JPS6167829A - カイラルスメクティック液晶素子 - Google Patents

カイラルスメクティック液晶素子

Info

Publication number
JPS6167829A
JPS6167829A JP59191162A JP19116284A JPS6167829A JP S6167829 A JPS6167829 A JP S6167829A JP 59191162 A JP59191162 A JP 59191162A JP 19116284 A JP19116284 A JP 19116284A JP S6167829 A JPS6167829 A JP S6167829A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
phase
crystal element
element according
chiral smectic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59191162A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6334453B2 (ja
Inventor
Kazuharu Katagiri
片桐　一春
Kazuo Yoshinaga
和夫 吉永
Shinjiro Okada
伸二郎 岡田
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP59191162A priority Critical patent/JPS6167829A/ja
Priority to US06/773,222 priority patent/US4714323A/en
Publication of JPS6167829A publication Critical patent/JPS6167829A/ja
Publication of JPS6334453B2 publication Critical patent/JPS6334453B2/ja
Priority to US07/222,373 priority patent/US4844597A/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
    • G09G3/3629—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix using liquid crystals having memory effects, e.g. ferroelectric liquid crystals

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶表示素子や液晶−光シャッタ等で用いる
液晶素子に間し、更に詳しくは液晶分子の初期配向状態
を改善することにより１表示ならびに駆動特性を改善し
た液晶素子に関するものである。
従来より、走査電極群と信号電極群をマトリクス状に構
成し、その電極間に液晶化合物を充填し多数の画素を形
成して、画像或いは情報の表示を行う液晶表示素子は、
よく知られている。この表示素子の駆動法としては、走
査電極群に順次周期的にアドレス信号を選択印加し。
信号電極群には所定の情報信号をアドレス信号と回期さ
せて並列的に選択印加する時分割駆動が採用されている
が、この表示素子及びその駆動法には以下に述べる如き
致命的とも言える大きな欠点がある。
即ち１画素密度を高く、或いは画面を大きくするのが難
しいことである。従来の液晶の中で応答速度が比較的高
く、シかも消費電力が小さいことから５表ノＩ＼素子と
して実用に供されているのは殆んどが１例えばＭ、５ｃ
ｈａｄｔとＷ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著　”Ａｐｐｌｉｅｄ
　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅｒｓ″　Ｖｏ、　１
８　。
Ｎｏ、４　（１９７１，２，１５）、Ｐ、１２７〜１２
８のＶｏｙａｇｅ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　　０ｐｔｉｃ
ａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　　ｏｆ　　ａＴｗｉｓｔｅ
ｄ　　Ｎｅｍａヒｉｃ　　Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔ
ａｌ”に示されたＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ　　ｎｅｍａｔ
ｉｃ）型の液晶を用いたものであり、この型の液晶は、
無電解状態で正の誘電異方性をもつネマティック液晶の
分子が液晶層厚方向で捩れた構造（ヘリカル構造）を形
成し、両電極間でこの液晶の分子が平行に配列した構造
を形成している。一方、電界印加状態では、正のＸｓｉ
異方性をもつネマティック液晶が電界方向に配列し、こ
の結果光学変調を起すこができる。この型の液晶を用い
てマトリクス電極構造によって表示素子を構成した場合
、走査電極と信号電極が共に選択される領域（選択点）
には、液晶分子を電極面に垂直に配列させるに要する閾
値以上の電圧が印加され。
走査電極と信号電極が共に選択されない領域（非選択点
）には電圧は印加されず、したがって液晶分子は電極面
に対して並行な安定配列を保っている。このような液晶
セルの上下に互いにクロスニコル関係にある直線偏光子
を配置することにより１選択点では光が透過せず、非選
択点では光が透過するため、画像素子とすることが可イ
屯となる。然し乍ら、マトリクス電極構造を構成した場
合には、走査電極が選択され、信号電極が選択されない
領域、或いは走査電極が選択されず、信号電極が選択さ
れる領域（所謂１半選択点″）にも有限に電界がかかつ
てしまう０選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる電
圧の差が充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に配列さ
せるのに要する電圧閾値がこの中間の電圧値に設定され
るならば、表示素子は正常に動作するわけであるが、走
査線数（Ｎ）を増やして行った場合、画面全体（１フレ
ーム）を走査する間に一つの選択点に有効な電界がかか
っている時間（ｄｕｔｙ比）がｌ／Ｎの割合で減少して
しまう、このために、くり返し走査を行った場合の選択
点と非選択点にかかる実効値としての電圧差は、走査線
数が増えれば増える程小さくなり、結果的には画像コン
トラストの低下やりａストークが避は難い欠点となって
いる。このような現象は、双安定性を有さない液晶（電
極面に対し、液晶分子が水平に配向しているのが安定状
態であり３電界が有効に印加さている間のみ垂直に配向
する）を時間的蓄積効果を利用して駆動する（即ち、繰
り返し走査する）ときに生ずる木質的には避は難い問題
点である。この点を改良するために、電圧平均化法、２
周波駆動法や、多重マトリクス法等が既に提案されてい
るが、いずれの方法でも不充分であり、表示素子の大画
面化や高密度化は、走査線数が充分に増やせないことに
よって頭打ちになっているのが現状である。
一方、プリ嶋ンタ分野を眺めて見るに、電気信号を入力
としてハードコピーを得る手段として１画素密度の点か
らもスピードの点からも電気画像信号を光の形で電子写
真感光体に与えるレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）が
現在最も優れている。ところがＬＢＰには、 １、　プリンタとしてのが装置が大型になる；２、　ポ
リゴンスキャナの様な高速の駆動部分があり騒音が発生
し、また厳しい機械的精度が要求される；など の欠点がある。この様な欠点を解消すべく電気信号を光
信号に変換する素子として、液晶シャッターアレイが提
案されている。ところが、液晶シャッタアレイを用いて
画素信号を与える場合、たとえば２１０ｍｍの長さの中
に画素信号を１８ｄｏｔ／ｍｍの４合でａき込むために
は、３０００個以上の信号発生部を有していなければな
らず、それぞれに独立した信号を与えるためには１元来
それぞれの信号発生部会てに信号を送るリード線を配線
しなければならず、製作上困難であった。
そのため、ＩＬＩＮＥ（ライン）分の画素信号を数行に
