JPH1152383A - 液晶素子および液晶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動マージンが大きく、経時的な焼き付きに
強い液晶素子を提供する。 【解決手段】 一対の基板間に液晶組成物を挟持した液
晶素子であって、該一対の基板の少なくとも一方は配向
制御膜を有し、該配向制御膜の少なくとも一方は陽イオ
ン性界面活性剤を含んでいる液晶素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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及び
それらを使用した表示装置をはじめとする液晶装置に関
する。

【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 Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ”第１８巻、第４号（１９７１年２月１５日発行）
第１２７頁から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。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。

【０００３】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。

【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という問題もある。

【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、双安定性を示す液晶を用いた素子がク
ラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗ
ａ１１）により提案されている（特開昭５６−１０７２
１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書）。こ
の双安定性を示す液晶としては、一般にカイラルスメク
チックＣ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が得られる上にメモリー
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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記液晶素子において
は、全部または一部の画素で駆動する電圧が低下した
り、低下しないまでも全部または局所的にスイッチング
が異常な挙動を示すことが起こる。また、素子作成当初
はそのような異常がなくても経時的にスイッチングの劣
化や閾値電圧の変化が起きたりする。これらの現象は液
晶素子の表示品位、品質を著しく阻害し、その生産性に
多大な影響を与えている。

【０００７】特に強誘電性液晶を用いた表示素子におい
ては、選択信号を与えるＮ本のＣＯＭ電極と、書き込み
信号を与えるＭ本のＳＥＧ電極とが互いに直交してなる
単純マトリックス方式からなることでコスト的に優位な
素子となる。一般に強誘電性液晶はＴＮ液晶等に比較し
て２〜３桁スイッチングスピードは速いが、前記単純マ
トリックス方式の場合は、ＣＯＭ電極の本数分スピード
が落ちるため、更なるスイッチングスピードの改善が求
められている。その改善の有力な方法としては、自発分
極（Ｐｓ［ｎＣ／ｃｍ² ］）を大きくすることがある。
その理由はスイッチングモデルから、そのスピードが
Ｐｓ・Ｅ／η（Ｐｓ：自発分極、Ｅ：電界、η：粘性係
数）に比例するからである。

【０００８】しかしながら、この自発分極（Ｐｓ［ｎＣ
／ｃｍ² ］）を大きくする方法は、実際に液晶表示素子
として駆動させる時に、いろいろな問題を派生させる。
ひとつには「反電界」の問題がある。大きい自発分極に
よって、絶縁膜、配向制御膜に電荷が蓄積され、書き込
み用の外部電界が取り除かれたときに、その蓄積電荷の
作る内部「反電界」によって強誘電性液晶が反転してし
まい、メモリー効果が低下する。この現象は自発分極の
大きいものほど顕著であり、応答速度向上への要求と矛
盾する。そしてこの内部「反電界」の存在にとって実際
の表示素子では反転ドメインの生成や、情報信号による
液晶分子の揺らぎにより、著しく表示品位が低下するた
め、駆動条件の範囲（駆動マージン）が狭くなる、とい
う問題があった。上記の現象の解決方法として、従来は
液晶内に不純物を添加して内部電界を打ち消す方法や、
導電率の高い配向制御膜を用いて外部回路を通して「内
部電界」を打ち消す方法（“Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐ．Ｐｈ
ｙｓ．”，２８（１９８９）Ｌｌｌ６、Ｎａｋａｙａ
ｅｔ ａｌ）等が提案されている。

【０００９】また、液晶の大きな分極はイオン性または
極性不純物を誘包しやすく、大きな分極を有する液晶
は、素子を構成する諸材料、諸作成条件によってイオン
性あるいは極性不純物が混入しやすいという特性を持っ
ている。このようなイオン性あるいは極性不純物のなか
には、制御して用いる場合を除き、スイッチングの異常
あるいは劣化といった駆動特性へ悪影響を与えるものが
多く、分極の大きな液晶を用いる場合の大きな問題とな
っている。このことは素子作成当初のみならず、緩和時
間の長い経時的な駆動劣化の面でも存在する問題であ
る。

【００１０】本発明は、この様な従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、液晶層中に存在し、
駆動劣化を誘発するイオン性あるいは極性不純物を不動
化、不活性化し、駆動マージンが大きく、経時的な焼き
付きに強い液晶素子、並びに該液晶素子を用いた液晶装
置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一対の
基板間に液晶組成物を挟持した液晶素子であって、該一
対の基板の少なくとも一方は配向制御膜を有し、該配向
制御膜の少なくとも一方は陽イオン性界面活性剤を含ん
でいることを特徴とする液晶素子である。

【００１２】また、本発明は、上記の液晶素子と該液晶
素子を駆動する手段とを少なくとも有する液晶装置であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明者らは、鋭意検討を重ねた
結果、一対の基板間に液晶組成物を挟持した液晶素子で
あって、該一対の基板の少なくとも一方は配向制御膜を
有し、該配向制御膜の少なくとも一方は陽イオン性界面
活性剤を含んでいる液晶素子によって上記課題を解決し
た。

