JPH04251819A - 液晶デバイス - Google Patents
液晶デバイスInfo
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- JPH04251819A JPH04251819A JP912191A JP912191A JPH04251819A JP H04251819 A JPH04251819 A JP H04251819A JP 912191 A JP912191 A JP 912191A JP 912191 A JP912191 A JP 912191A JP H04251819 A JPH04251819 A JP H04251819A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光板を使用しない液
晶包蔵薄膜に関するもので、更に詳しくは、視野の遮断
、透過を電気的に操作し得るものであって、建物の窓や
視野遮断のスクリ−ンに利用されると共に、文字や図形
を表示し、高速応答性を以て電気的にその表示を切り換
えることによって、公告板等の装飾表示板や、明るい画
面を必要とするコンピュ−タ末端の表示装置、プロジェ
クションの表示装置として利用される液晶表示装置に関
する。
晶包蔵薄膜に関するもので、更に詳しくは、視野の遮断
、透過を電気的に操作し得るものであって、建物の窓や
視野遮断のスクリ−ンに利用されると共に、文字や図形
を表示し、高速応答性を以て電気的にその表示を切り換
えることによって、公告板等の装飾表示板や、明るい画
面を必要とするコンピュ−タ末端の表示装置、プロジェ
クションの表示装置として利用される液晶表示装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、従来、ネマチック液晶
を使用したTN型やSTN型のものが実用化されている
。また、強誘電性液晶を利用したものも提案されている
。
を使用したTN型やSTN型のものが実用化されている
。また、強誘電性液晶を利用したものも提案されている
。
【0003】これらは、偏光板を要する為にその表示面
を明るくすることに限界があり、また配向処理を要する
為に、表示デバイスの作製時の歩留まりが低下するとい
う問題点がある。
を明るくすることに限界があり、また配向処理を要する
為に、表示デバイスの作製時の歩留まりが低下するとい
う問題点がある。
【0004】一方、偏光板や配向処理を要さず、明るく
コントラストの良い、大型で廉価な液晶デバイスを製造
する方法として、液晶のカプセル化により、ポリマ−中
に液晶滴を分散させ、そのポリマ−をフィルム化する方
法が知られている。例えば、特表昭58−501631
号公報、米国特許第4,435,047号明細書には、
カプセル化物質として、ゼラチン、アラビアゴム、ポリ
ビニルアルコ−ル等を用いたものが提案され、これら以
外にも、例えば、特表昭61−502128号には、液
晶がエポキシ樹脂中に分散したもの、特開昭61−30
5528号には光露光により液晶と光硬化物との相分離
を固定化したもの、特開62−2231号には、特殊な
紫外線硬化型ポリマ−中に液晶が分散したもの、特開昭
63−144321号には、ポリエステルと液晶と溶剤
中に混合してフィルム化する方法等が知られている。
コントラストの良い、大型で廉価な液晶デバイスを製造
する方法として、液晶のカプセル化により、ポリマ−中
に液晶滴を分散させ、そのポリマ−をフィルム化する方
法が知られている。例えば、特表昭58−501631
号公報、米国特許第4,435,047号明細書には、
カプセル化物質として、ゼラチン、アラビアゴム、ポリ
ビニルアルコ−ル等を用いたものが提案され、これら以
外にも、例えば、特表昭61−502128号には、液
晶がエポキシ樹脂中に分散したもの、特開昭61−30
5528号には光露光により液晶と光硬化物との相分離
を固定化したもの、特開62−2231号には、特殊な
紫外線硬化型ポリマ−中に液晶が分散したもの、特開昭
63−144321号には、ポリエステルと液晶と溶剤
中に混合してフィルム化する方法等が知られている。
【0005】しかしながら、特表昭58−501631
号、特表昭61−502128号及び特開昭61−22
31号に開示された技術によって得られる液晶デバイス
では、十分な透明性を得るのに25V以上、多くの場合
は50Vから200Vの高電圧駆動であり、特開昭61
−305528号及び特開平1−62615号に開示さ
れた液晶デバイスのコントラスト比は、最も優れたもの
でも10であり、多くの場合8以下であり、液晶デバイ
スの実用化に要求される特性を備えていなかった。
号、特表昭61−502128号及び特開昭61−22
31号に開示された技術によって得られる液晶デバイス
では、十分な透明性を得るのに25V以上、多くの場合
は50Vから200Vの高電圧駆動であり、特開昭61
−305528号及び特開平1−62615号に開示さ
れた液晶デバイスのコントラスト比は、最も優れたもの
でも10であり、多くの場合8以下であり、液晶デバイ
スの実用化に要求される特性を備えていなかった。
【0006】また、必要な調光性を得るためには、液晶
材料の個々の屈折率と光硬化物の屈折率との一致不一致
を最適化するために、各々の屈折率を十分に選択しなけ
ればならない煩わしさがあった。
材料の個々の屈折率と光硬化物の屈折率との一致不一致
を最適化するために、各々の屈折率を十分に選択しなけ
ればならない煩わしさがあった。
【0007】更に、前述の如き液晶デバイスの実用化に
要求される重要な特性である低電圧駆動性、高コントラ
スト、時分割駆動性を可能するために、特開平1−19
8725には、液晶材料が連続相を形成し、この連続相
中に、高分子物質が三次元網目状に分布した構造を有す
る液晶デバイスが開示されている。しかし、この液晶デ
バイスにおいても駆動電圧が10V前後のために汎用I
Cの使用が困難であるという欠点を有しており、これが
実用化の上の大きな問題点であった。
要求される重要な特性である低電圧駆動性、高コントラ
スト、時分割駆動性を可能するために、特開平1−19
8725には、液晶材料が連続相を形成し、この連続相
中に、高分子物質が三次元網目状に分布した構造を有す
る液晶デバイスが開示されている。しかし、この液晶デ
バイスにおいても駆動電圧が10V前後のために汎用I
Cの使用が困難であるという欠点を有しており、これが
実用化の上の大きな問題点であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の時分割駆動用の汎用ICを使用可能
にし、低駆動電圧でしかも高コントラスト、明るい画質
等の特性を有する液晶デバイスを提供することにある。
する課題は、従来の時分割駆動用の汎用ICを使用可能
にし、低駆動電圧でしかも高コントラスト、明るい画質
等の特性を有する液晶デバイスを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、前記液晶デバイスに使用される重合
性組成物について鋭意検討した結果、網目構造の形状と
界面規制力を制御することにより、従来の時分割駆動用
の汎用ICを使用可能にし、低駆動電圧でしかも高コン
トラスト、明るい画質等の特性を有する液晶デバイスを
作製することに成功した。
を解決するために、前記液晶デバイスに使用される重合
性組成物について鋭意検討した結果、網目構造の形状と
界面規制力を制御することにより、従来の時分割駆動用
の汎用ICを使用可能にし、低駆動電圧でしかも高コン
トラスト、明るい画質等の特性を有する液晶デバイスを
作製することに成功した。
【0010】即ち、本発明は上記課題を解決するために
、電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板と
、この基板の間に支持された調光層を有し、前記調光層
が連続微細気孔を有する三次元網目構造の透明性固体物
質と前記連続微細気孔を満たす液晶材料から成り、前記
透明性固体物質が一般式(I)
、電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板と
、この基板の間に支持された調光層を有し、前記調光層
が連続微細気孔を有する三次元網目構造の透明性固体物
質と前記連続微細気孔を満たす液晶材料から成り、前記
透明性固体物質が一般式(I)
【0011】
【化4】
【0012】(式中、X1〜X5 はCH3又はHを表
わし、sは1〜100の整数を表わす。)で表わされる
ポリエ−テルウレタンレンジ(メタ)アクリレ−ト(以
下、一般式(I)の化合物という。)、一般式(II)
わし、sは1〜100の整数を表わす。)で表わされる
ポリエ−テルウレタンレンジ(メタ)アクリレ−ト(以
下、一般式(I)の化合物という。)、一般式(II)
【0013】
【化5】
【0014】(式中、A、B及びDは各々独立的に炭素
原子数2〜10のアルキレン基又はポリメチレン基を表
わし、X1はCH3又はHを表わし、m及びnは各々独
立的に1〜10の整数を表わす。)で表わされる二官能
(メタ)アクリレ−ト(以下、一般式(II)の化合物
という。)及び一般式(III)
原子数2〜10のアルキレン基又はポリメチレン基を表
わし、X1はCH3又はHを表わし、m及びnは各々独
立的に1〜10の整数を表わす。)で表わされる二官能
(メタ)アクリレ−ト(以下、一般式(II)の化合物
という。)及び一般式(III)
【0015】
【化6】
【0016】(式中、Rは水素原子又は炭素原子数1〜
10のアルキル基を表わし、Eは炭素原子数2〜10の
アルキレン基又はポリメチレン基を表わし、tは1〜2
5の整数を表わす。)で表わされるフェノキシ(メタ)
アクリレ−ト誘導体(以下、一般式(III)の化合物
という。)を含有する重合性組成物を重合して成る透明
性固体物質であることを特徴とする液晶デバイスを提供
する。
10のアルキル基を表わし、Eは炭素原子数2〜10の
アルキレン基又はポリメチレン基を表わし、tは1〜2
5の整数を表わす。)で表わされるフェノキシ(メタ)
アクリレ−ト誘導体(以下、一般式(III)の化合物
という。)を含有する重合性組成物を重合して成る透明
性固体物質であることを特徴とする液晶デバイスを提供
する。
【0017】本発明の液晶デバイスは、例えば、次のよ
うにして製造することができる。即ち、電極層を有する
少なくとも一方が透明性を有する2枚の基板間に、一般
式(I)、(II)及び(III)の化合物を含有する
重合性組成物及び液晶材料、必要に応じて重合開始剤、
連鎖移動剤、光増感剤、染料架橋剤を含有する調光層構
成材料を介在させ、透明基板を通して紫外線を照射し、
それによって前記組成物を重合させることにより、調光
層が、連続微細気孔を有する三次元網目構造の透明性固
体物質と、その連続微細気孔を満たす液晶材料の連続相
とから成る液晶デバイスを製造する方法である。
うにして製造することができる。即ち、電極層を有する
少なくとも一方が透明性を有する2枚の基板間に、一般
式(I)、(II)及び(III)の化合物を含有する
重合性組成物及び液晶材料、必要に応じて重合開始剤、
連鎖移動剤、光増感剤、染料架橋剤を含有する調光層構
成材料を介在させ、透明基板を通して紫外線を照射し、
それによって前記組成物を重合させることにより、調光
層が、連続微細気孔を有する三次元網目構造の透明性固
体物質と、その連続微細気孔を満たす液晶材料の連続相
とから成る液晶デバイスを製造する方法である。
【0018】本発明の液晶デバイスの透明性固体物質の
連続微細気孔の気孔径は、0.3〜2μmの範囲が好ま
しい。
連続微細気孔の気孔径は、0.3〜2μmの範囲が好ま
しい。
【0019】このデバイスにおいて、基板は、堅固な材
料、例えば、ガラス、金属等であっても良く、柔軟性を
有する材料、例えば、プラスチックフィルムの如きもの
であっても良い。そして、基板は、2枚が対向して適当
な間隔を隔てて得るものである。また、その少なくとも
一方は、透明性を有し、その2枚の間に支持される調光
層を外界から視認させるものでなければならない。但し
、完全な透明性を必須とするものではない。もし、この
液晶デバイスが、デバイスの一方の側から他方の側へ通
過する光に対して作用させるために使用される場合は、
2枚の基板は共に適宜な透明性が与えられる。この基板
には、目的に応じて透明、不透明の適宜な電極が、その
全面又は部分的に配置されても良い。
料、例えば、ガラス、金属等であっても良く、柔軟性を
有する材料、例えば、プラスチックフィルムの如きもの
であっても良い。そして、基板は、2枚が対向して適当
な間隔を隔てて得るものである。また、その少なくとも
一方は、透明性を有し、その2枚の間に支持される調光
層を外界から視認させるものでなければならない。但し
、完全な透明性を必須とするものではない。もし、この
液晶デバイスが、デバイスの一方の側から他方の側へ通
過する光に対して作用させるために使用される場合は、
2枚の基板は共に適宜な透明性が与えられる。この基板
には、目的に応じて透明、不透明の適宜な電極が、その
全面又は部分的に配置されても良い。
【0020】2枚の基板間には液晶材料及び透明性固体
物質から成る調光層が介在される。尚、2枚の基板間に
は、通常、周知の液晶デバイスと同様、間隔保持用のス
ペ−サを常法に従って介在させるのが望ましい。
物質から成る調光層が介在される。尚、2枚の基板間に
は、通常、周知の液晶デバイスと同様、間隔保持用のス
ペ−サを常法に従って介在させるのが望ましい。
【0021】該調光層は、透明性固体物質の連続微細気
孔中で液晶材料が連続相を形成することを要し、透明性
固体物質が液晶材料中に三次元ネットワ−ク状に分布し
ていることを要する。透明性固体物質に対する液晶材料
成分の比率が少ないと液晶材料が連続相を形成しにくく
なり、多いと透明性固体物質が三次元ネットワ−ク構造
を形成しにくくなる傾向にあり、好ましくない。
孔中で液晶材料が連続相を形成することを要し、透明性
固体物質が液晶材料中に三次元ネットワ−ク状に分布し
ていることを要する。透明性固体物質に対する液晶材料
成分の比率が少ないと液晶材料が連続相を形成しにくく
なり、多いと透明性固体物質が三次元ネットワ−ク構造
を形成しにくくなる傾向にあり、好ましくない。
【0022】本発明で使用する一般式(I)の化合物は
、市販品として入手可能であり、例えば、大日本インキ
化学工業(株)製の「FAU−25」、「FAU−28
」、「FAU−75」、「FAU−76」等が挙げられ
る。
、市販品として入手可能であり、例えば、大日本インキ
化学工業(株)製の「FAU−25」、「FAU−28
」、「FAU−75」、「FAU−76」等が挙げられ
る。
【0023】本発明で使用する一般式(II)の化合物
は、市販品として入手可能であり、例えば、日本化薬社
製の「HX−220」、「HX−620」等が挙げられ
る。
は、市販品として入手可能であり、例えば、日本化薬社
製の「HX−220」、「HX−620」等が挙げられ
る。
【0024】本発明で使用する一般式(III)の化合
物は、市販品として入手可能であり、例えば、東亜合成
化学工業社製の「アロニックスM−101」、「アロニ
ックスM−102」、「アロニックスM−111」、「
アロニックスM−113」、「アロニックスM−117
」、等が挙げられる。
物は、市販品として入手可能であり、例えば、東亜合成
化学工業社製の「アロニックスM−101」、「アロニ
ックスM−102」、「アロニックスM−111」、「
アロニックスM−113」、「アロニックスM−117
」、等が挙げられる。
【0025】本発明で使用する液晶材料は、単一の液晶
性化合物であることを要しないのは勿論で、2種以上の
液晶化合物や液晶化合物以外の物質も含んだ混合物であ
っても良く、通常この技術分野で液晶材料として認識さ
れるものであれば良く、そのうちの正の誘電率異方性を
有するものが好ましい。用いられる液晶としては、ネマ
チック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶が
好ましく、ネマチック液晶が特に好ましい。その性能を
改善するために、コレステリック液晶、カイラルネマチ
ック液晶、カイラルスメクチック液晶等やカイラル化合
物が適宜含まれていてもよい。
性化合物であることを要しないのは勿論で、2種以上の
液晶化合物や液晶化合物以外の物質も含んだ混合物であ
っても良く、通常この技術分野で液晶材料として認識さ
れるものであれば良く、そのうちの正の誘電率異方性を
有するものが好ましい。用いられる液晶としては、ネマ
チック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶が
好ましく、ネマチック液晶が特に好ましい。その性能を
改善するために、コレステリック液晶、カイラルネマチ
ック液晶、カイラルスメクチック液晶等やカイラル化合
物が適宜含まれていてもよい。
【0026】本発明で使用する液晶材料は、以下に示し
た化合物群から選ばれた1種以上の化合物から成る配合
組成物が好ましく、液晶材料の特性、即ち、等方性液体
と液晶の相転移温度、融点、粘度、Δn、Δε及び重合
性組成物等との溶解性等を改善することを目的として適
宜選択、配合して用いることができる。
た化合物群から選ばれた1種以上の化合物から成る配合
組成物が好ましく、液晶材料の特性、即ち、等方性液体
と液晶の相転移温度、融点、粘度、Δn、Δε及び重合
性組成物等との溶解性等を改善することを目的として適
宜選択、配合して用いることができる。
【0027】液晶材料としては、例えば、4−置換安息
香酸4’−置換フェニルエステル、4−置換シクロヘキ
サンカルボン酸4’−置換フェニルエステル、4−置換
シクロヘキサンカルボン酸4’−置換ビフェニルエステ
ル、4−(4−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)
安息香酸4’−置換フェニルエステル、4−(4−置換
シクロヘキシル)安息香酸4’−置換フェニルエステル
、4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4’−置換
シクロヘキシルエステル、4−置換4’−置換ビフェニ
ル、4−置換フェニル−4’−置換シクロヘキサン、4
−置換4”−置換ターフェニル、4−置換ビフェニル4
’−置換シクロヘキサン、2−(4−置換フェニル)−
5−置換ピリミジン等を挙げることができ、これらの化
合物の中でも、少なくとも分子の一方の末端にシアノ基
を有する化合物が特に好ましい。
香酸4’−置換フェニルエステル、4−置換シクロヘキ
サンカルボン酸4’−置換フェニルエステル、4−置換
シクロヘキサンカルボン酸4’−置換ビフェニルエステ
ル、4−(4−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)
安息香酸4’−置換フェニルエステル、4−(4−置換
シクロヘキシル)安息香酸4’−置換フェニルエステル
、4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4’−置換
シクロヘキシルエステル、4−置換4’−置換ビフェニ
ル、4−置換フェニル−4’−置換シクロヘキサン、4
−置換4”−置換ターフェニル、4−置換ビフェニル4
’−置換シクロヘキサン、2−(4−置換フェニル)−
5−置換ピリミジン等を挙げることができ、これらの化
合物の中でも、少なくとも分子の一方の末端にシアノ基
を有する化合物が特に好ましい。
【0028】調光層構成成分に占める液晶材料の比率は
、60重量%(以下、「%」は、特に断りがない限り『
重量%』を意味する。)以上が好ましく、70〜90%
の範囲が特に好ましい。
、60重量%(以下、「%」は、特に断りがない限り『
重量%』を意味する。)以上が好ましく、70〜90%
の範囲が特に好ましい。
【0029】一般式(I)、(II)及び(III)の
化合物を含有する重合性組成物を液晶材料と混合した上
で重合して得られる透明性固体物質は、光散乱に適した
連続微細気孔を有する三次元網目構造の気孔径を制御す
ることができ、電子顕微鏡により観察したところ、平均
気孔径は約1μmであり、従来のものと比べ、あるいは
それぞれ単独で使用したものと比べ、形状分布は均一な
分布をしている。従って、高コントラストでしかも低駆
動電圧を達成するためには、上記(I)、(II)及び
(III)の化合物を同時に混合物して使用することが
必須である。
化合物を含有する重合性組成物を液晶材料と混合した上
で重合して得られる透明性固体物質は、光散乱に適した
連続微細気孔を有する三次元網目構造の気孔径を制御す
ることができ、電子顕微鏡により観察したところ、平均
気孔径は約1μmであり、従来のものと比べ、あるいは
それぞれ単独で使用したものと比べ、形状分布は均一な
分布をしている。従って、高コントラストでしかも低駆
動電圧を達成するためには、上記(I)、(II)及び
(III)の化合物を同時に混合物して使用することが
必須である。
【0030】さらに一般式(I)、(II)及び(II
I)の化合物は任意の割合で使用することができ、用途
に応じた液晶表示装置に適する形で使用することができ
るが、一般式(I)の化合物の重合性組成物中の使用割
合は、20〜80%の範囲が好ましく、30〜60%の
範囲が特に好ましい。また、一般式(II)の化合物の
重合性組成物中の使用割合は、10〜90重量%の範囲
が好ましく、20〜60%の範囲が特に好ましい。更に
、一般式(III)の化合物の重合性組成物中の使用割
合は、20〜80重量%の範囲が好ましく、30〜60
%の範囲が特に好ましい。
I)の化合物は任意の割合で使用することができ、用途
に応じた液晶表示装置に適する形で使用することができ
るが、一般式(I)の化合物の重合性組成物中の使用割
合は、20〜80%の範囲が好ましく、30〜60%の
範囲が特に好ましい。また、一般式(II)の化合物の
重合性組成物中の使用割合は、10〜90重量%の範囲
が好ましく、20〜60%の範囲が特に好ましい。更に
、一般式(III)の化合物の重合性組成物中の使用割
合は、20〜80重量%の範囲が好ましく、30〜60
%の範囲が特に好ましい。
【0031】第1表は、一般式(I)、(II)及び(
III)の化合物の等重量から成る重合性組成物80重
量部及び下記の組成から成る液晶材料(A)20重量部
を含有する調光層形成材料を使用して得られた液晶デバ
イス(例7)について、電子顕微鏡で観察した透明性固
体物質に形成された連続微細気孔の平均気孔径及び駆動
電圧(V80)を掲示し、比較のために、一般式(I)
、(II)及び(III)の化合物をそれぞれ単独で、
あるいは2種類の化合物の等重量の組合せから成る重合
性組成物80重量部と液晶材料(A)20重量部を含有
する調光層構成材料を各々使用して得られた液晶デバイ
ス(例1〜6)について、電子顕微鏡で観察した透明性
固体物質に形成された連続微細気孔の平均気孔径と駆動
電圧(V80)を掲示したものである。
III)の化合物の等重量から成る重合性組成物80重
量部及び下記の組成から成る液晶材料(A)20重量部
を含有する調光層形成材料を使用して得られた液晶デバ
イス(例7)について、電子顕微鏡で観察した透明性固
体物質に形成された連続微細気孔の平均気孔径及び駆動
電圧(V80)を掲示し、比較のために、一般式(I)
、(II)及び(III)の化合物をそれぞれ単独で、
あるいは2種類の化合物の等重量の組合せから成る重合
性組成物80重量部と液晶材料(A)20重量部を含有
する調光層構成材料を各々使用して得られた液晶デバイ
ス(例1〜6)について、電子顕微鏡で観察した透明性
固体物質に形成された連続微細気孔の平均気孔径と駆動
電圧(V80)を掲示したものである。
【0032】なお、液晶材料(A)は、
【0033】
【化7】
【0034】から成るものである。
【0035】
【表1】
【0036】例2及び例4の液晶デバイスは、その連続
微細気孔の気孔径は、広い形状分布を示し、駆動電圧も
比較的高い。例1、例3及び例5、例6の液晶デバイス
は、その連続微細気孔の気孔径が大きく、二次元格子状
となり、散乱性が悪く、その結果、コントラストも低い
。しかしながら、例7の液晶デバイスでは、網目の平均
気孔径が約1μmであり、例1〜例6と比較して気孔径
分布が均一な分布をしている。
微細気孔の気孔径は、広い形状分布を示し、駆動電圧も
比較的高い。例1、例3及び例5、例6の液晶デバイス
は、その連続微細気孔の気孔径が大きく、二次元格子状
となり、散乱性が悪く、その結果、コントラストも低い
。しかしながら、例7の液晶デバイスでは、網目の平均
気孔径が約1μmであり、例1〜例6と比較して気孔径
分布が均一な分布をしている。
【0037】従って、高コンラストで、しかも低電圧駆
動を効率的に達成するためには、透明性固体物質を形成
する重合性組成物として、一般式(I)、(II)及び
(III)の化合物を同時に用いることが好ましいこと
が理解できるであろう。
動を効率的に達成するためには、透明性固体物質を形成
する重合性組成物として、一般式(I)、(II)及び
(III)の化合物を同時に用いることが好ましいこと
が理解できるであろう。
【0038】本発明は液晶デバイスの特性及び作製法を
適宜選択する為に、上記一般式(I)、(II)及び(
III)の化合物を含有する重合性組成物中に任意成分
を加えることができる。
適宜選択する為に、上記一般式(I)、(II)及び(
III)の化合物を含有する重合性組成物中に任意成分
を加えることができる。
【0039】任意成分としては、重合開始剤、連鎖移動
剤、光増感剤、染料、架橋剤等が挙げられ、前記重合性
組成物や、所望の液晶デバイスの性能に合わせて適宜選
択することができる。
剤、光増感剤、染料、架橋剤等が挙げられ、前記重合性
組成物や、所望の液晶デバイスの性能に合わせて適宜選
択することができる。
【0040】重合開始剤としては、例えば、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(
メルク社製「ダロキュア1173」) 、1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ガイギー社製
「イルガキュア184」)、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−
オン(メルク社製「ダロキュア1116」)、ベンジル
ジメチルケタール(チバ・ガイギー社製「イルガキュア
651」)、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フ
ェニル〕−2−モルホリノプロパノン−1(チバ・ガイ
ギ−社製「イルガキュア907」)、2,4 −ジエチ
ルチオキサントン(日本化薬社製「カヤキュアDETX
」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社
製「カヤキュア−EPA」)との混合物、イソプロピル
チオキサントン(ワードプレキンソップ社製「カンタキ
ュアITX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチルと
の混合物等が挙げられるが、液状である2−ヒドロキシ
−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンが液晶
材料、高分子形成性モノマー若しくはオリゴマーとの相
溶性の面で特に好ましい。
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(
メルク社製「ダロキュア1173」) 、1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ガイギー社製
「イルガキュア184」)、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−
オン(メルク社製「ダロキュア1116」)、ベンジル
ジメチルケタール(チバ・ガイギー社製「イルガキュア
651」)、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フ
ェニル〕−2−モルホリノプロパノン−1(チバ・ガイ
ギ−社製「イルガキュア907」)、2,4 −ジエチ
ルチオキサントン(日本化薬社製「カヤキュアDETX
」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社
製「カヤキュア−EPA」)との混合物、イソプロピル
チオキサントン(ワードプレキンソップ社製「カンタキ
ュアITX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチルと
の混合物等が挙げられるが、液状である2−ヒドロキシ
−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンが液晶
材料、高分子形成性モノマー若しくはオリゴマーとの相
溶性の面で特に好ましい。
【0041】連鎖移動剤としては、例えば、ブタンジオ
−ルジチオプロピレ−ト、ペンタエリスリト−ルテトラ
キス(β−チオプロピオネ−ト)、トリエチレングリコ
−ルジメルカプタン等が挙げられる。連鎖移動剤の添加
量は、あまりに少ないと効果が薄く、多過ぎるとデバイ
スの不透明度が低下して表示のコントラストが悪くなる
傾向にあるので、併用する場合の有効量は、重合性組成
物に対して0.05〜30%の範囲が好ましく、0.1
〜20%の範囲が特に好ましい。
−ルジチオプロピレ−ト、ペンタエリスリト−ルテトラ
キス(β−チオプロピオネ−ト)、トリエチレングリコ
−ルジメルカプタン等が挙げられる。連鎖移動剤の添加
量は、あまりに少ないと効果が薄く、多過ぎるとデバイ
スの不透明度が低下して表示のコントラストが悪くなる
傾向にあるので、併用する場合の有効量は、重合性組成
物に対して0.05〜30%の範囲が好ましく、0.1
〜20%の範囲が特に好ましい。
【0042】この様な各成分を包含する調光層構成材料
を2枚の基板間に支持させるには、この調光層構成材料
を基板間に注入しても良いが、一方の基板上にスピンナ
−等のコ−タ−を使用して塗布し、次いで他方の基板を
重ねても良い。
を2枚の基板間に支持させるには、この調光層構成材料
を基板間に注入しても良いが、一方の基板上にスピンナ
−等のコ−タ−を使用して塗布し、次いで他方の基板を
重ねても良い。
【0043】未硬化の調光層構成材料を硬化させるには
、透明基板を通じて紫外線を適当な線量で照射して行な
うことができる。モノマ−又はオリゴマ−又は任意成分
の種類によっては、熱又は電子線で代替することもでき
る。
、透明基板を通じて紫外線を適当な線量で照射して行な
うことができる。モノマ−又はオリゴマ−又は任意成分
の種類によっては、熱又は電子線で代替することもでき
る。
【0044】調光層の厚さは、薄くなると遮光性が衰え
、厚くなると、採光の視野角が狭くなる傾向にあるので
、5〜30μmの範囲が好ましい。このよに構成された
液晶デバイスは、網目構造の形状と界面規制力を制御す
ることにより、従来の液滴分散型液晶デバイスあるいは
液晶と光硬化物との相分離を固定化したデバイスに比べ
、汎用ICを使用可能とする低電圧駆動が可能で、かつ
高抵抗で、しかも高コントラストで表示性能を高める時
分割駆動が可能である。
、厚くなると、採光の視野角が狭くなる傾向にあるので
、5〜30μmの範囲が好ましい。このよに構成された
液晶デバイスは、網目構造の形状と界面規制力を制御す
ることにより、従来の液滴分散型液晶デバイスあるいは
液晶と光硬化物との相分離を固定化したデバイスに比べ
、汎用ICを使用可能とする低電圧駆動が可能で、かつ
高抵抗で、しかも高コントラストで表示性能を高める時
分割駆動が可能である。
【0045】
【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明を更に
具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。
具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。
【0046】なお、以下の実施例及び比較例において「
%」は「重量%」を表わす。また、各実施例及び比較例
中の評価特性の各々は以下の記号及び内容を意味する。
%」は「重量%」を表わす。また、各実施例及び比較例
中の評価特性の各々は以下の記号及び内容を意味する。
【0047】(1)時分割駆動線数(Nmax):Nm
ax=[(α2+1)/(α2−1)](但し、α=V
80/V10である。)
ax=[(α2+1)/(α2−1)](但し、α=V
80/V10である。)
【0048】(2)V80、V
10: 電圧無印加時のデバイスの光透過率(T0)を0%とし
、印加電圧の増大に伴って光透過率が 変化しなくな
った時の透過率(T100)を100% とする時、
光透過率80%となる印加電圧(ボルト)をV80、光
透過率10%となる時の印加電圧をV10とする。
10: 電圧無印加時のデバイスの光透過率(T0)を0%とし
、印加電圧の増大に伴って光透過率が 変化しなくな
った時の透過率(T100)を100% とする時、
光透過率80%となる印加電圧(ボルト)をV80、光
透過率10%となる時の印加電圧をV10とする。
【0049】(3)コントラスト:
デバイスを測光上から外した状態で、光源の点灯時の光
透過率を100%とし、消灯時の光透過率を0%とした
時、印加電圧V80及びV10の時に得られる光透過率
をそれぞれT80及びT10とする時 コントラスト=T80/T10
透過率を100%とし、消灯時の光透過率を0%とした
時、印加電圧V80及びV10の時に得られる光透過率
をそれぞれT80及びT10とする時 コントラスト=T80/T10
【0050】(4)応答速度:印加電圧を0VからON
状態に切り換えた時、光透過率が80%に到達するまで
の時間を立ち上がり時間τrとし、ON状態から0Vに
切り換えた時、光透過率が10%に到達する時間を立ち
下がり時間τdとして、 τr+τd となる時間を応答速度とする。(5)マ−ジン(M):
状態に切り換えた時、光透過率が80%に到達するまで
の時間を立ち上がり時間τrとし、ON状態から0Vに
切り換えた時、光透過率が10%に到達する時間を立ち
下がり時間τdとして、 τr+τd となる時間を応答速度とする。(5)マ−ジン(M):
【0051】
【数1】
【0052】(6)平均空隙間隔(r):PN−LCD
中の液晶を減圧除去し、破断面の走査型電子顕微鏡写真
から網目の空隙間隔riを求めた時
中の液晶を減圧除去し、破断面の走査型電子顕微鏡写真
から網目の空隙間隔riを求めた時
【0053】
【数2】
【0054】(実施例1)「FAU−76」(大日本イ
ンキ化学工業社製ポリウレタンアクリレ−ト)、「HX
−620」(日本化薬社製カプロラクトン変性ヒドロキ
シピバリン酸エステルネオペンチルグリコ−ルジアクリ
レ−ト)及び「アロニックスM−117」(東亜合成化
学社製ノンルフェノキシプロピルアクリレ−ト)の1:
1:1(重量比)の混合物から成る重合性組成物19.
6%、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロ
パン−1−オン0.4%及び混合液晶(A)80%を均
一に混合した調光層構成材料を、平均粒径10μmのス
ペ−サを透明電極層上に小量散布した5×5cmの2枚
のITOガラス板の間に挟持した後、紫外線を照射し、
モノマ−を硬化(高分子化)させた。硬化条件はメタル
ハライドランプ(80W/cm2)の下を3.5m/分
の速度で通過させ、500mJ/cm2に相当するエネ
ルギ−の紫外線を照射した。この基板間に形成された硬
化物の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ポリ
マ−の三次元ネットワ−クが認められた。得られた液晶
デバイスを1/2デュ−ティ、1/2バイアスでダイナ
ミック駆動したときの中心電圧は5.8V、マ−ジンM
は59%であった。また、その他の特性は以下の通りで
あった。
ンキ化学工業社製ポリウレタンアクリレ−ト)、「HX
−620」(日本化薬社製カプロラクトン変性ヒドロキ
シピバリン酸エステルネオペンチルグリコ−ルジアクリ
レ−ト)及び「アロニックスM−117」(東亜合成化
学社製ノンルフェノキシプロピルアクリレ−ト)の1:
1:1(重量比)の混合物から成る重合性組成物19.
6%、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロ
パン−1−オン0.4%及び混合液晶(A)80%を均
一に混合した調光層構成材料を、平均粒径10μmのス
ペ−サを透明電極層上に小量散布した5×5cmの2枚
のITOガラス板の間に挟持した後、紫外線を照射し、
モノマ−を硬化(高分子化)させた。硬化条件はメタル
ハライドランプ(80W/cm2)の下を3.5m/分
の速度で通過させ、500mJ/cm2に相当するエネ
ルギ−の紫外線を照射した。この基板間に形成された硬
化物の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ポリ
マ−の三次元ネットワ−クが認められた。得られた液晶
デバイスを1/2デュ−ティ、1/2バイアスでダイナ
ミック駆動したときの中心電圧は5.8V、マ−ジンM
は59%であった。また、その他の特性は以下の通りで
あった。
【0055】V10=2.5V
V80=3.9V
γ =1.56
N =5.7
コントラスト=1:25
τr+τd=15ミリ秒
rmax=1.0μm
液晶(A)の組成:
【0056】
【化8】
【0057】(実施例2)実施例1において、重合性組
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の1:1:2(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の1:1:2(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
【0058】得られた液晶デバイスの特性は、以下の通
りであった。 V10=1.7V V80=3.3V γ =1.94 N =3.0 コントラスト=1:21 τr+τd=17ミリ秒 rmax=1.5μm
りであった。 V10=1.7V V80=3.3V γ =1.94 N =3.0 コントラスト=1:21 τr+τd=17ミリ秒 rmax=1.5μm
【0059】(実施例3)実施例1において、重合性組
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の2:1:2(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の2:1:2(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
【0060】得られた液晶デバイスの特性は、以下の通
りであった。 V10=1.8V V80=4.0V γ =2.22 N =2.3 コントラスト=1:19 τr+τd=16ミリ秒 rmax=1.3μm
りであった。 V10=1.8V V80=4.0V γ =2.22 N =2.3 コントラスト=1:19 τr+τd=16ミリ秒 rmax=1.3μm
【0061】(実施例4)実施例1において、重合性組
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の2:2:1(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の2:2:1(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
【0062】得られた液晶デバイスの特性は、以下の通
りであった。 V10=2.0V V80=4.3V γ =2.15 N =2.4 コントラスト=1:18 τr+τd=16ミリ秒 rmax=1.3μm
りであった。 V10=2.0V V80=4.3V γ =2.15 N =2.4 コントラスト=1:18 τr+τd=16ミリ秒 rmax=1.3μm
【0063】(実施例5)実施例1において、重合性組
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の4:9:2(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の4:9:2(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
【0064】得られた液晶デバイスの特性は、以下の通
りであった。 V10=2.3V V80=4.3V γ =1.87 N =3.2 コントラスト=1:21 τr+τd=17ミリ秒 rmax=1.5μm
りであった。 V10=2.3V V80=4.3V γ =1.87 N =3.2 コントラスト=1:21 τr+τd=17ミリ秒 rmax=1.5μm
【0065】(実施例6)実施例1において、重合性組
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の8:3:4(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の8:3:4(重量比)の重
合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液晶
デバイスを得た。
【0066】得られた液晶デバイスの特性は、以下の通
りであった。 V10=2.0V V80=4.8V γ =2.40 N =2.0 コントラスト=1:12 τr+τd=19ミリ秒 rmax=2.0μm
りであった。 V10=2.0V V80=4.8V γ =2.40 N =2.0 コントラスト=1:12 τr+τd=19ミリ秒 rmax=2.0μm
【0067】(実施例7)実施例1において、重合性組
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の2:12:1(重量比)の
重合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液
晶デバイスを得た。
成物として「FAU−76」、「HX−620」及び「
アロニックスM−117」の2:12:1(重量比)の
重合性組成物を使用した以外は実施例1と同様にして液
晶デバイスを得た。
【0068】得られた液晶デバイスの特性は、以下の通
りであった。 V10=2.4V V80=5.0V γ =2.08 N =2.6 コントラスト=1:20 τr+τd=15ミリ秒 rmax=1.0μm
りであった。 V10=2.4V V80=5.0V γ =2.08 N =2.6 コントラスト=1:20 τr+τd=15ミリ秒 rmax=1.0μm
【0069】
【発明の効果】本発明のデバイスは、従来の時分割駆動
用に用いられる汎用ICが使用可能な4V以下の飽和電
圧と1/2〜1/4デュ−ティの時分割表示ができる急
峻性を有し、しかも高コントラストで明るい画質を有す
る光散乱形液晶デバイスである。
用に用いられる汎用ICが使用可能な4V以下の飽和電
圧と1/2〜1/4デュ−ティの時分割表示ができる急
峻性を有し、しかも高コントラストで明るい画質を有す
る光散乱形液晶デバイスである。
【0070】従って、本発明の液晶デバイスは、時計、
電卓等の携帯用表示装置やコンピュ−タ末端、プロジェ
クションの表示装置として有用である。
電卓等の携帯用表示装置やコンピュ−タ末端、プロジェ
クションの表示装置として有用である。
Claims (6)
- 【請求項1】 電極層を有する少なくとも一方が透明
な2枚の基板と、この基板の間に支持された調光層を有
し、前記調光層が連続微細気孔を有する三次元網目構造
の透明性固体物質と前記連続微細気孔を満たす液晶材料
から成り、前記透明性固体物質が一般式(I)【化1】 (式中、X1〜X5は各々独立的にCH3又はHを表わ
し、sは1〜100の整数を表わす。)で表わされるポ
リエ−テルウレタンジ(メタ)アクリレ−ト、一般式(
II)【化2】 (式中、A、B及びDは各々独立的に炭素原子数2〜1
0のアルキレン基又はポリメチレン基を表わし、X1は
CH3又はHを表わし、m及びnは各々独立的に1〜1
0の整数を表わす。)で表わされる二官能(メタ)アク
リレ−ト及び一般式(III) 【化3】 (式中Rは水素原子又は炭素原子数1〜10のアルキル
基を表わし、Eは炭素原子数2〜10のアルキレン基又
はポリメチレン基を表わし、tは1〜25の整数を表わ
す。)で表わされるフェノキシ(メタ)アクリレ−ト誘
導体を含有する重合性組成物を重合して成る透明性固体
物質であることを特徴とする液晶デバイス。 - 【請求項2】 請求項1に記載の一般式(I)で表わ
されるポリエーテルウレタンジ(メタ)アクリレート)
の分子量が1000〜10000の範囲にあり、請求項
1に記載の一般式(II)で表わされる二官能型(メタ
)アクリレ−ト化合物の分子量が200〜1500の範
囲にあり、請求項1に記載の一般式(III)で表わさ
れるフェノキシ(メタ)アクリレ−ト誘導体の分子量が
100〜500の範囲にあることを特徴とする請求項1
記載の液晶デバイス。 - 【請求項3】 連続微細気孔が気孔径0.3〜2μm
の範囲にある網目構造である請求項1又は2記載の液晶
デバイス。 - 【請求項4】 調光層における液晶材料が正の誘電率
異方性を示す請求項1、2又は3記載の液晶デバイス。 - 【請求項5】 液晶材料が調光層構成成分の60重量
%以上を占める請求項1、2、3又は4記載の液晶デバ
イス。 - 【請求項6】 調光層の厚さが2〜35μmの範囲に
ある請求項1、2、3、4又は5記載の液晶デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP912191A JPH04251819A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 液晶デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP912191A JPH04251819A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 液晶デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251819A true JPH04251819A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=11711807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP912191A Pending JPH04251819A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 液晶デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04251819A (ja) |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP912191A patent/JPH04251819A/ja active Pending
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