分割された信号発生部により、時分割して与える試みが
なされている。この様にすれば、信号を与える電極を、
複数の信号発生部に対して共通にすることができ、実質
配線を大幅に軽減することができるからである。ところ
が、この場合通常行われているように双安定性をイｉさ
ない液晶を用いて行数（Ｎ）を増して行くと、信号ＯＮ
の時間が実質的に１７Ｎとなり感光体上で得られる光量
が減少してしまってり、りａストークの問題が生ずると
いう難点が′　ある。
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、双安定性を有する液晶素子の使用が、Ｃ１ａｒｋお
よびＬａｇｅ　ｒｗａ　ｌ　ｌにより提案されている（
特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許：ＪＳ４３
６７９２４号明細書′Ｖ）、双安定性液晶としては、一
般に、カイラルスメクティックＣ相（５ｍ０本）又は他
のカイラルスメクティック相、具体的にはカイラルスメ
クティックＨ相（ＳｍＨ本）、カイラルスメクティック
Ｆ相（ＳｍＦ本）、カイラルスメクティックエ相（Ｓｍ
Ｉ末）、およびカイ強誘電性液晶が用いられる。
この液晶は電界に対して第１の光学的安定状態と：ＪＳ
２の光学安定状態からなる双安定状態を有し、従って前
述のＴＮ型の液晶で用いられた光学変調素子とは異なり
１例えば一方の電界ベルトに対して第１の光学的安定状
態に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対して第２の
光学的安定状態に液晶が配向される。またこの型の液晶
は、加えられる電界に応答して、極めて速やかに上記を
２つの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を有する。このような
性質を利用することにより、上述した従来のＴＮ型素子
の問題点の多くに対して、かなり本質的な改善が得られ
る。この点は、本−発明と関連して、以下に、更に詳細
に説明する。しかしながら、この双安定性を有する液晶
を用いる光学変ｇＩＩ素子が所定の駆動特性を発揮する
ためには、一対の平行基板間に配置される液晶が、電界
の印加状態とは％関係に、上記２つの安定状１ムの間で
の変換が効果的に起るような分子配列状ｊ島にあること
が感賞である。たとえば５ｍ０本又は他のカイラルスメ
クティック相を有する強誘電性液晶については、５ｍ０
本又は他のカイラルスメクティック相を有する液晶分子
層が基板面に対して垂直で、したがって液晶分子軸が基
板面にほぼ平行に配列した領域（モノドメイン）が形成
される必要がある。しかしながら、従来の双安定性を有
する液晶を用いる光学変調素子においては、このような
モノドメイン構造を有する液晶の配向状態が、必ずしも
満足に形成されなかったために、充分な特性が得られな
かったのが実情である。
たとえば、このような配向状態を与えるために、磁界を
印加する方法、せん断力を印加する方法、などが提案さ
れている。しかしながら。
これらは、いずれも必ずしも満足すべき結果を与えるも
のではなかった。たとえば、磁界を印加する方法は、大
規模な装置を要求するとともに作動特性の良好な薄層セ
ルとは両立しがたいという難点があり、また、せん断力
を印加する方法は、セルを作成後に液晶を注入する方法
と両立しないという難点がある。
本発明の主要な目的は、上述した事情に鑑み高速応答性
、高密度画素と大面積を有する表示素子、あるいは高速
度のシャッタスピードを有する光学シャッタ等として潜
在的な適性を有する双安定性を有する液晶を使用する光
学変７Ａ素子において、従来問題であったモノドメイン
形成性ないしは初期配向性を改善することにより、その
特性を充分に発揮させ得る液晶の配向制御法を提供する
ことにある。
本発明者らは、上述の目的で更に研究した結果、特に液
晶材料が別の相（例えば等方相等の高温状態）より、ス
メクテイック相の低温状態へ移行する降温過程に於ける
配向性に着目したところ、少なくともカイラルスメクテ
ィックＣＪ［Ｊ（５ｍ０本）、カイラルスメクティック
Ｈ相（５ｍ８本）、カイラルスメクティフクエ相（Ｓｍ
Ｉ本）、カイラルスメクティ７りＧ相（ＳｍＧ本）など
のカイラルスメクティック相を示す液晶と、少なくとも
ネマティック相を示す液晶とを含有する液晶組成物を用
いた場合、液晶と界面で接する基板の面に液晶の分子軸
方向を優先して一方向に配列させる効果を付与すること
により、液晶分子が一方向に配列したモノドメインを形
成することができ、この結果液晶の双安定性に基づく素
子の作動特性と液晶層のモノドメイン性を両立し得る構
造の液晶素子が得られることを見い出した。
本発明は前述の知見に基づくものであり、すなわち本発
明の液晶素子は、一対の基板間に。
少なくともカイラルスメクティック相を示す液晶と、少
なくともネマティック相を示す液晶とを含有する液晶組
成物で、且つ所定温度でカイラルスメクティック相を示
す液晶組成物（好ましくは、降温過程でＳｍＡからＳｍ
Ｃ車に相転移を生じる液晶組成物）を封入したセル構造
をなし、前記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板
の面が界面で接する液晶の分子軸方向を優先して一方向
に配向させる効果を有していることを特徴としている。
以下、必要に応じて図面を参照しつつ１本発明を更に詳
細に説明する。
本発明で用いる液晶！ｌ成物は少なくともカイラルスメ
クティック相を示す液晶と、少なくともネマティック相
を示す液晶とを含有するものであって１強誘電性を有す
るものである。具体的には、ＳｍＣ木、ＳｍＨ木、Ｓｍ
Ｆ木。
ＳｍＩ＊、ＳｍＧ木などのカイラルスメクテイック相を
有する液晶組成物を用いることができる。この際、カイ
ラルスメクティック液晶としては、降温過程で等方相、
スメクティックＡ相（ＳｍＡ）およびカイラルスメクテ
ィック相に順次相転移を生じる液晶１等方相、コレステ
リック相、スメクティックＡ相（ＳｍＡ）、およびカイ
ラルスメクティック相に順次相転移を生じる液晶、等方
相、コレステリック相およびカイラルスメクティック相
に順次相転移を生じる液晶を用いることが好ましい、又
、ネブティック液晶としては、降４過程でスメクティッ
ク相に相転移を生じる液晶を用いることが好ましい、　
本発明の液晶組成物に用いるカイラルスメクティック相
を示す液晶の具体例を表１に示す、一方ネマチイック相
を示す液晶の具体例を表２に示す。
表　　　　１ カイライルスメクティック相を示す液晶の具体例（化合
物名、構造式及び相転移点） （１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３Ｉ （２）０文 結晶　；＝　ＳｍＨ京　；　ＳｍＣ車　＝　ＳｍＡ　″
＋−等方相９２℃　　　　１０４℃ 結晶　；＝　ＳｍＣ木　：　　ＳｍＡ　　：　　等方相
−ＣＯＯＣＨ２ＣＨＣ２Ｈ５ 木 結晶　、！：　　ＳｍＣ末　；！：　ＳｍＡ　；＝　等
方相４−（２’−メチルブチル）フェニル−４′オクチ
ルオキシビフェニル−４−カルボキシレート７８℃　　
　　８０”ＣＩ　　　　　　１２８．３℃結晶　　：　
　　Ｓｍ３　　　’：：　　　３ｍ０本　　；：　　　
ＳｍＡ１７１．０℃　　　　　　　　１７４．２℃＝　
　コレステリック相　　＝　等方相４−へキシルオキシ
フェニル−４−（２″−メチルブチル）ビフェニル−４
′−力ルポキシレート 結晶　　：：　　　ＳｍＣ木　；　　コレステリック相
　　＝　　等方相結晶　　４−　　　Ｓ　ｍ　Ｃ木　＝
　　コレステリック相　　＝　　等方相９１．５℃　　
　　　９３℃ 結晶　　：＝　　　ＳｍＣ”　　　：　　　ＳｍＡ１１
２℃　　　　　　　　　　１３１℃＝　　コレステリッ
ク相　　＝　等方相８３．４℃　　　　　　　　１１４
℃ 〒Ｈ３ ど（汲０　（ＣＨ２）　５呆ＨＣ２Ｈ５表　　　２ ネマティック相を示す液晶の具体例 （化合物名、構造式及び相転移点） （Ａ）　　Ｎ−（４−エトキシベンジリデン）−４−ｎ
−ヘキシルアニリン３９．６℃　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　８０．２℃結晶　；＝　スメクティッ
ク相　；＝　ネマティック相　；＝　等方相（Ｂ）Ｎ−
（４−ｎ−ブトキシヘンジリデン）−４−ｎ−才クチル
−２−メチルアニリン １７．８℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
