JPH05216038A

JPH05216038A - 液晶素子

Info

Publication number: JPH05216038A
Application number: JP4780892A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Asaoka; 正信朝岡; Makoto Kojima; 誠小嶋; Hideaki Takao; 英昭高尾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1993-08-27

Abstract

(57)【要約】【構成】透明電極を設けた一対の基板上の少なくとも
一方に配向膜を有し、その基板間に強誘電性液晶を挟持
してなる液晶素子において、前記配向膜が下記一般式
（Ｉ）で示される構造単位からなるポリアミドからなる
液晶素子。【化１】（Ｒ₁ は２価の有機残基、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₅ は炭
素原子数１〜１０のアルキル基またはフルオロアルキル
基を示す。）【効果】明状態と暗状態でのコントラストが高く、マ
ルチプレクシング駆動時の表示コントラストが大きく高
品位の表示が得られ、目ざわりな残像現象が生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶−
光シヤッ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。

【０００２】

【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）及びラガ
ーウォル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている
（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４，３
６７，９２４号明細書等）。

【０００３】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ィ
スプレーとしての応用が期待されている。

【０００４】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。

【０００５】また、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、下記の式で表わされ
る。

【０００６】

【数１】（式中、I₀は入射光強度、Ｉは透過光強度、θはチルト
角、Δｎは屈折率異方性、ｄは液晶層の膜厚、λは入射
光の波長である。）

【０００７】前述の非らせん構造におけるチルト角θは
第１と第２の配向状態でのねじれ配列した液晶分子の平
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、かかるチルト角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。

【０００８】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液晶分子層を、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。

【０００９】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、米国特許第４，５６１，７２６号明細書等が知られ
ている。

【００１０】しかしながら、これまで用いられてきた配
向方法、特にラビング処理された高分子膜による配向方
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、下記の如き問題点を有していた。

【００１１】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高分子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θ（後述
の図３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Ｈ（後述の図２に示す三角錐の頂角の１／２
の角度）と較べて小さく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高分子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。

【００１２】この様に、クラークとラガウォールによれ
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Ｈ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Ｈ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起因してい
ることが判明した。

【００１３】つまり、非らせん構造をもつ強誘電性液晶
では、液晶分子が基板の法線に対して上基板に隣接する
液晶分子の軸より下基板に隣接する液晶分子の軸（ねじ
れ配列の方向）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Ｈより小さくなる原因となってい
る。

【００１４】また、従来のラビング処理した高分子配向
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、この一方極性電圧の印加解除後、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 がディスプレイの際の残像を引き起していた。
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」１４２〜１４３頁の「Ｓ
ＳＦＬＣのスイッチング特性」で明らかにされている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前述の従来技術の問題点を解決した強誘電性液晶素
子を提供するものであり、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角θを生じ、高コン
トラストな画像がディスプレイされ、且つ残像を生じな
いディスプレイを達成できる強誘電性液晶素子を提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、透明電
極を設けた一対の基板上の少なくとも一方に配向膜を有
し、その基板間に強誘電性液晶を挟持してなる液晶素子
において、前記配向膜が下記一般式（Ｉ）で示される構
造単位からなるポリアミドからなることを特徴とする液
晶素子である。

【００１７】

【化２】

【００１８】（式中、Ｒ₁ は２価の有機残基、Ｒ₂ ，Ｒ
₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₅ は炭素原子数１〜１０のアルキル基また
は炭素原子数１〜１０のフルオロアルキル基を示す。）

【００１９】以下、本発明を詳細に説明する。図１は本
発明の液晶素子の一例を示す模式図である。同図１にお
いて、１１ａと１１ｂは各々Ｉｎ₂ Ｏ₃ やＩＴＯ（イン
ジウムチンオキサイド；ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯ
ｘｉｄｅ）等の透明電極１２ａと１２ｂで被覆された基
板（ガラス基板）であり、その上に２００Å〜１０００
Å厚の絶縁膜１３ａと１３ｂ（例えば、ＳｉＯ₂ 膜、Ｔ
ｉＯ₂ 膜、Ｔａ₂ Ｏ₅ 膜など）と前記ポリアミドで形成
した５０Å〜１０００Å厚の配向膜１４ａと１４ｂとが
各々積層されている。

【００２０】この際、平行かつ同一向き（図１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
膜１４ａと１４ｂが配置されている。基板１１ａと１１
ｂ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１１ｂ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。強誘電性スメクチック液晶１５
が配置されている、上述の十分に小さい液晶間距離は、
基板１１ａと１１ｂとの間に配置されたビーズスペーサ
ー１６（例えば、シリカビーズ、アルミナビーズ等）に
よって保持される。また、１７ａ，１７ｂは偏光板を示
す。

【００２１】本発明者らの実験によれば、下述の実施例
でも明らかにする様に、ラビング処理した上記一般式
（Ｉ）で表わされる繰り返し単位からなるポリアミド配
向膜による配向方法を用いることによって、明状態と暗
状態とで大きな光学的コントラストを示し、特に米国特
許第４，６５５，５６１号などに開示のマルチプレクシ
ン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、さらにディスプレイ時の残像の原因となるスイッ
チング時（マルチプレクシング駆動時）の光学応答のお
くれを生じない配向状態が達成された。

【００２２】本発明で用いるポリアミド配向膜は、下記
一般式（ＩＩ）で示されるジアミンとジカルボン酸とを
縮合反応させることによって合成される。

【００２３】

【化３】

【００２４】（式中、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₅ は前記と
同じものを示す。）

【００２５】上記の一般式（Ｉ）において、Ｒ₁ は２価
の有機残基を示し、その具体例としては、

【００２６】

【化４】

【００２７】等が挙げられる。

【００２８】また、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₅ は炭素原子
数１〜１０のアルキル基または炭素原子数１〜１０のフ
ルオロアルキル基を示し、その具体例としては、−ＣＦ
₃，−ＣＨ₃，−ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）₂，−Ｃ₃Ｈ₇等が挙
げられる。

【００２９】また、本発明で用いられるポリアミドは、
２種以上のジカルボン酸を含むポリアミド共重合体もし
くは混合体であってもよい。

【００３０】ジカルボン酸としては、例えばテレフタル
酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、４，４′−ビフェ
ニルジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、
２，３−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレン
ジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，
４″−タ−フェニルジカルボン酸、４，４′−ジカルボ
キシジフェニルエーテル、ベンゾフェノン４，４′−ジ
カルボン酸などを挙げることができる。

【００３１】本発明で用いるポリアミドを作成する際の
ジアミンは、ジカルボン酸の１重量部に対して、０．１
〜１０重量部、好ましくは１重量部の割合で用いられ
る。

【００３２】本発明の配向膜を形成するポリアミドの数
平均分子量は、例えば１万から１０万、好ましくは２万
から８万を示すように重合されたものがよい。

【００３３】本発明で用いる配向膜を基板上に設ける際
には、ポリアミドをジメチルフォルムアミド，ジメチル
アセトアミド，ジメチルスルフォキシド，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、該溶液をスピンナー塗布法、スプレイ塗布法、
ロール塗布法などにより基板上に塗布して形成すること
ができる。このポリアミド膜は、しかる後に布などでラ
ビング処理される。

【００３４】また、本発明で用いるポリアミド膜は３０
Å〜１μｍ程度、好ましくは２００Å〜２０００Åの膜
厚に設定される。この際には、図１に示す絶縁膜に１３
ａと１３ｂの使用を省略することができる。また、本発
明では、絶縁膜１３ａと１３ｂの上にポリアミド膜を設
ける際には、このポリアミド膜の膜厚は２００Å以下、
好ましくは１００Å以下に設定することができる。

【００３５】本発明において用いられる液晶物質として
は、降温過程で、等方相，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（但し、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）。その具体的な液晶物質とし
ては、例えば下記の液晶物質「ＬＣ−１」、「８０Ｂ」
及び「８０ＳＩ^* 」を下記の比率で含有させた液晶組成
物が好ましく用いられる。

【００３６】

【化５】

【００３７】液晶（１）（ＬＣ−１）₉₀／（８０Ｂ）₁₀ （２）（ＬＣ−１）₈₀／（８０Ｂ）₂₀ （３）（ＬＣ−１）₇₀／（８０Ｂ）₃₀ （４）（ＬＣ−１）₆₀／（８０Ｂ）₄₀ （５）８０ＳＩ^* （上記の配合比率は、それぞれ重量比を表わしてい
る。）

【００３８】図２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２
１ｂは、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 、Ｓｎ₂ 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がガラス基板面に垂直になるよ
う配向したＳｍＣ^* （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は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⊥）２４を有している。この時の三角錐
の頂角をなす角度が、かかるらせん構造のカイラルスメ
クチック相でのチルト角Ｈを表わしている。

【００３９】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⊥）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
例えばガラス基板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。

【００４０】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
薄く（例えば、０．１〜３μｍ）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、図３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ＰａまたはＰｂは上向き（３４ａ）又は下向き（３４
ｂ）のどちらかの状態をとる。このようなセルに、図３
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３４ａ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に相当する。

【００４１】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に応答速度が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、例えば図３によって更に説明すると、電界Ｅ
ａ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まっている。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。

【００４２】次に、図４は本発明の液晶素子における配
向膜を用いた配向方法により配向した液晶分子の配向状
態を模式的に示す断面図、図５はそのＣ−ダイレクタを
示す図である。

