JPH09222606A - Liquid crystal device - Google Patents

Liquid crystal device

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JPH09222606A
JPH09222606A JP33347796A JP33347796A JPH09222606A JP H09222606 A JPH09222606 A JP H09222606A JP 33347796 A JP33347796 A JP 33347796A JP 33347796 A JP33347796 A JP 33347796A JP H09222606 A JPH09222606 A JP H09222606A
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control film
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Yasuhiro Ito
靖浩 伊藤
Takashi Moriyama
孝志 森山
Yasushi Asao
恭史 浅尾
Yasuaki Takeda
恭明 武田
Ikuo Nakazawa
郁郎 中澤
Masanobu Asaoka
正信 朝岡
Yukio Haniyu
由紀夫 羽生
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the effect of an electric field and to improve switching characteristics by forming an orientation controlling film consisting of an amide polymer and a polypyridine polymer on a face of one of a pair of substrates brought into contact with a liq. crystal compsn. SOLUTION: Reduced resistance and uniform orienting property are imparted to an orientation controlling film without passing through a doping process by forming the film with a mixture of an electrically conductive n-type polymer with an insulating p-type polymer. The p-type polymer is preferably an electron donative polymer, a polymer having no π-conjugated system is used and an amide polymer such as polyamide or polyimide is preferably used in consideration of liq. crystal orienting property. The n-type polymer is preferably an electron accepting polymer and a polymer having a π-conjugated system such as polypyridine or its deriv. is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
ーなどに用いられるライトバルブ等に使用される液晶素
子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal element used for a light valve used for a flat panel display, a projection display, a printer and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から最も広範に用いられてきている
ディスプレイとしてはCRTが知られている。CRT
は、テレビやVTR等の動画出力、あるいはパソコンの
モニターとして広く用いられている。しかしながら、C
RTはその特性上、静止画像を表示する際にはフリッカ
や解像度不足による走査線縞等が視認性を低下させた
り、焼き付きによる蛍光体の劣化が起こったりする。ま
た、CRTが発生する電磁波が人体に悪影響を与えるこ
とが最近明らかになり、VDT作業者の健康が害される
ことが懸念されている。そして、CRTはその構造上、
画面後方に広く体積を有するため、オフィス、家庭の省
スペース化を阻害し、ひいては高度情報化社会における
ディスプレイとしての責任を果たし得ない可能性があ
る。
2. Description of the Related Art A CRT is known as the most widely used display. CRT
Is widely used as a moving picture output for televisions and VTRs, or as a monitor for personal computers. However, C
Due to the characteristics of RT, when a still image is displayed, flicker or scanning line stripes due to insufficient resolution lowers the visibility, or the phosphor deteriorates due to burn-in. Further, it has recently been revealed that the electromagnetic waves generated by the CRT have a bad influence on the human body, and there is a concern that the health of the VDT worker may be impaired. And the CRT is structurally
Since it has a large volume behind the screen, it may hinder space saving in offices and homes, and may not be able to fulfill its responsibility as a display in a highly information-oriented society.

【0003】このようなCRTの欠点を解決するものと
して液晶素子がある。例えば、エム・シャット(M.S
chadt)とダブリュー・ヘルフリッヒ(W.Hel
frich)著“アプライド・フィジックス・レター
ズ”(Applied Physics Letter
s)第18巻、第4号(1971年2月15日発行)第
127〜128頁において示されたツイステッド・ネマ
ティック(twisted nematic)液晶を用
いた液晶素子が知られている。このような液晶素子を駆
動方式で分類すると、ひとつにはコスト面で優位性を持
つ単純マトリクスタイプの液晶素子がある。この液晶素
子は、画素密度を高くしたマトリクス電極構造を用いた
時分割駆動の時、クロストークを発生する問題点がある
ため、画素数が制限されていた。また、応答速度が数十
ミリ秒と遅いため、ディスプレイとしての用途も制限さ
れていた。近年このような単純マトリクスタイプの液晶
素子の欠点を改善するものとして、TFT(薄膜トラン
ジスタ)等を用いたアクティブマトリクスタイプの液晶
素子の開発が行われている。このタイプの液晶素子は、
一つ一つの画素にトランジスタ等のスイッチング素子を
作成するため、クロストークや応答速度の問題は解決さ
れる反面、大面積になればなるほど、不良画素なく液晶
素子を作成することが工業的に非常に困難となり、また
可能であったとしても多大なコストが発生する。
As a solution to such a drawback of the CRT, there is a liquid crystal element. For example, M. Shut (MS
chadt) and W. Helfrich
Frich), "Applied Physics Letters"
s) A liquid crystal device using a twisted nematic liquid crystal disclosed in Vol. 18, No. 4 (issued on Feb. 15, 1971), pp. 127 to 128 is known. When such liquid crystal elements are classified according to the driving method, one of them is a simple matrix type liquid crystal element which is superior in cost. This liquid crystal element has a problem that crosstalk occurs in time-division driving using a matrix electrode structure with a high pixel density, and thus the number of pixels is limited. In addition, since the response speed is as slow as several tens of milliseconds, the use as a display has been limited. In recent years, an active matrix type liquid crystal element using a TFT (thin film transistor) or the like has been developed to improve the disadvantages of such a simple matrix type liquid crystal element. This type of liquid crystal element
Since switching elements such as transistors are created for each pixel, the problems of crosstalk and response speed are solved.However, the larger the area, the more industrially it is extremely difficult to create a liquid crystal element without defective pixels. And costly if possible.

【0004】このような従来型の液晶素子の欠点を改善
するものとして、双安定性を有する液晶素子を用いた液
晶素子がクラーク(Clark)及びラガウェル(La
gerwall)により提案されている(特開昭56−
107216号、米国特許第4367924号明細書
等)。この双安定性を有する液晶としては、一般にカイ
ラルスメクティックC相またはカイラルスメクティック
H相を呈するカイラルスメクティック液晶である強誘電
性液晶が用いられている。この強誘電性液晶は、自発分
極により反転スイッチングを行うため、非常に速い応答
速度を示す上にメモリー性のある双安定状態を発現させ
ることができる。さらに、表示素子に用いた場合に視野
角特性が優れていることから、高速、高精細、大面積の
表示素子或いはライトバルブに好適に用いられると考え
られる。また、最近では、チャンダニ、竹添らにより、
3つの安定状態を示すカイラルスメクティック反強誘電
性液晶素子も提案されている(ジャパニーズ ジャーナ
ル オブ アプライド フィジックス(Japanes
e Journal of Applied Phys
ics)27巻、1988年L729頁)。
As a solution to the drawbacks of the conventional liquid crystal device, a liquid crystal device using a bistable liquid crystal device is known as Clark or Lagawell.
gerwall) (Japanese Patent Laid-Open No. 56-
107216, U.S. Pat. No. 4,367,924, etc.). As the liquid crystal having the bistability, a ferroelectric liquid crystal which is a chiral smectic liquid crystal exhibiting a chiral smectic C phase or a chiral smectic H phase is generally used. Since the ferroelectric liquid crystal performs inversion switching by spontaneous polarization, it has a very fast response speed and can exhibit a bistable state with memory properties. Furthermore, since it has excellent viewing angle characteristics when used for a display element, it is considered to be suitably used for a high-speed, high-definition, large-area display element or light valve. Recently, by Chan Dani and Takezoe,
Chiral smectic antiferroelectric liquid crystal devices that exhibit three stable states have also been proposed (Japanese Journal of Applied Physics).
e Journal of Applied Physs
ics) 27, 1988 L729).

【0005】このようなカイラルスメクティック液晶素
子においては、例えば一般的なラビング処理したポリイ
ミド配向膜を用いて液晶分子を配向させた場合、得られ
る見かけのティルト角(液晶分子の2つの安定状態の分
子軸のなす角の1/2)は一般にせいぜい3°から8°
程度であり、そのため液晶素子の透過率は3〜5%、コ
ントラストは10前後と、かなり低い値であった。ま
た、「強誘電性液晶の構造と物性」(コロナ社,福沢敦
夫、竹添秀雄著、1990年)に記載されているよう
に、ジグザグ状の配向欠陥の発生や上下基板間での液晶
分子のねじれ(スプレイ配向という)に起因してコント
ラストが著しく低下するという問題もあった。この配向
欠陥(ジグザグ欠陥)は、一対の基板間に挟持された液
晶の層状構造(スメクティック層構造)が2方向のシェ
ブロン状(山形状)の構造(シェブロン構造)からなっ
ていることに起因している。羽生らは、配向膜界面での
液晶分子のプレティルト角を大きくすることによりシェ
ブロン構造を1方向に揃え、スプレイ配向を一様状態
(ユニフォーム配向)よりも弾性的に不安定なものとし
た。これにより、ジグザグ欠陥を解消し、且つ、見かけ
のティルト角を大きくすることによりコントラストの大
きな液晶素子を得ている(特開平3−252624号公
報)。しかしながら、この羽生らの手法を用いたとして
も、良好な駆動状態を得るためには例えばティルト角は
16°以下としなければならず、理想的な透過率を得ら
れるティルト角(22.5°)と比較すると更なる改良
の余地が残されている。加えて、シェブロン構造特有の
スメクティック層の傾きも透過率を低下させ、それに伴
ってコントラストを低下させる要因となっていた。
In such a chiral smectic liquid crystal device, for example, when liquid crystal molecules are aligned by using a general rubbing-treated polyimide alignment film, an apparent tilt angle (a liquid crystal molecule in two stable states) is obtained. 1/2 of the angle formed by the axis is generally at most 3 ° to 8 °
Therefore, the transmittance of the liquid crystal element was 3 to 5%, and the contrast was around 10 which was a considerably low value. Further, as described in “Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystal” (Corona Publishing Co., Ltd., Atsuo Fukuzawa, Hideo Takezoe, 1990), generation of zigzag alignment defects and occurrence of liquid crystal molecules between upper and lower substrates. There is also a problem that the contrast is significantly reduced due to the twist (called splay orientation). This alignment defect (zigzag defect) is caused by the fact that the layered structure (smectic layer structure) of the liquid crystal sandwiched between the pair of substrates has a chevron-like structure (chevron structure) in two directions. ing. Hanyu et al. Made the chevron structure uniform in one direction by increasing the pretilt angle of liquid crystal molecules at the interface of the alignment film, and made the splay alignment elastically more unstable than the uniform state (uniform alignment). As a result, a liquid crystal element having a large contrast is obtained by eliminating the zigzag defect and increasing the apparent tilt angle (JP-A-3-252624). However, even if the method of Hanyu et al. Is used, in order to obtain a good driving state, for example, the tilt angle must be 16 ° or less, and the tilt angle (22.5 °) at which the ideal transmittance can be obtained. ), There is room for further improvement. In addition, the inclination of the smectic layer peculiar to the chevron structure also lowers the transmittance, and causes a reduction in contrast.

【0006】一方、最近、低コントラストの要因である
シェブロン構造を解消し、ブックシェルフといわれる層
状構造(以下、該構造をブックシェルフ構造と記す)、
或いはそれに近い構造を現出させ、高コントラストを実
現しようという動きがある(例えば、「次世代液晶ディ
スプレイと液晶材料」(株)シーエムシー、福田敦夫
編、1992年)。このような構造を実現させる手段と
して、ナフタレン系液晶材料を用いる方法があるが、こ
の場合、ティルト角が10°程度であり、理想的な最大
の透過率が得られる22.5°と比べて非常に小さく、
低透過率となってしまうという問題がある。さらには、
ブックシェルフ構造を温度に対して可逆的に現出するこ
とができないという問題もある。もう一つの代表的な手
段として、シェブロン構造を有する液晶素子に外部から
高電場を加えてブックシェルフ構造を誘起する方法があ
るが、この方法も温度などの外部刺激に対しての不安定
性が問題となっている。ブックシェルフ構造を有する液
晶に関しては、近年発見されたばかりであり、実用に供
するためにはこの他にさまざまな問題が存在する。
On the other hand, recently, a chevron structure which is a cause of low contrast has been eliminated, and a layered structure called a bookshelf (hereinafter, this structure is referred to as a bookshelf structure),
Alternatively, there has been a movement to realize a structure close to that and realize high contrast (for example, "Next Generation Liquid Crystal Display and Liquid Crystal Materials", edited by CMC, Atsuo Fukuda, 1992). As a means for realizing such a structure, there is a method of using a naphthalene-based liquid crystal material, but in this case, the tilt angle is about 10 °, and compared with 22.5 ° at which the ideal maximum transmittance is obtained. Very small,
There is a problem of low transmittance. Moreover,
There is also a problem that the bookshelf structure cannot be exposed reversibly with temperature. Another typical method is to induce a bookshelf structure by applying a high electric field from the outside to a liquid crystal device having a chevron structure, but this method also has a problem of instability with respect to external stimuli such as temperature. Has become. A liquid crystal having a bookshelf structure has only recently been discovered in recent years, and there are various other problems for practical use.

【0007】さらに、ブックシェルフ構造或いはそれに
近い構造を示す液晶組成物の成分として、フルオロカー
ボン末端部分を持つ液晶化合物が提案されている(米国
特許5262082号明細書、国際出願公開WO93/
22396、1993年第4回強誘電性液晶国際会議P
−46、Mark D.Radcliffeら、等)。
この液晶性化合物は、光学活性化合物と混ぜ合わせるこ
とによって、電場などの外部場を用いずともブックシェ
ルフ構造或いはそれに近い層傾き角の小さな構造を現出
することができ、高速、高精細、大面積の液晶素子、液
晶装置に適している。しかしながら、液晶素子のスピー
ド、配向、コントラスト、駆動安定性等の面でさらなる
改良が求められている。
Further, a liquid crystal compound having a fluorocarbon terminal portion has been proposed as a component of a liquid crystal composition having a bookshelf structure or a structure close thereto (US Pat. No. 5,262,082, International Application Publication WO93 /).
22396, 1993 4th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals P
-46, Mark D. et al. Radcliffe et al., Etc.).
By mixing this liquid crystalline compound with an optically active compound, a bookshelf structure or a structure close to it, which has a small layer tilt angle, can be revealed without using an external field such as an electric field, and high speed, high definition, large Suitable for liquid crystal element and liquid crystal device with large area. However, further improvements are required in terms of speed, orientation, contrast, driving stability, etc. of liquid crystal elements.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】特に、前記ブックシェ
ルフ構造或いはそれに近い構造を示す液晶組成物を用い
た液晶素子において、見かけのティルト角θaを最適化
し、22.5°付近まで拡大することによって高輝度を
実現しようとした場合に、液晶組成物の粘性が増加し、
電界応答が遅くなることが新たな問題となった。
In particular, by optimizing the apparent tilt angle θa in a liquid crystal device using a liquid crystal composition having the above-mentioned bookshelf structure or a structure close thereto, and expanding the tilt angle θa to about 22.5 °. When trying to achieve high brightness, the viscosity of the liquid crystal composition increases,
The slower electric field response became a new problem.

