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JP2657879B2 - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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JP2657879B2
JP2657879B2 JP4352915A JP35291592A JP2657879B2 JP 2657879 B2 JP2657879 B2 JP 2657879B2 JP 4352915 A JP4352915 A JP 4352915A JP 35291592 A JP35291592 A JP 35291592A JP 2657879 B2 JP2657879 B2 JP 2657879B2
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JP
Japan
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liquid crystal
state
alignment
tilt angle
film
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英昭 高尾
正信 朝岡
誠 小嶋
剛司 門叶
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
The present invention relates to a liquid crystal display device and a liquid crystal display.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal element used in an optical shutter or the like, particularly to a ferroelectric liquid crystal element, and more particularly to a liquid crystal element which is advantageous in a manufacturing process and has improved display characteristics by improving the alignment state of liquid crystal molecules.

【0002】[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)。
2. Description of the Related Art Clark and Lagerwall have proposed a display device of a type that controls transmitted light in combination with a polarizing element utilizing the refractive index anisotropy of ferroelectric liquid crystal molecules. (JP-A-56-107216, U.S. Pat.
No. 4 specification).

【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。
The ferroelectric liquid crystal generally has a non-helical chiral smectic C phase (SmC * ) or H phase (SmH * ) in a specific temperature range, and responds to an applied electric field in this state. Takes a first optical stable state or a second optical stable state, and maintains the state when no electric field is applied, that is, it has bistability. It has a quick response and is expected to be widely used as a high-speed and storage type display element. In particular, its function is expected to be applied to a large screen and high definition display.

【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。
In order for an optical modulator using a liquid crystal having bistability to exhibit predetermined driving characteristics, the liquid crystal disposed between a pair of parallel substrates needs to be driven by the liquid crystal regardless of the state of application of an electric field. It is necessary to be in a state of molecular alignment in which conversion between the two stable states effectively takes place.

【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、
In the case of a liquid crystal element utilizing birefringence of liquid crystal, the transmittance under crossed Nicols is

【0006】[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。)
(Equation 1) (Where I 0 : incident light intensity, I: transmitted light intensity, θ: tilt angle, Δn: refractive index anisotropy, d: film thickness of liquid crystal layer, λ: wavelength of incident light.)

【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。
[0007] The tilt angle θ in the above-described non-helical structure appears as an angle in the average molecular axis direction of the twisted liquid crystal molecules in the first and second alignment states. According to the above equation, the tilt angle θ is 22.5 °
It is necessary that the tilt angle θ in the non-helical structure for realizing bistability be as close as possible to 22.5 ° when the angle is at the maximum.

【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。
As a method of aligning a ferroelectric liquid crystal, a liquid crystal molecular layer formed of a plurality of molecules forming a smectic liquid crystal is uniaxially aligned along a normal line over a large area. It is desirable that the manufacturing process can be realized by a simple rubbing process.

【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。
As an alignment method for a ferroelectric liquid crystal, particularly a chiral smectic liquid crystal having a non-helical structure, for example, US Pat. No. 4,561,726 is known.

【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。
However, the alignment method used up to now, especially the alignment method using a rubbed polyimide film, is applied to the above-mentioned non-helical ferroelectric liquid crystal having a bistable structure disclosed by Clark and Ragawall. When the method was applied by using, the following problems were encountered.

【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
That is, according to the experiments conducted by the present inventors, the tilt angle θ of a non-helical ferroelectric liquid crystal obtained by orienting a conventional rubbed polyimide film was used.
(Angle shown in FIG. 3 described later) Tilt angle in ferroelectric liquid crystal having a helical structure

【0012】[0012]

【外1】 [Outside 1]

【0013】(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。
It has been found that the angle is smaller than (an angle shown in FIG. 2 described later). In particular, the tilt angle θ of a non-helical structure ferroelectric liquid crystal obtained by orienting with a conventional rubbed polyimide film is generally about 3 ° to 8 °, and the transmittance at that time is about 3% to 5% at most. Met.

【0014】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。
As described above, according to Clark and Ragawall, the tilt angle of a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure for realizing bistability has the same angle as the tilt angle of a ferroelectric liquid crystal having a helical structure. In fact, the tilt angle θ in the non-helical structure is smaller than the tilt angle H in the helical structure. Moreover, it has been found that the cause of the tilt angle θ in the non-helical structure being smaller than the tilt angle H in the helical structure is due to the twisted arrangement of the liquid crystal molecules in the non-helical structure. In other words, in a ferroelectric liquid crystal having a non-helical structure, the liquid crystal molecules are continuous with respect to the normal of the substrate from the axis of the liquid crystal molecules adjacent to the upper substrate to the axis of the liquid crystal molecules adjacent to the lower substrate (the direction of twist arrangement). This is a twisted arrangement at a twist angle δ, which causes the tilt angle θ in the non-helical structure to be smaller than the tilt angle H in the helical structure.

【0015】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。
The alignment state of the chiral smectic liquid crystal produced by the conventional rubbed polyimide alignment film depends on the presence of the polyimide alignment film as an insulator layer between the electrode and the liquid crystal layer. When one polarity voltage for switching from (for example, a white display state) to a second optically stable state (for example, a black display state) is applied, after the application of the one polarity voltage is canceled,
A reverse electric field V rev of the other polarity was generated in the ferroelectric liquid crystal layer, and this reverse electric field V rev caused an afterimage in a display. The above-mentioned reverse electric field generation phenomenon is clarified in, for example, "Switching Characteristics of SSFLC" by Akio Yoshida, October, 1987, "Transactions of Liquid Crystal Symposium", pp. 142-143.

【0016】さらに、従来一般に用いられているポリイ
ミド単体の配向膜は、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300℃前後の高
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。
Further, an alignment film of a simple substance of polyimide, which is generally used in the past, is formed by applying a polyamic acid solution as a precursor, coating and forming the film, and baking at a high temperature of at least about 300 ° C. to obtain an imidized film. And required a large amount of energy in the manufacturing process.

【0017】[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。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal device which solves the above-mentioned problems.
In particular, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal element which can generate a large tilt angle θ in a non-helical structure of a chiral smectic liquid crystal, and can achieve a display with high contrast and no afterimage.

【0018】さらに、他の目的は、低温化が可能な製造
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。
Another object is to provide a liquid crystal device having an alignment film which can be formed by a manufacturing process which can be operated at a low temperature, is excellent in productivity, and can be selected from other constituent materials. Is to provide.

【0019】[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基板間にカイラルスメクチッ
ク液晶を挟持し、少なくとも一方の基板にポリアミドイ
ミド配向膜を有する液晶素子において、前記ポリアミド
イミドの主鎖中に少なくとも下記一般式(I)で示され
る構造単位と下記の一般式(II)で示される構造単位
を有することを特徴とする液晶素子である。
That is, the present invention relates to a liquid crystal device having a chiral smectic liquid crystal sandwiched between a pair of substrates on which a transparent electrode is formed, and a polyamideimide alignment film on at least one of the substrates. At least a structural unit represented by the following general formula (I) and a structural unit represented by the following general formula (II) in the main chain of the imide
And a liquid crystal element having:

【0020】[0020]

【化2】 Embedded image

【0021】(式中、Rは2価の脂肪族基または芳香
族基、R及びRは1価の脂肪族基または芳香族基を
示し、xはx≧1の整数である。X,Yは−C A 2A+1
または−(CH 2 m B 2B+1 を示し、X,Yは同一で
もまたは異なっていてもよい。ただし、A,B≧1,m
≧0である。
(Wherein, R 1 represents a divalent aliphatic or aromatic group, R 2 and R 3 represent a monovalent aliphatic or aromatic group, and x is an integer of x ≧ 1.) X, Y is -C A H 2A + 1
Or - (CH 2) shows the m C B F 2B + 1, X, Y are identical
Or different. However, A, B ≧ 1, m
≧ 0. )

【0022】以下、本発明を詳細に説明する。図1は本
発明の強誘電性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In23 やIT
O(インジウム チン オキサイド;Indium T
in Oxide)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〜
1500Å厚の絶縁膜13aと13b(例えば、SiO
2 膜、TiO2 膜、Ta25 膜など)と前記ポリアミ
ドイミドにて形成した50Å〜1000Å厚の配向膜1
4aと14bとが各々積層されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the ferroelectric liquid crystal device of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 11a and 11b denote In 2 O 3 and IT
O (Indium tin oxide; Indium T
a substrate (glass substrate) covered with transparent electrodes 12a and 12b such as in Oxide, etc .;
1500 ° thick insulating films 13a and 13b (eg, SiO 2
2 film, TiO 2 film, Ta 2 O 5 film, etc.) and the above-mentioned polyamideimide, and an alignment film 1 having a thickness of 50 to 1000 mm.
4a and 14b are respectively laminated.

【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。
At this time, the alignment films 14a and 14b that have been rubbed (in the direction of the arrow) are arranged so as to be parallel and in the same direction (the direction A in FIG. 1). Substrates 11a and 11
b, a ferroelectric chiral smectic liquid crystal 15
Are arranged, and the distance between the substrates 11a and 11b is small enough to suppress the formation of the helical array structure of the ferroelectric chiral smectic liquid crystal 15 (for example, 0.1 mm).
(1 μm to 3 μm), and the ferroelectric chiral smectic liquid crystal 15 has a bistable alignment state. A sufficiently small ferroelectric chiral smectic liquid crystal 1 as described above
5 is arranged between the alignment films 14a and 14a.
b and a bead spacer 16 (for example,
(Silica beads, alumina beads, etc.). Reference numerals 17a and 17b denote polarizing plates.

【0024】本発明において用いられるポリアミドイミ
ド配向膜は、その主鎖中に少なくとも前記一般式(I)
で示される構造単位を有するが、主鎖中への組み込みに
は、前記一般式(I)で示される構造単位を有するジア
ミン体を用いる。
The polyamide-imide alignment film used in the present invention has at least the above-mentioned general formula (I) in its main chain.
The diamine compound having the structural unit represented by the general formula (I) is used for incorporation into the main chain.

【0025】また、本発明で用いるポリアミドイミド
は、前記及び以下に示す様なジアミンとトリカルボン酸
無水物とを重合させることにより合成される前駆体を加
熱閉環することによって得られる。
The polyamideimide used in the present invention can be obtained by heat-cyclizing a precursor synthesized by polymerizing a diamine and a tricarboxylic anhydride as described above and below.

【0026】本発明において用いられトリカルボン酸無
水物としては、例えば
The tricarboxylic anhydride used in the present invention includes, for example,

【0027】[0027]

【化3】 等が一例として挙げられる。Embedded image Etc. are mentioned as an example.

【0028】また、ジアミンとしては、下記一般式
(I)で示される構造単位を有するジアミンが用いられ
る。
As the diamine, a diamine having a structural unit represented by the following general formula (I) is used.

【0029】[0029]

【化4】 Embedded image

【0030】一般式(I)において、R1In the general formula (I), R 1 is

【0031】[0031]

【化5】 Embedded image

【0032】等の2価の脂肪族基またはA divalent aliphatic group such as

【0033】[0033]

【化6】 Embedded image

【0034】等の2価の芳香族基を示す。また、R2
3
And a divalent aromatic group such as Also, R 2 ,
R 3

【0035】[0035]

【化7】 Embedded image

【0036】等の1価の脂肪族基またはA monovalent aliphatic group such as

【0037】[0037]

【化8】 Embedded image

【0038】等の芳香族基を示す。xはx≧1の整数で
ある。
And the like. x is an integer of x ≧ 1.

【0039】さらに、ジアミンとしては、前記一般式
(I)で示される構造単位を有するジアミン体の他に、
下記の一般式(II)で示される、2,2−ビス[4−
(アミノフェノキシ)フェニル]アルキル化合物などが
使用できる。
Further, as the diamine, in addition to the diamine having the structural unit represented by the general formula (I),
2,2-bis [4- represented by the following general formula (II)
(Aminophenoxy) phenyl] alkyl compounds and the like can be used.

【0040】[0040]

【化9】 Embedded image

【0041】(式中、X,Yは−C A 2A+1 または−
(CH 2 m B 2B+1 を示し、X,Yは同一でもまたは
異なっていてもよい。ただし、A,B≧1,m≧0であ
る。
[0041] (wherein, X, Y is -C A H 2A + 1 or -
(CH 2) shows the m C B F 2B + 1, X, Y , even the same or
It may be different. However, A, B ≧ 1, m ≧ 0
You. )

【0042】通常のポリイ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。しかるに、
特定のポリアミドイミド化学構造を有することにより好
ましい特性を得ることができる。
When ordinary polyimide is used as an alignment film, it is difficult to align liquid crystals on an average molecular axis that generates a tilt angle close to the maximum tilt angle as described below. However,
Preferred properties can be obtained by having a specific polyamideimide chemical structure.

【0043】さらに、ポリイミドが焼成時にイミド化反
応を伴なうことにより高温を必要とするのに対して、ポ
リアミドイミドは、その一部がアミドである為により低
温焼成化も可能となり、生産性上有利である。
Furthermore, while polyimide requires a high temperature due to an imidization reaction during firing, polyamideimide can be fired at a low temperature because a part of it is an amide, thereby improving productivity. It is more advantageous.

【0044】本発明におけるポリアミドイミドの複合化
の方法としては、任意の比率におけるブレンド(混
合)、共重合、あるいは積層構成等の方法が使用でき
る。
In the present invention, as a method for complexing the polyamideimide, a method such as blending (mixing), copolymerization, or lamination at an arbitrary ratio can be used.

【0045】本発明で用いるポリアミドイミド配向膜を
基板上に設ける際には、ポリアミドイミドの前駆体であ
るポリアミド酸を、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、10
0〜350℃、好ましくは150〜300℃の温度で加
熱してポリアミドイミド膜を形成することができる。こ
のポリアミドイミド膜は、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イミド膜は
30Å〜1μ程度、好ましくは200Å〜2000Åの
膜厚に設定される。この際には、図1に示す絶縁膜13
a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の上にポリアミドイミド膜
を設ける際には、この膜厚は500Å以下、好ましくは
300Å以下に設定することができる。
When the polyamide-imide alignment film used in the present invention is provided on a substrate, the polyamide acid, which is a precursor of the polyamide-imide, is converted into a solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and N-methylpyrrolidone. To a 0.01 to 40% by weight solution, and the solution is applied to a substrate by a spinner coating method, a spray coating method, a roll coating method, or the like.
The polyamideimide film can be formed by heating at a temperature of 0 to 350 ° C, preferably 150 to 300 ° C. This polyamide imide film is then rubbed with a cloth or the like. The thickness of the polyamideimide film used in the present invention is set to about 30 to 1 μm, preferably 200 to 2000 μm. In this case, the insulating film 13 shown in FIG.
The use of a and 13b can be omitted. In the present invention, when a polyamideimide film is provided on the insulating films 13a and 13b, the thickness can be set to 500 ° or less, preferably 300 ° or less.

【0046】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。
As the liquid crystal substance used in the present invention, a liquid crystal that generates a chiral smectic C phase through an isotropic phase, a cholesteric phase, and a smectic A phase in a temperature decreasing process is preferable. In particular, the pitch in the cholesteric phase is preferably 0.8 μm or more (however, the pitch in the cholesteric phase is measured at the central point in the temperature range of the cholesteric phase). As a specific liquid crystal material, for example, a liquid crystal material “LC-
1 "," 80B "and" 80SI * "are preferably used in a liquid crystal composition containing the following ratio.

【0047】[0047]

【化10】 Embedded image

【0048】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。)
Liquid crystal (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 * (The above mixing ratios represent weight ratios, respectively.)

【0049】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、In23 、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。
FIG. 2 schematically shows an example of a cell for explaining the operation of the ferroelectric liquid crystal. 21a and 2
Reference numeral 1b denotes a substrate (glass plate) coated with a transparent electrode made of a thin film of In 2 O 3 , SnO 2, ITO, or the like, between which a liquid crystal molecule layer 22 is oriented so as to be perpendicular to the glass substrate surface . Liquid crystal of (chiral smectic C) phase or SmH * (chiral smectic H) phase is enclosed. A bold line 23 represents a liquid crystal molecule, and the 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 H in the chiral smectic phase having the spiral structure. Substrate 2
When a voltage equal to or higher than a certain threshold is applied between the electrodes on 1a and 21b, the helical structure of the liquid crystal molecules 23 is unwound, and the liquid crystal molecules 23 are oriented in such a manner that all dipole moments (P⊥) 24 are directed in the direction of the electric field. Can be changed. The liquid crystal molecules 23 have an elongated shape and exhibit refractive index anisotropy in the major axis direction and the minor axis direction. Therefore, for example, if crossed Nicol polarizers are placed above and below the glass substrate surface, voltage It is easily understood that the liquid crystal optical modulation element whose optical characteristics change depending on the polarity.

【0050】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。
The thickness of the surface stable ferroelectric liquid crystal cell in a bistable alignment state used in the liquid crystal element of the present invention can be made sufficiently thin (for example, 0.1 to 3 μm). As shown in FIG. 3, as the liquid crystal layer becomes thinner, the helical structure of the liquid crystal molecules is unwound and becomes a non-helical structure even when no electric field is applied, and the dipole moment Pa or Pb of the liquid crystal molecule is upward (34a). ) Or downward (34
Take either state of b).

【0051】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。
When an electric field Ea or Eb having a different polarity or more than a certain threshold is applied to such a cell by the voltage applying means 31a and 31b as shown in FIG. 3, the dipole moment becomes the electric field vector of the electric field Ea or Eb. Correspondingly, the direction is changed to upward 34a or downward 34b, and accordingly, the liquid crystal molecules are aligned in one of the first stable state 33a and the second stable state 33b. The first and second at this time
Is equivalent to the tilt angle θ.

【0052】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。
The effects obtained by the ferroelectric liquid crystal cell are firstly that the response speed is extremely fast, and secondly that the orientation of liquid crystal molecules has bistability. The second point will be further described with reference to, for example, FIG.
When a is applied, the liquid crystal molecules are oriented to the first stable state 33a, which is stable even when the electric field is turned off. Also, when an electric field Eb in the opposite direction is applied, the liquid crystal molecules are oriented to the second stable state 33b and change the direction of the molecules, but remain in this state even after the electric field is turned off. As long as the applied electric field Ea does not exceed a certain threshold value, the respective alignment states are also maintained.

【0053】次に、図4は本発明の液晶素子におけるポ
リアミドイミド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。
Next, FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules aligned by an alignment method using a polyamideimide alignment film in the liquid crystal element of the present invention, and FIG. 5 is a view showing the C-director thereof. It is.

【0054】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。
Reference numerals 51a and 51b shown in FIG. 4 represent an upper substrate and a lower substrate, respectively. 50 is a liquid crystal molecule 52
The liquid crystal molecules 52 are arranged by changing the position along the bottom surface 54 (circle) of the cone 53.

【0055】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。
FIG. 5 is a diagram showing a C-director.
In FIG. 5, U 1 is the C-director 81 in one stable orientation state, and U 2 is the C-director 81 in the other stable orientation state. The C-director 81 is a projection of the molecular long axis onto a virtual plane perpendicular to the normal of the liquid crystal molecular layer 50 shown in FIG.

【0056】一方、従来のラビング処理したポリイミド
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51
a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。
On the other hand, the orientation state caused by the conventional rubbed polyimide film is shown by a C-director diagram in FIG. The orientation state shown in FIG.
Since the torsion of the molecular axis is large from a to the lower substrate 51b, the tilt angle θ is small.

【0057】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
発明のポリアミドイ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。
Next, FIG. 7A shows a C-director 81.
Is an explanatory diagram showing the tilt angle θ in the state of FIG. 5 (referred to as a uniform alignment state), and FIG. 7B shows the tilt angle θ in the state where the C-director 81 is in the state of FIG. 6 (referred to as a splay alignment state). FIG. In the figure, 60 denotes the rubbing axis was applied to polyamide-imide film of the present invention described above, 61a denotes an average molecular axis in the orientation state U 1, 61b denotes an average molecular axis in the orientation state U 2, 62a are aligned state The average molecular axis in S 1 , 62b indicates the average molecular axis in the alignment state S 2 . The average molecular axes 61a and 61b can be converted by applying opposite polarity voltages exceeding the threshold voltage to each other. The same occurs between the average molecular axes 62a and 62b.

【0058】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。
Next, the usefulness of the uniform alignment state with respect to the delay (afterimage) of the optical response due to the reverse electric field V rev will be described.

【0059】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。
The capacitance C i of the insulating layer (alignment film) of the liquid crystal cell,
Assuming that the capacity of the liquid crystal layer is C LC and the spontaneous polarization of the liquid crystal is Ps, V rev which causes an afterimage is expressed by the following equation.

【0060】[0060]

【数2】 (Equation 2)

【0061】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
rev が矢印B方向に生じている。この逆電界Vrev
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。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the charge distribution in the liquid crystal cell, the direction of the spontaneous polarization Ps, and the direction of the reverse electric field V rev . FIG. 8A shows a distribution state of + and-charges under the memory state before the application of the pulse electric field. At this time, the direction of the spontaneous polarization Ps is from + charges to-charges.
FIG. 8B shows that the direction of the spontaneous polarization Ps immediately after the release of the pulse electric field is opposite to the direction of FIG. 8A (therefore, the liquid crystal molecules change from one stable alignment state to the other stable alignment state). However, since the distribution of the + and-charges is the same as that in FIG. 8A, a reverse electric field V rev is generated in the liquid crystal in the direction of arrow B. After a while, the reverse electric field V rev disappears as shown in FIG. 8C, and the distribution of the + and-charges changes.

【0062】図9は従来のポリイ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
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Vrev 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。
FIG. 9 is an explanatory view showing a change in the optical response in the splay alignment state caused by the conventional polyimide alignment film in place of a change in the tilt angle θ. As shown in FIG. 9, the pulse at the time of electric field application, the average molecular axis U under uniform alignment state of the maximum tilt angle around H average molecular axis S under splay alignment state along the direction of the arrow X 1 (A) 2 immediately after the release of the pulsed electric field, the action of the reverse electric field V rev shown in FIG. 8B acts, so that the average molecular axis S (B) in the splay alignment state along the direction of arrow X 2. tilt angle θ is reduced to, and by the action of attenuation of the reverse electric field V rev as shown in FIG. 8 (c), the tilt angle θ until the average molecular axis S (C) under the spray orientation state in the direction of arrow X 3 Is obtained, thereby obtaining a stable alignment state in which is slightly increased. FIG. 10 is a graph showing the state of the optical response at this time.

【0063】本発明によれば、前述した特定の構造を有
するポリアミドイ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。
According to the present invention, since the polyamide-imide film having the specific structure described above is used, in the orientation state obtained by the orientation treatment, the average molecular axis S (in the spray state shown in FIG. 9) is obtained. A), S (B) and S (C) do not occur, and therefore, they can be arranged on the average molecular axis that generates a tilt angle θ close to the maximum tilt angle H. FIG. 11 is a graph showing the state of the optical response of the present invention at this time. According to FIG. 11, it is recognized that the optical response is not delayed due to the afterimage, and that high contrast is caused in the memory state.

【0064】[0064]

【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。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.

【0065】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(III)で示すポリアミドイミドの前駆体
のN−メチル−2−ピロリドン/n−ブチルセロソルブ
=5/1,3.0重量%溶液をスピンコートにて成膜
し、250℃で約1時間、加熱焼成処理した。この時の
膜厚は250Åであった。
Example 1 Two 1.1 mm-thick glass plates provided with a 1000-mm-thick ITO film were prepared, and a polyamide-imide precursor represented by the following structural formula (III) was placed on each of the glass plates. Of N-methyl-2-pyrrolidone / n-butylcellosolve = 5/1, 3.0% by weight was formed into a film by spin coating, and heated and baked at 250 ° C. for about 1 hour. At this time, the film thickness was 250 °.

【0066】[0066]

【化11】 Embedded image

【0067】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。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製した。
The coating film thus formed was subjected to a unidirectional rubbing treatment using a nylon blanket. Then, after spraying alumina beads having an average particle size of about 1.5 μm on one of the substrates, the two glass substrates are overlapped so that the respective rubbing axes are parallel to each other and in the same processing direction, and the cells are stacked. Was prepared.

【0068】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。
In this cell, "CS-1014" (trade name) which is a ferroelectric smectic liquid crystal manufactured by Chisso Corporation
Is vacuum-injected under the isotropic phase, and then 0.5 ° C /
The alignment was achieved by slowly cooling to 30 ° C. for 30 hours. The phase change in the cell of this example using this ferroelectric liquid crystal “CS-1014” was as follows.

【0069】[0069]

【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)
(Equation 3) (Iso. = Isotropic phase, Ch = cholesteric phase, SmA
= Smectic A phase, SmC * = Chiral smectic C phase)

【0070】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%で、明状態時の透過率は25%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0.2秒以下であった。
The above-mentioned liquid crystal cell is sandwiched between a pair of 90 ° crossed Nicol polarizers, a 30 V pulse of 50 μsec is applied, and then the 90 ° crossed Nicol is set to an extinction position (darkest state). The transmittance at this time was measured by a photomultiplier, and then a -30 V pulse of 50 μsec was applied, and the transmittance (bright state) at this time was measured by the same method. The tilt angle θ was 15 °. The transmittance in the darkest state is 1%, the transmittance in the bright state is 25%,
Therefore, the contrast ratio was 25: 1. In addition, the delay of the optical response causing the afterimage was 0.2 seconds or less.

【0071】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。
Further, when this liquid crystal cell was displayed by multiplexing driving using the driving waveform shown in FIG. 12, a high-contrast, high-quality display was obtained. Was erased to a white state, and the occurrence of an afterimage was not legible.
In FIG. 12, S N , S N + 1 , and S N + 2 represent voltage waveforms applied to the scanning lines, and I represents a voltage waveform applied to typical information lines. (I−S N ) is the information line I
7 is a composite waveform applied to the intersection between the scan line and the scan line SN .
In this embodiment, V 0 = 5 to 8 V and ΔT = 20 to 70
Performed in μsec.

【0072】実施例2 以下の構造式(IV)で示したポリアミドイミド配向膜
を用いた以外は、実施例1と同様にしてセルを作製し
た。
Example 2 A cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyamide-imide alignment film represented by the following structural formula (IV) was used.

【0073】[0073]

【化12】 Embedded image

【0074】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=22:1、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と
も実施例1と同様に良好な結果が得られた。
The same test as in Example 1 was performed, and the result was that the contrast ratio was 22: 1 and the optical response delay time was 0.3 seconds. When a display was performed by the multiplexing drive in the same manner as in the first embodiment, good results were obtained in both the contrast and the afterimage as in the first embodiment.

【0075】比較例1 以下の構造式(V)で示したポリアミドイミド配向膜を
用いた以外は、実施例1と同様にしてセルを作製した。
Comparative Example 1 A cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyamideimide alignment film represented by the following structural formula (V) was used.

【0076】[0076]

【化13】 Embedded image

【0077】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=12:1、光学応答のおくれ時間=1.0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。
The same test as in Example 1 was performed, and a result was obtained in which the contrast ratio was 12: 1 and the optical response delay time was 1.0 second. Further, when the display was performed by the multiplexing drive similar to that of the first embodiment, the contrast was smaller than that of the first embodiment, and an afterimage occurred.

【0078】比較例2 以下の構造式(VI)で示したポリアミドイミド配向膜
を用いた以外は、実施例1と同様にしてセルを作製し
た。
Comparative Example 2 A cell was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the polyamideimide alignment film represented by the following structural formula (VI) was used.

【0079】[0079]

【化14】 Embedded image

【0080】実施例1と同様の試験を行い、コントラス
ト比=10:1、光学応答のおくれ時間=2.0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、コントラストは本実施例
のものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
The same test as in Example 1 was performed, and a result was obtained in which the contrast ratio was 10: 1 and the optical response delay time was 2.0 seconds. When the display was performed by the multiplexing drive in the same manner as in Example 1, the contrast was smaller than that of Example 1, and an afterimage was generated.

【0081】比較例3 以下の構造式(VII)で示したポリアミドイミド配向
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。
Comparative Example 3 A cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyamide-imide alignment film represented by the following structural formula (VII) was used.

【0082】[0082]

【化15】 Embedded image

【0083】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=2.8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、コントラストは本実施例の
ものと比較して小さく、しかも残像が生じた。
The same test as in Example 1 was performed, and a result was obtained in which the contrast ratio was 5: 1 and the optical response delay time was 2.8 seconds. When the display was performed by the multiplexing drive in the same manner as in Example 1, the contrast was smaller than that of Example 1, and an afterimage was generated.

【0084】[0084]

【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、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。さらに、化学構造によ
っては製造プロセス上、従来より低温化も可能となり、
生産性に優れ、他の構成材料に選択の幅を拡げることが
できる。
As described above, according to the liquid crystal device of the present invention, the contrast in the bright state and the dark state is high, and particularly, the display contrast during multiplexing driving is very large, and high quality display can be obtained. In addition, an effect of not causing a noticeable afterimage phenomenon can be obtained. In addition, depending on the chemical structure, lower temperatures can be achieved due to the manufacturing process,
It is excellent in productivity and can be expanded to other constituent materials.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶素子の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing one example of a liquid crystal element of the present invention.

【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。
FIG. 2 is a perspective view showing an alignment state of a chiral smectic liquid crystal having a helical structure.

【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。
FIG. 3 is a perspective view showing an orientation state of a chiral smectic liquid crystal having a non-helical molecular arrangement.

【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。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an alignment state of a chiral smectic liquid crystal aligned by an alignment method using an alignment film according to the present invention.

【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。
FIG. 5 is a C-director diagram of the chiral smectic liquid crystal of FIG. 4 in a uniform alignment state.

【図6】スプレイ配向状態におけるC−ダイレクタ図で
ある。
FIG. 6 is a C-director diagram in a splay alignment state.

【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。
FIG. 7A is an explanatory diagram showing a tilt angle θ in a uniform orientation state, and FIG. 7B is an explanatory diagram showing a tilt angle θ in a splay orientation state.

【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。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a charge distribution in a ferroelectric liquid crystal, a direction of spontaneous polarization Ps, and a direction of a reverse electric field V rev .

【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。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change in a tilt angle θ at the time of applying an electric field and after the electric field is applied.

【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。
FIG. 10 is a graph showing optical response characteristics of a conventional liquid crystal element.

【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。
FIG. 11 is a graph showing optical response characteristics of the liquid crystal element of the present invention.

【図12】本発明の実施例で用いた駆動電圧の波形図で
ある。
FIG. 12 is a waveform diagram of a driving voltage used in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 11a, 11b Glass substrate 12a, 12b Transparent electrode 13a, 13b Insulating film 14a, 14b Alignment film 15 Ferroelectric chiral smectic liquid crystal 16 Bead spacer 17a, 17b Polarizing plate 21a, 21b Substrate 22 Liquid crystal molecular layer 23 Liquid crystal molecule 24 Dipole moment 31a, 31b Voltage application means 32 Vertical layer 33a First stable state 33b Second stable state 34a Upward dipole moment 34b Downward dipole moment

【外2】 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[Outside 2] θ tilt angle in non-helical structure Ea, Eb electric field 50 liquid crystal molecular layer 51 a upper substrate 51 b lower substrate 52 liquid crystal molecules 53 cone 54 bottom surface 60 rubbing axis 61 a average molecular axis 61b in alignment state U 1 average molecular axis 61 b in alignment state U 2 the average molecular axes 81 C-director in the average molecular axis 62b oriented state S 2 in the average molecular axis 62a oriented state S 1

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門叶 剛司 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 (56)参考文献 特開 昭64−78226(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takeshi Kadoba 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-64-78226 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透明電極の形成された一対の基板間にカ
イラルスメクチック液晶を挟持し、少なくとも一方の基
板にポリアミドイミド配向膜を有する液晶素子におい
て、前記ポリアミドイミドの主鎖中に少なくとも下記一
般式(I)で示される構造単位と下記の一般式(II)
で示される構造単位とを有することを特徴とする液晶素
子。 【化1】 (式中、Rは2価の脂肪族基または芳香族基、R
びRは1価の脂肪族基または芳香族基を示し、xはx
≧1の整数である。X,Yは−C A 2A+1 または−(C
2 m B 2B+1 を示し、X,Yは同一でもまたは異な
っていてもよい。ただし、A,B≧1,m≧0であ
る。
1. A liquid crystal device having a chiral smectic liquid crystal sandwiched between a pair of substrates on which a transparent electrode is formed and a polyamideimide alignment film on at least one substrate, wherein at least one of the following general formulas is contained in the main chain of the polyamideimide. The structural unit represented by (I) and the following general formula (II)
And a structural unit represented by the formula: Embedded image (Wherein, R 1 represents a divalent aliphatic or aromatic group, R 2 and R 3 represent a monovalent aliphatic or aromatic group, and x represents x
It is an integer of ≧ 1. X and Y are -C A H 2A + 1 or- (C
H 2) shows the m C B F 2B + 1, X, Y , even or different identity
It may be. However, A, B ≧ 1, m ≧ 0
You. )
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