【００４３】図４に示す５１ａ及び５１ｂは、それぞれ
上基板及び下基板を表わしている。５０は液晶分子５２
で組織された液晶分子層で、液晶分子５２が円錐５３の
底面５４（円形）に沿った位置を変化させて配列してい
る。

【００４４】図５は、Ｃ−ダイレクタを示す図である。
同図５のＵ₁ 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、図４に示す液晶分
子層５０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。

【００４５】一方、従来のラビング処理した高分子膜に
よって生じた配向状態は、図６のＣ−ダイレクタ図によ
って示される。図６に示す配向状態は、上基板５１ａか
ら下基板５１ｂ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。

【００４６】次に、図７（ａ）は、Ｃ−ダイレクタ８１
が図５の状態（ユニフォーム配向状態という）でのチル
ト角θを示す説明図、および図７（ｂ）はＣ−ダイレク
タ８１が図６の状態（スプレイ配向状態という）でのチ
ルト角θを示す説明図である。図中、６０は前述した本
発明の特定ポリアミド膜に施したラビング処理軸を示
し、６１ａは配向状態Ｕ₁ （ユニフォームでの一方の安
定配向状態）での平均分子軸、６１ｂは配向状態Ｕ₂
（ユニフォームでの他方の安定配向状態）での平均分子
軸、６２ａは配向状態Ｓ₁ （スプレイでの一方の安定配
向状態）での平均分子軸、６２ｂは配向状態Ｓ₂ （スプ
レイでの他方の安定配向状態）での平均分子軸を示す。
平均分子軸６１ａと６１ｂ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６２ａと６２ｂとの間でも生じ
る。

【００４７】次に、逆電界Ｖ_rev による光学応答の遅れ
（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。

【００４８】液晶セルの絶縁層（配向膜）の容量Ｃ_i 、
液晶層の容量をＣ_LC及び液晶の自発分極をＰs とする
と、残像の原因となるＶ_rev は、下式で表わされる。

【００４９】

【数２】

【００５０】図８は、液晶セル内の電荷の分布、自発分
極Ｐs の方向及び逆電界Ｖ_rev の方向を模式的に示した
断面図である。図８（ａ）はパルス電界印加前のメモリ
ー状態下における＋及び−電荷の分布状態を示し、この
時の自発分極Ｐs の向きは＋電荷から−電荷の方向であ
る。

【００５１】図８（ｂ）は、パルス電界解除直後の自発
分極Ｐs の向きが図８（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−電
荷の分布状態は、図８（ａ）の時と同様であるため、液
晶内に逆電界Ｖ_rev が矢印Ｂ方向に生じている。この逆
電界Ｖ_rev はしばらくした後、図８（ｃ）に示すように
消滅し、＋及び−電荷の分布状態が変化する。

【００５２】図９は従来の高分子配向膜によって生じた
スプレイ配向状態の光学応答の変化をチルト角θの変化
に換えて示した説明図である。図９に示す様に、パルス
電界印加時においては、矢印Ｘ₁ の方向に沿ってスプレ
イ配向状態下の平均分子軸Ｓ（Ａ）から最大チルト角Ｈ
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、図
８（ｂ）に示す逆電界Ｖ_rev の作用が働いて、矢印X₂の
方向に沿ってスプレイ配向状態下の平均分子軸Ｓ（Ｂ）
までチルト角θが減少し、そして図８（ｃ）に示す逆電
界Ｖ_rev の減衰の作用により、矢印Ｘ₃ の方向に沿って
スプレイ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。図１０はこ
の時の光学応答の状態を示すグラフである。

【００５３】本発明によれば、前述したポリアミド膜か
らなる配向膜を用いていることから、その配向状態にお
いては、図９に示したスプレイ状態下の平均分子軸Ｓ
（Ａ）, Ｓ（Ｂ）及びＳ（Ｃ）を生じることが無く、従
って最大チルト角Ｈ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。

【００５４】また、図１１は、この時の本発明の光学応
答の状態を示すグラフである。図１１によれば、残像に
原因する光学応答の遅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。

【００５５】

【実施例】以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明する。

【００５６】実施例１１０００Å厚のＩＴＯ膜が設けられている、１．１ｍｍ
厚のガラス板を２枚用意し、それぞれのガラス板上に、
下記の構造式（ＩＩＩ）で示されるポリアミドのＮ−メ
チルピロリドン／ｎ−ブチルセロソルブ＝２／１の３．
０重量％溶液を、回転数３０００ｒｐｍで３０秒間スピ
ナー塗布した。

【００５７】

【化６】

【００５８】この時の膜厚は３５０Åであった。ポリア
ミドの数平均分子量は約６万であった。なお、数平均分
子量はＧＰＣにより測定した値を示す。

【００５９】次に、この様にして形成された塗布膜に、
ナイロン殖毛布による一方向のラビング処理を行なっ
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、かつ同一処理方向となる様に２枚
のガラス板を重ね合せてセルを作製した。