【0009】カイラルスメクティック液晶の分子の応答
は、液晶の自発分極Ps、外部電場Eによって下記式
(1)で表わされることが知られている。
It is known that the molecular response of the chiral smectic liquid crystal is represented by the following equation (1) by the spontaneous polarization Ps of the liquid crystal and the external electric field E.

【0010】τ=η/PsE 式(1) ここで、τは液晶の電場に対する応答の時定数、ηはス
イッチング粘性と呼ばれる抵抗係数である。従って高輝
度化のためのティルト角最適化により増加した粘性を克
服するためには、液晶の分子設計上の自発分極Psを大
きくすることが必要となる(電界を増加することはある
程度有効であるが、駆動電圧の増加には消費電力、発熱
等の制限を受けるため、液晶の自発分極Psを高めるこ
とが現実的である)。
Τ = η / PsE Equation (1) where τ is the time constant of the response of the liquid crystal to the electric field, and η is the resistance coefficient called switching viscosity. Therefore, in order to overcome the viscosity increased by the tilt angle optimization for high brightness, it is necessary to increase the spontaneous polarization Ps in the molecular design of the liquid crystal (increasing the electric field is effective to some extent. However, the increase of the drive voltage is limited by power consumption, heat generation, etc., so that it is realistic to increase the spontaneous polarization Ps of the liquid crystal).

【0011】液晶の自発分極を高めた場合には、2状態
間の反転閾値にヒステリシスが生じたり、自発分極の温
度依存性から低温になるほど液晶駆動マージンが減少す
ること等の問題が発生してしまう。このことは、液晶と
配向制御膜/電極界面において液晶中の不純物イオン等
の蓄積が起こり、その結果、液晶層中に下記式(2)、
(3)で示される反電場成分が誘起され、液晶分子の電
界応答を阻害することが原因であると考えられている。
When the spontaneous polarization of the liquid crystal is increased, hysteresis occurs in the inversion threshold between the two states, and the temperature dependence of the spontaneous polarization causes a problem that the liquid crystal driving margin decreases as the temperature decreases. I will end up. This means that impurity ions and the like in the liquid crystal accumulate at the interface between the liquid crystal and the alignment control film / electrode, and as a result, the following formula (2),
It is considered that the cause is that the counter electric field component shown in (3) is induced and the electric field response of the liquid crystal molecules is obstructed.

【0012】 Vreverse=〔−2Ps/(Ci+Clc)〕exp(t/τ) 式(2) ここで、Psは液晶の自発分極、Ci、Clcはそれぞれ
配向制御膜及び液晶層の静電容量、τは液晶層、配向制
御膜の合成容量から決定される時定数で即ち反電場成分
の緩和時間を示す。配向制御膜、液晶層の抵抗をRi
lcで表わす時、 τ=CR=(Ci+Clc)/〔(1/Ri)+(1/Rlc)〕 式(3) で示される。従って、液晶の反電場の減衰過程は、上記
式(2)で表わされるように、液晶電極界面の抵抗に依
存し、配向制御膜の抵抗を減少させることによりその反
電場の影響を低減することが可能となる。
V reverse = [− 2Ps / (C i + C lc )] exp (t / τ) Formula (2) where Ps is the spontaneous polarization of the liquid crystal, and C i and C lc are the alignment control film and the liquid crystal layer, respectively. , Τ is a time constant determined from the combined capacitance of the liquid crystal layer and the orientation control film, that is, the relaxation time of the anti-electric field component. The orientation control film and the resistance of the liquid crystal layer are R i ,
When represented by R lc , τ = CR = (C i + C lc ) / [(1 / R i ) + (1 / R lc )] Formula (3) Therefore, the attenuation process of the anti-electric field of the liquid crystal depends on the resistance of the liquid crystal electrode interface as represented by the above formula (2), and the resistance of the alignment control film is reduced to reduce the influence of the anti-electric field. Is possible.

【0013】一般にカイラルスメクティック液晶を配向
させるには、基板表面にポリイミド(PI)、ポリアミ
ド(PA)等の水平配向性、或いは傾斜配向性の高分子
膜を形成し、ほぼ同方向にラビング処理した一対の基板
を用いる。これらの電気特性は、室温で1×1010Ωc
m以上の抵抗値を示す絶縁膜であり、自発分極の高い液
晶の電界応答において誘起された反電場がスイッチング
特性上問題となる。
Generally, in order to align a chiral smectic liquid crystal, a polymer film of polyimide (PI), polyamide (PA) or the like having a horizontal orientation or a tilt orientation is formed on the surface of a substrate, and a rubbing treatment is performed in substantially the same direction. A pair of substrates is used. These electrical characteristics are 1 × 10 10 Ωc at room temperature.
This is an insulating film having a resistance value of m or more, and the anti-electric field induced in the electric field response of liquid crystal having high spontaneous polarization causes a problem in terms of switching characteristics.

【0014】上述の問題点を解決する手法として、導電
性高分子の配向制御膜への利用が期待されている。配向
制御膜を低抵抗化することは、上述の目的に加え、ラビ
ングプロセス時に生じる配向制御膜の静電的帯電を防
ぎ、帯電異物の吸着を防ぐことができること、さらに
は、双安定性を有するカイラルスメクティック液晶にお
いては、膜表面の局所的な電荷の偏りを非局在化するこ
とでメモリ性の向上と均一配向が実現できる等の大きな
メリットがある。
As a method for solving the above-mentioned problems, it is expected that a conductive polymer is used for an orientation control film. In addition to the above-mentioned purpose, the resistance of the orientation control film can be prevented from being electrostatically charged in the orientation control film during the rubbing process to prevent the adsorption of charged foreign matter, and further, it has bistability. In the chiral smectic liquid crystal, the delocalization of the local bias of the charge on the film surface has a great merit that the memory property can be improved and the uniform alignment can be realized.

【0015】配向制御膜の低抵抗化の例としては、ポ
リアニリンを用いたπ共役系導電性高分子膜(特開平5
−19264号公報)、導電性微粒子を高分子マトリ
クス中に分散含有させたもの(特開平3−92824号
公報)、電荷移動錯体を含有させたもの(米国特許第
5,231,523号明細書)等が提案されているが、
いずれも液晶素子の配向制御膜としては以下のような問
題を有している。
As an example of lowering the resistance of the orientation control film, a π-conjugated conductive polymer film using polyaniline (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5 (1999) -53977).
No. 19264), one containing conductive fine particles dispersed in a polymer matrix (JP-A-3-92824), one containing a charge transfer complex (US Pat. No. 5,231,523). ) Etc. have been proposed,
Both of them have the following problems as the alignment control film of the liquid crystal element.

【0016】のようなπ共役系高分子膜も未ドープ状
態では、ポリイミド等と同様に絶縁膜であり、低抵抗化
のためには酸、アルカリまたは電気化学的なドーピング
処理を必要とする。これらの後処理は製造工程上複雑に
なるだけでなく、液晶層や透明電極配線のドーパントに
よる汚染、腐食等のおそれがあることが問題となる。
In the undoped state, the π-conjugated polymer film as described above is also an insulating film like polyimide or the like, and requires acid, alkali or electrochemical doping treatment to reduce the resistance. These post-treatments not only complicate the manufacturing process, but also pose a problem that there is a risk of contamination and corrosion of the liquid crystal layer and the transparent electrode wiring due to the dopant.

【0017】またのような導電性微粒子を分散させた
ものは、ラビング時にその微粒子及び周囲のバインダ膜
の剥がれが起こり易く、その部分が配向欠陥となるおそ
れがあることが問題となる。
Further, in the case where the conductive fine particles are dispersed as described above, the fine particles and the surrounding binder film are liable to peel off during rubbing, which may cause an alignment defect.

【0018】一方、のように電荷移動錯体を分散させ
たものは、錯体の熱的不安定性や錯体を配向制御膜に混
入する際に急激な抵抗増加が生じることが問題となる。
On the other hand, in the case where the charge transfer complex is dispersed as described above, there is a problem that thermal instability of the complex and a rapid increase in resistance when the complex is mixed in the alignment control film.

【0019】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その課題とするところは配向制御膜を低抵抗
化することによって、配向制御膜への帯電異物の吸着を
防止することにより信頼性の高い液晶素子を提供するこ
とである。
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to prevent the adsorption of charged foreign matter to the alignment control film by lowering the resistance of the alignment control film. It is to provide a highly reliable liquid crystal element.

【0020】また、本発明は、カイラルスメクティック
相を呈する液晶を用いた液晶素子における反電場の影響
を抑制することによって、良好なスイッチング特性を示
す液晶素子を提供することを目的としている。
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal device exhibiting good switching characteristics by suppressing the influence of a counter electric field in a liquid crystal device using a liquid crystal exhibiting a chiral smectic phase.

【0021】加えて、本発明の課題は、反電場がスイッ
チング特性に大きな影響を与えるブックシェルフ構造或
いはそれに近い層傾き角の小さな構造を有する、高コン
トラスト、高輝度のカイラルスメクティック液晶素子に
おいて、従来困難であった高速スイッチングを実現する
ことにあり、また、その素子を用いて高速描画、高輝
度、高コントラストの液晶装置、特に液晶表示装置の提
供を図るものである。
In addition, an object of the present invention is to provide a chiral smectic liquid crystal device having high contrast and high brightness, which has a bookshelf structure in which a counter electric field has a great influence on switching characteristics or a structure having a small layer tilt angle close to the bookshelf structure. It is intended to realize difficult high-speed switching, and to provide a liquid crystal device with high-speed drawing, high brightness, and high contrast, in particular, a liquid crystal display device by using the element.

【0022】さらには、本発明は、上述したようなフル
オロカーボン末端部分を持つ液晶化合物を含有する液晶
組成物を用いた液晶素子において大きな問題となってい
た反電場の影響を、配向制御膜の組成の処方により解決
し、良好なスイッチング特性を示す液晶素子を実現しよ
うとするものである。
Furthermore, in the present invention, the influence of the anti-electric field, which has been a serious problem in the liquid crystal device using the liquid crystal composition containing the liquid crystal compound having the fluorocarbon terminal portion as described above, is reduced by the composition of the alignment control film. It is intended to realize a liquid crystal element exhibiting excellent switching characteristics by solving the above prescription.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板間
に液晶組成物を挟持した液晶素子であって、該一対の基
板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶組成物と接す
る面に配向制御膜が形成されており、該配向制御膜がア
ミド系高分子とポリピリジン系高分子とからなることを
特徴とする液晶素子である。
The present invention is a liquid crystal device in which a liquid crystal composition is sandwiched between a pair of substrates, and the liquid crystal element is aligned on the surface of at least one of the pair of substrates in contact with the liquid crystal composition. A liquid crystal element, in which a control film is formed, and the alignment control film is composed of an amide polymer and a polypyridine polymer.

【0024】また、本発明は、一対の基板間に液晶組成
物を挟持した液晶素子であって、該一対の基板のうち少
なくとも一方の基板の前記液晶組成物と接する面に配向
制御膜が形成されており、該配向制御膜が導電性高分子
と絶縁性高分子とからなる膜であり、該配向制御膜の導
電率は該導電性高分子単独からなる膜の導電率よりも高
いことを特徴とする液晶素子である。
Further, the present invention is a liquid crystal device in which a liquid crystal composition is sandwiched between a pair of substrates, and an alignment control film is formed on a surface of at least one of the pair of substrates which is in contact with the liquid crystal composition. The orientation control film is a film made of a conductive polymer and an insulating polymer, and the conductivity of the orientation control film is higher than the conductivity of a film made of the conductive polymer alone. A characteristic liquid crystal element.

【0025】本発明において、上記導電性高分子がπ共
役系を持つ高分子であり、上記絶縁性高分子がπ共役系
を持たない高分子であり、上記配向制御膜において、該
π共役系を持つ高分子の1π結合あたりのπ−π*遷移
に基づく光学吸収が該π結合を持たない高分子を添加す
ることにより増大していることが好ましい。
In the present invention, the conductive polymer is a polymer having a π-conjugated system, and the insulating polymer is a polymer having no π-conjugated system. It is preferable that the optical absorption based on the π-π * transition per 1 π bond of the polymer having is increased by adding the polymer not having the π bond.

【0026】かかる構成とすることにより、配向制御膜
に化学的ドーピング、電気化学的ドーピング、電荷移動
錯体の添加、導電性微粒子の添加のいずれをも行うこと
なしに、配向制御膜の低抵抗化を図ることが可能とな
る。
With this configuration, the resistance of the orientation control film can be reduced without performing any of chemical doping, electrochemical doping, addition of charge transfer complex, and addition of conductive fine particles to the orientation control film. Can be achieved.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明は、配向制御膜(配向膜)
の低抵抗化を図る上で障害となる前述の問題点を解決す
るために、導電性を有する高分子(以下、タイプNの高
分子と略す)と、絶縁性の高分子(以下、タイプPの高
分子と略す)を混在させて配向制御膜を形成することに
より、ドーピング工程を経ることなく、配向制御膜の低
抵抗化と均一配向性を実現するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is directed to an alignment control film (alignment film).
In order to solve the above-mentioned problems that hinder the reduction of the resistance of the polymer, a conductive polymer (hereinafter abbreviated as type N polymer) and an insulating polymer (hereinafter type P) are used. The polymer is abbreviated as “polymer”) to form the orientation control film, and thereby the resistance of the orientation control film and the uniform orientation can be realized without a doping process.

【0028】タイプPの高分子としては、種々の絶縁性
高分子を用いることができるが、電子供与性の高分子が
好ましく、π共役系を持たない高分子、さらに液晶の配
向性を考慮すると、ポリアミド、ポリイミド等のアミド
系高分子が好適に用いられる。
As the type P polymer, various insulating polymers can be used, but an electron donating polymer is preferable, and a polymer having no π-conjugated system, and further considering the orientation of liquid crystals. Amide polymers such as polyamide, polyamide, and polyimide are preferably used.

【0029】また、タイプNの高分子としては、種々の
導電性高分子を用いることができるが、電子受容性の高
分子が好ましく、π共役系を有する高分子、例えばポリ
ピリジン及びその誘導体が好適に用いられる。
As the type N polymer, various conductive polymers can be used, but electron-accepting polymers are preferable, and polymers having a π-conjugated system such as polypyridine and its derivatives are preferable. Used for.

【0030】本発明において、タイプNの高分子とタイ
プPの高分子からなる配向制御膜の導電率はタイプNの
高分子単独からなる膜の導電率よりも高い。またタイプ
Nの高分子がπ共役系を持ち、タイプPの高分子がπ共
役系を持たない組み合わせにおいては、配向制御膜は、
該π共役系を持つ高分子の1π結合あたりのπ−π*
移に基づく光学吸収が該π結合を持たない高分子を添加
することにより増大している。
In the present invention, the conductivity of the orientation control film composed of the type N polymer and the type P polymer is higher than the conductivity of the film composed of the type N polymer alone. In a combination in which the type N polymer has a π-conjugated system and the type P polymer does not have a π-conjugated system, the alignment control film is
The optical absorption based on the π-π * transition per 1 π bond of the polymer having the π conjugated system is increased by adding the polymer not having the π bond.

【0031】中でも、混合が容易であるという点から、
ポリアミドとポリピリジン又はその誘導体とを組み合わ
せて用いるのが好ましい。
Above all, from the viewpoint of easy mixing,
It is preferable to use a combination of polyamide and polypyridine or a derivative thereof.

【0032】本発明における低抵抗化機構の詳細は明確
にされてはいないが、以下のような要因により低抵抗化
が達成されていると推察される。なお、以下、タイプP
の高分子としてポリアミドを、タイプNの高分子として
ポリピリジン又はその誘導体を用いた配向制御膜を例と
して説明するが、本発明にかかる他の高分子を用いた配
向制御膜においても同様のメカニズムにより低抵抗化が
達成されると考えられる。
Although the details of the mechanism for reducing resistance in the present invention have not been clarified, it is presumed that the reduction in resistance has been achieved due to the following factors. In addition, below, type P
The alignment control film using polyamide as the above polymer and polypyridine or its derivative as the type N polymer will be described as an example, but the same mechanism can be applied to the alignment control films using other polymers according to the present invention. It is considered that low resistance is achieved.

【0033】要因1(両樹脂間の電荷移動による効率的
な導電キャリアの発生) ポリピリジンはピリジン環の窒素中の孤立電子対の強い
電気陰性度から酸化電位が高いために、Pd等のカチオ
ンでしかドープできない。即ち、酸化されにくく還元さ
れ易いため、ナイロン等のポリアミドとの混合では、ポ
リアミド側から電子を引き付けエレクトロンリッチの状
態にあり、一方ポリアミドはプロトンリッチの状態にあ
ると考えられる。
Factor 1 (Efficient Generation of Conductive Carriers Due to Charge Transfer between Both Resins) Since polypyridine has a high oxidation potential due to the strong electronegativity of the lone pair of electrons in the nitrogen of the pyridine ring, it is a cation such as Pd. I can only dope. That is, since it is hard to be oxidized and easily reduced, it is considered that when it is mixed with polyamide such as nylon, it is in an electron rich state by attracting electrons from the polyamide side, while the polyamide is in a proton rich state.

【0034】表1にナイロン66とポリチオフェンピリ
ジンの分散混合膜のπ−π*遷移に基づく490nm付
近の吸光度をチオフェンピリジン環(−C42S−C5
3N−)濃度で規格化した値をブレンド重量比に対し
て示す。この吸光度はポリチオフェンピリジンの主鎖上
に分布しているキャリア濃度(電子濃度)に対応してい
るので、このブレンド系においては、ナイロンの含有に
よりポリチオフェンピリジンが分極し、ポリチオフェン
ピリジン単膜よりもキャリア濃度が増加していることが
認められた。
In Table 1, the absorbance around 490 nm based on the π-π * transition of the dispersion mixed film of nylon 66 and polythiophene pyridine is shown by the thiophene pyridine ring (-C 4 H 2 S-C 5
H 3 N-) shows the value normalized by the concentration with respect to the blend weight ratio. Since this absorbance corresponds to the carrier concentration (electron concentration) distributed on the main chain of polythiophene pyridine, the polythiophene pyridine is polarized by the inclusion of nylon in this blend system, and the carrier concentration is higher than that of the polythiophene pyridine single film. It was observed that the concentration was increasing.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】要因2(発達したキャリア導電経路) よく知られているように、ポリピリジン及びその誘導体
高分子はπ共役高分子であり、その主鎖上に発達した共
役電子の導電経路を有している。一方、ナイロン66を
はじめとするポリアミド樹脂は、一般には絶縁体として
知られているが、300V/cm程度の電界のもとで
は、プロトン(H+)伝導性であることが知られている
(S.Saito,Reports on Progr
ess in Polymer Physics in
Japan,XII,411(1969),D.A.
Seanor,J.Polymer.Sci.A−2,
6,463(1968))。このため、両樹脂を混合し
ても生成したキャリアの伝導経路が分断されることなく
相互に保証しあっていると考えられる。
Factor 2 (developed carrier conduction path) As is well known, polypyridine and its derivative polymers are π-conjugated polymers, and have a developed conduction electron path on their main chains. There is. On the other hand, polyamide resins such as nylon 66 are generally known as insulators, but are known to be proton (H + ) conductive under an electric field of about 300 V / cm ( S. Saito, Reports on Progr
ess in Polymer Physics in
Japan, XII, 411 (1969), D.I. A.
Seanor, J .; Polymer. Sci. A-2,
6, 463 (1968)). Therefore, it is considered that even if both resins are mixed, the conduction paths of the generated carriers are mutually guaranteed without being divided.

【0037】以上のように、あたかも両高分子が高分子
電荷移動錯体の如く機能することにより、それぞれの単
独の抵抗率よりも混合化により低抵抗化しているものと
考えられる。
As described above, it is considered that the two polymers function as a polymer charge transfer complex, so that the resistance of each polymer is lower than that of each of them by mixing.

【0038】また、カイラルスメクティック液晶の均一
配向性においても、ポリピリジン系高分子、ポリアミド
系高分子は優れた配向性を有しており、中でも、メチレ
ン鎖をその主鎖に有するナイロン系のポリアミド系高分
子は前述したフルオロカーボン末端を持つ液晶化合物を
含む液晶組成物を配向させる上で優れている。また、両
者はm−クレゾール、蟻酸等を共通溶媒としているため
プロセス的にも混合し易いという利点を持っている。
Also, in the uniform orientation of the chiral smectic liquid crystal, the polypyridine-based polymer and the polyamide-based polymer have excellent orientation. Among them, a nylon-based polyamide-based polymer having a methylene chain in its main chain is used. The polymer is excellent in aligning the liquid crystal composition containing the above-mentioned liquid crystal compound having a fluorocarbon terminal. Further, both have an advantage that they can be easily mixed in terms of process because m-cresol, formic acid and the like are used as a common solvent.

【0039】尚、本発明はブックシェルフ構造またはそ
れに近い層構造を有する高自発分極型カイラルスメクテ
ィック液晶のスイッチング特性を向上させる点で特に顕
著な効果を持つものであるが、シェブロン構造を有する
カイラルスメクティック液晶においても特に低温側のス
イッチング特性を向上させる点で有効である。また、本
発明は、カイラルスメクティック液晶以外の液晶素子に
おいても、配向膜を低抵抗化するために有効に用いられ
る。
The present invention has a particularly remarkable effect in improving the switching characteristics of a highly spontaneous polarization type chiral smectic liquid crystal having a bookshelf structure or a layer structure close to it, but a chiral smectic structure having a chevron structure is obtained. Also for liquid crystals, it is particularly effective in improving the switching characteristics on the low temperature side. Further, the present invention can be effectively used in liquid crystal elements other than chiral smectic liquid crystals to reduce the resistance of the alignment film.

【0040】以下に本発明にかかる液晶素子の例を挙げ
て説明する。
An example of the liquid crystal element according to the present invention will be described below.

【0041】本発明の液晶素子の構成例を図1に示す。
本発明の液晶素子においては、ガラス基板11a、11
b上に透明電極12a、12b及び配向制御膜14a、
14bが形成され、該配向制御膜14a、14bのうち
少なくとも一方は、前述のタイプNとタイプPの高分子
の混合膜である。好ましくは、タイプPが下記一般式P
−1で表わされる構造のくり返し単位を有するポリアミ
ド系高分子であり、タイプNが下記一般式P−2で表わ
される構造のくり返し単位を有するポリピリジン系高分
子である。
A structural example of the liquid crystal element of the present invention is shown in FIG.
In the liquid crystal element of the present invention, the glass substrates 11a, 11
b on the transparent electrodes 12a and 12b and the alignment control film 14a,
14b is formed, and at least one of the orientation control films 14a and 14b is a mixed film of the above-described type N and type P polymers. Preferably, the type P is the following general formula P
-1 is a polyamide-based polymer having a repeating unit having a structure represented by -1, and Type N is a polypyridine-based polymer having a repeating unit having a structure represented by the following general formula P-2.

【0042】 一般式P−1 −CONH−(CH2n−NHCO−(CH2m− 一般式P−2 −A−B− (式中、m及びnはそれぞれ同一もしくは異なる1〜1
2のいずれかの整数。Aはピリジン環でBとの結合位は
2位または5位であり、Bはピリジン環、チオフェン
環、ピロール環、フルオレノン環、イソチアナフテンピ
リジン環、フラン環、チオフェンピリジン環のいずれか
であり、チオフェン環、ピロール環は、3位または4位
のプロトンが、アルキル基、アルコキシ基、カルボン酸
エステル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセン−
イル基で置換されていてもよい。)
General Formula P-1 —CONH— (CH 2 ) n —NHCO— (CH 2 ) m — General Formula P-2-AB— (wherein, m and n are the same or different 1 to 1)
Any integer of 2. A is a pyridine ring and the bonding position with B is the 2 or 5 position, and B is any of a pyridine ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a fluorenone ring, an isothianaphthenepyridine ring, a furan ring and a thiophenepyridine ring. In the thiophene ring and the pyrrole ring, the proton at the 3- or 4-position is an alkyl group, an alkoxy group, a carboxylic acid ester group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracene
It may be substituted with an yl group. )

【0043】ここで、P−1で表わされる構造のくり返
し単位を有するポリアミド系高分子の重合度は、配向制
御能と可溶性とを考慮すると1000以上100000
以下が好ましい。また、P−2で表わされる構造のくり
返し単位を有するポリピリジン系高分子の重合度は、配
向制御能と可溶性とを考慮すると100以上10000
0以下が好ましく、1000以上50000以下がより
好ましい。
Here, the degree of polymerization of the polyamide polymer having a repeating unit of the structure represented by P-1 is 1,000 or more and 100,000 in consideration of the orientation control ability and the solubility.
The following is preferred. Further, the polymerization degree of the polypyridine-based polymer having a repeating unit represented by P-2 is 100 or more and 10000 in view of the orientation control ability and the solubility.
0 or less is preferable, and 1000 or more and 50,000 or less is more preferable.

【0044】また、本発明においてアミド系高分子とポ
リピリジン系高分子との重量比は、低抵抗化の点から
5:95〜45:55とすることが好ましく、15:8
5〜35:65とすることがより好ましい。
In the present invention, the weight ratio of the amide polymer and the polypyridine polymer is preferably 5:95 to 45:55 from the viewpoint of lowering the resistance, and is 15: 8.
It is more preferable that the ratio is 5 to 35:65.

【0045】尚、本発明においては、配向制御膜14
a、14bと透明電極12a、12bとの間に、酸化シ
リコン、酸化タンタル等をスパッタや蒸着で設けた絶縁
膜13a、13bを設けても良い。
In the present invention, the orientation control film 14 is used.
Insulating films 13a and 13b formed by sputtering or vapor deposition of silicon oxide, tantalum oxide, or the like may be provided between a and 14b and the transparent electrodes 12a and 12b.

【0046】上記基板をシリカビーズ等のスペーサ16
を介してシール材を用いて貼り合わせ、セルを作製す
る。このセルに液晶組成物15を毛細管現象等を用いて
注入し、本発明の液晶素子が作製される。
The above substrate is used as a spacer 16 such as silica beads.
A sealing material is used to bond them together to form a cell. The liquid crystal composition 15 is injected into this cell by using a capillary phenomenon or the like to manufacture the liquid crystal element of the present invention.

【0047】液晶組成物15としては、ネマティック液
晶組成物、カイラルスメクティック液晶組成物などが用
いられるが、特にカイラルスメクティック液晶組成物を
用いることにより、反電場抑制の点で大きな効果が得ら
れる。
As the liquid crystal composition 15, a nematic liquid crystal composition, a chiral smectic liquid crystal composition, or the like is used. Particularly, by using the chiral smectic liquid crystal composition, a great effect can be obtained in terms of suppressing the counter electric field.

【0048】本発明において、用いる液晶組成物として
は、好ましくはフルオロカーボン末端部分及び炭化水素
末端部分を有し、該両末端部分が中心核によって結合さ
れ、スメクティック中間相又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ものが望ま
しい。
The liquid crystal composition used in the present invention preferably has a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, and both terminal portions are bound by a central nucleus to have a smectic mesophase or a latent smectic mesophase. Those containing a fluorine-containing liquid crystal compound are desirable.

【0049】一般的に、本発明で用いられるフッ素含有
液晶化合物は、中心核を有し、該中心核は、少なくとも
2つの、芳香族環、複素芳香族環、脂肪族環、又は置換
芳香族環、もしくは置換脂肪族環から選ばれ、これらの
環は互いに−COO−、−COS−、−HC=N−、−
COSe−から選ばれる官能基によって結合されていて
もよい。これらの環は縮合していても、縮合していなく
てもよい。複素芳香族環中のヘテロ原子はN、O、又は
Sから選ばれる少なくとも一つの原子を含む。脂肪族環
中の隣接していないメチレン基はOによって置換されて
いてもよい。
Generally, the fluorine-containing liquid crystal compound used in the present invention has a central nucleus, and the central nucleus has at least two aromatic rings, heteroaromatic rings, aliphatic rings, or substituted aromatic rings. A ring or a substituted aliphatic ring, and these rings are --COO--, --COS--, --HC = N--,-
It may be bound by a functional group selected from COSe-. These rings may be fused or unfused. The heteroatoms in the heteroaromatic ring contain at least one atom selected from N, O or S. Non-adjacent methylene groups in the aliphatic ring may be replaced by O.

【0050】前記フッ素含有液晶化合物としては、フル
オロカーボン末端部分が、−D1−Cxa2xa−Xで表わ
される基、(但し、上記式中xaは1〜20であり、X
は−H又は−Fを表わし、D1は、−CO−O−(C
2ra−、−O−(CH2ra−、−(CH2ra−、
−O−SO2−、−SO2−、−SO2−(CH2ra−、
−O−(CH2ra−O−(CH2rb−、−(CH2
ra−N(Cpa2pa+1)−SO2−、又は−(CH2ra
−N(Cpa2pa+1)−CO−を表わす。ra及びrb
は、独立に1〜20であり、paは0〜4である。)、
或いは、−D2−(Cxb2xb−O)za−Cya2ya+1
表わされる基、(但し、上記式中xbはそれぞれの(C
xb2xb−O)に独立に1〜10であり、yaは、1〜
10であり、zaは1〜10であり、D2は、−CO−
O−Crc2rc、−O−Crc2rc−、−Crc2rc−、
−O−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−O−SO
2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−Crc2rc
−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc−N(C
pb2pb+1)−CO−、単結合から選ばれ、rc及びr
dはそれぞれ独立に1〜20であり、saはそれぞれの
(Csa2sa−O)に独立に1〜10であり、taは1
〜6であり、pbは0〜4である。)であるような化合
物を用いることができる。
In the fluorine-containing liquid crystal compound, the fluorocarbon terminal portion is a group represented by -D 1 -C xa F 2xa -X (provided that xa is 1 to 20, X
It represents -H or -F, D 1 is, -CO-O- (C
H 2) ra -, - O- (CH 2) ra -, - (CH 2) ra -,
-O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 - (CH 2) ra -,
-O- (CH 2) ra -O- ( CH 2) rb -, - (CH 2)
ra -N (C pa H 2pa + 1) -SO 2 -, or - (CH 2) ra
-N (C pa H 2pa + 1 ) represents the -CO-. ra and rb
Is independently 1 to 20, and pa is 0 to 4. ),
Alternatively, a group represented by -D 2- (C xb F 2xb -O) za -C ya F 2ya + 1 (where xb is each of (C
xb F 2xb -O) is independently 1 to 10, and ya is 1 to
10, za is 1 to 10, and D 2 is -CO-
O-C rc H 2rc, -O -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -,
-O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd -, - O-SO
2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc
-N (C pb H 2pb + 1 ) -SO 2 -, - C rc H 2rc -N (C
pb H 2pb + 1 ) -CO-, selected from single bonds, rc and r
d is independently 1 to 20, sa is independently 1 to 10 for each (C sa H 2sa -O), and ta is 1
And pb is 0-4. ) Can be used.

【0051】特に好ましくは、下記一般式(I)、或い
は(II)で表わされるフッ素含有液晶化合物を用いる
ことができる。
Particularly preferably, a fluorine-containing liquid crystal compound represented by the following general formula (I) or (II) can be used.

【0052】[0052]

【化3】 を表わす。Embedded image Represents

【0053】ga、ha、iaは独立に0〜3の整数
(但し、ga+ha+iaは少なくとも2である)を表
わす。
Ga, ha and ia each independently represent an integer of 0 to 3 (provided that ga + ha + ia is at least 2).

【0054】夫々のL1とL2は独立に、単結合、−CO
−O−、−O−CO−、−COS−、−S−CO−、−
CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−T
e−CO−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡
C−、−CH=N−、−N=CH−、−CH2−O−、
−O−CH2−、−CO−又は−O−を表わす。
Each of L 1 and L 2 is independently a single bond, --CO
-O-, -O-CO-, -COS-, -S-CO-,-
CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -T
e-CO -, - CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡
C -, - CH = N - , - N = CH -, - CH 2 -O-,
-O-CH 2 -, - CO- or represent -O-.

【0055】夫々のX1、Y1、Z1はA1、A2、A3の置
換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CN、又は−NO
2を表わし、夫々のja、ma、naは独立に0〜4の
整数を表わす。
Each of X 1 , Y 1 and Z 1 is a substituent of A 1 , A 2 and A 3 , and independently --H, --Cl, --F, --Br,-.
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CN, or -NO
2 and each of ja, ma and na independently represents an integer of 0-4.

【0056】J1は、−CO−O−(CH2ra−、−O
−(CH2ra−、−(CH2ra−、−O−SO2−、
−SO2−、−SO2−(CH2ra−、−O−(CH2
ra−O−(CH2rb−、−(CH2ra−N(Cpa
2pa+1)−SO2−、又は−(CH2ra−N(Cpa
2pa+1)−CO−を表わす。ra及びrbは、独立に1
〜20であり、paは0〜4である。
J 1 is --CO--O-(CH 2 ) ra- , --O
- (CH 2) ra -, - (CH 2) ra -, - O-SO 2 -,
-SO 2 -, - SO 2 - (CH 2) ra -, - O- (CH 2)
ra -O- (CH 2) rb - , - (CH 2) ra -N (C pa H
2pa + 1) -SO 2 -, or - (CH 2) ra -N ( C pa H
2pa + 1 ) represents -CO-. ra and rb are independently 1
-20 and pa is 0-4.

【0057】R1は、−O−Cqa2qa−O−Cqb
2qb+1、−Cqa2qa−O−Cqb2qb+1、−Cqa2qa
3、−O−Cqa2qa−R3、−CO−O−Cqa2qa
3、又は−O−CO−Cqa2qa−R3を表わし、直鎖
状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R3は、−
O−CO−Cqb2qb+1、−CO−O−Cqb2qb+1、−
H、−Cl、−F、−CF3、−NO2、−CNを表わ
し、qa及びqbは独立に1〜20である)。
R 1 is --O--C qa H 2qa --O--C qb H
2qb + 1, -C qa H 2qa -O-C qb H 2qb + 1, -C qa H 2qa -
R 3, -O-C qa H 2qa -R 3, -CO-O-C qa H 2qa -
R 3 or —O—CO—C qa H 2qa —R 3 , which may be linear or branched (where R 3 is-
O-CO-C qb H 2qb + 1, -CO-O-C qb H 2qb + 1, -
H, -Cl, -F, -CF 3 , -NO 2, represents a -CN, qa and qb are 20 independently).

【0058】R2はCxa2xa−Xを表わす(Xは−H又
は−Fを表わし、xaは1〜20の整数である)。
R 2 represents C xa F 2xa --X (X represents --H or --F, and xa is an integer of 1 to 20).

【0059】[0059]

【化4】 を表わす。Embedded image Represents

【0060】gb、hb、ibはそれぞれ独立に0〜3
の整数(但し、gb+hb+ibは少なくとも2であ
る)を表わす。
Gb, hb and ib are each independently 0 to 3
(Where gb + hb + ib is at least 2).

【0061】夫々のL3、L4は独立に、単結合、−CO
−O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、
−CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−
Te−CO−、−(CH2CH2ka−(kaは1〜
4)、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−
N=CH−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO−
又は−O−を表わす。
L 3 and L 4 are independently a single bond, --CO
-O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,
-CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-,-
Te-CO -, - (CH 2 CH 2) ka - (ka is 1
4), -CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-,-
N = CH -, - CH 2 -O -, - O-CH 2 -, - CO-
Or -O-.

【0062】夫々のX2、Y2、Z2はA4、A5、A6の置
換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CF3、−O−C
3、−CN、又は−NO2を表わし、夫々のjb、m
b、nbは独立に0〜4の整数を表わす。
Each of X 2 , Y 2 and Z 2 is a substituent of A 4 , A 5 and A 6 , and independently -H, -Cl, -F, -Br,-.
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CF 3, -O-C
F 3 , —CN, or —NO 2 , and each jb, m
b and nb each independently represent an integer of 0 to 4;

【0063】J2は、−CO−O−Crc2rc−、−O−
rc2rc−、−Crc2rc−、−O−(Csa2sa
O)ta−Crd2rd−、−O−SO2−、−SO2−、−
SO2−Crc2rc−、−Crc2rc−N(Cpb2pb+1
−SO2−、−Crc2rc−N(Cpb2pb+1)−CO−
であり、rc及びrdは独立に1〜20であり、saは
それぞれの(Csa2sa−O)に独立に1〜10であ
り、taは1〜6であり、pbは0〜4である。
[0063] J 2 is, -CO-O-C rc H 2rc -, - O-
C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -, - O- (C sa H 2sa -
O) ta -C rd H 2rd- , -O -SO 2- , -SO 2 -,-
SO 2 -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1)
-SO 2 -, - C rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1) -CO-
Where rc and rd are independently 1-20, sa is independently 1-10 for each (C sa H 2sa -O), ta is 1-6, pb is 0-4. is there.

【0064】R4は、−O−(Cqc2qc−O)wa−Cqd
2qd+1、−(Cqc2qc−O)wa−Cqd2qd+1、−C
qc2qc−R6、−O−Cqc2qc−R6、−CO−O−C
qc2qc−R6、又は−O−CO−Cqc2qc−R6を表わ
し、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R
6は−O−CO−Cqd2qd+1、−CO−O−Cqd
2qd+1、−Cl、−F、−CF3、−NO2、−CN、又
は−Hを表わし、qc及びqdは独立に1〜20の整
数、waは1〜10の整数である)。
[0064] R 4 is, -O- (C qc H 2qc -O ) wa -C qd
H 2qd + 1, - (C qc H 2qc -O) wa -C qd H 2qd + 1, -C
qc H 2qc -R 6, -O- C qc H 2qc -R 6, -CO-O-C
qc H 2qc -R 6, or represents -O-CO-C qc H 2qc -R 6, linear, may be either branched (Here, R
6 is -O-CO-C qd H 2qd + 1, -CO-O-C qd H
2qd + 1, -Cl, -F, -CF 3, -NO 2, represents -CN, or -H, qc and qd are independently an integer of 1 to 20, the wa is an integer of 1 to 10).

【0065】R5は、(Cxb2xb−O)za−Cya
2ya+1で表わされる(但し、上記式中xbはそれぞれの
(Cxb2xb−O)に独立に1〜10であり、yaは1
〜10であり、zaは1〜10である)。
R 5 is (C xb F 2xb --O) za --C ya F
2ya + 1 is represented by (wherein, the formula xb is 1 to 10 independently of each (C xb F 2xb -O), ya is 1
And za is 1-10).

【0066】上記一般式(I)で表わされる化合物は、
特開平2−142753号公報、米国特許第5,08
2,587号に記載の方法によって得ることができる。
かかる化合物の具体例を以下に列挙する。
The compound represented by the above general formula (I)
JP-A-2-142755, U.S. Pat.
2,587.
Specific examples of such compounds are listed below.

【0067】[0067]

【化5】 Embedded image

【0068】[0068]

【化6】 [Chemical 6]

【0069】[0069]

【化7】 Embedded image

【0070】[0070]

【化8】 Embedded image

【0071】[0071]

【化9】 Embedded image

【0072】[0072]

【化10】 Embedded image

【0073】[0073]

【化11】 Embedded image

【0074】[0074]

【化12】 Embedded image

【0075】[0075]

【化13】 Embedded image

【0076】[0076]

【化14】 Embedded image

【0077】[0077]

【化15】 Embedded image

【0078】[0078]

【化16】 Embedded image

【0079】上記一般式(II)で表わされる化合物
は、国際公開WO93/22396、特表平7−506
368号公報に記載の方法によって得ることができる。
かかる化合物の具体例を以下に列挙する。
The compounds represented by the above general formula (II) are described in International Publication WO93 / 22396, Japanese Patent Publication No. 7-506.
368 can be obtained.
Specific examples of such compounds are listed below.

【0080】[0080]

【化17】 Embedded image

【0081】[0081]

【化18】 Embedded image

【0082】[0082]

【化19】 Embedded image

【0083】[0083]

【化20】 Embedded image

【0084】[0084]

【化21】 [Chemical 21]

【0085】また、本発明において用いられるカイラル
スメクティック液晶組成物は例えば、以下に示すような
カイラル部位を持つ化合物を含有している。
The chiral smectic liquid crystal composition used in the present invention contains, for example, a compound having a chiral moiety as shown below.

【0086】[0086]

【化22】 Embedded image

【0087】[0087]

【化23】 Embedded image

【0088】[0088]

【化24】 Embedded image

【0089】[0089]

【化25】 Embedded image

【0090】[0090]

【化26】 Embedded image

【0091】[0091]

【化27】 Embedded image

【0092】[0092]

【化28】 Embedded image

【0093】[0093]

【化29】 Embedded image

【0094】[0094]

【化30】 Embedded image

【0095】[0095]

【化31】 Embedded image

【0096】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。
These compounds are used alone or in the form of a mixture of plural compounds as a base material of the chiral smectic liquid crystal composition.

【0097】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用いる。特
に、前述したようなフルオロカーボン末端部分を有する
化合物を必須成分とした上で、カイラル化合物の配合比
率をその種類に応じて適宜設定する。例えば、カイラル
化合物は0.5〜50重量%程度の範囲内で配合する。
また、カイラル化合物として、フッ素系末端部分を有し
ないものを用いる場合、当該カイラル化合物の配合比率
は、ベースとなるフルオロカーボン末端部分を有する化
合物との相溶性を考慮して0.1〜10重量%とするこ
とが好ましい。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。
For the chiral smectic liquid crystal composition used in the present invention, various other liquid crystal compounds including a chiral compound and an achiral compound other than those described above are appropriately selected depending on the compatibility of the compounds, the control of the layer spacing and the like. To use. In particular, the compound having a fluorocarbon terminal portion as described above is used as an essential component, and the compounding ratio of the chiral compound is appropriately set according to the type. For example, the chiral compound is blended in a range of about 0.5 to 50% by weight.
When a chiral compound having no fluorine-based end portion is used, the compounding ratio of the chiral compound is 0.1 to 10% by weight in consideration of compatibility with a compound having a base fluorocarbon end portion. It is preferable that In addition, antioxidants, UV absorbers, dyes,
Additives such as pigments may be contained.

【0098】次に一般式P−1で示されるポリアミド系
高分子のくり返し単位の構造式例を示す。
Next, an example of the structural formula of the repeating unit of the polyamide polymer represented by the general formula P-1 will be shown.

【0099】[0099]

【化32】 Embedded image

【0100】次に一般式P−2で示されるポリピリジン
系高分子のくり返し単位の構造式例を示す。
Next, an example of the structural formula of the repeating unit of the polypyridine polymer represented by the general formula P-2 is shown.

【0101】[0101]

【化33】 Embedded image

【0102】[0102]

【実施例】以下具体的な実施例及び比較例を示す。ま
ず、本実施例及び比較例における各評価方法を示す。
EXAMPLES Specific examples and comparative examples will be shown below. First, each evaluation method in the present example and comparative example will be described.

【0103】[均一配向性の評価]配向(層法線方向)
の均一性はSmA相における最暗状態の透過率を検光子
と偏光子の偏光軸をクロスニコルで測定し、検光子と偏
光子の偏光軸をパラニコルにした時の透過光量で規格化
したTdというパラメータで評価した。これは100%
を上限として、絶対値が小さいことが望ましい。
[Evaluation of Uniform Orientation] Orientation (Layer normal direction)
The homogeneity of T is measured by measuring the transmittance in the darkest state in the SmA phase with crossed Nicols between the polarization axes of the analyzer and the polarizer, and normalized by the amount of transmitted light when the polarization axes of the analyzer and the polarizer are set to Paranicol. It was evaluated using the parameter d . This is 100%
It is desirable that the absolute value is small, with the upper limit being.

【0104】Td=Ic/Ipc=偏光子−検光子をクロスニコルにした時の最暗位
の透過光量 Ip=偏光子−検光子をパラニコルにした時の最暗位の
透過光量 [膜の抵抗率の評価]コーニング社製の♯7059基板
をトリクロロエチレン、アセトン、エタノール、純水で
それぞれ超音波洗浄し、最後に純水洗浄を行い、乾燥窒
素雰囲気下で乾燥したものを用意し、その基板上に配向
制御膜材溶液をスピンコート等により100Åの膜厚に
なるように塗布焼成した後、櫛歯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
い、体積抵抗を求めた(温度25℃、湿度55%)。ま
た体積抵抗は、同じくコーニング社製の♯7059基板
上にITOを700Å蒸着した基板を用いて前述と同様
な方法で1000Åの膜厚になるよう配向制御膜を塗布
焼成した後、リング状の金電極を抵抗加熱蒸着で300
Åで形成し、膜厚方向の抵抗を測定することによっても
求められる。
T d = I c / I p I c = Amount of transmitted light at the darkest position when the polarizer-analyzer is set to crossed Nicols I p = Positioner-at the darkest position when the analyzer is set to para-Nicol Amount of transmitted light [Evaluation of film resistivity] Corning # 7059 substrate was ultrasonically cleaned with trichlorethylene, acetone, ethanol and pure water, and finally purified water was cleaned and dried in a dry nitrogen atmosphere. Prepare and coat the substrate with the orientation control film material solution by spin coating etc. to a film thickness of 100Å and bake it, and then evaporate 300Å the gold electrode of the comb-teeth type opposing shape by resistance heating to obtain the resistance in the sheet direction. The volume resistance was measured and measured (temperature 25 ° C., humidity 55%). For volume resistance, a ring-shaped gold film was prepared by coating and baking an alignment control film to a film thickness of 1000 Å by the same method as above using a substrate having 700 Å vapor-deposited ITO on a # 7059 substrate also manufactured by Corning. 300 by resistance heating evaporation of electrodes
It can also be obtained by forming with Å and measuring the resistance in the film thickness direction.

【0105】[駆動特性評価]また、液晶の電界応答に
対する反電場の影響の評価は、10℃で図2に示すよう
なリセットパルスと両極性パルスを含む動作パルスをV
1とV4の電圧を4V/minで0V→40V→0Vと変
化させながら1秒おきに印加し、V4印加終了後800
msecでの透過率を求め、その結果得られた電圧−透
過率曲線の50%透過条件から反転閾値電圧を求めた。
この時0V→40Vの過程での上記反転閾値電圧を
12、40V→0Vの過程での上記反転閾値電圧をV21
とした場合の反転閾値の差 VH=V12−V21 をもってヒステリシス電圧とした。
[Driving Characteristic Evaluation] The effect of the anti-electric field on the electric field response of the liquid crystal was evaluated at 10 ° C. by operating the operation pulse including the reset pulse and the bipolar pulse as shown in FIG.
A voltage of 1 and V 4 is applied to the 1-second intervals while changing the 0V → 40V → 0V at 4V / min, V 4 is applied after the end of 800
The transmittance in msec was determined, and the inversion threshold voltage was determined from the 50% transmission condition of the resulting voltage-transmittance curve.
At this time, the inversion threshold voltage in the process of 0V → 40V is V 12 , and the inversion threshold voltage in the process of 40V → 0V is V 21.
In this case, the hysteresis voltage is defined as the difference in inversion threshold value V H = V 12 −V 21 .

【0106】[実施例1]本実施例の液晶素子は下記の
ようにして作製した。
Example 1 The liquid crystal element of this example was manufactured as follows.

【0107】コーニング社製の♯7059基板をトリク
ロロエチレン、アセトン、エタノール、純水でそれぞれ
超音波洗浄し、最後に純水洗浄を行い、乾燥窒素雰囲気
下で乾燥した上に、重合度5000のナイロン66と重
合度2000のポリチオフェンピリジン(PTpy)の
混合蟻酸溶液をスピンコートした。塗布溶液はナイロン
66とPTpyの固形分比を25:75となるように調
整した0.5重量%の蟻酸溶液を用意した。スピン条件
は2000rpm、20秒で行なった。この基板を、8
0℃のオーブン中で5分間溶剤乾燥を行なった後、18
0℃のオーブン中で1時間の加熱焼成を行った。得られ
た混合膜の膜厚は約100Åであった。
A Corning # 7059 substrate was ultrasonically cleaned with trichloroethylene, acetone, ethanol, and pure water, and finally with pure water, dried in a dry nitrogen atmosphere, and then nylon 66 having a degree of polymerization of 5000. And a mixed formic acid solution of polythiophene pyridine (PTpy) having a polymerization degree of 2000 was spin-coated. As the coating solution, a 0.5 wt% formic acid solution was prepared in which the solid content ratio of nylon 66 and PTpy was adjusted to 25:75. Spin conditions were 2000 rpm and 20 seconds. This substrate, 8
After solvent drying in an oven at 0 ° C for 5 minutes,
It was heated and baked in an oven at 0 ° C. for 1 hour. The thickness of the obtained mixed film was about 100Å.

【0108】次に得られた膜上に歯型の金電極を抵抗加
熱の蒸着法により約300Å設けた後、微小電流計によ
り抵抗値を測定した。この時体積抵抗で、5×107Ω
cmであった。
Next, a tooth-shaped gold electrode was provided on the obtained film by an evaporation method of resistance heating to about 300 Å, and then the resistance value was measured by a micro ammeter. At this time, the volume resistance is 5 × 10 7 Ω
cm.

【0109】次に透明電極としてスパッタ法により15
00Åの厚さのITO(酸化インジウム錫)を形成した
一対のガラス基板を用意し、その一方の基板上に上述の
混合蟻酸溶液をスピンコートした。この基板を、80℃
のオーブン中で5分間溶剤乾燥した後、180℃のオー
ブン中で1時間、加熱焼成した。得られた混合膜は約1
00Åの厚さで、この膜にローラー押し込み0.4m
m、ローラー回転数1000rpm、基板送り速度5m
m/秒で3回、ラビング処理を施した。ローラーは直径
8cmのローラーにナイロン布を巻いて行なった。
Next, a transparent electrode 15 is formed by sputtering.
A pair of glass substrates on which ITO (indium tin oxide) having a thickness of 00Å was formed was prepared, and one of the substrates was spin-coated with the mixed formic acid solution. This substrate, 80 ℃
After solvent-drying in the oven for 5 minutes, it was heated and baked in the oven at 180 ° C. for 1 hour. The mixed film obtained is about 1
With a thickness of 00Å, push roller into this film 0.4m
m, roller rotation speed 1000 rpm, substrate feed speed 5 m
The rubbing treatment was performed 3 times at m / sec. The roller was a roller having a diameter of 8 cm wrapped with a nylon cloth.

【0110】その後、上記一方の基板表面に平均粒径
2.0μmのシリカビーズを0.01重量%で分散させ
たIPA(イソプロピルアルコール)溶液を、1500
rpm、10秒の条件でスピン塗布し、分布密度300
個/mm2程度のビーズスペーサーを散布した。
Then, an IPA (isopropyl alcohol) solution in which 0.01% by weight of silica beads having an average particle size of 2.0 μm are dispersed on the surface of one of the substrates is 1500.
Spin coating under conditions of rpm, 10 seconds, distribution density 300
The number of beads spacers per unit / mm 2 was scattered.

【0111】対向側の基板には、シランカップリング剤
(ODS−E)の0.5重量%濃度エタノール溶液を2
00rpm、20秒の条件でスピンナーで塗布し、垂直
配向処理を施した。その後、180℃のオーブンで1時
間乾燥した。この基板に熱硬化型の液状接着剤を印刷法
により塗工した。
On the opposite substrate, a 0.5 wt% ethanol solution of a silane coupling agent (ODS-E) was added.
It was applied with a spinner under the conditions of 00 rpm and 20 seconds and subjected to vertical alignment treatment. Then, it was dried in an oven at 180 ° C. for 1 hour. A thermosetting liquid adhesive was applied to this substrate by a printing method.

【0112】こうして得られた2枚の基板を対向して貼
り合わせ、150℃のオーブン中で90分間熱硬化さ
せ、セルを形成した。
The two substrates thus obtained were laminated facing each other and thermoset in an oven at 150 ° C. for 90 minutes to form a cell.

【0113】このセルに、以下に述べる液晶組成物を減
圧下(10Pa)、等方相温度(100℃)で注入し、
SmC*相まで徐冷することにより液晶素子とした。
The liquid crystal composition described below was injected into this cell under reduced pressure (10 Pa) at an isotropic phase temperature (100 ° C.),
A liquid crystal element was obtained by gradually cooling to the SmC * phase.

【0114】本実施例に用いた混合液晶組成物を以下に
示す。
The mixed liquid crystal composition used in this example is shown below.

【0115】重量比;化合物A/B/C/D/E=4
6.4/15.5/30.9/5.2/2.0
Weight ratio: Compound A / B / C / D / E = 4
6.4 / 15.5 / 30.9 / 5.2 / 2.0

【0116】[0116]

【化34】 Embedded image

【0117】[0117]

【化35】 Embedded image

【0118】本組成物の物性パラメータを以下に示す。The physical property parameters of this composition are shown below.

【0119】[0119]

【数1】 [Equation 1]

【0120】尚、上記ティルト角及び自発分極の測定方
法は以下の通りである。
The methods for measuring the tilt angle and the spontaneous polarization are as follows.

【0121】[ティルト角の測定]±30〜±50V、
1〜100HzのAC(交流)を液晶素子の上下基板間
に電極を介して印加しながら、直交クロスニコル下、そ
の間に配置された液晶素子を偏光板と平行に回転させる
と同時に、フォトマル(浜松フォトニクス(株)製)で
光学応答を検知しながら、第1の消光位(透過率がもっ
とも低くなる位置)及び第2の消光位を求める。そして
この時の第1の消光位から第2の消光位までの角度の1
/2をティルト角とする。
[Measurement of tilt angle] ± 30 to ± 50 V,
While applying an AC (alternating current) of 1 to 100 Hz between the upper and lower substrates of the liquid crystal element via electrodes, the liquid crystal element disposed therebetween is rotated in parallel with the polarizing plate under orthogonal crossed Nicols, and at the same time, the photomultiplier ( The first extinction position (the position where the transmittance is lowest) and the second extinction position are determined while detecting the optical response with Hamamatsu Photonics Co., Ltd. The angle of the angle from the first extinction position to the second extinction position at this time is 1
/ 2 is the tilt angle.

【0122】[自発分極の測定方法]自発分極は、K.
ミヤサト他「三角波による強誘電性液晶の自発分極の直
接測定方法」(日本応用物理学会誌22、10号(66
1)1983、”Direct Method wit
h Triangular Waves for Me
asuring Spontaneous Polar
ization inFerroelectric L
iquid Crystal ”,as descri
bed by K.Miyasato et al(J
ap.J.Appl.Phys.22.No.10,L
661(1983)))によって測定した。
[Measurement Method of Spontaneous Polarization]
Miyasato et al. "Direct measurement method of spontaneous polarization of ferroelectric liquid crystal using triangular wave" (Journal of the Japan Society of Applied Physics 22, 10 (66)
1) 1983, "Direct Method wit
h Triangular Waves for Me
asuring Spontaneous Polar
Ization in Ferroelectric L
liquid Crystal ", as descri
bed by K.M. Miyasato et al (J
ap. J. Appl. Phys. 22. No. 10, L
661 (1983))).

【0123】上記カイラルスメクチック液晶セルをメト
ラー社製のFP80HT温度コントローラで制御された
FP82ホットステージ上に乗せ、等方相(90℃)か
らSmA相(50℃)に−1℃/分の降温速度で相転移
させ、クロスニコル下でSmA相における最暗状態を得
てその透過率を測定したところ、パラニコル下での透過
率を100%として、Td=0.50%であった。ま
た、10℃においてパルス幅20μsecの電圧可変で
反転閾値を測定したところ、反転閾値V12と反転閾値V
21の差(VH)は0.3Vであった。
The above chiral smectic liquid crystal cell was placed on the FP82 hot stage controlled by the Mettler FP80HT temperature controller, and the temperature decreasing rate from the isotropic phase (90 ° C.) to the SmA phase (50 ° C.) was -1 ° C./min. And the transmittance was measured by obtaining the darkest state in the SmA phase under crossed Nicols, and the transmittance was 100% under Paranicols, and T d was 0.50%. Further, when the inversion threshold was measured at 10 ° C. with the voltage variable with a pulse width of 20 μsec, the inversion threshold V 12 and the inversion threshold V
The difference (V H ) of 21 was 0.3V.

【0124】[比較例1]コーニング社製の♯7059
基板を実施例1と同様な手法で洗浄したものを用意し、
その基板上に重合度5000のナイロン66の1.0重
量%蟻酸溶液をスピンコートした。スピン条件は300
0rpm、20秒で行った。この基板を80℃のオーブ
ン中で5分間溶剤乾燥を行なった後、180℃のオーブ
ン中で1時間、加熱焼成を行った。得られた混合膜の膜
厚は約100Åであった。
[Comparative Example 1] # 7059 manufactured by Corning Incorporated
Prepare a substrate washed in the same manner as in Example 1,
A 1.0 wt% formic acid solution of nylon 66 having a degree of polymerization of 5000 was spin-coated on the substrate. Spin condition is 300
It was carried out at 0 rpm for 20 seconds. This substrate was solvent-dried in an oven at 80 ° C. for 5 minutes, and then heated and baked in an oven at 180 ° C. for 1 hour. The thickness of the obtained mixed film was about 100Å.

【0125】次に得られた膜上に櫛歯型の金電極を抵抗
加熱の蒸着法により約300Å設けた後、微小電流計に
より抵抗値を測定した。この時体積抵抗で、2×1010
Ωcmであった。
Next, a comb-teeth-shaped gold electrode was provided on the obtained film by a resistance heating vapor deposition method at about 300 Å, and then the resistance value was measured by a minute ammeter. At this time, the volume resistance is 2 × 10 10.
Ωcm.

【0126】次に実施例1と同様に、透明電極を形成し
た一対のガラス基板を用意し、その一方の基板上に上記
ナイロン66膜を上述の条件で形成し、実施例1と同様
のラビング処理を施し、他方の基板には実施例1と同様
の垂直配向処理を施してセルを作製した。
Next, as in Example 1, a pair of glass substrates having transparent electrodes formed thereon were prepared, and the nylon 66 film was formed on one of the substrates under the above-mentioned conditions, and the same rubbing as in Example 1 was performed. Then, the other substrate was subjected to the same vertical alignment treatment as in Example 1 to fabricate a cell.

【0127】このセルに、実施例1で用いた液晶組成物
を減圧下(10Pa)、等方相温度(100℃)で注入
し、SmC*相まで徐冷することにより液晶素子とし
た。
The liquid crystal composition used in Example 1 was injected into this cell under reduced pressure (10 Pa) at an isotropic phase temperature (100 ° C.), and the liquid crystal element was obtained by gradually cooling to the SmC * phase.

【0128】この液晶セルを実施例1と同様にして、最
暗状態の透過率を測定したところ、Td=0.45%で
あった。また、10℃においてパルス幅20μsecの
電圧可変で反転閾値を測定したところ、VHは1.5V
であった。
When the transmittance of this liquid crystal cell in the darkest state was measured in the same manner as in Example 1, it was T d = 0.45%. When the inversion threshold was measured at 10 ° C. with a variable pulse width of 20 μsec, V H was 1.5 V.
Met.

【0129】[比較例2]コーニング社製の♯7059
基板を実施例1と同様な手法で洗浄したものを用意し、
その基板上にPTpyの1.0重量%蟻酸溶液を塗布し
た。スピン条件は1000rpm、20秒で行った。こ
の基板を80℃のオーブン中で5分間溶剤乾燥を行った
後、180℃のオーブン中で1時間加熱焼成を行った。
得られた混合膜の膜厚は約100Åであった。
[Comparative Example 2] # 7059 manufactured by Corning Incorporated
Prepare a substrate washed in the same manner as in Example 1,
A 1.0 wt% formic acid solution of PTpy was applied on the substrate. Spin conditions were 1000 rpm and 20 seconds. The substrate was dried in a 80 ° C. oven for 5 minutes with a solvent, and then heated and baked in a 180 ° C. oven for 1 hour.
The thickness of the obtained mixed film was about 100Å.

【0130】次に得られた膜上に櫛歯型の金電極を抵抗
加熱の蒸着法により約300Å設けた後、微小電流計に
より抵抗値を測定した。この時体積抵抗で、9×109
Ωcmであった。
Next, a comb-teeth type gold electrode was provided on the obtained film by a resistance heating evaporation method at about 300 Å, and then the resistance value was measured by a micro ammeter. At this time, the volume resistance is 9 × 10 9
Ωcm.

【0131】次に実施例1と同様に、透明電極を形成し
た一対のガラス基板を用意し、その一方の基板上に上記
PTpy膜を上述の条件で形成し、実施例1と同様のラ
ビング処理を施し、他方の基板には実施例1と同様の垂
直配向処理を施してセルを作製した。
Next, as in Example 1, a pair of glass substrates having transparent electrodes formed thereon was prepared, and the PTpy film was formed on one of the substrates under the above-mentioned conditions, and the same rubbing treatment as in Example 1 was performed. Then, the other substrate was subjected to the same vertical alignment treatment as in Example 1 to fabricate a cell.

【0132】このセルに、実施例1で用いた液晶組成物
を減圧下(10Pa)、等方相温度(100℃)で注入
し、SmC*相まで徐冷することにより液晶素子とし
た。
The liquid crystal composition used in Example 1 was injected into this cell at a reduced pressure (10 Pa) at an isotropic phase temperature (100 ° C.) and gradually cooled to the SmC * phase to obtain a liquid crystal element.

【0133】この液晶セルを実施例1と同様にして、最
暗状態の透過率を測定したところ、Td=1.85%で
あった。また、10℃においてパルス幅20μsecの
電圧可変で反転閾値を測定したところ、VHは1.0V
であった。
When the transmittance of this liquid crystal cell in the darkest state was measured in the same manner as in Example 1, T d was 1.85%. When the inversion threshold was measured at 10 ° C. with a variable pulse width of 20 μsec, V H was 1.0 V.
Met.

【0134】[比較例3]コーニング社製の♯7059
基板を実施例1と同様な手法で洗浄したものを用意し、
その基板上にポリイミドの前駆体であるポリアミック酸
LP64(東レ社製)のNMP(Nメチルピロリド
ン):nBC(nブチルセロソルブ)混合溶液をスピン
コートした。塗布溶液はNMP:nBC=2:1の混合
溶液にLP64を1.0重量%となるように調整し、ス
ピン条件は、2700rpm、20秒で行なった。この
基板を80℃のオーブン中で5分間溶剤乾燥を行った
後、200℃のオーブン中で1時間の加熱焼成を行な
い、イミド化した。得られたポリイミド膜の膜厚は約1
00Åであった。
[Comparative Example 3] # 7059 manufactured by Corning Incorporated
Prepare a substrate washed in the same manner as in Example 1,
A NMP (N-methylpyrrolidone): nBC (n-butyl cellosolve) mixed solution of a polyimide precursor polyamic acid LP64 (manufactured by Toray Industries, Inc.) was spin-coated on the substrate. As a coating solution, LP64 was adjusted to 1.0% by weight in a mixed solution of NMP: nBC = 2: 1, and spin conditions were 2700 rpm and 20 seconds. This substrate was solvent-dried in an oven at 80 ° C. for 5 minutes, and then heated and baked in an oven at 200 ° C. for 1 hour to imidize. The thickness of the obtained polyimide film is about 1
It was 00 $.

【0135】次に得られた膜上に櫛歯型の金電極を抵抗
加熱の蒸着法により約300Å設けた後、微小電流計に
より抵抗値を測定した。この時体積抵抗で、2×1011
Ωcmであった。
Next, a comb-teeth-shaped gold electrode was provided on the obtained film by a resistance heating vapor deposition method at about 300 Å, and then the resistance value was measured by a micro ammeter. At this time, the volume resistance is 2 × 10 11
Ωcm.

【0136】次に実施例1と同様に、透明電極を形成し
た一対のガラス基板を用意し、その一方の基板上に上記
ポリイミド膜を上述の条件で形成し、実施例1と同様の
ラビング処理を施し、他方の基板には実施例1と同様の
垂直配向処理を施してセルを作製した。
Next, as in the case of Example 1, a pair of glass substrates having transparent electrodes formed thereon were prepared, and the polyimide film was formed on one of the substrates under the above conditions, and the same rubbing treatment as in Example 1 was performed. Then, the other substrate was subjected to the same vertical alignment treatment as in Example 1 to fabricate a cell.

【0137】このセルに、実施例1で用いた液晶組成物
を減圧下(10Pa)、等方相温度(100℃)で注入
し、SmC*相まで徐冷することにより液晶素子とし
た。
The liquid crystal composition used in Example 1 was injected into this cell at a reduced pressure (10 Pa) at an isotropic phase temperature (100 ° C.) and gradually cooled to the SmC * phase to obtain a liquid crystal element.

【0138】この液晶セルを実施例1と同様にして、最
暗状態の透過率を測定したところ、Td=0.07%で
あった。また、10℃においてパルス幅20μsecの
電圧可変で反転閾値を測定したところ、VHは2.0V
であった。
When the transmittance of this liquid crystal cell in the darkest state was measured in the same manner as in Example 1, it was T d = 0.07%. Further, when the inversion threshold was measured at 10 ° C. with a variable pulse width of 20 μsec, V H was 2.0 V.
Met.

【0139】実施例1と比較例1〜3の結果を表2に示
す。
The results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 2.

【0140】[0140]

【表2】 [Table 2]

【0141】[実施例2]コーニング社製の♯7059
基板を実施例1と同様に洗浄したものを用意し、一方の
基板上に重合度5000のナイロン66とポリピリジン
(Ppy)の混合蟻酸溶液をスピンコートした。塗布溶
液はナイロン66とPpyの固形分比を25:75とな
るように調整した0.5重量%の蟻酸溶液を用意した。
スピン条件は2000rpm、20秒で行なった。この
基板を80℃のオーブン中で5分間溶剤乾燥を行った
後、180℃のオーブン中で1時間加熱焼成した。得ら
れた混合膜の膜厚は約100Åであった。
[Example 2] # 7059 manufactured by Corning Incorporated
A substrate washed in the same manner as in Example 1 was prepared, and one substrate was spin-coated with a mixed formic acid solution of nylon 66 and polypyridine (Ppy) having a degree of polymerization of 5000. As the coating solution, a 0.5 wt% formic acid solution was prepared in which the solid content ratio of nylon 66 to Ppy was adjusted to 25:75.
Spin conditions were 2000 rpm and 20 seconds. This substrate was dried in a 80 ° C. oven for 5 minutes with a solvent, and then heated and baked in a 180 ° C. oven for 1 hour. The thickness of the obtained mixed film was about 100Å.

【0142】次に得られた膜上に櫛歯型の金電極を抵抗
加熱の蒸着法により約300Å設けた後、微小電流計に
より抵抗値を測定した。この時体積抵抗で、9×107
Ωcmであった。
Next, a comb-teeth type gold electrode was provided on the obtained film by an evaporation method of resistance heating to about 300 Å, and then the resistance value was measured by a minute ammeter. At this time, the volume resistance is 9 × 10 7
Ωcm.

【0143】次に実施例1と同様に、透明電極を形成し
た一対のガラス基板を用意し、両基板上に上記混合膜を
上述の条件で形成し、実施例1と同様のラビング処理を
施し、互いにラビング方向が反平行になるように対向し
て貼り合わせ、セルを作製した。
Next, as in Example 1, a pair of glass substrates having transparent electrodes formed thereon were prepared, the above mixed film was formed on both substrates under the above conditions, and the same rubbing treatment as in Example 1 was performed. Then, the cells were prepared by laminating them so that the rubbing directions were antiparallel to each other.

【0144】このセルに、実施例1で用いた液晶組成物
を減圧下(10Pa)、等方相温度(100℃)で注入
し、一方の基板のみを急冷した後、セル全体をSmC*
相まで徐冷することにより液晶素子とした。
The liquid crystal composition used in Example 1 was injected into this cell under reduced pressure (10 Pa) at an isotropic phase temperature (100 ° C.), and only one substrate was rapidly cooled, and then the whole cell was SmC *.
A liquid crystal element was obtained by gradually cooling to the phase.

【0145】この液晶セルを実施例1と同様にして、最
暗状態の透過率を測定したところ、Td=0.50%で
あった。また、10℃においてパルス幅20μsecの
電圧可変で反転閾値を測定したところ、VHは0.5V
であった。
When the transmittance of this liquid crystal cell in the darkest state was measured in the same manner as in Example 1, T d was 0.50%. Further, when the inversion threshold was measured at 10 ° C. with a variable pulse width of 20 μsec, V H was 0.5 V.
Met.

【0146】[比較例4]コーニング社製の♯7059
基板を実施例1と同様な手法で洗浄したものを用意し、
その基板上に重合度5000のナイロン6の1.0重量
%蟻酸溶液を塗布した。スピン条件は2000rpm、
20秒で行なった。この基板を80℃のオーブン中で5
分間溶剤乾燥を行った後、180℃のオーブン中で1時
間加熱焼成した。得られたナイロン膜の膜厚は約100
Åであった。
[Comparative Example 4] # 7059 manufactured by Corning Incorporated
Prepare a substrate washed in the same manner as in Example 1,
A 1.0 wt% formic acid solution of nylon 6 having a degree of polymerization of 5000 was applied onto the substrate. Spin condition is 2000 rpm,
It took 20 seconds. Place this substrate in an oven at 80 ° C for 5
After solvent drying for 1 minute, it was heated and baked in an oven at 180 ° C. for 1 hour. The thickness of the obtained nylon film is about 100.
Was Å.

【0147】次に得られた膜上に櫛歯型の金電極を抵抗
加熱の蒸着法により約300Å設けた後、微小電流計に
より抵抗値を測定した。この時体積抵抗で、1.5×1
10Ωcmであった。
Next, a comb-teeth-shaped gold electrode was provided on the obtained film by a resistance heating vapor deposition method at about 300 Å, and then the resistance value was measured by a micro ammeter. At this time, the volume resistance is 1.5 × 1
It was 0 10 Ωcm.

【0148】次に実施例1と同様に、透明電極を形成し
た一対のガラス基板を用意し、両基板上に上記ナイロン
膜を上述の条件で形成し、実施例1と同様のラビング処
理を施し、互いにラビング方向が逆方向になるように対
向して貼り合わせ、セルを作製した。
Next, as in Example 1, a pair of glass substrates having transparent electrodes were prepared, the nylon film was formed on both substrates under the above conditions, and the same rubbing treatment as in Example 1 was performed. Then, the cells were pasted so as to face each other so that the rubbing directions were opposite to each other.

【0149】このセルに、実施例1で用いた液晶組成物
を減圧下(10Pa)、等方相温度(100℃)で注入
し、一方の基板のみを急冷した後、セル全体をSmC*
相まで徐冷することにより液晶素子とした。
The liquid crystal composition used in Example 1 was injected into this cell under reduced pressure (10 Pa) at an isotropic phase temperature (100 ° C.), and only one substrate was rapidly cooled, and then the whole cell was SmC *.
A liquid crystal element was obtained by gradually cooling to the phase.

【0150】この液晶セルを実施例1と同様にして、最
暗状態の透過率を測定したところ、Td=1.5%であ
った。また、10℃においてパルス幅20μsecの電
圧可変で反転閾値を測定したところ、VHは2.8Vで
あった。
When the transmittance of this liquid crystal cell in the darkest state was measured in the same manner as in Example 1, T d was 1.5%. Further, when the inversion threshold value was measured at 10 ° C. with a variable pulse width of 20 μsec, V H was 2.8 V.

【0151】実施例2と比較例4の結果を表3に示す。Table 3 shows the results of Example 2 and Comparative Example 4.

【0152】[0152]

【表3】 [Table 3]

【0153】[実施例3]ポリチオフェンピリジンに代
えて重合度2000のポリピリジンを用いたこと以外
は、実施例1と同様にして液晶素子を作成した。この液
晶素子について実施例1同様の評価を行ったところ、体
積比抵抗は8×107Ωcmであった。Td=0.20%
であった。また、VHは0.3Vであった。
Example 3 A liquid crystal device was produced in the same manner as in Example 1 except that polypyridine having a degree of polymerization of 2000 was used instead of polythiophene pyridine. When this liquid crystal element was evaluated in the same manner as in Example 1, the volume resistivity was 8 × 10 7 Ωcm. T d = 0.20%
Met. In addition, V H was 0.3V.

【0154】[0154]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
良好な導電性を示す配向制御膜を有する液晶素子を提供
することができる。特に配向制御膜に導電性微粒子やド
ーバントを導入することなく、ブックシュルフ或いはそ
れに近い層傾き角の小さい構造を有する、高コントラス
ト、高輝度のカイラルスメクティック液晶素子において
も従来困難であった、高速スイッチングが実現し、さら
には、フルオロカーボン末端部分を持つ液晶化合物を用
いた液晶素子において、従来問題となっていた反電場成
分を配向制御膜の組成を制御することにより解決し、良
好なスイッチング特性を示す液晶素子が実現した。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a liquid crystal element having an alignment control film that exhibits good conductivity. In particular, high-contrast, high-brightness chiral smectic liquid crystal elements having a structure with a small book tilt or a layer inclination angle close to it without introducing conductive fine particles or doubants into the orientation control film, which has been difficult in the past, cannot achieve high-speed switching. In addition, a liquid crystal device using a liquid crystal compound having a fluorocarbon terminal portion has solved a counter electric field component, which has been a problem in the past, by controlling the composition of an alignment control film, and has a good switching characteristic. The element is realized.

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

【図1】本発明の液晶素子のセル断面図である。FIG. 1 is a cell cross-sectional view of a liquid crystal element of the present invention.

【図2】本発明の液晶素子の駆動特性である反転閾値の
ヒステリシス量を測定する駆動波形の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a drive waveform for measuring a hysteresis amount of an inversion threshold which is a drive characteristic of the liquid crystal element 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 配向制御膜 15 カイラルスメクティック液晶 16 ビーズスペーサー 17a,17b 偏光板 11a, 11b Glass substrate 12a, 12b Transparent electrode 13a, 13b Insulating film 14a, 14b Alignment control film 15 Chiral smectic liquid crystal 16 Bead spacer 17a, 17b Polarizing plate

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 19/06 C09K 19/06 (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 中澤 郁郎 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 羽生 由紀夫 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Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication C09K 19/06 C09K 19/06 (72) Inventor Yasuaki Takeda 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kiya (72) Inventor Ikuo Nakazawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Innovator Masanobu Asaoka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yukio Hanyu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (37)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の基板間に液晶組成物を挟持した液
晶素子であって、該一対の基板のうち少なくとも一方の
基板の前記液晶組成物と接する面に配向制御膜が形成さ
れており、該配向制御膜がアミド系高分子とポリピリジ
ン系高分子とからなることを特徴とする液晶素子。
1. A liquid crystal device having a liquid crystal composition sandwiched between a pair of substrates, wherein an alignment control film is formed on a surface of at least one of the pair of substrates in contact with the liquid crystal composition, A liquid crystal element, wherein the alignment control film is composed of an amide polymer and a polypyridine polymer.
【請求項2】 前記アミド系高分子がポリイミド乃至ポ
リアミドである請求項1記載の液晶素子。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the amide polymer is polyimide or polyamide.
【請求項3】 前記アミド系高分子が下記一般式P−1
で表される構造のくり返し単位を有するポリアミド系高
分子であることを特徴とする請求項1記載の液晶素子。 一般式P−1 −CONH−(CH2n−NHCO−(CH2m− (式中、m及びnはそれぞれ同一もしくは異なる1〜1
2のいずれかの整数。)
3. The amide-based polymer is represented by the following general formula P-1.
The liquid crystal device according to claim 1, which is a polyamide-based polymer having a repeating unit represented by the following formula. Formula P-1 -CONH- (CH 2) n -NHCO- (CH 2) m - ( wherein, m and n are different identical or respectively 1 to 1
Any integer of 2. )
【請求項4】 前記ポリピリジン系高分子が下記一般式
P−2で表される構造のくり返し単位を有するポリピリ
ジン系高分子であることを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の液晶素子。 一般式P−2 −A−B− (式中、Aはピリジン環でBとの結合位は2位または5
位であり、Bはピリジン環、チオフェン環、ピロール
環、フルオレノン環、イソチアナフテンピリジン環、フ
ラン環、チオフェンピリジン環のいずれかであり、チオ
フェン環、ピロール環は、3位または4位のプロトン
が、アルキル基、アルコキシ基、カルボン酸エステル
基、フェニル基、ナフチル基、アントラセン−イル基で
置換されていてもよい。)
4. The liquid crystal according to claim 1, wherein the polypyridine polymer is a polypyridine polymer having a repeating unit having a structure represented by the following general formula P-2. element. General formula P-2-AB- (In formula, A is a pyridine ring and the coupling | bonding position with B is 2nd-position or 5th.
And B is any of a pyridine ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a fluorenone ring, an isothianaphthenepyridine ring, a furan ring and a thiophenepyridine ring, and the thiophene ring and the pyrrole ring are protons at the 3rd or 4th positions. May be substituted with an alkyl group, an alkoxy group, a carboxylic acid ester group, a phenyl group, a naphthyl group, or an anthracene-yl group. )
【請求項5】 前記配向制御膜に一軸配向処理が施され
ている請求項1乃至4のいずれかに記載の液晶素子。
5. The liquid crystal element according to claim 1, wherein the alignment control film is uniaxially aligned.
【請求項6】 前記液晶組成物がカイラルスメクティッ
ク液晶組成物である請求項1乃至5のいずれかに記載の
液晶素子。
6. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal composition is a chiral smectic liquid crystal composition.
【請求項7】 前記液晶組成物がブックシェルフ構造又
はそれに近い層傾きの小さな構造を有している請求項6
記載の液晶素子。
7. The liquid crystal composition has a bookshelf structure or a structure having a small layer inclination close to the bookshelf structure.
The liquid crystal element according to the above.
【請求項8】 前記液晶組成物が強誘電性を有する請求
項1乃至7のいずれかに記載の液晶素子。
8. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal composition has ferroelectricity.
【請求項9】 前記配向制御膜が前記一対の基板の両方
に設けられている請求項1乃至8のいずれかに記載の液
晶素子。
9. The liquid crystal element according to claim 1, wherein the alignment control film is provided on both of the pair of substrates.
【請求項10】 前記配向制御膜が前記一対の基板の一
方のみに設けられている請求項1乃至8のいずれかに記
載の液晶素子。
10. The liquid crystal element according to claim 1, wherein the alignment control film is provided only on one of the pair of substrates.
【請求項11】 前記ポリアミド系高分子の重合度が1
000以上100000以下である請求項3乃至10の
いずれかに記載の液晶素子。
11. The degree of polymerization of the polyamide-based polymer is 1
The liquid crystal element according to any one of claims 3 to 10, which is 000 or more and 100,000 or less.
【請求項12】 前記ポリピリジン系高分子の重合度が
1000以上50000以下である請求項4乃至11の
いずれかに記載の液晶素子。
12. The liquid crystal device according to claim 4, wherein the polypyridine polymer has a degree of polymerization of 1,000 or more and 50,000 or less.
【請求項13】 前記アミド系高分子とポリピリジン系
高分子の重量比が5:95〜45:55である請求項1
乃至12のいずれかに記載の液晶素子。
13. The weight ratio of the amide-based polymer to the polypyridine-based polymer is 5:95 to 45:55.
13. The liquid crystal element according to any one of 1 to 12.
【請求項14】 前記アミド系高分子とポリピリジン系
高分子の重量比が15:85〜35:65である請求項
1乃至12のいずれかに記載の液晶素子。
14. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the weight ratio of the amide polymer to the polypyridine polymer is 15:85 to 35:65.
【請求項15】 前記配向制御膜に化学的ドーピング、
電気化学的ドーピング、電荷移動錯体の添加、導電性微
粒子の添加のいずれをも行っていないことを特徴とする
請求項1乃至14のいずれかに記載の液晶素子。
15. The orientation control film is chemically doped,
15. The liquid crystal element according to claim 1, wherein neither electrochemical doping, addition of a charge transfer complex, nor addition of conductive fine particles is performed.
【請求項16】 一対の基板間に液晶組成物を挟持した
液晶素子であって、該一対の基板間のうち少なくとも一
方の基板の前記液晶組成物と接する面に配向制御膜が形
成されており、該配向制御膜が導電性高分子と絶縁性高
分子とからなる膜であり、該配向制御膜の導電率は該導
電性高分子単独からなる膜の導電率よりも高いことを特
徴とする液晶素子。
16. A liquid crystal element having a liquid crystal composition sandwiched between a pair of substrates, wherein an alignment control film is formed on a surface of at least one of the pair of substrates in contact with the liquid crystal composition. The alignment control film is a film made of a conductive polymer and an insulating polymer, and the conductivity of the alignment control film is higher than the conductivity of a film made of the conductive polymer alone. Liquid crystal element.
【請求項17】 上記導電性高分子がπ共役系を持つ高
分子であり、上記絶縁性高分子がπ共役系を持たない高
分子であり、上記配向制御膜において、該π共役系を持
つ高分子の1π結合あたりのπ−π*遷移に基づく光学
吸収が該π結合を持たない高分子を添加することにより
増大していることを特徴とする請求項16記載の液晶素
子。
17. The conductive polymer is a polymer having a π-conjugated system, the insulating polymer is a polymer having no π-conjugated system, and the alignment control film has the π-conjugated system. The liquid crystal device according to claim 16, wherein the optical absorption based on the π-π * transition per 1 π bond of the polymer is increased by adding the polymer not having the π bond.
【請求項18】 前記π共役系を持つ高分子がポリピリ
ジン系高分子であり、前記π共役系を持たない高分子が
アミド系高分子であることを特徴とする請求項17記載
の液晶素子。
18. The liquid crystal device according to claim 17, wherein the polymer having the π-conjugated system is a polypyridine-based polymer, and the polymer having no π-conjugated system is an amide-based polymer.
【請求項19】 前記アミド系高分子がポリイミド乃至
ポリアミドである請求項18記載の液晶素子。
19. The liquid crystal device according to claim 18, wherein the amide polymer is polyimide or polyamide.
【請求項20】 前記アミド系高分子が下記一般式P−
1で表わされる構造のくり返し単位を有するポリアミド
系高分子であることを特徴とする請求項18記載の液晶
素子。 一般式P−1 −CONH−(CH2n−NHCO−(CH2m− (式中、m及びnはそれぞれ同一もしくは異なる1〜1
2のいずれかの整数。)
20. The amide-based polymer is represented by the following general formula P-
The liquid crystal device according to claim 18, which is a polyamide polymer having a repeating unit represented by the formula 1. Formula P-1 -CONH- (CH 2) n -NHCO- (CH 2) m - ( wherein, m and n are different identical or respectively 1 to 1
Any integer of 2. )
【請求項21】 前記ポリピリジン系高分子が下記一般
式P−2で表わされる構造のくり返し単位を有するポリ
ピリジン系高分子であることを特徴とする請求項18乃
至20のいずれかに記載の液晶素子。 一般式P−2 −A−B− (式中、Aはピリジン環でBとの結合位は2位または5
位であり、Bはピリジン環、チオフェン環、ピロール
環、フルオレノン環、イソチアナフテンピリジン環、フ
ラン環、チオフェンピリジン環のいずれかであり、チオ
フェン環、ピロール環は、3位または4位のプロトン
が、アルキル基、アルコキシ基、カルボン酸エステル
基、フェニル基、ナフチル基、アントラセン−イル基で
置換されていてもよい。)
21. The liquid crystal device according to claim 18, wherein the polypyridine polymer is a polypyridine polymer having a repeating unit having a structure represented by the following general formula P-2. . General formula P-2-AB- (In formula, A is a pyridine ring and the coupling | bonding position with B is 2nd-position or 5th.
And B is any of a pyridine ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a fluorenone ring, an isothianaphthenepyridine ring, a furan ring and a thiophenepyridine ring, and the thiophene ring and the pyrrole ring are protons at the 3rd or 4th positions. May be substituted with an alkyl group, an alkoxy group, a carboxylic acid ester group, a phenyl group, a naphthyl group, or an anthracene-yl group. )
【請求項22】 前記配向制御膜に一軸配向処理が施さ
れている請求項17乃至21のいずれかに記載の液晶素
子。
22. The liquid crystal device according to claim 17, wherein the alignment control film is subjected to a uniaxial alignment treatment.
【請求項23】 前記液晶組成物がカイラルスメクティ
ック液晶組成物である請求項17乃至22のいずれかに
記載の液晶素子。
23. The liquid crystal device according to claim 17, wherein the liquid crystal composition is a chiral smectic liquid crystal composition.
【請求項24】 前記液晶組成物がブックシェルフ構造
又はそれに近い層傾の小さな構造を有している請求項2
3記載の液晶素子。
24. The liquid crystal composition has a bookshelf structure or a structure having a small layer inclination close to the bookshelf structure.
3. The liquid crystal device according to item 3.
【請求項25】 前記液晶組成物が強誘電性を有する請
求項17乃至24のいずれかに記載の液晶素子。
25. The liquid crystal device according to claim 17, wherein the liquid crystal composition has ferroelectricity.
【請求項26】 前記配向制御膜が前記一対の基板の両
方に設けられている請求項17乃至25のいずれかに記
載の液晶素子。
26. The liquid crystal element according to claim 17, wherein the alignment control film is provided on both of the pair of substrates.
【請求項27】 前記配向制御膜が前記一対の基板の一
方のみに設けられている請求項17乃至25のいずれか
に記載の液晶素子。
27. The liquid crystal device according to claim 17, wherein the alignment control film is provided only on one of the pair of substrates.
【請求項28】 前記アミド系高分子の重合度が100
0以上100000以下である請求項20乃至27のい
ずれかに記載の液晶素子。
28. The degree of polymerization of the amide polymer is 100.
The liquid crystal element according to any one of claims 20 to 27, which is 0 or more and 100,000 or less.
【請求項29】 前記ポリピリジン系高分子の重合度が
1000以上50000以下である請求項21乃至28
のいずれかに記載の液晶素子。
29. The degree of polymerization of the polypyridine polymer is 1,000 or more and 50,000 or less.
The liquid crystal element according to any one of 1.
【請求項30】 前記アミド系高分子とポリピリジン系
高分子の重量比が5:95〜45:55である請求項1
8乃至29のいずれかに記載の液晶素子。
30. The weight ratio of the amide polymer and the polypyridine polymer is 5:95 to 45:55.
The liquid crystal device according to any one of 8 to 29.
【請求項31】 前記アミド系高分子とポリピリジン系
高分子の重量比が15:85〜35:65である請求項
18乃至29のいずれかに記載の液晶素子。
31. The liquid crystal device according to claim 18, wherein the weight ratio of the amide polymer to the polypyridine polymer is 15:85 to 35:65.
【請求項32】 前記配向制御膜に化学的ドーピング、
電気化学的ドーピング、電荷移動錯体の添加、導電性微
粒子の添加のいずれをも行っていないことを特徴とする
請求項17乃至31のいずれかに記載の液晶素子。
32. Chemical doping is applied to the orientation control film,
32. The liquid crystal element according to claim 17, wherein neither electrochemical doping, addition of a charge transfer complex, nor addition of conductive fine particles is performed.
【請求項33】 前記液晶組成物が、フルオロカーボン
末端部分及び炭化水素末端部分を有し、該両末端部分が
中心核によって結合され、スメクティック中間相又は潜
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
を含有する請求項1〜32のいずれかに記載の液晶素
子。
33. A fluorine-containing liquid crystal compound having a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, the both terminal portions being bound by a central nucleus, and having a smectic mesophase or a latent smectic mesophase. 33. The liquid crystal element according to claim 1, which contains.
【請求項34】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフ
ルオロカーボン末端部分が、−D1−Cxa2xa−Xで表
わされる基である請求項33記載の液晶素子。(但し、
上記式中xaは1〜20であり、Xは−H又は−Fを表
わし、D1は、−CO−O−(CH2ra−、−O−(C
2ra−、−(CH2ra−、−O−SO2−、−SO2
−、−SO2−(CH2ra−、−O−(CH2ra−O
−(CH2rb−、−(CH2ra−N(Cpa2pa+1
−SO2−、又は−(CH2ra−N(Cpa2pa+1)−
CO−を表わす。ra及びrbは、独立に1〜20であ
り、paは0〜4である。)
34. The liquid crystal device according to claim 33, wherein the fluorocarbon terminal portion of the fluorine-containing liquid crystal compound is a group represented by —D 1 —C xa F 2xa —X. (However,
The formula xa is 1 to 20, X represents -H or -F, D 1 is, -CO-O- (CH 2) ra -, - O- (C
H 2) ra -, - ( CH 2) ra -, - O-SO 2 -, - SO 2
-, - SO 2 - (CH 2) ra -, - O- (CH 2) ra -O
- (CH 2) rb -, - (CH 2) ra -N (C pa H 2pa + 1)
-SO 2- or- (CH 2 ) ra -N (C pa H 2pa + 1 )-
Represents CO-. ra and rb are independently 1 to 20, and pa is 0 to 4. )
【請求項35】 前記フッ素含有液晶化合物におけるフ
ルオロカーボン末端部分が、−D2−(Cxb2xb−O)
za−Cya2ya+1で表わされる基である請求項33記載
の液晶素子。(但し、上記式中xbはそれぞれの(Cxb
2xb−O)に独立に1〜10であり、yaは、1〜1
0であり、zaは1〜10であり、D2は、−CO−O
−Crc2rc−、−O−Crc2rc−、−Crc2rc−、
−O−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−O−SO
2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−Crc2rc
−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc−N(C
pb2pb+1)−CO−、単結合から選ばれ、rc及びr
dはそれぞれ独立に1〜20であり、saはそれぞれの
(Csa2sa−O)に独立に1〜10であり、taは1
〜6であり、pbは0〜4である。)
35. The fluorocarbon terminal portion of the fluorine-containing liquid crystal compound is —D 2 — (C xb F 2xb —O).
za -C ya F 2ya + 1 liquid crystal device according to claim 33, wherein a group represented by. (However, in the above formula, xb is (C xb
F 2xb —O) is independently 1 to 10, and ya is 1 to 1
0, za is 1 to 10, D 2 is —CO—O.
-C rc H 2rc -, - O -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc -,
-O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd -, - O-SO
2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C rc H 2rc
-N (C pb H 2pb + 1 ) -SO 2 -, - C rc H 2rc -N (C
pb H 2pb + 1 ) -CO-, selected from single bonds, rc and r
d is independently 1 to 20, sa is independently 1 to 10 for each (C sa H 2sa -O), and ta is 1
And pb is 0-4. )
【請求項36】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一
般式(I)で表わされる請求項33記載の液晶素子。 【化1】 を表わす。ga、ha、iaは独立に0〜3の整数(但
し、ga+ha+iaは少なくとも2である)を表わ
す。夫々のL1とL2は独立に、単結合、−CO−O−、
−O−CO−、−COS−、−S−CO−、−CO−S
e−、−Se−CO−、−CO−Te−、−Te−CO
−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−
CH=N−、−N=CH−、−CH2−O−、−O−C
2−、−CO−又は−O−を表わす。夫々のX1
1、Z1はA1、A2、A3の置換基であり、独立に−
H、−Cl、−F、−Br、−I、−OH、−OC
3、−CH3、−CN、又は−NO2を表わし、夫々の
ja、ma、naは独立に0〜4の整数を表わす。J1
は、−CO−O−(CH2ra−、−O−(CH2
ra−、−(CH2ra−、−O−SO2−、−SO2−、
−SO2−(CH2ra−、−O−(CH2ra−O−
(CH2rb−、−(CH2ra−N(Cpa2pa+1)−
SO2−、又は−(CH2ra−N(Cpa2pa+1)−C
O−を表わす。ra及びrbは、独立に1〜20であ
り、paは0〜4である。R1は、−O−Cqa2qa−O
−Cqb2qb+1、−Cqa2qa−O−Cqb2qb+1、−C
qa2qa−R3、−O−Cqa2qa−R3、−CO−O−C
qa2qa−R3、又は−O−CO−Cqa2qa−R3を表わ
し、直鎖状、分岐状のいずれであっても良い(但し、R
3は、−O−CO−Cqb2qb+1、−CO−O−Cqb
2qb+1、−H、−Cl、−F、−CF3、−NO2、−C
Nを表わし、qa及びqbは独立に1〜20である)。
2はCxa2xa−Xを表わす(Xは−H又は−Fを表わ
し、xaは1〜20の整数である)。〕
36. The liquid crystal device according to claim 33, wherein the fluorine-containing liquid crystal compound is represented by the following general formula (I). Embedded image Represents ga, ha, and ia each independently represent an integer of 0 to 3 (provided that ga + ha + ia is at least 2). Each L 1 and L 2 is independently a single bond, —CO—O—,
-O-CO-, -COS-, -S-CO-, -CO-S
e-, -Se-CO-, -CO-Te-, -Te-CO
-, - CH 2 CH 2 - , - CH = CH -, - C≡C -, -
CH = N -, - N = CH -, - CH 2 -O -, - O-C
Represents H 2 —, —CO— or —O—. Each X 1 ,
Y 1 and Z 1 are substituents of A 1 , A 2 and A 3 , and independently
H, -Cl, -F, -Br, -I, -OH, -OC
Represents H 3 , —CH 3 , —CN, or —NO 2 , and each of ja, ma, and na independently represents an integer of 0 to 4. J 1
Is, -CO-O- (CH 2) ra -, - O- (CH 2)
ra -, - (CH 2) ra -, - O-SO 2 -, - SO 2 -,
-SO 2 - (CH 2) ra -, - O- (CH 2) ra -O-
(CH 2 ) rb -,-(CH 2 ) ra -N (C pa H 2pa + 1 )-
SO 2 -, or - (CH 2) ra -N ( C pa H 2pa + 1) -C
Represents O-. ra and rb are independently 1 to 20, and pa is 0 to 4. R 1 is -OC qa H 2qa -O
-C qb H 2qb + 1 , -C qa H 2qa -OC qb H 2qb + 1 , -C
qa H 2qa -R 3 , -OC qa H 2qa -R 3 , -CO- OC
qa H 2qa -R 3, or represents -O-CO-C qa H 2qa -R 3, linear, may be either branched (Here, R
3, -O-CO-C qb H 2qb + 1, -CO-O-C qb H
2qb + 1, -H, -Cl, -F, -CF 3, -NO 2, -C
N, and qa and qb are independently 1-20).
R 2 represents a C xa F 2xa -X (X represents -H or -F, xa is an integer of 1 to 20). ]
【請求項37】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一
般式(II)で表わされる請求項33記載の液晶素子。 【化2】 を表わす。gb、hb、ibはそれぞれ独立に0〜3の
整数(但し、gb+hb+ibは少なくとも2である)
を表わす。夫々のL3、L4は独立に、単結合、−CO−
O−、−O−CO−、−CO−S−、−S−CO−、−
CO−Se−、−Se−CO−、−CO−Te−、−T
e−CO−、−(CH2CH2ka−(kaは1〜4)、
−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=C
H−、−CH2−O−、−O−CH2−、−CO−又は−
O−を表わす。夫々のX2、Y2、Z2はA4、A5、A6
置換基であり、独立に−H、−Cl、−F、−Br、−
I、−OH、−OCH3、−CH3、−CF3、−OC
3、−CN、又は−NO2を表わし、夫々のjb、m
b、nbは独立に0〜4の整数を表わす。J2は、−C
O−O−Crc2rc−、−O−Crc2rc−、−Crc
2rc−、−O−(Csa2sa−O)ta−Crd2rd−、−
O−SO2−、−SO2−、−SO2−Crc2rc−、−C
rc2rc−N(Cpb2pb+1)−SO2−、−Crc2rc
N(Cpb2pb+1)−CO−であり、rc及びrdは独
立に1〜20であり、saはそれぞれの(Csa2sa
O)に独立に1〜10であり、taは1〜6であり、p
bは0〜4である。R4は、−O−(Cqc2qc−O)wa
−Cqd2qd+1、−(Cqc2qc−O)wa−C
qd2qd+1、−Cqc2qc−R6、−O−Cqc2qc
6、−CO−O−Cqc2qc−R6、又は−O−CO−
qc2qc−R6を表わし、直鎖状、分岐状のいずれであ
っても良い(但し、R6は−O−CO−Cqd2qd+1、−
CO−O−Cqd2qd+1、−Cl、−F、−CF3、−N
2、−CN、又は−Hを表わし、qc及びqdは独立
に1〜20の整数、waは1〜10の整数である)。R
5は、(Cxb2xb−O)za−Cya2ya+1で表わされる
(但し、上記式中xbはそれぞれの(Cxb2xb−O)
に独立に1〜10であり、yaは1〜10であり、za
は1〜10である)。〕
37. The liquid crystal device according to claim 33, wherein the fluorine-containing liquid crystal compound is represented by the following general formula (II). Embedded image Represents gb, hb, and ib are each independently an integer of 0 to 3 (however, gb + hb + ib is at least 2)
Represents L 3 and L 4 are each independently a single bond, -CO-
O-, -O-CO-, -CO-S-, -S-CO-,-
CO-Se-, -Se-CO-, -CO-Te-, -T
e-CO -, - (CH 2 CH 2) ka - (ka is 1 to 4),
-CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-, -N = C
H -, - CH 2 -O - , - O-CH 2 -, - CO- or -
Represents O-. Each of X 2 , Y 2 , and Z 2 is a substituent of A 4 , A 5 , and A 6 and independently represents —H, —Cl, —F, —Br, —
I, -OH, -OCH 3, -CH 3, -CF 3, -OC
F 3 , —CN, or —NO 2 , and each jb, m
b and nb each independently represent an integer of 0 to 4; J 2 is, -C
O-O-C rc H 2rc -, - O-C rc H 2rc -, - C rc H
2rc -, - O- (C sa H 2sa -O) ta -C rd H 2rd -, -
O-SO 2 -, - SO 2 -, - SO 2 -C rc H 2rc -, - C
rc H 2rc -N (C pb H 2pb + 1) -SO 2 -, - C rc H 2rc -
N (C pb H 2pb + 1 ) —CO—, rc and rd are independently 1 to 20, and sa is the respective (C sa H 2sa −).
O) independently from 1 to 10, ta from 1 to 6, p
b is 0-4. R 4 is, -O- (C qc H 2qc -O ) wa
-C qd H 2qd + 1, - (C qc H 2qc -O) wa -C
qd H 2qd + 1 , -C qc H 2qc -R 6 , -OC qc H 2qc-
R 6 , -CO- OC qc H 2qc -R 6 , or -O-CO-
C qc H 2qc -R 6 represents a linear, it may be either branched (wherein, R 6 is -O-CO-C qd H 2qd + 1, -
CO-O-C qd H 2qd + 1, -Cl, -F, -CF 3, -N
Represents O 2 , —CN, or —H, qc and qd are each independently an integer of 1 to 20, and wa is an integer of 1 to 10). R
5, (C xb F 2xb -O) represented by za -C ya F 2ya + 1 (where the above formula xb is each (C xb F 2xb -O)
Is independently 1 to 10, ya is 1 to 10, za
Is 1 to 10.) ]
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