JPH1039313A - 液晶素子 - Google Patents

液晶素子

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JPH1039313A
JPH1039313A JP8192204A JP19220496A JPH1039313A JP H1039313 A JPH1039313 A JP H1039313A JP 8192204 A JP8192204 A JP 8192204A JP 19220496 A JP19220496 A JP 19220496A JP H1039313 A JPH1039313 A JP H1039313A
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郁郎 中澤
Masahiro Terada
匡宏 寺田
英昭 ▲高▼尾
Hideaki Takao
Shinichi Nakamura
真一 中村
Koichi Sato
公一 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カイラルスメクティック液晶を用いてなる液
晶素子において、液晶の配向状態を制御し、高コントラ
ストで応答速度が速く、高精細、高輝度の液晶表示素子
を提供する。 【解決手段】 フルオロカーボン末端部分を持つ化合物
を含有するカイラルスメクティック液晶組成物を用い、
配向制御膜として、下記構造式を有するポリイミド膜を
用いて液晶素子を構成する。 【外１】

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータの端末
ディスプレイ、各種フラットパネルディスプレイ、ワー
ドプロセッサ、タイプライター、テレビ受像機、ビテオ
カメラのビューファインダー、プロジェクターの光バル
ブ、液晶プリンターの光バルブ等に用いられるカイラル
スメクチック液晶組成物を用いた液晶素子に関する。
【０００２】従来より最も広範に用いられてきているデ
ィスプレイとしてＣＲＴか知られており、テレビやＶＴ
Ｒなどの動画出力、あるいはパソコンのモニターとして
広く用いられている。しかしながら、ＣＲＴはその特性
上、静止画像に対しては、フリッカや解像度不足による
走査稿等が視認性を低下させたり、焼き付きによる蛍光
体の劣化が起こったりする。また最近ではＣＲＴが発生
する電磁波が人体に悪影響を与えることが分かり、ＶＤ
Ｔ作業者の健康を害する恐れがある。そして構造上、画
像後方に広く体積を有するため、オフィス、家庭の省ス
ペース化を阻害している。
【０００３】このようなＣＲＴの欠点を解決するものと
して液晶素子がある。例えばエム・シャット（Ｍ．Ｓｃ
ｈａｄｔ）とタブリュ・ヘルフリッヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒ
ｉｃｈ）著“アプライド・フィジックス・レターズ”
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
第１８巻、第４号（１９７１年２月１５日発行）第１２
７頁〜１２８頁において示されたツイステッド ネマテ
ィック（ｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ；ＴＮ）液晶を
用いたものが知られている。
【０００４】このＴＮ液晶を用いた液晶素子の１つとし
てコスト面で優位性を持つ単純マトリックスタイプの液
晶素子がある。この液晶素子は画素密度を高くしたマト
リックス電極構造を用いた時分割駆動の時、クロストー
クを発生する問題点がある為画素数が制限されていた。
【０００５】近年このような単純マトリクスタイプの液
晶素子に対して、ＴＦＴタイプといわれる液晶素子の開
発が行われている。このタイプは１つ１つの画素にトラ
ンジスタを作成し、各画素での動作を制御するため、ク
ロストークや応答速度の問題は解決される反面、大面積
になればなるほど、不良画素なく液晶素子を作成するこ
とが工業的に非常に困難であり、また可能であっても多
大なコストが発生する。
【０００６】このような従来型の液晶素子の欠点を改善
するものとして、カイラルスメクチック液晶分子の屈折
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（Ｃｌａｒ
ｋ）およびラガウェル（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）。このカイラルスメ
クチック液晶は、一般に特定の温度域において、カイラ
ルスメクチックＣ相又はカイラルスメクチックＨ相を有
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、即ち双安定性を有し、自発分極により反転スイ
ッチングを行うため、非常に早い応答速度を示す上、メ
モリー性のある双安定状態を発現させることができる。
更に視野角度性も優れていることから、特に、高速、高
精細、大面積の表示素子あるいはライトバルブとして適
していると考えられる。また、最近では、チャンダニ、
竹添らにより、３つの安定状態を有するカイラルスメク
チック反強誘電液晶素子も提案されている（ジャパニー
ズ ジャーナル オブ アプライド フィジックス（Ｊ
ａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）２７巻、１９８８年Ｌ７２９
頁）。
【０００７】このようなカイラルスメクチック液晶素子
においては、例えば「強誘電液晶の構造と物性」（コロ
ナ社、福田敦夫、竹添秀男著、１９９０年）に記載され
ているように、ジグザグ状の配向欠陥の発生や、上下基
板間での液晶分子のねじれ（スプレイ配向という）によ
り、コントラストを低下させる場合があるという問題が
あった。この欠陥は、素子構成において、上下基板間に
担持されたカイラルスメクチック液晶の層状構造が２種
類のシェブロン状（山形状）の構造を形成していること
に困ると考えられる。
【０００８】この問題を解決する１つの方法として、プ
レティルト角を持たせることにより、シェブロン層構造
を一方向に揃え、液晶分子の上下基板間のねじれ状態を
一様状態（ユニホーム配向という）よりも弾性エネルギ
ー的に不安定にする方法がある。
【０００９】また他の方法としては、液晶層構造を
「く」の字に折れたシェブロン構造から、各層の傾きが
小さく大略平行に配列した本棚状の構造である、ブック
シェルフといわれる層状構造、あるいはそれに近い構造
を形成し（以下、該構造をブックシェルフと記す）、ジ
グザグ欠陥を解消すると同時にユニホーム配向を実現
し、高コントラストを実現する方法がある（例えば「次
世代液晶ディスプレイと液晶材料」（株）シーエムシ
ー、福田敦夫編、１９９２年）。ブックシェルフ層構造
を実現するには、１つには、ナフタレン系液晶材料を用
いる方法があるが、この場合、ティルト角が１０°程度
であり、理論的最大透過率が得られる２２．５°と比べ
