JPH1048635A - Liquid crystal element and display device - Google Patents

Liquid crystal element and display device

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JPH1048635A
JPH1048635A JP21698196A JP21698196A JPH1048635A JP H1048635 A JPH1048635 A JP H1048635A JP 21698196 A JP21698196 A JP 21698196A JP 21698196 A JP21698196 A JP 21698196A JP H1048635 A JPH1048635 A JP H1048635A
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JP
Japan
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liquid crystal
independently
layer
integer
polyimide
Prior art date
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Application number
JP21698196A
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Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Nakazawa
郁郎 中澤
Masahiro Terada
匡宏 寺田
Masanobu Asaoka
正信 朝岡
Koji Shimizu
康志 清水
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH1048635A publication Critical patent/JPH1048635A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease deterioration in a margin due to burning and to improve driving stability and durability by forming a polyimide layer having a specified structural unit on at least one substrate. SOLUTION: This liquid crystal element has a liquid crystal layer between a pair of substrates equipped with at least an electrode to apply voltage and an orientation controlling layer. Further, a polylmide layer having a structural unit expressed by formula is formed on at least one substrate. In formula, A is a quadrivalent aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group, R is a straight chain alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and at least one hydrogen atom in the alkylene chain is replaced by a hydroxyl group. In this method, the polyimide layer having the structural unit expressed by formula is used as at least one orientation controlling layer on the substrate pair.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】本発明はフラットパネルディスプレイ、プ
ロジェクションディスプレイ、プリンター等に用いられ
るライトバルブに使用される液晶素子およびそれらを使
用した表示装置に関する。
The present invention relates to a liquid crystal element used for a light valve used in a flat panel display, a projection display, a printer, and the like, and a display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、広範に用いられている液晶表示素
子として、たとえばエム・シャット(M.Schad
t)とダブリュー・ヘルフリッヒ(W.Helfric
h)著「Applied Physics Let
ters」第18巻、第4号(1971年2月15日発
行)第127頁〜128頁において示されたツイステッ
ドネマチック(twisted nematic)液
晶を用いたものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid crystal display element widely used, for example, M. Schad
t) and W. Helfrich
h) "Applied Physics Let"
ters, Vol. 18, No. 4 (published on Feb. 15, 1971), pp. 127 to 128, using a twisted nematic liquid crystal is known.

【0003】また、代表的な液晶素子として知られてい
るものに単純マトリクスタイプの液晶素子がある。この
タイプは、素子作成が容易であり、コスト面で優位性が
ある。しかしながら、画素密度を高くしたマトリクス電
極構造を用いた時分割駆動の時、クロストークが発生す
るという問題点があるため、画素数が制限されていた。
また、応答速度が10ミリ秒以上と遅いため、ディスプ
レイとしての用途が制限されていた。
[0003] A simple matrix type liquid crystal element is known as a typical liquid crystal element. This type has an advantage in that the element can be easily formed and the cost is low. However, when performing time-division driving using a matrix electrode structure with a high pixel density, there is a problem that crosstalk occurs, so that the number of pixels has been limited.
In addition, the response speed is as slow as 10 milliseconds or more, which limits the use as a display.

【0004】近年、このような単純マトリクスタイプの
素子に対してTFTといわれる液晶素子の開発が行われ
ている。このタイプは一つ一つの画素にトランジスタを
作成するため、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。
In recent years, a liquid crystal element called a TFT has been developed for such a simple matrix type element. Since this type creates a transistor for each pixel, the problems of crosstalk and response speed are solved, but as the area becomes larger, it is very difficult to create a liquid crystal element without defective pixels. Further, even if possible, a large cost is incurred.

【0005】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、双安定性からなる液晶素子がクラーク
(Clark)およびラガウェル(Lagerwal
l)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)。この双
安定性からなる液晶としては、一般にカイラルスメクチ
ックC相またはカイラルスメクチックH相からなる強誘
電性液晶が用いられている。この強誘電性液晶は、自発
分極により反転スイッチングを行うため、非常に速い応
答速度からなる上に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。さらに視野角特性も優れているこ
とから、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性液晶素子も提案されてい
る(Japanese Journal of
Applied Physics、第27巻、1988
年L729頁)。
In order to improve the disadvantages of the conventional liquid crystal device, a liquid crystal device having a bistable structure has been developed by Clark and Lagerwell.
1) (JP-A-56-107216).
No. 4,367,924). As the liquid crystal having the bistability, a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase or a chiral smectic H phase is generally used. Since this ferroelectric liquid crystal performs inversion switching by spontaneous polarization, it has a very fast response speed and can exhibit a bistable state with memory properties. Further, since the viewing angle characteristics are also excellent, it is considered that they are suitable as a high-speed, high-definition, large-area display element or a light valve. Recently, a chiral smectic antiferroelectric liquid crystal device having three stable states has been proposed by Chandani, Takezoe et al. (Japanese Journal of Journal of Japan).
Applied Physics, Vol. 27, 1988
L729 page).

【0006】このようなカイラルスメクチック液晶素子
においては、たとえば「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が発生してコン
トラストを著しく低下させるという問題があった。この
欠陥は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種類のシェブロン構造を形成している
ことに起因している。最近、このような欠点を持つシェ
ブロン構造を解消し、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現出させ、高コントラスト
な良好な液晶素子を実現しようという動きがある(たと
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)。
In such a chiral smectic liquid crystal element, for example, as described in "Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystal" (Corona Co., Atsuo Fukuda, Hideo Takezoe, 1990), a zigzag alignment defect is observed. This causes a problem that the contrast is remarkably reduced due to the occurrence of. This defect is attributable to the fact that the layered structure of the chiral smectic liquid crystal carried between the upper and lower substrates forms two types of chevron structures. Recently, there has been a movement to eliminate the chevron structure having such disadvantages and to realize a layered structure called a bookshelf or a structure similar thereto, thereby realizing a high-contrast good liquid crystal element (for example, “Next-generation liquid crystal display” And Liquid Crystal Materials ", edited by CMC, Atsuo Fukuda, 1992).

【0007】ブックシェルフあるいはそれに近い構造を
現出する液晶材料としてパーフルオロエーテル側鎖を持
つ液晶性化合物(米国特許第5262082号明細書、
国際出願特許WO93/22396、1993年第4回
強誘電液晶国際会議P−46、MarcD. Radc
liffeら)が開示されている。この液晶は電場等の
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
層傾き角の小さな構造を現出することができ、高速、高
精細、大面積の液晶素子、表示装置に適している。しか
しながら、液晶素子の駆動安定性等の面でさらなる改良
が求められている。
As a liquid crystal material exhibiting a book shelf or a structure similar thereto, a liquid crystal compound having a perfluoroether side chain (US Pat. No. 5,262,082,
International Patent Application WO 93/22396, 1993 4th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystal P-46, Marc D. Radc
life et al.) are disclosed. This liquid crystal can exhibit a bookshelf or a structure with a small layer tilt angle close to the bookshelf without using an external field such as an electric field, and is suitable for high-speed, high-definition, large-area liquid crystal elements and display devices. However, further improvement is required in terms of driving stability of the liquid crystal element and the like.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来技術に鑑みてなされたものである。すなわち、液晶素
子として駆動安定性という点ではまだ不十分であった。
特に、白ないし黒に書き込み続けた後の駆動特性は、残
像現象(焼き付き)によって著しく低下する。この現象
の原因の一つとして、配向制御層と接する界面の液晶分
子が、何らかの原因で、書き込み続けた状態をアンカリ
ングしてしまい、対称なスイッチングができなくなり、
結果的に残像現象(焼き付き)が生じてしまうと考えら
れている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such prior art. That is, the driving stability of the liquid crystal element is still insufficient.
In particular, the drive characteristics after writing in white or black are significantly reduced due to the afterimage phenomenon (burn-in). One of the causes of this phenomenon is that the liquid crystal molecules at the interface in contact with the alignment control layer anchor the state of continued writing for some reason, and symmetric switching cannot be performed.
It is considered that an afterimage phenomenon (burn-in) occurs as a result.

【0009】この時の原因の一つとして、基板と液晶の
界面に生じる帯電が界面液晶分子と相互作用し、結果的
に界面液晶分子をアンカリングさせてしまうのではない
かと考えられている。
As one of the causes at this time, it is thought that the charge generated at the interface between the substrate and the liquid crystal interacts with the liquid crystal molecules at the interface, and as a result, the liquid crystal molecules at the interface are anchored.

【0010】そこで本発明者らは、この配向制御層と界
面液晶分子の帯電による電気的な相互作用を緩和させ、
帯電防止機能を液晶セルに持たせること、さらに詳しく
は、配向制御層中の高分子主鎖に水酸基を導入し、配向
制御層の親水性をあげることで帯電防止機能を高め、配
向制御層の界面近傍の液晶分子における書き込み状態の
メモリー性、液晶分子のアンカリングを抑制し、結果的
に、残像現象(焼き付き)の少ない、安定した駆動特性
を得ることができると考えた。
Accordingly, the present inventors have alleviated the electrical interaction due to the charging of the liquid crystal molecules at the interface with the alignment control layer,
To provide the liquid crystal cell with an antistatic function, more specifically, to introduce a hydroxyl group into the polymer main chain in the alignment control layer, to increase the hydrophilicity of the alignment control layer to enhance the antistatic function, and to enhance the alignment control layer. It is considered that the memory property of the written state in the liquid crystal molecules near the interface and the anchoring of the liquid crystal molecules are suppressed, and as a result, it is possible to obtain a stable driving characteristic with less afterimage phenomenon (burn-in).

【0011】すなわち、本発明は、この様な従来技術の
問題点を解決するべく鋭意検討した結果なされたもので
あり、配向制御層に水酸基を主鎖にもつポリイミドを用
いることにより、液晶組成物、特にカイラルスメクチッ
ク液晶組成物を均一に配向させ、かつ焼き付きによるマ
ージン劣化を軽減させることで、駆動安定性、耐久性能
に優れた液晶素子およびそれを用いた表示装置を提供す
ることを目的とするものである。
That is, the present invention has been made as a result of intensive studies in order to solve such problems of the prior art. By using a polyimide having a hydroxyl group in the main chain for an alignment control layer, a liquid crystal composition is obtained. In particular, an object of the present invention is to provide a liquid crystal element having excellent driving stability and durability performance and a display device using the same, by uniformly orienting a chiral smectic liquid crystal composition and reducing margin deterioration due to image sticking. Things.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、少なく
とも電圧を印加するための電極と配向制御層を備えた一
対の基板間に液晶層を有する液晶素子であって、少なく
とも一方の基板に下記一般式(I)で表される構造単位
を有するポリイミドからなる層を設けてなることを特徴
とする液晶素子である。
That is, the present invention relates to a liquid crystal element having a liquid crystal layer between a pair of substrates having at least an electrode for applying a voltage and an alignment control layer, wherein at least one of the substrates has A liquid crystal element comprising a layer made of polyimide having a structural unit represented by the following general formula (I).

【0013】[0013]

【化6】 (式中、Aは4価の脂肪族系炭化水素基または芳香族系
炭化水素基を示す。Rは炭素原子数2〜8の直鎖のアル
キレン鎖であり、該アルキレン鎖中の水素原子の少なく
とも一つは水酸基と置換されている。)また、本発明は
前記液晶素子を用いた表示装置である。
Embedded image (In the formula, A represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. R is a straight-chain alkylene chain having 2 to 8 carbon atoms, and R represents a hydrogen atom in the alkylene chain. At least one is substituted with a hydroxyl group.) Further, the present invention is a display device using the liquid crystal element.

【0014】本発明において、前記一般式(I)で表さ
れる構造単位を有するポリイミドからなる層を、前記一
対の基板の少なくとも一方の配向制御層として用いるの
が好ましい。また、前記一般式(I)で表される構造単
位を有するポリイミドを、前記一対の基板の少なくとも
一方の配向制御層の構成成分として用いるのが好まし
い。また、前記液晶層が、カイラルスメクチック液晶組
成物からなるのが好ましい。
In the present invention, it is preferable to use a layer made of polyimide having the structural unit represented by the general formula (I) as at least one of the orientation control layers of the pair of substrates. Further, it is preferable to use a polyimide having the structural unit represented by the general formula (I) as a component of at least one of the alignment control layers of the pair of substrates. Further, it is preferable that the liquid crystal layer is composed of a chiral smectic liquid crystal composition.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明者らは、液晶素子中の上下
基板上に少なくとも電圧を印加するための電極、配向制
御層及び液晶層を有し、セル構成中に下記一般式(I)
で表される構造単位を有するポリイミドを有すること、
さらに詳しくは、上下基板の少なくとも一方の配向制御
層として下記一般式(I)で表される構造単位を有する
ポリイミドを用いる事で、配向制御層と界面液晶分子の
相互作用を緩和させ、書き込み状態のメモリー性が抑え
られ、残像現象(焼き付き)が少なくなり、液晶素子の
駆動安定性を著しく向上させることができることを見い
だした。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present inventors have at least electrodes for applying a voltage, an alignment control layer, and a liquid crystal layer on upper and lower substrates in a liquid crystal element.
Having a polyimide having a structural unit represented by
More specifically, by using a polyimide having a structural unit represented by the following general formula (I) as at least one of the alignment control layers of the upper and lower substrates, the interaction between the alignment control layer and the interfacial liquid crystal molecules is relaxed, and the writing state is reduced. It has been found that the memory performance of the liquid crystal device is suppressed, the afterimage phenomenon (burn-in) is reduced, and the driving stability of the liquid crystal element can be remarkably improved.

【0016】[0016]

【化7】 (式中、Aは4価の脂肪族系炭化水素基または芳香族系
炭化水素基を示す。Rは炭素原子数2〜8の直鎖のアル
キレン鎖であり、該アルキレン鎖中の水素原子の少なく
とも一つは水酸基と置換されている。)
Embedded image (In the formula, A represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. R is a straight-chain alkylene chain having 2 to 8 carbon atoms, and R represents a hydrogen atom in the alkylene chain. At least one is substituted with a hydroxyl group.)

【0017】図1は本発明のカイラルスメクチック液晶
素子の一例を示す概略図である。同図において、1がカ
イラルスメクチック液晶組成物からなる液晶層であり、
通常、双安定性を実現させるため、層厚5μm以下が好
ましい。2は基板であり、ガラス、プラスチック等が用
いられる。3がITO等の透明電極である。4が配向制
御層であり、少なくとも一方の基板上に一軸配向制御層
が必要である。好ましくは少なくとも一方の一軸配向制
御層として、上記一般式(I)で表される構造単位を有
するポリイミドが用いられる。該配向制御層の形成方法
としては通常基板上に、上記のポリイミドの前駆体で有
機溶媒に可溶な、ポリアミック酸を溶液塗工により被膜
形成したのち、加熱脱水することで、ポリイミド被膜と
する。これの表面をビロード、布あるいは紙等の繊維状
のもので摺擦(ラビング)することによりポリイミド配
向制御層が得られる。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the chiral smectic liquid crystal device of the present invention. In the figure, 1 is a liquid crystal layer composed of a chiral smectic liquid crystal composition,
Usually, in order to realize bistability, the layer thickness is preferably 5 μm or less. Reference numeral 2 denotes a substrate made of glass, plastic, or the like. 3 is a transparent electrode such as ITO. Reference numeral 4 denotes an orientation control layer, which requires a uniaxial orientation control layer on at least one substrate. Preferably, a polyimide having a structural unit represented by the general formula (I) is used as at least one uniaxial orientation control layer. As a method of forming the orientation control layer, usually on a substrate, a film of a polyamic acid soluble in an organic solvent with a precursor of the above polyimide, formed by a solution coating, and then heated and dehydrated to form a polyimide film. . By rubbing the surface with a fibrous material such as velvet, cloth or paper, a polyimide orientation control layer is obtained.

【0018】また、本発明においては一方の基板に上記
以外の他の配向制御層を用いることもできる。他の配向
制御層の形成方法としては、例えば基板上に溶液塗工ま
たは蒸着あるいはスパッタリング等により、一酸化珪
素、二酸化珪素、酸化アルミニウム、ジルコニア、フッ
化マグネシウム、酸化セリウム、フッ化セリウム、シリ
コン窒化物、シリコン炭化物、ホウ素窒化物などの無機
物やポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリイミドア
ミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイミ
ド、ポリパラキシレン、ポリカーボネート、ポリビニル
アセタール、ポリビニルクロライド、ポリスチレン、ポ
リシロキサン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ウレア
樹脂、アクリル樹脂などの有機物を用いて被膜形成した
後、表面をビロード、布あるいは紙等の繊維状のもので
摺擦(ラビング)することにより得られる。また、Si
O等の酸化物あるいは窒化物などを基板の斜方から蒸着
する斜方蒸着法なども用いられ得る。
In the present invention, another orientation control layer other than the above may be used for one substrate. Other methods for forming the orientation control layer include, for example, solution coating, evaporation, or sputtering on a substrate, such as silicon monoxide, silicon dioxide, aluminum oxide, zirconia, magnesium fluoride, cerium oxide, cerium fluoride, or silicon nitride. Substances, silicon carbide, inorganic substances such as boron nitride, polyvinyl alcohol, polyimide, polyimide amide, polyester, polyamide, polyester imide, polyparaxylene, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polystyrene, polysiloxane, cellulose resin, melamine resin, It is obtained by forming a film using an organic material such as a urea resin or an acrylic resin, and then rubbing the surface with a fibrous material such as velvet, cloth or paper. In addition, Si
An oblique vapor deposition method in which an oxide or a nitride such as O is vapor-deposited from the oblique direction of the substrate may be used.

【0019】また、自発分極Psのスイッチングに伴っ
て発生する反電場を抑制し、良好なスイッチング性能を
保持する観点で、配向制御層の膜厚は200Å以下が好
ましい。さらには、100Å以下が好ましい。
The thickness of the orientation control layer is preferably 200 ° or less from the viewpoint of suppressing the reversal electric field generated with the switching of the spontaneous polarization Ps and maintaining good switching performance. Further, the angle is preferably 100 ° or less.

【0020】また、上記配向制御層とは別に上下基板の
ショート防止層としての絶縁層や他の有機物層、無機物
層が形成されていても良い。5がギャップ制御スペーサ
ーであり、たとえばシリカビーズ等が用いられる。8が
偏光板、9が光源である。信号電源(不図示)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、表示素
子のライトバルブとして機能する。また、3の透明電極
を上下クロスにマトリクスとすれば、パターン表示、パ
ターン露光が可能となり、たとえばパーソナルコンピュ
ータ、ワークステーション等のディスプレイ、プリンタ
ー用等のライトバルブとして用いられる。
In addition to the orientation control layer, an insulating layer or another organic or inorganic layer may be formed as a short-circuit preventing layer for the upper and lower substrates. Reference numeral 5 denotes a gap control spacer, for example, silica beads or the like is used. 8 is a polarizing plate and 9 is a light source. Switching is performed according to a switching signal from a signal power supply (not shown), and functions as a light valve of a display element. Further, if the three transparent electrodes are arranged in a matrix with upper and lower crosses, pattern display and pattern exposure become possible, and they are used, for example, as displays for personal computers and workstations, and as light valves for printers.

【0021】本発明は、上下基板上に少なくとも電極、
配向制御層及び液晶層を有し、セル構成中に上記一般式
(I)で表される構造単位を有するポリイミドを有する
事、さらに詳しくは、上下基板の少なくとも一方の配向
制御層として上記一般式(I)で表される構造単位を有
するポリイミドを用いる事を特徴とする液晶素子を提供
するものである。
According to the present invention, at least electrodes,
Having an alignment control layer and a liquid crystal layer, and having a polyimide having a structural unit represented by the above general formula (I) in the cell structure. More specifically, as the alignment control layer of at least one of the upper and lower substrates, It is intended to provide a liquid crystal element characterized by using a polyimide having a structural unit represented by (I).

【0022】本発明におけるポリイミドが有する具体的
な構造として、下記の表1に繰り返し構造単位を例示す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
As a specific structure of the polyimide in the present invention, repeating structural units are shown in Table 1 below, but the present invention is not limited to these.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】また、本発明は、配向制御層に上記一般式
(I)で表される構造単位を有するポリイミドとそれ以
外のポリイミドを併用することができる。具体的な方法
例としては、他種ポリイミドとのブレンド混合膜や、他
のテトラカルボン酸及びジアミンとの共重合によるハイ
ブリッド膜が挙げられる。上記一般式(I)で表される
構造単位を有するポリイミド以外のポリイミドには一般
的に炭化水素系のポリイミドが用いられ、その具体的な
構造としては、以下の一般式(IV)で表される繰り返
し単位からなる構造を有するものが挙げられる。
In the present invention, a polyimide having the structural unit represented by the above general formula (I) and another polyimide can be used in combination in the orientation control layer. Specific examples of the method include a blended mixed film with another kind of polyimide and a hybrid film formed by copolymerization with another tetracarboxylic acid and diamine. A hydrocarbon polyimide is generally used as the polyimide other than the polyimide having the structural unit represented by the general formula (I), and its specific structure is represented by the following general formula (IV). Having a structure composed of repeating units.

【0025】[0025]

【化8】 (式中、Kは4価であり、Embedded image (Where K is tetravalent,

【0026】[0026]

【化9】 を表し、L41、L42は、それぞれ独立に、Embedded image L 41 and L 42 are each independently:

【0027】[0027]

【化10】 または、炭素数1〜20のアルキル基を示し、P41、P
42はイミド結合を表す。Mは単結合または−O−を表
し、aは0、1、2を表す。)
Embedded image Or, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, P 41, P
42 represents an imide bond. M represents a single bond or -O-, and a represents 0, 1, or 2. )

【0028】また、本発明の液晶素子では、液晶層が、
カイラルスメクチック液晶組成物からなるのが好まし
い。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、スメクチ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。
Further, in the liquid crystal element of the present invention, the liquid crystal layer
It is preferably composed of a chiral smectic liquid crystal composition. The chiral smectic liquid crystal composition used in the present invention preferably has a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, and both terminal portions are bonded by a central nucleus, and has a smectic intermediate phase or a potential smectic intermediate phase. Those containing a liquid crystal compound are desirable.

【0029】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、又は置換芳香族環、置換複素芳香族環も
しくは置換脂肪族環から選ばれた環を含む中心核を有す
る。これらの環は互いに、−COO−、−COS−、−
HC=N−、−COSe−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1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。
Generally, the fluorine-containing liquid crystal compound used in the present invention comprises at least two aromatic rings, heteroaromatic rings, aliphatic rings, or substituted aromatic rings, substituted heteroaromatic rings or substituted aliphatic rings. And a central nucleus containing a ring selected from These rings are each other -COO-, -COS-,-
It may be bonded by a functional group selected from HC = N- and -COSe-. Even if these rings are fused,
It may not be condensed. Heteroatoms in the heteroaromatic ring include at least one atom selected from N, O or S. Non-adjacent methylene groups in the aliphatic ring may be replaced by O.

【0030】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−Cxa2xa−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
2ra−、−O−(CH2ra−、−(CH2ra−、
−O−SO2−、−SO2−、−SO2−(CH2ra−、
−O−(CH2ra−O−(CH2rb−、−(CH2
ra−N(Cpa2pa+1)−SO2−、又は−(CH2ra
−N(Cpa2pa+1)−CO−を表わす。raおよびr
bは、独立に1〜20であり、paは0〜4であ
る。)、或いは、−D2−(Cxb2xb−O)za−Cya
2ya+1で表わされる基、(但し、上記式中xbはそれぞ
れの(Cxb2xb−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−Crc2rc−、−O−Crc2rc−、−Crc
2rc−、−O−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−
O−SO2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−C
rc2rc−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc
N(Cpb2pb+1)−CO−、単結合から選ばれ、rc
及びrdは独立に1〜20であり、saはそれぞれの
(Csa2sa−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。
In the fluorine-containing liquid crystal compound, the terminal portion of the fluorocarbon is a group represented by -D 1 -C xa F 2xa -X (provided that xa is 1 to 20;
It represents -H or -F, D 1 is, -CO-O- (C
H 2) ra -, - O- (CH 2) ra -, - (CH 2) ra -,
-O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 - (CH 2) ra -,
-O- (CH 2) ra -O- ( CH 2) rb -, - (CH 2)
ra -N (C pa H 2pa + 1) -SO 2 -, or - (CH 2) ra
-N (C pa H 2pa + 1 ) represents the -CO-. ra and r
b is independently 1 to 20; pa is 0 to 4; ), Or, -D 2 - (C xb F 2xb -O) za -C ya F
A group represented by 2ya + 1 , wherein xb is independently 1 to 10 for each (C xb F 2xb -O);
Is 1 to 10, za is 1 to 10, and D 2 is-
CO-O-C rc H 2rc -, - O-C rc H 2rc -, - C rc H
2rc -, - O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd -, -
O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C
rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1 ) -SO 2- , -C rc H 2rc-
Selected from N (C pb H 2pb + 1 ) —CO— and a single bond;
And rd are independently 1 to 20, sa is independently 1 to 10 for each (C sa H 2sa -O), and ta is 1
And pb is 0-4. ) Can be used.

【0031】特に好ましくは、下記の一般式(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。
Particularly preferably, the following general formula (II):
Alternatively, a fluorine-containing liquid crystal compound represented by (III) can be used.

【0032】[0032]

【化11】 式中、A1、A2、A3は、それぞれ独立に、Embedded image In the formula, A 1 , A 2 and A 3 are each independently:

【0033】[0033]

【化12】 を表わす。Embedded image Represents

【0034】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−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C
−、−CH=N−、−N=CH−、−CH2−O−、−
O−CH2−、−CO−又は−O−を表わす。
Ga, ha and ia each independently represent an integer of 0 to 3 (provided that ga + ha + ia is at least 2). L 1 and L 2 are each independently a single bond, —CO—O
-, -O-CO-, -COS-, -S-CO-, -CO
-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -Te-
CO -, - CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C
-, - CH = N -, - N = CH -, - CH 2 -O -, -
O-CH 2 -, - CO- or represent -O-.

【0035】夫々のX1、Y1、Z1はA1、A2、A3の置
換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CN、又は−NO
2を表わし、夫々ja、ma、naは独立に0〜4の整
数を表わす。J1は、−CO−O−(CH2ra−、−O
−(CH2ra−、−(CH2ra−、−O−SO2−、
−SO2−、−SO2−(CH2ra−、−O−(CH2
ra−O−(CH2rb−、−(CH2ra−N(Cpa
2pa+1)−SO2−、又は−(CH2ra−N(Cpa
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。
Each of X 1 , Y 1 , and Z 1 is a substituent of A 1 , A 2 , and A 3 and independently represents —H, —Cl, —F, —Br, —
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CN, or -NO
And ja, ma and na each independently represent an integer of 0-4. J 1 is —CO—O— (CH 2 ) ra —, —O
- (CH 2) ra -, - (CH 2) ra -, - O-SO 2 -,
-SO 2 -, - SO 2 - (CH 2) ra -, - O- (CH 2)
ra -O- (CH 2) rb - , - (CH 2) ra -N (C pa H
2pa + 1) -SO 2 -, or - (CH 2) ra -N ( C pa H
2pa + 1 ) represents -CO-. ra and rb are independently 1
-20 and pa is 0-4.

【0036】R1は、−O−Cqa2qa−O−Cqb
2qb+1、−Cqa2qa−O−Cqb2qb+1、−Cqa2qa
3、−O−Cqa2qa−R3、−CO−O−Cqa2qa
3、又は−O−CO−Cqa2qa−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−Cqb2qb+1、−CO−O−Cqb2qb+1、−
H、−Cl、−F、−CF3、−NO2、−CNを表わ
し、qa及びqbは独立に1〜20である)。R2はC
xa2xa−Xを表わす(Xは−H又は−Fを表わし、x
aは1〜20の整数である)。
R 1 is -OC qa H 2qa -OC qb H
2qb + 1, -C qa H 2qa -O-C qb H 2qb + 1, -C qa H 2qa -
R 3, -O-C qa H 2qa -R 3, -CO-O-C qa H 2qa -
R 3 or —O—CO—C qa H 2qa —R 3 , which may be linear or branched (where R 3 is-
O-CO-C qb H 2qb + 1, -CO-O-C qb H 2qb + 1, -
H, -Cl, -F, -CF 3 , -NO 2, represents a -CN, qa and qb are 20 independently). R 2 is C
xa F 2xa -X (X represents -H or -F, x
a is an integer of 1 to 20).

【0037】[0037]

【化13】 式中、A4、A5、A6は、それぞれ独立に、Embedded image Wherein A 4 , A 5 and A 6 are each independently

【0038】[0038]

【化14】 を表わす。Embedded image Represents

【0039】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。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−、−(CH2CH2ka−(kaは1
〜4)、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、
−N=CH−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO
−又は−O−を表わす。
Gb, hb and ib are each independently 0 to 3
(Where gb + hb + ib is at least 2). Each of L 3 and L 4 is independently a single bond, -C
O-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO
-, -CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te
-, - Te-CO -, - (CH 2 CH 2) ka - (ka is 1
To 4), -CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-,
-N = CH -, - CH 2 -O -, - O-CH 2 -, - CO
-Or -O-.

【0040】夫々のX2、Y2、Z2はA4、A5、A6の置
換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CF3、−OC
3、−CN、又は−NO2を表わし、夫々のjb、m
b、nbは独立に0〜4の整数を表わす。
Each of X 2 , Y 2 and Z 2 is a substituent of A 4 , A 5 and A 6 and independently represents —H, —Cl, —F, —Br,
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CF 3, -OC
F 3 , —CN, or —NO 2 , and each jb, m
b and nb each independently represent an integer of 0 to 4;

【0041】J2は、−CO−O−Crc2rc−、−O−
rc2rc−、−Crc2rc−、−O−(Csa2sa
O)ta−Crd2rd−、−O−SO2−、−SO2−、−
SO2−Crc2rc−、−Crc2rc−N(Cpb2pb+1
−SO2−、−Crc2rc−N(Cpb2pb+1)−CO−
であり、rc及びrdは独立に1〜20であり、saは
それぞれの(Csa2sa−O)に独立に1〜10であ
り、taは1〜6であり、pbは0〜4である。
J 2 is —CO—O—C rc H 2rc —, —O—
C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -, - O- (C sa H 2sa -
O) ta -C rd H 2rd- , -O -SO 2- , -SO 2 -,-
SO 2 -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1)
-SO 2 -, - C rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1) -CO-
Where rc and rd are independently 1-20, sa is independently 1-10 for each (C sa H 2sa -O), ta is 1-6, pb is 0-4. is there.

【0042】R4は、−O−(Cqc2qc−O)wa−Cqd
2qd+1、−(Cqc2qc−O)wa−Cqd2qd+1、−C
qc2qc−R6、−O−Cqc2qc−R6、−CO−O−C
qc2qc−R6、又は−O−CO−Cqc2qc−R6を表わ
し、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R
6は−O−CO−Cqd2qd+1、−CO−O−Cqd
2qd+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(Cxb2xb
−O)za−Cya2ya+1で表わされる(但し、上記式中
xbはそれぞれの(Cxb2xb−O)に独立に1〜10
であり、yaは1〜10であり、zaは1〜10であ
る)。
[0042] R 4 is, -O- (C qc H 2qc -O ) wa -C qd
H 2qd + 1, - (C qc H 2qc -O) wa -C qd H 2qd + 1, -C
qc H 2qc -R 6 , -OC qc H 2qc -R 6 , -CO- OC
qc H 2qc -R 6, or represents -O-CO-C qc H 2qc -R 6, linear, may be either branched (Here, R
6 is -O-CO-C qd H 2qd + 1, -CO-O-C qd H
2qd + 1, -Cl, -F, -CF 3, -NO 2, represents -CN, or -H, qc and qd are independently an integer of 1 to 20, the wa is an integer of 1 to 10). R 5 is (C xb F 2xb
-O) za -C ya F 2ya + 1 (where xb is independently 1 to 10 for each (C xb F 2xb -O)
And ya is 1 to 10, and za is 1 to 10.)

【0043】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。
The compound represented by the general formula (II) is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-127553, US Pat.
No. 82,587. Specific examples of such compounds are listed below.

【0044】[0044]

【化15】 Embedded image

【0045】[0045]

【化16】 Embedded image

【0046】[0046]

【化17】 Embedded image

【0047】[0047]

【化18】 Embedded image

【0048】[0048]

【化19】 Embedded image

【0049】[0049]

【化20】 Embedded image

【0050】[0050]

【化21】 Embedded image

【0051】[0051]

【化22】 Embedded image

【0052】[0052]

【化23】 Embedded image

【0053】[0053]

【化24】 Embedded image

【0054】[0054]

【化25】 Embedded image

【0055】[0055]

【化26】 Embedded image

【0056】上記一般式(III)で表わされる化合物
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。
The compound represented by the above general formula (III) is described in International Publication WO 93/22396, JP-T-Hei 7-506.
368 can be obtained.
Specific examples of such compounds are listed below.

【0057】[0057]

【化27】 Embedded image

【0058】[0058]

【化28】 Embedded image

【0059】[0059]

【化29】 Embedded image

【0060】[0060]

【化30】 Embedded image

【0061】[0061]

【化31】 Embedded image

【0062】さらに、上記一般式(II)、(III)
で表わされる化合物を含有するカイラルスメクチック液
晶組成物は、一般的に液晶相としてスメクチックA(S
mA)相とスメクチックC(SmC)相を示すが、コレ
ステリック(Ch)相を持たないものが多く、これを用
いる場合、均一な一軸配向を得るために、両基板におけ
る配向制御層の構成を異ならしめた素子を用いることが
好ましい。
Further, the above general formulas (II) and (III)
The chiral smectic liquid crystal composition containing the compound represented by the formula (I) generally has a smectic A (S
mA) phase and a smectic C (SmC) phase, but many do not have a cholesteric (Ch) phase. In the case of using this, in order to obtain uniform uniaxial orientation, if the configuration of the orientation control layer on both substrates is different, It is preferable to use a closed element.

【0063】例えば、一方の基板の配向制御層に一軸配
向処理を施し、他方の基板には一軸配向処理が施されて
いない構成とする。この場合、特に少なくとも一方の基
板(好ましくは一軸配向処理が施された配向制御層)に
前記一般式(I)で表される構造単位を有するポリイミ
ドからなる配向制御層を用いることが焼き付き状態の防
止の点で好ましい。
For example, a configuration is employed in which the orientation control layer of one substrate is subjected to a uniaxial orientation treatment, and the other substrate is not subjected to the uniaxial orientation treatment. In this case, the use of an orientation control layer made of polyimide having the structural unit represented by the general formula (I) on at least one of the substrates (preferably an orientation control layer that has been subjected to a uniaxial orientation treatment) is particularly problematic. It is preferable in terms of prevention.

【0064】さらにカイラル化合物の具体例としては以
下の構造のものがあげられるが本発明はこれらに限定さ
れるものではない。
Further, specific examples of the chiral compound include those having the following structures, but the present invention is not limited thereto.

【0065】[0065]

【化32】 Embedded image

【0066】[0066]

【化33】 Embedded image

【0067】D−1:n=6,2R,5R D−2:n=6,2S,5R D−3:n=4,2R,5R D−4:n=4,2S,5R D−5:n=3,2R,5R D−6:n=2,2S,5R D−7:n=2,2R,5R D−8:n=1,2S,5R D−9:n=1,2R,5RD-1: n = 6, 2R, 5R D-2: n = 6, 2S, 5RD-3: n = 4, 2R, 5RD-4: n = 4, 2S, 5RD-5 : N = 3,2R, 5R D-6: n = 2,2S, 5R D-7: n = 2,2R, 5R D-8: n = 1,2S, 5R D-9: n = 1,2R , 5R

【0068】[0068]

【化34】 Embedded image

【0069】D−10:n=1 D−11:n=2 D−12:n=3 D−13:n=4 D−14:n=6 D−15:n=10D-10: n = 1 D-11: n = 2 D-12: n = 3 D-13: n = 4 D-14: n = 6 D-15: n = 10

【0070】[0070]

【化35】 Embedded image

【0071】D−16:n=8 D−17:n=10D-16: n = 8 D-17: n = 10

【0072】[0072]

【化36】 Embedded image

【0073】[0073]

【化37】 Embedded image

【0074】[0074]

【化38】 Embedded image

【0075】また、本発明のカイラルスメクチック液晶
組成物中には、その他の化合物、たとえば染料、顔料、
酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加物を含有することが
可能である。
The chiral smectic liquid crystal composition of the present invention contains other compounds such as dyes and pigments.
It is possible to contain additives such as antioxidants and ultraviolet absorbers.

【0076】本発明の液晶素子は種々の機能をもった液
晶装置を構成するが、そのもっとも適した例が該液晶素
子を表示パネル部に使用し、図2および図3に示した走
査線アドレス情報を持つ画像情報からなるデータフォー
マット及びSYN信号による通信同期手段をとることに
より、液晶表示装置を実現する。図中の符号はそれぞれ
以下の通りである。
The liquid crystal device of the present invention constitutes a liquid crystal device having various functions. The most suitable example is the use of the liquid crystal device in a display panel, and the scanning line address shown in FIG. 2 and FIG. A liquid crystal display device is realized by using a communication format using a data format including image information having information and a SYN signal. The reference numerals in the figure are as follows.

【0077】 101 カイラルスメクチック液晶表示装置 102 グラフィックコントローラー 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査線信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM101 Chiral Smectic Liquid Crystal Display Device 102 Graphic Controller 103 Display Panel 104 Scan Line Drive Circuit 105 Information Line Drive Circuit 106 Decoder 107 Scan Line Signal Generation Circuit 108 Shift Register 109 Line Memory 110 Information Signal Generation Circuit 111 Drive Control Circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM

【0078】画像情報の発生は本体装置のグラフィック
コントローラー102にて行われ、図2及び図3に示し
た信号伝達手段に従って表示パネル103へと転送され
る。グラフィックコントローラー102はCPU(中央
演算装置、GCPU 112と略す。)及びVRAM
(画像情報格納用メモリ)114を核にホストCPU1
13と液晶表示装置101間の画像情報の管理や通信を
司っている。なお、該表示パネルの裏面には、光源が配
置されている。
The image information is generated by the graphic controller 102 of the main unit, and is transferred to the display panel 103 according to the signal transmission means shown in FIGS. The graphic controller 102 includes a CPU (central processing unit, abbreviated as GCPU 112) and a VRAM.
(Image information storage memory) Host CPU 1 with 114 as a core
13 manages image information and communicates with the liquid crystal display device 101. Note that a light source is disposed on the back surface of the display panel.

【0079】本発明の表示装置は表示媒体である液晶素
子が前述したように良好なスイッチング特性を有するた
め、優れた駆動特性を発揮し、高精細、高速、大面積の
表示画像を得ることができる。
In the display device of the present invention, since the liquid crystal element as a display medium has good switching characteristics as described above, excellent driving characteristics can be exhibited, and a high-definition, high-speed, large-area display image can be obtained. it can.

【0080】本発明の液晶素子の駆動法としては、たと
えば特開昭59−193426号公報、特開昭59−1
93427号公報、特開昭60−156046号公報、
特開昭60−156047号公報などに開示された駆動
法を適用することができる。
The driving method of the liquid crystal element of the present invention is described in, for example, JP-A-59-193426 and JP-A-59-1.
93427, JP-A-60-156046,
The driving method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-156047 or the like can be applied.

【0081】図6は、駆動法の波形図の1例を示す図で
ある。また、図5は、マトリクス電極を配置した強誘電
性液晶パネルの一例を示す平面図である。図5の液晶パ
ネル51には、走査電極群52の走査線と情報電極群5
3のデータ線とが互いに交差して配線され、その交差部
の走査線とデータ線との間には強誘電性液晶が配置され
ている。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a waveform diagram of the driving method. FIG. 5 is a plan view showing an example of a ferroelectric liquid crystal panel in which matrix electrodes are arranged. The liquid crystal panel 51 shown in FIG.
And three data lines intersecting each other, and a ferroelectric liquid crystal is arranged between the scanning line and the data line at the intersection.

【0082】図6(A)中のSは選択された走査線に
印加する選択走査波形を、Sは選択されていない非選
択走査波形を、Iは選択されたデータ線に印加する選
択情報波形(黒)を、Iは選択されていないデータ線
に印加する非選択情報信号(白)を表している。また、
図中(I−S)と(I−S)は選択された走査
線上の画素に印加する電圧波形で、電圧(I−S
が印加された画素は黒の表示状態をとり、電圧(I
)が印加された画素は白の表示状態となる。
[0082] The S S is selected scan waveform applied to the selected scanning line in FIG. 6 (A), the non-selection scanning waveform S N is not selected, I S is applied to the selected data line The selected information waveform (black), and IN indicates a non-selected information signal (white) applied to an unselected data line. Also,
In Figure at (I S -S S) and (I N -S S) is the voltage waveform applied to pixels on a selected scanning line, the voltage (I S -S S)
The pixel to which is applied a black display state, and the voltage ( IN
The pixel to which S s ) is applied becomes a white display state.

【0083】図6(B)は図6(A)に示す駆動波形
で、図4に示す表示を行った時の時経列波形である。図
6に示す駆動例では、選択された走査線上の画素に印加
される単一極性電圧の最小印加時間Δtが書き込み位相
の時間に相当し、1ラインクリアt位相の時間2
Δtに設定されている。さて、図6に示した駆動波形の
各パラメータV、V、Δtの値は使用する液晶材料
のスイッチング特性によって決定される。
FIG. 6B shows the driving waveform shown in FIG. 6A, which is a time-series waveform when the display shown in FIG. 4 is performed. In the driving example shown in FIG. 6, the minimum application time of a single polarity voltage Δt corresponds to the time the write phase t 2 applied to a pixel on a selected scanning line, one line clearing phase t 1 time 2
It is set to Δt. Now, the values of the parameters V S , V R , and Δt of the drive waveform shown in FIG. 6 are determined by the switching characteristics of the liquid crystal material used.

【0084】図7は後述するバイアス比を一定に保った
まま駆動電圧(V+V)を変化させた時の透過率T
の変化、すなわちV−T特性を示したものである。ここ
ではΔt=50μsec、バイアス比V/(V+V
)=1/3に固定されている。図7の正側は図6で示
した(I−S)、負側は(I−S)で示した波
形が印加された際の(V+V)と最終的な透過率の
関係を示す。尚、正側は前状態が黒、リセット方向が
白、負側は前状態が白、リセット方向が白の場合を示
す。
FIG. 7 shows the transmittance T when the drive voltage (V S + V I ) is changed while the bias ratio described later is kept constant.
, Ie, the VT characteristic. Here, Δt = 50 μsec, and the bias ratio V I / (V I + V
S ) is fixed at 1/3. The positive side of Fig. 7 is shown in FIG. 6 (I N -S S), the negative side (I S -S S) at the indicated waveform when applied (V S + V I) final transmission The relationship between the rates is shown. The positive side indicates a case where the previous state is black, the reset direction is white, and the negative side indicates a case where the previous state is white and the reset direction is white.

【0085】ここで、V、Vをそれぞれ実駆動閾値
電圧及びクロストーク電圧と呼ぶ。また、V<V
の時ΔV=V−Vを電圧マージンと呼びマトリ
クス駆動可能な電圧幅となる。Vは強誘電性液晶表示
素子駆動上、一般的に存在すると言ってよい。具体的に
は図6(A)(I−S)の波形におけるVによる
スイッチングを起こす電圧値である。もちろん、バイア
ス比を大きくすることにより、Vの値を大きくするこ
とは可能であるが、バイアス比を増すことは情報信号の
振幅をおおきくすることを意味し、画質的にはちらつき
の増大、コントラストの低下を招き好ましくない。
Here, V 1 and V 3 are called an actual drive threshold voltage and a crosstalk voltage, respectively. Also, V 2 <V 1 <
The ΔV = V 3 -V 1 becomes called matrix drivable voltage range and the voltage margin when V 3. V 3 is a ferroelectric liquid crystal display element drive on, it may be said that generally present. Specifically a voltage value causing switching by V B in the waveform of FIG. 6 (A) (I N -S S). Of course, by increasing the bias ratio, it is possible to increase the value of V 3, increasing the bias ratio corresponds to a large amplitude of the information signal, the increase in flickering in image quality, This leads to a decrease in contrast, which is not preferable.

【0086】本発明者らの検討ではバイアス比1/3〜
1/4程度が適当であった。ところでバイアス比を固定
すれば、電圧マージンΔVは液晶材料のスイッチング特
性及び素子構成に強く依存し、ΔVの大きい素子がマト
リクス駆動上非常に有利であることは言うまでもない。
The inventors of the present invention have studied that the bias ratio is 1/3 to
About 1/4 was appropriate. By the way, if the bias ratio is fixed, the voltage margin ΔV strongly depends on the switching characteristics of the liquid crystal material and the element configuration, and it goes without saying that an element having a large ΔV is very advantageous for matrix driving.

【0087】また、同様に上述した電圧を一定に保ち、
電圧印加時間Δtを変化させていくことにより、駆動を
することも可能である。上述した電圧をそのまま電圧印
加時間とすればよく、その際電圧印加時間閾値をΔt
とし、電圧印加時間クロストーク値をΔt2とし、(Δ
−Δt)=ΔTを電圧印加時間マージンという。
Similarly, the above-mentioned voltage is kept constant,
Driving can be performed by changing the voltage application time Δt. The above-described voltage may be used as the voltage application time as it is, and in this case, the voltage application time threshold is set to Δt 1
, And the voltage application time crosstalk value is Δt2,
t 2 −Δt 1 ) = ΔT is referred to as a voltage application time margin.

【0088】ある一定温度においては、このように情報
信号の2通りの向きによって選択画素に黒及び白の2状
態を書き込むことが可能であり、非選択画素はその黒ま
たは白の状態を保持することが可能である電圧マージン
または電圧印加時間マージンは液晶材料及び素子構成に
よって差があり、特有なものである。また、環境温度の
変化によってもそれら駆動マージンは異なるため、実際
の表示装置の場合、液晶材料、素子構成や環境温度に対
して最適な駆動条件を設定しておく必要がある。
At a certain constant temperature, two states of black and white can be written to the selected pixel according to the two directions of the information signal, and the non-selected pixels maintain the black or white state. The voltage margin or voltage application time margin that can be obtained differs depending on the liquid crystal material and the element configuration, and is unique. In addition, since the drive margins are different depending on the change in the environmental temperature, in the case of an actual display device, it is necessary to set optimal drive conditions for the liquid crystal material, the element configuration, and the environmental temperature.

【0089】駆動マージンを、定量的に評価するため
に、相似的に固定された、ある駆動波形を用いて、上記
の電圧印加時間閾値Δtと電圧印加時間クロストーク
値Δtを測定し、これらの値の中心値からの幅を比率
で表すパラメータ「M」を用いる事が多い。
In order to quantitatively evaluate the drive margin, the voltage application time threshold Δt 1 and the voltage application time crosstalk value Δt 2 are measured using a certain drive waveform which is fixed similarly. In many cases, a parameter “M 2 ” representing the width of these values from the center value as a ratio is used.

【0090】[0090]

【数1】 M=(Δt−Δt)/(Δt+ΔtM 2 = (Δt 2 −Δt 1 ) / (Δt 2 + Δt 1 )

【0091】[0091]

【実施例】以下に実施例および参考例を挙げて本発明を
具体的に説明する。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and reference examples.

【0092】参考例1 ポリイミドの例示化合物の合成 表1に示すNo.I−1〜No.I−8までのポリイミ
ドの例示化合物は、全てポリイミドの前駆体で有機溶媒
に可溶な、ポリアミック酸を加熱脱水することで、ポリ
イミドとした。
Reference Example 1 Synthesis of Exemplified Compounds of Polyimide I-1 to No. 1; All of the exemplary compounds of polyimide up to I-8 were polyimides obtained by heating and dehydrating polyamic acid, which is a polyimide precursor and soluble in an organic solvent.

【0093】また、各ポリアミック酸は、一般的な炭化
水素系のポリアミック酸を合成するのと同様に公知の方
法で、それぞれに対応したジアミノヒドロキシアルキレ
ンと、市販の4価のテトラカルボン酸2無水物から合成
した。その合成例を下記に示す。
Each of the polyamic acids can be prepared by a known method in the same manner as in the synthesis of a general hydrocarbon-based polyamic acid, and the corresponding diaminohydroxyalkylene and commercially available tetravalent tetracarboxylic dianhydride. Synthesized from the product. The synthesis example is shown below.

【0094】[0094]

【化39】 Embedded image

【0095】実施例1 0.5重量%の例示化合物No.I−1の前駆体である
ポリアミック酸/[N−メチルピロリドン(NMP)/
(n−ブチルセルソルブ(n−BC)=8/2(重量
比)]混合溶液を調整した。次に透明電極としてスパッ
タ法によりパターニングされた厚さ700ÅのITO膜
を形成した一対のガラス基板を用意した。
Example 1 0.5% by weight of Exemplified Compound No. Polyamic acid which is a precursor of I-1 / [N-methylpyrrolidone (NMP) /
(N-butyl cellosolve (n-BC) = 8/2 (weight ratio)) A mixed solution was prepared, and then a pair of glass substrates on each of which a 700-mm-thick ITO film patterned by sputtering was formed as a transparent electrode. Was prepared.

【0096】この基板のうちの一方に、先に調整したポ
リアミック酸溶液を、膜厚が50Åになるようにスピン
ナーで塗布し、その後80℃のオーブンで5分間、続い
て200℃のオーブンで1.5時間かけて脱水・環化さ
せて、膜厚50Åの例示化合物No.I−1の成膜を行
った。この膜を、ナイロン製の布を巻き付けた直径8c
mのローラーを用いてラビングして膜に一軸性を付与さ
せた。
On one of the substrates, the previously prepared polyamic acid solution was applied by a spinner so as to have a film thickness of 50 °, then 5 minutes in an 80 ° C. oven, and then 1 hour in a 200 ° C. oven. The compound was dehydrated and cyclized for 5 hours to give Exemplified Compound No. Film formation of I-1 was performed. This membrane is wrapped with a nylon cloth and has a diameter of 8c.
The film was rubbed with a roller of m to impart uniaxiality to the film.

【0097】一対の基板の内、残りの基板に垂直配向
剤、シランカップリング剤(ODS−E)の0.5wt
%エチルアルコール溶液をスピンナーで塗布し、その後
180℃のオーブンで1時間乾燥させて、成膜した。
Of the pair of substrates, 0.5 wt% of a vertical alignment agent and a silane coupling agent (ODS-E) was applied to the remaining substrates.
% Ethyl alcohol solution was applied by a spinner and then dried in an oven at 180 ° C. for 1 hour to form a film.

【0098】この二枚の基板の内、ポリイミド膜の方に
スペーサービーズを散布し、垂直配向処理した方の基板
に、熱硬化型のシール剤を印刷し、この二枚の基板を貼
り合わせた後、150℃のオーブンで1.5時間熱硬化
させて、セルを作成した。
Of the two substrates, spacer beads were scattered toward the polyimide film, and a thermosetting sealant was printed on the vertically aligned substrate, and the two substrates were bonded together. Thereafter, the cells were thermally cured in a 150 ° C. oven for 1.5 hours to form cells.

【0099】このセルに、下記に示すカイラルスメクチ
ック液晶組成物を等方相温度で注入し、液晶セルを作成
した。ここで用いた上記液晶組成物は、下記の化合物を
下記の比率で混合したものである。
A chiral smectic liquid crystal composition shown below was injected into this cell at an isotropic phase temperature to prepare a liquid crystal cell. The liquid crystal composition used here is a mixture of the following compounds in the following ratio.

【0100】[0100]

【化40】 Embedded image

【0101】重量比:A/B/C/D/E=46.4/
15.5/30.9/5.2/2.0 本組成物の物性パラメーターを以下に示す。
Weight ratio: A / B / C / D / E = 46.4 /
15.5 / 30.9 / 5.2 / 2.0 The physical property parameters of this composition are shown below.

【0102】[0102]

【数2】 (Equation 2)

【0103】このセルをクロスニコル下の偏光顕微鏡を
用いて、液晶セルの配向評価および駆動マージン評価を
行った。配向は、全面均一なユニフォーム配向が得られ
た。
Using a polarizing microscope under crossed Nicols, the liquid crystal cell was evaluated for orientation and driving margin. Uniform uniform orientation was obtained over the entire surface.

【0104】また、駆動マージン評価においては、30
℃の駆動マージンが0.200と良好な駆動特性であっ
た。このセル中の隣接した二画素で、白と黒のそれぞれ
の状態で書き込みを100時間続けさせた。この隣接し
た二画素の焼き付き後の駆動マージンを測定したとこ
ろ、30℃においてマージンは0.190であった。
In the evaluation of the driving margin, 30
The drive margin at 0.20 ° C. was 0.200, which was good drive characteristics. Writing was continued for 100 hours in two states of white and black in two adjacent pixels in the cell. When the drive margin of the adjacent two pixels after burning was measured, the margin at 30 ° C. was 0.190.

【0105】実施例2 例示化合物No.I−1の前駆体であるポリアミック酸
と、公知のポリアミック酸、LP−64(東レ(株)社
製)を、重量比で1:1になるように混合した、0.5
重量%の[N−メチルピロリドン(NMP)/(n−ブ
チルセルソルブ(n−BC)=8/2(重量比)]混合
溶液を調整した。
Example 2 Exemplified Compound No. A polyamic acid which is a precursor of I-1 and a known polyamic acid, LP-64 (manufactured by Toray Industries, Inc.) were mixed at a weight ratio of 1: 1.
% [N-methylpyrrolidone (NMP) / (n-butylcellosolve (n-BC) = 8/2 (weight ratio)] mixed solution was prepared.

【0106】その後、実施例1と同様にして、ITO基
板にスピンナーで塗布し、その後80℃のオーブンで5
分間、続いて200℃のオーブンで1.5時間かけて脱
水・環化させて、膜厚50Åの成膜を行った。この後
も、実施例1と同様な工程で、液晶セルを作成し、評価
を行った。配向は、全面均一なユニフォーム配向が得ら
れた。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, the composition was applied to the ITO substrate with a spinner, and then
After that, dehydration and cyclization were performed in an oven at 200 ° C. for 1.5 hours to form a film having a thickness of 50 °. Thereafter, a liquid crystal cell was prepared and evaluated in the same steps as in Example 1. Uniform uniform orientation was obtained over the entire surface.

【0107】また、駆動マージン評価においては、30
℃の駆動マージンが0.208と良好な駆動特性であっ
た。このセル中の隣接した二画素で、白と黒のそれぞれ
の状態で書き込みを100時間続けさせ、この隣接した
二画素の焼き付き後の駆動マージンを測定したところ、
30℃においてマージンは0.188であった。
In the drive margin evaluation, 30
The driving margin at 0.2 ° C. was 0.208, indicating good driving characteristics. Writing was continued for 100 hours in each of the two pixels adjacent to each other in the cell in white and black, and the drive margin after burning of the two adjacent pixels was measured.
At 30 ° C., the margin was 0.188.

【0108】比較例1 パターニングされた透明電極をガラス面上に有する基板
に、NMP(N−メチルピロリドン)で希釈した0.5
wt%の下記単位構造を有するポリイミドのポリアミッ
ク酸をスピンナーで塗布した。溶媒のNMPを加熱気
化、およびポリアミック酸をイミド化閉環させて、膜厚
50Åのポリイミド膜をコートした基板を得た。この後
は実施例1と同様な工程で、液晶セルを作成し、評価を
行った。
Comparative Example 1 A substrate having a patterned transparent electrode on a glass surface was diluted with NMP (N-methylpyrrolidone) by 0.5.
A polyamic acid of a polyimide having the following unit structure of wt% was applied by a spinner. The solvent NMP was heated and vaporized, and the polyamic acid was imidized to form a ring, thereby obtaining a substrate coated with a 50-mm-thick polyimide film. Thereafter, a liquid crystal cell was prepared and evaluated in the same steps as in Example 1.

【0109】[0109]

【化41】 Embedded image

【0110】配向は、ほぼ全面均一なユニフォーム配向
が得られた。また、駆動マージン評価においては、30
℃の駆動マージンが0.215と良好な駆動特性であっ
た。このセル中の隣接した二画素で、白と黒のそれぞれ
の状態で書き込みを100時間続けさせ、この隣接した
二画素の焼き付き後の駆動マージンを測定したところ、
30℃においてマージンは0.125であった。
The uniform uniform orientation was obtained over almost the entire surface. In the drive margin evaluation, 30
The drive margin at 0.2 ° C. was 0.215, which was a good drive characteristic. Writing was continued for 100 hours in each of the two pixels adjacent to each other in the cell in white and black, and the drive margin after burning of the two adjacent pixels was measured.
At 30 ° C., the margin was 0.125.

【0111】実施例3 0.5重量%の例示化合物No.I−1の前駆体である
ポリアミック酸/[N−メチルピロリドン(NMP)/
(n−ブチルセルソルブ(n−BC)=8/2(重量
比)]混合溶液を調整した。
Example 3 0.5% by weight of Exemplified Compound No. Polyamic acid which is a precursor of I-1 / [N-methylpyrrolidone (NMP) /
(N-butyl cellosolve (n-BC) = 8/2 (weight ratio)) A mixed solution was prepared.

【0112】次に、透明電極としてスパッタ法によりパ
ターニングされた厚さ700ÅのITO膜を形成した一
対のガラス基板を用意した。この2枚のITO基板に、
先に調整した混合溶液を、実施例1と同様にスピンナー
で塗布し、その後80℃のオーブン5分間、続いて20
0℃のオーブンで1.5時間かけて脱水・環化させて、
膜厚50Åの例示化合物No.1−1の成膜を行った。
Next, a pair of glass substrates on which a 700 ° -thick ITO film patterned by a sputtering method as a transparent electrode was prepared. On these two ITO substrates,
The mixed solution prepared above was applied with a spinner in the same manner as in Example 1, and thereafter, an oven at 80 ° C. for 5 minutes,
Dehydrate and cyclize in an oven at 0 ° C for 1.5 hours,
Exemplified Compound No. having a film thickness of 50 °. 1-1 was formed.

【0113】この2枚の基板を、実施例1と同様にラビ
ング処理して一軸性を付与させ、スペーサービースを散
布し、シール剤を印刷した。この2枚の基板を、ラビン
グ方向が平行になるように貼り合わせた後、実施例1と
同様に熱硬化させてセルを作成した。
The two substrates were rubbed in the same manner as in Example 1 to impart uniaxiality, and spacer beads were sprayed, and a sealant was printed. After the two substrates were bonded so that the rubbing directions were parallel to each other, they were thermally cured in the same manner as in Example 1 to form a cell.

【0114】このセルに下記の炭化水素系カイラルスメ
クチック液晶組成物を減圧下に等方相温度で注入し、ス
メクチック相まで冷却することで液晶素子を作成し、評
価を行った。
The following hydrocarbon-based chiral smectic liquid crystal composition was injected into the cell at an isotropic phase temperature under reduced pressure, and cooled to a smectic phase to prepare a liquid crystal element, which was evaluated.

【0115】液晶組成物は、下記に示す液晶性化合物
を、各々下記に示すwt%にて配合し、シェブロン型液
晶組成物を作成した。なお、各液晶性化合物の構造を示
すアルファベツトは、下記に示す環状骨格を意味する。
The liquid crystal compounds were mixed with the following liquid crystal compounds in the following wt% to prepare chevron type liquid crystal compositions. In addition, the alphabet which shows the structure of each liquid crystalline compound means the cyclic skeleton shown below.

【0116】[0116]

【化42】 Embedded image

【0117】[0117]

【化43】 Embedded image

【0118】また、この液晶組成物の相転移温度は下記
の通りであった。
The liquid crystal composition had the following phase transition temperatures.

【0119】[0119]

【数3】 なお、液晶組成物の相転移温度は、パーキンエルマー社
製のDSC7、及びガラス板に配向膜を塗布し、ラビン
グ処理された液晶セルに注入し、メトラー社製サーモシ
ステムFP−80/FP−82のホットステージ中で温
度制御しながら、偏光顕微鏡で観察することで決定し
た。
(Equation 3) The phase transition temperature of the liquid crystal composition was measured by DSC7 manufactured by PerkinElmer and an alignment film applied to a glass plate and injected into a rubbed liquid crystal cell. The thermosystem FP-80 / FP-82 manufactured by Mettler was used. Was determined by observing with a polarizing microscope while controlling the temperature in a hot stage.

【0120】配向は、全面均一なユニフォーム配向が得
られた。また、駆動マージン評価においては、30℃の
駆動マージンが0.188と良好な駆動特性であった。
このセル中の隣接した二画素で、白と黒のそれぞれの状
態で書き込みを100時間続けさせ、この隣接した二画
素の焼き付き後の駆動マージンを測定したところ、30
℃においてマージンは0.172であった。
As for the orientation, uniform uniform orientation over the entire surface was obtained. In the drive margin evaluation, the drive margin at 30 ° C. was 0.188, indicating good drive characteristics.
Writing was continued for 100 hours in each of the two pixels adjacent to each other in the cell in white and black, and the drive margin of the adjacent two pixels after burning was measured.
At ° C, the margin was 0.172.

【0121】比較例2 パターニングされた透明電極をガラス面上に有する2枚
の基板に、NMP(N−メチルピロリドン)で希釈した
0.5wt%の下記単位構造を有するポリイミドのポリ
アミック酸をスピンナーで塗布した。溶媒のNMPを加
熱気化、およびポリアミック酸をイミド化閉環させて、
膜厚50Åのポリイミド膜をコートした基板を2枚得
た。この後は実施例3と同様な工程で、液晶セルを作成
し、評価を行った。
Comparative Example 2 A polyamic acid of 0.5 wt% of a polyimide having the following unit structure diluted with NMP (N-methylpyrrolidone) was applied to two substrates having patterned transparent electrodes on a glass surface by a spinner. Applied. The solvent NMP is heated and vaporized, and the polyamic acid is imidized and ring-closed,
Two substrates coated with a polyimide film having a thickness of 50 ° were obtained. Thereafter, a liquid crystal cell was prepared and evaluated in the same steps as in Example 3.

【0122】[0122]

【化44】 Embedded image

【0123】配向は、ほぼ全面均一なユニフォーム配向
が得られた。また、駆動マージン評価においては、30
℃の駆動マージンが0.194と良好な駆動特性であっ
た。このセル中の隣接した二画素で、白と黒のそれぞれ
の状態で書き込みを100時間続けさせ、この隣接した
二画素の焼き付き後の駆動マージンを測定したところ、
30℃においてマージンは0.095であった。
The uniform uniform orientation was obtained over almost the entire surface. In the drive margin evaluation, 30
The driving margin at 0.1 ° C. was 0.194, which was good driving characteristics. Writing was continued for 100 hours in each of the two pixels adjacent to each other in the cell in white and black, and the drive margin after burning of the two adjacent pixels was measured.
At 30 ° C., the margin was 0.095.

【0124】[0124]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶素子
においては、水酸基を主鎖にもつポリイミドを用いるこ
とにより、カイラルスメクチック液晶組成物を均一に配
向させ、かつ焼き付きによるマージン劣化を軽減させる
ことで、駆動安定性,耐久性能に優れた表示素子を提供
することが可能になる。
As described above, in the liquid crystal device of the present invention, by using a polyimide having a hydroxyl group in the main chain, the chiral smectic liquid crystal composition can be uniformly aligned and the margin deterioration due to image sticking can be reduced. This makes it possible to provide a display element having excellent driving stability and durability.

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

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

【図2】本発明に係る液晶表示装置とグラフィックコン
トローラとの接続状態を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a connection state between a liquid crystal display device according to the present invention and a graphic controller.

【図3】本発明に係る液晶表示装置とグラフィックコン
トローラとの間の画像情報通信状態を示すタイミングチ
ャート図である。
FIG. 3 is a timing chart showing an image information communication state between the liquid crystal display device and the graphic controller according to the present invention.

【図4】図6に示す時系列駆動波形で実際の駆動を行っ
たときの表示パタ−ンを示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a display pattern when actual driving is performed with the time-series driving waveform shown in FIG.

【図5】マトリクス電極を配置した液晶パネルの平面図
である。
FIG. 5 is a plan view of a liquid crystal panel on which matrix electrodes are arranged.

【図6】本発明の液晶素子の駆動に用いられる駆動波形
の一例を示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform chart showing an example of a driving waveform used for driving the liquid crystal element of the present invention.

【図7】駆動電圧を変化させた時の透過率の変化を表わ
す線図(V−T特性図)である。
FIG. 7 is a diagram (VT characteristic diagram) showing a change in transmittance when a drive voltage is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶層 2 基板 3 透明電極 4 配向制御層 5 スペーサー 8 偏光板 9 光源 I 入射光 I 透過光 51 液晶パネル 52 走査電極群 53 情報電極群 101 カイラルスメクチック液晶表示装置 102 グラフィックコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAMDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal layer 2 Substrate 3 Transparent electrode 4 Alignment control layer 5 Spacer 8 Polarizing plate 9 Light source I 0 Incident light I Transmitted light 51 Liquid crystal panel 52 Scanning electrode group 53 Information electrode group 101 Chiral smectic liquid crystal display device 102 Graphic controller 103 Display panel 104 Scan line drive circuit 105 Information line drive circuit 106 Decoder 107 Scan signal generation circuit 108 Shift register 109 Line memory 110 Information signal generation circuit 111 Drive control circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 康志 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yasushi Shimizu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも電圧を印加するための電極と
配向制御層を備えた一対の基板間に液晶層を有する液晶
素子であって、少なくとも一方の基板に下記一般式
(I)で表される構造単位を有するポリイミドからなる
層を設けてなることを特徴とする液晶素子。 【化1】 (式中、Aは4価の脂肪族系炭化水素基または芳香族系
炭化水素基を示す。Rは炭素原子数2〜8の直鎖のアル
キレン鎖であり、該アルキレン鎖中の水素原子の少なく
とも一つは水酸基と置換されている。)
1. A liquid crystal element having a liquid crystal layer between a pair of substrates having at least an electrode for applying a voltage and an alignment control layer, wherein at least one of the substrates is represented by the following general formula (I). A liquid crystal element comprising a layer made of polyimide having a structural unit. Embedded image (In the formula, A represents a tetravalent aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. R is a straight-chain alkylene chain having 2 to 8 carbon atoms, and R represents a hydrogen atom in the alkylene chain. At least one is substituted with a hydroxyl group.)
【請求項2】 前記一般式(I)で表される構造単位を
有するポリイミドからなる層を、前記一対の基板の少な
くとも一方の配向制御層として用いる請求項1記載の液
晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a layer made of polyimide having a structural unit represented by the general formula (I) is used as at least one alignment control layer of the pair of substrates.
【請求項3】 前記一般式(I)で表される構造単位を
有するポリイミドを、前記一対の基板の少なくとも一方
の配向制御層の構成成分として用いる請求項1記載の液
晶素子。
3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a polyimide having a structural unit represented by the general formula (I) is used as a component of at least one alignment control layer of the pair of substrates.
【請求項4】 前記液晶層が、カイラルスメクチック液
晶組成物からなる請求項1記載の液晶素子。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer is composed of a chiral smectic liquid crystal composition.
【請求項5】 前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およ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請求項4記載の液晶素
子。
5. The fluorine-containing liquid crystal having a chiral smectic liquid crystal composition having a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, both terminal portions being linked by a central nucleus, and having a smectic intermediate phase or a potential smectic intermediate phase. The liquid crystal device according to claim 4, comprising a compound.
【請求項6】 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−Cxa2xa−Xで表わ
される基である請求項5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−(CH2ra−、−O−(CH
2ra−、−(CH2ra−、−O−SO2−、−SO
2−、−SO2−(CH2ra−、−O−(CH2ra−O
−(CH2rb−、−(CH2ra−N(Cpa2pa+1
−SO2−、又は−(CH2ra−N(Cpa2pa+1)−
CO−を表わす。raおよびrbは、独立に1〜20で
あり、paは0〜4である。)
6. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the terminal portion of the fluorocarbon in the fluorine-containing liquid crystal compound is a group represented by -D 1 -C xa F 2xa -X. (However, the formula xa is 1 to 20, X represents -H or -F, D 1 is, -CO-O- (CH 2) ra -, - O- (CH
2) ra -, - (CH 2) ra -, - O-SO 2 -, - SO
2 -, - SO 2 - ( CH 2) ra -, - O- (CH 2) ra -O
- (CH 2) rb -, - (CH 2) ra -N (C pa H 2pa + 1)
-SO 2- or- (CH 2 ) ra -N (C pa H 2pa + 1 )-
Represents CO-. ra and rb are independently 1 to 20, and pa is 0 to 4. )
【請求項7】 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−(Cxb2xb−O)za
−Cya2ya+1で表わされる基である請求項5記載の液
晶素子。(但し、上記式中xbはそれぞれの(Cxb
2xb−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−C
rc2rc−、−O−Crc2rc−、−Crc2rc−、−O
−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−O−SO
2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−Crc2rc
−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc−N(C
pb2pb+1)−CO−、単結合から選ばれ、rc及びr
dは独立に1〜20であり、saはそれぞれの(Csa
2sa−O)に独立に1〜10であり、taは1〜6であ
り、pbは0〜4である。)
7. A fluorocarbon terminal portion in the fluorine-containing liquid crystal compounds, -D 2 - (C xb F 2xb -O) za
-C ya F 2ya + 1 liquid crystal device according to claim 5, wherein the group represented by. (However, in the above formula, xb is the respective (C xb F
2xb -O) independently is 1 to 10, ya is 1 to 10, za is 1 to 10, D 2 are, -CO-O-C
rc H 2rc- , -OC rc H 2rc- , -C rc H 2rc- , -O
-(C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd- , -O-SO
2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc
-N (C pb H 2pb + 1 ) -SO 2 -, - C rc H 2rc -N (C
pb H 2pb + 1) -CO-, selected from a single bond, rc and r
d is independently 1 to 20, and sa is the respective (C sa H
2sa- O) is independently 1 to 10, ta is 1 to 6, and pb is 0 to 4. )
【請求項8】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記の一
般式(II)で表わされる化合物である請求項5記載の
液晶素子。 【化2】 [式中、A1、A2、A3は、それぞれ独立に、 【化3】 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−S
e−、−Se−CO−、−CO−Te−、−Te−CO
−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−
CH=N−、−N=CH−、−CH2−O−、−O−C
2−、−CO−又は−O−を表わす。夫々のX1
1、Z1はA1、A2、A3の置換基であり、独立に−
H、−Cl、−F、−Br、−I、−OH、−OC
3、−CH3、−CN、又は−NO2を表わし、夫々j
a、ma、naは独立に0〜4の整数を表わす。J
1は、−CO−O−(CH2ra−、−O−(CH2ra
−、−(CH2ra−、−O−SO2−、−SO2−、−
SO2−(CH2ra−、−O−(CH2ra−O−(C
2rb−、−(CH2ra−N(Cpa2pa+1)−SO2
−、又は−(CH2ra−N(Cpa2pa+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−Cqa2qa−O−Cqb
2qb+1、−Cqa2qa−O−Cqb2qb+1、−Cqa2qa
3、−O−Cqa2qa−R3、−CO−O−Cqa2qa
3、又は−O−CO−Cqa2qa−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−Cqb2qb+1、−CO−O−Cqb2qb+1、−
H、−Cl、−F、−CF3、−NO2、−CNを表わ
し、qa及びqbは独立に1〜20である)。R2はC
xa2xa−Xを表わす(Xは−H又は−Fを表わし、x
aは1〜20の整数である)。]
8. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the fluorine-containing liquid crystal compound is a compound represented by the following general formula (II). Embedded image Wherein A 1 , A 2 and A 3 are each independently: Represents ga, ha, and ia each independently represent an integer of 0 to 3 (provided that ga + ha + ia is at least 2). Each L 1 and L 2 is independently a single bond, —CO—O—,
-O-CO-, -COS-, -S-CO-, -CO-S
e-, -Se-CO-, -CO-Te-, -Te-CO
-, - CH 2 CH 2 - , - CH = CH -, - C≡C -, -
CH = N -, - N = CH -, - CH 2 -O -, - O-C
Represents H 2 —, —CO— or —O—. Each X 1 ,
Y 1 and Z 1 are substituents of A 1 , A 2 and A 3 , and independently
H, -Cl, -F, -Br, -I, -OH, -OC
H 3 , —CH 3 , —CN, or —NO 2 , each representing j
a, ma and na each independently represent an integer of 0 to 4; J
1, -CO-O- (CH 2) ra -, - O- (CH 2) ra
-, - (CH 2) ra -, - O-SO 2 -, - SO 2 -, -
SO 2 - (CH 2) ra -, - O- (CH 2) ra -O- (C
H 2) rb -, - ( CH 2) ra -N (C pa H 2pa + 1) -SO 2
-, or - (CH 2) ra -N ( C pa H 2pa + 1) represents the -CO-. ra and rb are independently 1 to 20, pa
Is 0-4. R 1 is -OC qa H 2qa -OC qb H
2qb + 1, -C qa H 2qa -O-C qb H 2qb + 1, -C qa H 2qa -
R 3, -O-C qa H 2qa -R 3, -CO-O-C qa H 2qa -
R 3 or —O—CO—C qa H 2qa —R 3 , which may be linear or branched (where R 3 is-
O-CO-C qb H 2qb + 1, -CO-O-C qb H 2qb + 1, -
H, -Cl, -F, -CF 3 , -NO 2, represents a -CN, qa and qb are 20 independently). R 2 is C
xa F 2xa -X (X represents -H or -F, x
a is an integer of 1 to 20). ]
【請求項9】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記の一
般式(III)で表わされる化合物である請求項5記載
の液晶素子。 【化4】 [式中、A4、A5、A6は、それぞれ独立に、 【化5】 を表わす。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。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−、−T
e−CO−、−(CH2CH2ka−(kaは1〜4)、
−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=C
H−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO−又は−
O−を表わす。夫々のX2、Y2、Z2はA4、A5、A6
置換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CF3、−OC
3、−CN、又は−NO2を表わし、夫々のjb、m
b、nbは独立に0〜4の整数を表わす。J2は、−C
O−O−Crc2rc−、−O−Crc2rc−、−Crc
2rc−、−O−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−
O−SO2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−C
rc2rc−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc
N(Cpb2pb+1)−CO−であり、rc及びrdは独
立に1〜20であり、saはそれぞれの(Csa2sa
O)に独立に1〜10であり、taは1〜6であり、p
bは0〜4である。R4は、−O−(Cqc2qc−O)wa
−Cqd2qd+1、−(Cqc2qc−O)wa−C
qd2qd+1、−Cqc2qc−R6、−O−Cqc2qc
6、−CO−O−Cqc2qc−R6、又は−O−CO−
qc2qc−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−Cqd2qd+1、−
CO−O−Cqd2qd+1、−Cl、−F、−CF3、−N
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)。R
5は、(Cxb2xb−O)za−Cya2ya+1で表わされる
(但し、上記式中xbはそれぞれの(Cxb2xb−O)
に独立に1〜10であり、yaは1〜10であり、za
は1〜10である)。]
9. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the fluorine-containing liquid crystal compound is a compound represented by the following general formula (III). Embedded image Wherein A 4 , A 5 , and A 6 are each independently: Represents gb, hb, and ib are each independently an integer of 0 to 3 (however, gb + hb + ib is at least 2)
Represents L 3 and L 4 are each independently a single bond, -CO-
O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,-
CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -T
e-CO -, - (CH 2 CH 2) ka - (ka is 1 to 4),
-CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-, -N = C
H -, - CH 2 -O - , - O-CH 2 -, - CO- or -
Represents O-. Each of X 2 , Y 2 , and Z 2 is a substituent of A 4 , A 5 , and A 6 and independently represents —H, —Cl, —F, —Br, —
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CF 3, -OC
F 3 , —CN, or —NO 2 , and each jb, m
b and nb each independently represent an integer of 0 to 4; J 2 is, -C
O-O-C rc H 2rc -, - O-C rc H 2rc -, - C rc H
2rc -, - O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd -, -
O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C
rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1 ) -SO 2- , -C rc H 2rc-
N (C pb H 2pb + 1 ) —CO—, rc and rd are independently 1 to 20, and sa is the respective (C sa H 2sa −).
O) independently from 1 to 10, ta from 1 to 6, p
b is 0-4. R 4 is, -O- (C qc H 2qc -O ) wa
-C qd H 2qd + 1, - (C qc H 2qc -O) wa -C
qd H 2qd + 1 , -C qc H 2qc -R 6 , -OC qc H 2qc-
R 6 , -CO- OC qc H 2qc -R 6 , or -O-CO-
C qc H 2qc -R 6 represents a linear, it may be either branched (wherein, R 6 is -O-CO-C qd H 2qd + 1, -
CO-O-C qd H 2qd + 1, -Cl, -F, -CF 3, -N
Represents O 2 , —CN, or —H, qc and qd are each independently an integer of 1 to 20, and wa is an integer of 1 to 10). R
5, (C xb F 2xb -O) represented by za -C ya F 2ya + 1 (where the above formula xb is each (C xb F 2xb -O)
Is independently 1 to 10, ya is 1 to 10, za
Is 1 to 10.) ]
【請求項10】 請求項1乃至9のいずれかの項に記載
の液晶素子を用いた表示装置。
10. A display device using the liquid crystal element according to claim 1.
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