JPH06102516A - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
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- JPH06102516A JPH06102516A JP27357692A JP27357692A JPH06102516A JP H06102516 A JPH06102516 A JP H06102516A JP 27357692 A JP27357692 A JP 27357692A JP 27357692 A JP27357692 A JP 27357692A JP H06102516 A JPH06102516 A JP H06102516A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 透明電極の形成された一対の平行基板間に強
誘電性液晶を挟持し、少なくとも一方の基板にポリアミ
ド配向膜を有する液晶素子において、前記ポリアミド配
向膜が下記構造単位(1) 【化1】 (式中、R1 は芳香族環を有する2価の有機残基を示
す。)で表わされる少なくとも2種以上のジカルボン酸
成分と、下記構造単位(2) 【化2】 (式中、R2 ,R3 は同種または異種の炭素原子数1〜
10のアルキル基を示す。)で表わされるジアミン成分
よりなるポリアミド被膜からなり、かつジカルボン酸成
分のうち少なくとも1種は直線性分子構造を有する液晶
素子。 【効果】 配向膜を形成する際に高温処理を必要とせ
ず、生産性に優れ、明状態と暗状態でのコントラストが
高く、特にマルチプレクシング駆動時の表示コントラス
トが大きく高品位の表示が得られ、しかも目ざわりな残
像現象が生じない。
誘電性液晶を挟持し、少なくとも一方の基板にポリアミ
ド配向膜を有する液晶素子において、前記ポリアミド配
向膜が下記構造単位(1) 【化1】 (式中、R1 は芳香族環を有する2価の有機残基を示
す。)で表わされる少なくとも2種以上のジカルボン酸
成分と、下記構造単位(2) 【化2】 (式中、R2 ,R3 は同種または異種の炭素原子数1〜
10のアルキル基を示す。)で表わされるジアミン成分
よりなるポリアミド被膜からなり、かつジカルボン酸成
分のうち少なくとも1種は直線性分子構造を有する液晶
素子。 【効果】 配向膜を形成する際に高温処理を必要とせ
ず、生産性に優れ、明状態と暗状態でのコントラストが
高く、特にマルチプレクシング駆動時の表示コントラス
トが大きく高品位の表示が得られ、しかも目ざわりな残
像現象が生じない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子や液晶−
光シャッター等で用いる液晶素子、特に強誘電性液晶素
子に関し、更に詳しくは製造プロセスにおいて有利な
上、液晶分子の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。
光シャッター等で用いる液晶素子、特に強誘電性液晶素
子に関し、更に詳しくは製造プロセスにおいて有利な
上、液晶分子の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。
【0002】
【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(Clark)及びラガーウォ
ル(Lagerwall)により提案されている(特開
昭56−107216号公報、米国特許第436792
4号明細書等)。
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(Clark)及びラガーウォ
ル(Lagerwall)により提案されている(特開
昭56−107216号公報、米国特許第436792
4号明細書等)。
【0003】この強誘電性液晶は、一般に特定の温度域
において、非らせん構造のカイラルスメクチックC相
(SmC* )又はH相(SmH* )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、特にその機能から大画面で高精細なディ
スプレーとしての応用が期待されている。
において、非らせん構造のカイラルスメクチックC相
(SmC* )又はH相(SmH* )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、特にその機能から大画面で高精細なディ
スプレーとしての応用が期待されている。
【0004】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。
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。
【0005】また、液晶の複屈折を利用した液晶素子の
場合、直交ニコル下での透過率は、
場合、直交ニコル下での透過率は、
【0006】
【数1】 (式中、I0 :入射光強度、I:透過光強度、θ:チル
ト角、Δn:屈折率異方性、d:液晶層の膜厚、λ:入
射光の波長である。)
ト角、Δn:屈折率異方性、d:液晶層の膜厚、λ:入
射光の波長である。)
【0007】で表わされる。前述の非らせん構造におけ
るチルト角θは第1と第2の配向状態でのねじれ配列し
た液晶分子の平均分子軸方向の角度として現われること
になる。上式によれば、かかるチルト角θが22.5°
の角度の時最大の透過率となり、双安定性を実現する非
らせん構造でのチルト角θが22.5°にできる限り近
いことが必要である。
るチルト角θは第1と第2の配向状態でのねじれ配列し
た液晶分子の平均分子軸方向の角度として現われること
になる。上式によれば、かかるチルト角θが22.5°
の角度の時最大の透過率となり、双安定性を実現する非
らせん構造でのチルト角θが22.5°にできる限り近
いことが必要である。
【0008】ところで、強誘電性液晶の配向方法として
は、大きな面積に亙って、スメクチック液晶を形成する
複数の分子で組織された液晶分子層を、その法線に沿っ
て一軸に配向させることができ、しかも製造プロセス工
程も簡便なラビング処理により実現できるものが望まし
い。
は、大きな面積に亙って、スメクチック液晶を形成する
複数の分子で組織された液晶分子層を、その法線に沿っ
て一軸に配向させることができ、しかも製造プロセス工
程も簡便なラビング処理により実現できるものが望まし
い。
【0009】強誘電性液晶、特に非らせん構造のカイラ
ルスメクチック液晶のための配向方法としては、例え
ば、米国特許第4,561,726号明細書等が知られ
ている。
ルスメクチック液晶のための配向方法としては、例え
ば、米国特許第4,561,726号明細書等が知られ
ている。
【0010】しかしながら、これまで用いられてきた配
向方法、特にラビング処理されたポリイミド膜による配
向方法を、前述のクラークとラガウォールによって発表
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
して適用した場合には、下記の如き問題点を有してい
た。
向方法、特にラビング処理されたポリイミド膜による配
向方法を、前述のクラークとラガウォールによって発表
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