４．２℃結晶　＝　スメクティック相　；＝　ネマティ
ック相　；−等方相（Ｃ）４−ｎ−ペンチルー４′−メ
トキシアゾベンゼン３９℃　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６５℃結晶　＝　スメクティック相　
＝　ネマティック相　；＝　等方相（Ｄ）４−ｎ−へキ
シル−４′−ｎ−ブトキシアゾキシベンゼン２７℃　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　９０．５℃結晶
　＝　スメクティック相　；＝　ネマティック相　；＝
　等方相（Ｅ）　　４−二トキシ−４’−ｎ−ヘキサノ
イルアゾキシベンゼン２６．５℃　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　６７℃結晶　；＝゛スメクティ
ック相；：　ネマティック相　；＝　等方相（Ｆ）４−
ｎ−ブチルベンゾイックアシッド−４’−ｎ−へキシル
オキシフェニルエステル ２７℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５１
℃結晶　二二　スメクティック相　；＝　ネマティック
相　；＝　等方相５４℃　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　８８℃結晶　；＝　スメクティック相　
；＝　ネマティック相　；＝等方相３９℃　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１２２℃結晶　；＝　スメ
クティック相　；＝　ネマティック相　；＝　等方相（
Ｉ）４−（４−ｎ−ペンチルフェニル）ベンゾイックア
シッド−４′−シアノフェニルエステル １１０．８℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
２９．１’０結晶　；＝　スメクティック相　＝　ネマ
ティック相　；二　等方相（Ｊ）４−ｎ−へブトキシ−
４′−シアノビフェニルＣ７Ｈ４５Ｏ％　ＣＮ １３．５℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２７℃結晶　＝　スメクティック相　；＝　ネマティッ
ク相　；＝　等方相（Ｋ）４−ｎ−オクチル−４１−シ
アノビフェニル２１”０　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　４０℃結晶　ニー　スメクティック相　＝
　ネマティック相　＝　等方相（Ｌ）　　４−へキシル
オキシ−４′−シアノビフェニルＣ６Ｈ１３０（Ｘ）Ｃ
Ｎ ５８℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６．
５℃結晶　；＝　スメクティック相　；＝　ネマティッ
ク相　；　等方相（Ｍ）　　４−（）ランス−４−ペン
チルシアノヘキシル）ベンゾニトリルＣｓ　ＨｌｓでＸ
）ＣＮ ３１’０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５５℃結晶　＝　スメクティック相　；＝　ネマティッ
ク相　；＝　等方相Ｃ３Ｈ７−Ｃ）−Ｃ）−ＣＮ ５８℃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８０
℃結晶　；：　スメクティック相　；＝　ネマティック
相　；−等方相ｃｓｌ（１１−（１〆＼）ｏｃＮ ９４℃　　　　　　　　　　　　　　　　　２１９℃結
晶　；＝　スメクティック相　；：　ネマティック相　
；＝等方相（Ｐ）４−ｎ−プロピル−４″−シアノ−Ｐ
−ターフェニルｃ３）１７４■（テＣＮ （Ｑ）５−ｎ−へキシル−２−（４−へキシルオキシフ
ェニル）ピリミジン（Ｒ）５−ｎ−ペプチル−２−（４
−シアノフェニル）ピリミジン（Ｓ）５−シアノ−２−
（４−ｎ−ペンチルオキシフェニル）ピリミジン結晶　
；＝　スメクティック相　＝　ネマティック相　；：　
等方相これらのカイラルスメクティック相を示す液晶又
はネマティック相を小す液晶は、それぞれ２種以上組合
せて使用することもできる。
本発明で用いる液晶組成物でのカイラルスメクティック
相を示す液晶とネマティック相を示す液晶の割合は、使
用する液晶の種類によって相違するが、一般的にカイラ
ルスメクティック相を示す液晶１００！ｌＩ量部に対し
てネマティック相を示す液晶０．１〜５０重♀部、好ま
しくは１−２０重量部である。
これらの材料を用いて素子を構成する場合。
液晶組成物がＳｍＣ末相又はＳｍＨ本相となるような温
度状悪に保持する為、必要に応じて素子をヒーターが埋
め込まれた銅ブロック等により支持することができる。
第１図は、強誘電性液晶の動作説明の為に。
セルの例を模式的に描いたものである。１１と。
１１’は、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｕｍ　　−Ｔｉｎ　　０ｘｉｄｅ）等の薄膜からな
る透明電極で被覆された基板（ガラス板）であり、その
間に液晶分子層１２がガラス面に垂直になるよう配向し
た３ｍ０本。
ＳｍＨ木、ＳｍＦ本、ＳｍＩ車、ＳｍＣ木などのカイラ
ルスメクテイック相の液晶が封入されている。太線で示
した線１３が液晶分子を表すしており、この液晶分子１
３はその分子に直交した方向に双極子モーメント（Ｐよ
）１４を有している。基板１１と１１’上の電極間に一
定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子１３のらせ
ん構造がほどけ、双極子モーメン）（Ｐ工）１４がすべ
て電界方向に向くよう、液晶分子１３は配向方向を変え
ることができる。液晶分子１３は、細長い形状を有して
おり、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、
従って例えばはガラス面の上下に互いにクロスニコルの
偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変わ
る液晶光学変調素子となることは、容易に理解される。
本発明の光学変調素子で好ましく用いられる液晶セルは
、その厚さを充分に薄＜　（ｆｐ４えば１ＯＩＬ以下）
することができる、このように液晶層が薄くなることに
したがい、第２図に示すように電界を印加していない状
態でも液晶分子のらせん構造がほどけ、非らせん構造と
なり。
その双極子モーメン）ＰまたはＰ′は上向き（２４）又
は下向ｊ（２ｔ’）のどちらかの状態をとる。このよう
なセルに、第２図に示す如く一定の閾４１社Ｉ　Ｉ　　
Ｉ極性の異る電界Ｅ又はＥ′を電圧印加手段２１と２１
′により付与すると、双極子モーメントは、電界Ｅ又は
Ｅ′の電界ベクトルに対応して上向さ２４又は下向き２
４′と向さを変え、それに応じて液晶分子は、第１の安
定状態２３かあるいは第２の安定状態２３′の何れか一
方に配向する。
このような強誘電性を光学変調素子として用いることの
利点は、先にも述べたが２つある。
その第１は、応答速度が極めて速いことである。第２は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２の
点を１例えば第２図によって更に説明すると、電界Ｅを
印加すると液晶分子は第１の安定状態２３に配向するが
、この状態は電界を切っても安定である。又、逆向きの
′上界Ｅ′を印加すると、液晶分子は第２の安定状ｊｐ
５２３’に配向してその分子の向きを変えるが。
やはり電界を切ってもこの状態に留っている。
又、与える電界Ｅが一定の閾値を越えない限り、それぞ
れの配向状態にやは味維持されている。このような応答
速度の速さと、双安定性が有効に実現されるにはセルと
しては出来るだけ薄い方が好ましい。
この様な強誘電性を有する液晶で素子を形成するに当た
って最も問題となるのは、先にも述べたように、３ｍ０
京、ＳｍＨ末、ＳｍＦ本。
ＳｍＩ本、５ｍ０京などのカイラルスメクティック相を
有する暦が基板面に対して垂直に配列し且つ液晶分子が
基板面に略平行に配向した、モノドメイン性の高いセル
を形成することが困難なことであり、この点に解決を与
えることが本発明の主要な目的である。
第３図（Ａ）とＣＢ）は１本発明の液晶素子の一実施例
を示している。第３図（Ａ）は、本発明の液晶素子の平
面図で、第３図ＣＢ）はそのＡ−Ａ′断面図である。
第３図で示すセル構造体１ｏｏは、ガラス板又はプラス
チック板などからなる一対の基板１０１と１０１′をス
ペーサ１０４で所定の間隔に保持され、この一対の基板
をシーリングするために接着剤１０６で接着したセル構
造を有しており、さらに基板１０１の上には複数の透明
電極１０２からなる電極＃（例えば、マトリクス電極構
造のうちの走査電圧印加用電極ｎ）が例えば帯状パター
ンなどの所定パターンで形成されている。基板１０１’
の上には前述の透明電極１０２と交差させた複数の透明
電極１０２’からなる電極群（例えば、マトリクス電極
構造のうちの信号電圧印加用電極群）が形成されている
。
この様な透明電極１０２’を設けた基板１０１’には１
例えば、−酸化硅素、二酸化硅素、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
窒化物などの無機絶縁物質やポリビニルアルコール、ポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポ
リパラキシレリン、ポリエステル、ポリカーボネート、
ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、
ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリア
樹脂やアクリル樹脂などの有機絶縁物質を用いて被膜形
成した配向制御膜１０５を設けることができる。
この配向側！１１１５１１０５は、前述の如き無機絶縁
物質又は有機絶縁物質を被膜形成した後に。
その表面をビロード、布や紙で一方向に摺擦（ラビング
）することによって得られる。
本発明の別の好ましい具体例では、ＳｉＯや５ｉ０２な
どの無機絶縁物質を基板１０１’の上に暑め７！着法に
よって被膜形成することによって、配向側１１１ｉＬＯ
５を得ることができる。
第５図に示された装置に於いてペルジャー５０１は吸出
口５０５を有する絶縁基板５０３土に載置され前記吸出
口５０５から伸びる（図示されていない）真空ポンプに
よりペルジャー５０１が真空にされる。タングステン製
又はモリプデ７製のるつぼ５０７はペルジャー５０１の
内部及び底部に配置され、るつぼ５０７には数グ５ムの
Ｓ　ｉ　Ｏ、Ｓ　ｉ０２　、ＭｇＦ２／ｚどの結晶５０
１１１がＪｌｚされる。るっぽ５０７は下方の２つのア
ーム５０７ａ、５０７ｂを有し、前記アームは夫々導線
５０９，５１０に接続される。電源５０６及びスイッチ
５０４がペルジャー５０１の外部導線５０９．５１０間
に直列に接続される。基板５０２はペルジャー５０１の
内部でるつぼ５０７の真上にペルジャー５０１の垂直軸
に対し０の角度を成して配置される。
スイッチ５０４が開放されると、ペルジャー５０１はま
ず約１０−５ｍｍＨｇ圧の真空状態にされ１次にスイッ
チ５０４が閉じられて、るつぼ５０７が適温で白熱して
結晶５０８が蒸発されるまで電源５０６をａｍして電力
が供給される、適温範囲（７００−１０００℃）に対し
て必要な電流は約１００１００ａである。結晶５０８は
次に蒸発され図中Ｓで示された上向きの分子流を形成し
、流体Ｓは、基板５０２に対してθの角度を成して基板
５０２上に入射され、この結果基板５０２が被膜される
。角度θは上記の゛°入射角”であり、流体Ｓの方向は
上記“斜め蒸着方向”である、この被膜の膜厚は基板５
０２をペルジャー５０１に挿入する前に行なわれる装置
の時間に対する厚みのキャリゾ　・レージ、／により決
定される。適宜な厚みの被膜が形成されると電源５０６
からの電力を減少させ、スイッチ５０４を開放してペル
ジャー５０１とその内部を冷却する０次に圧力を大気圧
まで上げ基板５０２をペルジャー５０１から取り外す。
また、別の具体例ではガラス又はプラスチックからなる
基板１０１’の表面あるいは基板１０１’の上に前述し
た無機絶縁物質や有機絶縁物質を被膜形成した後に、該
被膜の表面を斜方エラ）チング法によりエツチングする
ことにより、その表面に配向制御効果を付与することが
できる。
前述の配向制御１１５１１０５は、同時に絶縁膜として
も機能されることが好ましく、このためにこの配向制御
膜１０５の膜厚は一般に１００人〜ｌル、好ましくは５
００λ〜５０００人の範囲に設定することができる。こ
の絶縁膜は、液晶層１０３に微量に含有される不純物等
のために生ずるｆ流の発生を防止でさる利点をも有して
おり、従って動作を繰り返し行なっても液晶化合物を劣
化させることがない。
また、本発明の液晶素子では前述の配向制御ＲＱ　１０
５と同様のものをもう一方の基板１０１に設けることが
できる。
第３図に示すセル構造体ｌＯＯの中の液晶層１０３　は
、ＳｍＣ木、ＳｍＨ本、ＳｍＦ＊。
ＳｍＩ車、ＳｍＧ木などのカイラルスメクティック相と
することができる。このカイラルスメクティック相を示
す液晶層１０３は前述したネマティック相を示す液晶、
好ましくは砕温過程でネマティック相からスメクティッ
ク相に相転移を生じる液晶化合物が含有されている。
本発明で重要な点は、ネマティック相を示す液晶を含有
する液晶組成物を用いて、高温相からスメクティック相
に相転移させる際、スメクティック相の液晶分子軸が配
向側ｔｌｌｌＱ１０５に付与された配向制御方向に沿っ
て配列し、この結果均一なモノドメインが形成される点
にある。
第４図は１本発明の液晶素子の別の具体例を表わしてい
る。第４図で示す液晶素子は、一対の基板１０１と１０
１’の間に複数のスペーサ部材２０１が配置されている
。このスペーサ部材２０１は、例えば配向側ｔＪ１１Ｑ
　Ｉ　Ｏ５が設けられていない基板１０１’の上にＳｉ
Ｏ，５ｉ０２゜Ａ見２０３　、ＴｉＯ２などの無機化合
物あるいはポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリエステルイミド、ポリパラキシリレン
、ポリエステル、ポリカーボネート。
ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ耐酸ビニ
ル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラ
ミン樹脂、ユリヤ樹脂アクリル樹脂やフォトレジスト樹
脂などの樹脂類を適当な方法で被膜形成した後、所定の
位置にスペーサ部材２０１が配置される様にエツチング
することによって得ることができる。
この様なセル構造体１００は、基板１０１とｔ　ｏ　ｉ
’の両側にはクロスニコル状８又はパラレルニコル状態
とした偏光子１０７と１０８がそれぞれ配置されて、電
極１０２とｌ　Ｏ２’の間に電圧を印加した時に光学変
調を生じることになる。
次に、本発明の液晶素子の作成法について、液晶層１０
３の配向制御法についてｉ８３図を用いて具体的に説明
する。
まず、液晶組成物が封入されているセル構造体１００は
、セル１００全体が均一に加熱される様な加熱ケース（
図示せず）にセットされる。
次に、セル１００中の液晶組成物が等方相となる温度ま
で加熱する。しかる後に、加熱ケースの温度を降温させ
て、セル１００中の等方相となっている液晶組成物を降
温過程に移す、この液晶組成物は、降温過程でネマティ
ック相を示す液晶化合物がスメクティック相形成時の液
晶分子軸をラビング方向に揃える様な影響を与えている
ものと考えられる。
第６図は、中間に強誘電性液晶化合物が挟まれたマトリ
クス電極構造を有するセル４１の模式図である。４２は
走査電極群であり、４３は信号電極群である。第７図（
ａ）と（ｂ）は、それぞれ選択された走査電極４２　（
ｓ）に与えられる電気信号とそれ以外の走査電極（Ｉ！
択されない走査電極）４２　（ｎ）に与えられる電気信
号を示し、第６図（Ｃ）と（ｄ）はそれぞれ選択されド
信号電極４３　（Ｓ）に与えられる電気信号と選択され
ない信号電極４３　（ｎ）に与えられる電気信号を表わ
す、第７図（ａ）〜（ｄ）においては、それぞれ横軸が
時間を、縦軸が電圧を表わす０例えば、動画を表示する
ような場合には、走査電極群４２は逐次１周期的に選択
される。今、双安定性を有する液晶セルの第１の安定状
態をケえるための閾値電圧をＶｔｈｌとし、第２の安定
状態を与えるための閾値電圧を−ｖｔ　ｈ２とすると、
選択された走査電極４２（ｓ）に与えられる電気信号は
、第７図（ａ）に示される如く、位相（時間）１１では
Ｖを１位相（時間）ｔ２では−■となるような交番する
電圧である。又、それ以外の走査電極４２（ｎ）は、第
７図（ｂ）に示す如くアース状態となっており、電気信
号Ｏである。一方、選択された信号電極４３（ｓ）に与
えられる電気信号は第７図（Ｃ）に示される如くｖであ
り、又選択されない信号電極４３（ｎ）に与えられる電
気信号は第７図（ｄ）に示される如＜−Ｖである０以上
に於て、電圧Ｖは Ｖ＜Ｖｔ　ｈｌ＜２Ｖと−Ｖ＞−Ｖｔｈ２＞−２Ｖを満
足する所望の値に設定される。このような電気信号が与
えられたときの各画素に印加される電圧波形を第８図に
示す、第８図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ第６図中の画
素Ａ　、　Ｂ　、　ＣおよびＤと対応している。すなわ
ち０′Ｓ８図より１１らかな如く１選択された走査線上
にある画素Ａでは１位相ｔ２に於て閾値Ｖｔｈｌを越え
る電圧２ｖが印加される。又同一走査線上に存在する画
ＪＲでは位相ｔｌで閾値−ｖｔｈ２を越える電圧−２ｖ
が印加される。従って、選択された走査電極線上に於て
信号電極が選択されたか否かに応じて１選択された場合
には液晶分子は第１の安定状態に配向を揃え、Ｉ２！択
されない場合には第２の安定状態に配向を揃える。いず
れにしても各画素の前歴には、５１１係することはない
一方、画素ＣとＤに示される如く、選択されない走査線
上では、すべての画素ＣとＤに印加される電圧は＋Ｖ又
は−■であって、いずれも閾値電圧を越えない、従って
各画素ＣとＤにおける液晶分子は、配向状態を変えるこ
となく前回走査されたときの信号状態に対応した配向を
、そのまま保持している。即ち、走査電極が選択された
ときにその一ライン分の信号の書き込みが行われ、−フ
レームが終了して次回選択されるまでの間は、その０号
状態を保持し得るわけである。従って、走査電極数が増
えても。
実質的なデユーティ比はかわらず、コントラストの低下
とクロストーク等は全く生じない、この際、？ｌｔ圧値
Ｖ（７）値及び位相（ｔｘ＋ｔ２）＝Ｔの値としては、
用いられる液晶材料やセルの厚さにも依存するが１通常
３ポルト〜７０ポルトでＯ，１ｐｓｅｃ　〜２ｍ５ｅｃ
の範囲が用いられる。従って、この場合では選択された
走査電極に与えられる電気信号が第１の安定状態（光信
号に変換されたとき「明」状態であるとする）から第２
の安定状態（光信号に変換されたとき「暗」状態である
とする）へ、又はその逆のいずれかの変化をも起すこと
ができる。
５ｍ０京、ＳｍＨ本、ＳｍＦ木、ＳｍＩ＊。
ＳｍＧ木などのカイラルスメクティック相を示す液晶を
単独で用いる場合に較らべ本発明で用いるネマティック
相を有する液晶を含有する液晶組成物を用いると、配向
性が良好でしかも配向欠陥が少ない配向状態が得られる
。
特に、セル厚が薄い場合、或いは双安定性（メモリ性）
をもつＳｍＣ＊、ＳｍＩ本。
ＳｍＦ＊、ＳｍＩ”　、ＳｍＣ木などのカイラルスメク
ティック相の場合には、スイッチング特性（応答速度）
の点で基板表面の液晶分子に対する拘束力（基板の配向
処理による効果）は。
弱い方が好ましく、従って一方の基板表面のみを配向処
理する場合の方が１両側等の基板表面を配向処理する場
合に較べ速い応答速度が得られる。この際、セル厚が２
ｐｍのセルにおいては、片側の基板のみを配向処理した
場合の方が両側の基板を配向処理した場合の応答速度に
較べ約２倍もの速い応答速度が得られる。
以下５本発明を実施例に従って説明する。
〔実施例１〕 ピッチ１００４ｍで幅６２．５Ｂｍのストライプ状のＩ
ＴＯ膜を電極として設けた正方形ガラス基板を用意し、
これの電極となるＩ　Ｔｏｌｌが設けら゛れている側を
下向きにして第５図に示す斜め蒸着装置にセットし１次
いでモリブデン製るつぼ内にＳ　＋０２の結晶をセット
した。しかる後に蒸着装置内を１Ｏ−５Ｔｏｒｒ程度の
真空状態としてから、所定の方法でガラス基板上に５ｉ
０２を斜め蒸着し、８００人の斜め蒸着膜を形成した（
Ａ電極板）。
一方、同様のストライプ状のＩ　ＴＯｌｌｉが形成され
たガラス基板上にポリイミド形成溶液（日立化成工業（
株）製のｒＰＩＱに不揮発分濃度１４．５　ｗ　ｔ％）
をスピナー塗布機で塗布し。
１２０℃で３０分間、２００℃で６０分間、そして３５
０℃で３０分間加熱を行なって８００人の被膜を形成し
た（Ｂ電極板）。
次いでＡ電極板の周辺部に注入口となる個所を除いて熱
硬化型エポキシ接着剤をスクリーン印刷法によって塗布
した後に、Ａ電極板と身重極板のストライプ状パターン
電極が直交する様に重ね合せ、２枚の電極板の間隔が２
牌となるようポリイミドスペーサで保守し、セルとした
。
次に降温過程で等方相、ＳｍＡ、ＳｍＣ”。
ＳｍＩ末に相転移を生じるＰ−デシロキシベンジリデン
−Ｐ′−７ミノー２−メチルブチルシンナメート（ＤＯ
ＢＡＭＢＣ）１００重量部に対して、４−へキシルオキ
シ−４′−シアノビフェニルを５ｆｆｉｉ部加えて液晶
組成物を謂整した。
この液晶組成物を加熱して等方相とし、上記で作製して
セル内に注入口から注入し、その注入口を封口した。こ
のセルを徐冷によって降温させた後、一対の偏光子をク
ロスニコル状態で設けてからｍＷＬｍ観察したところ、
モノドメインの非らせん構造のＳｍＣ車が形成されてい
る事が確認できた。
〔実施例２〕 ピッチｉｏ０６ｍで幅６２．５　ｕ　ｍのストライプ状
のＩＴＯＩＩ！ｉを電極として設けた正方形ガラス基板
上にポリイミド形成溶液（日立化成工業（株）製のｒＰ
ＩＱに不揮発分濃度１４．５ｗｔ％）をスピナー塗布機
で塗布し、１２０℃で３０分間、２００℃で６０分間、
そして３５０℃で３０分間加熱を行なって８００人の被
膜を形成した（Ａ電極板）。
次に上記と同様にしてずりたポリイミド被膜電極板を布
によりラビング処理を行った。（Ｂ電極板） 次いでＡ電極板の周辺部に注入口となる個所を除いて熱
硬化型エポキシ接着剤をスクリーン印刷法によって塗布
した後に、Ａ電極板とＢ電極板のストライプ状パターン
電極が直交する様に正ね合せ、２枚の電極板の間隔が２
１Ｌとなるようポリイミドスペーサで保持し、セルとし
た。
降温過程で等方相、ＳｍＡ、ＳｍＣ木。
ＳｍＩ本に相転移を生じるＰ−デシロキシベンジリデン
−Ｐ′−７ミノー２−メチルブチルシンナメート（ＤＯ
ＢＡＭＢＣ）１００ｊｉ量部に対して、トランス、トラ
ンス−４′−プロピルジシクロへキシル−４−カルボニ
トリルＩＱＩＩ部加えて液晶組成物を２１１整した。こ
の液晶組成物を加熱して等方相としたセル内に注入口か
ら注入し、その注入口を封口した。このセルを徐冷によ
って降温させた後、一対の偏光子をクロスニコル状態で
設けてから顕微鏡観察したところ。
七ノドメインの非らせん構造のＳｍＣ木が形成されてい
ることが確認できた。
〔実施例３〕 実施例２で用いたＤＯＢＡＭＢＣに代えて、降温過程で
等方相、コレステリック相、ＳｍＡ。
カイラルスメクティックＣ相に相転移を生じる液晶とし
て４−（２’−メチルブチル）フェニル−４′−オクチ
ルオキシビフェニル−４−カルボキシレートを用いたほ
かは、実施例２と同様の方法で液晶素子を作成してから
顕微鏡観察したところ、モノドメインの非らせん構造の
３ｍ０本が形成されていた。
〔実施例４〕 実施例２で用いたＤＯＢＡＭＢＣに代えて、降温過程で
等方相、コレステリック相、３ｍ０本に相転移を生じる
液晶として４−オクチルオキシフェニル−４，（２＋−
メチルブチル）ビフェニル−４′−カルボキシレートを
用いたほかは。
実施例２と同様の方法で液晶素子を作成してから、ｌｌ
微鏡観察を行なったところ、非らせん構造の３ｍ０本が
形成されていた。
〔実施例５〕 １００４ｍのポリエチレンテにフタレートフィルムに酸
化インジウムを主成分とする透明導電膜を低温スパッタ
装置でフィルム表面温度を１２０℃以下に抑えて形成し
たプラスチック基板に、以下の組成の溶液（溶液組成（
１））を塗布し、１２０℃３０分乾燥して薄膜を形成し
た。
溶液組成（１） アセトメトキシアルミニウム ジイソプロピレート　　　Ｉｇ ポリエステル樹脂（東洋紡；バイロン３０　Ｆ）０．５
ｇ テトラヒドロフラン　　　　　　ＩＱＱｍ見次に、１０
０ｇ／ｃｍ’の押圧下で一方向にラビングし、このラビ
ングした一対のプラスチック基板を上下のラビング方向
が平行となる様に１ね合せ、注入口となる個所を除いた
その周辺をシーリングした。この時の一対のプラスチッ
ク基板の間隔は、ｔｇであった。
次にＰ−デシロキシベンジリデン−Ｐ′−７ミノー２−
メチルブチルシンナメー）　（ＤＯＢＡＭＢＣ）１００
ｆｉ量部に対して、５−ｎ−ヘキンルー２−　（４−ヘ
キシルオキシフェニル）ピリミジンを５重量部加えて液
晶組成物を２Ｉｌ整した。
この液晶組成物を加熱して等方相とし、上記で作製して
セル内に賦圧下で注入口から注入し、その注入口を刃口
した。このセルを徐冷によって降温させた後に、一対の
偏光子をクロスニコル状態で設けてからｊＩ微鏡観察し
たところ、モノドメインの非らせん構造のＳｍＣ木が形
成されている事が確認できた。
〔実施例６〕 実施例５で用いたＤＯＢＡＭＢＣに代えて、降温過程で
等方相、コレステリック相、ＳｍＡ。
カイラルスメクティックＣ相に相転移を生じる液晶とし
て４−ペンチルフェニル−４−（４″−メチルヘキシル
）ビフェニル−４′−カルボキシレートを用いたほかは
、実施例１と同様の方法で液晶素子を作成してから顕微
鏡ｍｏしたところ、モノドメインの非らせん構造の３ｍ
０本が形成されていた。
〔実施例７〕 実施例５で用いたＤＯＢＡＭＢＣに代えて、降温過程で
等方相、コレステリック相、３ｍ０本に相転移を生じる
液晶として４−へキシルオキシフェニル−４−（２＋−
メチルブチル）ビフェニル−４′−カルボキシレートを
用いたほかは、実施例１と同様の方法で液晶素子を作成
してから顕微鏡観察を行ったところ、非らせん構造の３
ｍ０本が形成されていた。
〔実施例８〜１２） 実、１９１５で用いた５−ｎ−へキシル−２−（４−へ
キシルオキシフェニル）ピリミジンに代えて、Ｎ−（４
−エトキシベンジリデン）−４−ｎ−へキシルアニリン
（実施例８）、Ｎ−ｎ−ペンチル−４１−メトキシアゾ
ベンゼン（実施例９）、４−ｎ−へキシル−４′−ｎ−
ブトキジアゾキシベンゼン（実施例１０）、４−ｎ−プ
チルベンゾイツクアンット−４′−ｎ−へキシルオキシ
フェニルエステル（実施例１１）、４−１４−ｎ−ペン
チルフェニル）ベンゾイック７シツドー４′−シアノフ
ェニルエステル（実施例１２）を用いたほかは、実施例
５と同様の方法で液晶素子を作成してから顕微鏡観察し
たところ、何れもモノドメインの非らせん構造のＳｍＣ
木が形成されていた。
〔比較例１〕 実施例２で用いたトランス、トランス−４′−プロピル
ジシクロへキシル−４−カルボニトリルを省略したほか
は、実施例２と同様の方法で液晶素子を作成してから、
顕微ｉａｍ察したところ、ＳｍＣ”はモノドメインとな
っていなかった。
〔比較例２〕 Ｋｍ例５で用いた５−ｎ−へキシル−２−（４−へキシ
ルオキシフェニル）ピリミジンを省略したほかは、実施
例５と同様の方法で液晶素子を作成してから、顕微鏡観
察したところ。
５ｒｎＣ本はモノドメインとなっていなかった。
又、前述の実施例６と７に対しても同様に５−ｎ−へキ
シル−２−（４−へキシルオキシフェニル）ピリミジン
の使用を省略して比較テストを行なったが、何れもＳｍ
Ｃ木はモノドメインとなっていなかった。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は１本発明で用いる液晶セルを表わ
す斜視図である。第３図（Ａ）は本発明の液晶素子を表
わす平面図で、第３図（Ｂ）はその八−Ｎ断面図である
。第４図は、本発明の液晶素子の別の具体例を表わす断
面図である。　：１４５図は本発明の液晶素子を作成す
る際に用いる斜め蒸着装置を模式的に表わす断面図であ
る。第６図は１本発明で用いる液晶素子の電極構造を模
式的に示す平面図である。 第７図（＆）〜（ｄ）は１本発明で用いる液晶素子を駆
動するための信号を示す説明図である。第８図（ａ）〜
（ｄ）は、各画素に印加される電圧波形を示す説明図で
ある。 Ｚｏｏ　　、　　セル構造体 １０１．１０１’　　、　　基板 １０２．１０２’　　、　　電極 １０３　；　液晶層 １０４．２０１　　、スペーサ部材 １０５　　、　　配向制御膜　、 １０６　　；　　Ｊａ；ｉ剤 １０７．１０８　　、　　偏光子 ”１０９　　、　　発熱体 特許出願人　　キャノン株式会社 Ｉ４ １０Ｚ　　　　＃ （）、）　　　　　　　　　　　　（ｄ）（ｂン −−７ｉｋｔ （ｄ） −−−−ｖ’ｔＡ２

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一対の基板間に、少なくともカイラルスメクティ
    ック相を示す液晶と、少なくともネマティック相を示す
    液晶とを含有する液晶組成物を封入したセル構造をなし
    、前記一対の基板のうち、少なくとも一方の基板の面が
    界面で接する液晶の分子軸方向を優先して一方向に配列
    させる効果を有している事を特徴とする液晶素子。
  2. （２）前記液晶組成物が降温過程でスメクティックＡ相
    からカイラルスメクティック相に順次相転移を生じる液
    晶である特許請求の範囲第１項記載の液晶素子。
  3. （３）前記カイラルスメクティック相がＣ相、Ｈ相、Ｆ
    相、Ｉ相又はＧ相である特許請求の範囲第２項記載の液
    晶素子。
  4. （４）前記カイラルスメクティック相が非らせん構造を
    もつ相である特許請求の範囲第２項又は第３項記載の液
    晶素子。
  5. （５）前記カイラルスメクティック相を示す液晶が降温
    過程で等方相からスメクティックＡ相およびカイラルス
    メクティックＣ相、Ｈ相、Ｉ相、Ｆ相又はＧ相に相転移
    を生じる液晶である特許請求の範囲第１項記載の液晶素
    子。
  6. （６）前記カイラルスメクティック相を示す液晶が降温
    過程で等方相からコレステリック相、スメクティックＡ
    相およびカイラルスメクティックＣ相、Ｈ相、Ｉ相、Ｆ
    相又はＧ相に相転移を生じる液晶である特許請求の範囲
    第１項記載の液晶素子。
  7. （７）前記カイラルスメクティック相を示す液晶が降温
    過程で等方相からコレステリック相およびカイラルスメ
    クティックＣ相、Ｈ相、Ｉ相、Ｆ相又はＧ相に相転移を
    生じる液晶である特許請求の範囲第１項記載の液晶素子
    。
  8. （８）前記一対の基板のうち一方の基板の面が液晶の分
    子軸方向を優先して一方向に配列させる効果を有し、他
    方の基板の面が該効果を有していない特許請求の範囲第
    １項記載の液晶素 子。
  9. （９）前記効果を有する面が基板の面を摺擦することに
    よって得られた面である特許請求の範囲第１項又は第８
    項記載の液晶素子。
  10. （１０）前記面が有機絶縁物質又は無機絶縁物質の被膜
    によって形成された面である特許請求の範囲第９項記載
    の液晶素子。
  11. （１１）前記有機絶縁物質がポリビニルアルコール、ポ
    リイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポ
    リパラキシリレン、ポリエステル、ポリカーボネート、
    ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
    ル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラ
    ミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂およびフォトレジ
    スト樹脂からなる樹脂群から少なくとも１種を選択した
    樹脂である特許請求の範囲第７項記載の液晶素子。
  12. （１２）前記無機物質がＳｉＯ、ＳｉＯ＿２又はＴｉＯ
    ＿２である特許請求の範囲第１０項記載の液晶素子。
  13. （１３）前記効果を有する面が基板の面に絶縁物質を斜
    め蒸着することによって得られた面である特許請求の範
    囲第１項又は第８項記載の液晶素子。
  14. （１４）前記絶縁物質がＳｉＯ又はＳｉＯ＿２である特
    許請求の範囲第１３項記載の液晶素子。
  15. （１５）前記効果を有する面が基板の面を斜方エッチン
    グすることによって得られた面である特許請求の範囲第
    １項又は第８項記載の液晶素子。
  16. （１６）前記面が有機絶縁物質又は無機絶縁物質の被膜
    又は基板によって形成された面である特許請求の範囲第
    １５項記載の液晶素子。
  17. （１７）前記有機絶縁物質がポリビニルアルコール、ポ
    リイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポ
    リパラキシリレン、ポリエステル、ポリカーボネート、
    ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
    ル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラ
    ミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂およびフォトレジ
    スト樹脂からなる樹脂群から少なくとも１種を選択した
    樹脂である特許請求の範囲第１６項記載の液晶素子。
  18. （１８）前記無機絶縁物質がガラス、ＳｉＯ、ＳｉＯ＿
    ２又はＴｉＯ＿２である特許請求の範囲第１６項記載の
    液晶素子。
  19. （１９）前記他方の基板が絶縁物質を被膜形成した後に
    所定の位置を除いてエッチングすることにより得たスペ
    ーサ部材を備えている基板である特許請求の範囲第２項
    記載の液晶素子。
  20. （２０）前記スペーサ部材が帯状形状の部材である特許
    請求の範囲第１９項記載の液晶素子。
  21. （２１）前記帯状形状のスペーサ部材を複数個備えた素
    子である特許請求の範囲第２０項記載の液晶素子。
JP59191162A 1984-09-11 1984-09-11 カイラルスメクティック液晶素子 Granted JPS6167829A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59191162A JPS6167829A (ja) 1984-09-11 1984-09-11 カイラルスメクティック液晶素子
US06/773,222 US4714323A (en) 1984-09-11 1985-09-06 Ferroelectric liquid crystal device having chiral smectic and nematic liquid crystal composition
US07/222,373 US4844597A (en) 1984-09-11 1988-07-20 Liquid crystal device utilizing chiral-smectic and nematic phases for thinner crystal layers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59191162A JPS6167829A (ja) 1984-09-11 1984-09-11 カイラルスメクティック液晶素子

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9535691A Division JPH0664273B2 (ja) 1991-04-25 1991-04-25 液晶組成物の製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6167829A true JPS6167829A (ja) 1986-04-08
JPS6334453B2 JPS6334453B2 (ja) 1988-07-11

Family

ID=16269931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59191162A Granted JPS6167829A (ja) 1984-09-11 1984-09-11 カイラルスメクティック液晶素子

Country Status (2)

Country Link
US (2) US4714323A (ja)
JP (1) JPS6167829A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62502624A (ja) * 1985-04-27 1987-10-08 ヘキスト・アクチェンゲゼルシャフト 液晶組成物
US5151214A (en) * 1989-10-06 1992-09-29 Sharp Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal device
US5294366A (en) * 1989-08-18 1994-03-15 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Carboxylate compounds, liquid crystal compositions containing said compounds and liquid crystal element

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311343A (en) * 1984-07-13 1994-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device with at least two liquid crystal compounds, one having and one not having a chiral smectic phase
US5301049A (en) * 1984-07-13 1994-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device with at least two liquid crystal compounds, one having one not having a cholesteric phase
US5726460A (en) * 1984-07-13 1998-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device
JPS6167829A (ja) * 1984-09-11 1986-04-08 Canon Inc カイラルスメクティック液晶素子
DE3587601T2 (de) * 1984-10-18 1994-03-10 Chisso Corp Ferroelektrische chirale smektische Flüssigkristallzusammensetzung.
DE3500909A1 (de) * 1985-01-12 1986-07-17 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Pyrimidine
JPH07113112B2 (ja) * 1985-06-18 1995-12-06 チッソ株式会社 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物
GB8608116D0 (en) * 1986-04-03 1986-05-08 Secr Defence Liquid crystal devices
US5963288A (en) * 1987-08-20 1999-10-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal device having sealant and spacers made from the same material
US4850680A (en) * 1986-09-19 1989-07-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal device with a ferroelectric film
JP2667816B2 (ja) * 1986-09-20 1997-10-27 キヤノン株式会社 液晶素子
US4790631A (en) * 1987-01-05 1988-12-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal device with ferroelectric liquid crystal adapted for unipolar driving
ATE98381T1 (de) * 1987-04-07 1993-12-15 Hoechst Ag Verwendung von verbindungen oder gemischen von verbindungen, die eine chirale, orthogonale, hoeher geordnete smektische phase aufweisen, im bereich dieser phase als schalt- oder anzeigemedium.
DE68903229T2 (de) * 1988-02-18 1993-04-08 Dainippon Ink & Chemicals Milchsaeurederivat und fluessigkristallzusammensetzung mit diesem derivat.
