JPH09160045A - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
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- JPH09160045A JPH09160045A JP34630395A JP34630395A JPH09160045A JP H09160045 A JPH09160045 A JP H09160045A JP 34630395 A JP34630395 A JP 34630395A JP 34630395 A JP34630395 A JP 34630395A JP H09160045 A JPH09160045 A JP H09160045A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カイラルスメクティック液晶を用いた液晶素
子において、配向制御膜に所望の導電性を安定して付与
し、導電性配向制御膜の効果を得ると同時に、配向性を
改善する。 【解決手段】 ポリアニリン誘導体からなる膜を形成
し、硫酸に浸漬してドーピングしたものを一軸配向処理
して配向制御膜とする。
子において、配向制御膜に所望の導電性を安定して付与
し、導電性配向制御膜の効果を得ると同時に、配向性を
改善する。 【解決手段】 ポリアニリン誘導体からなる膜を形成
し、硫酸に浸漬してドーピングしたものを一軸配向処理
して配向制御膜とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、液晶ライトバル
ブ、液晶プロジェクター、空間光変調素子等で用いられ
る液晶表示素子、特にカイラルスメクティック液晶を用
いた液晶素子に関する。
ブ、液晶プロジェクター、空間光変調素子等で用いられ
る液晶表示素子、特にカイラルスメクティック液晶を用
いた液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】対向する一対の電極基板間にカイラルス
メクティック液晶を挟持してなる液晶素子において、液
晶の配向制御技術はその素子特性を大きく左右する重要
な要素である。液晶分子を配向させるための配向制御膜
としては、ＳｉＯxなどの蒸着膜とポリビニルアルコー
ル、ポリイミドなどの高分子膜が一般的であり、配向ベ
クトルを特定の方向に向けるのにナイロンやポリエステ
ルなどの布で一方向にこするラビングという手法が知ら
れている。これらの配向制御膜は、電気的には絶縁物で
あり、体積抵抗で１×１０12Ωｃｍ以上のものがほとん
どである。
メクティック液晶を挟持してなる液晶素子において、液
晶の配向制御技術はその素子特性を大きく左右する重要
な要素である。液晶分子を配向させるための配向制御膜
としては、ＳｉＯxなどの蒸着膜とポリビニルアルコー
ル、ポリイミドなどの高分子膜が一般的であり、配向ベ
クトルを特定の方向に向けるのにナイロンやポリエステ
ルなどの布で一方向にこするラビングという手法が知ら
れている。これらの配向制御膜は、電気的には絶縁物で
あり、体積抵抗で１×１０12Ωｃｍ以上のものがほとん
どである。
【０００３】その一方で、導電性高分子の配向制御膜へ
の応用が期待されている。配向制御膜を低抵抗化するこ
とにより、一軸性を付与するラビング処理時に生じる配
向制御膜の静電的帯電を防止することができる。また、
導電性配向制御膜は、カイラルスメクティック液晶素子
において、不純物イオンの吸着を防ぐ、素子の電圧−透
過率特性の電圧閾値を下げる、膜表面の局在的な電荷の
偏りを非局在化して均一配向が得られる、等大きなメリ
ットがある。また、カイラルスメクティック液晶は、そ
の液晶自身が持つ自発分極の大きさから、スイッチング
直後に反電場が生じ、スイッチング不良を誘起する。特
に、自発分極の増大する低温側の駆動マージンパラメー
タ（ある温度におけるスイッチング可能電圧の範囲を示
すパラメータ：駆動マージンパラメータ＝（Ｖ2−Ｖ1）
／（Ｖ2＋Ｖ1），Ｖ1：駆動可能下限電圧，Ｖ2：駆動可
能上限電圧）の減少は、絶縁膜である配向制御膜の帯電
性に起因している。配向制御膜を低抵抗化することで反
電場がなくなり、その結果、スイッチング特性の改善、
駆動マージンの温度特性の改善を図ることができる。
の応用が期待されている。配向制御膜を低抵抗化するこ
とにより、一軸性を付与するラビング処理時に生じる配
向制御膜の静電的帯電を防止することができる。また、
導電性配向制御膜は、カイラルスメクティック液晶素子
において、不純物イオンの吸着を防ぐ、素子の電圧−透
過率特性の電圧閾値を下げる、膜表面の局在的な電荷の
偏りを非局在化して均一配向が得られる、等大きなメリ
ットがある。また、カイラルスメクティック液晶は、そ
の液晶自身が持つ自発分極の大きさから、スイッチング
直後に反電場が生じ、スイッチング不良を誘起する。特
に、自発分極の増大する低温側の駆動マージンパラメー
タ（ある温度におけるスイッチング可能電圧の範囲を示
すパラメータ：駆動マージンパラメータ＝（Ｖ2−Ｖ1）
／（Ｖ2＋Ｖ1），Ｖ1：駆動可能下限電圧，Ｖ2：駆動可
能上限電圧）の減少は、絶縁膜である配向制御膜の帯電
性に起因している。配向制御膜を低抵抗化することで反
電場がなくなり、その結果、スイッチング特性の改善、
駆動マージンの温度特性の改善を図ることができる。
【０００４】配向制御膜の低抵抗化の例としては、ポリ
アニリン等の導電性高分子を用いたものが挙げられる
（特開平５−１９２６４号公報等）。
アニリン等の導電性高分子を用いたものが挙げられる
（特開平５−１９２６４号公報等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ポリアニリン等の導電
性高分子は、そのものではポリイミドらと同様の絶縁物
であり、一般的に導電性を付与するために、酸やアルカ
リによるドーピング処理が行なわれる。そのため導電性
はドーパントやドーピング処理により大きく左右される
ため、抵抗値の安定性に欠ける。また、ドーパントによ
ってラビング効果を損失させる危険性がある。さらに、
その分子構造から剛直で硬い膜であるため、ラビングに
よる延伸が困難であり、必然的に配向できる液晶に制約
がかかる。
性高分子は、そのものではポリイミドらと同様の絶縁物
であり、一般的に導電性を付与するために、酸やアルカ
リによるドーピング処理が行なわれる。そのため導電性
はドーパントやドーピング処理により大きく左右される
ため、抵抗値の安定性に欠ける。また、ドーパントによ
ってラビング効果を損失させる危険性がある。さらに、
その分子構造から剛直で硬い膜であるため、ラビングに
よる延伸が困難であり、必然的に配向できる液晶に制約
がかかる。
【０００６】また、配向制御膜に導電性を付与する手段
として、従来の絶縁性配向制御膜に、導電性分子（電荷
移動錯体等）を添加する例もあるが、配向制御膜と導電
性分子との相溶性の問題や、クラスターの形成によって
均一配向性、導電特性に問題が生じることがあり、現実
的でない。
として、従来の絶縁性配向制御膜に、導電性分子（電荷
移動錯体等）を添加する例もあるが、配向制御膜と導電
性分子との相溶性の問題や、クラスターの形成によって
均一配向性、導電特性に問題が生じることがあり、現実
的でない。
【０００７】本発明の目的は、上記問題点を解決し、配
向制御膜に所望の導電性を安定して付与し、導電性配向
制御膜の効果を得ると同時に、配向性を改善することに
ある。
向制御膜に所望の導電性を安定して付与し、導電性配向
制御膜の効果を得ると同時に、配向性を改善することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、対向する一対
の電極基板間にカイラルスメクティック液晶を挟持して
なる液晶素子であって、下記一般式（１）で示される構
造の繰り返し単位を有するポリアニリン誘導体膜を有す
ることを特徴とする液晶素子である。
の電極基板間にカイラルスメクティック液晶を挟持して
なる液晶素子であって、下記一般式（１）で示される構
造の繰り返し単位を有するポリアニリン誘導体膜を有す
ることを特徴とする液晶素子である。
【０００９】
【化３】 （ここで、Ｒ1〜Ｒ10は互いに独立に−Ｈ或いは炭素数
１〜６のアルキル基、アルコキシ基であり、Ｒ3〜Ｒ10
が全て−Ｈの場合には、Ｒ1及びＲ2の少なくとも一方が
上記アルキル基又はアルコキシ基に置換されている。）
１〜６のアルキル基、アルコキシ基であり、Ｒ3〜Ｒ10
が全て−Ｈの場合には、Ｒ1及びＲ2の少なくとも一方が
上記アルキル基又はアルコキシ基に置換されている。）
【００１０】本発明は、配向制御膜の低抵抗化を行なう
上で障害となる前述の問題点を解決するために、特定の
ポリアニリン誘導体を用いることにより、導電特性、配
向特性に優れた配向制御膜を提供しうるものである。即
ち、ポリアニリンにアルキル基、アルコキシル基を修飾
することにより、導電性配向制御膜による効果（ラビン
グ処理時に生じる静電的帯電の防止、不純物イオンの吸
着防止、素子の電圧−透過率特性の電圧閾値特性の低
下、膜表面の局在的な電荷の偏りの非局在化、反電場解
消によるスイッチング特性の改善、駆動マージンの良好
な温度特性等）を損なうことなく、膜自体の剛直性を抑
え、ラビング処理を容易にし、配向性を改善することが
できたのである。
上で障害となる前述の問題点を解決するために、特定の
ポリアニリン誘導体を用いることにより、導電特性、配
向特性に優れた配向制御膜を提供しうるものである。即
ち、ポリアニリンにアルキル基、アルコキシル基を修飾
することにより、導電性配向制御膜による効果（ラビン
グ処理時に生じる静電的帯電の防止、不純物イオンの吸
着防止、素子の電圧−透過率特性の電圧閾値特性の低
下、膜表面の局在的な電荷の偏りの非局在化、反電場解
消によるスイッチング特性の改善、駆動マージンの良好
な温度特性等）を損なうことなく、膜自体の剛直性を抑
え、ラビング処理を容易にし、配向性を改善することが
できたのである。
【００１１】このポリアニリン誘導体は、ＮＭＰ（Ｎ−
メチルピロリドン）等、有機溶剤に可溶であり、スピン
ナーによる成膜が可能であるため、製造が容易である。
メチルピロリドン）等、有機溶剤に可溶であり、スピン
ナーによる成膜が可能であるため、製造が容易である。
【００１２】本発明においては、上記ポリアニリン誘導
体を配向制御膜に用い、好ましくはラビング処理により
一軸配向性を付与する。また、ポリアニリン誘導体以外
に、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、
ポリエステル、ポリアクリル酸樹脂のいずれかを混合し
て用いることも好ましく適用される。
体を配向制御膜に用い、好ましくはラビング処理により
一軸配向性を付与する。また、ポリアニリン誘導体以外
に、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、
ポリエステル、ポリアクリル酸樹脂のいずれかを混合し
て用いることも好ましく適用される。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明においては、抵抗測定用基
板（例えば石英，コーニング社製の＃７０５９等）上に
スピンコートにより、膜厚が１００Åになるよう塗布焼
成した後、櫛型対向形状の金電極を抵抗加熱で３００Å
蒸着し、シート方向の抵抗測定を行うことによって膜抵
抗値を求めた。
板（例えば石英，コーニング社製の＃７０５９等）上に
スピンコートにより、膜厚が１００Åになるよう塗布焼
成した後、櫛型対向形状の金電極を抵抗加熱で３００Å
蒸着し、シート方向の抵抗測定を行うことによって膜抵
抗値を求めた。
【００１４】本発明に用いられる前記一般式（１）で示
されるポリアニリン誘導体の具体的な構造例を表１に示
す。
されるポリアニリン誘導体の具体的な構造例を表１に示
す。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明において用いられる液晶としては、
フルオロカーボン末端鎖及び炭化水素末端鎖からなり、
該両末端鎖が中心核によって結合され、スメクティック
中間相または潜在的スメクティック中間相を持つフッ素
含有液晶化合物を含有するカイラルスメクティック液晶
であることが好ましく、さらに、該フッ素含有液晶化合
物が、下記一般式（Ｉ）で示される化合物であることが
望ましい。
フルオロカーボン末端鎖及び炭化水素末端鎖からなり、
該両末端鎖が中心核によって結合され、スメクティック
中間相または潜在的スメクティック中間相を持つフッ素
含有液晶化合物を含有するカイラルスメクティック液晶
であることが好ましく、さらに、該フッ素含有液晶化合
物が、下記一般式（Ｉ）で示される化合物であることが
望ましい。
【００１７】
【化４】 を表し、ａ，ｂ，ｄはそれぞれ独立に０または１から３
の整数を表す。ただしａ＋ｂ＋ｄは少なくとも２であ
る。
の整数を表す。ただしａ＋ｂ＋ｄは少なくとも２であ
る。
【００１８】Ｄ，Ｇはそれぞれ独立に、−ＣＯＯ−，−
ＯＣＯ−，−ＣＯＳ−，−ＳＣＯ−，−ＣＯＳｅ−，−
ＳｅＣＯ−，−ＣＯＴｅ−，−ＴｅＣＯ−，−（ＣＨ2
ＣＨ2）h−，−ＣＨ＝ＣＨ−，−ＣＨ＝Ｎ−，−Ｎ＝Ｃ
Ｈ−，−ＣＨ2−Ｏ−，−ＯＣＨ2−，−ＣＯ−，−Ｏ
−，単結合を表し、ｈは１から４までの整数である。
ＯＣＯ−，−ＣＯＳ−，−ＳＣＯ−，−ＣＯＳｅ−，−
ＳｅＣＯ−，−ＣＯＴｅ−，−ＴｅＣＯ−，−（ＣＨ2
ＣＨ2）h−，−ＣＨ＝ＣＨ−，−ＣＨ＝Ｎ−，−Ｎ＝Ｃ
Ｈ−，−ＣＨ2−Ｏ−，−ＯＣＨ2−，−ＣＯ−，−Ｏ
−，単結合を表し、ｈは１から４までの整数である。
【００１９】Ｘ，Ｙ，ＺはＢ，Ｅ，Ｈの置換基であり、
それぞれ独立に−Ｈ，−Ｃｌ−，−Ｆ，−Ｂｒ，−Ｉ，
−ＯＨ，−ＯＣＨ3，−ＣＮ，−ＮＯ2を表し、ｅ，ｆ，
ｇはそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。
それぞれ独立に−Ｈ，−Ｃｌ−，−Ｆ，−Ｂｒ，−Ｉ，
−ＯＨ，−ＯＣＨ3，−ＣＮ，−ＮＯ2を表し、ｅ，ｆ，
ｇはそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。
【００２０】Ｊは−ＣＯＯ−ＣqＨ2q−，−Ｏ−ＣqＨ2q
−，−ＯＣqＨ2qＯＣrＨ2r−，−ＣqＨ2q−，−ＯＳＯ
Ｏ−，−ＳＯ2Ｏ−，−ＳＯＯ−，−ＳＯＯＣqＨ2q−，
−ＣqＨ2q−Ｎ（ＣsＨ2s+1）−ＳＯＯ−，−ＣqＨ2q−
Ｎ（ＣsＨ2s+1）−ＣＯ−（ｑ，ｒはそれぞれ独立に１
から２０までの整数を表し、ｓは１から４までの整数を
表す。）を表す。
−，−ＯＣqＨ2qＯＣrＨ2r−，−ＣqＨ2q−，−ＯＳＯ
Ｏ−，−ＳＯ2Ｏ−，−ＳＯＯ−，−ＳＯＯＣqＨ2q−，
−ＣqＨ2q−Ｎ（ＣsＨ2s+1）−ＳＯＯ−，−ＣqＨ2q−
Ｎ（ＣsＨ2s+1）−ＣＯ−（ｑ，ｒはそれぞれ独立に１
から２０までの整数を表し、ｓは１から４までの整数を
表す。）を表す。
【００２１】Ａは−ＯＣtＨ2t−ＯＣuＨ2u+1，−ＣtＨ
2t−ＯＣuＨ2u+1，−ＣtＨ2t−Ｒ，−Ｏ−ＣtＨ2t−
Ｒ，−ＣＯＯ−ＣtＨ2t−Ｒ，−ＯＣＯ−ＣtＨ2t−Ｒ
（Ｒは−Ｃｌ，−Ｆ，−ＣＦ3，−ＮＯ2，−ＣＮ，−
Ｈ，−ＣＯＯ−ＣvＨ2v+1，−ＯＣＯ−ＣvＨ2v+1を表
し、ｔ，ｕ，ｖはそれぞれ独立に１から２０の整数を表
す。）を表し、Ａは直鎖でも分岐鎖でも良い。
2t−ＯＣuＨ2u+1，−ＣtＨ2t−Ｒ，−Ｏ−ＣtＨ2t−
Ｒ，−ＣＯＯ−ＣtＨ2t−Ｒ，−ＯＣＯ−ＣtＨ2t−Ｒ
（Ｒは−Ｃｌ，−Ｆ，−ＣＦ3，−ＮＯ2，−ＣＮ，−
Ｈ，−ＣＯＯ−ＣvＨ2v+1，−ＯＣＯ−ＣvＨ2v+1を表
し、ｔ，ｕ，ｖはそれぞれ独立に１から２０の整数を表
す。）を表し、Ａは直鎖でも分岐鎖でも良い。
【００２２】Ｋは−（ＣxＦ2xＯ）zＣyＦ2y+1または−
ＣwＦ2w+1であり、ｘはそれぞれのＣxＦ2xＯに対して独
立に１から１０までの整数であり、ｙは１から１０まで
の整数であり、ｚは１から６までの整数である。ｗは１
から２０までの整数である。）
ＣwＦ2w+1であり、ｘはそれぞれのＣxＦ2xＯに対して独
立に１から１０までの整数であり、ｙは１から１０まで
の整数であり、ｚは１から６までの整数である。ｗは１
から２０までの整数である。）
【００２３】上記液晶化合物の具体例としては下記のも
のが挙げられる。
のが挙げられる。
【００２４】
【化５】
【００２５】
【化６】
【００２６】
【化７】
【００２７】
【化８】
【００２８】
【化９】
【００２９】
【化１０】
【００３０】
【化１１】
【００３１】
【化１２】
【００３２】
【化１３】
【００３３】
【化１４】
【００３４】
【化１５】
【００３５】
【化１６】
【００３６】またカイラル部位を持つ化合物の具体例と
して下記のものが挙げられる。
して下記のものが挙げられる。
【００３７】
【化１７】
【００３８】
【化１８】
【００３９】
【化１９】
【００４０】
【化２０】
【００４１】
【化２１】
【００４２】
【化２２】
【００４３】
【化２３】
【００４４】
【化２４】
【００４５】
【化２５】
【００４６】
【化２６】
【００４７】これら化合物は、単一で又は複数の混合系
の形でカイラルスメクティック液晶組成物の母剤として
用いる。
の形でカイラルスメクティック液晶組成物の母剤として
用いる。
【００４８】本発明で用いるカイラルスメクティック液
晶組成物には、化合物同士の相溶性、層間隔等の制御に
応じて前記以外のカイラル化合物、アキラル化合物を含
む種々の他の液晶性化合物を適宜選択して、また酸化防
止剤、紫外線吸収剤、色素、顔料等の添加剤が含有され
ていてもよい。
晶組成物には、化合物同士の相溶性、層間隔等の制御に
応じて前記以外のカイラル化合物、アキラル化合物を含
む種々の他の液晶性化合物を適宜選択して、また酸化防
止剤、紫外線吸収剤、色素、顔料等の添加剤が含有され
ていてもよい。
【００４９】
［実施例１、比較例１〜３］１重量％のポリアニリン誘
導体（例示化合物Ｎｏ．２）／ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロ
リドン）溶液を調整し、この溶液を石英基板上にスピン
ナーで塗布し、始めに８０℃で５分間、続いて１２０℃
で４０分間オーブン中でベークした。得られたポリアニ
リン誘導体の膜厚は１００Åであった。この基板を１Ｎ
硫酸水溶液中に１時間浸漬させてドーピングし、導電性
を付与した。
導体（例示化合物Ｎｏ．２）／ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロ
リドン）溶液を調整し、この溶液を石英基板上にスピン
ナーで塗布し、始めに８０℃で５分間、続いて１２０℃
で４０分間オーブン中でベークした。得られたポリアニ
リン誘導体の膜厚は１００Åであった。この基板を１Ｎ
硫酸水溶液中に１時間浸漬させてドーピングし、導電性
を付与した。
【００５０】次に上記基板の膜上に櫛歯型の金電極を蒸
着し、シート方向の抵抗を測定した。抵抗値は体積抵抗
で２．１×１０6Ωｃｍで安定した値を示す導電性膜で
あった。
着し、シート方向の抵抗を測定した。抵抗値は体積抵抗
で２．１×１０6Ωｃｍで安定した値を示す導電性膜で
あった。
【００５１】次に、透明電極としてスパッタ法によりパ
ターニングされた１５００Åの厚さのＩＴＯ膜を形成し
た一対のガラス基板を用意し、それぞれの基板上に上記
と同様にして１００Å厚のポリアニリン誘導体からなる
導電性膜を形成した。この膜に、直径８ｃｍのローラー
にナイロン製の布を巻き付けてラビング処理した。この
際、膜の静電的な破壊は全く生じなかった。この２枚の
基板のうち一方にスペーサーを分散させ、他方の基板に
は熱硬化型のシール剤を印刷し、それぞれをラビング方
向が反平行になるように貼り合わせ、１５０℃のオーブ
ンで９０分間熱硬化させてセルを作製した。
ターニングされた１５００Åの厚さのＩＴＯ膜を形成し
た一対のガラス基板を用意し、それぞれの基板上に上記
と同様にして１００Å厚のポリアニリン誘導体からなる
導電性膜を形成した。この膜に、直径８ｃｍのローラー
にナイロン製の布を巻き付けてラビング処理した。この
際、膜の静電的な破壊は全く生じなかった。この２枚の
基板のうち一方にスペーサーを分散させ、他方の基板に
は熱硬化型のシール剤を印刷し、それぞれをラビング方
向が反平行になるように貼り合わせ、１５０℃のオーブ
ンで９０分間熱硬化させてセルを作製した。
【００５２】このセルに以下に述べる組成からなるブッ
クシェルフ型カイラルスメクティック液晶組成物を減圧
下（１０Ｐａ）、等方相温度（９５℃）で注入し、スメ
クティック相まで冷却することで液晶素子を作製した。
クシェルフ型カイラルスメクティック液晶組成物を減圧
下（１０Ｐａ）、等方相温度（９５℃）で注入し、スメ
クティック相まで冷却することで液晶素子を作製した。
【００５３】ここで用いた上記液晶組成物は下記の化合
物を下記の比率で混合したものである。
物を下記の比率で混合したものである。
【００５４】
【化２７】
【００５５】
【化２８】
【００５６】重量比：Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ＝４６．４／
１５．５／３０．９／５．２／２．０ 本組成物の物性パラメータを以下に示す。
１５．５／３０．９／５．２／２．０ 本組成物の物性パラメータを以下に示す。
【００５７】
【数１】
【００５８】物性定数 自発分極Ｐｓ（３０℃）＝−３１．１ｎＣ／ｃｍ2 ティルト角Θ（３０℃）＝２４．４°
【００５９】本実施例の液晶素子においては、注入した
液晶の配向状態は全面均一なユニフォーム配向が得ら
れ、配向欠陥がほとんど見られなかった。さらに、電圧
−透過率特性における電圧閾値特性も急峻なものとな
り、また反電場によるスイッチング不良もなくなり、結
果的に駆動マージンの温度特性を改善することができ
た。
液晶の配向状態は全面均一なユニフォーム配向が得ら
れ、配向欠陥がほとんど見られなかった。さらに、電圧
−透過率特性における電圧閾値特性も急峻なものとな
り、また反電場によるスイッチング不良もなくなり、結
果的に駆動マージンの温度特性を改善することができ
た。
【００６０】また同様に比較例として実施例１と同じポ
リアニリン誘導体を用い、ドープしていないもの（比較
例１）、導電性高分子であるポリアニリンの１Ｎ硫酸ド
ープ無し・有りのもの（比較例２、３）と、ポリイミド
を用いたもの（比較例４）をそれぞれ配向制御膜として
有する液晶素子を作製した。その結果を以下に示す。
リアニリン誘導体を用い、ドープしていないもの（比較
例１）、導電性高分子であるポリアニリンの１Ｎ硫酸ド
ープ無し・有りのもの（比較例２、３）と、ポリイミド
を用いたもの（比較例４）をそれぞれ配向制御膜として
有する液晶素子を作製した。その結果を以下に示す。
【００６１】
【表２】
【００６２】［実施例２〜４、比較例６〜１０］１重量
％のポリアニリン誘導体（例示化合物Ｎｏ．６）／ＮＭ
Ｐ溶液と０．５重量％ポリアミック酸（ポリイミドの前
駆体）／ＮＭＰ溶液を調整し、それぞれの溶液をポリア
ニリン誘導体／ポリイミドの固形分重量比が７５／２５
となるように混合し、さらにこの混合液に対し２５重量
％のｎＢＣ（ｎ−ブチルセロソルブ）を添加した混合溶
液を調整した。
％のポリアニリン誘導体（例示化合物Ｎｏ．６）／ＮＭ
Ｐ溶液と０．５重量％ポリアミック酸（ポリイミドの前
駆体）／ＮＭＰ溶液を調整し、それぞれの溶液をポリア
ニリン誘導体／ポリイミドの固形分重量比が７５／２５
となるように混合し、さらにこの混合液に対し２５重量
％のｎＢＣ（ｎ−ブチルセロソルブ）を添加した混合溶
液を調整した。
【００６３】この混合溶液を石英基板にスピンナーで塗
布し、はじめに８０℃で５分間、続いて１５０℃で４０
分間オーブン中でベークした。得られたポリアニリン誘
導体の膜厚は１００Åであった。この基板を１Ｎ硫酸水
溶液中で１時間浸漬してドーピングし、導電性を付与し
た。
布し、はじめに８０℃で５分間、続いて１５０℃で４０
分間オーブン中でベークした。得られたポリアニリン誘
導体の膜厚は１００Åであった。この基板を１Ｎ硫酸水
溶液中で１時間浸漬してドーピングし、導電性を付与し
た。
【００６４】次にこの基板の膜上に櫛歯型の金電極を蒸
着し、シート方向の抵抗を測定した。抵抗値は体積抵抗
で３．２×１０7Ωｃｍで、安定した値を示す導電性膜
であった。
着し、シート方向の抵抗を測定した。抵抗値は体積抵抗
で３．２×１０7Ωｃｍで、安定した値を示す導電性膜
であった。
【００６５】次に実施例１と同様にＩＴＯ膜を形成した
基板を用意し、先に調整したポリアニリン誘導体とポリ
イミドとの混合溶液をスピンナーで塗布し、８０℃で５
分間及び１５０℃で４０分間オーブン中でベークし、イ
ミド化した。得られた混合膜の膜厚は１００Åであっ
た。この基板を１Ｎ硫酸水溶液中で１時間浸漬させてド
ーピングし、導電性を付与した。
基板を用意し、先に調整したポリアニリン誘導体とポリ
イミドとの混合溶液をスピンナーで塗布し、８０℃で５
分間及び１５０℃で４０分間オーブン中でベークし、イ
ミド化した。得られた混合膜の膜厚は１００Åであっ
た。この基板を１Ｎ硫酸水溶液中で１時間浸漬させてド
ーピングし、導電性を付与した。
【００６６】この膜を実施例１と同様にラビング処理
し、貼り合わせてセルを作製した。
し、貼り合わせてセルを作製した。
【００６７】このセルに公知のシェブロン型カイラルス
メクティック液晶を減圧下に等方相温度で注入し、スメ
クティック相まで冷却することで液晶素子とした。
メクティック液晶を減圧下に等方相温度で注入し、スメ
クティック相まで冷却することで液晶素子とした。
【００６８】注入した液晶の配向状態は全面均一なユニ
フォーム配向が得られ、配向欠陥はほとんど見られなか
った。さらに、電圧−透過率特性における電圧閾値特性
も急峻なものとなり、また、反電場によるスイッチング
不良もなくなり、結果的に駆動マージンの温度特性を改
善することができた。
フォーム配向が得られ、配向欠陥はほとんど見られなか
った。さらに、電圧−透過率特性における電圧閾値特性
も急峻なものとなり、また、反電場によるスイッチング
不良もなくなり、結果的に駆動マージンの温度特性を改
善することができた。
【００６９】同様にして、ポリアニリン誘導体／ポリイ
ミドの固形分重量比が７５／２５で硫酸ドープしていな
いセルを作製した（比較例５）。
ミドの固形分重量比が７５／２５で硫酸ドープしていな
いセルを作製した（比較例５）。
【００７０】さらに、同様にして、ポリアニリン誘導体
／ポリイミドの固形分重量比が５０／５０で硫酸ドープ
有無のもの（実施例３、比較例６）、２５／７５（実施
例４、比較例７）、０／１００でドープ有り（比較例
８）、さらには、導電性高分子であるポリアニリンの１
Ｎ硫酸ドープ有無のもの（比較例９、１０）を作製し
た。その結果を以下に示す。
／ポリイミドの固形分重量比が５０／５０で硫酸ドープ
有無のもの（実施例３、比較例６）、２５／７５（実施
例４、比較例７）、０／１００でドープ有り（比較例
８）、さらには、導電性高分子であるポリアニリンの１
Ｎ硫酸ドープ有無のもの（比較例９、１０）を作製し
た。その結果を以下に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】［実施例５、６、比較例８、９］実施例１
と同様にして、パターニングされた１５００Åの厚さの
ＩＴＯ膜を形成した一対のガラス基板の一方に、膜厚が
１００Åのポリアニリン誘導体（例示化合物Ｎｏ．１
１）を成膜し、１Ｎ硫酸水溶液中に１時間浸漬してドー
ピングし、導電性を付与した。さらに実施例１と同様に
ラビング処理し、スペーサーを分散した。また、他方の
基板にはシランカップリング剤（ＯＤＳ−Ｅ）の０．５
重量％エチルアルコール溶液をスピンナーで塗布し、垂
直配向処理し、１８０℃のオーブンで１時間乾燥した。
さらに、この基板に熱硬化型のシール剤を印刷し、上記
一方の基板と貼り合わせて１５０℃のオーブンで９０分
間熱硬化させてセルを作製した。
と同様にして、パターニングされた１５００Åの厚さの
ＩＴＯ膜を形成した一対のガラス基板の一方に、膜厚が
１００Åのポリアニリン誘導体（例示化合物Ｎｏ．１
１）を成膜し、１Ｎ硫酸水溶液中に１時間浸漬してドー
ピングし、導電性を付与した。さらに実施例１と同様に
ラビング処理し、スペーサーを分散した。また、他方の
基板にはシランカップリング剤（ＯＤＳ−Ｅ）の０．５
重量％エチルアルコール溶液をスピンナーで塗布し、垂
直配向処理し、１８０℃のオーブンで１時間乾燥した。
さらに、この基板に熱硬化型のシール剤を印刷し、上記
一方の基板と貼り合わせて１５０℃のオーブンで９０分
間熱硬化させてセルを作製した。
【００７３】このセルに実施例１と同じブックシェルフ
型カイラルスメクティック液晶を減圧下（１０Ｐａ）、
等方相温度（９５℃）で注入し、スメクティック相まで
冷却することで液晶素子とし、実施例１と同様に評価し
た（実施例５）。
型カイラルスメクティック液晶を減圧下（１０Ｐａ）、
等方相温度（９５℃）で注入し、スメクティック相まで
冷却することで液晶素子とし、実施例１と同様に評価し
た（実施例５）。
【００７４】同様にして、他のポリアニリン誘導体（例
示化合物Ｎｏ．４）を用いて液晶素子を作製し、評価を
行なった（実施例６）。
示化合物Ｎｏ．４）を用いて液晶素子を作製し、評価を
行なった（実施例６）。
【００７５】注入した液晶の配向状態は、両液晶素子と
も全面均一なユニフォーム配向が得られ、配向欠陥はほ
とんど見られなかった。さらに電圧−透過率特性におけ
る電圧閾値特性も急峻なものとなり、また反電場による
スイッチング不良もなくなり、結果的に駆動マージンの
温度特性を改善することができた。
も全面均一なユニフォーム配向が得られ、配向欠陥はほ
とんど見られなかった。さらに電圧−透過率特性におけ
る電圧閾値特性も急峻なものとなり、また反電場による
スイッチング不良もなくなり、結果的に駆動マージンの
温度特性を改善することができた。
【００７６】また同様に比較例として、上記ポリアニリ
ン誘導体のドープ無し（比較例１１、１２）、導電性高
分子であるポリアニリンの硫酸ドープ無し・有り（比較
例１３、１４）、ポリイミド（比較例１５）をそれぞれ
有する液晶素子を作製し、評価した。これらの結果を以
下の表に示す。
ン誘導体のドープ無し（比較例１１、１２）、導電性高
分子であるポリアニリンの硫酸ドープ無し・有り（比較
例１３、１４）、ポリイミド（比較例１５）をそれぞれ
有する液晶素子を作製し、評価した。これらの結果を以
下の表に示す。
【００７７】
【表４】
【００７８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶素子
においては、ポリアニリン誘導体を用いることにより、
カイラルスメクティック液晶を均一に配向させ、電圧−
透過率特性における電圧閾値特性を急峻なものとし、反
電場をなくすことで駆動マージンの温度特性を改善する
ことが可能となり、高コントラストでむらのない表示が
実現する。
においては、ポリアニリン誘導体を用いることにより、
カイラルスメクティック液晶を均一に配向させ、電圧−
透過率特性における電圧閾値特性を急峻なものとし、反
電場をなくすことで駆動マージンの温度特性を改善する
ことが可能となり、高コントラストでむらのない表示が
実現する。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 靖浩 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 (72)発明者 朝岡 正信 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 (72)発明者 武田 恭明 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 (72)発明者 森山 孝志 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 (7)
- 【請求項１】 対向する一対の電極基板間にカイラルス
メクティック液晶を挟持してなる液晶素子であって、下
記一般式（１）で示される構造の繰り返し単位を有する
ポリアニリン誘導体膜を有することを特徴とする液晶素
子。 【化１】 （ここで、Ｒ1〜Ｒ10は互いに独立に−Ｈ或いは炭素数
１〜６のアルキル基、アルコキシ基であり、Ｒ3〜Ｒ10
が全て−Ｈの場合には、Ｒ1及びＲ2の少なくとも一方が
上記アルキル基又はアルコキシ基に置換されている。） - 【請求項２】 上記ポリアニリン誘導体膜が、配向制御
膜であって、ラビング処理により一軸配向性が付与され
ている請求項１記載の液晶素子。 - 【請求項３】 上記配向制御膜が、ポリアニリン誘導体
の他に、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコー
ル、ポリエステル、ポリアクリル酸樹脂のいずれかを含
有する請求項２記載の液晶素子。 - 【請求項４】 前記液晶が、フルオロカーボン末端鎖及
び炭化水素末端鎖からなり、該両末端鎖が中心核によっ
て結合され、スメクティック中間相または潜在的スメク
ティック中間相を持つフッ素含有液晶化合物を含有する
カイラルスメクティック液晶である請求項１〜３いずれ
かに記載の液晶素子。 - 【請求項５】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一般
式（Ｉ）で示される化合物である請求項４記載の液晶素
子。 【化２】 を表し、 ａ，ｂ，ｄはそれぞれ独立に０または１から３の整数を
表す。ただしａ＋ｂ＋ｄは少なくとも２である。Ｄ，Ｇ
はそれぞれ独立に、−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−，−ＣＯＳ
−，−ＳＣＯ−，−ＣＯＳｅ−，−ＳｅＣＯ−，−ＣＯ
Ｔｅ−，−ＴｅＣＯ−，−（ＣＨ2ＣＨ2）h−，−ＣＨ
＝ＣＨ−，−ＣＨ＝Ｎ−，−Ｎ＝ＣＨ−，−ＣＨ2−Ｏ
−，−ＯＣＨ2−，−ＣＯ−，−Ｏ−，単結合を表し、
ｈは１から４までの整数である。Ｘ，Ｙ，ＺはＢ，Ｅ，
Ｈの置換基であり、それぞれ独立に−Ｈ，−Ｃｌ−，−
Ｆ，−Ｂｒ，−Ｉ，−ＯＨ，−ＯＣＨ3，−ＣＮ，−Ｎ
Ｏ2を表し、ｅ，ｆ，ｇはそれぞれ独立に０〜４の整数
を表す。Ｊは−ＣＯＯ−ＣqＨ2q−，−Ｏ−ＣqＨ2q−，
−ＯＣqＨ2qＯＣrＨ2r−，−ＣqＨ2q−，−ＯＳＯＯ
−，−ＳＯ2Ｏ−，−ＳＯＯ−，−ＳＯＯＣqＨ2q−，−
ＣqＨ2q−Ｎ（ＣsＨ2s+1）−ＳＯＯ−，−ＣqＨ2q−Ｎ
（ＣsＨ2s+1）−ＣＯ−（ｑ，ｒはそれぞれ独立に１か
ら２０までの整数を表し、ｓは１から４までの整数を表
す。）を表す。Ａは−ＯＣtＨ2t−ＯＣuＨ2u+1，−Ｃt
Ｈ2t−ＯＣuＨ2u+1，−ＣtＨ2t−Ｒ，−Ｏ−ＣtＨ2t−
Ｒ，−ＣＯＯ−ＣtＨ2t−Ｒ，−ＯＣＯ−ＣtＨ2t−Ｒ
（Ｒは−Ｃｌ，−Ｆ，−ＣＦ3，−ＮＯ2，−ＣＮ，−
Ｈ，−ＣＯＯ−ＣvＨ2v+1，−ＯＣＯ−ＣvＨ2v+1を表
し、ｔ，ｕ，ｖはそれぞれ独立に１から２０の整数を表
す。）を表し、Ａは直鎖でも分岐鎖でも良い。Ｋは−
（ＣxＦ2xＯ）zＣyＦ2y+1または−ＣwＦ2w+1であり、ｘ
はそれぞれのＣxＦ2xＯに対して独立に１から１０まで
の整数であり、ｙは１から１０までの整数であり、ｚは
１から６までの整数である。ｗは１から２０までの整数
である。） - 【請求項６】 前記カイラルスメクティック液晶が強誘
電性を発現する液晶である請求項４または５記載の液晶
素子。 - 【請求項７】 前記一般式（Ｉ）で表される化合物がフ
ェニルピリミジンコアからなる化合物である請求項５ま
たは６記載の液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34630395A JPH09160045A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34630395A JPH09160045A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 液晶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160045A true JPH09160045A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18382490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34630395A Withdrawn JPH09160045A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09160045A (ja) |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP34630395A patent/JPH09160045A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |