JPH0752263B2 - 強誘電性液晶素子 - Google Patents

強誘電性液晶素子

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JPH0752263B2
JPH0752263B2 JP61025885A JP2588586A JPH0752263B2 JP H0752263 B2 JPH0752263 B2 JP H0752263B2 JP 61025885 A JP61025885 A JP 61025885A JP 2588586 A JP2588586 A JP 2588586A JP H0752263 B2 JPH0752263 B2 JP H0752263B2
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    • G02F1/01—Devices 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 
    • G02F1/13—Devices 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
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、配向性とメモリー性を備えた新規な強誘電性
液晶素子に関する。
〔従来の技術〕
従来、時計や電卓等に用いられた液晶素子はネマチツク
液晶をねじれ構造にしたツイステツドネマチツク（TN）
モードによる表示が主流である。このモードの応答速度
は、現状では20ミリ秒が限度である。一方、スメクチツ
ク液晶を用いて表示する試みも盛んになりつつあり、特
にスメクチツクＣ＊相やスメクチツクＨ＊相を有する液
晶は強誘電性を示すことから、マイヤー等〔ジユルナ
ル，ド，フイジーク（J,de,phys）36,L69,1975年）の発
見以来注目を集め、また、クラーク等により報告された
〔アプライド，フイジカル，レターズ（Appl,Phys,Let
t）36,899,1980年〕の如く、１ミリ秒以下の高速応答性
を示すことから、液晶の新たな応用分野を拓くものとし
て期待されている。
ところで、強誘電性液晶素子においては、液晶分子を基
板面に平行なある優先方位に揃えて配列させ且つメモリ
ー性を発現させることが重要である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来から知られている強誘電性液晶の配向方法には、強
磁場印加、ずり応力を加える方法又はスペーサエツジか
らの配向等（「自然」７月号、1983年、又は「オプトロ
ニクス」９月号、1983年）が提案されている。一方、従
来のネマチツク液晶やコレステリツク液晶の配向制御に
用いられてきたSiO斜方蒸着、有機高分子膜ラビング法
等がある。しかし、強誘電性液晶の場合には一様配向性
を得るに至つていない。種々の有機高分子膜の中で比較
的一様配向性を示すものとして、イミド系ポリマーがあ
る。しかし、メモリー性が発現できないという問題があ
る。メモリー性については、エヌ・エー・クラーク・ア
ンド・エス・テー・ラゲルヴアル：アプライド フイジ
ツクス レターズ（N.A.Clark and S.T.Lagerwall:App
l,Phys,Lett）36（1980）899、特開昭56−107216号公
報、USP4,367,924号によつて提唱されている。しかし、
液晶素子の基板間ギヤツプが１μｍ程ときわめて薄いも
のでないと発現されず、実用的な液晶素子を得るには至
つていない。このように液晶層の厚さが薄いものは、現
に実用化されているTN素子においても実用に到つた例は
なく、今後も実用化される可能性は極めて少ない。これ
は、液晶素子は全領域において、誤差が10％以下の均一
な層に制御する必要があり、厚さの制御は薄くなる程難
しくなるからである。
従つて、現段階では基板間ギヤツプが４μｍ以上の実用
的なセルギヤツプのものにおいて配向性とメモリー性を
両立できる配向制御膜はいまだ見いだされておらず、こ
れまでの液晶素子作成プロセスを用いて強誘電性液晶素
子を工業的に生産することは不可能であつた。
そこで、本発明者らは一様配向性が得られ且つメモリー
性の発現も可能な配向制御膜を見いだす目的で、種々の
高分子膜及び無機膜を鋭意検討した。
本発明の第１の目的は、強誘電性液晶スメクチックＣ＊
液晶を用い一様配向制御と安定なメモリー性を発現した
強誘電性液晶素子を提供することにある。
本発明の第２の目的は、量産や実用化に好適なメモリ性
を具えた強誘電性液晶素子を提供することにあり、更に
詳しくは液晶層の厚みが４μｍ以上と量産に適し、且つ
時分割駆動の可能な強誘電性液晶素子を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
強誘電性液晶素子がメモリ性を発現する条件について
は、明らかになつていないのが現状である。
強誘電性液晶は通常はらせん構造を形成しており、メモ
リ性のある状態とは電界によりらせん構造がほどけ、電
界を切つた後もこの構造が維持された状態を云う。その
ような状態を実現するには、液晶分子と素子基板界面と
の相互作用力を適度な大きさに調節することができれば
可能であると予想し、本発明者らは、各種ポリマを素子
基板に塗布し、用いたポリマとメモリ性との相関を検討
し、本発明に致つた。
即ち、各種ポリマの物性値とメモリ性について検討した
結果本発明の目的とする強誘電性液晶とは別種のネマチ
ツク液晶を平行配向させた際の配向のチルト角が小さい
ポリマを調誘電性液晶の配向膜として用いると液晶層の
厚みが４μｍ以上の厚い素子においても良好なメモリ性
が出現することを見出した。
その結果、本発明に用いられる配向制御層とは、フエニ
ルシクロヘキサン型のネマチツク液晶を強誘電性液晶の
代りに封入して配向させた際のチルト角が1.5゜以下の
ものを言い、更に望ましくはチルト角が１゜以下のもの
が好適である。
具体例には分子中にSO2基を含む有機ポリマーが良い。
とくに下記のジアミン化合物およびカルボン酸化合物を
用いたポリイミド，ポリアミド，ポリアミドイミド，ポ
リイミドイソインドロキナゾリンジオン，ポリイミドシ
ロキサンがよい。
本発明に用いられる含SO2ポリマーの配向制御膜は、モ
ノマー同志を重縮合したものである。ジアミン化合物と
しては、4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニ
ルスルホン、4,4´−ジ（ｐ−アミノフエノキシ）ジフ
エニルスルホン、4,4´−ジ（ｏ−アミノフエノキシ）
ジフエニルスルホン、４−アミノ−４´−アミノフエノ
キシジフエニルスルホン、３−アミノ−３´−アミノフ
エノキシジフエニルスルホン、２−アミノ−２´−アミ
ノフエノキシジフエニルスルホン、4,4´−ジアミノジ
フエニルスルホン、3,3´−ジアミノジフエニルスルホ
ン等が挙げられる。また、二塩基酸ヒトラジド化合物と
しては、4,4´−ジ（ｍ−ヒドラジドフエノキシ）ジフ
エニルスルホン、4,4´−ジ（ｐ−ヒドラジドフエノキ
シ）ジフエニルスルホン、4,4´−ジ（ｏ−ヒドラジド
フエノキシ）ジフエニルスルホン、4,4´−スルホニル
ビス（安息香酸ヒドラジド）3,3´−スルホニルビス
（安息香酸ヒドラジド）等が挙げられる。
更に前記で示したSO2基を有するジアミン化合物に既知
のジアミン類例えば4,4´−ジアミノジフエニルエーテ
ル、4,4´−ジアミノジフエニルエーテル−３−カルボ
ンアミドを重縮合させてもよい。更に、またジアミノシ
ロキサンとして下記の式で示される化合物 等を重縮合させて用いることもできる。
更に、重縮合させるもう一方のテトラカルボン酸二無水
物としては、ピロメリツト酸二無水物、3,3´,4,4´−
ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4
´−ジフエニルテトラカルボン酸二無水物、シクロペン
タンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレン
テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテト
ラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカル
ボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無
水物、4,4´−ジスルホニルジフタル酸二無水物等、一
般のポリイミドの合成に使用される環状炭化水素系テト
ラカルボン酸二無水物が挙げられる。
また、２〜４カルボン酸ハロゲン化物としては、イソフ
タル酸ハロゲン化物、テレフタル酸ハロゲン化物、4,4
´−ジフエニルジカルボン酸ハロゲン化物、4,4´−ジ
フエニルエーテルジカルボン酸ハロゲン化物、4,4´−
ジフエニルスルホンジカルボン酸ハロゲン化物、マロン
酸ハロゲン化物、こはく酸ハロゲン化物、アジピン酸ハ
ロゲン化物、セバシン酸ハロゲン化物、トリメリツト酸
ハロゲン化物、ピロメリツト酸ハロゲン化物等が挙げら
れる。
更に、トリカルボン酸ハロゲン化物無水物は、例えばト
リカルボン酸無水物にハロゲン化チオニルを作用させる
ことによつて得られる。トリカルボン酸ハロゲン化物無
水物としては、トリメリツト酸ハロゲン化物無水物、2,
3,6−ナフタリントリカルボン酸ハロゲン化物無水物、
2,3,5−ナフタリントリカルボン酸ハロゲン化物無水
物、2,2´,3−ビフエニルトリカルボン酸ハロゲン化物
無水物、1,2,4−ナフタリントリカルボン酸ハロゲン化
物無水物、1,4,5−ナフタリントリカルボン酸ハロゲン
化物無水物等が挙げられる。
また、有機溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルム
アミド、N,N−ジエチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド、ヘキサメチルホスホルアミド、ピリジン、キノ
リン、スルホラン、シクロヘキサノン、塩化メチレン等
が挙げられる。
配向制御膜に用いる含SO2ポリマーは、通常の方法でポ
リアミド酸及びポリアミド酸ヒドラジドに重縮合したも
のを塗布し、その後加熱閉環させてポリイミド、ポリイ
ミドシロキサン、ポリイミドイソインドロキナゾリンジ
オン、ポリヒドラジドイミド、ポリアミドイミドにす
る、また、加熱閉環させることなくワニスの状態等で脱
水縮合し、ポリイミド溶液、ポリイミドシロキサン溶液
として用いてもよい。更に、ポリマーの重合度を向上さ
せる目的で触媒等を用いても良い。また、配向制御膜の
密着性や信頼性等を向上させるには、シランカツプリン
グ剤を併用することや電極または基板上に無機質絶縁層
例えばSiO2,Al2O3,TiO2膜を形成するのがよい。とくに
無機質絶縁層は電気絶縁性の改善の他に基板ガラス中の
Na等のイオンが液晶層内に注入されるのを防ぐ効果があ
る。
本発明において、基板上に含SO2ポリマーの簿層を設け
るためには、該ポリマー又はポリマ前駆体を含む溶液を
刷毛塗り法、浸漬法、回転塗布法、スプレー法、印刷法
などにより塗布し、しかる後、加熱処理により、溶媒除
去及び必要に応じて加熱反応させる方法が一般的であ
る。ただし、被膜形成法はこれに限られるものではな
く、蒸着、スパツタリング等の公知薄膜形成技術を用い
ることも可能である。含SO2ポリマー層は表面を布等で
一方向にラビングすることにより容易に配向制御膜を得
ることができる。
次に、本発明で用いる強誘電性液晶の一例としては、下
記に示す化合物等がある。
上記強誘電性液晶において、液晶の相変化が、高温側よ
りアイソトロピツク（Ｉ）相→コレステリツク（Ch）相
→スメクチツクＣ＊（Sc＊）相またはアイソトロピツク
（Ｉ）相→スメクチツクＣ＊（Sc＊）相を呈するものが
とくに好ましい。これらは実用的な基板ギヤツプを得易
い。こうした液晶としては上記式（ａ）〜（ｇ）のもの
がある。
なお、上記は本発明に用いられる液晶化合物の一例を示
したもので、本発明はこれらに限定されないし、２種以
上を組合せたり、あるいはこれらと他のものを組合せて
使うこともできる。
また、本発明の強誘電性液晶の表示モードとしては複屈
折モード、ゲストホストモードのいずれも使用すること
が可能である。とくにゲストホストモードのゲストとし
ては二色性色素を用いることができる。
〔作用〕
本発明の配向制御層は強電性液晶の配向を適度に制御す
るためメモリが失われないものと考えられる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１ 4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.1モル、3,3´,4,4´−ジフエニルテトラカルボン酸
二無水物0.1モルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中
で重縮合して、得られたポリアミド酸ワニスを透明電極
を付したガラス基板にスピンナー法により塗布し、200
℃で１時間焼成し配向制御膜を形成した。この配向膜の
厚さは触針式膜厚計による計測では180Åである。この
ように作製した２枚の基板を布でラビング処理を施し、
ガラスフアイバーをスペーサーとしてギヤツプ６μｍの
液晶セルを組立て、強誘電性液晶として下記を真空封入
して液晶素子を作つた。
このように作製した液晶素子を用いて、下記方法によつ
て配向性の程度およびメモリー性の有無を調べた。
配向性は、第２図に示す光学系を用いて、液晶素子を光
軸に対して回転させた時に見られる明状態と暗状態の透
過光強度の比（コントラスト比と称す）の大小で判定す
ることにした。配向性が良い程コントラスト比は無限大
に近い値を示す。
第２図に示すように２枚の偏光板2,4を用いて、液晶素
子３に一定の直流電圧（＋）と（−）とを印加した場合
の透過光強度より求めた。
また、メモリー性は第２図の光学系を用いて、第１図
（ａ）に示すようなパルス電圧を印加した際に見られる
透過光強度の変化で調べた。即ち、メモリー性が発現し
た液晶素子の透過光強度は（ｂ）のようになり電圧off
後の明暗の２状態（6,7）が安定に存在する。しかし、
メモリー性がない場合には（ｃ）のように電圧off後に
透過光強度が初期状態に戻つてしまう。
上記の液晶素子について評価した結果、コントラストは
約600と配向性は良好であり、メモリー性も第１図
（ｂ）の透過光強度変化を示し、メモリー性の存在が確
認された。
なお、本実施例で用いて配向膜のネマチツク液晶に対す
る配向チルト角は0.8゜であつた。
チルト角の測定にはビフエニル系液晶としてメルク社製
のZLI−Ｅ−７を用いて、第２図に示す光学系で回転さ
せながら測定する回転結晶法により測定した。以下の実
施例も同様である。
実施例２ 実施例１で得られたポリアミド酸ワニスを基板に塗布後
焼成し膜厚約200Åのポリイミド膜を形成した。２枚の
基板の塗膜をそれぞれラビングした後、２枚の基板間に
ガラスフアイバーをスペーサーとして挾持して４μｍギ
ヤツプの液晶セルを組み立て、液晶を真空封入した。強
誘電性液晶としては実施例１の化合物を用いた。
本実施例のコントラスト比は580でかつメモリ性を有し
ていた。
実施例３ 実施例１と同じ重合体溶液を用いて配向制御膜を形成
し、下記に示す強誘電性液晶を封入後、 液晶素子の配向性とメモリー性の有無を調べた。
コントラスト比:550 メモリー性：有り 実施例４ 実施例１と同じ重合体溶液に、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン0.1wt％を添加し実施例１と同様に配向
膜を形成した素子を形成した。下記に示す強誘電性液晶
を封入後、 液晶素子の配向性とメモリー性の有無を調べた。
コトラスト比:520 メモリー性：有り なお、本実施例の配向膜に対するネマチツク液晶のチル
ト角は0.9゜であつた。
実施例５ 4,4´−ジ（ｐ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.08モル、4,4´−ジアミノジフエニルスルホン0.02
モル、ピロメリツト酸二無水物0.07モル、3,3´,4,4´
−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物0.03モルを
N,N−ジメチルアセトアミド溶液中で重縮合して、得ら
れたポリアミド酸ワニス塗布し焼成し膜厚約150Åの配
向膜を形成した。基板の塗膜をそれぞれ布でラビング
後、２枚の基板間に微粉末のAl粉をスペーサーとして挾
持し、３μｍと８μｍのギヤツプの液晶セルを組み立
て、液晶を真空封入した。強誘電性液晶としては、下記
に示す２成分混合組成物を用いた。なお、該配向膜のネ
マチツク液晶に対する配向性チルト角は1.0゜であつ
た。
その後、配向性とメモリー性の有無を調べたが両素子と
も同じ結果を示した。
コントラスト比:480 メモリー性：有り 実施例６ 実施例３で作製した基板を用いてセルギヤツプ1.5μｍ
の液晶セルとし、下記の混合液晶を封入して液晶素子と
した。
この素子はメモリー性が存在し、コントラスト比:700）
であつた。
実施例７ 4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.07モル、４−アミノ−４′−アミノフエノキシジフ
エニルスルホン0.03モル、イソフタル酸二塩化物0.1モ
ルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中で重縮合させて
得たポリアミドを用いて実施例１と同様にして、実施例
１の強誘電性液晶を用いて液晶素子を作製した。ここで
用いた配向膜のネマチツク液晶に対する配向チルト角は
1.3゜である。この素子はメモリー性を示し、コントラ
スト比420であつた。
実施例８ 4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.1モル、3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボ
ン酸二無水物0.1モルをクレゾールとトルエン混合溶液
中で重縮合したポリイミドを用いて実施例５と同様の液
晶素子を作製した。この素子は良好なメモリー性とコン
トラスト比:650を示した。
なお、ここで用いた配向膜のネマチツク液晶に対する配
向チルト角は1.1゜である。
実施例９ 4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.09モル、4,4′−ジアミノジフエニルエーテル−３
−カルボンアミド0.01モル、ピロメリツト酸二無水物0.
05モル、3,3′,4,4′−ジフエニルテトラカルボン酸二
無水物0.05モルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中で
重縮合して、得られたポリアミド酸ワニスより焼成した
ポリイミドイソインドロキナゾリン膜を用いた。膜厚は
120Å、２枚の基板の塗膜をそれぞれ布でラビング後、
ガラスフアイバーをスペーサとして挾持し、3.5μｍギ
ヤツプの液晶セルを組み立て、実施例１の強誘電性液晶
に二色性色素（三菱化成社製LCD−235）を2wt％混入し
た液晶を真空封入後、配向性とメモリー性の有無を調べ
た。
コントラスト比:550 メモリー性：有り 実施例10 電極の下層にSiO2膜を設けた基板に、実施例５の重合体
溶液を用いて同様に配向膜形成を行ない、4.7μｍギヤ
ツプの液晶セルを組み立て、実施例５の強誘電極液晶を
真空封入後、配向性とメモリー性の有無を調べた。
コントラスト比:560 メモリー性：有り 実施例11 4,4´−ジ（ｍ−ヒドラジドフエノキシ）ジフエニルス
ルホン0.1モル、ピロメリツト酸二無水物0.1モルをＮ−
メチル−２−ピロリドン溶液中で重縮合して得たポリマ
ーを用いて実施例１と同様の液晶素子を作製した。この
配向膜のネマチツク液晶に対する配向チルト角は1.2゜
である。
この素子は良好なメモリー性を示し、且つコントラスト
比も420と良好であつた。
実施例12 4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.095モル、次式のジアミノシロキ サン化合物0.005モル、ピロメリツト酸二無水物0.05モ
ル、3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二
無水物0.05モルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中で
重縮合して、得られたポリアミド酸ワニスを基板に塗布
焼成しポリイミド膜を形成した。膜厚は210Å。２枚の
基板の塗膜をそれぞれ布でラビング後、微粉末のAl粉を
スペーサーとして挾持して3.5μｍギヤツプの液晶セル
を組み立て、実施例５の強誘性液晶に実施例９と同じ二
色性色素を3wt％混入した液晶を真空封入後、配向性と
メモリー性の有無を調べた。なお、ネマチツク液晶に対
する配向チルト角は1.2゜であつた。
コントラスト比:550 メモリー性：有り 実施例13 4,4´−ジ（ｍ−ヒドラジドフエノキシ）ジフエニルス
ルホン0.1モル、3,3′,4,4′−ジフエニルテトラカルボ
ン酸二無水物0.1モルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶
液中で重縮合して、得られたポリヒドラジドアミド酸ワ
ニスよりポリヒドラジドイミドの配向膜を形成した。膜
厚は約200Å。２枚の基板の塗膜をそれぞれ布でラビン
グした後、２枚の基板間にはガラスフアイバーをスペー
サーとして挾持して３μｍギヤツプの液晶セルを組み立
て、液晶を真空封入した。強誘電性液晶としては実施例
１と同じものを用いた。なお、ネマチツク液晶に対する
配向チルト角は1.3゜であつた。
コントラスト比:430 メモリー性：有り 実施例14 4,4´−ジ（ｍ−ヒドラジドフエノキシ）ジフエニルス
ルホン0.07モル、４−アミノ−４′−アミノフエノキシ
ジフエニルスルホン0.03モル、ピロメリツト酸二無水物
0.05モル、3,3′,4,4′−ジフエニルテトラカルボン酸
二無水物0.05モルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中
で重縮合して得られたポリヒドラジドアミド酸ワニスよ
りポリヒドラジドイミドの配向膜を形成した。膜厚は15
0Å。２枚の基板の塗膜をそれぞれ布でラビング後、ガ
ラスフアイバーをスペーサーとして挾持して2.5μｍギ
ヤツプの液晶セルを組み立て、実施例１の強誘電性液晶
に実施例９で用いた二色性色素を3wt％添加したものを
真空封入後、配向性とメモリー性の有無を調べた。
コントラスト比:500 メモリー性：有り 実施例15 4,4´−ジ（ｍ−ヒドラジドフエノキシ）ジフエニルス
ルホン0.095モル、次式のジアミノシロ キサン化合物0.005モル、ピロメリツト酸二無水物0.05
モル、3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸
二無水物0.05モルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中
で重縮合して、得られたポリヒドラジドアミド酸ワニス
よりポリヒドラジドイミドの配向膜を形成した。膜厚は
210Å。２枚の基板の塗膜をそれぞれ布でラビング後、
ガラスフアイバーをスペーサーとして挾持し、3.0μｍ
ギヤツプの液晶セルを組み立て、実施例４の強誘性液晶
に実施例５で用いた二色性色素を3wt％を混入した液晶
を真空封入後、配向性とメモリー性の有無を調べた。
コントラスト比:550 メモリー性：有り 実施例16 4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.1モル、イソフタル酸ハロゲン化物0.1モルをシクロ
ヘキサノン溶液中で重縮合して、再処理後得られたポリ
マー溶液を塗布、焼成してポリアミド配向膜を形成し
た。膜厚は約200Å。２枚の基板の塗膜をそれぞれ布で
ラビングした後、２枚の基板間にはガラスフアイバーを
スペーサーとして挾持し、３μｍギヤツプの液晶セルを
組み立て、液晶を真空封入した。強誘電性液晶として
は、実施例３と同じものを用いた。
コントラスト比:380 メモリー性：有り 実施例17 4,4´−ジ（ｍ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.08モル、4,4′−ジアミノジフエジルスルホン0.02
モル、イソフタル酸ハロゲン化物0.07モル、4,4′−ジ
フエニルスルホンスルホンジカルボン酸ハロゲン化物0.
03モルをN,N−ジメチルアセトアミド溶液中で重縮合し
て、得られたポリマーを塗布後、焼成してポリアミド配
向膜を形成した。膜厚は約130Å。２枚の基板の塗膜を
それぞれ布でラビング後、２枚の基板間にはガラスフア
イバーをスペーサーとして挾持し、2.5μｍギヤツプの
液晶セルを組み立て、液晶を真空封入した。強誘電性液
晶としては、実施例４と同じものを用いた。
コントラスト比:350 メモリー性：有り 実施例18 4,4´−ジ（ｐ−アミノフエノキシ）ジフエニルスルホ
ン0.08モル、4,4′−ジアミノジフエニルスルホン0.02
モル、４−クロロホルミル無水フタル酸0.1モルをN,N−
ジメチルアセトアミド溶液中で重縮合して、得られたポ
リアミドアミド酸ワニスよりポリアミドイミドの配向膜
を形成した。膜厚は約150Å。２枚の基板の塗膜をそれ
ぞれ布でラビングした後、２枚の基板間にはガラスフア
イバーをスペーサーとして挾持し、2.5μｍギヤツプの
液晶セルを組み立て、液晶を真空封入した。強誘電性液
晶としては、実施例４と同じものを用いた。
コントラスト比:380 メモリー性：有り 実施例19 また、その他下表に示す熱可塑性ポリマーを配向膜に用
いて、実施例１と同様にしてセルギヤツプ６μｍおよび
1.5μｍの液晶セルを作製した。
６μｍのセルギヤツプのセルには実施例１で用いた液晶
化合物を封入し、1.5μｍのセルギヤツプのセルには実
施例６で用いた液晶を入した。
それぞれの液晶素子についてメモリー性を調べた所、ど
の配向膜のものでも良好なメモリー性を示していた。
比較例１ 4,4′−ジアミノジフエニルエーテル0.1モル、ピロメリ
ツト酸二無水物0.1モルをＮ−メチル−２−ピロリドン
溶液中で重縮合して、得られたポリマを配向膜に用いて
実施例１と同様の方法及び液晶材料を用いて液晶素子を
作製した。
本配向膜のネマチツク液晶に対する配向チルト角は2.0
゜である。
上記液晶素子を評価した所、第１図（ｃ）に示す透過光
強度の変化を示し良好なメモリー性は存在せず、コント
ラスト比270と低い値を示した。なお、配向性は良好で
ある。
比較例２ 4,4′−ジアミノジフエニルメタン0.1モル、3,3′,4,
4′−ビフエニルテトラカルボン酸二無水物0.1モルをN,
N−ジメチルアセトアミド溶液中で重縮合して、得られ
たポリアミド酸ワニスよりポリイミド配向膜を形成し
た。膜厚は150Å。２枚の基板の塗膜をそれぞれ布でラ
ビング後、ガラスフアイバーをスペーサーとして挾持
し、4.0μｍギヤツプの液晶セルを組み立て、実施例３
の強誘電性液晶を真空封入後、配向性とメモリー性の有
無を調べた。
コントラスト比:250 メモリー性：無し 比較例３ 4,4′−ジアミノジフエニルメタン0.1モル、イソフタル
酸二塩化物0.1モルをN,N′ジメチルアセトアミド溶液中
で重縮合して得たポリアミドを用いて、実施例６と同様
の液晶素子を作製し、メモリー性を評価した。
この配向膜のネマチツク液晶に対するチルト角は2.2゜
であつた。
この素子の配向性は良好であつたが、メモリー性は存在
しなかつた。
比較例４ イソフタル酸ジヒドラジド0.1モル、3,3′,4,4′−ベン
ゾフエノンテトラカルボン酸二無水物0.1モルをＮ−メ
チル−２−ピロリドン溶液中で重縮合して得たポリマー
を用いて実施例５と同様の液晶素子を作製してメモリー
性を評価した。
この配向膜のネマチツク液晶に対する配向チルト角は1.
8゜である。
この素子は配向性は良好であるが、メモリー性は示さな
かつた。
ここで、本実施例及び比較例によれば、配向チルト角が
1.5゜以下の配向膜を用いた強誘電性液晶素子において
はメモリー性が出現し、1.5゜を越える配向膜ではメモ
リー性が消失してしまうことが明瞭である。また、本発
明では、液晶層の厚みが１μｍの素子のみならず６μｍ
という実用的な素子においてもメモリー性の出現に有効
なことがわかる。
比較例５ 4,4′−ジアミノジフエニルエーテル0.1モル、イソフタ
ル酸ハロゲン化物0.1モルをＮ−メチル−２−ピロリド
ン溶液中で重縮合して、得られたポリアミド酸ワニスよ
りポリアミド配向膜を形成した。膜厚は200Å。２枚の
基板の塗膜をそれぞれ布でラビングした後、ガラスフア
イバーをスペーサーとして挾持し、2.5μｍギヤツプの
液晶セルを組み立て、実施例１の強誘電性液晶を真空封
入後、配向性とメモリー性の有無を調べた。
コントラスト比:260 メモリー性：無し 比較例６ 4,4′−ジアミノジフエニルメタン0.1モル、４−クロロ
ホルミル無水フタル酸0.1モルをN,N−ジメチルアセトア
ミド溶液中で重縮合して、得られたポリアミドアミド酸
ワニスよりポリアミドイミド配向膜を形成した。膜厚は
150Å。２枚の基板の塗膜をそれぞれ布でラビング後、
ガラスフアイバーをスペーサーとして挾持し、4.0μｍ
ギヤツプの液晶セルを組み立て、実施例４の強誘電性液
晶を真空封入後、配向性とメモリー性の有無を調べた。
コントラスト比:200 メモリー性：無し 実施例20〜32 前記各実施例において用いたポリアミド酸ワニスまたは
ポリヒドラジドアミド酸ワニスを用いて基板上に塗布、
焼付けにより含SO2ポリマーの配向制御膜を形成した。
次いでこれを布でラビング後スペーサを挾持して各ギヤ
ツプの液晶素子を組立て、第１表，第２表に示す液晶を
注入し本発明の強誘電性液晶素子を作成した。該素子を
用いて配向性とメモリ性の有無について調べた。
なお、用いた含SO2ポリマーおよびその膜厚、基板間ギ
ヤツプ、用いた液晶または液晶組成物についても第１
表，第２表に示す。
比較例６〜９ 前記比較例１〜５に準じて実施した比較例について、配
向制御膜、その膜厚、基板間ギヤツプ、用いた液晶また
は液晶組成物について第２表に示す。
〔発明の効果〕 本発明によれば、基板間ギヤツプが厚い（４μｍ以上）
ものでも配向性とメモリー性を有する強誘電性液晶素子
が得られ、これまでに見ることのできない実用性のある
デイスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は印加電圧と素子の明るさの応答特性を示す図、
第２図は透過光強度の測定原理を示す略図である。 １……光源、２……偏光子、３……液晶素子、４……検
光子、５……光強度検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 恵良 進 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 岩崎 紀四郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 中田 忠夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 磯貝 正人 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 横倉 久男 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 向尾 昭夫 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 神藤 保彦 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭59−224823（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−156917（ＪＰ，Ａ) 第10回液晶討論会における講演予稿集 （昭59−９−１）Ｐ．122〜123

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも一方が透光性の電極を有する一
    対の基板間に、強誘電性液晶を介在して成る液晶素子に
    おいて、前記電極と前記液晶層の間の少なくとも一方の
    ネマチツク液晶に対する配向チルト角が1.5゜以下の含S
    O2ポリマー配向制御層を設けたことを特徴とする強誘電
    性液晶素子。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記配向
    制御層を形成する含SO2ポリマーがイミド系、イミドシ
    ロキサン系、イミドイソインドロキナゾリンジオン系、
    アミド系またはアミドイミド系ポリマーであることを特
    徴とする強誘電性液晶素子。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記含SO
    2ポリマーがシラン系カツプリング剤を含むことを特徴
    とする強誘電性液晶素子。
  4. 【請求項４】少なくとも一方が透光性の電極を有する一
    対の基板間に、強誘電性液晶を介在して成る液晶素子に
    おいて、前記一対の基板間ギヤツプが少なくとも４μｍ
    でありかつ前記電極と前記液晶層との間の少なくとも一
    方に含SO2ポリマーの配向制御層を設けたことを特徴と
    する強誘電性液晶素子。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項において、前記強誘
    電性液晶が高温側よりアイソトロピツク相→コレステリ
    ツク相→スメクチツクＣ＊相あるいはアイソトロピツク
    相→スメクチツクＣ＊相を呈する強誘電性液晶であるこ
    とを特徴とする強誘電性液晶素子。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第４項または第５項のいず
    れかにおいて、前記含SO2ポリマーがイミド系、イミド
    シロキサン系、イミドイソインドロキナゾリンジオン
    系、アミド系またはアミドイミド系ポリマーであること
    を特徴とする強誘電性液晶素子。
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EP86109288A EP0208293B1 (en) 1985-07-10 1986-07-08 A ferroelectric liquid crystal element and a method for manufacturing the same
US06/883,952 US4759614A (en) 1985-07-10 1986-07-10 Ferroelectric liquid crystal element with particular alignment film and a method for manufacturing the same

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