JPH0469927B2

JPH0469927B2 -

Info

Publication number: JPH0469927B2
Application number: JP23122286A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Matsuda; Takeshi Eguchi; Harunori Kawada; Kunihiro Sakai; Juko Morikawa; Yukio Hanyu; Yoshinori Tomita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1992-11-09
Also published as: JPS6388520A

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−光シヤツタ等
で用いる液晶素子、特に強誘電性液晶を用いた液
晶素子に関し、更に詳しくは液晶分子の初期配向
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。（従来の技術）従来、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（Clark）および
ラガーウオル（Lagerwall）により提案されてい
る（特開昭56−107216号公報、米国特許第
4367924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カイラルスメチツクＣ相
（SmC^*）または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
を採り、且つ電界の印加のないときはその状態を
意地する性質、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。例えば、SmC^*またSmH^*相を有す
る強誘電性液晶については、SmC^*またはSmH^*
相を有する液晶分子相が基板面に対して垂直で、
従つて液晶分子軸が基板面にほぼ平行に配列した
領域（モノドメイン）が形成される必要がある。ところで、強誘電性液晶の配向方法としては、
一般にラビング処理や斜方蒸着処理等による一軸
性配向処理を施した配向制御膜を用いる方法が知
られている。この従来からの配向方法は、その殆どが双安定
性を示さないらせん構造を有する強誘電性液晶に
対するものであつた。例えば、ヨーロツパ公開特
許第91661号公報や特開昭60−230635号公報に開
示された配向方法は、双安定性を示さないらせん
構造の状態下で強誘電性液晶をラビング処理した
ポリイミド、ポリイミドまたはポリビニルアルコ
ール膜によつて配向制御するものであつた。しかしながら、前述した如きの従来の配向制御
膜をクラークとラガーウオルによつて発表された
双安定性を示す非らせん構造の強誘電性液晶に対
する配向制御に適用した場合には、下述の如き問
題点を有していた。（発明が解決しようとする問題点）すなわち、本発明者らの実験によれば、従来の
配向制御膜によつ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θ（後述の第３
図に示す角度θ）がらせん構造を有する強誘電性
液晶でのチルト角Θ（後述の第２図に示す三角錘
の頂角の1/2の値である角度Θ）と比べて小さく
なつていることが判明した。特に、従来の配向制
御膜によつ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θは、一般に数度程度
でその時の透過率はせいぜい３〜５％程度であつ
た。この様に、クラークとラガーウオルによれば双
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有する強誘電性液晶で
のチルト角と同一の角度を有するはずであるが、
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Θより小さくなつている。即
ち、チルト角θが最大チルト角Θを採る為には、