して適用した場合には、下記の如き問題点を有してい
た。
【0011】すなわち、本発明者らの実験によれば、従
来のラビング処理したポリイミド膜によって配向させて
得られた非らせん構造の強誘電性液晶でのチルト角θ
(後述の図3に示す角度)がらせん構造をもつ強誘電性
液晶でのチルト角H(後述の図2に示す角度)と較べて
小さくなっていることが判明した。特に、従来のラビン
グ処理したポリイミド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3°〜
8°程度で、その時の透過率はせいぜい3〜5%程度で
あった。
来のラビング処理したポリイミド膜によって配向させて
得られた非らせん構造の強誘電性液晶でのチルト角θ
(後述の図3に示す角度)がらせん構造をもつ強誘電性
液晶でのチルト角H(後述の図2に示す角度)と較べて
小さくなっていることが判明した。特に、従来のラビン
グ処理したポリイミド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3°〜
8°程度で、その時の透過率はせいぜい3〜5%程度で
あった。
【0012】この様に、クラークとラガウォールによれ
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誘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θの方が、らせん構造でのチルト角Hよ
り小さくなっている。しかも、この非らせん構造でのチ
ルト角θがらせん構造でのチルト角Hより小さくなる原
因が非らせん構造での液晶分子のねじれ配列に起因して
いることが判明した。つまり、非らせん構造をもつ強誘
電性液晶では、液晶分子が基板の法線に対して上基板に
隣接する液晶分子の軸より下基板に隣接する液晶分子の
軸(ねじれ配列の方向)へ連続的にねじれ角δでねじれ
て配列しており、このことが非らせん構造でのチルト角
θがらせん構造でのチルト角Hより小さくなる原因とな
っている。
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誘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θの方が、らせん構造でのチルト角Hよ
り小さくなっている。しかも、この非らせん構造でのチ
ルト角θがらせん構造でのチルト角Hより小さくなる原
因が非らせん構造での液晶分子のねじれ配列に起因して
いることが判明した。つまり、非らせん構造をもつ強誘
電性液晶では、液晶分子が基板の法線に対して上基板に
隣接する液晶分子の軸より下基板に隣接する液晶分子の
軸(ねじれ配列の方向)へ連続的にねじれ角δでねじれ
て配列しており、このことが非らせん構造でのチルト角
θがらせん構造でのチルト角Hより小さくなる原因とな
っている。
【0013】また、従来のラビング処理したポリイミド
配向膜によって生じたカイラルスメクチック液晶の配向
状態は、電極と液晶層の間に絶縁体層としてのポリイミ
ド配向膜の存在によって、第1の光学的安定状態(例え
ば、白の表示状態)から第2の光学的安定状態(例え
ば、黒の表示状態)にスイッチングするための一方極性
電圧を印加した場合、この一方極性電圧の印加解除後、
強誘電性液晶層には他方極性の逆電界Vrev が生じ、こ
の逆電界Vrev がディスプレイの際の残像を引き起して
いた。上述の逆電界発生現象は、例えば吉田明雄著、昭
和62年10月「液晶討論会予稿集」142〜143頁
の「SSFLCのスイッチング特性」で明らかにされて
いる。
配向膜によって生じたカイラルスメクチック液晶の配向
状態は、電極と液晶層の間に絶縁体層としてのポリイミ
ド配向膜の存在によって、第1の光学的安定状態(例え
ば、白の表示状態)から第2の光学的安定状態(例え
ば、黒の表示状態)にスイッチングするための一方極性
電圧を印加した場合、この一方極性電圧の印加解除後、
強誘電性液晶層には他方極性の逆電界Vrev が生じ、こ
の逆電界Vrev がディスプレイの際の残像を引き起して
いた。上述の逆電界発生現象は、例えば吉田明雄著、昭
和62年10月「液晶討論会予稿集」142〜143頁
の「SSFLCのスイッチング特性」で明らかにされて
いる。
【0014】さらに、従来一般に用いられているポリイ
ミド配向膜は、その前駆体であるポリアミック酸溶液を
用いて塗布成膜し、少なくとも250℃以上の高温で焼
成することによりイミド化して形成されるものであり、
製造プロセス上、大きなエネルギーを必要としていた。
ミド配向膜は、その前駆体であるポリアミック酸溶液を
用いて塗布成膜し、少なくとも250℃以上の高温で焼
成することによりイミド化して形成されるものであり、
製造プロセス上、大きなエネルギーを必要としていた。
【0015】従って、基板と配向膜との間に構成される
各種層材料には、耐熱性をもつもののみしか使用するこ
とができず、特に、カラー液晶素子に必須のカラーフィ
ルター等の有機材料には、優れた耐熱性を必要とし、材
料選択の幅が狭められていた。
各種層材料には、耐熱性をもつもののみしか使用するこ
とができず、特に、カラー液晶素子に必須のカラーフィ
ルター等の有機材料には、優れた耐熱性を必要とし、材
料選択の幅が狭められていた。
【0016】一方、従来より、ポリアミド配向膜につい
ては知られていたが、上記の各観点に対し、充分な特性
を総合的に有する配向膜はなかった。
ては知られていたが、上記の各観点に対し、充分な特性
を総合的に有する配向膜はなかった。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前述の問題点を解決した強誘電性液晶素子を提供す
ること、特にカイラルスメクチック液晶の非らせん構造
での大きなチルト角θを生じ、高コントラストな画像
で、且つ残像を生じないディスプレイを達成できる液晶
素子を提供することにある。
は、前述の問題点を解決した強誘電性液晶素子を提供す
ること、特にカイラルスメクチック液晶の非らせん構造
での大きなチルト角θを生じ、高コントラストな画像
で、且つ残像を生じないディスプレイを達成できる液晶
素子を提供することにある。
【0018】さらに、他の目的は、低温による簡便な製
造プロセスで形成することができ、生産性に優れる上、
他の構成材料に選択の幅を広げることが可能な配向膜を
有する液晶素子を提供することにある。
造プロセスで形成することができ、生産性に優れる上、
他の構成材料に選択の幅を広げることが可能な配向膜を
有する液晶素子を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、透
明電極の形成された一対の平行基板間に強誘電性液晶を
挟持し、少なくとも一方の基板にポリアミド配向膜を有
する液晶素子において、前記ポリアミド配向膜が下記構
造単位(1)
明電極の形成された一対の平行基板間に強誘電性液晶を
挟持し、少なくとも一方の基板にポリアミド配向膜を有
する液晶素子において、前記ポリアミド配向膜が下記構
造単位(1)
【0020】
【化3】 (式中、R1 は芳香族環を有する2価の有機残基を示
す。)で表わされる少なくとも2種以上のジカルボン酸
成分と、下記構造単位(2)
す。)で表わされる少なくとも2種以上のジカルボン酸
成分と、下記構造単位(2)
【0021】
【化4】 (式中、R2 ,R3 は同種または異種の炭素原子数1〜
10のアルキル基を示す。)で表わされるジアミン成分
よりなるポリアミド被膜からなり、かつジカルボン酸成
分のうち少なくとも1種は直線性分子構造を有すること
を特徴とする液晶素子である。
10のアルキル基を示す。)で表わされるジアミン成分
よりなるポリアミド被膜からなり、かつジカルボン酸成
分のうち少なくとも1種は直線性分子構造を有すること
を特徴とする液晶素子である。
【0022】以下、本発明を詳細に説明する。図1は本
発明の液晶素子の一例を示す模式図である。同図1にお
いて、11aと11bは各々In2 O3 やITO(イン
ジウム チン オキサイド;Indium Tin O
xide)等の透明電極12aと12bで被覆された基
板(ガラス基板)であり、その上に200Å〜1500
Å厚の絶縁膜13aと13b(例えば、SiO2 膜、T
iO2 膜、Ta2 O5 膜など)と前記ポリアミドで形成
した50Å〜1000Å厚の配向膜14aと14bとが
各々積層されている。
発明の液晶素子の一例を示す模式図である。同図1にお
いて、11aと11bは各々In2 O3 やITO(イン
ジウム チン オキサイド;Indium Tin O
xide)等の透明電極12aと12bで被覆された基
板(ガラス基板)であり、その上に200Å〜1500
Å厚の絶縁膜13aと13b(例えば、SiO2 膜、T
iO2 膜、Ta2 O5 膜など)と前記ポリアミドで形成
した50Å〜1000Å厚の配向膜14aと14bとが
各々積層されている。
【0023】この際、平行かつ同一向き(図1でいえば
A方向)になるようラビング処理(矢印方向)した配向
膜14aと14bが配置されている。基板11aと11
bとの間には、強誘電性カイラルスメクチック液晶15
が配置され、基板11aと11bとの間隔の距離は、強
誘電性カイラルスメクチック液晶15のらせん配列構造
の形成を抑制するのに十分に小さい距離(例えば、0.
1μm〜3μm)に設定され、強誘電性カイラルスメク
チック液晶15は双安定性配向状態を生じている。上述
の十分に小さい、強誘電性カイラルスメクチック液晶1
5が配置されている液晶間距離は、配向膜14aと14
bとの間に配置されたビーズスペーサー16(例えば、
シリカビーズ、アルミナビーズ等)によって保持され
る。また、17a, 17bは偏光板を示す。
A方向)になるようラビング処理(矢印方向)した配向
膜14aと14bが配置されている。基板11aと11
bとの間には、強誘電性カイラルスメクチック液晶15
が配置され、基板11aと11bとの間隔の距離は、強
誘電性カイラルスメクチック液晶15のらせん配列構造
の形成を抑制するのに十分に小さい距離(例えば、0.
1μm〜3μm)に設定され、強誘電性カイラルスメク
チック液晶15は双安定性配向状態を生じている。上述
の十分に小さい、強誘電性カイラルスメクチック液晶1
5が配置されている液晶間距離は、配向膜14aと14
bとの間に配置されたビーズスペーサー16(例えば、
シリカビーズ、アルミナビーズ等)によって保持され
る。また、17a, 17bは偏光板を示す。
【0024】本発明においては、2種類以上のポリアミ
ドを複合化した配向膜が用いられるが、ポリアミドは前
記構造単位(1)と(2)よりなる2種以上のポリアミ
ドからなり、かつ少なくとも1種は構造単位(1)のR
1 が直線性分子構造を有する。
ドを複合化した配向膜が用いられるが、ポリアミドは前
記構造単位(1)と(2)よりなる2種以上のポリアミ
ドからなり、かつ少なくとも1種は構造単位(1)のR
1 が直線性分子構造を有する。
【0025】2価の有機残基R1 としては、直線性分子
構造を有するものとして例えば、
構造を有するものとして例えば、
【0026】
【化5】 等が、又非直線性分子構造を有するものとして例えば、
【0027】
【化6】 等があげられる。
【0028】本発明で用いるポリアミド膜は、以下に示
す様なジアミンとジカルボン酸とを重合反応させること
によって合成されるものを成膜することによって得られ
る。本発明において用いられるジカルボン酸としては、
直線性分子構造を有するものとして、例えばテレフタル
酸、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸等があげられる。
す様なジアミンとジカルボン酸とを重合反応させること
によって合成されるものを成膜することによって得られ
る。本発明において用いられるジカルボン酸としては、
直線性分子構造を有するものとして、例えばテレフタル
酸、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸等があげられる。
【0029】また、他のジカルボン酸としては、非直線
性分子構造のもので、例えばオルトフタル酸、イソフタ
ル酸、4,4′−ジカルボキシ−ジフェニルメタン、
4,4′−ジカルボキシ−ジフェニルエーテル、2,2
−ビス(4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン等があげられる。
性分子構造のもので、例えばオルトフタル酸、イソフタ
ル酸、4,4′−ジカルボキシ−ジフェニルメタン、
4,4′−ジカルボキシ−ジフェニルエーテル、2,2
−ビス(4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン等があげられる。
【0030】また、ジアミン成分としては、2,2−ビ
ス(4−アミノ−フェノキシフェニル)プロパン、3,
3−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)ペンタ
ン、4,4−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)
ヘプタン、5,5−ビス(4−アミノ−フェノキシフェ
ニル)ノナン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノキシ
フェニル)ブタン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノ
キシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−アミノ−
フェノキシフェニル)ヘキサン、3,3−ビス(4−ア
ミノ−フェノキシフェニル)ヘキサン、3,3−ビス
(4−アミノ−フェノキシフェニル)ヘプタン、4,4
−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)オクタン、
2,2−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)−3
−メチル−ブタン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノ
キシフェニル)−4−メチル−ペンタン、2,2−ビス
(4−アミノ−フェノキシフェニル)−5−メチル−ヘ
キサン、3,3−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニ
ル)−2−メチル−ペンタンなどが用いられる。
ス(4−アミノ−フェノキシフェニル)プロパン、3,
3−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)ペンタ
ン、4,4−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)
ヘプタン、5,5−ビス(4−アミノ−フェノキシフェ
ニル)ノナン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノキシ
フェニル)ブタン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノ
キシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−アミノ−
フェノキシフェニル)ヘキサン、3,3−ビス(4−ア
ミノ−フェノキシフェニル)ヘキサン、3,3−ビス
(4−アミノ−フェノキシフェニル)ヘプタン、4,4
−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)オクタン、
2,2−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニル)−3
−メチル−ブタン、2,2−ビス(4−アミノ−フェノ
キシフェニル)−4−メチル−ペンタン、2,2−ビス
(4−アミノ−フェノキシフェニル)−5−メチル−ヘ
キサン、3,3−ビス(4−アミノ−フェノキシフェニ
ル)−2−メチル−ペンタンなどが用いられる。
【0031】通常の単一のポリアミドを配向膜として用
いた場合、下述の様な最大チルト角に近いチルト角を生
じる平均分子軸に液晶を配列させることは難しい。ま
た、これを改善するために、単一のポリアミドを複合化
させた場合、通常の組み合わせでは、好ましい特性は得
られないことが多い。しかるに、本発明においては、特
定の複合化、すなわち、2種以上の構造単位(1)と
(2)よりなるポリアミドの組み合わせで、かつそのう
ちの少なくとも1種は、ジカルボン酸成分に直線性分子
構造を有するものを用いることにより、大きなプレチル
ト角を得ることができる。
いた場合、下述の様な最大チルト角に近いチルト角を生
じる平均分子軸に液晶を配列させることは難しい。ま
た、これを改善するために、単一のポリアミドを複合化
させた場合、通常の組み合わせでは、好ましい特性は得
られないことが多い。しかるに、本発明においては、特
定の複合化、すなわち、2種以上の構造単位(1)と
(2)よりなるポリアミドの組み合わせで、かつそのう
ちの少なくとも1種は、ジカルボン酸成分に直線性分子
構造を有するものを用いることにより、大きなプレチル
ト角を得ることができる。
【0032】本発明における、2種以上のポリアミドの
複合化の方法としては、任意の比率における2種以上の
ポリアミドのブレンド(混合)、共重合、あるいは、積
層構成等の方法が使用できる。
複合化の方法としては、任意の比率における2種以上の
ポリアミドのブレンド(混合)、共重合、あるいは、積
層構成等の方法が使用できる。
【0033】本発明で用いるポリアミド膜を基板上に設
ける際には、ポリアミドをジメチルフオルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、ジメチルスルフオキシド、N−メ
チルピロリドンなどの溶剤に溶解して0.01〜40
(重量)%溶液として、該溶液をスピンナー塗布法、ス
プレイ塗布法、ロール塗布法などにより基板上に塗布し
た後、100〜250℃、好ましくは150〜220℃
の温度で加熱して、溶媒を蒸発させることのみでポリア
ミド膜を形成することができる。このポリアミド膜は、
しかる後に布などでラビング処理される。又、本発明で
用いるポリアミド膜は30Å〜1μ程度、好ましくは2
00Å〜2000Åの膜厚に設定される。この際には、
図1に示す絶縁膜13aと13bの使用を省略すること
ができる。又、本発明では、絶縁膜13aと13bの上
にポリアミド膜を設ける際には、このポリアミド膜の膜
厚は200Å以下、好ましくは100Å以下に設定する
ことができる。
ける際には、ポリアミドをジメチルフオルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、ジメチルスルフオキシド、N−メ
チルピロリドンなどの溶剤に溶解して0.01〜40
(重量)%溶液として、該溶液をスピンナー塗布法、ス
プレイ塗布法、ロール塗布法などにより基板上に塗布し
た後、100〜250℃、好ましくは150〜220℃
の温度で加熱して、溶媒を蒸発させることのみでポリア
ミド膜を形成することができる。このポリアミド膜は、
しかる後に布などでラビング処理される。又、本発明で
用いるポリアミド膜は30Å〜1μ程度、好ましくは2
00Å〜2000Åの膜厚に設定される。この際には、
図1に示す絶縁膜13aと13bの使用を省略すること
ができる。又、本発明では、絶縁膜13aと13bの上
にポリアミド膜を設ける際には、このポリアミド膜の膜
厚は200Å以下、好ましくは100Å以下に設定する
ことができる。
【0034】本発明において用いられる液晶物質として
は、降温過程で、等方相,コレステリック相,スメクチ
ックA相を通してカイラルスメクチックC相を生じる液
晶が好ましい。特に、コレステリック相の時のピッチが
0.8μm以上のものが好ましい(但し、コレステリッ
ク相でのピッチは、コレステリック相の温度範囲におけ
る中央点で測定したもの)。その具体的な液晶物質とし
ては、例えば下記の化2で示される液晶物質「LC−
1」 、「80B」及び「80SI* 」を下記の比率で含
有させた液晶組成物が好ましく用いられる。
は、降温過程で、等方相,コレステリック相,スメクチ
ックA相を通してカイラルスメクチックC相を生じる液
晶が好ましい。特に、コレステリック相の時のピッチが
0.8μm以上のものが好ましい(但し、コレステリッ
ク相でのピッチは、コレステリック相の温度範囲におけ
る中央点で測定したもの)。その具体的な液晶物質とし
ては、例えば下記の化2で示される液晶物質「LC−
1」 、「80B」及び「80SI* 」を下記の比率で含
有させた液晶組成物が好ましく用いられる。
【0035】
【化7】
【0036】液 晶 (1) (LC−1)90/(80B)10 (2) (LC−1)80/(80B)20 (3) (LC−1)70/(80B)30 (4) (LC−1)60/(80B)40 (5) 80SI* (上記の配合比率は、それぞれ重量比を表わしてい
る。)
る。)
【0037】図2は、強誘電性液晶の動作説明のため
に、セルの例を模式的に描いたものである。21aと2
1bは、In2 O3 、SnO2 あるいはITO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22がガラス基板面に垂直にな
るよう配向したSmC* (カイラルスメクチックC)相
又はSmH* (カイラルスメクチックH)相の液晶が封
入されている。太線で示した線23は液晶分子を表わし
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⊥)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Hを表わしている。基板2
1aと21b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23のらせん構造がほどけ、双極子モ
ーメント(P⊥)24がすべて電界方向に向くよう、液
晶分子23は配向方向を変えることができる。液晶分子
23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、従って例えばガラス基板面
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。
に、セルの例を模式的に描いたものである。21aと2
1bは、In2 O3 、SnO2 あるいはITO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22がガラス基板面に垂直にな
るよう配向したSmC* (カイラルスメクチックC)相
又はSmH* (カイラルスメクチックH)相の液晶が封
入されている。太線で示した線23は液晶分子を表わし
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⊥)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Hを表わしている。基板2
1aと21b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23のらせん構造がほどけ、双極子モ
ーメント(P⊥)24がすべて電界方向に向くよう、液
晶分子23は配向方向を変えることができる。液晶分子
23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、従って例えばガラス基板面
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。
【0038】本発明の液晶素子で用いる双安定性配向状
態の表面安定型強誘電性液晶セルは、その厚さを充分に
薄く(例えば、0.1〜3μm)することができる。こ
のように液晶層が薄くなるにしたがい、図3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
トPaまたはPbは上向き(34a)又は下向き(34
b)のどちらかの状態をとる。
態の表面安定型強誘電性液晶セルは、その厚さを充分に
薄く(例えば、0.1〜3μm)することができる。こ
のように液晶層が薄くなるにしたがい、図3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
トPaまたはPbは上向き(34a)又は下向き(34
b)のどちらかの状態をとる。
【0039】このようなセルに、図3に示す如く一定の
閾値以上の極性の異なる電界Ea又はEbを電圧印加手
段31aと31bにより付与すると、双極子モーメント
は、電界Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上向き
34a又は下向き34bと向きを変え、それに応じて液
晶分子は、第1の安定状態33aあるいは第2の安定状
態33bの何れか一方に配向する。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に相当す
る。
閾値以上の極性の異なる電界Ea又はEbを電圧印加手
段31aと31bにより付与すると、双極子モーメント
は、電界Ea又はEbの電界ベクトルに対応して上向き
34a又は下向き34bと向きを変え、それに応じて液
晶分子は、第1の安定状態33aあるいは第2の安定状
態33bの何れか一方に配向する。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に相当す
る。
【0040】この強誘電性液晶セルによって得られる効
果は、その第1に応答速度が極めて速いことであり、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、例えば図3によって更に説明すると、電界E
a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
向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2の安定状
態33b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まっている。また、与える
電界Eaが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向
状態にやはり維持されている。
果は、その第1に応答速度が極めて速いことであり、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、例えば図3によって更に説明すると、電界E
a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
向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第2の安定状
態33b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まっている。また、与える
電界Eaが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向
状態にやはり維持されている。
【0041】次に、図4は本発明の液晶素子におけるポ
リアミドを複合化した配向膜を用いた配向方法により配
向した液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図、図5
はそのC−ダイレクタを示す図である。
リアミドを複合化した配向膜を用いた配向方法により配
向した液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図、図5
はそのC−ダイレクタを示す図である。
【0042】図4に示す51a及び51bは、それぞれ
上基板及び下基板を表わしている。50は液晶分子52
で組織された液晶分子層で、液晶分子52が円錐53の
底面54(円形)に沿った位置を変化させて配列してい
る。
上基板及び下基板を表わしている。50は液晶分子52
で組織された液晶分子層で、液晶分子52が円錐53の
底面54(円形)に沿った位置を変化させて配列してい
る。
【0043】図5は、C−ダイレクタを示す図である。
同図5のU1 は一方の安定配向状態でのC−ダイレクタ
81で、U2 は他方の安定配向状態でのC−ダイレクタ
81である。C−ダイレクタ81は、図4に示す液晶分
子層50の法線に対して垂直な仮想面への分子長軸の写
影である。
同図5のU1 は一方の安定配向状態でのC−ダイレクタ
81で、U2 は他方の安定配向状態でのC−ダイレクタ
81である。C−ダイレクタ81は、図4に示す液晶分
子層50の法線に対して垂直な仮想面への分子長軸の写
影である。
【0044】一方、従来のラビング処理したポリイミド
膜或いはポリアミド膜によって生じた配向状態は、図6
のC−ダイレクタ図によって示される。図6に示す配向
状態は、上基板51aから下基板51bに向けて分子軸
のねじれが大きいため、チルト角θは小さくなってい
る。
膜或いはポリアミド膜によって生じた配向状態は、図6
のC−ダイレクタ図によって示される。図6に示す配向
状態は、上基板51aから下基板51bに向けて分子軸
のねじれが大きいため、チルト角θは小さくなってい
る。
【0045】次に、図7(a)は、C−ダイレクタ81
が図5の状態(ユニフォーム配向状態という)でのチル
ト角θを示す説明図、および図7(b)はC−ダイレク
タ81が図6の状態(スプレイ配向状態という)でのチ
ルト角θを示す説明図である。図中、60は前述した本
発明の特定の複合化したポリアミド膜に施したラビング
処理軸を示し、61aは配向状態U1 での平均分子軸、
61bは配向状態U2での平均分子軸、62aは配向状
態S1 での平均分子軸、62bは配向状態S2での平均
分子軸を示す。平均分子軸61aと61bとは、互いに
閾値電圧を超えた逆極性電圧の印加によって変換するこ
とができる。同様のことは平均分子軸62aと62bと
の間でも生じる。
が図5の状態(ユニフォーム配向状態という)でのチル
ト角θを示す説明図、および図7(b)はC−ダイレク
タ81が図6の状態(スプレイ配向状態という)でのチ
ルト角θを示す説明図である。図中、60は前述した本
発明の特定の複合化したポリアミド膜に施したラビング
処理軸を示し、61aは配向状態U1 での平均分子軸、
61bは配向状態U2での平均分子軸、62aは配向状
態S1 での平均分子軸、62bは配向状態S2での平均
分子軸を示す。平均分子軸61aと61bとは、互いに
閾値電圧を超えた逆極性電圧の印加によって変換するこ
とができる。同様のことは平均分子軸62aと62bと
の間でも生じる。
【0046】次に、逆電界Vrev による光学応答の遅れ
(残像)に対するユニフォーム配向状態の有用性につい
て説明する。液晶セルの絶縁層(配向膜)の容量Ci 、
液晶層の容量をCLC及び液晶の自発分極をPsとする
と、残像の原因となるVrev は、下式で表わされる。
(残像)に対するユニフォーム配向状態の有用性につい
て説明する。液晶セルの絶縁層(配向膜)の容量Ci 、
液晶層の容量をCLC及び液晶の自発分極をPsとする
と、残像の原因となるVrev は、下式で表わされる。
【0047】
【数2】
【0048】図8は、液晶セル内の電荷の分布、自発分
極Psの方向及び逆電界Vrev の方向を模式的に示した断
面図である。図8(a)はパルス電界印加前のメモリー
状態下における+及び−電荷の分布状態を示し、この時
の自発分極Psの向きは+電荷から−電荷の方向である。
図8(b)は、パルス電界解除直後の自発分極Psの向き
が図8(a)の時の向きに対して逆向き(従って、液晶
分子は一方の安定配向状態から他方の安定配向状態に反
転を生じている)であるが、+及び−電荷の分布状態
は、図8(a)の時と同様であるため、液晶内に逆電界
Vrev が矢印B方向に生じている。この逆電界Vrev は
しばらくした後、図8(c)に示すように消滅し、+及
び−電荷の分布状態が変化する。
極Psの方向及び逆電界Vrev の方向を模式的に示した断
面図である。図8(a)はパルス電界印加前のメモリー
状態下における+及び−電荷の分布状態を示し、この時
の自発分極Psの向きは+電荷から−電荷の方向である。
図8(b)は、パルス電界解除直後の自発分極Psの向き
が図8(a)の時の向きに対して逆向き(従って、液晶
分子は一方の安定配向状態から他方の安定配向状態に反
転を生じている)であるが、+及び−電荷の分布状態
は、図8(a)の時と同様であるため、液晶内に逆電界
Vrev が矢印B方向に生じている。この逆電界Vrev は
しばらくした後、図8(c)に示すように消滅し、+及
び−電荷の分布状態が変化する。
【0049】図9は従来のポリイミド配向膜或いはポリ
アミド配向膜によって生じたスプレイ配向状態の光学応
答の変化をチルト角θの変化に換えて示した説明図であ
る。図9に示す様に、パルス電界印加時においては、矢
印X1 の方向に沿ってスプレイ配向状態下の平均分子軸
S(A)から最大チルト角H付近のユニフォーム配向状
態下の平均分子軸U2 までオーバーシュートし、パルス
電界解除直後においては、図8(b)に示す逆電界V
rev の作用が働いて、矢印X2 の方向に沿ってスプレイ
配向状態下の平均分子軸S(B)までチルト角θが減少
し、そして図8(c)に示す逆電界Vrev の減衰の作用
により、矢印X3 の方向に沿ってスプレイ配向状態下の
平均分子軸S(C)までチルト角θが若干増大した安定
配向状態が得られる。図10はこの時の光学応答の状態
を示すグラフである。
アミド配向膜によって生じたスプレイ配向状態の光学応
答の変化をチルト角θの変化に換えて示した説明図であ
る。図9に示す様に、パルス電界印加時においては、矢
印X1 の方向に沿ってスプレイ配向状態下の平均分子軸
S(A)から最大チルト角H付近のユニフォーム配向状
態下の平均分子軸U2 までオーバーシュートし、パルス
電界解除直後においては、図8(b)に示す逆電界V
rev の作用が働いて、矢印X2 の方向に沿ってスプレイ
配向状態下の平均分子軸S(B)までチルト角θが減少
し、そして図8(c)に示す逆電界Vrev の減衰の作用
により、矢印X3 の方向に沿ってスプレイ配向状態下の
平均分子軸S(C)までチルト角θが若干増大した安定
配向状態が得られる。図10はこの時の光学応答の状態
を示すグラフである。
【0050】本発明によれば、前述した特定の構造を有
する複合化したポリアミド膜を用いているため、その配
向処理により得られた配向状態では、図9に示したスプ
レイ状態下の平均分子軸S(A),S(B)及びS
(C)を生じることが無く、従って最大チルト角Hに近
いチルト角θを生じる平均分子軸に配列させることがで
きる。図11は、この時の本発明の光学応答の状態を示
すグラフである。図11によれば、残像に原因する光学
応答の遅れを生じないことと、メモリー状態下での高い
コントラストを引き起こしていることが認められる。
する複合化したポリアミド膜を用いているため、その配
向処理により得られた配向状態では、図9に示したスプ
レイ状態下の平均分子軸S(A),S(B)及びS
(C)を生じることが無く、従って最大チルト角Hに近
いチルト角θを生じる平均分子軸に配列させることがで
きる。図11は、この時の本発明の光学応答の状態を示
すグラフである。図11によれば、残像に原因する光学
応答の遅れを生じないことと、メモリー状態下での高い
コントラストを引き起こしていることが認められる。
【0051】
【実施例】以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明する。
説明する。
【0052】実施例1 1000Å厚のITO膜が設けられている1.1mm厚
のガラス板を2枚用意し、それぞれのガラス板上に、下
記の構造式(3),(4)で示す2種のポリアミドを
6:4にブレンドした複合化ポリアミドのN−メチル−
2−ピロリドン/n−ブチルセロソルブ=3/1の2.
5重量%溶液をスピンコートにて成膜後、約1時間,2
00℃で加熱焼成処理を施した。この時の膜厚は300
Åであった。
のガラス板を2枚用意し、それぞれのガラス板上に、下
記の構造式(3),(4)で示す2種のポリアミドを
6:4にブレンドした複合化ポリアミドのN−メチル−
2−ピロリドン/n−ブチルセロソルブ=3/1の2.
5重量%溶液をスピンコートにて成膜後、約1時間,2
00℃で加熱焼成処理を施した。この時の膜厚は300
Åであった。
【0053】
【化8】
【0054】この様にして形成された塗布膜に、ナイロ
ン殖毛布による一方向ラビング処理を行なった。
ン殖毛布による一方向ラビング処理を行なった。
【0055】その後、平均粒径約1.5μmのアルミナ
ビーズを一方の基板上に散布した後、それぞれのラビン
グ処理軸が互いに平行で、かつ同一処理方向となる様に
2枚のガラス基板を重ね合せてセルを作成した。
ビーズを一方の基板上に散布した後、それぞれのラビン
グ処理軸が互いに平行で、かつ同一処理方向となる様に
2枚のガラス基板を重ね合せてセルを作成した。
【0056】このセル内にチッソ(株)社製の強誘電性
スメクチック液晶である「CS−1014」(商品名)
を等方相下で真空注入してから、等方相から0.5℃/
hで30℃まで徐冷することによって配向させることが
できた。この強誘電性液晶「CS−1014」を用いた
本実施例のセルでの相変化は、下記のとおりであった。
スメクチック液晶である「CS−1014」(商品名)
を等方相下で真空注入してから、等方相から0.5℃/
hで30℃まで徐冷することによって配向させることが
できた。この強誘電性液晶「CS−1014」を用いた
本実施例のセルでの相変化は、下記のとおりであった。
【0057】
【数3】 (Iso.=等方相、Ch=コレステリック相、SmA
=スメクチックA相、SmC* =カイラルスメクチック
C相)
=スメクチックA相、SmC* =カイラルスメクチック
C相)
【0058】上述の液晶セルを一対の90°クロスニコ
ル偏光子の間に挾み込んで、50μsecの30Vパル
スを印加してから、90°クロスニコルを消光位(最暗
状態)にセットし、この時の透過率をホトマルチプレタ
ーにより測定し、続いて50μsecの−30Vパルス
を印加し、この時の透過率(明状態)を同様の方法で測
定したところ、チルト角θは15°であり、最暗状態時
の透過率は1.2%で、明状態時の透過率は30%であ
り、従ってコントラスト比は25:1であった。また、
残像の原因となる光学応答の遅れは0.3秒以下であっ
た。
ル偏光子の間に挾み込んで、50μsecの30Vパル
スを印加してから、90°クロスニコルを消光位(最暗
状態)にセットし、この時の透過率をホトマルチプレタ
ーにより測定し、続いて50μsecの−30Vパルス
を印加し、この時の透過率(明状態)を同様の方法で測
定したところ、チルト角θは15°であり、最暗状態時
の透過率は1.2%で、明状態時の透過率は30%であ
り、従ってコントラスト比は25:1であった。また、
残像の原因となる光学応答の遅れは0.3秒以下であっ
た。
【0059】さらに、この液晶セルを図12に示す駆動
波形を用いたマルチプレクシング駆動による表示を行っ
たところ、高コントラストな高品位表示が得られ、また
所定の文字入力による画像表示の後に全画面を白の状態
に消去したところ、残像の発生は判読できなかった。
尚、図12のSN ,SN+1 ,SN+2 は走査線に印加した
電圧波形を表わしており、Iは代表的な情報線に印加し
た電圧波形を表わしている。(I−SN )は、情報線I
と走査線SN との交差部に印加された合成波形である。
又、本実施例では、V0 =5〜8V、ΔT =20〜70
μsecで行った。
波形を用いたマルチプレクシング駆動による表示を行っ
たところ、高コントラストな高品位表示が得られ、また
所定の文字入力による画像表示の後に全画面を白の状態
に消去したところ、残像の発生は判読できなかった。
尚、図12のSN ,SN+1 ,SN+2 は走査線に印加した
電圧波形を表わしており、Iは代表的な情報線に印加し
た電圧波形を表わしている。(I−SN )は、情報線I
と走査線SN との交差部に印加された合成波形である。
又、本実施例では、V0 =5〜8V、ΔT =20〜70
μsecで行った。
【0060】実施例2 以下の構造式(5),(6)で示した7:3のポリアミ
ド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と同様にしてセ
ルを作製した。
ド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と同様にしてセ
ルを作製した。
【0061】
【化9】
【0062】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=20:1、光学応答のおくれ時間=0.2秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラスト及び残像に
ついては実施例1と同様に良好な結果が得られた。
ト比=20:1、光学応答のおくれ時間=0.2秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラスト及び残像に
ついては実施例1と同様に良好な結果が得られた。
【0063】実施例3 以下の構造式(3),(7),(8)で示した4:3:
3のポリアミド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と
同様にしてセルを作製した。
3のポリアミド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と
同様にしてセルを作製した。
【0064】
【化10】
【0065】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=23:1、光学応答のおくれ時間=0.3秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラスト及び残像に
ついては実施例1と同様に良好な結果が得られた。
ト比=23:1、光学応答のおくれ時間=0.3秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラスト及び残像に
ついては実施例1と同様に良好な結果が得られた。
【0066】比較例1 以下の構造式(3)で示したポリアミド単一配向膜を用
いた以外は、実施例1と同様にしてセルを作製した。
いた以外は、実施例1と同様にしてセルを作製した。
【0067】
【化11】
【0068】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=14:1、光学応答のおくれ時間=1.7秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラストが本実施例
のものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
ト比=14:1、光学応答のおくれ時間=1.7秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示を行ったところ、コントラストが本実施例
のものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
【0069】比較例2 以下の構造式(11),(12)で示した6:4のポリ
アミド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と同様にし
てセルを作製した。
アミド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と同様にし
てセルを作製した。
【0070】
【化12】
【0071】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=6:1、光学応答のおくれ時間=1.9秒の結果
を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆動
による表示を行ったところ、コントラストが本実施例の
ものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
ト比=6:1、光学応答のおくれ時間=1.9秒の結果
を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆動
による表示を行ったところ、コントラストが本実施例の
ものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
【0072】比較例3 以下の構造式(11),(12)で示した1:1のポリ
アミド複合配向膜を用い、焼成温度を270℃にした以
外は、実施例1と同様にしてセルを作製した。
アミド複合配向膜を用い、焼成温度を270℃にした以
外は、実施例1と同様にしてセルを作製した。
【0073】
【化13】
【0074】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=50:1、光学応答のおくれ時間=0.2秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示でコントラスト及び残像について良好な結
果を得ることができるが、このような特性を得るには配
向膜の焼成プロセスにおいて、イミド化の為に最低25
0℃以上の高温処理が必要であった。
ト比=50:1、光学応答のおくれ時間=0.2秒の結
果を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆
動による表示でコントラスト及び残像について良好な結
果を得ることができるが、このような特性を得るには配
向膜の焼成プロセスにおいて、イミド化の為に最低25
0℃以上の高温処理が必要であった。
【0075】比較例4 以下の構造式(13),(14)で示した6:4のポリ
アミド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と同様にし
てセルを作製した。
アミド複合配向膜を用いた以外は、実施例1と同様にし
てセルを作製した。
【0076】
【化14】
【0077】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=5:1、光学応答のおくれ時間=3.0秒の結果
を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆動
による表示を行ったところ、コントラストが本実施例の
ものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
ト比=5:1、光学応答のおくれ時間=3.0秒の結果
を得た。又、実施例1と同様のマルチプレクシング駆動
による表示を行ったところ、コントラストが本実施例の
ものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
【0078】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶素子
によれば、従来のポリイミド配向膜を形成する際の高温
処理を必要とせず、生産性に優れ、かつ得られた液晶素
子においては、明状態と暗状態でのコントラストが高
く、特にマルチプレクシング駆動時の表示コントラスト
が非常に大きく高品位の表示が得られ、しかも目ざわり
な残像現象が生じない効果が得られる。
によれば、従来のポリイミド配向膜を形成する際の高温
処理を必要とせず、生産性に優れ、かつ得られた液晶素
子においては、明状態と暗状態でのコントラストが高
く、特にマルチプレクシング駆動時の表示コントラスト
が非常に大きく高品位の表示が得られ、しかも目ざわり
な残像現象が生じない効果が得られる。
【図1】本発明の液晶素子の一例を示す模式図である。
【図2】らせん構造をもつカイラルスメクチック液晶の
配向状態を示す斜視図である。
配向状態を示す斜視図である。
【図3】非らせん構造の分子配列をもつカイラルスメク
チック液晶の配向状態を示す斜視図である。
チック液晶の配向状態を示す斜視図である。
【図4】本発明における配向膜による配向方法で配向し
たカイラルスメクチック液晶の配向状態を示す断面図で
ある。
たカイラルスメクチック液晶の配向状態を示す断面図で
ある。
【図5】図4のカイラルスメクチック液晶のユニフォー
ム配向状態におけるC−ダイレクタ図である。
ム配向状態におけるC−ダイレクタ図である。
【図6】スプレイ配向状態におけるC−ダイレクタ図で
ある。
ある。
【図7】図7(a)はユニフォーム配向状態におけるチ
ルト角θを示す説明図、図7(b)はスプレイ配向状態
におけるチルト角θを示す説明図である。
ルト角θを示す説明図、図7(b)はスプレイ配向状態
におけるチルト角θを示す説明図である。
【図8】強誘電性液晶内の電荷分布、自発分極Psの向
き及び逆電界Vrev の向きを示す断面図である。
き及び逆電界Vrev の向きを示す断面図である。
【図9】電界印加時及び印加後のチルト角θの変化を示
す説明図である。
す説明図である。
【図10】従来例の液晶素子における光学応答特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図11】本発明の液晶素子における光学応答特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図12】本発明の実施例で用いた駆動電圧の波形図で
ある。
ある。
11a,11b ガラス基板 12a,12b 透明電極 13a,13b 絶縁膜 14a,14b 配向膜 15 強誘電性カイラルスメクチック液晶 16 ビーズスペーサー 17a,17b 偏光板 21a,21b 基板 22 液晶分子層 23 液晶分子 24 双極子モーメント 31a,31b 電圧印加手段 32 垂直層 33a 第1の安定状態 33b 第2の安定状態 34a 上向き双極子モーメント 34b 下向き双極子モーメント H らせん構造でのチルト角 θ 非らせん構造でのチルト角 Ea,Eb 電界 50 液晶分子層 51a 上基板 51b 下基板 52 液晶分子 53 円錐 54 底面 60 ラビング処理軸 61a 配向状態U1 での平均分子軸 61b 配向状態U2 での平均分子軸 62a 配向状態S1 での平均分子軸 62b 配向状態S2 での平均分子軸 81 C−ダイレクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小嶋 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
Claims (1)
- 【請求項1】 透明電極の形成された一対の平行基板間
に強誘電性液晶を挟持し、少なくとも一方の基板にポリ
アミド配向膜を有する液晶素子において、前記ポリアミ
ド配向膜が下記構造単位(1) 【化1】 (式中、R1 は芳香族環を有する2価の有機残基を示
す。)で表わされる少なくとも2種以上のジカルボン酸
成分と、下記構造単位(2) 【化2】 (式中、R2 ,R3 は同種または異種の炭素原子数1〜
10のアルキル基を示す。)で表わされるジアミン成分
よりなるポリアミド被膜からなり、かつジカルボン酸成
分のうち少なくとも1種は直線性分子構造を有すること
を特徴とする液晶素子。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4273576A JP2645781B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 液晶素子 |
US08/122,936 US5419931A (en) | 1992-09-18 | 1993-09-20 | Liquid crystal device |
US08/399,043 US5552193A (en) | 1992-09-18 | 1995-03-06 | Liquid crystal device |
US08/476,767 US5571580A (en) | 1992-09-18 | 1995-06-07 | Liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4273576A JP2645781B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 液晶素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06102516A true JPH06102516A (ja) | 1994-04-15 |
JP2645781B2 JP2645781B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17529729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4273576A Expired - Fee Related JP2645781B2 (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 液晶素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2645781B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02148023A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-06-06 | Hoechst Ag | 液晶ディスプレー要素および液晶スイッチング要素の配向層として置換芳香族ポリアミド類を用いる方法 |
JPH036529A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Canon Inc | 液晶素子 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP4273576A patent/JP2645781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02148023A (ja) * | 1988-10-04 | 1990-06-06 | Hoechst Ag | 液晶ディスプレー要素および液晶スイッチング要素の配向層として置換芳香族ポリアミド類を用いる方法 |
JPH036529A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Canon Inc | 液晶素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2645781B2 (ja) | 1997-08-25 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |