JPH06102515A - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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JPH06102515A
JPH06102515A JP27357492A JP27357492A JPH06102515A JP H06102515 A JPH06102515 A JP H06102515A JP 27357492 A JP27357492 A JP 27357492A JP 27357492 A JP27357492 A JP 27357492A JP H06102515 A JPH06102515 A JP H06102515A
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film
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英昭 高尾
Makoto Kojima
誠 小嶋
Gouji Tokanou
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Abstract

PURPOSE:To stably provide a display which generates a large tilt angle theta and with which high-contrast images are displayed uniformly with a wide area without generating after-images. CONSTITUTION:This liquid crystal element is constituted by having oriented films 14a, 14b on at least one of a pair of substrates 11a, 11b provided with transparent electrodes 12, 12b and clamping a ferroelectric liquid crystal 15 between the substrates. These oriented films 14a, 14b are the composite consisting of >=2 kinds of polymer components and the polyamide expressed by formula is incorporated into one of these polymer components. (In the formula, R1, R2: 1 to 10C alkyl group or 1 to 10C fluoroalkyl group, where R1, R2 may be the same or different).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、特にカイラルスメク
チック相を有する液晶素子に関し、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal display device and a liquid crystal display.
The present invention relates to a liquid crystal element used in an optical shutter or the like, particularly to a liquid crystal element having a chiral smectic phase, and more specifically to a liquid crystal element having improved display characteristics by improving the alignment state of liquid crystal molecules.

【0002】[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)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a display device of a type in which transmitted light rays are controlled by using a refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules in combination with a polarizing device has been proposed by Clark and Lagerwall. (JP-A-56-107216, U.S. Pat. No. 4,3)
67,924, etc.).

【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。
This ferroelectric liquid crystal generally has a non-helical chiral smectic C phase (SmC * ) or H phase (SmH * ) in a specific temperature range, and responds to an electric field applied in this state. Has either a first optical stable state or a second optical stable state, and has the property of maintaining that state when no electric field is applied, that is, bistability, and is resistant to changes in the electric field. It has a quick response and is expected to be widely used as a high-speed and memory type display element, and in particular, due to its function, it is expected to be applied as a large-screen, high-definition display.

【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。
In order for the optical modulation element using the liquid crystal having the bistability to exhibit a predetermined driving characteristic, the liquid crystal arranged between the pair of parallel substrates is irrespective of the applied state of the electric field. It is necessary for the molecular alignment to be such that conversion between the two stable states occurs effectively.

【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。
Further, in the case of a liquid crystal element utilizing the birefringence of liquid crystal, the transmittance under the crossed Nicols is expressed by the following formula.

【0006】[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。)
[Equation 1] (In the formula, I 0 is the incident light intensity, I is the transmitted light intensity, θ is the tilt angle, Δn is the refractive index anisotropy, d is the thickness of the liquid crystal layer, and λ is the wavelength of the incident light.)

【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。
The tilt angle θ in the above-mentioned non-helical structure appears as an angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states. According to the above formula, the maximum transmittance is obtained when the tilt angle θ is 22.5 °, and the tilt angle θ in the non-helical structure that realizes bistability is as close as possible to 22.5 °. is necessary.

【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。
By the way, as a method of aligning a ferroelectric liquid crystal, a liquid crystal molecular layer composed of a plurality of molecules forming a smectic liquid crystal is uniaxially aligned along its normal line over a large area. What can be realized and the manufacturing process can be realized by a simple rubbing treatment is desirable.

【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。
For example, US Pat. No. 4,561,726 is known as an alignment method for a ferroelectric liquid crystal, especially a chiral smectic liquid crystal having a non-helical structure.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】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、下記の如き
問題点を有していた。
However, the alignment method that has been used so far, in particular, the alignment method using a rubbing-treated polyimide film, is applied to the non-helical structure exhibiting the bistability disclosed by Clark and Lagerwall. When applied to a ferroelectric liquid crystal, it had the following problems.

【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。
That is, according to the experiments conducted by the present inventors, the tilt angle θ in the non-helical ferroelectric liquid crystal obtained by aligning with the conventional rubbing-treated polyimide film.
(Angle shown in FIG. 3 to be described later) is smaller than a tilt angle H in the ferroelectric liquid crystal having a helical structure (angle of half apex angle of triangular pyramid shown in FIG. 2 to be described later). There was found. In particular, the tilt angle θ of a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure obtained by aligning with a conventional rubbing-treated polyimide film is generally about 3 ° to 8 °, and the transmittance at that time is about 3% to 5%. Met.

【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。
As described above, according to Clarke and Lagerwall, the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure which realizes the bistability has the same angle as the tilt angle of the ferroelectric liquid crystal having the helical structure. As expected, the tilt angle θ in the non-helical structure is actually smaller than the tilt angle H in the spiral structure. Moreover, it has been found that the reason why the tilt angle θ in the non-helical structure is smaller than the tilt angle H in the helical structure is due to the twist alignment of the liquid crystal molecules in the non-helical structure.

【0013】また、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、この一方極性電圧の印加解除後、
強誘電性液晶層には他方極性の逆電界Vrev が生じ、こ
の逆電界Vrev が表示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「SS
FLCのスイッチング特性」で明らかにされている。
The orientation state of the chiral smectic liquid crystal produced by the conventional rubbing-treated polyimide orientation film is the first optically stable state due to the presence of the polyimide orientation film as an insulating layer between the electrode and the liquid crystal layer. When a one-polarity voltage for switching from (for example, a white display state) to a second optical stable state (for example, a black display state) is applied, after the application of the one-polarity voltage is canceled,
A reverse electric field V rev of the other polarity was generated in the ferroelectric liquid crystal layer, and this reverse electric field V rev caused an afterimage at the time of display. The reverse electric field generation phenomenon described above is described in, for example, Akio Yoshida, "SS Proceedings of Liquid Crystal Symposium", October, 1987, "SS", pages 142-143.
Switching characteristics of FLC ”.

【0014】このような課題に対して、本出願人らは新
しいポリイミド等の配向膜を用いることを既に提案して
いる。(特開平3−25418号公報) しかし、この配向状態においても、コントラストの高い
状態(均一配列)とコントラストの低い状態(ねじれ配
列)が存在する。この状態でマルチプレクシング駆動を
行った場合、コントラストの高い状態の書き込み可能な
駆動範囲の上限と下限でねじれ配列が出現する。この傾
向は表示面積が大きくなっ場合、ラビングのムラや波形
のなまり等に伴ない顕著となる。その結果、均一配向の
状態の範囲をせばめてしまう。
To solve such a problem, the present applicants have already proposed to use a new alignment film such as polyimide. However, even in this alignment state, there are a high-contrast state (uniform arrangement) and a low-contrast state (twisted arrangement). When multiplexing driving is performed in this state, a twisted array appears at the upper and lower limits of the writable driving range in the high contrast state. This tendency becomes remarkable when the display area becomes large, due to uneven rubbing, rounding of the waveform, and the like. As a result, the range of the state of uniform orientation is narrowed.

【0015】したがって、本発明の目的は、前述の問題
点を解決した液晶素子を提供するものであり、特に大き
い表示面積においても、非らせん構造のカイラルスメク
チック液晶を用いて大きなチルト角θを生じ、高いコン
トラストの2状態を安定に有し、且つ残像を生じないデ
ィスプレイを安定して、達成できる液晶素子を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal device that solves the above-mentioned problems, and even in a large display area, a large tilt angle θ is generated by using a chiral smectic liquid crystal having a non-helical structure. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal element that can stably achieve a display that has two states of high contrast and that does not cause an afterimage.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、下記の特
徴を有する液晶素子を用いることで前記課題を解決でき
ることを実験より見い出した。
The present inventors have found through experiments that the above problems can be solved by using a liquid crystal device having the following characteristics.

【0017】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2種以上のポリマー成分よりなる複合物であり、
かつそのポリマー成分の1つに下記構造単位(1)で示
されるポリアミドが含有されていることを特徴とする液
晶素子である。
That is, according to the present invention, in a liquid crystal device having an alignment film on at least one of a pair of substrates provided with transparent electrodes and sandwiching a ferroelectric liquid crystal between the substrates, the alignment film is 2 A composite consisting of at least one polymer component,
In addition, the liquid crystal device is characterized in that one of its polymer components contains a polyamide represented by the following structural unit (1).

【0018】[0018]

【化2】 [Chemical 2]

【0019】(式中、R1 ,R2 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。ただし、R1 ,R2 は同じでも又は異な
っていてもよい。)
(In the formula, R 1 and R 2 have 1 to 10 carbon atoms.
Represents an alkyl group or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. However, R 1 and R 2 may be the same or different. )

【0020】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In23 やITO(イン
ジウム チン オキサイド;Indium Tin O
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、Ta25 膜など)とポリマー複合物で形成
した50Å〜1000Å厚の配向膜14aと14bとが
各々積層されている。
The present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a schematic view showing an example of the liquid crystal element of the present invention. In FIG. 1, 11a and 11b are In 2 O 3 and ITO (Indium Tin Oxide; Indium Tin O).
a substrate (glass substrate) covered with transparent electrodes 12a and 12b such as xide), and 200Å to 1000 on it.
Å thick insulating films 13a and 13b (eg, SiO 2 film, T
(iO 2 film, Ta 2 O 5 film, etc.) and alignment films 14 a and 14 b each made of a polymer composite and having a thickness of 50 Å to 1000 Å are laminated.

【0021】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。
At this time, the alignment films 14a and 14b, which have been rubbed (in the arrow direction) so as to be parallel and in the same direction (direction A in FIG. 1), are arranged. Substrates 11a and 11
A ferroelectric smectic liquid crystal 15 is arranged between the substrate b and the substrate b, and the distance between the substrates 11a and 11b is sufficiently small to suppress the formation of the helical alignment structure of the ferroelectric smectic liquid crystal 15 ( (For example, 0.1 μm to 3 μm)
, The ferroelectric smectic liquid crystal 15 has a bistable orientation state. Ferroelectric smectic liquid crystal 15
The sufficiently small inter-liquid crystal distance where
It is held by a bead spacer 16 (for example, silica beads, alumina beads, etc.) arranged between the substrates 11a and 11b. Reference numerals 17a and 17b denote polarizing plates.

【0022】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、ラビング処理した特定のポリマ
ー複合物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。
According to the experiments conducted by the present inventors, as will be apparent from the examples described below, by using an alignment method using a specific polymer composite alignment film subjected to rubbing treatment,
Shows a large optical contrast between bright and dark states,
In particular, an optical response at the time of switching (at the time of multiplexing driving) which causes a large contrast to non-selected pixels at the time of multiplexing driving disclosed in U.S. Pat. No. 4,655,561 and the like and further causes an afterimage at the time of display An alignment state was achieved that did not cause burr.

【0023】本発明で用いられる配向膜は、前記構造単
位(1)で示されるポリアミドを含有する2種以上のポ
リマー成分からなる複合物である。本発明で用いられる
複合物のポリマー成分としては、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアミドイミドが好ましい。
The alignment film used in the present invention is a composite composed of two or more polymer components containing the polyamide represented by the structural unit (1). As the polymer component of the composite used in the present invention, polyamide, polyimide and polyamideimide are preferable.

【0024】本発明で用いられるポリアミドのジカルボ
ン酸成分としては、通常ポリアミドの製造に用いられて
いるジカルボン酸が用いられる。その中で、より好まし
い具体例を示すと、テレフタル酸、イソフタル酸、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″−ターフェニルジカルボン酸などを挙
げることができる。
As the dicarboxylic acid component of the polyamide used in the present invention, the dicarboxylic acid usually used in the production of polyamide is used. Among them, more preferable specific examples are terephthalic acid, isophthalic acid, 4,
4'-biphenyldicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8
Examples thereof include naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and 4,4 ″ -terphenyldicarboxylic acid.

【0025】また、本発明で用いられるポリイミドのテ
トラカルボン酸成分としては、通常ポリイミドの製造に
用いられるテトラカルボン酸二無水物が用いられる。そ
のなかでより好ましい具体例を示すと、ピロメリット酸
二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、2,3,3′,4′−ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセン
テトラカルボン酸二無水物、3,3″,4,4″−ター
フェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−
ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7
−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などを挙げるこ
とができる。
As the tetracarboxylic acid component of the polyimide used in the present invention, a tetracarboxylic dianhydride usually used in the production of polyimide is used. Among these, more preferred specific examples are pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid. Dianhydride, 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ", 4,4" -terphenyl tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-
Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7
-Naphthalene tetracarboxylic dianhydride and the like can be mentioned.

【0026】また、本発明で用いるポリアミドイミドの
酸成分としては、トリメリト酸無水物を用いることがで
きる。
As the acid component of the polyamide-imide used in the present invention, trimellitic acid anhydride can be used.

【0027】また、本発明で用いられるポリイミド、ポ
リアミド、ポリイミドアミドのジアミン成分としては、
それ等のポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミドに
おいて共通に用いることができる。
Further, as the diamine component of the polyimide, polyamide and polyimideamide used in the present invention,
It can be commonly used in such polyimide, polyamide, and polyimideamide.

【0028】ジアミン成分の具体例としては、2,2−
ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)プロパン、
3,3−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)ペン
タン、4,4−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニ
ル)ヘプタン、5,5−ビス(4−アミノ−フェノキシ
フェニル)ノナン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノ
キシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−アミノ−フ
ェノキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−アミ
ノ−フェノキシフェニル)ヘキサン、3,3−ビス(4
−アミノ−フェノキシフェニル)ヘキサン、3,3−ビ
ス(4−アミノ−フェノキシフェニル)ヘプタン、4,
4−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)オクタ
ン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)
−3−メチル−ブタン、2,2−ビス(4−アミノ−フ
ェノキシフェニル)−4−メチル−ペンタン、2,2−
ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)−5−メチル
−ヘキサン、3,3−ビス(4−アミノ−フェノキシフ
ェニル)−2−メチル−ペンタン、2,2−ビス(4−
アミノ−フェノキシフェニル)−ヘキサフルオロプロパ
ン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)
−デシルフルオロペンタンなどを挙げることができる。
Specific examples of the diamine component include 2,2-
Bis (4-amino-phenoxyphenyl) propane,
3,3-bis (4-amino-phenoxyphenyl) pentane, 4,4-bis (4-amino-phenoxyphenyl) heptane, 5,5-bis (4-amino-phenoxyphenyl) nonane, 2,2-bis (4-amino-phenoxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-amino-phenoxyphenyl) pentane, 2,2-bis (4-amino-phenoxyphenyl) hexane, 3,3-bis (4
-Amino-phenoxyphenyl) hexane, 3,3-bis (4-amino-phenoxyphenyl) heptane, 4,
4-bis (4-amino-phenoxyphenyl) octane, 2,2-bis (4-amino-phenoxyphenyl)
-3-Methyl-butane, 2,2-bis (4-amino-phenoxyphenyl) -4-methyl-pentane, 2,2-
Bis (4-amino-phenoxyphenyl) -5-methyl-hexane, 3,3-bis (4-amino-phenoxyphenyl) -2-methyl-pentane, 2,2-bis (4-
Amino-phenoxyphenyl) -hexafluoropropane, 2,2-bis (4-amino-phenoxyphenyl)
-Decyl fluoropentane etc. can be mentioned.

【0029】前記、酸成分とジアミン成分とを反応させ
る場合、両者の使用割合は、ジアミン成分1モルに対し
酸成分1モルが好ましい。
When the acid component and the diamine component are reacted with each other, the ratio of both used is preferably 1 mol of the acid component to 1 mol of the diamine component.

【0030】本発明における配向膜を形成するポリマー
の数平均分子量は、例えば5千〜10万、好ましくは2
万〜8万のものが望ましい。また、本発明における配向
膜は、混合物であっても、または同種ポリマーにおける
共重合体であってもよい。本発明で用いる構造単位
(1)のポリアミド成分の量は、複合物の全体に対して
80重量%以下、好ましくは10〜50重量%以下が望
ましい。80重量%を越えて多量に含有する場合、逆に
配向性を劣化させるため好ましくない。
The number average molecular weight of the polymer forming the alignment film in the present invention is, for example, 5,000 to 100,000, preferably 2
Those of 10,000 to 80,000 are desirable. Further, the alignment film in the present invention may be a mixture or a copolymer of the same polymer. The amount of the polyamide component of the structural unit (1) used in the present invention is 80% by weight or less, preferably 10 to 50% by weight or less based on the whole composite. If it is contained in a large amount exceeding 80% by weight, on the contrary, the orientation is deteriorated, which is not preferable.

【0031】本発明で用いる配向膜を基板上に設ける際
には、ポリマー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た後、100〜35
0℃、好ましくは180℃〜300℃の温度で乾燥し、
ポリマー膜を形成する。場合によっては脱水閉環させて
配向膜を形成することができる。このポリマー膜は、し
かる後に布などでラビング処理される。
When the alignment film used in the present invention is provided on a substrate, the polymer is dissolved in a solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolide, etc., and 0.01 to 40% by weight is added. As a solution, the solution is applied to the substrate by a spinner coating method, a spray coating method, a roll coating method, or the like, and then 100 to 35
Drying at a temperature of 0 ° C, preferably 180 ° C to 300 ° C,
Form a polymer film. In some cases, the alignment film can be formed by dehydration ring closure. This polymer film is then rubbed with a cloth or the like.

【0032】また、本発明で用いるポリマー膜は30Å
〜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13a
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の上にポリマー膜を設ける
際には、このポリマー膜の膜厚は200Å以下、好まし
くは100Å以下に設定することができる。
The polymer film used in the present invention is 30 Å
The film thickness is set to about 1 μm, preferably 200Å to 2000Å. At this time, the insulating film 13a shown in FIG.
And the use of 13b can be omitted. Further, in the present invention, when the polymer film is provided on the insulating films 13a and 13b, the thickness of the polymer film can be set to 200 Å or less, preferably 100 Å or less.

【0033】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「A」、「B」及び「C」
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。
The liquid crystal substance used in the present invention is preferably a liquid crystal which produces a chiral smectic C phase through an isotropic phase, a cholesteric phase and a smectic A phase in the temperature lowering process. In particular, the pitch in the cholesteric phase is preferably 0.8 μm or more (however, the pitch in the cholesteric phase is measured at the center point in the temperature range of the cholesteric phase). Specific liquid crystal substances include, for example, the following liquid crystal substances “A”, “B” and “C”.
A liquid crystal composition containing the following ratio is preferably used.

【0034】[0034]

【化3】 [Chemical 3]

【0035】液 晶 (1)[A]90/[B]10 (2)[A]80/[B]20 (3)[A]70/[B]30 (4)[A]60/[B]40 (5)[C] (上記の配合比率は、それぞれ重量比を表わしてい
る。)
Liquid crystal (1) [A] 90 / [B] 10 (2) [A] 80 / [B] 20 (3) [A] 70 / [B] 30 (4) [A] 60 / [ B] 40 (5) [C] (The above compounding ratios represent weight ratios.)

【0036】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、In23 、SnO2 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の1/2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。
FIG. 2 schematically shows an example of a cell for explaining the operation of the ferroelectric liquid crystal. 21a and 2
1b is a substrate (glass plate) covered with a transparent electrode composed of a thin film of In 2 O 3 , SnO 2 or ITO, and SmC * in which the liquid crystal molecular layer 22 is oriented so as to be perpendicular to the glass substrate surface . Liquid crystal of (chiral smectic C) phase or SmH * (chiral smectic H) phase is enclosed. A thick line 23 represents a liquid crystal molecule, and the liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P⊥) 24 in a direction orthogonal to the molecule. At this time, 1/2 of the angle forming the apex angle of the triangular pyramid represents the tilt angle H in the chiral smectic phase having such a spiral structure.

【0037】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。
When a voltage above a certain threshold is applied between the electrodes on the substrates 21a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and all the dipole moments (P⊥) 24 are oriented in the direction of the electric field. Can change the orientation direction. The liquid crystal molecule 23 has an elongated shape,
It exhibits refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction. Therefore, for example, if crossed Nicol polarizers are placed above and below the glass substrate surface, it becomes a liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity of voltage application. Is easily understood.

【0038】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。
The surface-stabilized ferroelectric liquid crystal cell in the bistable orientation state used in the liquid crystal device of the present invention can be made sufficiently thin (for example, 0.1 to 3 μm). As the liquid crystal layer becomes thinner in this way, as shown in FIG. 3, the helical structure of the liquid crystal molecules unwinds and becomes a non-helical structure even when no electric field is applied, and the dipole moment Pa or Pb of the liquid crystal molecule is directed upward (34a ) Or downward (34
Take either of the states of b).

【0039】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。
When an electric field Ea or Eb having a polarity different from a certain threshold value is applied to such a cell by the voltage applying means 31a and 31b as shown in FIG. 3, the dipole moment becomes the electric field vector of the electric field Ea or Eb. Correspondingly, the direction is changed to the upward direction 34a or the downward direction 34b, and the liquid crystal molecules are aligned in either the first stable state 33a or the second stable state 33b accordingly. First and second at this time
The half of the angle formed by the stable state of 1 corresponds to the tilt angle θ.

【0040】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。
The effects obtained by this ferroelectric liquid crystal cell are, firstly, that the response speed is extremely fast, and secondly that the orientation of the liquid crystal molecules is bistable. The second point will be further explained with reference to FIG. 3, for example.
When a is applied, the liquid crystal molecules are aligned in the first stable state 33a, but this state is stable even when the electric field is cut off. When a reverse electric field Eb is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the second stable state 33b and change their orientation, but they remain in this state even when the electric field is cut off. Further, unless the applied electric field Ea exceeds a certain threshold value, the respective alignment states are also maintained.

【0041】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。
Next, FIG. 4 is a sectional view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules aligned by an alignment method using an alignment film in a liquid crystal element of the present invention, and FIG. 5 is a view showing its C-director. .

【0042】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。
Reference numerals 51a and 51b shown in FIG. 4 represent an upper substrate and a lower substrate, respectively. 50 is a liquid crystal molecule 52
In the liquid crystal molecule layer organized by, the liquid crystal molecules 52 are arranged at different positions along the bottom surface 54 (circle) of the cone 53.

【0043】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。
FIG. 5 is a diagram showing a C-director.
In FIG. 5, U 1 is the C-director 81 in one stable orientation state, and U 2 is the C-director 81 in the other stable orientation state. The C-director 81 is a projection of the molecular long axis on a virtual plane perpendicular to the normal line of the liquid crystal molecular layer 50 shown in FIG.

【0044】一方、従来のラビング処理したポリマー膜
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。
On the other hand, the alignment state produced by the conventional rubbing-treated polymer film is shown by the C-director diagram of FIG. The alignment state shown in FIG. 6 corresponds to the upper substrate 51a.
Since the twist of the molecular axis is large from the bottom to the lower substrate 51b, the tilt angle θ is small.

【0045】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
発明の特定ポリマー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、6
2a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。
Next, FIG. 7A shows a C-director 81.
5 is an explanatory view showing the tilt angle θ in the state of FIG. 5 (referred to as uniform orientation state), and FIG. 7B shows the tilt angle θ in the state of the C-director 81 shown in FIG. 6 (referred to as splay orientation state). FIG. In the figure, 60 indicates a rubbing treatment axis applied to the above-mentioned specific polymer film of the present invention,
61a is the average molecular axis in the orientation state U 1 (one stable orientation state in the uniform), 61b is the average molecular axis in the orientation state U 2 (the other stable orientation state in the uniform), 6
2a represents the average molecular axis in the alignment state S 1 (one stable alignment state in the spray), and 62b represents the average molecular axis in the alignment state S 2 (the other stable alignment state in the spray). The average molecular axes 61a and 61b can be converted by applying opposite polarity voltages that exceed each other's threshold voltage. The same thing occurs between the average molecular axes 62a and 62b.

【0046】次に、逆電界Vrev 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。
Next, the usefulness of the uniform orientation state with respect to the delay (afterimage) of the optical response due to the reverse electric field V rev will be described.

【0047】液晶セルの絶縁層(配向膜)の容量Ci
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Vrev は、下式で表わされる。
The capacitance C i of the insulating layer (alignment film) of the liquid crystal cell,
When the capacitance of the liquid crystal layer is C LC and the spontaneous polarization of the liquid crystal is P s , V rev which causes an afterimage is expressed by the following equation.

【0048】[0048]

【数2】 [Equation 2]

【0049】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Vrev 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。
FIG. 8 is a sectional view schematically showing the distribution of charges in the liquid crystal cell, the direction of spontaneous polarization Ps, and the direction of the reverse electric field V rev . FIG. 8A shows the distribution state of + and-charges under the memory state before the application of the pulse electric field, and the direction of the spontaneous polarization Ps at this time is from the + charge to the-charge.

【0050】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Vrev が矢印B方向に生じている。この逆
電界Vrev 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。
In FIG. 8B, the direction of the spontaneous polarization Ps immediately after the release of the pulsed electric field is opposite to that in the case of FIG. 8A (therefore, the liquid crystal molecules are stable from one stable alignment state to the other stable alignment state). However, since the distribution state of the + and-charges is the same as that in the case of FIG. 8A, the reverse electric field V rev is generated in the liquid crystal in the direction of the arrow B. . This reverse electric field V rev disappears after a while and the distribution state of + and − charges changes as shown in FIG. 8C.

【0051】図9は従来のポリマー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Vrev 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Vrev 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1
0はこの時の光学応答の状態を示すグラフである。
FIG. 9 is an explanatory view showing a change in optical response in a splay alignment state caused by a conventional polymer alignment film in place of a change in tilt angle θ. As shown in FIG. 9, when a pulsed electric field is applied, the average molecular axis S (A) in the splay alignment state to the average molecular axis U in the uniform alignment state near the maximum tilt angle H along the direction of arrow X 1 After overshooting to 2 and immediately after releasing the pulsed electric field,
Working action of the reverse electric field V rev as shown in FIG. 8 (b), the arrow X 2
Along the direction of the average molecular axis S under splay orientation
The tilt angle θ decreases to (B), and due to the action of the attenuation of the reverse electric field V rev shown in FIG. 8C, the average molecular axis S (C) in the splay alignment state is reached along the direction of the arrow X 3. A stable alignment state in which the tilt angle θ is slightly increased can be obtained. Figure 1
0 is a graph showing the state of optical response at this time.

【0052】本発明によれば、前述した特定の化学構造
を有するポリマー被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。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。つまり、本発明における配向膜を用いると、前
述の説明でいうユニフォーム配向状態をとることができ
るといえる。
According to the present invention, since the alignment film made of the polymer film having the above-mentioned specific chemical structure is used, in the alignment state, the average molecular axis S ( A), S (B), and S (C) do not occur, and therefore, they can be arranged on the average molecular axis that produces a tilt angle θ close to the maximum tilt angle H. FIG. 11 is a graph showing the state of the optical response of the present invention at this time. That is, it can be said that the uniform alignment state described above can be obtained by using the alignment film of the present invention.

【0053】[0053]

【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。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically below with reference to examples.

【0054】実施例1 1000Å厚のITO膜が設けられている、1.1mm
厚の縦200mm,横200mmのガラス板を2枚用意
し、それぞれのガラス板上に、下記構造式(3)で示さ
れるポリアミド25重量部と、下記構造式(2)で示さ
れるポリアミド75重量部とを混合したN−メチルピロ
リドン/n−ブチルセロソルブ=1/1の2.0重量%
溶液を、回転数3000rpmのスピナーで30秒間塗
布した。
Example 1 An ITO film having a thickness of 1000 Å was provided, 1.1 mm
Two glass plates having a thickness of 200 mm in length and 200 mm in width are prepared, and 25 parts by weight of polyamide represented by the following structural formula (3) and 75 parts by weight of polyamide represented by the following structural formula (2) are provided on each glass plate. 2.0% by weight of N-methylpyrrolidone / n-butylcellosolve = 1/1 mixed with
The solution was applied for 30 seconds by a spinner rotating at 3000 rpm.

【0055】成膜後、約1時間、250℃で加熱乾燥を
施した。用いたポリアミドの数平均分子量は構造式
(3)が5000、構造式(2)が4万であった。な
お、数平均分子量はゲル・パーミエイション・クロマト
グラフィー(GPC)により測定した値を示す。この時
の膜厚は250Åであった。この塗布膜にナイロン植毛
布による一方向のラビング処理を行なった。
After the film formation, heat drying was performed at 250 ° C. for about 1 hour. The number average molecular weight of the polyamide used was 5000 for the structural formula (3) and 40,000 for the structural formula (2). The number average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC). The film thickness at this time was 250Å. The coated film was unidirectionally rubbed with a nylon flocked cloth.

【0056】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成した。
After that, alumina beads having an average particle diameter of about 1.5 μm were dispersed on one glass plate, and then two glass plates were stacked so that the rubbing treatment axes were parallel to each other and were in the same treatment direction. A cell was created together.

【0057】[0057]

【化4】 [Chemical 4]

【0058】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0.5
℃/minで30℃まで徐冷することにより配向させる
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。
"CS-1014" (trade name), which is a ferroelectric smectic liquid crystal manufactured by Chisso Corporation, was vacuum-injected into this cell under an isotropic phase, and then 0.5 from the isotropic phase.
Orientation could be achieved by slow cooling to 30 ° C at a rate of ° C / min. The phase change in the cell of this example using this ferroelectric liquid crystal "CS-1014" was as follows.

【0059】[0059]

【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)
[Equation 3] (Iso. = Isotropic phase, Ch = cholesteric phase, SmA
= Smectic A phase, SmC * = Chiral smectic C phase)

【0060】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、50μsecの30Vパル
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
ーにより測定した。続いて、50μsecの−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12.0°であり、最
暗状態時の透過率は、1.2%で、明状態の透過率は3
2.0%であった。したがって、コントラスト比は2
7:1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。
The above-mentioned liquid crystal cell is sandwiched between a pair of 90 ° crossed Nicols polarizers, a 30 V pulse of 50 μsec is applied, and then the 90 ° crossed Nicols are set to the extinction position (darkest state). Was measured by a photomultiplier. Subsequently, when a -30 V pulse of 50 μsec was applied and the transmittance (bright state) at this time was measured by the same method, the tilt angle θ was 12.0 °, and the transmittance in the darkest state was At 1.2%, the light transmittance is 3
It was 2.0%. Therefore, the contrast ratio is 2
It was 7: 1. The optical response that caused the afterimage was less than 0.2 seconds.

【0061】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なったとこ
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、全面白状態に消去した
ところ、残像の発生は判読できなかった。
When this liquid crystal cell was displayed by multiplexing drive using the drive waveform shown in FIG. 12, a high-contrast and high-quality display was obtained, and after the image was displayed by inputting a predetermined character, the entire white state was obtained. After erasing, the afterimage was illegible.

【0062】なお、図12のSN ,SN+1 ,SN+2 は走
査線に印加した電圧波形を表わしており、(I−SN
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。また、本実施例では、V0 =5〜8V、ΔT
=20〜70μsecで行なった。
Note that S N , S N + 1 , and S N + 2 in FIG. 12 represent voltage waveforms applied to the scanning lines, and (I−S N ).
Is a composite waveform applied to the intersection of the information line I and the scanning line S N. Further, in this embodiment, V 0 = 5 to 8V, ΔT
= 20 to 70 μsec.

【0063】実施例2〜7 表1,2に示したポリマー成分で得られた配向制御膜及
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。本発明で用いた構造単位(1)のポリアミドの数
平均分子量は約5000、その他のポリマーについては
約50000であった。
Examples 2 to 7 Cells were obtained in the same manner as in Example 1 except that the alignment control film and the liquid crystal material obtained from the polymer components shown in Tables 1 and 2 were used. The number average molecular weight of the polyamide of the structural unit (1) used in the present invention was about 5,000, and other polymers were about 50,000.

【0064】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、液晶素子内での配向の均一性について表3に示し
た。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1と同様の結果が得られた。
The same test as in Example 1 was carried out for each. Table 3 shows the uniformity of alignment in the liquid crystal element as a result of the contrast ratio and the optical response time. Further, when the display was performed by the same multiplexing driving as in Example 1, the same results as in Example 1 were obtained for the contrast and the afterimage.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】[0067]

【表3】 [Table 3]

【0068】(注) 液晶素子内均一性の評価 ◎:マルチプレクシング駆動によっても良好な配向性。 ○:マルチプレクシング駆動によっても部分的に配向ム
ラが生じた。 ×:マルチプレクシング駆動により配向ムラが生じた。
(Note) Evaluation of uniformity in liquid crystal element ⊚: Good orientation even by multiplexing driving. ◯: Alignment unevenness partially occurred even by multiplexing driving. X: Alignment unevenness occurred due to multiplexing driving.

【0069】比較例1〜6 表4,5に示した配向制御膜、ポリマー成分、及び液晶
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、光
学応答のおくれについて、また比較例1〜2については
液晶素子内の配向の均一性についての結果を表6に示し
た。
Comparative Examples 1 to 6 A cell was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the orientation control film, polymer component and liquid crystal material shown in Tables 4 and 5 were used. Table 6 shows the results for the contrast ratio and the optical response of each cell, and for Comparative Examples 1 and 2, the uniformity of alignment in the liquid crystal element.

【0070】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ろ、比較例3〜6については
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。また、比較例1,2のマルチプレクシ
ング駆動による配向やコントラストの均一性について
は、広い面積になると本実施例に比べややムラが生じて
いた。
Further, when the display was performed by the same multiplexing driving as in Example 1, the contrasts of Comparative Examples 3 to 6 were smaller than those of this Example, and the afterimage was generated. Regarding the uniformity of the alignment and the contrast due to the multiplexing driving of Comparative Examples 1 and 2, the unevenness was slightly generated compared to the present example in the case of a large area.

【0071】[0071]

【表4】表 4 [Table 4] Table 4

【0072】[0072]

【表5】 [Table 5]

【0073】[0073]

【表6】 [Table 6]

【0074】[0074]

【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
に大きい表示面積においても非らせん構造のカイラルス
メクチック液晶を用いて大きなチルト角θを生じ、高い
コントラストの2状態を安定に有する高品位の表示が得
られた。しかも、目ざわりな残像現象が生じない効果が
得られる。
As described above, according to the liquid crystal element of the present invention, the contrast in the bright state and the dark state is high, and even in a large display area, a chiral smectic liquid crystal having a non-helical structure is used to obtain a large tilt angle. θ was generated, and a high-quality display stably having two states with high contrast was obtained. In addition, an effect that a noticeable afterimage phenomenon does not occur can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の液晶素子の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a liquid crystal element of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a perspective view showing an alignment state of a chiral smectic liquid crystal having a helical structure.

【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。
FIG. 3 is a perspective view showing an alignment state of a chiral smectic liquid crystal having a non-helical molecular arrangement.

【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。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an alignment state of a chiral smectic liquid crystal aligned by an alignment method using an alignment film according to the present invention.

【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。
5 is a C-director diagram of the chiral smectic liquid crystal of FIG. 4 in a uniform alignment state.

【図6】スプレイ配向状態におけるC−ダイレクタ図で
ある。
FIG. 6 is a C-director diagram in a splay alignment state.

【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。
7A is an explanatory diagram showing a tilt angle θ in a uniform alignment state, and FIG. 7B is an explanatory diagram showing a tilt angle θ in a splay alignment state.

【図8】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Vrevの向きを示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a charge distribution in a ferroelectric liquid crystal, a direction of spontaneous polarization P s , and a direction of a reverse electric field V rev .

【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。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing changes in tilt angle θ during and after application of an electric field.

【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。
FIG. 10 is a graph showing optical response characteristics of a liquid crystal element of a conventional example.

【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。
FIG. 11 is a graph showing optical response characteristics of the liquid crystal element of the present invention.

【図12】本発明の実施例で用いた駆動電圧の波形図で
ある。
FIG. 12 is a waveform diagram of a drive voltage used in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 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 81 C−ダイレクタ11a, 11b Glass substrate 12a, 12b Transparent electrode 13a, 13b Insulating film 14a, 14b Alignment film 15 Ferroelectric smectic liquid crystal 16 Bead spacer 17a, 17b Polarizing plate 21a, 21b Substrate 22 Liquid crystal molecular layer 23 Liquid crystal molecule 24 Dipole moment 31a , 31b Voltage application means 32 Vertical layer 33a First stable state 33b Second stable state 34a Upward dipole moment 34b Downward dipole moment H Tilt angle in helical structure θ Tilt angle in non-helical structure Ea, Eb Electric field 50 Liquid crystal molecule layer 51a Upper substrate 51b Lower substrate 52 Liquid crystal molecules 53 Cones 54 Bottom surface 60 Rubbing treatment axis 61a Average molecular axis in orientation state U 1 61b Average molecular axis in orientation state U 2 62a Average molecular axis in orientation state S 1 the average molecular axis 8 at 62b orientation state S 2 C- director

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門叶 剛司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Goji Kadono 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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2種以上
のポリマー成分よりなる複合物であり、かつそのポリマ
ー成分の1つに下記構造単位(1)で示されるポリアミ
ドが含有されていることを特徴とする液晶素子。 【化1】 (式中、R1 ,R2 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。ただし、R1 ,R2 は同じでも又は異なっていても
よい。)
1. A liquid crystal device comprising an alignment film on at least one of a pair of substrates provided with transparent electrodes, and a ferroelectric liquid crystal sandwiched between the substrates, wherein the alignment film comprises two or more polymers. A liquid crystal element, which is a composite of components and which contains a polyamide represented by the following structural unit (1) in one of its polymer components. [Chemical 1] (In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. However, R 1 and R 2 may be the same or different. )
【請求項2】 前記構造単位(1)で示されるポリアミ
ドの含有量が複合物の全体に対して80重量%以下であ
る請求項1記載の液晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the content of the polyamide represented by the structural unit (1) is 80% by weight or less based on the whole composite.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH036529A (en) * 1989-06-02 1991-01-14 Canon Inc Liquid crystal element

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