液晶分子の配向が第４図に示すユニホーム配向状
態となつている必要があるが、実際には第５図に
示す様に隣接する各々の液晶分子がねじれ角αで
ねじれて配向している事に原因するスプレイ配向
状態となつている為に、十分に大きいチルト角θ
を形成する事ができない問題点があつた。また、
スプレイ配向状態下の液晶素子は、第７図に示す
様なパルス信号に対する光学応答特性を示し、こ
の光学応答特性がマルチプレクシング駆動を行つ
た時の表示画面でのちらつきの原因となる問題点
があつた。従つて、本発明の目的は、前述の問題点を解決
すること、すなわち少なくとも２つの安定状態、
特に双安定性を実現する非らせん構造を強誘電性
液晶でのチルト角を増大し、これによつて画素シ
ヤツタ開口時の透過率を向上させた液晶素子を提
供することにある。また、本発明の別の目的は、マルチプレクシン
グ駆動時の画面にちらつきを生じない液晶素子を
提供することにある。以上の目的は以下の本発明によつて達成され
た。（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は、一対の平行基板と、該一
対の平行基板の面に対して垂直な複数の層を形成
している分子の配列をもつ強誘電性液晶とを有す
る液晶素子において、前記一対の平行基板のうち
の少なくとも一方の基板が、前記複数の層を一方
向に優先して配向させる配向制御膜を有し、該配
向制御膜が下記の一般式（）で示される構造単
位を含有するポリアミツク酸誘導体の単分子膜ま
たは単分子膜累積膜から成ることを特徴とする液
晶素子である。式中、Ｘは、長鎖アルキル基またはそのフツ素
置換体を有する一級、二級若しくは三級アミンで
ある。また、ｎは０≦ｎ≦２であり、該ポリアミ
ツク酸誘導体の高分子構造中に含まれる該アミン
の総数を重合度で除した数値である。R₁部は環
式飽和炭化水素、芳香族炭化水素または複素環式
化合物の一個またはそれ以上の基であり、２個以
上の基を含む場合は、それらの環に互いに直接単
結合で結ばれるか若しくは酸素原子、メチレン基
等の連結基を介して結合されている。次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明に
よれば、特定の配向制御膜を用いることによつ
て、第４図に示すユニホーム配向状態の強誘電性
液晶素子を実現することができ、これに伴ない第
６図に示す様なパルス信号に対する光学応答特性
を示し、マルチプレクシング駆動時の画面にちら
つきを生じない液晶素子を提供することができ
る。本発明で用いる特定の配向制御膜は、ポリアミ
ツク酸誘導体によつて形成することができる。好
ましくは、ポリアミツク酸誘導体として、そのテ
トラカルボン酸部位を、シクロペンタン誘導体に
したものを用いることによつて前述したユニホー
ム配向状態の強誘電性液晶素子を提供することが
できる。更に本発明者らは係るポリアミツク酸誘導体を
単分子膜または単分子膜累積膜にして配向制御膜
を形成することにより、大面積にわたつて一様且
つ均一な液晶の配向制御が可能となることを見い
出した。次に本発明を本発明の一実施例を図解的に示す
添付図面を参照して更に具体的に説明する。第１図ａおよびｂは、それぞれ本発明の液晶素
子の実施態様を示す断面図である。第１図ａに示
す液晶素子は、一対の平行配置した上基板１１ａ
および下基板１１ｂと、それぞれの基板に配線し
た透明電極１２ａと１２ｂとを備えている。上基
板１１ａと下基板１１ｂとの間には強誘電性液
晶、好ましくは少なくとも２つの安定状態を有す
る非らせん構造の強誘電性液晶１３が配置されて
いる。前述した透明電極１２ａと１２ｂとは、強誘電
性液晶１３をマルチプレクシング駆動するため
に、それぞれストライプ形状で配線され、且つそ
のストライプ形状が互いに交差させて配置されて
いることが好ましい。第１図ａに示す液晶素子では、基板１１ａと１
１ｂにそれぞれ前述したポリアミツク酸誘導体の
単分子膜または単分子膜累積膜から形成した配向
制御膜１４ａと１４ｂとが配置されている。尚、
係るポリアミツク酸誘導体の単分子膜または単分
子膜累積膜を製造する方法としては、I.