て非常に小さく、低透過率という問題がある。他の代表
的な例としてはシェブロン構造を取っている液晶素子に
外部から電場を加えてブックシェルフ構造を誘起する方
法があるが、この方法は、温度などの外部刺激に対して
の不安定性が問題となっている。
【００１０】ブックシェルフあるいはそれに近い層構造
を呈する液晶として、パーフルオロエーテル側鎖を持つ
液晶性化合物（米国特許５，２６２，０８２号明細
書）、液晶組成物（１９９３年第４回強誘電液晶国際会
議Ｐ−４６、Ｍａｒｃ Ｄ．Ｒａｄｃｌｉｆｆｅら）等
が提案されている。これらの液晶材料によれば、電場等
の外部場を用いずともブックシェルフあるいはそれに近
い層傾き角の小さい構造を最適なティルト角で現出する
ことが可能である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような液晶素子は、一般的にコレステリック相をとら
ない。この点に起因して該液晶化合物を含有した液晶組
成物を所定の一軸配向処理を施した配向処理層を有する
電極基板間（配向処理層は少なくとも一方の基板上に設
けられる）に配置して液晶素子を構成した場合、液晶の
配向状態を充分に制御することができず、良好な配向状
態を得ることができなかった。
【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その課題とするところは、ブックシェルフ構造あ
るいはそれに近い層傾きの小さな構造の液晶層を安定し
てとり、且つ特に優れた配向状態をとり高コントラスト
であり、応答速度が速く、高精細、高輝度の液晶素子、
特にカイラルスメクチック液晶素子を提供し、高コント
ラスト、高精細、高輝度、大面積化が実現され優れた表
示特性を示す表示装置を実現することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、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
を形成し、その基板間に少なくとも２つの光学的安定状
態を示すカイラルスメクチック液晶組成物を挟持してな
る液晶素子であって、その配向膜が一軸配向処理された
下記一般式（Ｉ）を有するポリイミドであり、また上記
カイラルスメクチック液晶組成物がコレステリック層を
持たず、且つスメクティックＡ相からカイラルスメクチ
ックＣ相に移る温度近傍で層間隔が減少し屈曲する第１
の変移点における層間隔（ｄA ）と、該第１の変移点か
らの温度降下に従って上記層間隔が再び増加する極小値
である第２の変移点における層間隔（ｄmin ）とを有
し、該第１の変移点における層間隔（ｄA ）と第２の変
移点における層間隔（ｄmin）との関係が ０．９９０≦ｄmin ／ｄA を満たすものであることを特徴とする液晶素子によって
達成される。
【００１４】
【外１２】 （式中、Ａは４価の脂肪族炭化水素を表わし、ｎは１以
上の整数を表わす。）
【００１５】また本発明の上記課題は、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形成し、そ
の基板間に少なくとも２つの光学的安定状態を示すカイ
ラルスメクチック液晶組成物を挟持してなる液晶素子で
あって、その配向膜が一軸配向処理された下記一般式
（Ｉ）を有するポリイミドであり、また上記カイラルス
メクチック液晶組成物がフルオロカーボン末端部分及び
炭化水素末端部分を有し、該両末端部分が中心核によっ
て結合され、スメクティック中間相または潜在的スメク
チック中間相を持つフッ素含有液晶化合物を少なくとも
一種含有する液晶組成物であることを特徴とする液晶素
子によって達成される。
【００１６】
【外１３】 （式中、Ａは４価の脂肪族炭化水素を表わし、ｎは１以
上の整数を表わす。）
【００１７】また本発明の上記課題は、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形成し、そ
の基板間に少なくとも２つの光学的安定状態を示すカイ
ラルスメクチック液晶組成物を挟持してなる液晶素子で
あって、その一方の基板の配向膜が一軸配向処理された
下記一般式（Ｉ）を有するポリイミドであり、また他方
の基板上には一軸配向処理が施されていない配向膜を有
していることを特徴とする液晶素子により達成される。
【００１８】
【外１４】 （式中、Ａは４価の脂肪族炭化水素を表わし、ｎは１以
上の整数を表わす。）
【００１９】
【発明の実施の形態】カイラルスメクチック液晶素子と
して双安定性が発現するのは、ＳｍＣ* 相（カイラルス
メクチックＣ相）で、その配向状態は液体相（アイソト
ロピック相）からの徐冷によって形成される。従って、
アイソトロピック相とカイラルスメクチック相間にある
相系列が配向形成におおきな影響を与える。熱力学的な
安定性から相系列としては （１）Ｉｓｏ−Ｃｈ−ＳｍＡ−ＳｍＣ* （２）Ｉｓｏ−−−−ＳｍＡ−ＳｍＣ* （３）Ｉｓｏ−Ｃｈ−−−−−ＳｍＣ* （４）Ｉｓｏ−−−−−−−−ＳｍＣ* の４通りが考えられる。ここで、Ｉｓｏ；液体相、Ｃ
ｈ；コレステリック相、ＳｍＡ；スメクティックＡ相で
ある。図２は、これら各相をモデル化して示したもので
ある。上記（１）の相系列を有する液晶組成物は、Ｉｓ
ｏ−Ｃｈ転移において液晶分子の長軸方向秩序が形成さ
れ、Ｃｈ−ＳｍＡ転移において液晶分子の位置の秩序；
層構造が形成され、ＳｍＡ−ＳｍＣ* 転移によって液晶
分子のティルトが発現するという段階を経た配向形成の
ため均一配向が得られＲやすい。しかしながら、
（２）、（３）、（４）の相系列を有する液晶組成物の
場合、液晶分子の長軸方向秩序と層形成が同時な
（２）、層形成と液晶分子のティルトが同時な（３）、
液晶分子の長軸方向秩序と層形成、さらにティルトが同
時な（４）のように、複数の秩序化が同時のため均一配
向が得られにくいという問題がある。本発明は、ブック
シェルフあるいはそれに近い層傾きの小さな構造をとる
液晶組成物に相当し得るとみられる（２）の相系列を有
する液晶組成物の均一配向を実現するものである。
【００２０】本発明者らによる、（２）の相系列を有す
る液晶のＩｓｏ−ＳｍＡ転移過程を観察した結果を図３
に模式的に示す。同図のようにＩｓｏ状態からスメクチ
ックＡ相への転移では、ほぼ楕円形のＳｍＡ相の島（以
後バトネと呼ぶ）が発生し、それが成長して接合するこ
とによって相転移が完了することが見出された。ここ
で、該液晶（特に液晶セルを用いた場合）において生じ
る配向欠陥はそのバトネの成長方向が揃わずランダムで
あったり、バトネ間不接合により発生していることも見
出した。
【００２１】このような配向状態の生じる理由について
は明らかではないが、かかる配向欠陥を生じる（２）の
相転移をとる液晶を、前記一般式（Ｉ）の繰り返し単位
を有するポリイミドを少なくとも一方にラビング等の一
軸配向処理を施された配向制御層として有する一対の基
板間に配置した場合、かかる欠陥を解消し、均一且つ良
