JPH0711636B2 - Liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal element

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JPH0711636B2
JPH0711636B2 JP6182886A JP6182886A JPH0711636B2 JP H0711636 B2 JPH0711636 B2 JP H0711636B2 JP 6182886 A JP6182886 A JP 6182886A JP 6182886 A JP6182886 A JP 6182886A JP H0711636 B2 JPH0711636 B2 JP H0711636B2
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、液晶表示素子や、液晶−光シャッターアレイ
等の液晶素子に関し、更に詳しくは、液晶分子の初期配
向状態を改善した液晶素子に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal display device, a liquid crystal device such as a liquid crystal-optical shutter array, and more particularly to a liquid crystal device having an improved initial alignment state of liquid crystal molecules.

背景技術 一般に強誘電性液晶は、電界に対して第1の光学的安定
状態と第2の光学的安定状態からなる双安定状態を有
し、一方の電界ベクトルに対して第1の光学的安定状態
に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対しては第2の
光学的安定状態に液晶が配向される。さらに、この型の
液晶は、加えられる電界に応答して、極めて速やかに上
記2つの安定状態のいずれかを取り、且つ電界の印加の
ないときはその状態を維持する性質を有するものとされ
ている。しかしながら、このような強誘電性液晶を用い
る液晶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
えばカイラルスメクチックC相またはH相(SmCまた
はSmH相)を有する強誘電性液晶については、SmC
たはSmH相を有する液晶分子層が基板面に対して垂直
で、したがって液晶分子軸が基板面にほぼ平行な一方向
に配列した領域(モノドメイン)が形成される必要があ
る。
BACKGROUND ART Generally, a ferroelectric liquid crystal has a bistable state composed of a first optical stable state and a second optical stable state with respect to an electric field, and has a first optical stable state with respect to one electric field vector. The liquid crystal is oriented in the state and the liquid crystal is oriented in the second optically stable state with respect to the other electric field vector. Furthermore, this type of liquid crystal is considered to have the property of rapidly taking one of the two stable states in response to an applied electric field and maintaining that state when no electric field is applied. There is. However, in order for the liquid crystal element using such a ferroelectric liquid crystal to exhibit a predetermined driving characteristic, the liquid crystal disposed between the pair of parallel substrates has the above-mentioned two stable states regardless of the applied state of the electric field. It is necessary to be in a state of molecular alignment such that conversion between states can occur effectively. For example, for a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase or H phase (SmC * or SmH * phase), the liquid crystal molecular layer having the SmC * or SmH * phase is perpendicular to the substrate surface, and therefore the liquid crystal molecular axis is It is necessary to form a region (mono domain) arranged in one direction substantially parallel to the substrate surface.

このようなモノドメインの形成のためには、通常、基板
の少なくとも一方に対して、適当な配向処理が施され
る。従来からの配向処理法としては、適当な布や研磨材
で、表面をこするいわゆるラビング法、および無機物を
斜方蒸着する方法が知られている。
In order to form such a monodomain, at least one of the substrates is usually subjected to an appropriate alignment treatment. As a conventional alignment treatment method, a so-called rubbing method of rubbing the surface with an appropriate cloth or abrasive, and a method of obliquely depositing an inorganic substance are known.

しかしながら、このような配向処理を経て形成された液
晶素子では、電界ベクトルの作用による第1、第2の光
学的安定状態間の配向の変化が同様ではない場合が多く
見られる。すなわち、第1の安定状態から第2の安定状
態への変化に必要な電界の大きさと、逆に第2の安定状
態から第1の安定状態への変化に必要な電界の大きさが
等しくない、ということが現実に起こっている。さらに
また第1の安定状態から、電界の作用により第2の安定
状態に一旦は完全に変化するが、電界を切ると、ある核
を中心に徐々に第1の安定状態にもどる現象が観測され
る場合もある。
However, in the liquid crystal element formed through such an alignment treatment, the change in the alignment between the first and second optically stable states due to the action of the electric field vector is often not the same. That is, the magnitude of the electric field required to change from the first stable state to the second stable state is not equal to the magnitude of the electric field required to change from the second stable state to the first stable state. That is actually happening. Furthermore, from the first stable state, due to the action of the electric field, it is completely changed to the second stable state, but when the electric field is cut off, it is observed that a certain nucleus gradually returns to the first stable state. There are also cases.

これら2つの現像は、2つの双安定状態が完全に対称的
なものではなく、どちらか一方の安定状態がもう一方の
安定状態よりも安定であることによるものと考えられ
る。このような状態は、いわば「非対称な2つの安定状
態」と呼ぶことができよう。
It is believed that these two developments are due to the fact that the two bistable states are not perfectly symmetrical and that either one is more stable than the other. Such a state can be called, so to speak, “two asymmetric stable states”.

このような「非対称な2つの安定状態」が存在する場
合、2つの安定状態間の電界によるスイッチングを行な
う際の閾電圧に差があるため駆動系が複雑化する等の問
題が生じ、または、第2の安定状態に第1の安定状態が
混在するために、コントラストの低下を招くという欠点
があった。
When such "asymmetric two stable states" exist, there is a problem that the driving system becomes complicated due to a difference in threshold voltage when switching by an electric field between the two stable states, or Since the first stable state is mixed with the second stable state, there is a drawback that the contrast is lowered.

発明の目的 本発明は、上記従来技術の欠点を解決するためになされ
たもので、すぐれた双安定性を実現しうる液晶素子を提
供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of realizing excellent bistability.

発明の概要 本発明は、以上のような点に着目してなされたもので、
液晶素子の配向膜として芳香族化合物の単分子膜を用い
ることによって、すぐれた双安定性を有する液晶素子を
実現したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by focusing on the above points,
By using a monomolecular film of an aromatic compound as an alignment film of a liquid crystal device, a liquid crystal device having excellent bistability was realized.

「非対称な2つの安定状態」が出現する原因としては液
晶材料、配向処理膜、および処理条件、温度等が考えら
れるが、本発明では、配向処理法として、ラビング法
や、蒸着法等のいわば物理的な配向効果を主とするもの
の代わりに、液晶分子に直線分子間力を作用させて配向
させる作用のある単分子膜を形成するという方法によっ
て強誘電液晶のすぐれた双安定性の実現を発見したもの
である。
The cause of the appearance of the “two asymmetric stable states” may be the liquid crystal material, the alignment treatment film, the treatment conditions, the temperature, etc. In the present invention, the alignment treatment method is, so to speak, a rubbing method or a vapor deposition method. Realization of excellent bistability of ferroelectric liquid crystals by a method of forming a monomolecular film that acts by aligning liquid crystal molecules by applying a linear intermolecular force instead of the one mainly focusing on the physical alignment effect. It has been discovered.

一般によく知られていることであるが、単分子膜を形成
する分子は、親水性部位と疎水性部位を、その構造の中
に含んでいる。ところが、一般に知られている棒状分子
の単分子膜は基板表面に対し垂直方向に配列するので、
このような単分子膜では、上記したような液晶モノドメ
イン形成の基本となる液晶分子の水平配向は困難であっ
た。
As is generally well known, the molecule forming the monolayer contains a hydrophilic site and a hydrophobic site in its structure. However, since the generally known monolayer of rod-shaped molecules is arranged in the direction perpendicular to the substrate surface,
In such a monomolecular film, it has been difficult to horizontally align the liquid crystal molecules, which is the basis for forming the liquid crystal monodomain as described above.

そこで液晶を水平配向させうる単分子膜について、検討
を進めた結果、中心部に基板と平行に配列し得る大きな
π電子系をもった芳香族環をもつ化合物、すなわち芳香
族化合物の単分子膜を用いれば強誘電性液晶を水平配向
させる能力を持つことが判明した。
Therefore, as a result of further studies on a monomolecular film capable of horizontally aligning liquid crystals, a compound having an aromatic ring having a large π-electron system that can be aligned in parallel with the substrate in the center, that is, a monomolecular film of an aromatic compound. It was found that the liquid crystal has the ability to horizontally align the ferroelectric liquid crystal.

本発明の液晶素子は、このような知見に基づくものであ
り、一対の基板間に強誘電性液晶を封入してなる液晶素
子において、該一対の基板の少なくとも一方に芳香族化
合物の単分子膜からなる配向膜を形成したことを特徴と
するものである。
The liquid crystal element of the present invention is based on such findings, and in a liquid crystal element in which a ferroelectric liquid crystal is sealed between a pair of substrates, a monomolecular film of an aromatic compound is provided on at least one of the pair of substrates. It is characterized in that an alignment film made of is formed.

以下、実施例に従って、本発明を更に具体的に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

実施例 本発明の液晶素子の概略構成は、配向膜の構成を除い
て、従来の強誘電性液晶素子のそれと特に異なるもので
はない。
Example The schematic structure of the liquid crystal device of the present invention is not particularly different from that of the conventional ferroelectric liquid crystal device except the structure of the alignment film.

第1図は、本発明の液晶素子の一実施例の厚さ方向模式
断面図である。この液晶素子100においては、ガラス板
またはプラスチック板などからなる一対の平行基板101
a、101bの上に、それぞれストライプ状のITO(インジウ
ム−すず−オキサイド)電極102a、102b(例えば、それ
ぞれ走査電極群および信号電極群を形成する)が形成さ
れ、更にその上に配向(制御)膜103a、103bが形成され
ている。必要に応じて電極102a、102bと配向制御膜103
a、103bの間に、ポリイミド等の絶縁膜(図示せず)を
付加的に設けてもよい。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the thickness direction of an embodiment of the liquid crystal element of the present invention. In this liquid crystal element 100, a pair of parallel substrates 101 made of a glass plate or a plastic plate is used.
Striped ITO (indium-tin-oxide) electrodes 102a and 102b (for example, respectively forming a scan electrode group and a signal electrode group) are formed on a and 101b, respectively, and further oriented (control). The films 103a and 103b are formed. If necessary, the electrodes 102a and 102b and the alignment control film 103
An insulating film (not shown) such as polyimide may be additionally provided between a and 103b.

上記のようにして処理された一対の基板101a、101bは、
それらのストライプ状電極102aおよび102bが直交するよ
うに組合され、スペーサ104を介して両者間の間隔が例
えば1μとなるように固定したのち、周縁をエポキシ樹
脂等のシール部材105でシールされてブランクセルが形
成される。このブランクセルに、一般には等方相となる
まで加熱された強誘電性液晶106が注入され、注入孔
(図示せず)をエポシキ樹脂で封じたのち、セル全体を
液晶106が、カイラルスメクチック相となる温度まで徐
冷することにより液晶セルが得られ、これをクロスニコ
ルの関係に配置した一対の偏光板107および108で挾持す
ることにより液晶素子100が構成されている。
The pair of substrates 101a, 101b processed as described above,
The striped electrodes 102a and 102b are combined so as to be orthogonal to each other, and are fixed via a spacer 104 so that the distance between them is, for example, 1 μ. A cell is formed. Ferroelectric liquid crystal 106, which is generally heated to an isotropic phase, is injected into this blank cell, and an injection hole (not shown) is sealed with epoxy resin. Then, the entire cell is filled with liquid crystal 106 in a chiral smectic phase. A liquid crystal cell is obtained by gradually cooling to a temperature at which the liquid crystal cell is sandwiched by a pair of polarizing plates 107 and 108 arranged in a crossed Nicols relationship to form a liquid crystal element 100.

本発明にしたがい、上記したような液晶素子構成におい
て、配向膜103a、103bの少なくとも一方が、芳香族化合
物の単分子膜により構成される。π電子系を構成する芳
香族環を有する芳香族化合物は、後述するような単分子
膜形成法に付した場合、一般に、ガラス、プラスチック
板等からなり基板に対して芳香族環を中心として平行に
配列する傾向を有するが、その配列性を向上するため
に、複数、例えば2〜40の疎水性基ないし部位を有する
ものが、好ましく用いられる。疎水性基の好ましい例と
しては、炭素数が例えば5〜30の長鎖アルキル基等が挙
げられる。
According to the present invention, in the liquid crystal element structure as described above, at least one of the alignment films 103a and 103b is composed of a monomolecular film of an aromatic compound. An aromatic compound having an aromatic ring that constitutes a π-electron system is generally made of glass, a plastic plate, or the like and is parallel to the substrate with the aromatic ring as the center when subjected to a monomolecular film forming method as described below. Those having a plurality of hydrophobic groups or moieties, for example, 2 to 40 hydrophobic groups or moieties, are preferably used in order to improve the arrayability. Preferred examples of the hydrophobic group include long-chain alkyl groups having 5 to 30 carbon atoms.

好ましい芳香族化合物の例としては、第2図に構造を図
示する化合物(I)〜(IV)が挙げられる。
Examples of preferable aromatic compounds include compounds (I) to (IV) whose structures are shown in FIG.

特に複数の疎水性基を有する芳香族化合物の単分子膜を
形成した場合の、分子の基板に対する配列状況は、例え
ば第3図に模式的に示すようになる。すなわち、ITO電
極2を有する基板1の面に対して長鎖アルキル基等の疎
水性基3が垂直に配列し、芳香族環を含むπ電子系の平
面4が基板1に対して水平配向となる。この単分子膜の
π電子系と強誘電性液晶の中心骨格の部分との相互作用
によって、強誘電性液晶の水平配向が可能となる。
Especially, when a monomolecular film of an aromatic compound having a plurality of hydrophobic groups is formed, the arrangement of the molecules on the substrate is schematically shown in FIG. 3, for example. That is, the hydrophobic groups 3 such as long-chain alkyl groups are arranged vertically to the surface of the substrate 1 having the ITO electrode 2, and the plane 4 of the π-electron system including the aromatic ring is horizontally aligned with respect to the substrate 1. Become. The interaction between the π-electron system of this monomolecular film and the central skeleton of the ferroelectric liquid crystal enables horizontal alignment of the ferroelectric liquid crystal.

次に、このような単分子膜の形成法ならびにそのための
装置について説明する。第4図および第5図は、このよ
うな装置の一例の、それぞれ斜視図および縦断面図であ
る。
Next, a method for forming such a monomolecular film and an apparatus therefor will be described. 4 and 5 are a perspective view and a longitudinal sectional view, respectively, of an example of such a device.

これら図中、21は液槽で、その中には水相が収容されて
いる。液槽21の内側には、二次元シリンダーとして機能
するポリプロピレン製の枠22が水平に吊られており、水
面23を仕切っている。
In these figures, 21 is a liquid tank in which the water phase is contained. Inside the liquid tank 21, a polypropylene frame 22 functioning as a two-dimensional cylinder is hung horizontally to partition a water surface 23.

枠22の内側には、二次元ピストンとして機能するポリプ
ロピレン製の浮子24が浮かべられている。浮子24の幅は
枠22の内幅より僅かに狭く作ってあり、二次元ピストン
として図中左右方向に滑らかに動けるようになってい
る。
Inside the frame 22, a float 24 made of polypropylene, which functions as a two-dimensional piston, is floated. The width of the float 24 is made slightly narrower than the inner width of the frame 22 so that the float 24 can move smoothly in the left-right direction in the figure as a two-dimensional piston.

浮子24の左右方向への動作は、浮子24を滑車25を介して
右方向に引っぱる重り26によって行われる。浮子24の左
方向への動作ならびに停止は第5図に示すように、浮子
24に設けられた磁石27と、不図示の保持機構によって左
右に動くことが可能な対磁石28との反発力によって行わ
れる。
The lateral movement of the float 24 is performed by a weight 26 that pulls the float 24 rightward via a pulley 25. As shown in Fig. 5, the float 24 moves to the left and stops.
This is performed by the repulsive force of the magnet 27 provided on the magnet 24 and the counter magnet 28 that can move left and right by a holding mechanism (not shown).

液槽21の左右には、枠22内の液面23をすすって水面23を
清浄にするための吸引ノズル29が設けられている。この
吸引ノズル29は、吸引パイプ30を介して不図示の吸引ポ
ンプに連結されている。
Suction nozzles 29 for cleaning the water surface 23 by rinsing the liquid surface 23 in the frame 22 are provided on the left and right of the liquid tank 21. The suction nozzle 29 is connected to a suction pump (not shown) via a suction pipe 30.

図中右寄りの水面23上には、担体31を保持して上下方向
に移動可能な担体上下腕32が設けられている。この担体
上下腕の移動によって、担体31は垂直に水面33横切って
上下される。
On the water surface 23 on the right side of the figure, a carrier upper and lower arm 32 that holds the carrier 31 and is movable in the vertical direction is provided. By the movement of the carrier upper and lower arms, the carrier 31 is vertically moved across the water surface 33.

上記のような装置を用いて、芳香族化合物の単分子膜を
形成するためには、芳香族化合物を適当な揮発性溶媒
(例えばクロロホルム)に溶解し、その溶液を水面23上
に適下展開する。次いで溶媒が蒸発除去された後、浮子
24を移動させて水面23上に残された単分子膜の展開領域
を縮め、その表面圧をある一定値(例えば20dyn/cm)ま
で高める。次いで、表面圧を一定に保ちつつ、担体とし
ての基板31を一定速度(例えば10mm/min)の速度で静か
に上下させることにより、単分子膜が基板31上に移し取
られる。
In order to form a monomolecular film of an aromatic compound using the apparatus as described above, the aromatic compound is dissolved in a suitable volatile solvent (for example, chloroform), and the solution is appropriately spread on the water surface 23. To do. Then after the solvent is evaporated off, the float
By moving 24, the development area of the monomolecular film left on the water surface 23 is contracted, and the surface pressure is increased to a certain value (for example, 20 dyn / cm). Then, while keeping the surface pressure constant, the substrate 31 as a carrier is gently moved up and down at a constant speed (for example, 10 mm / min) to transfer the monomolecular film onto the substrate 31.

この際の態様は、第6図に示される。左方の(a)で示
す部分では、単分子膜を形成する分子が水面上では疎水
性部位を上に向けて配列しており、通称「X型」と呼ば
れている態様で(b)のように基板31を降下させた時の
み、膜が1層移し取られ、結局第3図に示したような単
分子膜が得られる。
The mode at this time is shown in FIG. In the part indicated by (a) on the left side, the molecules forming the monolayer are arranged with the hydrophobic site facing upward on the water surface, which is commonly referred to as "X type" (b) Only when the substrate 31 is lowered as described above, one layer of the film is transferred, and eventually a monomolecular film as shown in FIG. 3 is obtained.

上述の方法で、単分子膜を複数層形成することは可能で
あるが、多層にすると、単分子膜は可視域に吸収を持つ
ようになり透明性が阻害されるので、本発明では1層の
みの単分子膜を形成することが好ましい。
Although it is possible to form a plurality of monolayers by the above-mentioned method, when the monolayers are multilayered, the monolayers have absorption in the visible region and hinder the transparency. It is preferable to form only a monolayer.

以下、製造例に従い、本発明を更に具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be described more specifically according to production examples.

製造例 実質的に第1図に示す構造の液晶素子を、以下のように
して製造した。
Production Example A liquid crystal element having a structure substantially as shown in FIG. 1 was produced as follows.

先ず一対のガラス基板101aと101b上に、ITO電極102a、1
02bをストライプ状に1000Åの厚みでパターニングし
た。
First, on a pair of glass substrates 101a and 101b, ITO electrodes 102a, 1
02b was patterned into a stripe shape with a thickness of 1000Å.

次いで配向膜として、上述の方法により単分子膜103a、
103bを一層形成した。単分子膜形成材料としては、前記
芳香族化合物(I)〜(IV)をそれぞれ用い、これら芳
香族化合物をクロロホルムに、3×10-4mol/の濃度に
溶解して用いた。水相23としては、5×10-3mol/の濃
度で塩化カドミウムを含む蒸留水を炭酸水素ナトリウム
でpH6.3に調整したものを20℃で使用した。
Then, as the alignment film, the monomolecular film 103a by the above method,
One layer of 103b was formed. The above-mentioned aromatic compounds (I) to (IV) were used as the monomolecular film forming materials, and these aromatic compounds were dissolved in chloroform at a concentration of 3 × 10 −4 mol /. As the aqueous phase 23, distilled water containing cadmium chloride at a concentration of 5 × 10 −3 mol /, adjusted to pH 6.3 with sodium hydrogen carbonate, was used at 20 ° C.

スペーサー104をポリイミドで1μの高さに形成し、フ
ォトエッチングによりパターニングを行ない硬化させ
た。つづいて、シール部材105として、スペーサー104と
同一材料を用いて、上下基板を貼り付けた。
Spacers 104 were formed of polyimide to a height of 1 μm, and were patterned by photoetching and cured. Subsequently, as the sealing member 105, the upper and lower substrates were attached using the same material as the spacer 104.

その後、カイラルスメクティック相を有する強誘電性液
晶106としてDOBAMBCを封入し、4辺を封止して、セル構
造を形成した。
After that, DOBAMBC was sealed as the ferroelectric liquid crystal 106 having a chiral smectic phase, and four sides were sealed to form a cell structure.

次いで、このセルを液晶層106が、等方相の状態になる
まで昇温し、次いで0.5℃/hourで徐冷し配向させた。
Next, this cell was heated until the liquid crystal layer 106 was in an isotropic phase state, and then gradually cooled at 0.5 ° C./hour for alignment.

以上のようにして作成した液晶セルの、基板101aと101b
の両側に、クロスニコル状態として偏光子107と108を、
それぞれ配置して4種の液晶素子100を形成した。この
液晶素子100においては、電極102aと102bの間に液晶106
の閾値を超える直流電圧を印加した時に液晶106が第1
または第2の安定状態に配向して、光学変調を生じるこ
とになり、この条件下でのスイッチングが観測された。
The substrates 101a and 101b of the liquid crystal cell created as described above
Polarizers 107 and 108 as crossed Nicols state on both sides of
Four types of liquid crystal elements 100 were formed by arranging them respectively. In this liquid crystal element 100, the liquid crystal 106 is provided between the electrodes 102a and 102b.
When the DC voltage exceeding the threshold of
Or, it will be oriented in the second stable state, and optical modulation will occur, and switching under this condition was observed.

別途、配向膜として、単分子膜の代わりにITO電極基板
上にスピナー塗布によりポリイミド被膜103a、103bを10
00Åの厚みで形成し、硬化させた後、所定の方法でラビ
ングしたものを用いる以外は、上記実施例と全く同様の
方法によって比較用液晶素子を作製した。
Separately, as the alignment film, the polyimide coatings 103a and 103b were formed by spinner coating on the ITO electrode substrate instead of the monomolecular film.
A comparative liquid crystal element was produced by the same method as that of the above-described example except that a film having a thickness of 00Å was formed, cured, and then rubbed by a predetermined method.

上記で得られた比較例および4種の液晶素子についてそ
れぞれ70℃、パルス幅1m secの条件でスイッチング特性
を測定した。その結果をまとめて、下記第1表に示す。
The switching characteristics of the comparative example and the four types of liquid crystal elements obtained above were measured under the conditions of 70 ° C. and a pulse width of 1 msec. The results are summarized in Table 1 below.

まず、ラビング膜を配向膜として用いた比較例では、電
圧パルス幅1m secで安定状態間のスイッチングを行なう
と「非対称な安定状態」を示し、より安定な状態(上表
において「状態A」と示す)からより不安定な状態
(「状態B」と示す)への閾電圧は21.8Vであるのに対
し、状態Bから状態Aへの閾電圧は30.2Vであった。
First, in a comparative example using a rubbing film as an alignment film, when switching between stable states with a voltage pulse width of 1 msec, an “asymmetric stable state” is shown, and a more stable state (“state A” in the table above). The threshold voltage from (shown) to the more unstable state (shown as "state B") was 21.8V, while the threshold voltage from state B to state A was 30.2V.

さらに状態Aから状態Bにスイッチングした際に、スイ
ッチング後1〜2秒後により安定な状態である状態Aに
もどる現象(「もどり現象」と表示する)が見られた。
Further, when the state A was switched to the state B, a phenomenon (indicated as “return phenomenon”) of returning to the more stable state A 1 to 2 seconds after the switching was observed.

一方、配向膜として単分子膜を用いた実施例1〜4では
比較例と比べると、閾電圧の値が小さくなっており、さ
らにA→B、B→Aのスイッチングの際の非対称性も、
小さくなっており、良好な双安定性が得られた。
On the other hand, in Examples 1 to 4 using the monomolecular film as the alignment film, the threshold voltage value was smaller than that in the comparative example, and further, the asymmetry at the time of switching A → B and B → A was also
It was small and good bistability was obtained.

尚、比較例で出現したような「もどり現象」も観測され
なかった。実施例1〜4の中では、比較的大きなπ電子
系を有する化合物(III)、(IV)の単分子膜の方が閾
電圧がより小さくなっている。この結果より、強誘電性
液晶の長軸方向の長さと、単分子膜のπ電子系の大きさ
との相関関係によって閾電圧を小さくすることが可能で
あることがわかる。
In addition, the "return phenomenon" that appeared in the comparative example was not observed. In Examples 1 to 4, the threshold voltage was smaller in the monomolecular films of the compounds (III) and (IV) having a relatively large π electron system. This result shows that the threshold voltage can be reduced by the correlation between the length of the ferroelectric liquid crystal in the long axis direction and the size of the π-electron system of the monomolecular film.

発明の効果 上述したように、本発明によれば、強誘電性液晶の配向
膜として、芳香族化合物の単分子膜を用いることによ
り、双安定性を改善した強誘電性液晶素子が提供され、
且つその駆動電圧特性を含むスイッチング特性も改善さ
れる。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, a ferroelectric liquid crystal device having improved bistability is provided by using a monomolecular film of an aromatic compound as an alignment film of a ferroelectric liquid crystal,
Moreover, the switching characteristics including the driving voltage characteristics are also improved.

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

第1図は本発明の液晶素子の一実施例の厚さ方向模式断
面図、第2図は本発明で用いる芳香族化合物例の構造
式、第3図は基板上への芳香族化合物単分子膜の配列状
況を示す概念断面図、第4図および第5図はそれぞれ単
分子膜形成装置の斜視図および縦断面図、第6図は単分
子膜の移し取り態様を示す模式図である。 1、101a、101b……基板、 2、102a、102b……電極膜、 3……疎水性基、 4……π電子系、 100……液晶素子、 103a,103b……配向膜、 106……強誘電性液晶、 107,108……偏光板。 代表図:第1図
FIG. 1 is a schematic sectional view in the thickness direction of an embodiment of a liquid crystal device of the present invention, FIG. 2 is a structural formula of an example of an aromatic compound used in the present invention, and FIG. 3 is a single molecule of an aromatic compound on a substrate. FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view showing the arrangement state of the membranes, FIGS. 4 and 5 are a perspective view and a vertical cross-sectional view of the monomolecular film forming apparatus, respectively, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a transfer aspect of the monomolecular film. 1, 101a, 101b ... substrate, 2, 102a, 102b ... electrode film, 3 ... hydrophobic group, 4 ... π electron system, 100 ... liquid crystal element, 103a, 103b ... alignment film, 106 ... Ferroelectric liquid crystal, 107, 108 ... Polarizing plate. Representative figure: Figure 1

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対の基板間に強誘電性液晶を封入してな
る液晶素子において、該一対の基板の少なくとも一方に
芳香族化合物の単分子膜からなる配向膜を形成したこと
を特徴とする液晶素子。
1. A liquid crystal device in which a ferroelectric liquid crystal is sealed between a pair of substrates, wherein an alignment film made of a monomolecular film of an aromatic compound is formed on at least one of the pair of substrates. Liquid crystal element.
【請求項2】前記芳香族化合物が、複数の疎水性基を有
する芳香族化合物である特許請求の範囲第1項に記載の
液晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the aromatic compound is an aromatic compound having a plurality of hydrophobic groups.
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