DE68919249T2 (de) * 1988-03-23 1995-03-23 Seiko Instr Inc Optisch geschaltete ferroelektrische Flüssigkeitskristallichtabsperrvorrichtung.
JP2614280B2 (ja) * 1988-08-17 1997-05-28 キヤノン株式会社 液晶装置
JPH02146526A (ja) * 1988-11-29 1990-06-05 Seiko Instr Inc 液晶素子
JPH02226115A (ja) * 1989-02-28 1990-09-07 Citizen Watch Co Ltd 強誘電性液晶素子の製造方法
JP3021477B2 (ja) * 1989-08-28 2000-03-15 昭和シェル石油株式会社 三安定状態で駆動する光学素子用液晶
US5235437A (en) * 1989-12-18 1993-08-10 Sharp Kabushiki Kaisha Analog/digital image processor apparatus with liquid crystal light modulator
EP0484972B1 (en) * 1990-11-09 1997-03-12 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device, display apparatus using same and display method using same
JP2775527B2 (ja) * 1991-02-01 1998-07-16 キヤノン株式会社 カイラルスメクチック液晶素子
JPH04258924A (ja) * 1991-02-13 1992-09-14 Canon Inc カイラルスメクチック液晶素子およびその製造方法
JPH05150244A (ja) * 1991-02-20 1993-06-18 Canon Inc 強誘電液晶素子
US5420603A (en) * 1991-02-20 1995-05-30 Canon Kabushiki Kaisha Display apparatus
JP2794226B2 (ja) * 1991-04-15 1998-09-03 キヤノン株式会社 強誘電性液晶素子の駆動装置および駆動方法
EP0509490A3 (en) * 1991-04-16 1993-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal apparatus
JPH05303086A (ja) * 1991-05-01 1993-11-16 Canon Inc 液晶素子および表示装置、それを用いた表示方法
JP2952122B2 (ja) * 1991-11-22 1999-09-20 キヤノン株式会社 液晶素子、及びこれを用いた表示装置
US6693696B1 (en) * 1992-06-30 2004-02-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electro-optical device
US5629788A (en) * 1992-12-29 1997-05-13 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device providing tilt angle inclination angle and ps satisfying relationships at 55 degrees
JP3210126B2 (ja) * 1993-03-15 2001-09-17 株式会社東芝 液晶表示装置の製造方法
US5539553A (en) * 1993-04-09 1996-07-23 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device with an electrically neutral interface between the liquid crystal and orientation layer
JPH10153785A (ja) * 1996-09-26 1998-06-09 Toshiba Corp 液晶表示装置
US6221444B1 (en) 1998-06-10 2001-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device
US6292249B1 (en) * 1998-06-30 2001-09-18 Philips Electronics North America Corporation Uniform cell-gap spacing in LCD
US6949880B1 (en) * 1999-12-17 2005-09-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Encapsulation for organic LED device
US6842211B2 (en) * 2000-11-02 2005-01-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device, and method of manufacturing the same
DE10157945C2 (de) * 2001-11-27 2003-09-18 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines organischen, elektrolumineszierenden Displays sowie ein organisches, elektrolumineszierendes Display
US20070279541A1 (en) * 2005-06-29 2007-12-06 Nano Loa, Inc. Method of driving liquid crystal display device
US20070002267A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Nano Loa, Inc. Liquid crystal display device
US20070003709A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Nano Loa, Inc. Liquid crystal display device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56107216A (en) * 1980-01-08 1981-08-26 Clark Noel A Liquid crystal electrooptical device and production thereof
JPS58173718A (ja) * 1982-04-07 1983-10-12 Hitachi Ltd 液晶光変調素子およびその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1336254A (en) * 1972-03-17 1973-11-07 Acheson Ind Inc Devices
FR2297201A1 (fr) * 1975-01-10 1976-08-06 Thomson Csf Produits mesogenes pour cellules a cristal liquide, et procede de fabrication desdits produits
GB1557199A (en) * 1976-01-06 1979-12-05 Standard Telephones Cables Ltd Liquid crystal display cells
US4563059A (en) * 1983-01-10 1986-01-07 Clark Noel A Surface stabilized ferroelectric liquid crystal devices
GB2132612B (en) * 1982-10-30 1986-01-22 Dainippon Ink & Chemicals Nematic liquid crystalline cyclohexyl esters
US4614609A (en) * 1983-06-14 1986-09-30 Chisso Corporation Liquid crystalline biphenyl derivatives and mixtures thereof
JPS6028487A (ja) * 1983-07-27 1985-02-13 Alps Electric Co Ltd 液晶組成物
FR2557719B1 (fr) * 1984-01-03 1986-04-11 Thomson Csf Dispositif de visualisation a memoire utilisant un materiau ferroelectrique
US4682858A (en) * 1984-08-20 1987-07-28 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal device having reduced-pressure region in communication with ferroelectric liquid crystal
JPS6167829A (ja) * 1984-09-11 1986-04-08 Canon Inc カイラルスメクティック液晶素子
US4664480A (en) * 1985-04-26 1987-05-12 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Alignment technique for liquid crystal devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56107216A (en) * 1980-01-08 1981-08-26 Clark Noel A Liquid crystal electrooptical device and production thereof
US4367924A (en) * 1980-01-08 1983-01-11 Clark Noel A Chiral smectic C or H liquid crystal electro-optical device
JPS58173718A (ja) * 1982-04-07 1983-10-12 Hitachi Ltd 液晶光変調素子およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62502624A (ja) * 1985-04-27 1987-10-08 ヘキスト・アクチェンゲゼルシャフト 液晶組成物
US5294366A (en) * 1989-08-18 1994-03-15 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Carboxylate compounds, liquid crystal compositions containing said compounds and liquid crystal element
US5151214A (en) * 1989-10-06 1992-09-29 Sharp Kabushiki Kaisha Ferroelectric liquid crystal device

Also Published As

Publication number Publication date
US4714323A (en) 1987-12-22
JPS6334453B2 (ja) 1988-07-11
US4844597A (en) 1989-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6167829A (ja) カイラルスメクティック液晶素子
JPS60156043A (ja) カイラルスメクティック液晶素子
JPS60220316A (ja) 液晶光学素子
JPH05224241A (ja) 液晶素子、及びこれを用いた表示装置
JPS6125128A (ja) カイラルスメクティック液晶素子
US5301049A (en) Liquid crystal device with at least two liquid crystal compounds, one having one not having a cholesteric phase
JPH079508B2 (ja) 液晶表示素子及びその駆動方法
JPS6043632A (ja) 光学変調素子
US5311343A (en) Liquid crystal device with at least two liquid crystal compounds, one having and one not having a chiral smectic phase
US5724114A (en) Liquid crystal device with composition containing optically active material and material showing smectic, smectic A and chiral smectic C phases upon temperature decrease
JPH04272989A (ja) 液晶組成物、それを有する液晶素子、それ等を用いた表示方法及び表示装置
JPS60114824A (ja) カイラルスメクティック液晶の配向制御方法
JPS628124A (ja) 液晶素子
JPS6170529A (ja) カイラルスメクティック液晶素子
JPS6167827A (ja) カイラルスメクティック液晶素子
JP2502481B2 (ja) 液晶装置
JPH0664273B2 (ja) 液晶組成物の製法
JPS6125127A (ja) カイラルスメクティック液晶素子
JPS6167828A (ja) カイラルスメクティック液晶素子
JPH05134255A (ja) 液晶装置
JPS6070417A (ja) 液晶素子
JP2665420B2 (ja) 液晶性化合物、組成物および表示装置
JPS60119525A (ja) 液晶の配向制御法
JPS6031117A (ja) 光学変調素子およびその製法
JPS60115915A (ja) 液晶の配向制御法及びその方法で用いる素子

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees