DE2431482A1 - Elektro-optische einrichtung unter verwendung nematischer fluessig-kristallmaterialien - Google Patents

Elektro-optische einrichtung unter verwendung nematischer fluessig-kristallmaterialien

Info

Publication number
DE2431482A1
DE2431482A1 DE19742431482 DE2431482A DE2431482A1 DE 2431482 A1 DE2431482 A1 DE 2431482A1 DE 19742431482 DE19742431482 DE 19742431482 DE 2431482 A DE2431482 A DE 2431482A DE 2431482 A1 DE2431482 A1 DE 2431482A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid crystal
electro
cellulose
crystal element
element according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742431482
Other languages
English (en)
Other versions
DE2431482C3 (de
DE2431482B2 (de
Inventor
Toshio Jinnai
Kanagawa Kamakura
Mikio Shirotsuka
Kazuo Totani
Masachika Yaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Toryo KK
Original Assignee
Dai Nippon Toryo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP48073326A external-priority patent/JPS5083051A/ja
Priority claimed from JP6507174A external-priority patent/JPS5435779B2/ja
Application filed by Dai Nippon Toryo KK filed Critical Dai Nippon Toryo KK
Publication of DE2431482A1 publication Critical patent/DE2431482A1/de
Publication of DE2431482B2 publication Critical patent/DE2431482B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2431482C3 publication Critical patent/DE2431482C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Description

Elektro-optische Einrichtung unter Verwendung nematischer Flüssig-Kristellmaterialien
Die Erfindung betrifft ein elektro-optisches Element unter Verwendung von nematischen Flüssig-Kristallmateria« lien einer positiven dielektrischen Anisotropie.
Es ist bekannt, dass nematische Flüssig- bzw. Flüssigkeit skristalle ( nachfolgend als N-Flüssig-Kristalle) bezeichnet) zur Ausübung von Lichtmodulation und dgl. unter Verwendung ihrer spezifischen Eigenschaft, das0 optische Eigenschaften unter Anwendung von elektrischen Feldern, magnetischen Feldern, Ultraschallwellen und dgl. verändert werden, eingesetzt werden können. Derartige Elemente unifassen im allgemeinen einen N-Flüssig-Kristai L, der »wischen zwei Substraten ainge.stellt und gelagert ist, die so angeordnet sind, dass nie aneinander in einem Abstand von weniger als etwa 50 u gegenüberstehen, wobei
Ϊ i 1 4
wenigstens eines davon transparent ist, und die unter Anwendung von elektrischen Feldern, magnetischen Feldern, Ultraschallwellen und dgl., verursachte Änderung der Molekülanordnung wird zur Lichtmodulation verwendet.
Verbindungen, welche derartige N-Flüssig-Kristalle bilden, werden in zwei Typen je nach der Molekularstruktur und den dielektrischen Eigenschaften eingeteilt, wobei ein Typ dadurch gekennzeichnet ist, dass die Molekularachse und der elektrische Dipol im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen (der Flüssig-Kristall dieses Typs wird nachfolgend als "Nn-Flüssig-Kristall" bezeichnet) und der andere Typ ist dadurch charakterisiert, dass die Molekülachse und der elektrische Dipol praktisch parallel zueinander sind (der Flüssig-Kristall dieses Typs wird nachfolgend als-"Np-Flüssig-Kristall" bezeichnet). Somit gibt der Nn-Flüssig-Kristall einen N-Flüssig-Xristall mit einer negativen dielektrischen Anisotropie an, und der Np-Flüssig-Kristall gibt einen N-Flüssig-Kri s-tall mit einer positiven dielektrischen Anisotropie an.
Der übliche Np-Flüssig-Kristall elektro-optischer Elemente umfasst ein Paar Elektrodenplatten, die so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberstehen„und eine zwischen diesen Platten zwischengelagerte Np-Flüssig-Kristall schicht. Die Molekülachsen des Np-Flüssig-Kristalls werden parallel mit den Elektrodenflächen angeordnet und werden in praktisch der gleichen Richtung in einer Ebene parallel zu der Elektrodenplatte angeordnet. Wie sich aus der Richtung senkrecht zu der Elektrodenplatte ergibt, sind die Molekülachsen in einem kontinuierlich verzerrten Zustand voneinander zwischen benachbarten Flächen angeordnet. Eine derartige Orientierung der Molekülachsen wird durch Reiben der Elektrodenfläche längs einer Richtung mit Tüchern, Papier oder dgl. und Aiifeinanderschichten
409884/1114
der beiden geriebenen Elektroden, so dass die ßeibrichtungen im rechten Winkel zueinander verlaufen, hergestellt. Die Molekülachsen in der Nähe der Elektrodenfläche sind längs der Reibrichtung orientiert, während die Molekülachsen in der Flüssig-Kristallschicht in kontinuierlich deformiertem Zustand orientiert sind. Wenn polarisiertes Licht durch diese Flüssig-Kristallschicht hindurchgeht, wird die Polarisationsebene des Lichtes in Abhängigkeit von dem Grad der Deformierung der Molekülachsenrichtung gedreht. Diese Deformierung der Richtung der Molekülachse kann durch Anwendung eines entsprechenden elektrischen Feldes entspannt werden. Folglich wird es durch Einstellung der Intensität des elektrischen Feldes ermöglicht, die Drehung der Polarisationsebene des durch das Element hindurchgehenden polarisierten Lichtes einzustellen.
Wenn das Np-Flüssig-Kristallelement zwischen zwei polarisierende Platten eingefügt wird, ändert es sich vom lichtabschirmenden Zustand zum lichtdurchlässigen Zustand oder vom lichtdurchlässigen Zustand zum lichtabschirmenden Zustand je nach der angelegten Spannung, und diese Lichtmodulation wird zur Anzeige verwendet.
Da das Lichtmodulationsverfahren unter Verwendung des zwischen zwei polarisierenden Platten angeordneten Np-Flüssig-Kristallelementes, wobei die Platten so angeordnet sind, dass die Oszillationsebenen des Lichts einander kreuzen, einen Mechanismus liefert, der eich von einem elektro-optischen Hn-FIüssig-Kristallelement vollkommen unterscheidet, kann ein höheres Kontrastverhältnis bei der Verwendung zur Anzeige eines Musters erhalten werden.
Ferner kann das elektro-optische Np-Flüssigelement zur Konstruktion eines Boolean-Algebra-Generators, eines
408884/11U
logischen Produktgatters, eines "nor/'-Gatters und einer komplizierteren logischen Schaltung verwendet werden. Venn ein elektro-optisch.es Np-Flüssig-Kristallelement, das rasch ansprechen kann, verwendet wird, kann es zur Anzeige eines dr.ei-dimensionalen Fernseh- oder Kinobildes verwendet werden. Ferner kann im Fall des elektro-optischen Np-Flüssig-Kristallelemen_J;es, da der Wellenlängenbereich von Transmissionsstrahlen je nach der elektrischen Spannung variiert, wenn sie sich innerhalb des Bereichs des Schwellenwertes bis zur Sättigungsspannung ändert, zur Darstellung von Farben verwendet werden.
Bei den üblichen elektro-optischen Hp-Flüssig-Kristallelementen wird das Verfahren zum Reiben der Elektrodenfläche direkt in einer Richtung zur Orientierung der Flüssig-Kristallmoleküle, wie vorstehend erwähnt, verwendet. Mit diesem Verfahren ist es jedoch unmöglich, die Flüssig-Kristallmoleküle gleichmässig zu orientieren, so dass die Anzeige bzw. Darstellung in dem erhaltenen Element ungleichmässig wird und es können keine ausreichenden Eigenschaften erhalten werden. Beispielsweise soll in einem Lichtmodulationssystem, wo das Element, in dem die Reibungsrichtungen in rechten Winkeln zueinander verlaufen, zwischen zwei polarisierenden Platten, deren Polarisierungsachsen parallel zueinander sind, angeordnet ist, Licht ausgeschlossen werden, um die Darstellung schwarz ohne Anwendung eines elektrischen Feldes zu machen, jedoch erscheint die Darstellung tatsächlich dunkelgrau, weil das Element mehr oder weniger Licht auf Grund ungleichmassiger Orientierung der Flüssig-Kristallmoleküle durchlässt.
Ferner weist die Darstellung, da ein Prozentgehalt der Transmission teilweise uneben ist, die hellen und
409884/11U
dunklen Teile zusammen vermischt auf. Dies wird für praktische Anwendungen zum ernsthaften Hindernis.
Darüberhinaus wird, da das Flüssig-Kristallmat&rial in Kontakt mit der Elektrodenfläche kommt und daher elektro-chemische Reaktion an der Grenzfläche stattfindet, die Lebensdauer des Elementes kurz.
Als Mittel zur Orientierung des Np-Flüssig-Krisfcall-moleküls wird ausser dem Verfahren unter Reiben der Elektrodenfläche in einer Richtung, das Verfahren zur Herstellung eines ausgerichteten Films auf der Elektrodenfläche in der US-Patentanmeldung 242 675 beschrieben, worin Platin, Gold, Zinn, Blei, Aluminium, Kupfer, Silber, Siliciummonoxid oder Chrom auf die Elektrodenfläche in Form eines ausgerichteten Films durch eine Abscheidung unter streifendem Einfall aufgebracht.
Auch wird gemäss der US-PS 3 700 306 der Elektrodenfilm mit einem dünnen Obenüberzug aus gesintertem oder geschmolzenem Glas oder Siliciumoxid geschützt, um die elektro-chemische Reaktion an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkristallschicht und der Elektroden fläche zu verhindern und auf diese Weise die Lebensdauer des Elements zu verlängern.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Np-Flüssig-Kristallelements mit gleichmässiger Orientierung der Np-Flüssig-Kristallmoleküle auf einer Elektrodenfläche.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Np-Flüssig-Kristallelement mit verlängerter Lebensdauer.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in einem-Kp-Flüssig-Kristallelement mit verminderter Abweichung der.elektro-optischen Eigenschaften unter den Produkten bei Massenproduktion.
409884/1114
Die vorstehenden Ziele können unter Verwendung eines Elementes erreicht werden, bei dem wenigstens eine Elektrode mit einem bestimmten organischen hochmolekularen Material oder Magnesiumfluorid überzogen wird und die Elektrodenflächen längs einer Richtung durch bekannte Mittel gerieben werden.
Insbesondere, wenn die Elektrode mit Nitrocellulose, Acetylcellulose, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat oder Methylcellulose oder deren Gemischen überzogen wird, kann ein Element mit guter Orientierung der Flüssig-Kristallmoleküle und ausgezeichten elektro-optischen Eigenschaften erhalten werden und ferner wird eine Abweichung der elektro-optischen Eigenschaften unter den Produkten bei Massenproduktion verringert.
Zu Beispielen der verwendbaren organischen hochmolekularen Materialien gehören Harnstoffharze, Melaminharze, phenolische Harze, Epoxyharze, Acrylsharze, ungesättigte Polyesterharze, Alkydharze, (Jrethanharze, Siliconharze, Polyvinylacetat, Polystyrol, Celluloseharze und Polybutadien. Die Präpolymeren, Oligomeren, Monomeren oder deren Gemische können auch für die Überzugsmaterialien eingesetzt werden.
Das Uberzugsmaterial wird in geeigneten Lösungsmitteln gelöst, auf die Elektrodenplatten nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch Sprühüberziehen, Tauchüberziehen, Bürstenüberziehen, elektrostatisches Überziehen, Elektroabscheidung, Valzenüberziehen oder Staubüberziehen aufgebracht und dann natürlich oder durch Erhitzen getrocknet.
Harzfilme können auch mit der Elektrodenfläche unter Anwendung von Druck und Wärme haftend verbunden werden. Ferner kann das monomere Material auf die Elektrodenplatte durch Vakuumentladungspolymerisation aufgezogen werden.
409884/1114
Der Obenüberzug kann unter Verwendung eines einzelnen Übersugsmaterials oder dessen Gemisch gebildet werden und kann auch eine Einzelschicht oder ein Laminatfilm sein.
Die Dicke des Obenüberzugs ist nicht besonders kritisch, wenn jedoch die Dicke zu gross ist, spricht das erhaltene Element zu langsam an. Vorzugsweise beträgt die Dicke des Obenüberzugs weniger als etwa 5 Μ» besonders bevorzugt weniger als 1 u.
Von den organischen hochmolekularen Materialien* sind die phenolischen Harze, Acrylharze und Celluloseharze besonders geeignet, um ein Element mit guter Orientierung der Flüssig-Kristallmoleküle und einer verlängerten Lebensdauer zu erhalten, wie in den folgenden Beispielen dargelegt wird. Unter den Cellüloseharzen erteilt insbesondere die Verwendung von Nitrocellulose, Acetylcellulose, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat und Methylcellulose und deren Gemischen den erhaltenen Elementen ausgezeichnete elektro-optische Eigenschaften im Vergleich zu der Verwendung der anderen organischen hochmolekularen Materialien.
Der hier verwendete Ausdruck "Celluloseharz" umfasst die oben angegebenen fünf Cellulosetypen. Der Überzug aus Celluloseharz auf der Elektrode wird dadurch erhalten, dass das Celluloseharz in einem geeigneten Lösungsmittel, wie beispielsweise n-Butylacetat, Aceton, Methylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Butylcellosolve und Carbitol unter Bildung einer Lösung mit einer Celluloseharzkonzentration von 0,1 bis 5 Gew.%, bevorzugt 0,5 bis 2 Gew.%, gelöst wird und dann die Lösung auf die Elektrode nach einer üblichen Überzugsmethode, beispielsweise durch Tauchüberziehen, Sprühüberziehen, Bürstenüberziehen, Walzenüberziehen oder dgl. aufgezogen wird.
