DE2431482A1 - Elektro-optische einrichtung unter verwendung nematischer fluessig-kristallmaterialien - Google Patents
Elektro-optische einrichtung unter verwendung nematischer fluessig-kristallmaterialienInfo
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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
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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- -ίΟ -
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) |
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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
von 1 g/cm1' bi s 1 kg/cm hergestellt worden waren und
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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.
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)
(RE-377, hergestellt von Mitsubishi Rayon)
Melaminharz (Delicon DE-500, hergestellt von Dainippon Toryo
Epoxyharz
(AER-664, hergestellt von Asahi Kasei)
(AER-664, hergestellt von Asahi Kasei)
Phenolharz fiieckosol, hergestellt
von Dainipponl
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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.
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Viskosität Substitution-(sec.) Grad (%)
Anfangs- Sättigungsspannung (V) spannung (V)
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
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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.
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
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einem Klebstoff abgedichtet.
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.
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.
Ein Polyesterfilm von 1 u Stärke (Lumirror, hergestellt
von Toray Co., Ltd.) wurde auf die Glaselektrode
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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
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+Λ
V *2 Anzahl Std- ginn 5°° Stde
°-P der
Zyklen \
Zyklen \
2,5 - 5,5 Vollkommen gleich- über >1500 61,0 59,1 0,93 1,2
■ massige Helligkeit 20mal
(Schwarz —yWeiss)
(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)
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)
(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)
(Weiss—^-Schwarz)
7 2,3 - 5,9 Vollkommen gleich- 9mal /900 59,8 58,2 0,90 2,9? *J
massige Helligkeit ^
(Schwarz —»■ Weiss) _ ^
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
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.
*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.
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-
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.
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
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)
- PatentansprücheMJ 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. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische hochmolekulare Material aus Acrylharzen besteht,
- 3. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das AcrylharzCyan a c ry1at ist.
- 4. Elektro-optisches Plüssig-Kristallelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische hochmolekulare Material aus Phenolharzen besteht.
- 5>. Elektron-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische hochmolekulare Materials aus Celluloseharzen besteht.
- 6. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Nitrocellulose besteht.
- 7. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Cellulosehara aus Acetylcellulose besteht.
- 8. Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Celluloseacetatbutyrat besteht.409884/1114
- 9· Elektro-optisches Flüssig-Kristallelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Celluloseacetatpropionat besteht.
- 10. Elektro-optisches Fliissig-Kristallelement nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Celluloseharz aus Methylcellulose "besteht.
- 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. 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. 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. 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
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DE2431482B2 DE2431482B2 (de) | 1979-09-13 |
DE2431482C3 DE2431482C3 (de) | 1980-05-29 |
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ID=26406212
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3404646A1 (de) * | 1983-02-09 | 1984-08-09 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Elektrooptische vorrichtung |
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1974
- 1974-06-28 CA CA203,734A patent/CA1056044A/en not_active Expired
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- 1974-07-01 DE DE19742431482 patent/DE2431482C3/de not_active Expired
- 1974-07-01 GB GB2911274A patent/GB1442490A/en not_active Expired
- 1974-07-01 CH CH898774A patent/CH583916A5/xx not_active IP Right Cessation
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DE3404646A1 (de) * | 1983-02-09 | 1984-08-09 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Elektrooptische vorrichtung |
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CA1056044A (en) | 1979-06-05 |
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GB1442490A (en) | 1976-07-14 |
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NL163026C (nl) | 1980-07-15 |
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