【００１４】具体的には、本発明の第一は、相対向する
一対の基板間に液晶組成物を狭持してなる液晶素子にお
いて、該基板の一方又は双方に配向制御膜を設け、該配
向制御膜の少なくとも一方の配向制御膜が陽イオン性界
面活性剤を一成分として含んでいることを特徴とする液
晶素子である。

【００１５】本発明の第二は、配向制御膜中に陽イオン
性界面活性剤を含む液晶素子において、該液晶セルを高
湿度雰囲気中で過熱処理した後、液晶組成物を注入する
ことを特徴とする液晶素子である。本発明の第三は、上
記の液晶素子と、該液晶素子を駆動するための手段とを
具備した表示装置である。

【００１６】以下、本発明の液晶素子の構造の一例を図
面を用いて説明する。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、液晶としてカイラルスメクチック液晶を用い
る場合、通常、双安定性を実現させるため、層厚５μｍ
以下が好ましい。２ａ，２ｂは基板であり、ガラス、プ
ラスチック等が用いられる。３ａ，３ｂがＩＴＯ等の透
明電極である。４ａ，４ｂが配向制御膜であり、少なく
とも一方の基板上に一軸配向処理を施した一軸配向制御
膜が必要である。一軸配向制御膜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、ＳｉＯ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。これらの材料、形成方法については、一方の
基板側については摺擦等の一軸配向性を付与しないで用
いることもできる。

【００１７】特に、本発明の液晶素子は、一対の基板間
に少なくとも２つの安定状態を示すカイラルスメクティ
ック液晶組成物を挟持した液晶素子であって、前記一対
の基板のうち一方の基板には一軸配向処理が施された配
向制御膜が設けられており、他方の基板には一軸配向処
理が施されていない配向制御膜が設けられており、前記
一軸配向処理が施された配向制御膜がポリイミドからな
り、前記一軸配向処理が施されていない配向制御膜がシ
ランカップリング剤又はポリシロキサンからなる液晶素
子が好ましい。

【００１８】また、自発分極Ｐｓのスイッチングに伴っ
て発生する反電界の大きさを抑制し、良好なスイッチン
グ性能を有する観点で、配向制御膜の膜厚は２００Å以
下が好ましい。１００Å以下であるとき、さらに好まし
い場合がある。

【００１９】また、上記配向制御膜とは別に一対の基板
のショート防止層としての絶縁層やほかの有機物層、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。
８ａ、８ｂが偏光板、５がシール材、９が光源である。

【００２０】本発明では、使用する液晶材料に応じて、
配向制御膜構成が非対称の素子、即ち、夫々の基板、つ
まり上下で異なる配向処理の施された素子がよく用いら
れる。特にコレステリック相を持たない材料を選択する
場合、良好な均一配向を実現し易いという点で非対称な
配向制御膜構成、例えば一方の基板においてのみ一軸配
向処理のなされた配向制御膜を有する非対称構成を用い
る。また、自発分極の大きな液晶材料を用いるときも、
反電場に起因するスイッチング不良を軽減するため、片
側配向制御膜としてセル厚方向に導電性を有する非一軸
性の配向制御膜がよく用いられる。セル厚方向に導電性
を有する配向制御膜としては、例えばバインダー母材中
に金属酸化物微粒子等を分散した膜を用いる。

【００２１】本発明の液晶素子では、陽イオン性界面活
性剤が含有された配向制御膜を用いることを特徴として
いる。陽イオン性界面活性剤の考えられる作用は、第１
に液晶層中に存在し、駆動劣化を誘発するイオン性ある
いは極性不純物を不動化、不活性化することである。そ
のメカニズムは、駆動劣化を誘発するイオン性あるいは
極性不純物を、物理吸着する、イオン交換等により
化学吸着する、ことにより、不活性化、不動化すると考
えられる。従って例えば有機陰イオン系不純物により駆
動劣化が起こっているとすれば、陽イオン系の陽イオン
性界面活性剤を用い不活性化することができる。

【００２２】第２には陽イオン性界面活性剤の含まれた
配向制御膜の界面の導電率を上昇させ、駆動劣化の原因
であるところの非局在する電場または電荷をリーク、拡
散することである。

【００２３】上記の液晶層中の有機陰イオン性不純物の
発生源としては以下の事が考える。液晶材料中には、化
合物の合成過程などに起因する微量の有機陰イオン性の
不純物が含まれていることが考えられる。また、液晶素
子の作成過程での微量な有機化学溶媒が液晶材料中に溶
け出し、これらが液晶素子の駆動中に電界により酸化さ
れ生成すること等が考えられる。

【００２４】また、誘電率を負に大きくし、情報信号に
よるゆらぎを抑制する場合、シアノ基やフッソ基が置換
された液晶性化合物を用いた液晶組成物が効果的であ
る。このような液晶組成物を用いる場合、有機陰イオン
が混入しやすく陽イオン性界面活性剤は効果的である。

【００２５】本発明で用いる陽イオン性界面活性剤は、
液晶素子の種類、構造、材料により、１）駆動劣化を誘
発するイオン性あるいは極性不純物が異なること、２）
配向制御膜への低抵抗化の要請度が異なること、等のた
めに、基本的にはそれぞれの液晶素子に適合した陽イオ
ン性界面活性剤を用いることが好ましい。

【００２６】陽イオン性界面活性剤の配向制御膜への導
入の方法は、配向制御膜中にブレンドしても良い。ま
た、上下で配向処理の異なる配向制御膜を持つ場合に
は、両方あるいはいずれか一方の側へ導入することも可
能である。陽イオン性界面活性剤のを含有する側の配向
制御膜の材料としては、バインド性、非ブリード性の観
点で吸着活性の高い材料が好ましい。特にポリイミドは
高い一軸配向制御能をも有している点で特に好ましく導
入され得る。

【００２７】また、本発明においては、陽イオン性界面
活性剤の作用、効果を増大させ得る観点で、配向制御膜
中に陽イオン性界面活性剤を含む液晶素子において、該
配向制御膜に水分子を吸着させることが時に有効であ
る。

【００２８】水分子を吸着させる方法としては、液晶材
料を空セルに注入する前に、空セル内部の配向制御膜に
水分子を付着させる。具体的には、空セルを加熱及び減
圧処理する等して脱ガスした後に、水分子を含む気体を
空セル内に導入することが望ましい。

【００２９】本発明では、陽イオン性界面活性剤とし
て、以下の例があるが本発明はこれに限定されるもので
はない。本発明におけるカイラルスメクティック液晶組
成物中に用いられる陽イオン性界面活性剤としては、特
に制限はなく通常の陽イオン性の界面活性剤を用いるこ
とができるが、例えば「油脂化学便覧」改訂第二版、６
５３〜７３０頁（日本油化学協会編、昭和４６年１１月
３０日丸善株式会社発行）に記載されているものが挙げ
られる。以下に陽イオン性界面活性剤の具体例を示す。

【００３０】１．アミン塩陽イオン性界面活性剤 オクタデシルアミン酢酸塩、テトラデシルアミン酢酸
塩、牛脂アルキルプロピレンジアミン酢酸塩 ２．メチル型陽イオン性界面活性剤 オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、アル
キル（牛脂）トリメチルアンモニウムクロライド、ドデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキル（ヤ
シ）トリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシル
トリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチ
ルアンモニウムクロライド、アルキル（牛脂）イミダゾ
リン４級塩、ジアルキル（硬化牛脂）ジメチルアンモニ
ウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロラ
イド、

【００３１】３．ベンジル型陽イオン性界面活性剤 アルキル（ヤシ）ジメチルベンジルアンモニウムクロラ
イド、オタクデシルジメチルベンジルアンモニウムクロ
ライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムク
ロライド、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライ
ド、 ４．その他の陽イオン性界面活性剤 １−ヒドロキシエチル−２−アルキル（牛脂）イミダゾ
リン４級塩、アルキル（ヤシ）イソキノリニウムブロマ
イド、高分子アミン（ＲＮＨＣ_３ Ｈ_６ ＮＨ_２ ：Ｒ
はアルキル基等を示す。）、

【００３２】次に、本発明における配向制御膜に含有さ
れる陽イオン性界面活性剤の含有量は、通常０．０００
ｌｗｔ％〜１０ｗｔ％、好ましくは０．０００１ｗｔ％
〜８ｗｔ％未満、さらに好ましくは０．０００１ｗｔ％
〜５ｗｔ％である。

【００３３】図８は液晶素子のイオンの流動量の測定方
法を示す概略説明図である。液晶素子における電界に対
して流動するイオンの電荷量Ｑｔは、たとえば、図８に
示す回路に三角波電圧Ｖ_exを印加し、液晶素子１１に直
列接続された抵抗Ｒの両端の電圧をモニターすることに
よって液晶中に流れる電流量を正負それぞれの電界に応
じて測定し、観測される電流ピークのうち自発分極Ｐｓ
の反転に伴う電流ピーク以外の部分である。このとき流
動するイオンの電荷量の非対称の意味するところは、ピ
ーク形状の非対称、ピーク強度の非対称である。通常の
測定ではピークの積分値を比較する。また、通常測定に
使用される電界強度は、０．ｌＶ／μｍから５０Ｖ／μ
ｍ、周波数は０．０００ｌＨｚから１０００Ｈｚの範囲
である。

【００３４】次に、本発明において用いられる、カイラ
ルスメクチック相を呈するカイラルスメクチック液晶組
成物について説明する。前記カイラルスメクチック相を
呈する液晶組成物は、コレステリック相を呈さない液晶
組成物、および強誘電性を示す液晶組成物が好ましい。
とりわけ、ラビング処理を少なくとも一方の基板の表面
に施すことで、得られた液晶素子の層傾斜角８°以下と
し、スメクチック相が屈折しないいわゆるブックシェル
フ配向をもつ液晶素子に特に有効である。

【００３５】本発明において用いられるカイラルスメク
ティック液晶組成物には、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ティックＣ
相に移る温度近傍で層間隔が減少し始める第１の変移点
における層間隔（ｄ_Ａ）と、該第１の変移点からの温度
降下に伴って上記層間隔が減少し再び増加に転ずる第２
の変移点における層間隔の極小値（ｄ_ｍｉｎ）との関係
が

【００３６】

【数１】０．９９０≦ｄ_ｍｉｎ ／ｄ_Ａ を満たす液晶組成物が用いられ、該カイラルスメクティ
ック液晶組成物を用いることにより、ブックシェルフ或
いはそれに近い層傾き角の小さな構造を発現することが
できる。このカイラルスメクティック液晶組成物の具体
例としては、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）等に記載されているものが挙げられる。

【００３７】また、本発明において用いられるカイラル
スメクティ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ティ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。

【００３８】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−Ｃ_xaＦ_2xa−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−（ＣＨ₂）_ra−、
−Ｏ−（ＣＨ₂）_ra−Ｏ−（ＣＨ₂）_rb−、−（ＣＨ₂）
_ra−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1）−ＳＯ₂−、又は−（ＣＨ₂）_ra
−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+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−（Ｃ_xbＦ_2xb−Ｏ）_za−Ｃ_yaＦ
_2ya+1で表わされる基、（但し、上記式中ｘｂはそれぞ
れの（Ｃ_xbＦ_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_rcＨ_2rc−、−Ｏ−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ_rcＨ
_2rc−、−Ｏ−（Ｃ_saＨ_2sa−Ｏ）_ta−Ｃ_rdＨ_2rd−、−
Ｏ−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ
_rcＨ_2rc−Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+1）−ＳＯ₂−、−Ｃ_rcＨ_2rc−
Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+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
（Ｃ_saＨ_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。）であるような化合
物を用いることができる。

【００３９】特に好ましくは、下記の一般式（Ｉ）、或
いは（ＩＩ）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。

【００４０】

【化５】 式中、Ａ¹、Ａ²、Ａ³は、それぞれ独立に、

【００４１】

【化６】 を表わす。

【００４２】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。

【００４３】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、夫々のｊａ、ｍａ、ｎａは独立に０〜４の
整数を表わす。Ｊ¹は、−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ₂）_ra−、−
Ｏ−（ＣＨ₂）_ra−、−（ＣＨ₂）_ra−、−Ｏ−ＳＯ
₂−、−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−（ＣＨ₂）_ra−、−Ｏ−（Ｃ
Ｈ₂）_ra−Ｏ−（ＣＨ₂）_rb−、−（ＣＨ₂）_ra−Ｎ（Ｃ
_paＨ_2pa+1）−ＳＯ₂−、又は−（ＣＨ₂）_ra−Ｎ（Ｃ_pa
Ｈ_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。

【００４４】Ｒ¹は、−Ｏ−Ｃ_qaＨ_2qa−Ｏ−Ｃ_qbＨ
_2qb+1、−Ｃ_qaＨ_2qa−Ｏ−Ｃ_qbＨ_2qb+1、−Ｃ_qaＨ_2qa−
Ｒ³、−Ｏ−Ｃ_qaＨ_2qa−Ｒ³、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_qaＨ_2qa−
Ｒ³、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qaＨ_2qa−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−Ｃ_qbＨ_2qb+1、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_qbＨ_2qb+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
_xaＦ_2xa−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）。

【００４５】

【化７】 式中、Ａ⁴、Ａ⁵、Ａ⁶は、それぞれ独立に、

【００４６】

【化８】 を表わす。

【００４７】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−、−（ＣＨ₂ＣＨ₂）_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。

【００４８】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
Ｆ₃、−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。

【００４９】Ｊ²は、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｏ−
Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｏ−（Ｃ_saＨ_2sa−
Ｏ）_ta−Ｃ_rdＨ_2rd−、−Ｏ−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−、−
ＳＯ₂−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ_rcＨ_2rc−Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+1）
−ＳＯ₂−、−Ｃ_rcＨ_2rc−Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+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（Ｃ_saＨ_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。

【００５０】Ｒ⁴は、−Ｏ−（Ｃ_qcＨ_2qc−Ｏ）_wa−Ｃ_qd
Ｈ_2qd+1、−（Ｃ_qcＨ_2qc−Ｏ）_wa−Ｃ_qdＨ_2qd+1、−Ｃ
_qcＨ_2qc−Ｒ⁶、−Ｏ−Ｃ_qcＨ_2qc−Ｒ⁶、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ
_qcＨ_2qc−Ｒ⁶、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qcＨ_2qc−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−Ｃ_qdＨ_2qd+1、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_qdＨ
_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（Ｃ_xbＦ_2xb
−Ｏ）_za−Ｃ_yaＦ_2ya+1で表わされる（但し、上記式中
ｘｂはそれぞれの（Ｃ_xbＦ_2xb−Ｏ）に独立に１〜１０
であり、ｙａは１〜１０であり、ｚａは１〜１０であ
る）。

【００５１】上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、
特開平２−１４２７５３号公報、米国特許第５，０８
２，５８７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。

【００５２】

【化９】

【００５３】

【化１０】

【００５４】

【化１１】

【００５５】

【化１２】

【００５６】

【化１３】

【００５７】

【化１４】

【００５８】

【化１５】

【００５９】

【化１６】

【００６０】

【化１７】

【００６１】

【化１８】

【００６２】

【化１９】

【００６３】

【化２０】

【００６４】上記一般式（ＩＩ）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。

【００６５】

【化２１】

【００６６】

【化２２】

【００６７】

【化２３】

【００６８】

【化２４】

【００６９】

【化２５】

【００７０】本発明においては、特にカイラルスメクテ
ィック液晶組成物はフルオロカーボン未端部分中に少な
くとも一つの連鎖中エーテル酸素を含むフッ素含有液晶
化合物を５０重量％以上含有する液晶組成物が好まし
い。

【００７１】さらに、その他の構成成分としての光学活
性の液晶性化合物の具体例として、以下の構造のものが
挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００７２】○ 下記の一般式（ＩＩＩ）で表される化
合物。

【００７３】

【化２６】

【００７４】

【表１】

【００７５】

【表２】

【００７６】

【表３】

【００７７】

【表４】

【００７８】

【表５】

【００７９】上述した一般式（ＩＩＩ）の化合物の具体
例において用いた略号は以下の通りである。

【００８０】

【化２７】

【００８１】

【化２８】

【００８２】○ 下記の一般式（ＩＶ）で表される化合
物。

【００８３】

【化２９】

【００８４】

【表６】

【００８５】

【表７】

【００８６】

【表８】

【００８７】

【表９】

【００８８】

【表１０】

【００８９】上述した一般式（ＩＶ）の化合物の具体例
において用いた略号は以下の通りである。

【００９０】

【化３０】

【００９１】

【化３１】

【００９２】

【化３２】

【００９３】

【化３３】

【００９４】

【化３４】

【００９５】

【化３５】

【００９６】ｎ＝６，２Ｒ，５Ｒ ｎ＝６，２Ｓ，５Ｒ ｎ＝４，２Ｒ，５Ｒ ｎ＝４，２Ｓ，５Ｒ ｎ＝３，２Ｒ，５Ｒ ｎ＝２，２Ｒ，５Ｒ ｎ＝２，２Ｓ，５Ｒ ｎ＝１，２Ｒ，５Ｒ ｎ＝１，２Ｓ，５Ｒ

【００９７】

【化３６】

【００９８】ｎ＝１ ｎ＝２ ｎ＝３ ｎ＝４ ｎ＝６ ｎ＝１０

【００９９】

【化３７】

【０１００】ｎ＝８ ｎ＝１０

【０１０１】

【化３８】

【０１０２】

【化３９】

【０１０３】

【化４０】

【０１０４】

【化４１】

【０１０５】

【化４２】

【０１０６】

【化４３】

【０１０７】また、前記カイラルスメクチック相を呈す
る液晶組成物の自発分極が２０ｎＣ／ｃｍ^２ 以上であ
ることが好ましい。

【０１０８】このよう 本発明の液晶素子は、信号電源
（図示せず）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、基板上の透明電極を上下にクロスにマトリッ
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ー、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。

【０１０９】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ものである。

【０１１０】図中の符号はそれぞれ以下の通りである。 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 ＶＲＡＭ

【０１１１】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。

【０１１２】本発明における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、信頼性を発揮し、高精細、
高速、大面積の表示画像を得ることができる。

【０１１３】本発明の液晶素子の一例であるカイラルス
メクティック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５９−１９３４２
７号公報、特開昭６０−１５６０４６号公報、特開昭６
０−１５６０４７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。

【０１１４】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。

【０１１５】図６（Ａ）中のＳ_Ｓは選択された走査線に
印加する選択走査波形を、Ｓ_Ｎは選択されていない非選
択走査波形を、Ｉ_Ｓは選択されたデータ線に印加する選
択情報波形（黒）を、Ｉ_Ｎ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−Ｓ_Ｓ）と（Ｉ_Ｎ−Ｓ_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−Ｓ_Ｓ）
が印加された画素は黒の表示状態をとり、電圧（Ｉ_Ｎ−
Ｓ_Ｓ）が印加された画素は白の表示状態となる。

【０１１６】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
ｔ_２の時間に相当し、１ラインクリアｔ_１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_Ｓ、Ｖ_Ｒ、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。

【０１１７】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_Ｓ＋Ｖ_Ｉ）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_Ｉ／（Ｖ_Ｉ＋Ｖ
_Ｓ）＝１／３に固定されている。図７の正側は図６で示
した（Ｉ_Ｎ−Ｓ_Ｓ）、負側は（Ｉ_Ｓ−Ｓ_Ｓ）で示した波
形が印加された際の（Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｉ）と最終的な透過率の
関係を示す。

【０１１８】ここで、Ｖ_１、Ｖ_３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_２＜Ｖ_１＜
Ｖ_３の時に、（Ｖ_３−Ｖ_１）／（Ｖ_３＋Ｖ_１）を電圧可
変マージン（ΔＶ）と呼び、マトリックス駆動可能な電
圧幅の重要なパラメーターとなる。

【０１１９】Ｖ_３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
_Ｎ−Ｓ_Ｓ）の波形におけるＶ_Ｂ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_３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大きくす
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。

【０１２０】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。

【０１２１】また同様に、駆動電圧を固定し、電圧印加
時間Δｔを変化させていくときには、電圧印加時間閾値
をΔｔ_１とし、電圧印加時間クロストーク値をΔｔ₂と
して、（Δｔ_２−Δｔ_１）／（Δｔ_２＋Δｔ_１）を電圧
印加時間マージンとする。

【０１２２】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。

【０１２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本実施例で用いた液晶組成物を以下に示す。

【０１２４】

【化４４】

【０１２５】

【化４５】

【０１２６】本液晶組成物Ｎの物性パラメーターを以下
に示す。

【０１２７】

【数２】

【０１２８】実施例１ ［セルの作製］実施例に使用する空セルを以下の如く作
製した。 （セルＡの作成）透明電極として約７０ｎｍ厚のＩＴＯ
膜を形成した１．ｌｍｍ厚のガラス基板のうち一方に、
以下の手法により配向制御膜を形成した。Ｎ−メチルピ
ロリドン（ＮＭＰ）とｎ−ブチルセロソルブ（ｎＢＣ）
の４：１溶媒中に、下記繰り返し単位を有するポリイミ
ド前駆体が０．５ｗｔ％となるよう溶解させた。更に、
陽イオン系界面活性剤である日本油脂（株）製、陽イオ
ン界面活性剤：カチオンＡＢ（［Ｃ₁₈Ｈ₃₇Ｎ⁺ （ＣＨ
₃ ）₃ ］Ｃｌ^- ）をポリイミドに対する最終固形分濃度
が５ｗｔ％となる様に、この溶液中に０．５ｗｔ％溶解
させた。この溶液を回転数１５００ｒｐｍ、３０秒の条
件にて、スピンコート法により塗布した。その後、８０
℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃で１時間加熱
焼成を施し配向制御膜を形成した。なお、このときの膜
厚は５０Åであった。

【０１２９】

【化４６】

【０１３０】第２の基板については、ラダー型のポリシ
ロキサンの母材中にＳｎＯｘの酸化物超微粒子（平均粒
径１００Å）を分散した固形分濃度１０ｗｔ％のエタノ
ール溶液をスピンコート法により膜厚２０００Åで塗布
した。その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った後、２
００℃、１時間加熱乾燥を施した。

【０１３１】続いて配向処理を施した第１のガラス基板
上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍのシリカビ
ーズを散布し、他方の第２の基板を貼り合わせてセルを
作製した。

【０１３２】（セルＢの作成）透明電極として約７０ｎ
ｍ厚のＩＴＯ膜を形成した１．ｌｍｍ厚のガラス基板の
うち一方に、以下の手法により配向制御膜を形成した。
Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）とｎ−ブチルセロソル
ブ（ｎＢＣ）の４：１溶媒中に、下記繰り返し単位を有
するポリイミド前駆体が０．５ｗｔ％となるよう溶解さ
せた。この溶液を回転数１５００ｒｐｍ、３０秒の条件
にて、スピンコート法により塗布した。その後、８０
℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃で１時間加熱
焼成を施し配向制御膜を形成した。なお、このときの膜
厚は、５０Åであった。このように形成した配向制御膜
に対して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。

【０１３３】

【化４７】

【０１３４】第２の基板については、ラダー型のポリシ
ロキサンの母材中にＳｎＯｘの酸化物超微粒子（粒径１
００Å）を分散した固形分濃度１０ｗｔ％のエタノール
溶液の中に、陽イオン系界面活性剤である日本油脂
（株）製、陽イオン界面活性剤：カチオンＡＢ（［Ｃ₁₈
Ｈ₃₇Ｎ⁺ （ＣＨ₃ ）₃ ］Ｃｌ^- ）を最終固形分濃度が５
ｗｔ％となるようこの溶液中に０．５ｗｔ％溶解させ、
スピンコート法により膜厚２０００Åで塗布した。その
後、８０℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃１時
間加熱乾燥を施した。

【０１３５】続いて配向処理を施した第１のガラス基板
上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍのシリカビ
ーズを散布し、他方の第２の基板を貼り合わせてセルを
作製した。上記に示したプロセスで作製した各セル中に
液晶組成物Ｎを注入して、液晶素子を作製した。この
時、液晶組成物Ｎの注入法として、湿度約８０％の高湿
雰囲気中での注入法にて等方相温度にて毛管注入を行っ
た。

【０１３６】比較例１ （セルＣの作成）透明電極として約７０ｎｍ厚のＩＴＯ
膜を形成した１．ｌｍｍ厚のガラス基板のうち一方に、
以下の手法により配向制御膜を形成した。Ｎ−メチルピ
ロリドン（ＮＭＰ）とｎ−ブチルセロソルブ（ｎＢＣ）
の４：１溶媒中に、下記繰り返し単位を有するポリイミ
ド前駆体が０．５ｗｔ％となるよう溶解させた。この溶
液を回転数１５００ｒｐｍ、３０秒の条件にて、スピン
コート法により塗布した。その後、８０℃、５分間の前
乾燥を行った後、２００℃で１時間加熱焼成を施し配向
制御膜を形成した。なお、このときの膜厚は、５０Åで
あった。このように形成した配向制御膜に対して一軸配
向処理としてナイロン布によるラビング処理を施した。

【０１３７】

【化４８】

【０１３８】第２の基板については、ラダー型のポリシ
ロキサンの母材中にＳｎＯｘの酸化物超微粒子（粒径１
００Å）を分散した固形分濃度１０ｗｔ％のエタノール
溶液をスピンコート法により膜厚２０００Åで塗布し
た。その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った後、２０
０℃１時間加熱乾燥を施した。続いて配向処理を施した
第１のガラス基板上にスペーサーとして、平均粒径２．
０μｍのシリカビーズを散布し、他方の第２の基板を貼
り合わせてセルを作製した。

