JPS6275420A - 液晶素子 - Google Patents

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】 「技術分野」 本発明は、例えば高速応答のプリンターヘッドに用いら
れる液晶ライトバルブなどに適した液晶素子に関する。

「従来技術およびその問題点ｊ 近年、情報処理の高速化、大容量化に伴ない、プリンタ
においても高速、高印字品質のものが要求されている。

このような目的のプリンターとして、レーザープリンタ
、ＬＥＤプリンター、液晶プリンターなどが開発されて
いる。特に液晶ライトバルブを光信号発生部に用い、電
子写真技術を応用した液晶プリンターは、光源を別に設
けるため、光源の種類に制約がなく、波長も自由に選択
できる。そのため、液晶プリンターは、ＬＥＩＩプリン
ターなどに比べ、感光ドラム等の設計が楽になり、シス
テムのトータルコストを低くおさえることができる。

従来ノ液晶プリンターは、ネマティック液晶を用いた液
晶ライトバルブを使用しており、ＯＮ時とＯＦＦ時にそ
れぞれ低周波と高周波を切り換えて印加する二周波駆動
方式のものを採用している。しかしながら、この液晶プ
リンターは、二種類の周波数を選択的に印加しなくては
ならず、駆動方式が複雑なものとなる。また、高速応答
性も充分とはいえなかった。

これに対して、さらに高速の動作特性を得るため、強誘
電性液晶を用いた液晶ライトバルブが提案されている。

この液晶ライトバルブでは、直流電界で駆動することが
でき、簡単な駆動方式で動作させることができるという
利点もある。

ところで、強誘電性液晶を用いた液晶素子の配向膜とし
ては、例えば特開昭５９−２１４８２４号に示されるよ
うに、ポリイミド、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）　
、アミノシランなどからなる配向膜の組合せによる方式
が一般的である。この中でも、一方の基板にポリイミド
を塗布し、他方の基板に７ミノシランを塗布した組合せ
の配向が良好な結果を与える。しかし、この液晶素子で
は、配向膜と液晶分子の双極子モーメントとの相互作用
が大きく、印加電圧がＯｖの状態でも液晶分子の液晶双
極子モーメントが一方向を向いて配列しており、永久双
極子モーメントを反転させるためには、あるしきい電圧
を印加しなくてはならない。このため、交流の駆動波形
を印加した場合、ある値以上の電圧とパルス幅がなけれ
ば双極子モーメントの反転がおこらず、動作しない、こ
れに対し、双極子モーメントが反転しやすいような配向
膜の組合せが可能となれば、より低電圧、高い周波数で
の動作が可能となる。

そこで、液晶素子の配向膜と液晶分子の永久双極子モー
メントとの相互作用の対称性を高めるために、上下基板
の配向膜に同じものを使用することが考えられるが、均
一な配向を得にくいという問題点がある。

「発明の目的」 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は、印加電圧の極性に対して対称
性の高い動作特性と、均一な配向を実現するようにした
強誘電性液晶を用いた液晶素子を提供することにある。

「発明の構成」 本発明による液晶素子は、第１基板上に透明電極と特定
方向に配向されたポリイミドを主成分とする配向膜とを
順次形成し、第２基板上に透明電極と下記一般式（１）
で示されるアクリル樹脂を１０〜３０重量％含む樹脂被
膜とを順次形成し、前記第１基板と前記第２基板とを前
記透明電極を内側にして相互に対向させ、上記各基板間
に強誘電性液晶を介在させたことを特徴とする。

−ＣＯ−ＣＨ−ＣＨ−Ｑ−Ｒ基を示す、ここで、Ｒは水
素原子、メチル基またはメトキシ基を示す、なお、ｎｌ
−３Ｑｏ　〜３０００である。） このように、本発明では、第１基板の内面に形成された
ポリイミドを主成分とする配向膜と、第２基板の内面に
形成された一般式（１）で示されるアクリル樹脂を含む
樹脂被膜との相互作用により、印加電圧の極性に対して
対称性の高い動作特性と、均一な配向を実現することが
できる。

