベン
ゾイルオキシ）−３゜５−ビストリフルオロメチルフェ
ニル〕デカフルオロペンタン、１，５−ビス［４−（２
−トリフルオロメチル−３，５−ジカルボキシベンゾイ
ルオキシ）フェニル〕デカフルオロペンクン、２．２−
ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシラフェニ
ル〕へキサフルオロプロパン、２，２−ビスＩ：４−　
（２゜３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕へキサ
フルオロプロパン、２，２−ビス［４−（３，４−ジカ
ルボキシフェノキシ）−３−ブロモフェニル〕へキサフ
ルオロプロパン、２．２−ビス［４−（３，４ジカルボ
キシフエノキシ）　−３，５−ジブロモフェニル〕へキ
サフルオロプロパン、２，２−ビス〔４−（３，４−ジ
カルボキシフェノキシ）−３５−ジメチルフェニル〕へ
キサフルオロプロパン、２゜２−ビス（４−（３，４−
ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕オクタフルオロブ
タン、２，２−ビス〔４（３，４−ジカルボキシ−２−
トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル〕へキサフル
オロプロパン、１，３−ビス（４−（３，４−ジカルボ
キシフェノキシ）フェニル〕へキサフルオロプロパン、
１゜５−ビス（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ
）フェニル〕デカフルオロペンタン、１，６−ビス〔４
−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ドデ
カフルオロヘキサン、１，７−ビス（４−（３゜４−ジ
カルボキシフェノキシ）フェニル〕テトラデカフルオロ
ペンタン、１．５−ビス（４−（３，４−ジカルボキシ
フェノキシ）　−３，５−ジブロモフェニル〕デカフル
オロペンクン、１．５−ビス〔４−（３，４−ジカルボ
キシフェノキシ）　−３，５−ビストリフルオロメチル
フェニル〕デカフルオロペンクン、１．５−ビス（４−
（３，４−ジカルボキシ−２＝トリフルオロメチルフエ
ノキシ）フェニル〕デカフルオロペンタンなどのフッ素
系テトラカルボン酸無水物を用いることができる。

又、２種類以上のテトラカルボン酸とジアミンの組合わ
せ、２種類以上のジアミンとテトラカルボン酸の組合わ
せおよび２種類以上のテトラカルボン酸と２種類以上の
ジアミンとの組合わせも可能である。

本発明で用いるポリイミド膜を基板上に設ける際には、
ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸をジメチルフォ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルフオ
キシド、Ｎ−メチルピロリドンなどの溶剤に溶解して０
．０１〜４０（重量）％溶液として、該溶液をスピンナ
ー塗布法、スプレィ塗布法、ロール塗布法などにより基
板上に塗布した後、１００〜３５０℃、好ましくは２０
０〜３００℃の温度で加熱して脱水閉環させてポリイミ
ド膜を形成することができる。このポリイミド膜は、し
かる後に布などでラビング処理される。又、本発明で用
いるポリイミド膜は３０人〜１μ程度、好ましくは２０
０人〜２０００人の膜厚に設定される。この際には、第
１図に示す絶縁膜１３ａと１３ｂの使用を省略すること
ができる。又、本発明では、絶縁膜１３ａと１３ｂの上
にポリイミド膜を設ける際には、このポリイミド膜の膜
厚は２００Å以下、好ましくは１００Å以下に設定され
ることができる。

本発明で用いる液晶物質としては、降温過程で等吉相、
コレステリック相、スメクチックＡ相を通してカイラル
スメクチックＣ相を生じる液晶が好ましい。特に、コレ
ステリック相の時のピッチが０．８μｍ以上のものが好
ましい（コレステリック相での゛ピッチは、コレステリ
ック相の温度範囲における中央点で測定したもの）。具
体的な液晶としては、下記液晶物質１’−ＬＣ−ＩＪ、
ｒ８０ＢＪ及び「８０ｓＩ　＊　Ｊを下記比率で含有さ
せた液晶組成物が好ましく用いられる。

ＬＣ−１ ０Ｂ ８０ＳＩ木 （１）　　（ＬＣ−１）９゜／ （２）　　（ＬＣ−１）ｓｏ／ （３）　　（ＬＣ１）ＴＯ／ （４）　　（ＬＣ−１）ｓｏ／ （５）　　　８０ＳＩ＊ （表中の添字は、 それぞれ重量比を表わしている。） （８０Ｂ）＋。

（８０Ｂ）２０ （８０Ｂ）３０ （８０Ｂ　）　４゜ 第２図は、強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例
を模式的に描いたものである。２１ａと２１ｂは、Ｉｎ
２０２．５ｎ０２あるいはＩＴＯ等の薄膜からなる透明
電極で被覆された基板（ガラス板）であり、その間に液
晶分子層２２がガラス面に垂直になるよう配向した３ｍ
０本（カイラルスメクチックＣ）相又はＳｍＨ＊（カイ
ラルスメクチックＨ）相の液晶が封入されている。太線
で示した線２３が液晶分子を表わしており、この液晶分
子２３はその分子に直交した方向に双極子モーメント（
Ｐ工）２４を有している。基板２１ａと２１ｂ上の電極
間に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子２３
のらせん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ上）２４
がすべて電界方向に向くよう、液晶分子２３は配向方向
を変えることができる。液晶分子２３は、細長い形状を
有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を
示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコ
ルの偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が
変わる液晶光学変調素子となることは、容易に理解され
る。

本発明の液晶素子で用いる双安定性配向状態の表面安定
型強誘電性液晶セルは、その厚さを充分に薄（（例えば
０．１μｍ〜３μｍ）することができる。このように液
晶層が薄くなるにしたがい、第３図に示すように電界を
印加していない状態でも液晶分子のらせん構造がほどけ
、非らせん構造となり、その双極子モーメントＰまたは
Ｐ′　は上向き（３４ａ）、又は下向き（３４ｂ）のど
ちらかの状態をとる。このようなセルに、第３図に示す
如く一定の閾値以上の極性の異なる電界Ｅａ又はＥｂを
電圧印加手段３１ａと３１ｂにより付与すると、双極子
モーメントは、電界Ｅａ又はＥｂの電界ベクトルに対応
して上向き３４ａ１又は下向き３４ｂと向きを変え、そ
れに応じて液晶分子は、第１の安定状態３３ａあるいは
第２の安定状態３３ｂの何れか一方に配向する。

この強誘電性液晶セルによって得られる効果は、その第
１に、応答速度か極めて速いことであり、第２に液晶分
子の配向が双安定性を有することである。

第２の点を、例えば第３図によって更に説明すると、電
界Ｅａを印加すると液晶分子は第１の安定状態３３ａに
配向するが、この状態は電界を切っても安定である。又
、逆向きの電界Ｅｂを印加すると、液晶分子は第２の安
定状態３３ｂに配向してその分子の向きを変えるが、や
はり電界を切ってもこの状態に留っている。又、与える
電界Ｅａが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向
状態にやはり維持されている。

第４図（Ａ）は、本発明の配向方向に生じた液晶分子の
配向状態を模式的に明らかにした断面図で、第４図はそ
のＣ−ダイレクタを示ｒ図である。

第４図（Ａ）に示す６１ａ及び６１ｂは、それぞれ上基
板及び下基板を表わしている。６０は液晶分子６２で組
織された分子層で、液晶分子６２が円錐６３の底面６４
（円形）に沿つた位置を変化させて配列している。

第４図（Ｂ）は、Ｃ−ダイレクタを示す図である。

第４図（Ｂ）のＵｌは一方の安定配向状態でのＣ−ダイ
レクタ８１で、Ｕ２は他方の安定配向状態でのＣ−ダイ
レクタ８１である。Ｃ−ダイレクタ８１は、第４図（Ａ
）に示す分子層６０の法線に対して垂直な仮想面への分
子長軸の写影である。

一方、従来のラビング処理したポリイミド膜によって生
じた配向状態は、第４図（Ｃ）のＣ−ダイレクタ図によ
って示される。第４図（Ｃ）に示す配向状態は、上基板
６１ａから下基板６１ｂに向けて分子軸のねじれが大き
いため、チルト角θは小さくなっている。

第５図（Ａ）は、Ｃ−ダイレクタ８１が第４図（Ｂ）の
状態（ユニフォーム配回状態という）でのチルト角θを
示すための平面図で、第５図（Ｂ）はＣ−ダイレクタ８
１が第４図（Ｃ）の状態（スプレィ配向状態という）で
のチルト角θを示すための平面図である。図中、５０は
前述した本発明の特定ポリイミド膜に施したラビング処
理軸を示し、５１ａは配向状態Ｕ１での平均分子軸、５
１ｂは配向状態Ｕ２での平均分子軸、５２ａは配向状態
Ｓ１での平均分子軸、５２ｂは配向状態Ｓ２での平均分
子軸を示す。

平均分子軸５１ａと５１ｂとは、互いに閾値電圧を超え
た逆極性電圧の印加によって変換することができる。同
様のことは平均分子軸５２ａと５２ｂとの間でも生じる
。

次に、逆電界Ｖ　ｒｅｖによる光学応答のおくれ（残像
）に対するユニフォーム配向状態の有用性について説明
する。

液晶セルの絶縁層（配向制御膜）の容量Ｃ＋、液晶層の
容量をＣＬＣ及び液晶の自発分極をＰｓとすると、残像
の原因となるＶ　ｒ＠Ｖは、下式で表わされる。

第６図は、液晶セル内の電荷の分布、Ｐｓの方向及び逆
電界の方向を模式的に示した断面図である。

第６図（Ａ）は、パルス電界印加前のメモリー状態下に
おける■及びＯ電荷の分布状態を示し、この時の自発分
極Ｐｓの向きはＯ電荷からｅ電荷の方向である。第６図
（Ｂ）は、パルス電界解除直後の自発分極Ｐｓの向きが
第６図（Ａ）の時の向きに対して逆向き（従って、液晶
分子は一方の安定配向状態から他方の安定配向状態に反
転を生じている）であるが、■及びｅ電荷の分布状態は
、第６図（Ａ）の時と同様であるため、液晶内に逆電界
ｖ　ｒｅｖが矢標方向に生じている。この逆電界ｖ　ｒ
ｅｖは、しばらくした後、第６図（Ｃ）に示す様に消滅
し、■及びθ電荷の分布状態が変化する。

第７図は従来のポリイミド配向膜によって生じたスプレ
ィ配向状態の光学応答の変化をチルト角θの変化に換え
て示したものである。第７図によれば、パルス電界印加
時、印標Ｘ１の方向に沿ってスプレィ配向状態下の平均
分子軸Ｓ　（Ａ）から最大チルト角■付近のユニフォー
ム配向状態下の平均分子軸Ｕ２までオーバーシュートし
、パルス電界解除直後においては、第６図（Ｂ）に示す
逆電界ｖ　ｒｅｖの作用が働いて、矢標Ｘ２の方向に沿
ってスプレィ配向状態下の平均分子軸Ｓ　（Ｂ）までチ
ルト角θが減少し、そして第６図（Ｃ）に示す逆電界ｖ
　ｒｅｖの減衰の作用により、矢標Ｘ３の方向に沿って
スプレィ配向状態下の平均分子軸Ｓ　（Ｃ）までチルト
角θが若干増大した安定配向状態が得られる。この時の
光学応答は第８図で明らかにされている。

本発明によれば、前述したフッ素原子含有のポリイミド
膜を用いた配向方法によって得た配向状態では、第７図
に示したスプレィ状態下の平均分子軸Ｓ　（Ａ）、　Ｓ
　（Ｂ）及びＳ　（Ｃ）を生じることがな（、従って最
大チルト角■に近いチルト角θを生じる平均分子軸に配
列させることができる。この時の本発明の光学応答を第
９図に示す。第９図によれば、残像に原因する光学応答
のおくれを生じないことと、メモリー状態下での高いコ
ントラストを惹き起していることが判る。

以下、本発明を実施例に従つて説明する。

実施例１ １０００人厚のＩｒＯ膜が設けられている１　、　１　
ｍ　ｍ厚のガラス板を２枚用意し、それぞれのガラス板
上に下式で示すポリアミド酸のＮ−メチルピロリドン／
ｎ−ブチルセロソルブ＝５／ｌの３．０重量％溶液を回
転数３００Ｏｒｐｍのスピナで３０秒間塗布した。

成膜後約１時間、２５０℃で加熱焼成処理を施した。

この時の膜厚は４５０人であった。この塗布膜にナイロ
ン触毛布による一方向のラビング処理を行った。

その後、平均粒径約１．５μｍのアルミナビーズを一方
のガラス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸
が互いに平行で、同一処理方向となるように２枚のガラ
ス板を重ね合せてセルを作製した。

このセル内にチッソ（株）社製の強誘電性スメクチック
液晶であるｒＣ３−１０１４Ｊ商品名を等吉相下で真空
注入してから、等吉相から０．５℃／ｈで３０℃まで徐
冷することによって配向させることができた。このｒＣ
３−１０１４Ｊを用いた本実施例のセルでの相変化は下
記のとおりであった。

（Ｉｓｏ　＝等方相　　　ｃｈ＝コレステリック相Ｓｍ
Ａ＝スメクチック人相 Ｓ　ｍ　Ｃ＊＝カイラルスメクチックＣ相）上述の液晶
セルを一対の９０’クロスニコル偏光子の間に挟み込ん
でから、５０μＳｅＣの３０Ｖ／”ｅ／レスを印加して
から９０’クロスニコルを消光位（最暗状態）にセット
し、この時の透過率をホトマルチプレターにより測定し
、続いて５０μｓｅｃの一３０Ｖパルスを印加し、この
時の透過率（明状態）を同様の方法で測定したところ、
チルト角θは１５°であり、最暗状態時の透過率は１．
０％で、明状態時の透過率は４９％であり、従ってコン
トラスト比は４９：１であった。

残像の原因となる光学応答のおくれは０．２秒以下であ
った。

このぼ晶セルを第１０図に示す駆動波形を用いたマルチ
プレクシング駆動による表示を行ったところ、高コント
ラストな高品位表示が得られ、又所定の文字入力による
画像表示の後に全画面を白の状態に消去したところ、残
像の発生は判読できなかった、尚、第１０図のＳＮ　’
＋　Ｓ　Ｎ　＋　ｌ　＋　Ｓ　Ｎ　＋２は走査線に印加
した電圧波形を表わしており、■は代表的な情報線に印
加した電圧波形を表わしている。

（１−３Ｎ　）は情報線Ｉと走査線ＳＮとの交差部に印
加された合成波形である。又、本実施例では、Ｖ。

＝５Ｖ　〜８Ｖ、　ΔＴ＝２０　μｓｅｃ〜７０１ｔ　
ｓｅｃで行った。

実施例２〜６ 表１に示した配向制御膜及び液晶材料を用いた他は実施
例１と同様にしてセルを得た。

それぞれに対して実施例１と同様の試験を行った。

コントラスト比及び光学応答のおくれ時間の結果を表２
に示す 又、実施例１と同様のマルチプレクシング駆動による表
示を行ったところ、コントラスト及び残像については実
施例と同様の結果が得られた。

表　　　２ １１Ｌ　　≦残ｄゴしく　　　ｉｆ！　　のお　れ　５
ｅｃ２．４２　：　１　　０．２ ３　３９　：　ｌ　　　Ｏ，１ ４５０：　ｌ　　　Ｏ，１ ５４０：　１　　０．１ ６　４２　：　１　　０．２ ７　５２　：　１　　０．１ 比較例１〜４ 表３に示した配向制御膜及び液晶材料を用いた他は実施
例１と全（同様にしてセルを作成した。

それぞれのセルに対してコントラスト比および光学応答
のおくれを表４に示した。

又、実施例１と同様のマルチブレクシング駆動による表
示を行ったところ、コントラストが本実施例のものと比
較して小さ（、しかも残像が生じた。

表 比較！１ ０　　　　ポ鵞アミド　ワニス ５Ｐ−７１０（商品名） 一東し社製芳香族系ポリイミドワニス−液ＪＬＬ料 ｒｃｓ１０１４Ｊ チッソ社製ＦＬＣ− 同 上 前記液晶 （３） ＬＱ−５２００（商品名） 一日立化成社製ポリイミドワニスー ｒｃｓ１０１４Ｊ −チッソ社製ＦＬＣ− 同 上 前記液晶（３） 表 ≦ぢ乙Ｅ乏ヌ］」し ８：１ ７：１ １０　： ８　： ′　　−笈のお　　　５ｅｃ １．５ ２．５ １．２ ２．２ 〔発明の効果〕 以上の実施例及び比較例で明らかにした様に、本発明に
よれば明状態と暗状態でのコントラストが高く、特にマ
ルチプレクシフグ駆動時の表示コントラストが非常に大
きく高品位の表示が得られ、しかも目ざわりな残像現象
が生じない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の液晶素子の断面図である。 第２図はらせん構造をもつカイラルスメクチック液晶の
配向状態を示した斜視図で、第３図は非らせん構造の分
子配列をもつカイラルスメクチック液晶の配向状態を示
した斜視図である。第４図（Ａ）は本発明の配向方法で
配向したカイラルスメクチック液晶の配向状態を示す断
面図で、第４図（Ｂ）はそのユニフォーム配向状態にお
けるＣ−ダイレクタ図で、第４図（Ｃ）はスプレィ配向
状態におけるＣ−ダイレクタ図である。第５図（Ａ）は
ユニフォーム配向状態におけるチルト角θを示す平面図
で、第５図（Ｂ）はスプレィ配向状態におけるチルト角
θを示す平面図である。第６図（Ａ）、　　（Ｂ）及び
（Ｃ）は強誘電性液晶内の電荷分布、自発分極Ｐｓの向
き及び逆電界ｖｒ−の向きを示す断面図である。第７図
は電界印加時及び後のチルト角θの変化を示す平面図で
ある。第８図は従来例における光学応答特性を示し、第
９図は本発明例における光学応答特性を示す。第１０図
は本実施例で用いた駆動電圧の波形図である。 １ｑし 囁キロ（Ｅ３） Ｃ０） −■訃１■訃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも一方の基板に、下記一般式で示される構造単
   位を含むポリイミド被膜を有する一対の基板及び該一対
   の基板間に配置した強誘電性液晶を有する液晶素子。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは▲数式、化学式、表等があります▼又は−
   ＳＯ＿２−である。Ｒ＿２、Ｒ＿３及びＲ＿４は−ＣＦ
   ＿３、−ＣＨ＿３又は−Ｈである。但し、Ｒ＿１〜Ｒ＿
   ４のうち少なくとも１つは含フッ素原子基である。）