409884/11U
Der Überzug wird natürlich getrocknet oder durch Erhitzen bei 40 bis 80° C getrocknet. Das oben als Beispiel aufgeführte Celluloseharz kann einzeln oder in Form eines Gemische von zwei oder mehreren verwendet werden.
Die mit dem Celluloseharz überzogene Elektrode wird dann in einer Richtung mehrmals unter Anwendung eines Drucks von wenigstens 1 g/cm*" mit einer Bürste, mit Papier oder Tuch gerieben. Besonders gute Orientierung kann in den Molekülen des Flüssig-Kristalls erhalten
werden, wenn das Reiben unter Anwendung eines Drucks
p von 5 bis 100 g/cm erfolgt und in diesem Fall können Elemente mit ausgezeichnetem Kontrastverhältnis erhalten werden. *
Ein Paar der so vorbehandelten Elektrodenplatten wird gegenüberliegend angeordnet, wobei ein Abstand durch einen Abstandshalter konstant gehalten wird und der Np-Flüssig-Kri stall wird in diesem Abstandsraum unter B.jildung eines Elements eingespritzt.
Tabelle I zeigt Daten der einleitenden baw.Ajifangrjspaimung und der Sättigungsspannung, die mit Bezug auf Elemente, bei denen eine Elektrode mit dem Celluloseharz überzogen war, und auf Elemente, bei denen eine Elektrode mit einem Acryl-, Melamin-, Epoxy- oder Phenolharz überzogen war, gemessen wurde. Die zur Messung verwendeten Elemente wurden in folgender Weise hergestellt.
Ein Harz wurde in einem geeigneten Lösungsmittel unter Bildung einer Lösung mit einer Harzkonzentration von 1,0 % gelöst und die Lösung wurde auf eine transparente auf Glas befindliche Elektrode nach der Tauchüberzugsmethode aufgezogen. Das Trocknen des Obenüberzugs bzw. Decküberzugs erfolgte bei 100° C während 10 Minuten im Fall des Celluloseharzes und bei den anderen Harzen erfolgte das Trocknen unter den vorbeschriebenen Bedingungen von
409884/11U
Härtungstemperatur und -zeit. In Jedem Überzug wurde die Dicke auf etwa 1 u eingestellt. Dann wurde die überzogene Elektrodenfläche mit Baumwolltuch unter An-
wendung eines Drucks von 10 g/cm im Fall des Cellulose-
harzes oder JO kg/cm im Fall der anderen Harze gerieben. In Jedem Element wurde als das Np-Flüssig-Kristallmaterial eine Np-Flüssig-Kristallmasse folgender Zusammensetzung verwendet:
27 Gew.% p-Hethoxybenzyliden-p'-n-butylarrilin, 27 Gew.% p-Äthoxybenzyliden-p'-n-butylanilin, 26 Gew.% p-Äthoxybenzyliden-p'-η-heptylanilin, 10 Gew.% p-Cyanobenzylidenanilin und 10 Gew.% p-Cyanophenyl-p1 -n-octyloxybenzoat und der Abstand zwischen den Elektrodenflächen wurde auf 7 + 1»5/i eingestellt. Mit Bezug auf jedes Harz wurde eine Anzahl (100 Bahnen) von Elementen hergestellt und die Abweichungen der Anfangsspannung und Sättigungsspannung wurden unter den Elementen geprüft. In Tabelle I ist der Grad der Abweichung der Spannung durch die Länge des Pfeils ausgedrückt und die Anfangsspannung bedeutet eine aufgegebene Spannung, bei der 10 % Lichttransmission erhalten wurde, und die Sättigungsspannung bedeutet eine aufgegebene Spannung, bei der 90 % Lichttransmission erhalten wurde.
409884/11U
- -ίΟ -
Tabelle I
Spannung (Vrms)
Anfangsspannung (oberer Pfeil) und Sättigungsspannung (unterer Pfeil)
Harze
8 10 12 14 16 18 20
t ff ..ti '· » ■ ·' ■ ' '
Nitrocellulose (HIG40 hergestellt von Asahi Kasei)
Acetylcellulose
(LT-I05 herge
stellt von Daicel)
·. «-V . .
^ V
4—> * . '„ , V
Celluloseacetat-
butyrat (EAB-171-2
hergestellt von
Eastman Kodak) ι
. «-:—-> , f. .„v, -C ' 7
Celluloseacetat-
propionat (ASP
hergestellt von
Eastman Kodak
4 » i ^
/C-- - i-
Hethylcellulose
(65SH-4OOO herge
stellt von Shinetsu
Kagaku)
Acrylharz (RE 377
hergestellt von Mit
■ <r-_....... .... >
subishi fiayon)
Melaminharz (Delicon
DE Nr. 500 herge
stellt von Dai Nippon
Toryö) k " - >
Epoxyharz (AER Nr. 664
hergestellt von
Asahi Kasei) ■
Phenolharz (Beckosol
hergestellt von Dai-
Nippon Ink)
409884/1114
Vie sich aus Tabelle I ergibt sind in den Elementen, die eine mit dem Celluloseharz überzogene Elektrode aufweisen, sowohl die Anfangsspannung als auch die Sättigungsspannung viel geringer als in den Elementen, die eine mit Acrylharz, Melaminharz, Epoxyharz oder Phnolharz überzogene Elektrode aufweisen. Das erstere Element ist somit gegenüber dem letzteren Elementen insofern vorteilhaft als die Einleitungsspannung sehr niedrig ist. Aus Tabelle I ist gleichfalls ersichtlich, dass im Fall der Massenproduktion Abweichungen der Anfangsspannung und der Sättigungsspannung viel geringer unter den ersteren Elementen als unter.den letzteren Elementen sind.
Bei visueller Prüfung der Gleichmässigkeit der elektro-optischen Empfindlichkeit bzw. des Ansprechens mit Bezug auf jedes der in Tabelle I wiedergegebenen Elemente wurde festgestellt, dass das Element, welches eine mit dem Celluloseharz überzogene Elektrode aufwies, eine gleichmässigere elektro-optische Empfindlichkeit über das gesamte Element aufwies als die anderen Elemente. Ferner wurde bei den Elementen, bei denen eine Elektrode mit dem in Tabelle I gezeigten Celluiosehara überzogen war, kein wesentlicher Unterschied der Eiiiieitungsspajanung in einem Element beobachtet und es wurde festgestellt, dass der Unterschied der Einleitungsspannunß in einem Element 1 % oder geringer war.
Tabelle II erläutert Daten des Variationsbereichs des maximalen Kontrastverhältnisses (Prozent-Transmission unter keina?Spannung/Prozent-Transmission unter Sättigungsspannung), bestimmt mit Eezug auf Elemente, die durch Überziehen einer Elektrode mit Nitrocellulose uno Eeiben der Nitrocellulose unter Anwendung eines Pruclrs
op
von 1 g/cm1' bi s 1 kg/cm hergestellt worden waren und
409884/ 1 1 U
Elemente, die durch Überziehen einer Elektrode mit einem Acrylharz, Melaminharz, Epoxyharz oder Phenolharz und
Reiben des Überzugs unter Anwendung eines Drucks von 2
10 kg/cm bis 50 kg/cm hergestellt worden waren. In
jedem der in Tabelle II wiedergegebenen Elemente waren die Überzugsdicke, die Zusammensetzung des Np-IFlüssig-Kristallmaterials und der Abstand zwischen den Elektrodenflächen die gleichen wie die der Tabelle I wiedergegebenen Elemente.
Tabelle II
Maximales Kontrastverhältnis
10
10 20 50 40 50 60 70 80 90 100
Nitrocellulose (HIG40, hergestellt von Asahi Kasei)
Acrylharz
(RE-377, hergestellt von Mitsubishi Rayon)
Melaminharz (Delicon DE-500, hergestellt von Dainippon Toryo
Epoxyharz
(AER-664, hergestellt von Asahi Kasei)
Phenolharz fiieckosol, hergestellt von Dainipponl
409884/1 1 U
Wie aus Tabelle II ersichtlich, weisen die Elemente, bei denen eine Elektrode mit Nitrocellulose überzogen ist, ein viel höheres maximales Kontrastverhältnis auf als die anderen Elemente und sie haben stets ein maximales Kontrastverhältnis von wenigstens 30 : 1. Ferner wurde festgestellt, dass, wenn der Nitrocelluloseüberzug unter Anwendung eines Drucks von 5 bis 100 g/cm gerieben wird, besonders gute Kontrastverhältnisse im Bereich von 50 : 1 bis 100 : 1 erhalten werden können. Gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn Acetylcellulose, Celluloseacetatbutyrat, CelluToseacetatpropionat und Methylcellulose anstelle der nitrocellulose verwendet wurde.
Die elektrooptischen Eigenschaften des Elementes werden durch das Molekulargewicht (Polymerisationsgrad) oder den Grad der Substition des zum Überziehen der Elektrode verwendeten Celluloseharzes kaum beeinflusst. Speziell wurde, selbst wenn Celluloseharze, die sich im Molekulargewicht (Polymerisationsgrad) und im Substitutionsgrad unterschieden, zum Überziehen der Elektrode verwendet wurden, kein wesentlicher Unterschied der elektro-optischen Eigenschaften unter den erhaltenen Elementen beobachtet. Dieses Merkmal ist leicht aus Tabelle III ersichtlich, in der Daten der Anfangs spannung und Sättigungsspannung wiedergegeben sind, die mit Bezug auf Elemente gemessen wurden, die unter Verwendung von Nitrocellulose und Celluloseacetatbutyratharzen, die sich hinsichtlich der Viskosität (eine höhere Viskosität zeigt ein höheres Molekulargewicht an) und hinsichtlich des Substitutionsgrades unterschieden^als Elektrodenüberzugsmaterial hergestellt wurden. In jeiem der in Tabelle III wiedergegebenen Elemente waren der Reibdruck, die Überzugsdicke, die Zusammensetzung des Np-Plüssig-Kristallmäterials und der Abstand zwischen den Elektrodenflächen die gleichen, wie. die der in Tabelle I wiedergegebenen Elemente.
409884/1114
Tabelle III
Viskosität Substitution-(sec.) Grad (%)
Anfangs- Sättigungsspannung (V) spannung (V)
Nitrocellulosehars
HIG 1/6, hergestellt von Asahi Kasei
HIG 40, hergestellt von Asahi Kasei
HIG 120, hergestellt von Asahi Kasei
J* LIG 1/8, hergestellt von ° Asahi Kasei
oo Celluloseacetatbutyratharz **EAB-500-1, hergestellt von ^1 Eastman Kodak
-» EAB-500-5, hergestellt von "^ Eastman Kodak TSB, hergestellt von Eastman Kodak
HSB. hergestellt von Eastman Kodak
EAB-I7I-2, hergestellt von Eastman Kodak
EAB-17I-4O, hergestellt von Eastman Kodak
1,0 - 1,5 11,5 - 12,2 4,4 6,3 ι
■J*
ro
co
40 11,5 - 12,2 4,3 6,6 ι co
N)
110,0 - 140,9 11,5 - 12,2 .4,3 7,0
20 - 29 10,7 -
Acetyl
11,4
Butyl
4,2 6,2
0,8 - 1,2 5,0 49 4,4 12,4
4,0 - 6,0 5,0 49 4,6 11,3
0,07 - '0,16 13,5 37 5,2 12,0
0,3 - 0,5 13,5 37 5,2 11,8
1,5 - 3,0 29,5 17 4,4 10,6
31 - 40 29,5 17 4,2 10,0
Wie sich aus Tabelle III ergibt, ergibt sich, bei jedem der Nitrocellulose und Celluloseacetatbutyratharze kein wesentlicher Unterschied in der Anfangs- und Sättigungsspannung, nämlich den elektro-optischen Eigenschaften, selbst wenn das Molekulargewicht und der Substitutionsgrad verändert wurden.Auch im Fall von Acetylcellulose, Celluloseacetatpropionat und. Methylcellulose wurde festgestellt, dass die elektro-optischen Eigenschaften der erhaltenen Elemente durch das Moelkulargewicht und den Substitutionsgrad kaum beeinflusst wurden.
Ferner ist bei den Elementen der Erfindung der bei der Reibbehandlung anzuwendende Druck erheblich verringert und daher kann die Reibbehandlung sehr vereinfacht werden. Folglich kann bei Massenproduktion die Abweichung der elektro-optischen Eigenschaften in hohem Masse verringert werden und es ist möglich, die Flüssig-Kristallelemente bei geringen Kosten in grossen Mengen herzustellen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Haftung des Celluloseharzüberzugs an der Elektrodenfläche verbessert werden, indem zwischen dem Celluloseharz und den Elektrodenschichten eine wärmehärtende organische hochmolekulare Substanzschicht mit guter Haftung sowohl an dem Celluloseharz als auch an der Elektrode angeordnet wird. Zu Beispielen derartiger wärmehärtenden Substanzen gehören Epoxy-, Phenol-, Urethan- und Acrylharze, und die anderen üblichen wärmehärtenden organischen hochmolekularen Substanzen können gleichfalls verwendet werden. Die dazwischen angeordnete wärmehärtende Substanzschicht sollte im Hinblick auf die weitere Ausbildung der Celluloseharzschicht auf dieser Schicht nicht zu dick sein und bevorzugt beträgt die Stärke weniger als etwa
409884/11U
Ί,Ολι, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,5 Vl »
Gemäss der Erfindung wurde ferner festgestellt, dass Elemente, die durch Überziehen der Elektrode mit Magnesiumfluorid und Reiben des Obenüberzugs hergestellt wurden, die gleichen Wirkungen wie die bei Verwendung der organischen hochmolekularen Überzugsmaterialien aufweisen. Die Bildung des Obenüberzugs aus Magnesiumfluorid kann gemäss der üblichen Dünnfilmbildung des anorganischen Materials, beispielsweise durch Vakuumverdampfung herbeigeführt werden. Die Stärke des Obenüberzugs kann weniger als etwa 1 η, bevorzugt weniger als etwa 0,5 Ji betragen.
Die Erfindung wird durch die folgenden nicht-begrenzenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Eine mit einer leitenden Schicht aus SnO0 versehene Glasplatte von 3x4 cm (als Glaselektrode in den folgenden Beispielen bis zu Beispiel 14 bezeichnet) wurde in eine 3,0-gew.%lge Lösung von Cyanacrylatklebstoff (Ep-1, hergestellt von Taoka Chemical Co., Ltd.) in Aceton eingetaucht. Dieser erhaltene Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einem Trockner bei 120° C während 30 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter einem Druck von 10 g/cm * gerieben und ein Paar der so vorbehandelten Elektrodenplatten wurde so angeordnet, dass die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen, wobei die beiden Platten durch einen isolierenden Distanzhalter von 4 u Stärke eingestellt wurden. Sämtliche anderen Öffnungen als die öffnung zum Einspritzen eines Flüssig-Kristallmaterials wurden mit
409884/1114
einem Klebstoff abgedichtet.
Beispiel 2
Die Glaselektrode wurde in eine 1,0gew.%ige Lösung von Phenolharz (Beckösol) in Äthylalkohol unter Aufbringung der Harzlösung auf die Elektrodenfläche eingetaucht. Der Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einem Trockner bei 200° C während 10 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektx'ode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter einem Druck
von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie die gemäss Beispiel 1 mit der Ausnahme gebildet, dass die Reib richtungen sich im Winkel von 4-5° kreuzten.
Beispiel *
Die Glaselektrode wurde in eine 2,0gew.%ige Lösung von Siliconharz (KE-4-5, Shinetsu Kagaku Co., Ltd. Japan) in Hexan zur Aufbringung der Harslösung auf die Elektrodenflache eingetaucht. Der Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einem Trockner bei 210° C während 10 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tü-
ehern unter einem Druck von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie die gemäss Beispiel 1 gebildet, wobei die Reibrichtung in rechten Winkeln zueinander verlief.
Beispiel 4
Ein Polyesterfilm von 1 u Stärke (Lumirror, hergestellt von Toray Co., Ltd.) wurde auf die Glaselektrode
409884/11U
gebracht und mit der Elektrodenfläche durch einen Druck von 15 kg/cm bei 200° C haftend verbunden. Die behandelte Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter
einem Druck von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 gebildet, wobei die Reibrichfcung in rechten Winkeln zueinander verliefen.
Beispiel
4,0 Gew.% Harnstoffharz (Uloid, hergestellt von Mitsui Toatsu Go., Ltd.) wurden in einem Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen Aceton und Methanol (nachfolgend als gemischtes Lösungsmittel bezeichnet) gelöst.Die Harzlösung wurde auf die Glaselektrode durch VaI2enüberziehen aufgebracht und bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einem Trockner bei 150° C während 20 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde
längs einer Richtung unter einem Druck von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen sich im Winkel von 45° C kreuzten.
Beispiel 6
Die Glaselektrode wurde in eine 1,5gev/.%ige Lösung von Styrolharz (Stylit, hergestellt von Daido Kogyo Co., Ltd.) in dem gemischten Lösungsmittel eingetaucht. Der Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einem Trockner bei 180° C während 10 Minuten getrocknet.Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter einem Druck von
30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 gebildet, wobei die Reibrichtungsn in rechten
409884/1 1 U
V/inkeln zueinander verliefen.
Beispiel 7
Eine Harzlösung wurde auf die Glaselektrode durch Eintauchen in eine 2,5gew.%ige Lösung von Methanharz (V-Chroma, hergestellt von Nai Nippon Toryo Co., Ltd.) in dem gemischten Lösungsmittel aufgebracht und bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einem Trockner bei I5O0 C während 20 Minuten getrocknet. Die behandelte Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüehern unter einem Druck von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen.
Beispiel 8
Eine 3i0gew.%ige Lösung von Polyamid (Sumitherm 114, hergestellt von Sumitomo Denko Co., Ltd.) in dem gemischten Lösungsmittel wurde auf die Glaselektrode durch Sprühüberziehen aufgebracht. Der Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einen Trockner bei 200° C während 20 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüehern unter einem .Druck von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen.
Beispiel 9
Eine Harzlösung wurde auf die Glaselektrode durch Eintauchen in eine 3>5ge^.%ige Lösung von Vinylacetatharz (Vinyoii, hergestellt von Nichia Paint Co., Ltd.) in dem
409884/11U
gemischten Lösungsmittel aufgebracht. Der Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und anschliessend eingebrannt und in einem Trockner bei 200° C während 10 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde längs einer
. ρ
Richtung mit Tüchern unter einem Druck von 1 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen.
Beispiel 10
Eine 4-,0gew.%ige Lösung von Melaminharz (Delicon, hergestellt von Dai Nippon Toryo K.K.) in der gemischten Lösung wurde auf die Glaselektrode durch Sprühüberziehen aufgebracht. Der Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und danach eingebrannt und in einem Trockner bei 190° C während 15 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tücher unter einem Druck von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winklen zueinander verliefen.
Beispiel 11
Die Glaselektrode wurde in eine 3gew.%ige Lösung von Nitrocelluloseharz (HIG 40, hergestellt von Asahi Kasei Co., Ltd.) in n-Butylacetat eingetaucht. Der so erhaltene Deckuberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebrannt und in einem Trockner bei 100° C während 5 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter einem Druck von 10 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen.
409884/11U
Beispiel 12
Die Glaselektrode wurde in eine 3gew.%ige Lösung von Casein in Isopropylalkohol eingetaucht. Der Decküberzug auf der Elektrode wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann eingebranntfiind in einem Trockner bei 120° C während 10 Minuten getrocknet. Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter einem Druck von 1 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen.
Beispiel 13
Eine Harzlösung wurde auf die Glaselektrode durch Eintauchen in eine 3gew.%ige Lösung eines Gemische aus 90 Gew.% 1,4-Additionspolybutadien (Polyoil Hüls-1300, hergestellt von Hüls) und 10 Gew.% Peroxidkatalysator in Methanol aufgebracht. Der erhaltene Obenüberzug wurde bei Raumtemperatur getrocknet und dann in einem Trockner bei 150° C während 20 Minuten eingebrannt. Die überzogene Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter einem Druck von 30 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen.
Beispiel 14-
Die Glaselektrode wurde mit Magnesiumfluorid ^ durch Vakuumabscheidung überzogen. Der Obenüberzug wies eine Stärke von etwa 0,5 u auf. Die behandelte Elektrode wurde längs einer Richtung mit Tüchern unter einem Druck von 1 kg/cm gerieben. Es wurde die gleiche Zelle wie in
409884/1114
Beispiel 1 hergestellt, wobei die Reibrichtungen in rechten Winkeln zueinander verliefen.
Eine Np-Flüssig-Kristallzusammensetzung, bestehend aus 80 Gew.% eines Gemische in gleichen Gewicbtsverhältnissen von p-Methoxybenzyliden-p'-n-butylanilin und p-Äthoxybenzylidenp«-η-butylanilin und 20 Gew.% einer Verbindung der folgenden Formel
CH=N-
wurde in jede Zelle gemäss den Beispielen 1 bis 14 eingespritzt und die Einspritzöffnung wurde mit Klebstoff verschlossen. Das aus der Zelle von Beispiel 1 erhaltene elektro-optische Flüssig-Kristallelement wird als Probe 1 bezeichnet und das gleiche gilt entsprechend für die Proben 2 bis 14. Ein Bezugs element wurde gebildet, indem die gleiche Zelle von Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt wurde, dass eine nicht-überzogene Elektrode verwendet wurde, wobei die oben erwähnte Np-Flüssig-Kristallzusammensetzung eingespritzt wurde und die Zelle verschlossen wurde.
Tabelle IV zeigt die Eigenschaften einer Lichtmodulationsvorrichtung, wo jedes Element der Proben 1 bis 14 und das Bezigselement zwischen zwei Polarisationsplatten angeordnet wurden.
409884/11U
Tabelle IV
Probe- Kreuzung' Schwellen- Helligkeit der Dar- Tempe- Strom- N-Ipt, 0C ·* Stromdichte
Nr. d.PoIa- spannung u. stellung und Färb- ratür- test *4, „ „ Nach JiA/cm2
risations- Sättigungs- Veränderungen zyklus- h . " C00
platten *1 spannung test *3 S ζϊϊ ί?™ ϊηπ ο
V *2 Anzahl Std- ginn 5°° Stde
°-P der
Zyklen \
2,5 - 5,5 Vollkommen gleich- über >1500 61,0 59,1 0,93 1,2 ■ massige Helligkeit 20mal
(Schwarz —yWeiss)
2 = 2,8 - 6,1 Vollkommen gleich- über yi500 61,0 59,3 0,98 1,1
. massige Helligkeit 20mal
Q ■ (Weiss. -»-Rot —»Gelb-
trt -^Grün —^ Blau)
00 3 ·«■ 2,6 - 5,4 Vollkommen gleich- 15mal >900 61,0 58,2 1,00 2,5 ι *? massige Helligkeit w
^ (Weiss—^Schwarz) v*
-* 4 = 5,2 - 9,5 Vollkommen gleich- 13mal ^-9OO 59,5 58,8 0,91 1,9 ' "* massige Helligkeit
7* (Schwai^z-2T Weiss)
5 =■ 2,5 - 5,5 Vollkommen gleich- IJmal >900 61,0 57,4 0,93 2,0
massige Helligkeit
(Weiss-^Rot —> Gelb
-> Grün —^Blau)
6 J- 2,1 - 5,8 Vollkommen gleich- 14mal >900 61,0 59,0 1,00 2,3
massige Helligkeit
(Weiss—^-Schwarz)
7 2,3 - 5,9 Vollkommen gleich- 9mal /900 59,8 58,2 0,90 2,9? *J
massige Helligkeit ^
(Schwarz —»■ Weiss) _ ^
Tabelle IV (Fortsetzung)
Probe-Nr.
Kreuzung d.Polarisationsplatten *1
■freiem ent
Schwellen- Helligkeit der Dar- Tempe- Stromspannung u. stellung und Färb- ratur- test *4, Sättigungs- Veränderungen zyklus- h
test *3 Anzahl der Zyklen
Stromdichte
2
Spannung Vp *2
Zu Be- Nach
ginn 500 Zu Be- Nach
Std. ginn 5OO Std.
2,6 - 6,1 Vollkommen gleich-
massige Helligkeit
(Schwarz —$ Weiss)
10mal >9OO 59,2 58,1 0,90 3,5
2,4 - 5,4 ti 11 mal >9OO 60,0 58,3 1,00 2,0
2,3 - 8,2 ti 19mal >9OO 60,0 57,9 1,10 1,9
2,2 - 5,3 Il über
20mal
^1500 59,9 59,8 O.91 1,3
2,3 - 6,1 ti 15mal >9OO 59,8 58,4 1,00 3,5
2,8 - 7,1 Il 13mal >900 61,0 58,6 0,90 2,8
3,1 - 6,5 Il 15mal ;> 900 61,0 59,1 0,90 1,9
2,9 - 8,9 Ungleichmässige
Helligkeit
(Schwarz —^.Weiss)
2mal <;ioo 61,0 57,3 1,30 7,4
ro
CO
OO
co
*1 -t- : Die Oszillationsebenen des Lichts verlaufen in
rechten Winkeln zueinander.
= : Die Oszillationsebenen des Lichts verlaufen parallel zueinander.
*2 Die Schwellenwerte und Sättigungswerte der vorliegenden Elemente wurden visuell beobachtet. Die tatsächliche Sättigungsspannung (beispielsweise, wenn eine prozentuale Lichttransmission von 90 % in der Farbänderung von Schwarz zu Weiss erreicht wurde) ist höher als der beobachtete Wert.
*3 Ein Zyklus umfasst das Stehenlassen der Elemente bei -20 G während 14 Stunden und während 10 Stunden bsi 70 C ohne Anlegung eines Feldes. Die Anzahl der Zyklen, bis das Kontrastverhältnis einen Wert von weniger als 50 % mit Bezug auf den vorhergehenden Test erreicht hat. Die Tatsache, dass die Anzahl der Zyklen gross ist, zeigt eine verbesserte Stabilität der Orientierung.
*4 Die Zeit (h) bis 5 Vrms für 50 Hz kontinuierlich bei 50° G aufgebracht sind und das Kontrastverhältnis einen Wert von weniger als 50 %, bezogen auf den Wert vor Anlegung des Feldes, erreicht hat. Eine lange Zeit zeigt eine verbesserte Stabilität der Orientierung.
*5 5 Vrms für 50 Hz wurden kontinuierlich bei 25° C während 500 Stunden aufgegeben. N-ipt (nematisch -isotrope Übergangstemperatur) der Np-Flüssig-Kristallmasse bei - Beginn der Anwendung und nach Ablauf von 500 Stunden. Wenn eine elektro-chemische Reaktion an der Grenzfläche zwischen dem Flüssig-Kristallmaterial und den Elektrodenschichten stattfindet, wird der N-Ipt-Wert auf Grund der Zersetzung des Flüssig-Kristallmaterials verringert. Folglich zeigen Elemente, die einen grossen Abfall des N-Ipt-Wertes nach 500 Stunden ergeben,
409884/11U
dass die elektro-chemische Reaktion rasch fortschreitei und daher wird die Lebensdauer des Elementes kurz. Die in den Beispielen verwendete Flüssig-Kristallzusammensetzung besitzt einen mesomorphen Bereich
von -15° C -v61° C.
ρ
*6 Stromdichte je 1 cm durch ein Element bei der A.nfangsaufgabe und nach 500 Stunden. Die Anwendungsbedingungen sind die gleichen wie in *5· Wenn die elektrochemische Reaktion an der Grenzfläche zwischen dem Flüssigkristall und den Elektrodenschichten stattfindet, vird die Stromdichte gross. Polglich zeigen Elemente, die einen grossen Anstieg in der Stromdichte nach 500 Stunden ergeben, dass die elektro-chemische Reaktion rasch fortschreitet und daher wird die Lebensdauer des Elementes kurz.
Beispiel 15
Ιη?0, wurde durch Vakuumverdampfung auf eine quadratische Glasplatte mit einer Grosse von 5 cm χ 5 cm aufge-
zogen, so dass der Oberflächenwiderstand 500-11· cm erreichte, wodurch eine transparente Elektrodenplatte mit einer prozentualen Transmission von 89 % gebildet wurde. Dann wurde eine 1,0gew.%ige Lösung von Nitrocellulose (HIG-4-0, hergestellt von Asahi Kasei) in n-Butylacetat auf die Elektrodenfläche durch Bürstenüberziehen aufgebracht und bei 100° C 10 Minuten getrocknet. Die Stärke des so gebildeten Mtrocelluloseüberzugs betrug etwa 1 u. Sechs Paar auf diese "Weise hergestellte Elektrodenplatten, bei denen eine Elektrodenfläche mit Nitrocellulose über-
409884/ 1114
zogen war, wurden hergestellt und sie wurden dreimal längs einer Richtung unter Anwendung von Drücken von 1 g/cm2, 5 g/cm2, 25 g/cm2, 125 g/cm2, 250 g/cm2 bzw. 1 kg/cm gerieben. Dann wurden sechs Paar der so geriebenen Elektrodenplatten zu 6 Flüssig-Kristallelementen ausgebildet, wobei als Np-Flüssig-Kristallmaterial eine Zusammensetzung, bestehend aus 2? Gew.% p-Methoxybenzyliden-p'-n-butylanilin, 27 Gew.% p-Äthoxybenzylidenp'-n-butylanilin, 26 Gew.% p-Ä'thoxybenzyliden-p'-n-heptylanilin, 10 Gew.% p-Cyanobenzylidenanilin und 10 Gew.% p-Cyanophenyl-p'-octyloxybenzoat verwendet wurde. In federn Element wurde der Abstand zwischen den Elektrodenflächen auf 7 + 1»5 Η eingestellt. Jedes Element ergab eine vollständig gleichmässige elektro-optische Ansprechbarkeit bzw. Empfindlichkeit über das gesamte Element. Diese Elemente besassen eine Anfangsspannung von etwa 4,3 V und eine Sättigungsspannung von etwa 6,"5 V. Jedes dieser Elemente besass ein maximales Kontrastverhältnis von wenigstens 30 : 1. Speziell die Elemente, die durch Reiben unter
2 2
einem Druck von 5 g/cm und 25 g/cm ' erhalten wurden, besassen ein maximales Kontrastverhältnis von 80 : 1-
Beispiel 16
In^O, wurde durch Vakuumverdampfen auf eine quadratische Platte aus hartem Glas mit einer Grosse von 5 cm χ 5 cm so aufgezogen, dass ein Oberflächenwiderstand von 1 K X) .cm erhalten wurde, wobei eine transparente Elektrode mit einer prozentualen Transmission von 90 % erhalten wurde. Vier Paar der so gebildeten Elekfcrodenplatten wurden hergestellt. Die Elektrodenflächen wurden durch die Tauchüberzugr^neühode unter Anwendung einer 1,0gew.%igen Lösung von Acetylcellulose (LT-105, hergestellt von Daice]), Celluloseacetat-
409884/11U
butyrat (EAB-171-2, hergestellt von Eastman Kodak), Celluloseacetatpropionat (ASP, hergestellt von Eastman Kodak) oder Methyl cellulose (65 SH-4OOO, hergestellt von Shinetsu-Kagaku) in n-Butylacetat überzogen und der Überzug wurde bei 100° C während 10 Minuten getrocknet. In jedem Paar betrug die Stärke des Überzugs etwa 1 u. Dann wurden die Elektrodenflächen dreimal in einer Richtung unter einem
Druck von 50 g/cm gerieben. Auf diese Weise wurden 4 Flüssig-Kristallelemente hergestellt, wobei 4 Paar der so geriebenen Elektroden angewendet wurden, die sich hinsichtlich des Überzugsmaterials der Elektrodenfläche unterschieden. Die gleiche Np-Flüssig-Kristallmasse wie in Beispiel 1 wurde verwendet und der Abstand zwischen der Elektrode war der gleiche wie in Beispiel 1. Jedes der so erhaltenen Elemente lieferte eine vollkommen gleichmassige elektro-optische Empfindlichkeit über das gesamte Element. Die Anfangsspannung, Sättigungsspannung und das maximale Kontrastverhältnis der so hergestellten Elemente sind in Tabelle V wiedergegeben.
Tabelle V
Harz Anfangs- Sättigungs- Maximales
spannung (V) spannung (V) Kontrast-
verhältnis
Acetylcellulose 5,2 12,0 50 : 1
Celluloseacetat- 4,4 10,6 60 : 1 butyrat
Celluloseacetat 5,0 9,6 45 : 1
propionat
Methylcellulose 4,6 8,6 65 : 1
409884/11U
Beispiel 17
InpO, wurde durch Vakuumverdampfung auf eine quadratische Platte aus Hartglas mit einer Grosse von 5 cm χ 5 cm so aufgezogen, dass ein Oberflächenwiderstand von 1 ICiI.cm erreicht wurde, wobei eine transparente Elektrode gebildet wurde. Eine O,3gew%ige Lösung von Phenolharz (Beckosol, hergestellt von Dai Nippon Ink. Co., Ltd.) in Aceton wurde auf die Elektrodenfläche durch Bürstenüberziehen aufgebracht und dann getrocknet und bei 200° C während 30 Minuten gehärtet. Die Stärke des Überzugs betrug etwa 0,3 u. Ferner wurde eine 1,0gew.%ige Lösung von Nitrocellulose (HIG 40, hergestellt von Asahi Kasei Co., Ltd.) in n-Butylacetat über den Phenolharzüberzug durch Bürstenüberziehen aufgebracht und dann bei 100° C während 10 Minuten getrocknet.
Die Phenolharz- und Nitrocelluloseschichten besassen eine Stärke von etwa 1,3 M insgesamt.
Der Obenüberzug der Elektrode wurde dreimal längs einer Richtung unter einem Druck von 10 .g/cm gerieben. Aus 20 Platten der so behandelten Elektrode wurden 10 Flüssig-Kristallelemente hergestellt. Das verwendete Np-Flüssig-Kristallmaterial und der Abstand zwischen den Elektrodenflächen Jeder Zelle waren die gleichen wie in Beispiel 15· Sämtliche 10 Elemente lieferten eine vollständig gleichmässige elektro-optische Empfindlichkeit über das gesamte Element. Diese Elemente besassen eine Anfangsspannung von etwa 4,5 Vrms und eine Sättigungsspannung von 6,5 Vrms, wobei wenig unterschied zu Beispiel 15 beobachtet wurde.
Ferner wurden 10 Stück der Elemente dieses Beispiels und 10 Stück der Elemente von Beispiel 15 einem Temperaturzyklustest unterworfen (ein Zyklus: Man lässt die Elemente
409884/1114
bei -20° C während 10 Stunden und bei 70° C während
Stunden stehen). Im Fall von Eeispiel 15 ergaben 8 Stücke der 10 Stücke Ablösung des Cbenüberzugs von der Elektrodenfläche nach 20 Zyklen und auf diese Weise wurden Blaslöcher in dem Element erzeugt. Dagegen wurde im Fall dieses Beispiels keine Erzeugung von Blaslöchern in sämtlichen Elementen nach 20 Zyklen beobachtet.
Unter Verwendung eines 0,3gew.%igen Lösung von Drethanharz (V-Chroma, Dai Nippon Toryo) in Methyläthylketon oder einer 0,3gew.%igen Lösung eines Gemischs aus 90 Gew.% Epoxyharz (AER Nr. 664, Asahi Kasei) und 1ü Gew.% ü?ri-(dimethylaminomethyl)-phenol-tri-2-äthylhexat als Härtungsmittel in Butylcellosolve anstelle der oben erwähnten 0,1gew.%igen Lösung von Phenolharz in Aceton wurden äie gleichen Effekte wie in diesem Beispiel erhalten.
409884/1114

Claims (14)

  1. Patentansprüche
    MJ Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement, dadurch, gekennzeichnet, dass es ein Paar einandeijgegenüberstehende Elektrodenplatten und eine zwischen den beiden Platten
    angeordnete dünne Schicht nematischer Flüssig-Kristallmaterialien mit einer positiven dielektrischen Anisotropie aufweist, wobei wenigstens eine der Elektrodenplatten auf ihrer Innenfläche mit einer dünnen Schicht aus organischen hochmolekularen Materialien oder Magnesiumfluorid überzogen ist.
  2. 2. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische hochmolekulare Material aus Acrylharzen besteht,
  3. 3. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylharz
    Cyan a c ry1at ist.
  4. 4. Elektro-optisches Plüssig-Kristallelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische hochmolekulare Material aus Phenolharzen besteht.
  5. 5>. Elektron-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische hochmolekulare Materials aus Celluloseharzen besteht.
  6. 6. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Nitrocellulose besteht.
  7. 7. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Cellulosehara aus Acetylcellulose besteht.
  8. 8. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Celluloseacetatbutyrat besteht.
    409884/1114
  9. 9· Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Celluloseacetatpropionat besteht.
  10. 10. Elektro-optisches Fliissig-Kristallelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Methylcellulose "besteht.
  11. 11. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus einem Gemisch von zwei oder mehreren der Verbindungen Nitrocellulose, Acetylcellulose, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat und Methylcellulose besteht.
  12. 12. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des organischen hochmolekularen Materials eine Stärke von weniger als etwa Jn aufweist.
  13. 13. Elektro-roptisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht des organischen hochmolekularen Materials eine Stärke von weniger als etwa 1,0 11 aufweist.
  14. 14. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht des organischen hochmolekularen Materials aus zwei Schichten, einer wärmehärtenden Harzschicht und einer CeI-luloseharzschicht in der Reihenfolge der Abdeckung der Innenfläche des Elektrodenplatte besteht.
    409884/11U
DE19742431482 1973-06-30 1974-07-01 Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement Expired DE2431482C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP48073326A JPS5083051A (de) 1973-06-30 1973-06-30
JP6507174A JPS5435779B2 (de) 1974-06-10 1974-06-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2431482A1 true DE2431482A1 (de) 1975-01-23
DE2431482B2 DE2431482B2 (de) 1979-09-13
DE2431482C3 DE2431482C3 (de) 1980-05-29

Family

ID=26406212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742431482 Expired DE2431482C3 (de) 1973-06-30 1974-07-01 Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement

Country Status (6)

Country Link
CA (1) CA1056044A (de)
CH (1) CH583916A5 (de)
DE (1) DE2431482C3 (de)
FR (1) FR2235380B1 (de)
GB (1) GB1442490A (de)
NL (1) NL163026C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3404646A1 (de) * 1983-02-09 1984-08-09 Canon K.K., Tokio/Tokyo Elektrooptische vorrichtung

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2119535A (en) * 1982-05-05 1983-11-16 Racal Res Ltd Liquid crystal displays

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3404646A1 (de) * 1983-02-09 1984-08-09 Canon K.K., Tokio/Tokyo Elektrooptische vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CA1056044A (en) 1979-06-05
FR2235380B1 (de) 1979-04-20
GB1442490A (en) 1976-07-14
DE2431482C3 (de) 1980-05-29
NL163026C (nl) 1980-07-15
DE2431482B2 (de) 1979-09-13
NL7408743A (nl) 1975-01-02
FR2235380A1 (de) 1975-01-24
NL163026B (nl) 1980-02-15
CH583916A5 (de) 1977-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH644955A5 (de) Fluessigkristall-anzeigeelement und verfahren zu dessen herstellung.
DE3855962T2 (de) Vorrichtung mit einem ferroelektrischen smektischen Flüssigkristall
DE2461269C2 (de) Elektrochrome Anordnung mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit
DE69118597T2 (de) Elektrooptische Vorrichtung
DE3689597T2 (de) Flüssigkristallfarbanzeigetafeln.
DE3615379A1 (de) Elektrochromer, nichtblendender spiegel
DE69609370T2 (de) Lichtdurchlässige elektrisch leitende Platte
DE3105981A1 (de) Fluessigkristallanzeigeeinrichtung
DE2904052A1 (de) Elektrochrome vorrichtung
DE2902106C2 (de) Elektrochrome Anzeigevorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE3404646C2 (de)
DE69021925T3 (de) Feuchtigkeitsempfindliches Element.
DE2457465A1 (de) Elektrooptisches anzeigegeraet
DE2443386C3 (de) Abdichtung für Flussigkristaü-Zellen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3338842A1 (de) Verfahren zum herstellen elektro-optischer bauelemente
EP0028294B1 (de) Passives elektrooptisches Anzeigeelement
DE2455000C3 (de) Flüssigkristallelement mit einer die Flüssigkristallmoleküle orientierenden Beschichtung der Elektrodenoberflächen
DE2063255A1 (de) Elektrophotographische Platte
DE2654873C2 (de) Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
DE2434889B2 (de) Fluessigkristallanzeigeelement
US3955881A (en) Electro-optical device employing nematic liquid crystal
DE2431482A1 (de) Elektro-optische einrichtung unter verwendung nematischer fluessig-kristallmaterialien
DE69023868T2 (de) Orientierungsfilm für Flüssigkristall und sein Herstellungsverfahren und Flüssigkristallelement mit diesem Film.
DE2103591A1 (de) Folienartiger Anzeigeschirm mit flussigen Kristallen als optisch akti vem Medium
DE69025118T2 (de) Flüssigkristallanzeige

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee