JPS6332521A - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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Publication number
JPS6332521A
JPS6332521A JP17616586A JP17616586A JPS6332521A JP S6332521 A JPS6332521 A JP S6332521A JP 17616586 A JP17616586 A JP 17616586A JP 17616586 A JP17616586 A JP 17616586A JP S6332521 A JPS6332521 A JP S6332521A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal element
polymer compound
element according
tilt angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP17616586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Haniyu
由紀夫 羽生
Fumiko Hashizume
橋爪 文子
Masaaki Suzuki
正明 鈴木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS6332521A publication Critical patent/JPS6332521A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled element having an enlarged tilt angle of the liquid crystal molecule, thereby improving transmissivity at a time of opening a shutter of the picture element, and capable of preventing a flicker of an image plane at a time of multiplexing driving by forming a specific high polymer coated film on at lest one of a pair of substrates which are disposed to parallel with each other. CONSTITUTION:The transparent electrodes 12a and 12b are mounted on an upper and an lower substrates 11a and 11b which are disposed to parallel with each other respectively, and the coated films 14a and 14b composed of the high polymer contg. a CH2 chain and a hetero atom are formed on said substrates respectively. The high polymer compd. is preferably exemplified by polyethers such as polyacetal and polyethylene oxide, et., having a straight chain contg. oxygen or sulfur atom as the hetero atom, and the copolymer of polyethylene oxide and polyacetal may be used to the high polymer compd. A ferroelectric liquid crystal 13 is filled to the space between parallel substrates 11a and 11b. The ferroelectric liquid crystal having bistability is suitable as the liquid crystal 13. The liquid crystal is preferably a Sm* type liquid crystal having a non-spiral structure and >=18 deg. tilt angle. The uniaxially oriented axis is given to the coated films 14a and 14b by rubbing it.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分腎〕 本発明は、7夜具表示素子や液晶−光シャッタ等で用い
る液晶素子、特に強誘電性液晶を用いた液晶素子に関し
、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、表示特性を改善した液晶素子に関するものであ
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal element used in a display element, a liquid crystal-optical shutter, etc., particularly a liquid crystal element using a ferroelectric liquid crystal, and more specifically relates to a liquid crystal element using a ferroelectric liquid crystal. The present invention relates to a liquid crystal element with improved display characteristics by improving the initial orientation state of molecules.

(従来の技術) 強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用して偏光素子と
の組み合わせにより透過光線を制御する型の表示素子が
クラーク(C18rk)及びラガーウオル(Lager
wall)により提案されている(特開昭56−107
216号公報、米国特許第4,367.924号明細書
等)。
(Prior Art) Clark (C18rk) and Lagerwall (C18rk) and Lagerwall (C18rk) display devices utilize the refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules to control transmitted light in combination with a polarizing element.
wall) (Japanese Patent Application Laid-open No. 107-1983)
No. 216, U.S. Pat. No. 4,367.924, etc.).

この強誘電性液晶は、一般に特定の温度域において、カ
イラルスメクチックC相(SmC” )又はH相(Sm
H” )を有し、この状態において、加えられる電界に
応答して第1の光学的安定状態と第2の光学的安定状態
のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときはその状
態を維持する性質、すなわち双安定性を有し、また電界
の変化に対する応答も速やかであり、高速ならびに記憶
型の表示素子としての広い利用が期待されている。
This ferroelectric liquid crystal generally exhibits a chiral smectic C phase (SmC") or H phase (SmC") in a specific temperature range.
In this state, it takes either the first optically stable state or the second optically stable state in response to an applied electric field, and maintains that state when no electric field is applied. It has the property of maintaining its stability, that is, bistability, and also has a quick response to changes in electric field, and is expected to be widely used as a high-speed and memory-type display element.

この双安定性を有する液晶を用いた光学変調素子が所定
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無関係に、上記2
つの安定状態の間での変換が効果的に起るような分子配
列状態にあることが必要である。たとえばSme’また
はSmH“相を有する強誘電性液晶については、SmC
″またはSmH″相を有する液晶分子相が基板面に対し
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
In order for an optical modulation element using this bistable liquid crystal to exhibit predetermined driving characteristics, the liquid crystal disposed between a pair of parallel substrates must be
It is necessary that the molecules be in such a state that conversion between two stable states can occur effectively. For example, for ferroelectric liquid crystals with Sme' or SmH" phases, SmC
It is necessary to form a region (monodomain) in which the liquid crystal molecular phase having the "or SmH" phase is perpendicular to the substrate surface, and the liquid crystal molecular axes are arranged substantially parallel to the substrate surface.

ところで、強誘電性液晶の配向方法としては、一般にラ
ビング処理や斜方蒸着処理などによるー釉性配向処理を
施した配向制御膜を用いる方法が知られている。
By the way, as a method for aligning ferroelectric liquid crystals, a method using an alignment control film that has been subjected to a glaze-like alignment process, such as a rubbing process or an oblique evaporation process, is generally known.

この従来からの配向方法は、そのほとんどが双安定性を
示さないらせん構造をもつ強誘電性液晶に対するもので
あった。例えば、ヨーロッパ公開特許第91661号公
報や特開昭60−230635号公報に開示された配向
方法は、双安定性を示さないらせん構造の状態下で強誘
電性液晶ラビング処理したポリイミド、ポリアミド又は
ポリビニルアルコール膜によって配向制御するものであ
フた。
Most of these conventional alignment methods have been applied to ferroelectric liquid crystals having a helical structure that does not exhibit bistability. For example, the alignment method disclosed in European Patent Publication No. 91661 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-230635 is based on polyimide, polyamide, or polyvinyl which has been subjected to a ferroelectric liquid crystal rubbing treatment in a helical structure that does not exhibit bistability. The orientation was controlled by an alcohol film.

しかしながら、前述した如きの従来の配向制御膜をクラ
ークとラガーウオルによって発表された双安定性を示す
非らせん構造の強誘電性液晶に対する配向制御に適用し
た場合には、下達の如き問題点を有していた。
However, when the conventional alignment control film as described above is applied to control the alignment of a ferroelectric liquid crystal with a non-helical structure exhibiting bistability as proposed by Clark and Lagerwall, there are problems as described below. was.

〔発明が解決しようとする問題点) すなわち、本発明者らの実験によれば、従来の配向制御
膜によって配向させて得られた非らせん構造の強話電性
液晶でのチルト角θ(後述の第3図に示す角度θ)がら
せん構造をもつ強話電性液晶でのチルト角0(後述の第
2図に示す三角錐の頂角の1/2の値である角度■)と
比べて小さくなっていることが判明した。
[Problems to be Solved by the Invention] According to experiments conducted by the present inventors, the tilt angle θ (described later The angle θ shown in Figure 3) is compared with the tilt angle 0 (the angle ■ which is 1/2 of the apex angle of the triangular pyramid shown in Figure 2 below) in a strong-conductivity liquid crystal with a spiral structure. It turned out that it was getting smaller.

特に、従来の配向制御膜によって配向させて得た非らせ
ん構造の強誘電性液晶でのチルト角θは、一般に数置程
度で、その時の透過率はせいぜい3〜5%程度であった
In particular, the tilt angle θ of a ferroelectric liquid crystal with a non-helical structure obtained by alignment using a conventional alignment control film is generally about several orders of magnitude, and the transmittance at that time is about 3 to 5% at most.

この様に、クラークとラガウオールによれば双安定性を
実現する非らせん構造の強誘電性液晶でのチルト角がら
せん構造をもつ強話電性液晶でのチルト角と同一の角度
をもつはずであるが、実際には非らせん構造でのチルト
角eの方がらせん構造でのチルト角0より小さくなって
いる。即ち、チルト角θが最大チルト角■を採る為には
、液晶分子の配向状態が第4図に示すユニフォーム配向
となっている必要があるが、実際には第5図に示す様に
隣接する各々の液晶分子がねじれ角αでねじれて配向し
ている事に原因するスプレィ配向状態となっている為に
、十分に大きいチルト角θを形成する事ができない問題
点があった。また、スプレィ配向状態下の液晶素子は、
第7図に示す様なパルス信号に対する光学応答特性を示
し、この光学応答特性がマルチブレクシング駆動を行な
った時の表示画面でのちらつきの原因となる問題点があ
った。
According to Clark and Lagauer, the tilt angle of a ferroelectric liquid crystal with a non-helical structure that achieves bistability should be the same as the tilt angle of a ferroelectric liquid crystal with a helical structure. However, in reality, the tilt angle e in the non-helical structure is smaller than the tilt angle 0 in the helical structure. That is, in order for the tilt angle θ to take the maximum tilt angle ■, the orientation state of the liquid crystal molecules must be the uniform orientation shown in Figure 4, but in reality, they are adjacent to each other as shown in Figure 5. There was a problem in that it was not possible to form a sufficiently large tilt angle θ because each liquid crystal molecule was twisted and oriented at a twist angle α, resulting in a splay alignment state. In addition, the liquid crystal element under the spray alignment state is
The optical response characteristic to a pulse signal is shown in FIG. 7, and there is a problem in that this optical response characteristic causes flickering on the display screen when multiplexing driving is performed.

従って、本発明の目的は、前述の問題点を解決すること
、すなわち少なくとも2つの安定状態、特に双安定性を
実現する非らせん構造の強言秀電性液晶、のチルト角を
増大し、これによって画素シャッタ開口時の透過率を向
上させた液晶素子を提供することにある。
It is therefore an object of the present invention to solve the aforementioned problems, namely to increase the tilt angle of a highly conductive liquid crystal with a non-helical structure that achieves at least two stable states, in particular bistability, and to An object of the present invention is to provide a liquid crystal element with improved transmittance when a pixel shutter is opened.

又、本発明の別の目的は、マルチブレクシフグ駆動時の
画面にちらつきを生じない液晶素子を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal element that does not cause flickering on the screen during multi-blend shift operation.

即ち、本発明は、特定の配向制御膜を用いることによっ
て、第4図に示すユニフォーム配向状態の強言秀電性液
晶素子を実現することができ、これに伴い第6図に示す
様なパルス信号に対する光学応答特性を示し、マルチプ
レクシレグ駆動時の画面にちらつきを生じない液晶素子
を実現することがでとる。
That is, according to the present invention, by using a specific alignment control film, it is possible to realize a highly conductive liquid crystal element in a uniform alignment state as shown in FIG. It is possible to realize a liquid crystal element that exhibits optical response characteristics to signals and does not cause flickering on the screen during multiplex leg drive.

本発明で用いる特定の配向制御膜は、CH2金員とヘテ
ロ原子により構成される樹脂膜によって形成されたもの
であり、この配向制御膜を用いることによって、前述し
たユニフォーム配向状態の強話電性液晶素子を実現する
ことができる。
The specific orientation control film used in the present invention is formed of a resin film composed of CH2 gold members and heteroatoms, and by using this orientation control film, it is possible to suppress the strong electroconductivity in the uniform orientation state described above. A liquid crystal element can be realized.

〔問題点を解決するための手段〕及び(作用)へすなわ
ち、本発明は一対の平行基板と、該一対の平行基板の面
に対して垂直な複数の層を形成している分子の配列をも
つ強話電性液晶とを有する液晶素子において、前記一対
の平行基板のうちの少なくとも一方の基板が前記複数の
層を一方向に優先して配向させるCH2ff1liとペ
テロ原子とを有する高分子化合物の被膜を有する液晶素
子に特徴を有している。
[Means for Solving the Problem] and (Operation) That is, the present invention comprises a pair of parallel substrates and an arrangement of molecules forming a plurality of layers perpendicular to the planes of the pair of parallel substrates. In the liquid crystal element having a strong electroconductive liquid crystal, at least one of the pair of parallel substrates is made of a polymer compound having CH2ff1li and a petro atom that preferentially orients the plurality of layers in one direction. It is characterized by a liquid crystal element having a coating.

本発明で用いるcH21Uとヘテロ原子(例えば酸素原
子、硫黄原子など)とを直鎖内に有する高分子化合物を
具体的に示すと、ポリアセタール、ポリエチレンオキシ
ドなどのポリエーテル類が好ましいが、その他にポリテ
トラメチレンスルホン、ポリペンタメチレンスルホン。
Specifically, the polymer compound having cH21U and a hetero atom (for example, an oxygen atom, a sulfur atom, etc.) in a straight chain used in the present invention is preferably polyethers such as polyacetal or polyethylene oxide, but other Tetramethylene sulfone, polypentamethylene sulfone.

ポリペンタメチレンチオエーテル、ポリヘキサメチレン
スルホン、ポリへキサメチレンチオエーテルなどの直鎖
内硫黄原子含有ポリオレフィンを用いることができる。
Polyolefins containing sulfur atoms in the linear chain such as polypentamethylene thioether, polyhexamethylene sulfone, and polyhexamethylene lentioether can be used.

又、前述の高分子化合物の重合度は、5ooo〜5oO
ooo、好ましくは1000〜100000が適してい
る。
Further, the degree of polymerization of the above-mentioned polymer compound is 5ooo to 5oO.
ooo, preferably 1000 to 100000.

さらに、本発明では前述した高分子化合物を2種以上含
宥させた共重合体を用いることも可能である。具体的に
は、ポリエチレンオキシドとポリアセタールとの共重合
体、ポリテトラメチレンスルホンとポリペンタメチレン
スルポンとの共重合体あるいはポリアセタール共重合体
などを用いることができる。
Furthermore, in the present invention, it is also possible to use a copolymer containing two or more of the above-mentioned polymer compounds. Specifically, a copolymer of polyethylene oxide and polyacetal, a copolymer of polytetramethylene sulfone and polypentamethylene sulfone, a polyacetal copolymer, etc. can be used.

又、これらのポリエーテル系樹脂や直鎖的硫黄原子含有
ポリオレフィン樹脂の被膜の形成法としては、この樹脂
を適当な溶剤に0.1重量%〜20重量%、好ましくは
0.2重量%〜10重量%の割合で溶解させた溶液、或
いはその前駆体溶液をスピンナー塗布法、浸漬塗布法、
スクリーン印El ?去、スプレー塗布ン去やロール塗
布法などの方法によって塗布した後、所定の硬化条件(
例えば加熱)下で硬化させる方法を用いることができる
In addition, as a method for forming a film using these polyether resins or linear sulfur atom-containing polyolefin resins, the resin is added in an appropriate solvent in an amount of 0.1% to 20% by weight, preferably 0.2% to 20% by weight. A solution dissolved at a ratio of 10% by weight, or a precursor solution thereof, is applied by spinner coating method, dip coating method,
Screen mark El? After coating by methods such as drying, spray coating, and roll coating, the predetermined curing conditions (
For example, a method of curing under heating) can be used.

この際に用いる溶剤としては水、グリコール。The solvents used in this case are water and glycol.

グリセロール、ピペラジン、トリエチレンジアミン、ホ
ルムアミド、ジメチルホルムアミド。
Glycerol, piperazine, triethylenediamine, formamide, dimethylformamide.

0−クロロフェノール、テトラクロロエタン。0-chlorophenol, tetrachloroethane.

クレゾール、酢酸ブチルなどを挙げることができる。Examples include cresol and butyl acetate.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

第1図(a)及び(b)は、それぞれ本発明の液晶素子
の実施態様を示す断面図である。
FIGS. 1(a) and 1(b) are cross-sectional views showing embodiments of the liquid crystal element of the present invention, respectively.

第1図(a)に示す液晶素子は、一対の平行配置した上
基板118及び下基板ttbと、それぞれの基板に配線
した透明電極12aと12bを備えている。上基板11
8と下基板11bとの間には強誘電性液晶、好ましくは
少なくとも2つの安定状態をもつ非らせん構造の強誘電
性液晶13が配置されている。
The liquid crystal element shown in FIG. 1(a) includes a pair of upper substrate 118 and lower substrate ttb arranged in parallel, and transparent electrodes 12a and 12b wired to each substrate. Upper substrate 11
A ferroelectric liquid crystal, preferably a non-helical ferroelectric liquid crystal 13 having at least two stable states, is disposed between the ferroelectric liquid crystal 8 and the lower substrate 11b.

前述した透明電極12aと12bは、強誘電性ン夜具1
3をマルチブレクシング[+するために、それぞれスト
ライブ形状で配線され、且つそのストライプ形状が互い
に交差させて配置されていることが好ましい。
The transparent electrodes 12a and 12b described above are ferroelectric
In order to perform multi-plexing [+] 3, it is preferable that the wires are wired in a stripe shape, and that the stripe shapes are arranged so as to intersect with each other.

第1図(a)に示す液晶素子では、基板118と11b
にそれぞれ前述したポリエーテル樹脂や直鎖的硫黄原子
含有ポリオレフィン樹脂で形成した配向制御膜14aと
14bが配置されている。この際、こちらのポリエーテ
ル系樹脂や直娘内硫黄原子含有ポリオレフィン樹脂の被
膜で配向制御膜14aと14bを形成するが、絶縁膜と
しての機能をもたせることが可能で、通常50人〜1μ
m程度、好ましくは100人〜2000人、さらに好ま
しくは500人〜2000人の範囲の膜厚で形成される
In the liquid crystal element shown in FIG. 1(a), the substrates 118 and 11b
Orientation control films 14a and 14b formed of the aforementioned polyether resin or linear sulfur atom-containing polyolefin resin, respectively, are disposed on the substrates. At this time, the alignment control films 14a and 14b are formed with a film of polyether resin or polyolefin resin containing sulfur atoms in the direct daughter, but it is possible to have a function as an insulating film, and it is usually 50 to 1 μm.
It is formed to have a film thickness of approximately 100 m, preferably 100 to 2000, more preferably 500 to 2000.

又、第1図(a)に示す液晶素子で用いた配向制御膜1
4aと14bのうち何れか一方をポリエーテル樹脂や直
鎗内硫黄含有ポリオレフィン樹脂とし、いづれか他方を
前述の樹脂以外の配向制御膜とすることも可能である。
Moreover, the alignment control film 1 used in the liquid crystal element shown in FIG. 1(a)
It is also possible to use one of 4a and 14b as a polyether resin or a straight sulfur-containing polyolefin resin, and use the other as an alignment control film other than the above-mentioned resin.

この際に用いる配向制御膜としてポリイミド、ポリアミ
ドや非変性のポリビニルアルコールで形成した被膜とす
ることができる。又、第1図(b)に示す様に、本発明
では、第1図(a)の液晶素子で用いた配向制御膜14
bの使用を省略することも可能である。
The orientation control film used at this time can be a film formed of polyimide, polyamide, or undenatured polyvinyl alcohol. Further, as shown in FIG. 1(b), in the present invention, the alignment control film 14 used in the liquid crystal element of FIG. 1(a)
It is also possible to omit the use of b.

本発明では、前述した配向制御膜14aと14bに一釉
性配向軸を付与することができる。この一軸性配向軸は
、好ましくはラビング処理によって付与されることがで
きる。この際、前述したー軸性配同軸を互いに平行方向
とすることができるが、互いに交差させることも可能で
ある。
In the present invention, a monoglazed orientation axis can be provided to the aforementioned orientation control films 14a and 14b. This uniaxial orientation axis can be imparted preferably by a rubbing process. At this time, the above-mentioned -axial arrangement coaxes can be parallel to each other, but it is also possible to make them intersect with each other.

次に、本発明の液晶素子に用いられる一対の平行基板の
面に対して垂直な複数の層を形成している分子の配列を
もつ強誘電性液晶について説明する。
Next, a ferroelectric liquid crystal having molecular alignment forming a plurality of layers perpendicular to the planes of a pair of parallel substrates used in the liquid crystal element of the present invention will be described.

第2図は、ラセン構造を用いた強誘電性液晶セルの例を
模式的に描いたものである。218と21bはI n2
03.5n02やITO(Indium  Tin  
0xide)等の透明電極がコートされた基板(ガラス
板)であり、その間に複数の液晶分子層22がガラス基
板面に対して垂直な層となるよう配向したSmC’  
(カイラルスメクチックC相)の液晶が封入されている
。太線で示した線23が液晶分子を表わしており、この
液晶分子23は、その分子に直交した方向に双極子モー
メント(P工)24を有している。この時の三角錐の頂
角をなす角度がかかるらせん構造のカイラルスメクチッ
ク相でのチルト角0を表わしている。
FIG. 2 schematically depicts an example of a ferroelectric liquid crystal cell using a helical structure. 218 and 21b are I n2
03.5n02 and ITO (Indium Tin
A substrate (glass plate) coated with a transparent electrode such as SmC' (Oxide), between which a plurality of liquid crystal molecular layers 22 are oriented to form a layer perpendicular to the surface of the glass substrate.
(chiral smectic C phase) liquid crystal is sealed. A thick line 23 represents a liquid crystal molecule, and this liquid crystal molecule 23 has a dipole moment (P) 24 in a direction perpendicular to the molecule. At this time, the angle forming the apex angle of the triangular pyramid represents the tilt angle of 0 in the chiral smectic phase of the helical structure.

基板218と21b上の電柵間に一定の閾値以上の電圧
を印加すると、液晶分子23のらせん構造がほどけ、双
極子モーメント(P上)24はすへて電界方向に同くよ
う、液晶分子23の配向方向を変えることができる。
When a voltage higher than a certain threshold is applied between the electric fences on the substrates 218 and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unraveled, and the dipole moment (on P) 24 becomes the same in the direction of the electric field. The orientation direction of 23 can be changed.

しかし、このらせん構造を用いた強誘電性液晶は、電界
無印加時には、もとのらせん構造に復帰するもので、下
達する双安定性を示さない。
However, a ferroelectric liquid crystal using this helical structure returns to its original helical structure when no electric field is applied, and does not show any decline in bistability.

本発明の好ましい具体例では、無電界時に少なくとも2
つの安定状態、特に双安定状態をもつ第3図に示す強誘
電性液晶素子を用いることができる。すなわち、液晶セ
ルの厚さを充分に薄くした場合(例えば1μm)には、
第3図に示すように電界を印加していない状態でも液晶
分子のらせん構造はほどけ、非らせん構造となり、その
双極子モーメントPa又はpbは上向き(34a)又は
下向き(34b)のどちらかの状態をとり、双安定状態
が形成される。
In preferred embodiments of the invention, at least 2
A ferroelectric liquid crystal element shown in FIG. 3 having two stable states, particularly a bistable state, can be used. That is, when the thickness of the liquid crystal cell is made sufficiently thin (for example, 1 μm),
As shown in Figure 3, even when no electric field is applied, the helical structure of the liquid crystal molecules unravels and becomes a non-helical structure, and the dipole moment Pa or pb is either upward (34a) or downward (34b). and a bistable state is formed.

このようなセルに第3図に示す如く一定の閾値以上の極
性の異なる電界EaまたはEbを付与すると、双極子モ
ーメント電界Ea又はEbは電界ベクトルに対応して上
向j;34a又は、下向き34bと向ぎを変え、それに
応じて液晶分子は第1の安定状態33aかあるいは第2
の安定状態33bの何れか一方に配向する。
When an electric field Ea or Eb of different polarity above a certain threshold is applied to such a cell as shown in FIG. 3, the dipole moment electric field Ea or Eb will move upward j; The liquid crystal molecules change direction accordingly, either in the first stable state 33a or in the second stable state 33a.
is oriented in one of the stable states 33b.

この時の第1と第2の安定状態のなす角度の1/2がチ
ルト角θに相当している。
At this time, 1/2 of the angle formed by the first and second stable states corresponds to the tilt angle θ.

このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いるこ
との利点は2つある。第1に、応答速度が極めて速いこ
と、第2に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、例えば第3図によって説明すると、電
みEaを印加すると液晶分子は第1の安定状態33aに
配向するが、この状態は電界を切っても安定である。又
、逆向ぎの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2の安
定状g、 33 b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Eaが一定の閾値を超えない限り、それぞ
れつ配向状態にやはり維持されている。このような応答
速度の速さと、双安定性によるメモIJ−効果が有効に
実現されるには、セルとしては出来るだけ薄い方が好ま
しく、−数的には、0.5μm〜20μm5特に1μm
〜5μmが適している。この種の強誘電性液晶を用いた
マトリクス電極構造を有する液晶−電気光学装置は、例
えばクラークとラガウオールにより、米国特許第4,3
67.924号明細書で提案されている。
There are two advantages to using such a ferroelectric liquid crystal as an optical modulation element. Firstly, the response speed is extremely fast, and secondly, the alignment of liquid crystal molecules has bistability. The second point will be explained with reference to FIG. 3, for example. When the electric power Ea is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the first stable state 33a, and this state remains stable even when the electric field is turned off. Further, when an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented in a second stable state g, 33 b, and the orientation of the molecules is changed, but they remain in this state even after the electric field is turned off. Further, as long as the applied electric field Ea does not exceed a certain threshold value, each orientation state is maintained. In order to effectively realize the memo IJ effect due to such fast response speed and bistability, it is preferable that the cell be as thin as possible;
~5 μm is suitable. A liquid crystal-electro-optical device having a matrix electrode structure using ferroelectric liquid crystals of this kind has been described, for example, by Clark and Lagauer in US Pat.
No. 67.924.

本発明の液晶素子で用いることができる強誘電性液晶と
しては、例えばp−デシロキシベンジリデン−p′ −
アミノ−2−メチルブチルシンナメート(DOBAMB
C)、P−へキシロキシベンジリデン−p′ −アミノ
−2−クロルプロピルシンナメート(HOBACPC)
、P−デシロキシヘンジリデンーp′−アミノ−2−メ
チルブチル−α−シアノシンナメート(DOBAMBC
C)、P−テトラデシロキシベンジリデン−p′−アミ
ノ−2−メチルブチル−α−シアノシンナメート(TD
OBAMBCC)、り一オクチルオキシベンジリデンー
p′ −アミノ−2−メチルブチル−α−クロロシンナ
メート(OOBAMBCC)、P−オクチルオキシベン
ジリデン−p′ −アミノ−2−メチルブチル−α−メ
チルシンナメート、4.4′−アゾキシシンナミックア
シットービス(2−メチルブチル)エステル、4−8−
(2−メチル)プチルレゾルシリデンー4′−オクチル
アリニン、4−(2’−メチルブチル)フェニル−4′
−才クチルオキシビフェニル−4−カルボキシレート、
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、4−才クチ
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、4−へブチルフェニル
−4−(4”−メチルヘキシル)ビフェニル−4′−カ
ルボキシレート、4−(2”−メチルブチル)フェニル
−4−(4”  −メチルヘキシル)ビフェニル−4′
−カルボキシレートなどを挙げることができ、これらは
単独又は2種以上組合せて用いることができ、又強誘電
性を示す範囲で他のコレステリック液晶やスメクチック
液晶を含有させることができる。
Examples of the ferroelectric liquid crystal that can be used in the liquid crystal element of the present invention include p-decyloxybenzylidene-p'-
Amino-2-methylbutylcinnamate (DOBAMB)
C), P-hexyloxybenzylidene-p'-amino-2-chloropropylcinnamate (HOBACPC)
, P-desyloxyhenzylidene-p'-amino-2-methylbutyl-α-cyanocinnamate (DOBAMBC
C), P-tetradecyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutyl-α-cyanocinnamate (TD
OBAMBCC), 1-octyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutyl-α-chlorocinnamate (OOBAMBCC), P-octyloxybenzylidene-p'-amino-2-methylbutyl-α-methylcinnamate, 4. 4'-Azoxycinnamic acitobis(2-methylbutyl) ester, 4-8-
(2-Methyl)butylresolcylidene-4'-octylalinine, 4-(2'-methylbutyl)phenyl-4'
-cutyloxybiphenyl-4-carboxylate,
4-hexyloxyphenyl-4-(2''-methylbutyl)biphenyl-4'-carboxylate, 4-hexyloxyphenyl-4-(2''-methylbutyl)biphenyl-4'-carboxylate, 4-hebutyl Phenyl-4-(4"-methylhexyl)biphenyl-4'-carboxylate, 4-(2"-methylbutyl)phenyl-4-(4"-methylhexyl)biphenyl-4'
-carboxylate, which can be used alone or in combination of two or more, and can contain other cholesteric liquid crystals or smectic liquid crystals as long as they exhibit ferroelectricity.

又、本発明では強誘電性液晶としてカイラルスメクチッ
ク相を用いることができ、具体的には、カイラルスメク
チックC相(SmC’ )、H相(SmH” )、I相
(Sml”)1.に相(SmK” )やG相(SmG”
 )を用いることができる。
Further, in the present invention, a chiral smectic phase can be used as the ferroelectric liquid crystal, and specifically, chiral smectic C phase (SmC'), H phase (SmH''), I phase (Sml'')1. phase (SmK”) and phase G (SmG”)
) can be used.

第4図は、強誘電性液晶素子の電圧無印加時におけるユ
ニフォーム配向状態を模式的に表わした断面図で、第6
図はその際のパルス信号に対する光学応答特性を表わし
ている。すなわち、第4図は第3図に示す複数のカイラ
ルスメクチック液晶分子で形成した垂直層32の法線方
向から見た断面図で、第4図中の41は第3図に示す液
晶分子33a又は33bの前述の垂直層32への写影(
C−ブレフタ)を表わし、42は前述の垂直層32に対
する液晶分子33a又は33bの先端部を表わしている
。従って、第4図によれば垂直層32内の液晶分子は互
いに実質的に平行に配向した状態を採り、チルト角θを
最大チルト角Oに近ずけることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the uniform orientation state of a ferroelectric liquid crystal element when no voltage is applied;
The figure shows the optical response characteristics to the pulse signal at that time. That is, FIG. 4 is a cross-sectional view of the vertical layer 32 formed of a plurality of chiral smectic liquid crystal molecules shown in FIG. 3, viewed from the normal direction, and 41 in FIG. 33b onto the aforementioned vertical layer 32 (
42 represents the tip of the liquid crystal molecule 33a or 33b relative to the vertical layer 32 described above. Therefore, according to FIG. 4, the liquid crystal molecules in the vertical layer 32 are aligned substantially parallel to each other, and the tilt angle θ can be brought close to the maximum tilt angle O.

この状態をユニフォーム配向状態という。This state is called a uniform orientation state.

これに対し、第5図は第4図と同様の方法で垂直層32
内の液晶分子の配列状態を表わしたものである。第5図
から判る様に垂直層32内の液晶分子41の先端部42
が垂直層の層厚方向に円周に沿って回転している。従っ
て、基板218と21bに隣接する液晶分子は、互いに
平行とはなっておらず、垂直層32内の液晶分子は基板
218から21bに向けて連続的にねじれた状態で配向
していることになる。
On the other hand, in FIG. 5, the vertical layer 32 is
This represents the arrangement state of liquid crystal molecules within the . As can be seen from FIG. 5, the tip portion 42 of the liquid crystal molecule 41 in the vertical layer 32
rotates along the circumference in the thickness direction of the vertical layer. Therefore, the liquid crystal molecules adjacent to the substrates 218 and 21b are not parallel to each other, and the liquid crystal molecules in the vertical layer 32 are oriented in a continuous twisted state from the substrates 218 to 21b. Become.

この様な配向状態をスプレィ配向状態という。Such an orientation state is called a spray orientation state.

このスプレィ配向状態は所定の電圧が印加された状態下
では、第4図に示すユニフォーム配向状態を採るが、−
星印加電圧を遮断し、メモリー状態とした時に第5図に
示すスプレィ配向状態に戻ることが判明した。従って、
スプレィ配向状態では第7図に示す様に電圧印加状態下
では、ユニフォーム配向状態に基ずく高い透過率の光学
特性を示すが、電圧無印加時ではチルト角θが小さいも
とのスプレィ配向状態に戻ってしまうため、これに基づ
く低い透過率の光学特性となっている。
This spray orientation state assumes the uniform orientation state shown in FIG. 4 under a condition where a predetermined voltage is applied, but -
It was found that when the applied voltage was cut off and the memory state was established, the spray orientation state shown in FIG. 5 was returned to. Therefore,
In the spray alignment state, as shown in Figure 7, under voltage application, it exhibits high transmittance optical properties based on the uniform alignment state, but when no voltage is applied, the tilt angle θ returns to the original spray alignment state where the tilt angle θ is small. This causes the optical characteristics to have low transmittance.

これに対し、第4図に示すユニフォーム配向状態では、
前述したスプレィ配向状態を採らないことから、第6図
に示す様に印加電圧遮断時のメモリー状態下でも電圧印
加時の高い透過率特性をそのまま維持することができる
On the other hand, in the uniform orientation state shown in FIG.
Since the above-mentioned spray orientation state is not adopted, the high transmittance characteristic when the voltage is applied can be maintained as is even under the memory state when the applied voltage is cut off, as shown in FIG.

すなわち、第6図では電圧10■、パルス幅500μs
ecのパルス62を印加した時の透過率曲線61を表わ
しているが、電圧0■のメモリー状態下でもパルス印加
時の透過率を維持していることが判る。第7図では同様
の電圧10V、パルス幅500μsecのパルス72を
印加した時の透A率曲線71を表わしている。この透過
率曲線71によれば、パルス印加には高い’LA率とな
っているため、これが駆動時のちらつきに原因している
。さらに、電圧Ovのメモリー状態下では透過率が急激
に低下しているため、これが表示画面での暗さに原因し
ている。
That is, in Fig. 6, the voltage is 10 mm and the pulse width is 500 μs.
A transmittance curve 61 is shown when a pulse 62 of ec is applied, and it can be seen that the transmittance when the pulse is applied is maintained even under the memory state of a voltage of 0. FIG. 7 shows a transmittance curve 71 when a similar pulse 72 with a voltage of 10 V and a pulse width of 500 μsec is applied. According to the transmittance curve 71, the 'LA rate is high for pulse application, and this causes flickering during driving. Furthermore, under the memory state of voltage Ov, the transmittance decreases rapidly, which causes darkness on the display screen.

本発明の好ましい具体例では、強誘電性液晶が第4図に
示すユニフォーム配向状態を採る上で交流印加前処理が
有効である。この交流印加前処理により、前述したチル
ト角θをらせん構造でのチルト角■と等しいか、あるい
は同程度の角度まで増大させることができる。この際に
用いる交流としては、電圧20〜500V。
In a preferred embodiment of the present invention, pretreatment by application of an alternating current is effective for the ferroelectric liquid crystal to adopt the uniform alignment state shown in FIG. By this AC application pre-treatment, the above-mentioned tilt angle θ can be increased to an angle that is equal to or approximately the same as the tilt angle 2 in the spiral structure. The AC voltage used in this case is 20 to 500V.

好ましくは30〜150vで周波数10〜500Hz、
好ましくは10〜200Hzを用いることができ、その
印加時間を数秒〜10分間程度で交流印加前IA埋を施
すことができる。
Preferably 30-150V and frequency 10-500Hz,
Preferably, a frequency of 10 to 200 Hz can be used, and IA filling can be performed before applying the alternating current by applying the voltage for several seconds to about 10 minutes.

又、かかる交流印加前処理は、液晶素子を例えば映像信
号や情報信号に応じて書き込みを行う前の段階で行われ
、好ましくはかかる液晶素子を装置に組み込み、かかる
装置を操作する時のウェイトタイムで前述の交流印加前
処理を行うか、あるいはかかる液晶素子の製造時でも交
流印加前処理を施すことができる。
In addition, such alternating current application preprocessing is performed at a stage before writing is performed on the liquid crystal element in response to, for example, a video signal or an information signal, and is preferably performed to reduce the wait time when such a liquid crystal element is incorporated into a device and the device is operated. The above-mentioned alternating current application pretreatment can be performed, or alternatively, the alternating current application pretreatment can be performed even during the manufacture of such a liquid crystal element.

かかる交流印加前処理は、印加前のチルト角θがらせん
構造でのチルト角■と同程度にまで増大させたチルト角
とすることができ、しかもかかる交流印加を除去した後
であってもその増大されたチルト角を維持することがで
きる。
Such AC application pre-treatment can increase the tilt angle θ to the same extent as the tilt angle ■ in the helical structure before application, and even after removing the AC application, the tilt angle θ can be increased to the same extent as the tilt angle An increased tilt angle can be maintained.

又、かかる交流印加前処理は、自発分極の大きい強誘電
性液晶(例えは25℃で5nc/ c m 2以上、好
ましくは10nc/cm2〜300nc/cm2 :n
cはナノクーロンを示す単位である)に対して有効であ
る。この自発分極は100μセルで三角波印加法′によ
り測定することができる。
In addition, such AC application pretreatment is performed on a ferroelectric liquid crystal with large spontaneous polarization (for example, 5 nc/cm 2 or more at 25° C., preferably 10 nc/cm 2 to 300 nc/cm 2 :n
c is a unit indicating nanocoulombs). This spontaneous polarization can be measured using a 100 μ cell using the triangular wave application method.

8ジヤパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス(Japanese  Journal  o
f  Applied  Physias)22 (1
0)号、661〜663頁(1983年)に掲載された
クー・ミャサト(K、Miyasato)らの共著の“
ダイレックト・メソッド・クイズ・トライアングラ−・
ウェーブズ・フォー・メジャーリング・スボンタナス・
ボーラリゼーション・イン・フエロニレクトリック・リ
キッド・クリスタル“(”Direct  Metho
d  withTriangular  Waves 
 forMeasuring  5pontaneou
sPolarization  in  Ferr。
8 Japanese Journal of Applied Physics
f Applied Physias)22 (1
0), pp. 661-663 (1983), co-authored by K. Miyasato et al.
Direct Method Quiz Triangle
Waves for Measuring Subontanas
Bolarization in Felonic Liquid Crystal “(”Direct Metho
d with Triangular Waves
forMeasuring 5pontaneou
sPolarization in Ferr.

electric  Liquid  Cr y 5t
al”)による。
electric Liquid Cry 5t
al”).

(実施例) 以下、本発明を具体的な実施例及び比較例を挙げて説明
する。
(Example) Hereinafter, the present invention will be explained by giving specific examples and comparative examples.

実施例1 重合度90.000のポリエチレンオキシドを配向制御
膜として用いて液晶素子を作成した。
Example 1 A liquid crystal element was produced using polyethylene oxide with a degree of polymerization of 90.000 as an alignment control film.

2枚の0.7 m m厚のガラス板を用意し、それぞれ
のガラス板上にITO膜を形成した。
Two 0.7 mm thick glass plates were prepared, and an ITO film was formed on each glass plate.

このITO膜付きのガラス板上にそれぞれポリエチレン
オキシドを2重量%の割合で溶解した水溶液を回転数2
000r、p、mのスピンナーで60秒間塗布した。成
膜後、約1時間の180℃加熱焼成処理を施した。この
時の塗布膜の膜厚は、約200人であった。
An aqueous solution in which polyethylene oxide was dissolved at a ratio of 2% by weight was placed on each of the glass plates with the ITO film at a rotation speed of 2.
Coating was performed for 60 seconds using a 000r, p, m spinner. After the film was formed, a baking treatment was performed at 180° C. for about 1 hour. The thickness of the coating film at this time was about 200.

この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビン
グ処■里がなされ、その後、イソプロピルアルコール液
で洗浄し、平均粒径約1μmのアルミナビーズを一方の
ガラス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が
互いに平行となる様に2枚のガラス板を重ね合せてセル
を作成した。
After firing, the film was rubbed with acetate flocked cloth, then washed with isopropyl alcohol solution, and alumina beads with an average particle size of about 1 μm were sprinkled on one glass plate. A cell was created by stacking two glass plates so that their processing axes were parallel to each other.

このセルのセル厚をベレツク位相板(位相差による測定
)によって測定したところ、約1μmであった。このセ
ル内にチッソ(株)社製のrCs−1011」 (商品
名)を等労相下で真空注入してから、等労相から0.5
℃/hで60’Cまで徐冷することにより配向させるこ
とができた。以後の実験は60℃で行なった。
The cell thickness of this cell was measured using a Bereck phase plate (measurement based on phase difference) and was found to be approximately 1 μm. After injecting rCs-1011 (product name) manufactured by Chisso Corporation into this cell under vacuum, 0.5
Orientation could be achieved by slow cooling to 60'C at a rate of °C/h. Subsequent experiments were conducted at 60°C.

尚、前述したrCS−1011Jの相変化は、下記のと
おりであった。
The phase change of rCS-1011J mentioned above was as follows.

56 ℃      78 ℃    94℃(SmA
:スメクチックA相、Ch、コレステリック相、Iso
:等労相を示す) 直交ニコル下でこのセルを観察すると、一様で欠陥のな
い非らせん構造のカイラルスメクチックC相を形成した
モノドメインが得られていた。
56 °C 78 °C 94 °C (SmA
: Smectic A phase, Ch, cholesteric phase, Iso
When this cell was observed under crossed nicols, monodomains were obtained that formed a uniform, defect-free chiral smectic C phase with a non-helical structure.

次いで、上述した液晶セルに電圧70Vで周波数70H
zの高電界交流を約1分間印加した(交流印加前処理)
。この時のチルト角θを測定したところ、18°であっ
た。
Next, the above-mentioned liquid crystal cell was applied with a voltage of 70V and a frequency of 70H.
High electric field AC of z was applied for about 1 minute (AC application pre-treatment)
. When the tilt angle θ at this time was measured, it was 18°.

このチルト角θは、液晶セルにパルス電界(IOV、5
00μ5ec)を印加することにより、一方の安定状態
に液晶分子方向をそろえ、直交ニコル下で液晶セルを回
転させながら透過光二が最も低くなる最暗状態となる位
置を見つけ、次に、前のパルスと逆極性のパルス電界(
−10V、500μ5ec)を印加することによって、
もう一方の安定分子配列状態に転啓させて明状態とした
後、再び液晶セルを回転させて最暗状態となる角度を見
つけることによって測定することができる。この2つの
最暗状態の位置は、液晶の安定な平均的分子軸を検出し
ていることに対応し、これら2つの状態の間の角度がチ
ルト角2θに相当している。
This tilt angle θ is determined by the pulse electric field (IOV, 5
By applying a pulse of and a pulsed electric field of opposite polarity (
By applying -10V, 500μ5ec),
After changing the state to the other stable molecular alignment state to create a bright state, measurement can be performed by rotating the liquid crystal cell again and finding the angle at which the darkest state occurs. The positions of these two darkest states correspond to the detection of a stable average molecular axis of the liquid crystal, and the angle between these two states corresponds to the tilt angle 2θ.

本実施例の液晶セルは、1週間以上の期間に亘ってチル
ト角18°を維持することが判明した。
It was found that the liquid crystal cell of this example maintained a tilt angle of 18° over a period of one week or more.

又、本実施例の液晶素子を下記の駆動条件でマルチブレ
クシング駆動したところ、ちらつきのない表示画面が形
成されていた。
Furthermore, when the liquid crystal element of this example was subjected to multiplex driving under the following driving conditions, a flickering-free display screen was formed.

駆動条件 (1)第1ステップ; 全走査線にパルス幅500μS
eC,電圧10Vの 信号及び全信号線にパル ス幅500μsec、電圧 一5Vの信号を一時に印 加する。
Driving conditions (1) 1st step; Pulse width 500 μS for all scanning lines
eC, a signal with a voltage of 10 V, and a signal with a pulse width of 500 μsec and a voltage of -5 V are applied to all signal lines at once.

(2)第2ステップ; 走査選択信号としてパルス幅5
00μsec、電圧 10Vを使用し、この 信号を順次走査線に印加 し、この走査選択信号に 同期させて、パルス幅 500μsec、電圧5v の信号とパルス幅500μ sec、電圧−5vの 信号を選択的に信号線に 印加する。
(2) Second step; pulse width 5 as scanning selection signal
This signal is sequentially applied to the scanning lines using a pulse width of 500 μsec and a voltage of 10 V, and a signal with a pulse width of 500 μsec and a voltage of 5 V and a signal with a pulse width of 500 μsec and a voltage of −5 V are selectively applied in synchronization with the scanning selection signal. Apply to the signal line.

実施例2〜5 ポリアセタール(実施例2)、ポリペンタメチレンスル
ホン(実nu例3)、ポリヘキサメチレンスルホン(実
施例4)、÷CH20−)−と+CH2CH20う−と
の共重合体であるポリアセタール共重合体(実施例5)
を用いて実施例1と同様のセルを作成してから、実施例
1と同様の方法で交流印加前処理を行なった。
Examples 2 to 5 Polyacetal (Example 2), polypentamethylene sulfone (Example 3), polyhexamethylene sulfone (Example 4), polyacetal that is a copolymer of ÷CH20-)- and +CH2CH20- Copolymer (Example 5)
A cell similar to that in Example 1 was prepared using the same method as in Example 1, and then AC application pretreatment was performed in the same manner as in Example 1.

その時のチルト角θ及び1週間放置後のチルト角θを測
定した。これらの結果を表1に示す。
The tilt angle θ at that time and the tilt angle θ after being left for one week were measured. These results are shown in Table 1.

これらの各液晶セルを実施例1と同様のマルチブレクシ
ング駆動によって表示画面を形成したが、交流印加前処
理の1週間後であっても何れも書き込み時のちらつきは
なかった。
A display screen was formed from each of these liquid crystal cells by multiplexing driving similar to that in Example 1, but there was no flicker during writing in any of them even one week after the AC application pretreatment.

比較例1 実施例1の液晶セルを作成した時に用いたポリエチレン
オキシド樹脂をポリイミド樹脂(3,3’、 4.4’
−ジフェニルテトラカルボン酸無水物とp−)ユニレン
ジアミンとを1:1のモル比で脱水縮合反応されて得た
ポリアミック酸の3.5重量%N−メチル−2−ピロリ
ドン液による塗布膜を脱水閉環させて形成したポリイミ
ド)に代えたほかは、実施例1と全く同様の方法で液晶
セルを作成し、実施例1と同様の交流印加前処理を行な
った。
Comparative Example 1 The polyethylene oxide resin used when creating the liquid crystal cell of Example 1 was replaced with polyimide resin (3,3', 4.4'
A film coated with a 3.5% by weight N-methyl-2-pyrrolidone solution of polyamic acid obtained by a dehydration condensation reaction of -diphenyltetracarboxylic anhydride and p-) unilene diamine at a molar ratio of 1:1. A liquid crystal cell was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that polyimide (formed by dehydration and ring closure) was used, and the same AC pretreatment as in Example 1 was performed.

この時の液晶セルのチルト角θを測定したところ、8゛
であった。又、この液晶セルを実施例1と同様のマルチ
ブレクシング駆動によって表示画面を形成したが、書き
込み時にちらつきが発生していた。
The tilt angle θ of the liquid crystal cell at this time was measured and found to be 8°. Further, although a display screen was formed using this liquid crystal cell by multiplexing driving similar to that in Example 1, flickering occurred during writing.

比較例2 実施例1の液晶セルを作成した時に用いたポリエチレン
オキシド樹脂をポリビニルアルコールに代えたほかは、
実施例1と全く同様の方法で液晶セルを作成し、実施例
1と同様の交流印加前処理を行フた。
Comparative Example 2 Except that the polyethylene oxide resin used when creating the liquid crystal cell of Example 1 was replaced with polyvinyl alcohol,
A liquid crystal cell was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the same pretreatment for application of alternating current as in Example 1 was performed.

この時の液晶セルのチルト角θを測定したところ、17
.5°であった。ざらに、この液晶セルがもつ18°の
チルト角θの維持時間を測定したところ、2日目でその
チルト角は15.5°までに減少し、1週間後にはその
チルト角は約10°までに減少することが判明した。又
、この1週間放置後の液晶セルを実施例1と同様のマル
チブレクシング駆動によって表示画面を形成したが、書
き込み時にちらつきが発生していた。
When the tilt angle θ of the liquid crystal cell at this time was measured, it was found to be 17
.. It was 5°. Roughly measuring the maintenance time of the 18° tilt angle θ of this liquid crystal cell, the tilt angle decreased to 15.5° on the second day, and after one week, the tilt angle decreased to approximately 10°. It was found that it decreased by. Further, a display screen was formed on the liquid crystal cell after being left for one week by the same multi-plexing drive as in Example 1, but flickering occurred during writing.

(発明の効果) 本発明によれば、増大したチルト角を得ることができる
ユニフォーム配向状態の強誘電性液晶を実現することが
でき、しかもこのユニフオーム配向状態を長期間に亘っ
て安定的に維持することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to realize a ferroelectric liquid crystal in a uniform alignment state that can obtain an increased tilt angle, and moreover, it is possible to stably maintain this uniform alignment state over a long period of time. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)及び(b)は、それぞれ本発明の液晶素子
の実施態様を示す断面図、第2図はらせん構造の強誘電
性液晶を用いた液晶素子を模式的に表わす斜視図、第3
図は非らせん構造の強誘電性液晶を用いた液晶素子を模
式的に表わす斜視図、第4図はユニフォーム配向状態を
模式的に表わす断面図、第5図はスプレィ配向状態を模
式的に表わす断面図、第6図はユニフォーム配向状態で
の光学応答特性を表わす特性図および第7図はスプレィ
配向状態での光学応答特性を表わす特性図である。 11 a  −−−−−−−−−一上基板1 l b 
−一−−−−−−−−下基板12a、12b  −一透
明電極 13 −−−−−−−−−−−一強誘電性液晶14a、
14b  −一配向制御膜 218、’21b−−基板 22−一−−−−−−−−−−液晶分子層23 −−−
−−−−−−−−一液晶分子24−−−−−−−−−−
−一双極子モーメント32 −−−−−−−−−−−一
垂直層33 a −−−−−−一−−−第1の安定状態
33 b  −−−−−−−−一一第2の安定状態34
 a  −−−−−−−−−一上向き双極子モーメント
34 b  −−−−−−−−−一下向き双極子モーメ
ント■−−−−−−−−−−−一−−らぜん構造でのチ
ルト角θ −一一一−−−−−−−−−−非らせん構造
でのチルト角E a、 E b  −−−−−一電界4
1 −−−−−−−−−−−一液晶分子の垂直層への写
影(C−ブレフタ) 42 −−−−−−−−−−−一垂直層に対する液晶分
子の先端部 61 −−−−−−−−−−−−ユニフォーム配向状態
の透過率曲線 62、72 −−−−−−パルス 71 −−−−−−−−−−−−スプレィ配向状態の透
過率曲線 第2図 チルト絢 男II4図    昭5図
FIGS. 1(a) and (b) are cross-sectional views showing embodiments of the liquid crystal device of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing a liquid crystal device using a ferroelectric liquid crystal with a spiral structure. Third
The figure is a perspective view schematically showing a liquid crystal element using a ferroelectric liquid crystal with a non-helical structure, Fig. 4 is a cross-sectional view schematically showing a uniform alignment state, and Fig. 5 is a schematic representation of a spray alignment state. A cross-sectional view, FIG. 6 is a characteristic diagram showing optical response characteristics in a uniform orientation state, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing optical response characteristics in a splayed orientation state. 11 a -------------Top substrate 1 l b
- One lower substrate 12a, 12b - One transparent electrode 13 - One ferroelectric liquid crystal 14a,
14b - One alignment control film 218,'21b--Substrate 22-1------Liquid crystal molecule layer 23---
−−−−−−−−One liquid crystal molecule 24−−−−−−−−−
- One dipole moment 32 -------- One vertical layer 33 a ------- One - First stable state 33 b - One first 2 stable state 34
a −−−−−−−−−One upward dipole moment 34 b −−−−−−−−−One downward dipole moment Tilt angle θ -11 ------- Tilt angle E a, E b in non-helical structure -1 Electric field 4
1 ----------Projection of one liquid crystal molecule onto a vertical layer (C-brefter) 42 ---------------- Tip portion of a liquid crystal molecule relative to one vertical layer 61 - ------------- Transmittance curve 62, 72 in uniform orientation state -------- Pulse 71 ------- Transmittance curve 2 in spray orientation state Figure Tilt Ayao II Figure 4 Figure 5

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一対の平行基板と、該一対の平行基板の面に対し
て垂直な複数の層を形成している分子の配列をもつ強誘
電性液晶とを有する液晶素子において、前記一対の平行
基板のうちの少なくとも一方の基板が、前記複数の層を
一方向に優先して配向させるCH_2鎖とヘテロ原子と
を有する高分子化合物の被膜を有していることを特徴と
する液晶素子。
(1) In a liquid crystal element comprising a pair of parallel substrates and a ferroelectric liquid crystal having a molecular arrangement forming a plurality of layers perpendicular to the planes of the pair of parallel substrates, the pair of parallel substrates A liquid crystal element, wherein at least one of the substrates has a coating of a polymer compound having a CH_2 chain and a heteroatom that preferentially orients the plurality of layers in one direction.
(2)前記ヘテロ原子が酸素原子である特許請求の範囲
第1項記載の液晶素子。
(2) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the hetero atom is an oxygen atom.
(3)前記ヘテロ原子が硫黄原子である特許請求の範囲
第1項記載の液晶素子。
(3) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the hetero atom is a sulfur atom.
(4)前記CH_2鎖とヘテロ原子が直鎖内に配置され
ている特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(4) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the CH_2 chain and the heteroatom are arranged in a straight chain.
(5)前記高分子化合物がポリエーテルである特許請求
の範囲第1項記載の液晶素子。
(5) The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer compound is polyether.
(6)前記高分子化合物がポリエチレンオキシドである
特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(6) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the polymer compound is polyethylene oxide.
(7)前記高分子化合物がポリアセタールである特許請
求の範囲第1項記載の液晶素子。
(7) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the polymer compound is polyacetal.
(8)前記高分子化合物がポリアセタール共重合体であ
る特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(8) The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer compound is a polyacetal copolymer.
(9)前記高分子化合物がポリテトラメチレンスルホン
である特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(9) The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer compound is polytetramethylene sulfone.
(10)前記高分子化合物がポリペンタメチレンスルホ
ンである特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(10) The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer compound is polypentamethylene sulfone.
(11)前記高分子化合物がポリペンタメチレンチオエ
ーテルである特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(11) The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer compound is polypentamethylene thioether.
(12)前記高分子化合物がポリヘキサメチレンスルホ
ンである特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(12) The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer compound is polyhexamethylene sulfone.
(13)前記高分子化合物がポリヘキサメチレンチオエ
ーテルである特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(13) The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polymer compound is polyhexamethylene thioether.
(14)前記高分子化合物の重合度が5000〜500
000である特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(14) The degree of polymerization of the polymer compound is 5000 to 500
000. The liquid crystal element according to claim 1, which is 000.
(15)前記高分子化合物の重合度が1000〜100
000である特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(15) The degree of polymerization of the polymer compound is 1000 to 100
000. The liquid crystal element according to claim 1, which is 000.
(16)前記被膜がCH_2鎖とヘテロ原子とを有する
高分子化合物を2種以上含有した共重合体によって形成
された被膜である特許請求の範囲第1項記載の液晶素子
(16) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the coating is a coating formed of a copolymer containing two or more types of polymer compounds having CH_2 chains and heteroatoms.
(17)前記被膜が一軸性配向軸を有している特許請求
の範囲第1項記載の液晶素子。
(17) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the coating has a uniaxial alignment axis.
(18)前記一軸性配向軸がラビング処理によって付与
された配向軸である特許請求の範囲第17項記載の液晶
素子。
(18) The liquid crystal element according to claim 17, wherein the uniaxial alignment axis is an alignment axis imparted by a rubbing process.
(19)前記強誘電性液晶がカイラルスメクチック相で
ある特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(19) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the ferroelectric liquid crystal has a chiral smectic phase.
(20)前記強誘電性液晶が無電界時に少なくとも2つ
の安定配向状態を示す液晶である特許請求の範囲第1項
記載の液晶素子。
(20) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the ferroelectric liquid crystal is a liquid crystal that exhibits at least two stable alignment states in the absence of an electric field.
(21)前記強誘電性液晶が非らせん構造のカイラルス
メクチツク液晶であり、そのチルト角が18°以上であ
る特許請求の範囲第1項記載の液晶素子。
(21) The liquid crystal element according to claim 1, wherein the ferroelectric liquid crystal is a chiral smectic liquid crystal with a non-helical structure and has a tilt angle of 18° or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06315701A (en) * 1993-03-12 1994-11-15 Sumitomo Metal Ind Ltd Steel plate with projections and manufacture thereof
JP2006350347A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Lg Phillips Lcd Co Ltd Liquid crystal display device and method of fabricating the same

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