Langmuirらが開発した、Langmuir−Blodgetth
法（以下LBと略す）を利用する事が望ましい。また、第１図ａに示す液晶素子で用いた配向制
御膜１４ａと１４ｂとのうち一方をポリアミツク
酸誘導体の単分子膜または単分子膜累積膜とし、
何れか他方のポリアミツク酸誘導体以外の配向制
御膜とすることも可能である。この際に用いる他
の配向制御膜としてポリイミド、ポリアミドある
いはポリビニルアルコールで形成した被膜とする
ことができる。また、第１図ｂに示す様に、本発明では、第１
図ａの液晶素子で用いた配向制御膜１４ｂの使用
を省略することも可能である。本発明では、前述した配向制御膜１４ａと１４
ｂに一軸性配向軸を付与することができる。この
一軸性配向軸は、好ましくはラビング処理によつ
て付与することができる。この際、前住した一軸
性配向軸を互いに平行方向とすることができる
が、互いに交差させることも可能である。本発明の素子の配向制御膜１４ａと１４ｂとに
用いられるポリアミツク酸誘導体（Ｉ）は、下記
式（）に示す構造単位を有する前駆体と、一
級、二級、若しくは三級アミンとを適合混合する
ことにより簡単に得られる。式中のR₁の部位は環式飽和炭化水素基または
芳香族炭化水素基または複素環式化合物基の一個
またはそれ以上の基を含み、２個以上の環を含む
場合は、それらの環は互いに直接単結合で結ばれ
るか若しくは酸素原子、メチレン基等の連結基を
介して結合されていることを示し、R₁の具体的
な構造の例を示すと、

【式】

等を挙げることができる。上述の前駆体（）と組み合わせられるアミン
類は下記一般式（）で表わされる。式中R₂の部位は、炭素数４〜30の直鎖炭化水
素鎖であり、その一部に不飽和結合を有してもよ
いが、好ましくは飽和炭化水素鎖である。また、
係る炭化水素鎖を構成する炭素の数は、好ましく
は16〜20である。上述の炭化水素鎖を構成する水
素原子の一部または全てをフツ素原子に置換して
もよく、全てをフツ素原子に置換した場合の炭素
の数は好ましくは４〜10である。式中R₃およびR₄は、水素原子、メチル基、エ
チル基の何れかから選ばれ、これらのR₃とR₄は
同一でも異つてもよい。これらのアミン類と前記前駆体（）との量論
比ｎ［式（）中のｎ］は０≦ｎ≦２の範囲から
選ばれるが、上記ポリアミツク酸誘導体の単分子
膜または単分子膜累積膜の製造上からは１≦ｎ≦
２である事が好ましい。尚、ｎ＝０である場合の単分子膜累積膜を得る
には、一度長鎖アルキルアミンを含有する単分子
膜または単分子膜累積膜（従つて、０＜ｎ≦２｝
を作成後にかかる膜を酸性溶媒、例えば、ｎ−ヘ
キサンの１％（重量）酢酸溶液等で処理し、該長
鎖アルキルアミンを溶解除去することにより得ら
れる。以上述べてきたポリアミツク酸誘導体の単分子
膜または単分子膜累積膜から成る被膜で配向制御
膜１４ａと１４ｂとを形成するが、これらの配向
制御膜に絶縁膜としての機能をもたせることが可
能で、通常20Å〜1μｍ程度、好ましくは20〜100
Åの範囲の膜厚で形成される。次に、本発明の液晶素子に用いられる一対の平
行基板の面に対して垂直な複数の層を形成してい
る分子の配列を有する強誘電性液晶について説明
する。第２図は、らせん構造を用いた強誘電性液晶セ
ルの例を模式的に描いたものである。２１ａと２
１ｂとは、In₂O₃、SnO₂、あるいはITO（Indium
Tin Oxide）等の透明電極がコートされた基板
（ガラス板）であり、その間に複数の液晶分子層
２２がガラス基板面に対して垂直な層となるよう
に配向したSmC^*（カイラルスメチツクＣ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曲子モーメント（P1）
２４を示している。この時の三角錘の頂角をなす
角度が、かかるらせん構造のカイラルスメチツク
相でのチルト角Θを表わしている。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
曲子モーメント（P1）２４はすべて電界方向に
向くように液晶分子２３の方向を変えることがで
きる。しかし、このらせん構造を用いた強誘電性液晶
は、電界無印加時には、元のらせん構造に復帰す
るもので、下述する双安定性を示さない。本発明の好ましい具体例では、無電界時に少な
くとも２つの安定状態、特に双安定状態を有する
第３図に示す強誘電性液晶素子を用いることがで
きる。すなわち、液晶セルの厚さを充分に薄くし
た場合（例えば1μｍ）には、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
ん構造はほどけ、非らせん構造となり、その双曲
子モーメントPaまたはPbは上向き３４ａまたは
下向き３４ｂのどちらかの状態を採り、双安定状
態が形成される。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また
はEbを付与すると、双曲子モーメント電界Eaま
たはEbは電界ベクトルに対応して上向き３４ａ
または下向き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かあるいは第２
の安定状態３３ｂの何れか一方に配向する。この
時の第１と第２の安定状態のなす角度の1/2がチ
ルト角θに相当している。このような強誘電性液晶を光学変調素子として
用いることの利点は２つある。第１に、応答速度
が極めて速いこと、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図によつて説明すると、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、
この状態では電界を切つても安定である。また、
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、やはり電界を切つてもこの状態に留つ
ている。また、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。このような応答速度の速さと、双安定性によ
るメモリー効果が有効に実現されるには、セルと
しては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的に
は、0.5μｍ〜20μｍ、特に1μｍ〜5μｍが適してい
る。この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス電
極構造を有する液晶−電気光学装置は、例えば、
クラークとラガーウオルにより、米国特許
4367924号明細書で提案されている。本発明の液晶素子で用いることができる強誘電
性液晶としては、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（DOBAMBC）、ｐ−ヘキシロキシベンジリデン−p′−アミノ−ｐ
−クロルプロピルシンナメート（HOBACPC）、ｐ−デシロキシベンジリデン−p′−アミノ−２−
メチルブチル−α−シアノシンナメート
（DOBAMBCC）、ｐ−テトラデシロキシベンジリデン−p′−アミノ
−２−メチルブチル−α−シアノシンナメート
（TPOBAMBCC）、ｐ−オクチルオキシベンジリデン−p′−アミノ−
２−メチルブチル−α−クロロシンナメート
（OOBAMBCC）、ｐ−オクチルオキシベンジリデン−p′−アミノ−
２−メチルブチル−α−メチルシンナメート、４，4′−アゾキシシンナミツクアシツド−ビス
（２−メチルブチル）エステル、４−ｏ−（２−メ
チル）ブチルレゾルシリデン−4′−オクチルアニ
リン、４−（2′−メチルブチル）フエニル−4′−オクチ
ルオキシビフエニル−４−カルボキシレート、４−ヘキシルオキシフエニル−４−（2″−メチル
ブチル）ビフエニル−4′−カルボキシレート、４
−オクチルオキシフエニル−４−（2″−メチルブ
チル）ビフエニル−4′−カルボキシレート、４−ヘプチルフエニル−４−（4″−メチルヘキシ
ル）ビフエニル−4′−カルボキシレート、４−
（2″−メチルブチル）フエニル−４−（4″−メチル
ヘキシル）ビフエニル−4′−カルボキシレート等
を挙げることができ、これらは単独または２種以
上組合せて用いることができ、また強誘電性を示
す範囲で他のコレステリツク液晶やスメクチツク
液晶を含有させることができる。また、本発明では強誘電性液晶としてカイラル
スメチツク相を用いることができ、具体的にはカ
イラルスメチツクＣ相（SmC^*）、Ｈ相（SmH^*）
Ｉ相（SmI^*）、Ｋ相（SmK^*）またはＧ相
（SmG^*）を用いることができる。第４図は、強誘電性液晶素子の電圧無印加時に
おけるユニホーム配向状態を模式的に表わした断
面図で、第６図はその際のパルス信号に対する光
学応答特性を表わしている。すなわち、第４図は
第３図に示す複数のカイラルスメチツク液晶分子
で形成した垂直層３２の法線方向から見た断面図
で、第４図中の４１は３図に示す液晶分子３３ａ
または３３ｂの前述の垂直層３２への写影（Ｃ−
デレクタ）を表わし、４２は前述の垂直層３２に
対する液晶分子３３ａまたは３３ｂの先端部を表
わしている。従つて、第４図によれば垂直層３２
内の液晶分子は互いに実質的に平行に配向した状
態を採り、チルト角θを最大チルト角Θに近ずけ
ることができる。この状態をユニホーム配向状態
という。これに対し、第５図は第４図と同様の方法で垂
直層３２内の液晶分子の配列状態を表わしたもの
である。第５図から判る様に垂直層３２内の液晶
分子４１の先端部４２が垂直層の層厚方向に円周
に沿つて回転している。従つて、基板２１ａと２
１ｂとに隣接する液晶分子は、互に平行とはなつ
ておらず、垂直層３２内の液晶分子は基板２１ａ
から２１ｂに向けて連続的にねじれた状態で配向
していることになる。この様な配向状態をスプレ
イ配向状態という。このスプレイ配向状態は所定の電圧が印加され
た状態下では、第４図に示すユニホーム配向状態
を採るが、一旦印加電圧を遮断し、メモリー状態
とした時に第５図に示すスプレイ配向状態に戻る
ことが判明した。従つて、スプレイ配向状態では
第７図に示す様に電圧印加状態下では、ユニホー
ム配向状態に基ずく高い透過率の光学特性を示す
が、電圧無印加時ではチルト角θが小さい元のス
プレイ配向状態に戻つてしまうため、これに基ず
く低い透過率の光学特性となつている。これに対し、第４図に示すユニホーム配向状態
では、前述したスプレイ配向状態を採らないこと
から、第６図に示す様に印加電圧遮断時のメモリ
ー状態下でも電圧印加時の高い透過率特性をその
まま維持することができる。すなわち、第６図では電圧10V、パルス幅
500μsecのパルス６２を印加した時の透過率曲線
６１を表わしているが、電圧0Vのメモリー状態
下でもパルス印加時の透過率を維持していること
が判る。第７図では同様の電圧10V、パルス幅
500μsecのパルス７２を印加した時の透過率曲線
７１を表わしている。この透過率曲線７１によれ
ば、パルス印加には高い透過率となつているた
め、これが駆動時のちらつきの原因となつてい
る。更に、電圧0Vのメモリー状態下では透過率
が急激に低下しているため、これが表示画面での
暗さの原因となつている。本発明の好ましい具体例では、強誘電性液晶が
第４図に示すユニホーム配向状態を採るうえで交
流印加前処理が有効である。この交流印加前処理
により、前述したチルト角θをらせん構造でのチ
ルト角Θと等しいか、あるいは同程度の角度まで
増大させることができる。この際に用いる交流と
しては、電圧20〜500V、好ましくは30〜150Vで
周波数10〜500Hz、好ましくは10〜200Hzを用いる
ことができ、その印加時間を数秒〜10分間程度で
交流印加前処理を施すことができる。また、かか
る交流印加前処理は、液晶素子を例えば映像信号
や情報信号に応じて書き込みを行う前の段階で行
われ、好ましくはかかる液晶素子を装置に組み込
み、かかる装置を操作する時のウエイトタイムで
前述の交流印加前処理を行うか、あるいはかかる
液晶素子の製造時でも交流印加前処理を施すこと
ができる。かかる交流印加前処理は、印加前のチルト角θ
がらせん構造でのチルト角Θと同程度にまで増大
させたチルト角とすることができ、しかもかかる
交流印加を除去した後であつてもその増大された
チルト角を維持することができる。また、かかる交流印加前処理は、自発分極の大
きい強誘電性液晶（例えば25℃で5nc／cm²以上、
好ましくは10nc／cm²〜30nc／cm²；ncはナノクー
ロンを示す単位である）に対して有効である。こ
の自発分極は100μセルで三角波印加法^*により測
定することができる。 ^*ジヤパニーズ・ジヤーナル・オブ・アプライ
ド・フイジツクス（Japanese Journal of
Applied Physics）22(10)号、661〜663頁（1983
年）に掲載されたケー・ミヤサト（K.Miyasato）
らの共著の“ダイレクト・メソツド・ウイズ・ト
ライアングラー・ウエーブズ・フオー・メジヤー
リング・スポンタナス・ポーラリゼーシヨン・イ
ン・フエロエレクトリツク・リキツド・クリスタ
ル”（“Direct Method Triangular Waves for
Masuring Spontaneous Polarization in
Ferroelectric Liquid Crystal”）による。（実施例）以下、本発明を具体的な実施例および比較例を
挙げて説明する。実施例１下記式（）に示す構造単位を有する前駆体をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドとベンゼンとを
１：１（Ｖ／Ｖ）に混合した溶媒に溶かした（濃
度：１×10^-3M、単量体換算）。次に同じ溶媒に
溶かしたヘキサデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン
（濃度：１×10^-3M）と前記の前駆体（）とを
混合し、式（）に示すポリアミツク酸誘導体を
調製した。次に、係るポリアミツク酸誘導体のＮ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド−ベンゼン溶液を20℃の純水
上に展開し、溶媒を蒸発除去後、水面を横方向に
表面圧が30ｍＮ／ｍになる迄圧縮し、ポリアミツ
ク酸誘導体の単分子膜を水面上に形成せしめた。
次にこの表面圧を保つたまま、予め水中に浸漬し
ておいたITO膜（1000Å厚）付きガラス基板
（0.7mm厚）を水面を横切る方向に垂直に速度３
mm／min、で引き上げ、水面上の単分子膜を上記
ITO膜付きガラス基板上に移し取つた（膜厚約20
Å）。更に係る基板を速度３mm／min.で水面を垂
直に横切る形で浸漬および引き上げを繰り返し、
上記ポリアミツク酸誘導体の単分子膜を３層およ
び５層に累積したものも作成した（各々の膜厚は
約60Åおよび100Å）。この様にして形成したポリアミツク酸誘導体の
単分子膜または単分子膜累積膜から成る被膜に
は、アセテート植毛布によるラビング処理がなさ
れ、その後、イソプロピルアルコール液で洗浄
し、平均粒径1μｍ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
軸が互いに平行となる様に２枚のガラス板を重ね
合わせてセルを作成した。このセルのセル厚をベレツク位相板（位相差に
よる測定）によつて測定したところ約1μｍであ
つた。このセル内にチツソ(株)社製の「CS−1011」
（商品名）を等方相下で真空注入してから、等方
相から0.5℃／hr、で60℃まで徐冷することによ
り配向させることができた。以後の実験は60℃で
行つた。尚、前述した「CS−1011」の相変化は、下記
のとおりであつた。 SmC^*56℃ ←―→ 53℃SmA78℃ ←―→ 76℃Ch94℃ ←―→ 90℃Iso （SmA；スナクチツクＡ相、Ch；コレステリツ
ク相、Iso；等方相を示す。）直行ニコル下でこのセルを観察すると、一様で
欠陥のない非らせん構造のカイラルスメチツクＣ
相を形成したモノドメインが得られていた。次いで、上述した液晶セルに電圧70Vで周波数
70Hzの高電界交流を約１分間印加した（交流印加
前処理）。この時のチルト角θを測定したところ、
18゜であつた。このチルト角θは、液晶セルにパルス電界
（10V、500μsec）を印加することにより、一方の
安定状態に液晶分子方向をそろえ、直行ニコル下
で液晶セルを回転させながら透過光量が最も低く
なる最暗状態となる位置を見つけ、次に、前のパ
ルスと逆極性のパルス電界（−10V、500μsec）
を印加することによつて、もう一方の安定分子配
列状態に転移させて明状態とした後、再び液晶セ
ルを回転させて最暗状態となる角度を見つけるこ
とによつて測定することができる。この２つの最
暗状態の位置は、液晶の安定な平均的分子軸を検
出していることに対応し、これら２つの状態の間
の角度がチルト角2θに相当している。本実施例の液晶セルは、１週間以上の期間にわ
たつてチルト角18゜を維持することが判明した。以上の結果はポリアミツク酸誘導体の膜厚、す
なわち単分子膜の層数（１〜５層）の如何にかか
わらず得られた。また、本実施例の液晶素子を下記の駆動条件で
マルチプレクシング駆動したところ、ちらつきの
ない表示画面が形成されていた。駆動条件 (1) 第１ステツプ；全走査線にパルス幅500μsec、
電圧10Vの信号および全信号線にパルス幅
500μsec、電圧−5Vの信号を一時に印加する。 (2) 第２ステツプ；走査選択信号としてパルス幅
500μsec、電圧10Vを使用し、この信号を順次
走査線に印加し、この走査選択信号に同期させ
て、パルス幅500μsec、電圧−5Vの信号を選択
的に信号線に印加する。実施例２〜６実施例１のポリアミツク酸誘導体のジアミン部
位［式（）中のR₁部］およびアミン部［式
（）のＸ部］および前駆体モノマーに対する該
アミンの量論比［式（）中のｎ］を第１表に記
載したものに代えた以外は実施例１と全く同様の
方法で液晶セルを作成し、実施例１と同様の交流
印加前処理を行つた。その時のチルト角θおよび１週間放置後のチル
ト角θを測定した。これらの結果を第１表に示
す。第１表実施例２ R₁；

【式】Ｘ；オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン［CH₃（CH₂）₁₇N（CH₃）₂］ｎ；２単分子膜の層数；１作成時のチルト角θ；18.0゜交流印加前処理の１週間後のチルト角θ；18.0゜実施例３ R₁；

【式】Ｘ；ヘキサデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン
［CH₃（CH₂）₁₅N（CH₃）₂］ｎ；２単分子膜の層数；１作成時のチルト角θ；18.0゜交流印加前処理の１週間後のチルト角θ；16.5゜実施例４ R₁；

【式】Ｘ；アイコシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン［CH₃
（CH₂）₁₉N（CH₃）₂］ｎ；２単分子膜の層数；３作成時のチルト角θ；18.5゜交流印加前処理の１週間後のチルト角θ；18.0゜実施例５ R₁；

【式】Ｘ；デカフルオロオクチルアミン［CF₃（CF₂）₇NH₂］ｎ；２単分子膜の層数；３作成時のチルト角θ；18.0゜交流印加前処理の１週間後のチルト角θ；18.0゜実施例６ R₁；

【式】Ｘ；オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン
［CH₃（CH₂）₁₇N（CH₃）₂］ｎ；２単分子膜の層数；１作成時のチルト角θ；18.5゜交流印加前処理の１週間後のチルト角θ；18.0゜実施例７実施例１でITOガラス基板上に、ポリアミツク
酸誘導体（Ｖ）の単分子膜および３層、５層の単
分子膜累積膜を作成後、ｎ−ヘキサンの１重量％
酢酸溶液に６分間浸漬し、ヘキサデシル−Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミンを除去（膜厚は各々５、15およ
び25Å）した。これ以後は、アセテート植毛布に
よるラビング処理から始まり、実施例１と全く同
様の方法で液晶セルを作成し、実施例１と同様の
交流印加前処理を行つた。作成時のチルト角θ；18.5゜交流印加前処理の１週間後のチルト角θ；18.0゜上記の結果を得た。また、実施例７においても単分子膜の層数の如
何にかかわらず、同様の結果が得られた。上記実施例２〜７に示した各液晶セルを実施例
１と同様のマルチプレクシング駆動によつて表示