【０１３９】上記に示したプロセスで作製したセル中に
液晶組成物Ｎを注入して、液晶素子を作製した。この
時、液晶組成物Ｎの注入法として、湿度約８０％の高湿
雰囲気中での注入法にて等方相温度にて毛管注入を行っ
た。

【０１４０】これら得られた素子に対して、イオン量
（Ｑｔ）、およびＭ２マージン（Ｍ２）の測定を行っ
た。 イオン量（Ｑｔ）の測定 イオン量の測定は、図８に示す回路に三角波電圧を印加
し、液晶素子に直列接続された抵抗の両端の電圧をモニ
ターすることによって液晶中に流れる電流量を測定し、
観測される電流ピークのうち自発分極の反転に伴う電流
ピーク（Ｐｓ）以外の部分を積分してイオン量（Ｑｔ）
を計算した。測定温度は３０℃とし、±２０Ｖ、５Ｈｚ
の三角波を用いた。Ｑｔ測定の結果を表１１に示す。

【０１４１】

【表１１】

【０１４２】この表１１の結果の通り、界面活性剤を配
向制御膜中に含むセルはＱｔ量が少ないことがわかる。
また、液晶の注入条件によってもＱｔ量は変化してお
り、高湿雰囲気中での注入の方がＱｔ量がやや少なくな
っていることがわかる。

【０１４３】Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定 Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定は、図６に示す単純マトリ
クス波形を用いて測定を行った。測定温度は３０℃、駆
動電圧を２０Ｖとし、パルス幅を変化させて駆動Ｍ２マ
ージンを測定した。Ｍ２の測定の結果を表１２に示す。

【０１４４】

【表１２】

【０１４５】（注）上記のＭ２マージン（Ｍ２）の測定
は、８０％の高湿度雰囲気中の値を示す。比較例１のセ
ルＣでは、ツイスト配向のため完全なユニホーム配向を
得られなかった。

【０１４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動マージンが大きく、経時的な焼き付きに強い、特に
カイラルスメクチック液晶を用いた液晶素子、並びに該
液晶素子を用いた液晶装置を提供することができる。

【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素子の一例
を示す概略図である。

【図２】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３】表示装置とグラフィックコントローラとの間の
画像情報通信タイミングチャートを示す図である。