「発明の実施例」 第１図には、本発明による液晶素子の一実施例が示され
ている。

第１図に示すように、ガラス基板ｌ上に透明電極４を形
成し、所望のパターニングをした。その後、この透明電
極４上に、ポリアミド酸溶液（商品名ｒＰＩＱ　Ｊ　、
　日立化成製）を有機溶剤Ｎ−メチル−２−ヒロリドン
で１０倍に希釈し、スピンナーにて塗布した。そして、
　ｔｓｏ　’ｃで２０分間乾燥した後、ポジタイプのフ
ォトレジスト（商品名。

ｒＯＦＰＲ−８００１、東京応化製）を塗布し、紫外線
露光機（製品名ｒＭ３ＬＤＪ　、　　ミカサ社！ｌりに
て露光後、０ＦＰＲ専用アルカリ現像液に浸漬し、レジ
ストの現像と回持にポリアミド酸膜のエツチングを行な
い、表示部以外の配向膜を除去した。さらに、フォトレ
ジストを剥離した後、３５０℃で３０分間焼成してポリ
アミド酸を架橋重合させ、ポリイミド膜を形成した。こ
のポリイミド膜を一方向にラビング処理して配向膜５を
形成した。

一方、対向するガラス基板２上に同様に透明電極３を形
成し、所望のパターニングをした。そして、透明電極３
上に、下記一般式■“で示されるアクリル樹脂３０重量
％と、アクリルニトリル樹脂（商品名ｒＡ−？　Ｊ　、
デュポン社製）７０重量％との混合樹脂を溶剤に希釈し
、スピンナーで約１００人の膜厚となるように塗布し、
１２０℃で１５分間乾燥して樹脂被膜６を形成した。

（上記式中、Ｒは水素原子、メチル基またはメトキシ基
を示す。なお、　Ｊｌ＝３００〜３０００である。）な
お、本発明において、樹脂被膜６は、前記一般式（１）
で示されるアクリル樹脂を１０〜９０重量％含有するの
もが使用され、この含有量が１０重量％未満または９０
重量％を超えると、いずれも良好な配向性、動作特性が
得にくい。

次に、上記２枚の基板を対向させ、周辺部を接着剤７に
てシールし、セルを形成した。そして。

このセル中に、Ｐｏ−（活性−アミロキシ）−フェノキ
シＰ−ｎ−才りチロキシベンゾエイ）　［Ｐ’−（ａｃ
ｔ−ａｍ７１ａｘ７）　　−ｐｈｅｎｏｘ７　　Ｐ−ｎ
−ｏｃｔ７１ｏｘ７　　ｂｅｎｚｏａｔｅ］４３．８重
量％と、Ｐｏ−（活性−アミロキシ）−フェノキシＰ−
ｎ−へキシロキシベンゾエイ）　［Ｐ’−（ａｃｔ−ａ
ｍｙｌｏｘｙ）−ｐｈｅｎｏｚｙ　Ｐ−ｎ−ｈｅｘｙｌ
ｏｘｙ　ｂｅｎｚｏａｔｅｌ１４．２重量％と、Ｐ”−
（ｎ−オクチロキシ）フェノキシＰ−ｎ−オクチロキシ
ベンゾエイト［Ｐ’−（ｎ−ｏｃｔｙｌｏｘｙ）ｐｈｅ
ｎｏｘｙ　Ｐ−ｎ−ｏｃｔｙｌｏｘｙ　ｂｅｎｚｏａｔ
ｅ］１４．２重量％と、Ｐｏ−才クチロキシフェニル４
−（２−メチルブチル）ビア　ｚ　ニル力）Ｌｔポキシ
レート［Ｐ’−ｏｃｔｙｌｏｘｙ　ｐｈｅｎｙｌ　４−
（２−ｍｅｔｈｙｌ　ｂｕｔｈ７１）ｂｉｐｈｅｎｙｌ
　ｃａｒｂｏｘ７１ａｔｅ１１２．８重量％と、Ｐ−へ
キシロキシフェニル４−（２−メチルブトキシ）どフェ
ニルカルボキシレート［Ｐ’−ｈｅｘｙｌｏｘｙ　　ｐ
ｈｅｎｙｌ　　４−（２−ｍｅｔｈｙｌ　　ｂｕｔｏｘ
ｙ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ　ｃａｒｂｏ！ｙｌａｔｅｌｌＯ
重量％と、（−）−４−オクチロキシビフェニルカルボ
ン酸Ｐ−１−メチルへブチルアルコールエステル［（−
）−４°−ｎ−ｏｃｔｙ　１ｏｘ７ｂｉｐｈｅｎｙｌ　
ｃａｒｂｏｘ７１ｉｃ　ａｃｉｄ　Ｐ−１−＋＊ｅｔｈ
７１　ｈｅｐｔｙｌａｌｃｈｏｌ　ｅｓｔｅｒ１５重量
％とを混合してなる液晶１０を封入した。この液晶！Ｏ
は、１０℃から５０℃の間でカイラルスメクティックＣ
相を示す、また、永久双極子モーメントの分極の値は、
１５℃において１２．８ｎｃ／ｃｍ’の値を示した。

第１表に本発明による配向膜の組合せと従来例との永久
双極子の反転するしきい電圧を比較して示した。永久双
極子の反転電圧は０．１　Ｈｚの三角波を印加し、セル
を流れる電流値をモニターして永久双極子の反転ピーク
を観察してその印加電圧を測定した。

（以下、余白） 第１表 さらに、第２図に示した波形をフレーム周波数１００　
′＃Ｉｚにて印加して駆動試験を行なった。第２図（ａ
）はＯＮ時の波形、第２図（ｂ）はＯＦＦ時の波形であ
る。そして、印加電圧と透過光量との関係を測定した結
果、上下基板の配向膜の組合せがポリイミド：アミノシ
ランの場合は第３図に示す結果となり、ポリイミド：ア
クリルの場合は第４図に示す結果となった。なお、第３
図において、Ｏ−０はＯＮ時の値、・−・はＯＦＦ時の
値である。また、第４図において、ローロはＯＮ時の値
、■−１はＯＦＦ時の値である。測定条件は、いずれも
１／４Ｂｉａｓ　ｌ／２０　Ｄｕｔ７３５℃　１００Ｈ
ｚである。このように、本発明であるポリイミド：アク
リルの組合せの方がより低い動作電圧で駆動することが
できた。

また、フレーム周波数を２００　Ｈｚにした場合、従来
のポリイミド：アミノシラン配向膜の組合せでは４０℃
以下では動作しなかったが、本発明のポリイミド：アク
リルの組合せでは第５図に示す動作特性が得られた。な
お、第５図において、　０−０はＯＮ時の値、・−・は
ＯＦＦ時の値である。また、測定条件は、ｌ／４　Ｂｉ
ａｓ　１／２０　Ｄｕｔ７４０℃２００Ｈｚテある。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、一方の基板に特
定方向に配向されたポリイミドの配向膜を設け、他方の
基板に配向性を有しないアクリル樹脂の樹脂被膜を設け
たので、従来に比べより一層低い電圧で駆動することが
可能となり、かつ、より高い周波数で駆動が可能となり
、動作性を良好にすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による液晶素子の断面図、第２
図は液晶素子のパルス駆動波形の一例を示すパルス波形
図、第３図は従来の液晶素子による駆動特性図、第４図
、第５図は本発明の実施例による液晶素子の駆動特性図
である。 図中、１．２は基板、３．４は透明電極、５゜Ｂは配向
膜、７は接着剤、８，８は偏光板、ｌＯは液晶である。 第２図（ｂ） １ニア７７０　偏笹、圧（Ｖｒｍｓ） 第３図 印７ｔ：ｔ　＠　、Ｅ　（Ｖｒｍｓ　）第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１基板上に透明電極と特定方向に配向されたポリイミ
   ドを主成分とする配向膜とを順次形成し、第２基板上に
   透明電極と下記一般式（１）で示されるアクリル樹脂を
   １０〜９０重量％含む樹脂被膜とを順次形成し、前記第
   １基板と前記第２基板とを前記透明電極を内側にして相
   互に対向させ、前記各基板間に強誘電性液晶を介在させ
   たことを特徴とする液晶素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼……（１） （上記式中、Ａは▲数式、化学式、表等があります▼基
   または ▲数式、化学式、表等があります▼基を示す。ここで、
   Ｒは水素 原子、メチル基またはメトキシ基を示す。なお、ｎ＝３
   ００〜３０００である。）