好な配向状態を達成されることが見出された。これは、
一般式（Ｉ）の繰り返し単位を有するポリイミドは一軸
配向処理における延伸が容易であり、処理後の層中にお
ける電子密度の異方性が大きいため上記（２）の相転移
をとる液晶に対しても配向規制力が強いことに困ると考
えられる。
【００２２】以下図１を参照して本発明の液晶素子の一
例（液晶セルの構成の例）を説明する。
【００２３】１１ａ、ｂはガラス基板、１２ａ、ｂは酸
化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等
の透明電極である。１４ａはラビング等の一軸配向処理
が施されたポリイミドからなる配向膜（配向制御層）、
１４ｂは一軸配向処理をほどこさないシランカップリン
グ剤、ポリイミド、ポリシロキサン等の配向膜、１６は
シリカ等のスペーサビーズ、１５は本発明に係るカイラ
ルスメクチック液晶組成物を用いた液晶層、１７ａ、ｂ
は偏光板である。また、１３ａ、１３ｂはＩＴＯと配向
膜間に上下基板のショート防止層として設けた絶縁膜
で、ＺｎＯ、ＺｒＯ、ＴａＯｘ等からなる。本例では液
晶層１５として前記したカイラルスメクチック液晶を用
いる。ここでは非対称セル構成を示したが、対称セル構
成においても本発明の配向膜の効果は発現する。
【００２４】また、上記構成の液晶素子は、透明電極１
２ａ、１２ｂが信号電源に接続され（図示せず）、該信
号電源からのスイッチング信号に応じてスイッチングが
行われ、例えば表示素子等のライトバルブとして機能す
る。また、透明電極１２ａ、１２ｂを上下基板間でクロ
スにマトリクス配置すれば、パターン表示、パターン露
光が可能となり、例えばパーソナルコンピュータ、ワー
ドプロセッサ等のディスプレイ、プリンタ用ライトバル
ブとして用いられる。
【００２５】上記構成の液晶素子では、配向制御層１４
ａとしては、ポリアミック酸溶液を塗布、焼成して形成
される前述したような一般式（Ｉ）の繰り返し単位を有
するポリイミドの一軸配向処理膜、特にラビング処理膜
を用いる。
【００２６】本発明の液晶素子で配向制御層の材料とし
て用いるポリイミドの具体例（一般式（Ｉ））として、
下記のものが挙げられる。
【００２７】
【外１５】
【００２８】上記ポリイミドとしては、前記一般式
（Ｉ）中のＡが
【００２９】
【外１６】 であるものが好ましい。さらに、一軸配向付与性の面
で、対称性にすぐれたものが好ましい。その例として、
一般式（Ｉ）中のＡが、
【００３０】
【外１７】
【００３１】すなわち、トランス型の環状基であるもの
が挙げられる。
【００３２】また、溶媒に対する溶解性及び基板に対す
る塗布性を考慮すると、Ａとしては
【００３３】
【外１８】 が好ましい。
【００３４】また、一般式（Ｉ）中のＡが
【００３５】
【外１９】 で示されるトランス体であるものがさらに好ましい。
【００３６】これらのポリイミドは単独で用いられるだ
けでなく、何種類かのポリイミドを混ぜて用いることも
可能である。
【００３７】さらに、本発明で用いられる配向膜は、３
つの安定状態を有するカイラルスメクチック反強誘電性
液晶に対しても有効であり、優れた配向状態を得ること
ができる。
【００３８】ところで、一般に、メモリー性を有する強
誘電性液晶の２状態間でのスイッチングを利用した液晶
素子において、長時間の放置後、または駆動後に、素子
の閾値特性が変化する現象即ち「単安定現象」が見られ
る。この単安定現象は、液晶分子が保持されていた側の
状態の安定化が進行するものであり、保持状態から非保
持状態へのスイッチングの閾値が低下し、逆に非保持状
態から保持状態へのスイッチングの閾値が上昇する。こ
の現象は、配向膜中または配向膜と液晶との界面にイオ
ンなどのチャージがトラップされたため、及び／また
は、配向膜界面の配向膜分子または液晶分子が保持状態
方向へ緩和あるいは吸着したため、引き起こされると考
えられる。
【００３９】配向膜中へのチャージのトラップされやす
さを考えた場合、芳香族環が多くπ電子密度が高い配向
膜よりも、脂肪族系で電子密度が局在化していない膜の
方が、分子構造的にチャージがトラップされにくいと考
えられる。従って、本発明にかかる配向膜は、膜自身の
分極及びチャージのトラップが小さいと考えられ、単安
定現象を抑制すると考えられる。
【００４０】本発明において、用いるカイラルスメクチ
ック液晶組成物としては、好ましくはフルオロカーボン
末端部分及び炭化水素末端部分を有し、該両末端部分が
中心核によって結合され、スメクティック中間相又は潜
在的スメクチック中間相を持つフッ素含有液晶化合物を
含有するものが望ましい。
【００４１】一般的に、本発明で用いられるフッ素含有
液晶化合物は、少なくとも２つの、芳香族環、複素芳香
族環、脂肪族環、又は置換方向族環、置換複素芳香族
環、もしくは置換脂肪族環から選ばれ、これらの環は互
いに−ＣＯＯ−、−ＣＯＳ−、−ＨＣ＝Ｎ−、−ＣＯＳ
ｅ−から選ばれる官能基によって結合されていてもよ
い。これらの環は縮合していても、縮合していなくても
よい。複素芳香族環中のヘテロ原子はＮ、Ｏ、又はＳか
ら選ばれる少なくともひとつの原子を含む。脂肪族環中
の隣接していないメチレン基はＯによって置換されてい
てもよい。
【００４２】前記フッ素含有液晶化合物としては、フル
オロカーボン末端部分が、−Ｄ1 −ＣxaＦ2xa −Ｘで表
わされる基、（但し、上記式中ｘａは１〜２０であり、
Ｘは−Ｈ又は−Ｆを表わし、Ｄ1 は、−ＣＯ−Ｏ−（Ｃ
Ｈ2 ）ra−、−Ｏ−（ＣＨ2 ）ra−、−（ＣＨ2 ）
ra−、−Ｏ−ＳＯ2 −、−ＳＯ2 −、−ＳＯ2 −（ＣＨ
2 ）ra−、−Ｏ−（ＣＨ2 ）ra−Ｏ−（ＣＨ2 ）rb−、
−（ＣＨ2 ）ra−Ｎ（ＣpaＨ2pa+1 ）−ＳＯ2 −、又は
−（ＣＨ2 ）ra−Ｎ（ＣpaＨ2pa+1 ）−ＣＯ−を表わ
す。ｒａ及びｒｂは、独立に１〜２０であり、ｐａは０
〜４である。）、或いは、−Ｄ2 −（ＣxbＦ2xb −Ｏ）
za−ＣyaＦ2ya+1 で表わされる基、（但し、上記式中ｘ
ｂはそれぞれの（ＣxbＦ2xb −Ｏ）に独立に１〜１０で
あり、ｙａは、１〜１０であり、ｚａは１〜１０であ
り、Ｄ2 は、−ＣＯ−Ｏ−ＣrcＨ2rc 、−Ｏ−ＣrcＨ
2rc −、−ＣrcＨ2rc −、−Ｏ−（ＣsaＨ2sa −Ｏ）ta
−ＣrdＨ2rd −、−Ｏ−ＳＯ2 −、−ＳＯ2 −、−ＳＯ
2 −ＣrcＨ2rc −、−ＣrcＨ2rc −Ｎ（ＣpbＨ2pb+1 ）
−ＳＯ2 −、−ＣrcＨ2rc −Ｎ（ＣpbＨ2pb+1 ）−ＣＯ
−、単結合から選ばれ、ｒｃ及びｒｄはそれぞれ独立に
１〜２０であり、ｓａはそれぞれの（ＣsaＨ2sa −Ｏ）
に独立に１〜１０であり、ｔａは１〜６であり、ｐｂは
０〜４である）。であるような化合物を用いることがで
きる。
【００４３】特に好ましくは、下記一般式（ＩＩ）、或
いは（ＩＩＩ）で表わされるフッ素含有液晶化合物を用
いることができる。
【００４４】
【外２０】 を表わす。
【００４５】ｇａ、ｈａ、ｉａは独立に０〜３の整数
（但し、ｇａ＋ｈａ＋ｉａは少なくとも２である）を表
わす。
【００４６】夫々のＬ1 とＬ2 は独立に、単結合、−Ｃ
Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯＳ−、−Ｓ−ＣＯ−、
−ＣＯ−Ｓｅ−、−Ｓｅ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｔｅ−、−
Ｔｅ−ＣＯ−、−ＣＨ2 ＣＨ2 −、−ＣＨ＝ＣＨ−、−
Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ2 −Ｏ
−、−Ｏ−ＣＨ2 −、−ＣＯ−又は−Ｏ−を表わす。
【００４７】夫々のＸ1 、Ｙ1 、Ｚ1 はＡ1 、Ａ2 、Ａ
3 の置換基であり、独立に−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−Ｂ
ｒ、−Ｉ、−ＯＨ、−ＯＣＨ3 、−ＣＨ3 、−ＣＮ、又
は−ＮＯ2 を表わし、夫々のｊａ、ｍａ、ｎａは独立に
０〜４の整数を表わす。
【００４８】Ｊ1 は、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ2 ）ra−、−
Ｏ−（ＣＨ2 ）ra−、−（ＣＨ2 ） ra−、−Ｏ−ＳＯ2
−、−ＳＯ2 −、−ＳＯ2 −（ＣＨ2 ）ra−、−Ｏ−
（ＣＨ2 ）ra−Ｏ−（ＣＨ2 ）rb−、−（ＣＨ2 ）ra−
Ｎ（ＣpaＨ2pa+1 ）−ＳＯ2 −、又は−（ＣＨ2 ）ra−
Ｎ（ＣpaＨ2pa+1 ）−ＣＯ−を表わす。ｒａ及びｒｂ
は、独立に１〜２０であり、ｐａは０〜４である。
【００４９】Ｒ1 は、−Ｏ−ＣqaＨ2qa −Ｏ−ＣqbＨ
2qb+1 、−ＣqaＨ2qa −Ｏ−ＣqbＨ2qb+1 、−ＣqaＨ
2qa −Ｒ3 、−Ｏ−ＣqaＨ2qa −Ｒ3 、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ
qaＨ2qa−Ｒ3 、又は−Ｏ−ＣＯ−ＣqaＨ2qa −Ｒ3 を
表わし、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い（但
し、Ｒ3 は、−Ｏ−ＣＯ−ＣqbＨ2qb+1 、−ＣＯ−Ｏ−
ＣqbＨ2qb+1 、−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ3 、−ＮＯ
2 、−ＣＮを表わし、ｑａ及びｑｂは独立に１〜２０で
ある）。
【００５０】Ｒ2 はＣxaＦ2xa −Ｘを表わす（Ｘは−Ｈ
又は−Ｆを表わし、ｘａは１〜２０の整数である）。
【００５１】
【外２１】 を表わす。
【００５２】ｇｂ、ｈｂ、ｉｂはそれぞれ独立に０〜３
の整数（但し、ｇｂ＋ｈｂ＋ｉｂは少なくとも２であ
る）を表わす。
【００５３】夫々のＬ3 、Ｌ4 は独立に、単結合、−Ｃ
Ｏ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ
−、−ＣＯ−Ｓｅ−、−Ｓｅ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｔｅ
−、−Ｔｅ−ＣＯ−、−（ＣＨ2 ＣＨ2 ）ka−（ｋａは
１〜４）、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ
−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ2 −Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2 −、
−ＣＯ−又は−Ｏ−を表わす。
【００５４】夫々のＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2 はＡ4 、Ａ5 、Ａ
6 の置換基であり、独立に−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−Ｂ
ｒ、−Ｉ、−ＯＨ、−ＯＣＨ3 、−ＣＨ3 、−ＣＦ3 、
−Ｏ−ＣＦ3 、−ＣＮ、又は−ＮＯ2 を表わし、夫々の
ｊｂ、ｍｂ、ｎｂは独立に０〜４の整数を表わす。
【００５５】Ｊ2 は、−ＣＯ−Ｏ−ＣrcＨ2rc −、−Ｏ
−ＣrcＨ2rc −、−ＣrcＨ2rc −、−Ｏ−（ＣsaＨ2sa
−Ｏ）ta−ＣrdＨ2rd −、−Ｏ−ＳＯ2 −、−ＳＯ2
−、−ＳＯ2 −ＣrcＨ2rc −、−ＣrcＨ2rc −Ｎ（Ｃpb
Ｈ2pb+1 ）−ＳＯ2 −、−ＣrcＨ2rc −Ｎ（ＣpbＨ
2pb+1 ）−ＣＯ−であり、ｒｃ及びｒｄは独立に１〜２
０であり、ｓａはそれぞれの（ＣsaＨ2sa −Ｏ）に独立
に１〜１０であり、ｔａは１〜６であり、ｐｂは０〜４
である。
【００５６】Ｒ4 は、−Ｏ−（ＣqcＨ2qc −Ｏ）wa−Ｃ
qdＨ2qd+1 、−（ＣqcＨ2qc −Ｏ）wa−ＣqdＨ2qd+1 、
−ＣqcＨ2qc −Ｒ6 、−Ｏ−ＣqcＨ2qc −Ｒ6 、−ＣＯ
−Ｏ−ＣqcＨ2qc −Ｒ6 、又は−Ｏ−ＣＯ−ＣqcＨ2qc
−Ｒ6 を表わし、直鎖状、分岐状のいずれであっても良
い（但し、Ｒ6 は−Ｏ−ＣＯ−ＣqdＨ2qd+1 、−ＣＯ−
Ｏ−ＣqdＨ2qd+1 、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ3 、−ＮＯ
2 、−ＣＮ、又は−Ｈを表わし、ｑｃ及びｑｄは独立に
１〜２０の整数、ｗａは１〜１０の整数である）。
【００５７】Ｒ5 は、（ＣxbＦ2xb −Ｏ）za−ＣyaＦ
2ya+1 で表わされる（但し、上記式中ｘｂはそれぞれの
（ＣxbＦ2xb −Ｏ）に独立に１〜１０であり、ｙａは１
〜１０であり、ｚａは１〜１０である）。
【００５８】上記一般式（ＩＩ）で表わされる化合物
は、特開平２−１４２７５３号公報、米国特許第５，０
８２，５８７号に記載の方法によって得ることができ
る。かかる化合物の具体例を以下に列挙する。
【００５９】
【外２２】
【００６０】
【外２３】
【００６１】
【外２４】
【００６２】
【外２５】
【００６３】
【外２６】
【００６４】
【外２７】
【００６５】
【外２８】
【００６６】
【外２９】
【００６７】
【外３０】
【００６８】
【外３１】
【００６９】
【外３２】
【００７０】
【外３３】
【００７１】
【外３４】
【００７２】上記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物
は、国際公開ＷＯ９３／２２３９６、特表平７−５０６
３６８号公報に記載の方法によって得ることができる。
かかる化合物の具体例を以下に列挙する。
【００７３】
【外３５】
【００７４】
【外３６】
【００７５】
【外３７】
【００７６】
【外３８】
【００７７】
【外３９】
【００７８】
【外４０】
【００７９】また、本発明において用いられるカイラル
スメクチック液晶組成物中に用いられるカイラルな化合
物の例として、下記のものが挙げられる。