【００６０】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「ＣＳ−１０１４」（商品
名）を等方相下で真空注入してから、等方相から０．１
℃／ｍｉｎ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。この強誘電性液晶「ＣＳ−１０１４」
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。

【００６１】

【数３】（Ｉｓｏ．＝等方相、Ｃｈ＝コレステリック相、ＳｍＡ
＝スメクチックＡ相、ＳｍＣ^* ＝カイラルスメクチック
Ｃ相）

【００６２】上述の液晶セルを一対の９０°クロスニコ
ル偏光子の間に挾み込んで、３０Ｖで５０μｓｅｃパル
スを印加し、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
り測定した。続いて、−３０Ｖの５０μｓｅｃ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１．２％で、明状態時の透過率は３６％であ
り、従ってコントラスト比は３０：１であった。又、残
像の原因となる光学応答の遅れは０．３秒以下であっ
た。

【００６３】さらに、この液晶セルを図１２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、また
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、図１２のＳ_N , Ｓ_N+1 ，Ｓ_N+2 は走査線に印加した
電圧波形を表わしており、Ｉは代表的な情報線に印加し
た電圧波形を表わしている。（Ｉ−Ｓ_N ）は、情報線Ｉ
と走査線Ｓ_N 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、Ｖ₀ ＝５〜８Ｖ、ΔＴ＝２０〜７０
μｓｅｃで行った。

【００６４】実施例２〜５下記の表１，２に示した配向制御膜（各実施例ともポリ
アミドの数平均分子量は約５万であった。）および液晶
材料を用いた他は、上記実施例１と同様にしてセルを得
た。それぞれに対して実施例１と同様の試験を行なっ
た。コントラスト比および光学応答の遅れ時間を測定し
た結果を表３に示す。また、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なったところ、コントラ
ストおよび残像については実施例１と同様の結果が得ら
れた。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】

【表３】比較例１〜６表４に示した配向制御膜および液晶材料を用いた他は、
実施例１と全く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
測定した結果を表５に示す。また、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なったところ、コ
ントラストが本実施例のものと比較して小さくしかも残
像が生じた。

【００６８】

【表４】

【００６９】(注) 構造式（ＩＶ）を下記に示す。

【００７０】

【化６】

【００７１】

【表５】

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶素子
によれば、明状態と暗状態でのコントラストが高く、特
にマルチプレクシン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得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶素子の一例を示す模式図である。

【図２】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ある。

【図３】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す斜視図である。

【図４】本発明における配向膜による配向方法で配向し
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
ある。

【図５】図４のカイラルスメクチック液晶のユニフォー
ム配向状態におけるＣ−ダイレクタ図である。

【図６】スプレイ配向状態におけるＣ−ダイレクタ図で
ある。

【図７】図７（ａ）はユニフォーム配向状態におけるチ
ルト角θを示す説明図、図７（ｂ）はスプレイ配向状態
におけるチルト角θを示す説明図である。

【図８】強誘電性液晶内の電荷分布、自発分極P_sの向き
及び逆電界V_revの向きを示す断面図である。

【図９】電界印加時及び印加後のチルト角θの変化を示
す説明図である。

【図１０】従来例の液晶素子における光学応答特性を示
すグラフである。

【図１１】本発明の液晶素子における光学応答特性を示
すグラフである。

【図１２】本発明の実施例で用いた駆動電圧の波形図で
ある。

【符号の説明】１１ａ，１１ｂガラス基板１２ａ，１２ｂ透明電極１３ａ，１３ｂ絶縁膜１４ａ，１４ｂ配向膜１５強誘電性スメクチック液晶１６ビーズスペーサー１７ａ，１７ｂ偏光板２１ａ，２１ｂ基板２２液晶分子層２３液晶分子２４双極子モーメント３１ａ，３１ｂ電圧印加手段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Ｈ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５０液晶分子層５１ａ上基板５１ｂ下基板５２液晶分子５３円錐５４底面６０基板引き上げ方向またはラビング処理軸６１ａ配向状態Ｕ₁ での平均分子軸６１ｂ配向状態Ｕ₂ での平均分子軸６２ａ配向状態Ｓ₁ での平均分子軸６２ｂ配向状態Ｓ₂ での平均分子軸８１Ｃ−ダイレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明電極を設けた一対の基板上の少なく
とも一方に配向膜を有し、その基板間に強誘電性液晶を
挟持してなる液晶素子において、前記配向膜が下記一般
式（Ｉ）で示される構造単位からなるポリアミドからな
ることを特徴とする液晶素子。【化１】（式中、Ｒ₁ は２価の有機残基、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ
₅ は炭素原子数１〜１０のアルキル基または炭素原子数
１〜１０のフルオロアルキル基を示す。）