画面を形成したが、交流印加前処理の１週間後で
あつても何れも書き込み時のちらつきは認められ
なかつた。比較例１実施例１の液晶セルを作成した時に用いたポリ
アミツク酸誘導体の単分子膜または単分子膜累積
膜を、ポリイミド樹脂（３，3′，４，4′−ジフエ
ニルテトラカルボン酸無水物とＰ−フエニレンジ
アミンとを１：１のモル比で脱水縮合反応させて
得たポリアミツク酸誘導体の3.5重量％Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン液による塗布膜を脱水閉環さ
せて形成したポリイミド）に代えた以外は、実施
例１と全く同様の方法で液晶セルを作成し、実施
例１と同様に交流印加前処理を行つた。この時の液晶セルのチルト角θを測定したとこ
ろ8゜であつた。また、この液晶セルを実施例１と
同様のマルチプレクシング駆動によつて表示画面
を形成したが、書き込み時にちらつきが発生して
いた。（発明の効果）本発明によれば、増大したチルト角を得ること
ができるユニホーム配向状態の強誘電性液晶を実
現することができ、しかもこのユニホーム配向状
態を長期間にわたつて安定的に維持することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１ａおよびｂは、それぞれ本発明の液晶素子
の実施態様を示す断面図、第２図はらせん構造の
強誘電性液晶を用いた液晶素子を模式的に表す斜
視図、第３図は非らせん構造の強誘電性液晶を用
いた液晶素子を模式的に表す斜視図、第４図はユ
ニホーム配向状態を模式的に表す断面図、第５図
はスプレイ配向状態を模式的に表す断面図、第６
図はユニホーム配向状態での光学応答特性を表す
特性図および第７図はスプレイ配向状態での光学
応答特性を表す特性図である。１１ａ；上基板、１１ｂ；下基板、１２ａ，１
２ｂ；透明電極、１３；強誘電性液晶、１４ａ，
１４ｂ；配向制御膜、２１ａ，２１ｂ；基板、２
２；液晶分子層、２３；液晶分子、２４；双極子
モーメント、３２；垂直層、３３ａ；第１の安定
状態、３３ｂ；第２の安定状態、３４ａ；上向き
双極子モーメント、３４ｂ；下向き双極子モーメ
ント、Θ；らせん構造でのチルト角、θ；非らせ
ん構造でのチルト角、Ea，Eb；電界、４１；液
晶分子の垂直層への写影（Ｃ−デレクタ）、４
２；垂直層に対する液晶分子の先端部、６１；ユ
ニホーム配向状態の透過率曲線、６２，７２；パ
ルス、７１；スプレイ配向状態の透過率曲線。

Claims

【特許請求の範囲】１一対の平行基板と、該一対の平行基板の面に
対して垂直な複数の層を形成している分子の配列
を持つ強誘電性液晶とを有する液晶素子におい
て、前記一対の平行基板のうちの少なくとも一方
の基板が、前記複数の層を一方向に優先して配向
させる配向制御膜を有し、該配向制御膜が下記の
一般式（）で示される構造単位を含有するポリ
アミツク酸誘導体の単分子膜または単分子膜累積
膜から成ることを特徴とする液晶素子。（式中、Ｘは、長鎖アルキル基またはそのフツ素
置換体を有する一級、二級若しくは三級アミンで
ある。また、ｎは０≦ｎ≦２であり、該ポリアミ
ツク酸誘導体の高分子構造中に含まれる該アミン
の総数を重合度で除した数値である。R₁部は環
式飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素
環式化合物基の一個またはそれ以上の基であり、
２個以上の基を含む場合は、それらの環は互いに
直接単結合で結ばれるか若しくは酸素原子、メチ
レン基等の連結基を介して結合されている。）２配向制御膜が一軸性配向軸を有している特許
請求の範囲第１項記載の液晶素子。３一軸性配向軸がラビング処理によつて付与さ
れた配向軸である特許請求の範囲第２項記載の液
晶素子。４強誘電性液晶がカイラルスメチツク相である
特許請求の範囲第１項記載の液晶素子。５強誘電性液晶が無電界時に少なくとも２つの
安定配向状態を示す液晶である特許請求の範囲第
１項記載の液晶素子。６強誘電性液晶が非らせん構造のカイラルスメ
チツク液晶であり、そのチルト角が18゜以上であ
る特許請求の範囲第１項記載の液晶素子。