【００８０】
【外４１】
【００８１】
【外４２】
【００８２】
【外４３】
【００８３】
【外４４】
【００８４】
【外４５】
【００８５】
【外４６】
【００８６】
【外４７】
【００８７】
【外４８】
【００８８】
【外４９】
【００８９】
【外５０】
【００９０】
【外５１】
【００９１】これら化合物は、単一で又は複数の混合系
の形でカイラルスメクチック液晶組成物の母剤として用
いる。
【００９２】本発明で用いるカイラルスメクチック液晶
組成物には、化合物同士の相溶性、層間隔等の制御に応
じて前記以外のカイラル化合物、アキラル化合物を含む
種々の他の液晶性化合物を適宜選択して用いる。特に、
前述したようなフルオロカーボン末端部分を有する化合
物を必須成分とした上で、カイラル化合物の配合比率を
その種類に応じて適宜設定する。例えば、カイラル化合
物は０．５〜５０重量％程度の範囲内で配合する。又、
カイラル化合物として、フッ素系末端部分を有しないも
のを用いる場合、当該カイラル化合物の配合比率は、ベ
ースとなるフルオロカーボン末端部分を有する化合物と
の相溶性を考慮して０．１〜１０重量％とすることが特
に好ましい。また酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、顔
料等の添加剤が含有されていてもよい。
【００９３】尚、本発明の液晶素子は、前記カイラルス
メクチック液晶組成物を用い、基板上に前記ポリイミド
からなる配向制御層を形成し該組成物からなる液晶層を
制御して所定の機能を付与する構成であれば、その他の
構造は特に限定されない。
【００９４】本発明の液晶素子は種々の液晶装置を構成
する、例えば、該液晶素子を表示パネル部に使用し、図
４、図５に示した走査線アドレス情報をもつ画像情報な
るデータフォーマット及びＳＹＮ信号による通信同期手
段を取ることにより液晶組成物を自在に制御して表示画
像を得る液晶表示装置を実現することができる。図中の
符号はそれぞれ以下のとおりである。
【００９５】１０１ 液晶表示装置 １０２ グラフィックコントローラ １０３ 表示パネル １０４ 走査線駆動装置 １０５ 情報線駆動装置 １０６ デコーダ １０７ 走査信号発生装置 １０８ シフトレジスタ １０９ ラインメモリ １１０ 情報信号発生装置 １１１ 駆動制御回路 １１２ ＧＣＰＵ １１３ ホストＣＰＵ １１４ ＶＲＡＭ
【００９６】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックコントローラ１０２にて行われ、図４及び図５に示
した信号転送手段にしたがって、表示パネル１０３へと
転送される。グラフィックコントローラ１０２は、ＣＰ
Ｕ（中央演算処理装置、ＧＣＰＵと略す）。及びＶＲＡ
Ｍ（画像情報格納用メモリ）１１４を核にホストＣＰＵ
１１３と液晶表示装置１０１間の画像情報の管理や通信
をつかさどっている。なお、該表示パネルの裏面には、
光源が配置されている。
【００９７】本発明の液晶素子を用いた表示装置では、
表示媒体である液晶組成物がカイラルスメクチック相を
示し、ブックシェルフ、またはそれに近い層傾き角の小
さな構造の液晶層となり、特にその配向状態もより良好
となり、応答性がよく、高精細、高輝度、コントラスト
に優れた、大面積での表示画像を得ることができる。
【００９８】
【実施例】以下、本発明を実施例に沿って詳細に説明す
る。
【００９９】本実施例で用いた液晶組成物は下記化合物
Ａ及びＢを９５／５（重量比）で混合して得た。
【０１００】
【外５２】
【０１０１】かかる組成物の物性パラメータは以下の通
りである。
【０１０２】
【外５３】 ティルト角（３０℃） θ＝２５．８° 自発分極（３０℃） Ｐｓ＝−２２．６（ｎＣ／ｃｍ
2 ） 層傾き角（３０℃） δ＝０° ｄmin ／ｄA ＝３．１７９／３．１８７＝０．９９７
【０１０３】液晶の層傾き角δおよび層間隔ｄの測定法
を以下に示す。
【０１０４】基本的にはクラークやラガーウオルによっ
て行われた方法（「Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ」’８
６，Ｓｅｐ．３０〜Ｏｃｔ．２、１９８６．４５６〜４
５８）、あるいは大内らの方法（「Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ」、
２７（５）（１９８８）７２５〜７２８）と同様の方法
により測定した。測定装置は回転陰極方式Ｘ線発生部を
有するＸ線回折装置（ＭＡＣサイエンス製）に自動温度
制御装置を装着したものを用い、液晶セルは熱容量を小
さくし、ガラス基板へのＸ線の吸収を低減させるため、
基板にはコーニング社製マイクロシート（８０μｍ厚）
を用いた。
【０１０５】層間隔ｄは試料としてバルク液晶をガラス
基板に５ｍｍ角で表面が平滑になるように塗布したもの
を用い、通常の粉末Ｘ線回折法により得られたピークを
ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）の回折条件式に当てはめて求め
た。
【０１０６】測定温度は、回折面の平滑性を増すために
各々の液晶組成物が等方性液体状態になる温度にした後
に３℃、変移点近傍では１℃毎に温度を降下させて、回
折ピークが得られなくなる温度まで測定を行った。実験
に用いた自動温度制御装置は、各温度で約±０．３℃の
制御精度を示した。
【０１０７】測定は、出力４５ｋＶ−１００ｍＡで銅の
Ｋα線（１．５４０５０Å）を分析線、スリットはＤ
Ｓ；０．０５ｍｍ，ＳＳ；０．０５ｍｍ，ＲＳ；０．０
５ｍｍとし、スキャン速度は３ｄｅｇ．／ｍｉｎで行っ
た。
【０１０８】層傾き角δは８０μｍ厚ガラスを基板とし
同ガラスをスぺーサーとして８０μｍギャップのセルを
形成し、電磁石中で基板に平行方向に磁場を印加しなが
らＩｓｏ相から徐冷し、水平配向処理を施したセルを用
意し、これに前記層間隔ｄを得た回折角２θにＸ線検出
器を合わせ、θ軸捜査を行い、前記文献に示された方法
で算出した。なお、この測定方法による層の傾斜角δの
値は、セル厚依存性をほぼ排除した液晶組成物固有のも
のである。
【０１０９】また、８０μｍ磁場配向セルの代わりに、
ＬＰ−６４やＳＰ−７１０，ＳＰ−５１０（ともに東レ
（株）製）を配向膜とし、ラビング処理を施したセル厚
１．２μｍのセルを用いても、約２０℃〜６０℃の温度
範囲においてほぼ同じδの値を得ることができる。
【０１１０】（実施例１）実施例１に使用する液晶のセ
ルを以下のようにして作成した。ガラス基板（２枚使
用）の厚さは１．１ｍｍであり、透明電極として約７０
ｎｍの厚さのＩＴＯ膜を形成した。２枚の基板のおのお
のには、異なる条件で別の膜形成を行なった。すなわ
ち、第１の基板については５００ｒｐｍ１５秒、１５０
０ｒｐｍ３０秒の条件で０．５ｍｔ％の溶液を塗布し、
８０℃５分間の前乾燥、２００℃１時間の焼成により下
記繰り返し単位を有する膜を形成した。この時の膜厚は
６ｎｍであった。一軸配向処理としてナイロン布による
ラビング処理を施した。
【０１１１】
【外５４】
【０１１２】第２の基板については、２５００ｒｐｍ２
０秒の条件で０．４ｗｔ％の溶液（シリコーン系オリゴ
マー Ｇｌａｓｓ Ｒｅｓｉｎ ＧＲ６５０（商品名）
Ｔｅｃｈｎｅｇｌａｓ．Ｉｎｃ）を塗布した。希釈には
ブタノールを用いた。その後８０℃５分間の前乾燥、１
８０℃１時間の焼成により５ｎｍの膜を形成した。続い
て配向処理を施した第１の基板にスぺーサーとして平均
粒径２．０μｍのシリカビーズを散布し、第２のガラス
基板に接着剤を塗布した後、この２枚の基板を重ね合わ
せてセルを作成した。
【０１１３】このセルに上述した液晶組成物を等方相下
で注入後１℃／ｍｉｎの割合で、室温まで徐冷すること
により配向させた。
【０１１４】以上のようにして作成した液晶素子につい
て後述する方法によりコントラストを測定したところ８
５といった高い値が得られた。
【０１１５】次に本発明で配向性評価の手法として行な
ったコントラストの測定方法を説明する。
【０１１６】まず、クロスニコルに配置された偏光板の
間に液晶セルをサンドイッチし図６（Ａ）に示す駆動波
形（２０Ｖ、１／３バイアス１０００デューテーのパル
ス）を印加する。次にパルスの幅を変化させ双安定反転
の閾値のパルスの幅において駆動時の最暗透過強度が得
られる角度に素子を回転し、その時の透過光強度を図６
（Ｂ）のようにＩｂ、その配置において液晶分子を反転
させたときの透過光強度Ｉｗをホトダイレクタで検出
し、その比（ＣＲ＝Ｉｗ／Ｉｂ）をコントラストの評価
値とした。均一配向が得られていないときには、欠陥か
らの光の漏れによってＩｂの値が大きくなり、その結果
コントラスト（ＣＲ）は小さくなってしまう。またブッ
クシェルフ構造ではなく、シェブロン構造をとること
で、見かけのチルト角θａが小さくなることによりＩｗ
の値が小さなくなり結果としてコントラスト（ＣＲ）の
値は小さくなる。
【０１１７】（実施例２）実施例１における第１の基板
側の配向制御膜として下記構造の繰り返し単位を有する
ポリイミド膜を加熱焼成により形成した以外は、実施例
１と同様にセルを作成し、前記液晶を注入して液晶素子
を得た。その液晶素子についてコントラストの値を測定
したところ７８であった。
【０１１８】
【外５５】
【０１１９】（実施例３）実施例１における第２の基板
側の配向制御層として０．５ｗｔ％の溶液（シランカッ
プリング剤ＯＤＳ−Ｅのエタノール希釈液）を用いた以
外は実施例１と同様にしてセルを作成し、前記液晶を注
入して液晶素子を得た。その液晶素子についてコントラ
ストの値を測定したところ８０であった。
【０１２０】（実施例４）実施例１における第１の基板
側の配向制御膜として下記構造の繰り返し単位を有する
ポリイミド膜を加熱焼成により形成した以外は、実施例
１と同様にセルを作成し、前記液晶を注入して液晶素子
を得た。その液晶素子についてコントラストを測定した
ところ１００であった。
【０１２１】
【外５６】
【０１２２】（比較例１）実施例１における第１の基板
側の配向制御膜として下記構造のポリイミド膜を加熱焼
成により形成した以外は実施例１と同様にしてセルを作
成し、前記液晶を注入して液晶素子を得た。その液晶素
子については配向欠陥が多く出現し、それにより光漏れ
が生じ、コントラストの値は３０であった。
【０１２３】
【外５７】
【０１２４】（比較例２）実施例１における第１の基板
側の配向制御膜として下記構造のポリイミド膜を加熱焼
成により形成した以外は、実施例１と同様にセルを作成
し、前記液晶を注入して液晶素子を得た。その液晶素子
については一軸配向性が著しく悪く欠陥が多く出現して
おり、コントラストの値は６であった。
【０１２５】
【外５８】
【０１２６】（比較例３）実施例１の第２の基板の配向
制御膜として第１の基板に用いたポリイミドを用いて同
様な一軸配向処理を施した以外は、実施例１と同様にし
てセルを作成し前記液晶組成物を注入し液晶素子を得
た。その液晶素子についてコントラストを測定したとこ
ろ５２であった。
【０１２７】（比較例４）実施例１において注入した液
晶組成物にかえてＣＳ−１０１４（（商品名）チッソ社
製カイラルスメクチック液晶）を注入した以外は、同例
と同様にしてセルを構成し液晶素子を得た。かかる素子
についてコントラストを測定したところ１２であった。
【０１２８】ＣＳ１０１４
【０１２９】
【外５９】 （Ｉｓｏ＝等方相、ｃｈ＝コレステリック相、ＳｍＡ＝
スメクチックＡ相、Ｓｍ* Ｃ＝カイラルスメクチックＣ
相） ｄｍｉｎ／ｄＡ＝０．９４６
【０１３０】上述したような実施例及び比較例の結果よ
り前記一般式（ＩＩ）あるいは（ＩＩＩ）を有する化合
物を有するカイラルスメクチック液晶組成物やｃｈ相を
持たずｄｍｉｎ／ｄＡ≧０．９９０の関係を満たすカイ
ラルスメクチック液晶組成物を用いる液晶素子では前記
構造式（１）のポリイミドを配向膜を用いることで均一
でかつ良好な配向状態が得られ、コントラストの向上が
もたらされる。
【０１３１】また、上記各実施例において、数百時間後
の駆動特性（閾値）の変化を観察したところ、数パーセ
ント以下であり、通常の強誘電性液晶素子に比べ良好で
あることが認められ、単安定現象が抑制されていること
が明らかとなった。
【０１３２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ブックシェルフ構造あるいはそれに近い層傾きの小さな
構造の液晶層を安定してとり、且つ特に優れた配向状態
をとり、高コントラストであり、高速応答性に優れ、特
に表示に関しては高精細、高輝度の液晶素子が提供され
る。
【０１３３】更に、本発明によれば、上記カイラルスメ
クチック液晶組成物を用いて優れた性能を有する液晶装
置、特に大面積化が実現された優れた表示特性を有する
表示装置が提供され、その工業的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカイラルスメクチック液晶組成物を用
いた液晶素子の一例の断面概略図である。
【図２】液晶の各相における液晶分子の状態を示す説明
図である。
【図３】コレステリック相を持たない液晶の相転移過程
を模式的に示す図である。
【図４】本発明のカイラルスメクチック液晶組成物を用
いた液晶素子を備えた表示装置とグラフィックコントロ
ーラを示すブロック図である。
【図５】表示装置とグラフィックスコントローラとの間
の画像情報通信タイミングチャートを示す図である。
【図６】本発明の実施例において、コントラスト測定に
採用した駆動波形及びコントラスト測定で検出される透
過光強度を示す図である。
【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（配向制御層） １５ カイラルスメクチック液晶組成物を用いた液晶層 １６ スペーサビーズ １７ａ、１７ｂ 偏光板 １０１ 液晶表示装置 １０２ グラフィックコントローラ １０３ 表示パネル １０４ 走査線駆動装置 １０５ 情報線駆動装置 １０６ デコーダ １０７ 走査信号発生装置 １０８ シフトレジスタ １０９ ラインメモリ １１０ 情報信号発生装置 １１１ 駆動制御回路 １１２ ＧＣＰＵ １１３ ホストＣＰＵ １１４ ＶＲＡＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼尾 英昭 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 (72)発明者 中村 真一 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 (72)発明者 佐藤 公一 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

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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形成し、該基板間に少なくとも２つ
    の光学的安定状態を示すカイラルスメクチック液晶組成
    物を狭持してなる液晶素子であって、その配向膜が一軸
    配向処理された下記一般式（Ｉ）を有するポリイミドで
    あり、また該カイラルスメクチック液晶組成物がコレス
    テリック相を持たず、且つスメクティックＡ相からカイ
    ラルスメクチックＣ相に移る温度近傍で層間隔が減少し
    屈曲する第１の変移点における層間隔ｄA と、該第１の
    変移点からの温度降下に従って上記層間隔が再び増加す
    る極小値である第２の変移点における層間隔ｄmin とを
    有し、該第１の変移点における層間隔ｄA と第２の変移
    点における層間隔ｄmin との関係が ０．９９０≦ｄmin ／ｄA を満たすものであることを特徴とする液晶素子。 【外１】 （式中、Ａは４価の脂肪族炭化水素を表わし、ｎは１以
    上の整数を表わす。）
  2. 【請求項２】 前記一般式（Ｉ）中のｎが２〜１０の偶
    数である請求項１記載の液晶素子。
  3. 【請求項３】 前記カイラルスメクチック液晶が強誘電
    性を発現する液晶である請求項１あるいは２記載の液晶
    素子。
  4. 【請求項４】 前記一般式（Ｉ）中のＡが 【外２】 のいずれかである請求項１乃至３記載の液晶素子。
  5. 【請求項５】 前記一般式（Ｉ）中のＡが 【外３】 のいずれかである請求項４記載の液晶素子。
  6. 【請求項６】 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形成し、該基板間に少なくとも２つ
    の光学的安定状態を示すカイラルスメクチック液晶組成
    物を狭持してなる液晶素子であって、その配向膜が一軸
    配向処理された下記一般式（Ｉ）を有するポリイミドで
    あり、また該カイラルスメクチック液晶組成物がフルオ
    ロカーボン末端部分及び炭化水素末端部分を有し、該両
    末端部分が中心核によって結合され、スメクチック中間
    相または潜在的スメクチック中間相を持つフッ素含有液
    晶化合物を少なくとも一種含有する液晶組成物であるこ
    とを特徴とする液晶素子。 【外４】 （式中、Ａは４価の脂肪族炭化水素を表し、ｎは１以上
    の整数を表す。）
  7. 【請求項７】 前記一般式（Ｉ）中のｎが２〜１０の偶
    数である請求項５記載の液晶素子。
  8. 【請求項８】 前記カイラルスメクチック液晶が強誘電
    性を発現する液晶である請求項５あるいは６記載の液晶
    素子。
  9. 【請求項９】 前記一般式（Ｉ）中のＡが 【外５】 のいずれかである請求項６乃至８記載の液晶素子。
  10. 【請求項１０】 前記一般式（Ｉ）中のＡが 【外６】 のいずれかである請求項９記載の液晶素子。
  11. 【請求項１１】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフ
    ルオロカーボン末端部分が、−Ｄ1 −ＣxaＦ2xa −Ｘで
    表わされる基である請求項６記載の液晶素子（但し、上
    記式中ｘａは１〜２０であり、Ｘは−Ｈ又は−Ｆを表わ
    し、Ｄ1 は、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ2 ）ra−、−Ｏ−（Ｃ
    Ｈ2 ）ra−、−（ＣＨ2 ）ra−、−Ｏ−ＳＯ2 −、−Ｓ
    Ｏ2 −、−ＳＯ2 −（ＣＨ2 ）ra−、−Ｏ−（ＣＨ2 ）
    ra−Ｏ−（ＣＨ2 )rb−、−（ＣＨ2 ）ra−Ｎ（ＣpaＨ
    2pa+1 ）−ＳＯ2 −、又は−（ＣＨ2 ）ra−Ｎ（ＣpaＨ
    2pa+1 ）−ＣＯ−を表わす。ｒａ及びｒｂは、独立に１
    〜２０であり、ｐａは０〜４である）。
  12. 【請求項１２】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフ
    ルオロカーボン末端部分が、−Ｄ2 −（ＣxbＦ2xb −
    Ｏ）za−ＣyaＦ2ya+1 で表わされる基である請求項６記
    載の液晶素子。（但し、上記式中ｘｂはそれぞれの（Ｃ
    xbＦ2xb −Ｏ）に独立に１〜１０であり、ｙａは、１〜
    １０であり、ｚａは１〜１０であり、Ｄ2 は−ＣＯ−Ｏ
    −ＣrcＨ2rc −、−Ｏ−ＣrcＨ2rc −、−ＣrcＨ2rc
    −、−Ｏ−（ＣsaＨ2sa −Ｏ）ta−ＣrdＨ2rd −、−Ｏ
    −ＳＯ2 −、−ＳＯ2 −、−ＳＯ2 −ＣrcＨ2rc −、−
    Ｃ rcＨ2rc −Ｎ（ＣpbＨ2pb+1 ）−ＳＯ2 −、−ＣrcＨ
    2rc −Ｎ（ＣpbＨ2pb+1 ）−ＣＯ−、単結合から選ば
    れ、ｒｃ及びｒｄはそれぞれ独立に１〜２０であり、ｓ
    ａはそれぞれの（ＣsaＨ2sa −Ｏ）に独立に１〜１０で
    あり、ｔａは１〜６であり、ｐｂは０〜４である）。
  13. 【請求項１３】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一
    般式（ＩＩ）で表わされる請求項６記載の液晶素子。 【外７】 を表わす。ｇａ、ｈａ、ｉａは独立に０〜３の整数（但
    し、ｇａ＋ｈａ＋ｉａは少なくとも２である）を表わ
    す。夫々のＬ1 とＬ2 は独立に、単結合、−ＣＯ−Ｏ
    −、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯＳ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ
    −Ｓｅ−、−Ｓｅ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｔｅ−、−Ｔｅ−
    ＣＯ−、−ＣＨ2 ＣＨ2 −、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ
    −、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ2 −Ｏ−、−
    Ｏ−ＣＨ2 −、−ＣＯ−又は−Ｏ−を表わす。夫々のＸ
    1 、Ｙ1 、Ｚ1 はＡ1 、Ａ2 、Ａ3 の置換基であり、独
    立に−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＯＨ、−Ｏ
    ＣＨ3 、−ＣＨ3 、−ＣＮ、又は−ＮＯ2 を表わし、夫
    々のｊａ、ｍａ、ｎａは独立に０〜４の整数を表わす。
    Ｊ1 は、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ2 ）ra−、−Ｏ−（ＣＨ
    2 ）ra−、−（ＣＨ2 ） ra−、−Ｏ−ＳＯ2 −、−ＳＯ
    2 −、−ＳＯ2 −（ＣＨ2 ）ra−、−Ｏ−（ＣＨ2 ）ra
    −Ｏ−（ＣＨ2)rb−、−（ＣＨ2 ）ra−Ｎ（ＣpaＨ
    2pa+1 ）−ＳＯ2 −、又は−（ＣＨ2 ）ra−Ｎ（ＣpaＨ
    2pa+1 ）−ＣＯ−を表わす。ｒａ及びｒｂは、独立に１
    〜２０であり、ｐａは０〜４である。Ｒ1 は、−Ｏ−Ｃ
    qaＨ2qa −Ｏ−ＣqbＨ2qb+1 、−ＣqaＨ2qa −Ｏ−Ｃqb
    Ｈ2qb+1 、−ＣqaＨ2qa −Ｒ3 、−Ｏ−ＣqaＨ2qa −Ｒ
    3 、−ＣＯ−Ｏ−ＣqaＨ2qa−Ｒ3 、又は−Ｏ−ＣＯ−
    ＣqaＨ2qa −Ｒ3 を表わし、直鎖状、分岐状のいずれで
    あっても良い（但し、Ｒ3 は、−Ｏ−ＣＯ−ＣqbＨ
    2qb+1 、−ＣＯ−Ｏ−ＣqbＨ2qb+1 、−Ｈ、−Ｃｌ、−
    Ｆ、−ＣＦ3 、−ＮＯ2 、−ＣＮを表わし、ｑａ及びｑ
    ｂは独立に１〜２０である）。Ｒ2 はＣxaＦ2xa −Ｘを
    表わす。（Ｘは−Ｈ又は−Ｆを表わし、ｘａは１〜２０
    の整数である）。〕
  14. 【請求項１４】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一
    般式（ＩＩＩ）で表わされる請求項６記載の液晶素子。 【外８】 を表わす。ｇｂ、ｈｂ、ｉｂはそれぞれ独立に０〜３の
    整数（但し、ｇｂ＋ｎｂ＋ｉｂは少なくとも２である）
    を表わす。夫々のＬ3 、Ｌ4 は独立に、単結合、−ＣＯ
    −Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｓ−ＣＯ−、
    −ＣＯ−Ｓｅ−、−Ｓｅ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｔｅ−、−
    Ｔｅ−ＣＯ−、−（ＣＨ2 ＣＨ2 ）ka−（ｋａは１〜
    ４）、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−
    Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ2 −Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2 −、−ＣＯ
    −又は−Ｏ−を表わす。夫々のＸ2 、Ｙ2 、Ｚ2 はＡ
    4 、Ａ5 、Ａ6 の置換基であり、独立に−Ｈ、−Ｃｌ、
    −Ｆ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＯＨ、−ＯＣＨ3 、−ＣＨ3 、
    −ＣＦ3 、−ＯＣＦ3 、−ＣＮ、又は−ＮＯ2 を表わ
    し、夫々のｊｂ、ｍｂ、ｎｂは独立に０〜４の整数を表
    わす。Ｊ2 は、−ＣＯ−Ｏ−ＣrcＨ2rc −、−Ｏ−Ｃrc
    Ｈ2rc −、−ＣrcＨ2rc −、−Ｏ−（ＣsaＨ2sa −Ｏ）
    ta−ＣrdＨ2rd −、−Ｏ−ＳＯ2 −、−ＳＯ2 −、−Ｓ
    Ｏ2 −ＣrcＨ2rc −、−ＣrcＨ2rc −Ｎ（ＣpbＨ
    2pb+1 ）−ＳＯ2 −、−ＣrcＨ2rc −Ｎ（ＣpbＨ
    2pb+1 ）−ＣＯ−であり、ｒｃ及びｒｄは独立に１〜２
    ０であり、ｓａはそれぞれの（ＣsaＨ2sa −Ｏ）に独立
    に１〜１０であり、ｔａは１〜６であり、ｐｂは０〜４
    である。Ｒ4 は、−Ｏ−（ＣqcＨ2qc −Ｏ）wa−ＣqdＨ
    2qd+1 、−（ＣqcＨ2qc −Ｏ）wa−ＣqdＨ2qd+1 、−Ｃ
    qcＨ2qc −Ｒ6 、−Ｏ−ＣqcＨ2qc −Ｒ6 、−ＣＯ−Ｏ
    −ＣqcＨ2qc −Ｒ6 、又は−Ｏ−ＣＯ−ＣqcＨ2qc −Ｒ
    6 を表わし、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い
    （但し、Ｒ6 は−Ｏ−ＣＯ−ＣqdＨ2qd+1 、−ＣＯ−Ｏ
    −ＣqdＨ2pd+1 、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ3 、−ＮＯ2 、
    −ＣＮ、又は−Ｈを表わし、ｑｃ及びｑｄは独立に１〜
    ２０の整数、ｗａは１〜１０の整数である）。Ｒ5 は、
    （ＣxbＦ2xb −Ｏ）za−ＣyaＦ2ya+1 で表わされる（但
    し、上記式中ｘｂはそれぞれの（ＣxbＦ2xb−Ｏ）に独
    立に１〜１０であり、ｙａは１〜１０であり、ｚａは１
    〜１０である）。〕
  15. 【請求項１５】 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形成し、該基板間に少なくとも２
    つの光学的安定状態を示すカイラルスメクチック液晶組
    成物を狭持してなる液晶素子であって、その一方の基板
    上に形成された配向膜が一軸配向処理された下記一般式
    （Ｉ）を有するポリイミドであり、また他方の基板上に
    形成された配向膜が一軸配向処理されていない配向膜で
    あることを特徴とする液晶素子。 【外９】 （式中、Ａは４価の脂肪族炭化水素を表わし、ｎは１以
    上の整数を表わす。）
  16. 【請求項１６】 前記一般式（Ｉ）中のｎが２〜１０の
    偶数である請求項１５記載の液晶素子。
  17. 【請求項１７】 前記カイラルスメクチック液晶が強誘
    電性を発現する液晶である請求項１５あるいは１６記載
    の液晶素子。
  18. 【請求項１８】 前記一般式（Ｉ）中のＡが 【外１０】 のいずれかである請求項１５乃至１７記載の液晶素子。
  19. 【請求項１９】 前記一般式（Ｉ）中のＡが 【外１１】 のいずれかである請求項１８記載の液晶素子。
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