【図４】図６に示す時系列駆動波形で実際の駆動を行っ
たときの表示パターンの模式図である。

【図５】マトリクス電極を配置した強誘電性液晶パネル
の一例の平面図である。

【図６】本発明で用いた駆動法の波形図の一例である。

【図７】本発明にかかる、駆動電圧を変化させたときの
透過率の変化を示すグラフ（Ｖ−Ｔ特性図）である。

【図８】液晶素子のイオンの流動量の測定方法を示す概
略説明図である。

【符号の説明】

１ カイラルスメクチック液晶組成物を用いた液晶層 ２ａ、２ｂ 基板 ３ａ、３ｂ 透明電極 ４ａ、４ｂ 配向制御膜 ８ａ、８ｂ 偏光板 ５ シール材 ９ 光源 Ｉ_０ 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 ＶＲＡＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｆ 1/141 Ｇ０２Ｆ 1/137 ５１０ (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 森 省誠 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 山田 修嗣 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 寺田 匡宏 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 (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に液晶組成物を挟持した液
   晶素子であって、該一対の基板の少なくとも一方は配向
   制御膜を有し、該配向制御膜の少なくとも一方は陽イオ
   ン性界面活性剤を含んでいることを特徴とする液晶素
   子。
2. 【請求項２】 前記陽イオン性界面活性剤の含有量が
   ０．０００ｌｗｔ％〜１０ｗｔ％であることを特徴とす
   る請求項１記載の液晶素子。
3. 【請求項３】 前記陽イオン性界面活性剤を含んでなる
   配向制御膜がポリイミドである請求項１または２に記載
   の液晶素子。
4. 【請求項４】 前記一対の基板上に配向制御膜が設けら
   れ、該配向制御膜が互に異なる配向処理が施されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載
   の液晶素子。
5. 【請求項５】 前記陽イオン性界面活性剤を含む配向制
   御膜に水分子を吸着させてなることを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれかの項に記載の液晶素子。
6. 【請求項６】 前記液晶組成物が、カイラルスメクチッ
   ク相を呈する液晶組成物である請求項１乃至５のいずれ
   かに記載の液晶素子。
7. 【請求項７】 前記液晶組成物が、コレステリック相を
   呈さない液晶組成物である請求項６記載の液晶素子。
8. 【請求項８】 前記液晶組成物が、強誘電性を示す液晶
   組成物である請求項１乃至７のいずれかの項に記載の液
   晶素子。
9. 【請求項９】 前記カイラルスメクチック相を呈する液
   晶組成物の自発分極が２０ｎＣ／ｃｍ² 以上であること
   を特徴とする請求項６記載の液晶素子。
10. 【請求項１０】 前記液晶組成物が、フルオロカーボン
    末端部分及び炭化水素未端部分を有し、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１乃至８のいずれかの項に記載の液晶素
    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−Ｃ_xaＦ_2xa−Ｘで表
    わされる基である請求項１０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−、−ＳＯ₂
    −、−ＳＯ₂−（ＣＨ₂）_ra−、−Ｏ−（ＣＨ₂）_ra−Ｏ
    −（ＣＨ₂）_rb−、−（ＣＨ₂）_ra−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1）
    −ＳＯ₂−、又は−（ＣＨ₂）_ra−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+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。）
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−（Ｃ_xbＦ_2xb−Ｏ）
    _za−Ｃ_yaＦ_2ya+1で表わされる基である請求項１０記載
    の液晶素子。（但し、上記式中ｘｂはそれぞれの（Ｃ_xb
    Ｆ_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_rcＨ_2rc−、−Ｏ−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ_rcＨ_2rc−、−
    Ｏ−（Ｃ_saＨ_2sa−Ｏ）_ta−Ｃ_rdＨ_2rd−、−Ｏ−ＳＯ₂
    −、−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ_rcＨ_2rc−
    Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+1）−ＳＯ₂−、−Ｃ_rcＨ_2rc−Ｎ（Ｃ_pb
    Ｈ_2pb+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（Ｃ_saＨ
    _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。）
13. 【請求項１３】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記の
    一般式（Ｉ）で表わされる請求項１０記載の液晶素子。 【化１】 ［式中、Ａ¹、Ａ²、Ａ³は、それぞれ独立に、 【化２】 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
    Ｈ₂−、−ＣＯ−又は−Ｏ−を表わす。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、−ＯＣ
    Ｈ₃、−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−（ＣＨ₂）
    _ra−、−（ＣＨ₂）_ra−、−Ｏ−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−、
    −ＳＯ₂−（ＣＨ₂）_ra−、−Ｏ−（ＣＨ₂）_ra−Ｏ−
    （ＣＨ₂）_rb−、−（ＣＨ₂）_ra−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1）−
    ＳＯ₂−、又は−（ＣＨ₂）_ra−Ｎ（Ｃ_paＨ_2pa+1）−Ｃ
    Ｏ−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_qaＨ_2qa−Ｏ
    −Ｃ_qbＨ_2qb+1、−Ｃ_qaＨ_2qa−Ｏ−Ｃ_qbＨ_2qb+1、−Ｃ
    _qaＨ_2qa−Ｒ³、−Ｏ−Ｃ_qaＨ_2qa−Ｒ³、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ
    _qaＨ_2qa−Ｒ³、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qaＨ_2qa−Ｒ³を表わ
    し、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い（但し、Ｒ
    ³は、−Ｏ−ＣＯ−Ｃ_qbＨ_2qb+1、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_qbＨ
    _2qb+1、−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ₃、−ＮＯ₂、−Ｃ
    Ｎを表わし、ｑａ及びｑｂは独立に１〜２０である）。
    Ｒ²はＣ_xaＦ_2xa−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、下記の
    一般式（ＩＩ）で表わされる請求項１０記載の液晶素
    子。 【化３】 ［式中、Ａ⁴、Ａ⁵、Ａ⁶は、それぞれ独立に、 【化４】 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−、−（ＣＨ₂ＣＨ₂）_ka−（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の
    置換基であり、独立に−Ｈ、−Ｃｌ、−Ｆ、−Ｂｒ、−
    Ｉ、−ＯＨ、−ＯＣＨ₃、−ＣＨ₃、−ＣＦ₃、−ＯＣ
    Ｆ₃、−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−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｏ−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ_rcＨ
    _2rc−、−Ｏ−（Ｃ_saＨ_2sa−Ｏ）_ta−Ｃ_rdＨ_2rd−、−
    Ｏ−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−、−ＳＯ₂−Ｃ_rcＨ_2rc−、−Ｃ
    _rcＨ_2rc−Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+1）−ＳＯ₂−、−Ｃ_rcＨ_2rc−
    Ｎ（Ｃ_pbＨ_2pb+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（Ｃ_saＨ_2sa−
    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−（Ｃ_qcＨ_2qc−Ｏ）_wa
    −Ｃ_qdＨ_2qd+1、−（Ｃ_qcＨ_2qc−Ｏ）_wa−Ｃ
    _qdＨ_2qd+1、−Ｃ_qcＨ_2qc−Ｒ⁶、−Ｏ−Ｃ_qcＨ_2qc−
    Ｒ⁶、−ＣＯ−Ｏ−Ｃ_qcＨ_2qc−Ｒ⁶、又は−Ｏ−ＣＯ−
    Ｃ_qcＨ_2qc−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−Ｃ_qdＨ_2qd+1、−
    ＣＯ−Ｏ−Ｃ_qdＨ_2qd+1、−Ｃｌ、−Ｆ、−ＣＦ₃、−Ｎ
    Ｏ₂、−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、（Ｃ_xbＦ_2xb−Ｏ）_za−Ｃ_yaＦ_2ya+1で表わされる
    （但し、上記式中ｘｂはそれぞれの（Ｃ_xbＦ_2xb−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】 請求項１乃至１４のいずれかの項に記
    載の液晶素子と該液晶素子を駆動する手段とを少なくと
    も有する液晶装置。