JP2006267271A - 画像表示装置 - Google Patents
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【解決手段】支持体1上に、電極層2と、ゲストホスト方式液晶層5と、200nm以上410nm以下の光を90%以上吸収する蛍光増白剤を含む層15と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【選択図】図1
Description
これまで、電子ペーパーとして、多くの方式が提案されている。例えば、反射型液晶表示方式、電気泳動表示方式、磁気泳動表示方式、二色球回転方式、エレクトロクロミック表示方式、ロイコサーマル表示方式などである。いずれの方式についても、高い視認性という観点からは、満足できるレベルにはなく、その改善が求められていた。
一般式(1): −(Het)j−{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}n−C1
以下、本発明の画像表示装置の構成について、詳細に説明する。
本発明に用いられる支持体としては、プラスチック基板、ガラス基板、紙、金属基板などが用いられるが、好ましくはプラスチック基板である。
プラスチック基板としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シンジオタクチックポリスチレンン(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAr)、ポリスルホン(PSF)、ポリエステルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、環状ポリオレフィン、ポリイミド(PI)などが挙げられる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)である。
このような要件を満たすプラスチック基板として、例えば、PET(東レルミラー、15ppm/℃)、PEN(DuPont−Teijin Q65A 20ppm/℃)、PI(宇部興産ユーピレックス、20ppm/℃)、アラミド樹脂(帝人、2ppm/℃)などが挙げられる。
熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂などが挙げられる。
架橋方法としては共有結合を形成する反応であれば特に制限なく用いることができ、ポリアルコール化合物とポリイソシアネート化合物を用いて、ウレタン結合を形成するような室温で反応が進行する系も特に制限なく使用できる。ただし、このような系は製膜前のポットライフが問題になる場合が多く、通常、製膜直前にポリイソシアネート化合物を添加するような2液混合型として用いられる。一方で1液型として用いる場合、架橋反応に携わる官能基を保護しておくことが有効であり、ブロックタイプ硬化剤として市販もされている。市販されているブロックタイプ硬化剤として、三井武田ケミカル(株)製B−882N、日本ポリウレタン工業(株)製コロネート2513(以上ブロックポリイソシアネート)、三井サイテック(株)製サイメル303(メチル化メラミン樹脂)などが知られている。また、エポキシ樹脂の硬化剤として用いることのできるポリカルボン酸を保護した下記B−1で表されるようなブロック化カルボン酸も知られている。
ラジカル硬化性樹脂の代表的な硬化方法として、電子線を照射する方法、紫外線を照射する方法が挙げられる。通常、紫外線を照射する方法においては紫外線照射によりラジカルを発生する重合開始剤を添加する。なお、加熱によりラジカルを発生する重合開始剤を添加すれば、熱硬化性樹脂として用いることもできる。
カチオン硬化性樹脂の硬化性成分としては、分子内に複数個のカチオン重合性基を有する化合物が用いられ、代表的な硬化方法として紫外線の照射により酸を発生する光酸発生剤を添加し、紫外線を照射して硬化する方法が挙げられる。カチオン重合性化合物の例としては、エポキシ基などの開環重合性基を含む化合物やビニルエーテル基を含む化合物を挙げることができる。
さらにいずれの場合もヘイズは3%以下が好ましく、より好ましくは2%以下、さらに好ましくは1%以下、全光透過率は70%以上が好ましく、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である。ヘイズは、ヘイズメーター(例えば、日本電色工業製)によって測定され、全光透過率は、可視・紫外吸収スペクトロスコピーによって測定される。
電極層としては、例えば、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、及びこれらの合金、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズ等から形成することができる。好ましくは、透明電極であり、例えば、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズである。透明電極については、たとえば、「液晶デバイスハンドブック」(日本学術振興会第142委員会編、日刊工業新聞社、1989年)の第232〜239頁に記載のものが用いられる。透明電極は、スパッタ法、ゾルゲル法、印刷法により形成することができる。
本発明にかかるゲストホスト方式液晶層は、液晶中に二色性色素を溶解させた液晶組成物をセル中に封入したものであり、これに電場を与え、電場による液晶の動きに合わせて、二色性色素の配向を変化させ、セルの吸光状態を変化させることによって表示する方式を適用するものである。
本発明において、二色性色素に用いられる発色団はいかなるものであってもよいが、高いオーダーパラメーターを示す、ホスト液晶への溶解性が高いという効果をより得やすくするという観点からは、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素、フェノキサゾン色素(フェノキサジン−3−オン)などが挙げられ、具体的には、 「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」( A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年)に記載されているものが挙げられる。
特に、これらの色素であって、後述する一般式(1)で表される置換基を有するものを採用することにより、本発明の効果がより顕著に得られる。
ハロゲン原子(例えば塩素、臭素、沃素、フッ素)、メルカプト基、シアノ基、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜10、好ましくは炭素数2〜8、さらに好ましくは炭素数2〜5のカルバモイル基(例えばメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、モルホリノカルボニル基)、炭素数0〜10、好ましくは炭素数2〜8、さらに好ましくは炭素数2〜5のスルファモイル基(例えばメチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ピペリジノスルホニル基)、ニトロ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10、さらに好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、2−メトキシエトキシ基、2−フェニルエトキシ基)、炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜12、さらに好ましくは炭素数6〜10のアリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、p−メチルフェノキシ基、p−クロロフェノキシ基、ナフトキシ基)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のアシル基(例えば、アセチル基、ベンゾイル基、トリクロロアセチル基)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のアシルオキシ基(例えばアセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のアシルアミノ基(例えばアセチルアミノ基)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10、さらに好ましくは炭素数1〜8のスルホニル基(例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10、さらに好ましくは炭素数1〜8のスルフィニル基(例えば、メタンスルフィニル基、エタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素数1〜8の置換又は無置換のアミノ基(例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基、4−メチルフェニルアミノ基、4−エチルフェニルアミノ基、3−n−プロピルフェニルアミノ基、4−n−プロピルフェニルアミノ基、3−n−ブチルフェニルアミノ基、4−n−ブチルフェニルアミノ基、3−n−ペンチルフェニルアミノ基、4−n−ペンチルフェニルアミノ基、3−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、4−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、2−ピリジルアミノ基、3−ピリジルアミノ基、2−チアゾリルアミノ基、2−オキサゾリルアミノ基、N,N−メチルフェニルアミノ基、N,N−エチルフェニルアミノ基)、
0〜30、更に好ましくは炭素数0〜10の2価の連結基である。
また、Q1が表す2価の連結基としては、好ましくは、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アミド基、エーテル基、エルテル基、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、カルボニル基、−NR−基(ここで、Rは水素原子又はアルキル基、アリール基を表す)、アゾ基、アゾキシ基、複素環2価基を1つ又はそれ以上組み合わせて構成される2価の連結基が挙げられる。
Q1で表されるアルケニレン基として、好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜10のアルケニレン基であり、例えば、エテニレン基を挙げることができる。
Q1で表されるアルキニレン基として、好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜10のアルキニレン基であり、例えば、エチニレン基を挙げることができる。
−NR−基におけるRの表すアルキル基において、好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、Rの表すアリール基において、好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜10のアリール基である。
Q1で表される複素環として、好ましくは、ピペラジン基であり、例えば、ピペラジン−1,4−ジイル基を挙げることができる。
C1として好ましくは、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又はシクロアルキル基、炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、さらに好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜20、より好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のアシルオキシ基、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素数1〜8のアシル基、又は炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基である。
C1で表されるアルキル基の置換基としては、置換基群Vのうち、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(特にメトキシ基)、アリール基(特にフェニル基)であることが好ましい。
C1で表されるアルコキシ基としての具体例は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、2−メトキシエトキシ基、2−フェニルエトキシ基、トリフルオロメトキシ基を挙げることができる。
C1で表されるアシルオキシ基としての具体例は、例えば、アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基を挙げることができる。
C1で表されるアシル基としての具体例は、例えば、アセチル基、ホルミル基、ピバロイル基、2−クロロアセチル基、ステアロイル基、ベンゾイル基、p−n−オクチルオキシフェニルカルボニル基を挙げることができる。
C1で表されるアルコキシカルボニル基としての具体例は、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、2−ベンジルオキシカルボニル基を挙げることができる。
p、q、rは、各々独立に0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表す。B1とB2で表される基の総数、すなわち(p+r)×nは、3〜10の整数であり、より好ましくは、3〜6の整数である。p、q又はrが2以上の時、2以上のB1、Q1及びB2はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上の時、2以上の{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。
(i) p=3、q=0、r=0、n=1
(ii) p=4、q=0、r=0、n=1
(iii) p=5、q=0、r=0、n=1
(iv) p=2、q=0、r=1、n=1
(v) p=2、q=1、r=1、n=1
(vi) p=1、q=1、r=2、n=1
(vii) p=3、q=1、r=1、n=1
(viii) p=2、q=0、r=2、n=1
(ix) p=1、q=1、r=1、n=2
(x) p=2、q=1、r=1、n=2
〔1〕 Hetが硫黄原子であり、B1がアリール基又はヘテロアリール基を表し、B2がシクロヘキサン−1,4−ジイル基を表し、C1がアルキル基を表し、j=1、p=2、q=0、r=1及びn=1を表す構造。
〔2〕 Hetが硫黄原子であり、B1がアリール基又はヘテロアリール基を表し、B2がシクロヘキサン−1,4−ジイル基を表し、C1がアルキル基を表し、j=1、p=1、q=0、r=2及びn=1を表す構造。
〔I〕 Hetが硫黄原子を表し、B1が1,4−フェニレン基を表し、B2がトランス−シクロヘキシル基を表し、C1がアルキル基(好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基)を表し、j=1、p=2、q=0、r=1及びn=1である下記一般式(a−1)で表される構造、
〔2〕 Hetが硫黄原子を表し、B1が1,4−フェニレン基を表し、B2がトランス−シクロヘキサン−1,4−ジイル基を表し、C1がアルキル基(好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基)を表し、j=1、p=1、q=0、r=2及びn=1である下記一般式(a−2)で表される構造、
である。
Ra1〜Ra12は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子(特にフッ素原子)、アルキル基、アリール基、アルコキシ基であるのことが好ましい。Ra1〜Ra12で表わされるアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基のうち、好ましいものは、前述の置換基群Vに記載のアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基と同義である。
アゾ色素に含まれる環構造としては芳香族環(ベンゼン環、ナフタレン環など)のほかヘテロ環(キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環など)であってもよい。
該置換基の置換数はいかなる数であってもよいが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、特に好ましくはジ置換、トリ置換である。該置換基の置換位置はいかなる場所であってもよいが、好ましくは1,4位ジ置換、1,5位ジ置換、1,4,5位トリ置換、1,2,4位トリ置換、1,2,5位トリ置換、1,2,4,5位テトラ置換、1,2,5,6位テトラ置換構造である。
−(Het)j−{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}n−C1において、Hetは酸素原子又は硫黄原子であり、B1及びB2は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Q1は2価の連結基を表し、C1はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、jは0又は1を表し、p、q及びrはそれぞれ0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表す。(p+r)×nは3〜10の整数を表し、より好ましくは、3〜6の整数である。p、q及びrがそれぞれ2以上の時、2以上のB1、Q1及びB2はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上の時、2以上の{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}は同一でも異なっていてもよい。
ここで、Het,B1、B2、Q1、C1、j、p、q、r、及びnの好ましい範囲は、それぞれ前記一般式(2)で記載したHet、B1、B2、Q1、C1、j、p、q、r、及びnの好ましい範囲と同様である。
−(Het)j−{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}n−C1において、Hetは酸素原子又は硫黄原子であり、B1及びB2は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Q1は2価の連結基を表し、C1はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、jは0又は1を表し、p、q及びrはそれぞれ0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表す。(p+r)×nは3〜10の整数であり、より好ましくは、3〜6の整数である。p、q及びrがそれぞれ2以上の時、2以上のB1、Q1及びB2はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上の時、2以上の{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}は同一でも異なっていてもよい。
ここで、B1、B2、Q1、C1、p、q、r、及びnの好ましい範囲は、それぞれ前記一般式(1)で記載したB1、B2、Q1、C1、p、q、r、及びnの好ましい範囲と同様である。
二周波駆動液晶の場合には、低周波領域及び高周波領域の電圧が用いられる。低周波数領域として用いられるのは、一般的には0.1Hz〜100kHzであることが好ましく、1Hz〜10kHzであることがより好ましく、10Hz〜10kHzであることがさらに好ましい。また、高周波数領域としては、一般的には100Hz〜10MHzであることが好ましく、100Hz〜1MHzであることがより好ましく、1kHz〜1MHzであることがさらに好ましい。
また、ホスト液晶及び二色性色素の含有量は、双方を含む液晶組成物を調整し、その液晶組成物を封入した液晶セルの吸収スペクトルをそれぞれ測定して、液晶セルとして所望の光学濃度を示すのに必要な色素濃度を決定することが望ましい。
一般に、蛍光増白剤は約320〜約410nmの波長の光を吸収して、約410〜約500nmの波長の光を放射する性質を有する化合物を含有する。これらの蛍光増白剤で染められた織物は本来の黄色い反射光のほかに、新たに蛍光増白剤により発光される約410〜約500nmの波長の青色光が付加されるため反射光は白色になり、かつ、蛍光効果による分だけ可視光のエネルギーが増加するため結果として増白されたことになる。
なお、本発明の画像表示装置では、可視光領域の光を透過して表示するため、蛍光増白剤は、表示に利用する可視光領域の光(波長410nm〜800nm)を吸収しないことが好ましい。すなわち、可視光領域の最短波長付近である410nmを境界として、410nm以下の波長の光を吸収して、410nmより長い波長の光を放射する蛍光増白剤を用いることが、画像の表示には極めて効率的である。
光の吸収率は、可視・紫外吸収スペクトロスコピーによって測定される。
R21及びR24は、好ましくは水素原子又はアルキル基であり、特に好ましくは水素原子である。
更に詳しくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−オクチル、n−ヘキサデカニル(セチル)、イソプロピル、イソブチル、2−エチルヘキシル、t−ブチル、t−アミル、t−オクチル、シクロペンチル又はシクロヘキシル等のアルキル基を表す。
R23は、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル又は2−エチルヘキシル基であり、より好ましくは、メチル、n−ブチル、n−オクチル又は2−エチルヘキシル基である。
好ましくは以下に示す置換アリール又はエテニル基である。
mは1〜5の整数を表し、好ましくは、1〜3の整数を表す。
X及びYで表されるアルキル基としては、メチル、エチル、イソプロピル、t−ブチル又はシクロヘキシル等を挙げることができる。
X及びYで表されるアリール基としては、フェニル、トリル又はナフチル等を挙げることができる。
X及びYで表されるアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ又はイソプロポキシ等を挙げることができる。
X及びYで表されるアルキルアミノ基としては、アミノメチル、エチルアミノ、オクチルアミノ、ジメチルアミノ又はN−メチル−N−エチルアミノ等を挙げることができる。 X及びYで表されるアリールアミノ基としては、アニリノ、4−トリルアミノ又はN−メチルアニリノ等を挙げることができる。
X及びYで表されるこれらの基は、更に置換基を有していてもよく、該置換基としては、前記置換基群Vを挙げることができる。
X及びYは、好ましくはアリール基、アルコキシ基又はアニリノ基である。
これらの化合物は特開平11−29556号公報記載の方法で合成することができる。
これら透明樹脂成分を塗布する方法は任意であるが、スプレー法、ディッピング法、ローラーコート法、フローコーター法、流し塗り法などがある。塗布後の乾燥は透明樹脂成分によって異なるが、概ね室温〜120℃で10〜90分程度行うことが望ましい。
本発明の画像表示装置に含まれる液晶素子は、支持体上に少なくとも一方が透明電極である一対の電極と、該一対の電極間にゲストホスト方式液晶層と、蛍光増白剤を含有する層と、を有する。蛍光増白剤を含有する層は、透明電極に対して、ゲストホスト方式液晶層側ではない側に設けることが好ましい。ゲストホスト方式液晶層側に設けると、液晶層に印加される実行電圧が低下し、表示性能が低下するためである。
なお、電極、ゲストホスト方式液晶層、及び蛍光増白剤を含有する層の組成物の詳細については、前述の通りである。
また、支持体において説明したように、光反射性を有する白色の支持体を用いることができる。この場合には、支持体として酸化チタン、酸化亜鉛などの無機顔料を添加したプラスチック基板を用いてもよいし、酸化チタン等を含む白色反射層を支持体に設けてもよい。
(プラスチック基板の作製)
特開2000−105445号公報の実施例1の試料110の作製と同様にPEN(Dupont−Teijin Q65A)に対し下塗り層及びバック層を作製した。
すなわち、ポリエチレン−2,6−ナフタレートポリマー100重量部と紫外線吸収剤としてTinuvin P.326(チバ・ガイギーCiba−Geigy社製)2重量部とを乾燥した後、300℃にて溶融後、T型ダイから押し出し、140℃で3.3倍の縦延伸を行ない、続いて、130℃で3.3倍の横延伸を行い、さらに250℃で6秒間熱固定して厚さ90μmのプラスチック基板(PEN)1を得た。
上記で得られたプラスチック基板1の片面に、導電性のインジウム酸化スズをコーティングして、厚さ200nmの均一な薄膜を積層した。面抵抗約20Ω/cm2、光透過率(500nm)85%であった。つぎに、フォトリソグラフィーにより、上記インジウム酸化スズ薄膜をストライプ状(幅100μm、間隔10μm)にパターニングして透明電極層2とした。
このPEN基板の透明電極層を設けた面と異なる面上に、表面処理により表面活性をなくした酸化チタンからなる白色顔料を、5質量%のカルボキシセルロースとともに分散して調整した塗布液を塗布し、白色反射層3を付設した。
また、透明電極層上にポリイミド垂直配向膜(日産化学製)4を付設した。
このようにして、プラスチック基板1の片面に白色反射層3を設け、他方の面に透明電極層2、ポリイミド垂直配向膜4、ゲストホスト方式液晶層5を積層した。
この基板11と先に調製した液晶層5を有するプラスチック基板1とを、図1に示すように、液晶層5を挟んでポリイミド垂直配向膜、透明電極が積層するように、また、互いのストライプ状の透明電極がマトリックス状になるように接着して、本発明の表示素子を作製した。
アクリテック(大日本インキ製商品名)100質量%に対し、式(14)の化合物を5.0質量%、及び2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール1.1質量%を加えたもの15gに対し、トルエン:メチルエチルケトン=1:1を85g加え固形分を溶解し蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む組成物を得た。
該組成物を上記表示素子の光入射側のプラスチック基板の表面に塗布し、乾燥後100μmになるよう蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む層15を作製し、本発明にかかる表示素子を得た。
なお、蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む組成物は、200nm以上410nm以下の光の吸収率は90%以上であることが、可視・紫外吸収スペクトルの測定によって確認された。
得られた本発明の表示素子を信号発生器(東陽テクニカ(株)製)を用いて、交流電圧(20V、100Hz)を印加させたところ、マトリックス状で電圧が印加された部分だけ、黒色に着色した。また、交流電圧のオン・オフを繰り返したところ、黒色と白色が交互に変化し、繰り返してもその色の変化の程度は変化しなかった。次に、本発明の表示素子に、高圧水銀灯の光を120時間照射したところ、同様の実験を行なっても、色の変化の程度は変化しなかった。
実施例1において、蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む層における、式(14)の化合物及び2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールに代えて、住友スリーエム社製ISCLARL(商品名)を用いて調製した以外は同様にして、比較用の表示素子を得た。
住友スリーエム社製ISCLARL(商品名)を含む組成物は、410nmの光の吸収率は、85%であることが確認された。
この比較用の表示素子について、実施例1と同様に高圧水銀灯の光を120時間照射したところ、発色時の色の濃さが低下することが目視で観測され、また、消色時の透明度も低下することが確認された。
このことから、本発明の表示素子は、比較の表示素子に比べ、繰り返し時における表示性能が高いことが確認された。
実施例1において、蛍光増白剤として式(14)の化合物をもちいたところを、式(4)、(13)又は(19)に変更して表示素子を作製し、実施例1と同様の表示性能の評価を行った。
これらの表示素子は、いずれも実施例1と同様に、マトリックス状で電圧が印加された部分だけ、黒色に着色した。また、交流電圧のオン・オフを繰り返したところ、黒色と白色が交互に変化し、繰り返してもその色の変化の程度は変化しなかった。更に表示素子に、高圧水銀灯の光を120時間照射したところ、同様の実験を行なっても、色の変化の程度は変化しないことが確認された。
なお、これらの蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む組成物は、いずれも200nm以上410nm以下の光の吸収率が90%以上であることが確認された。
実施例1において、用いる二色性色素を下記化合物1に変えた以外は実施例1と同様にして作製し、表示素子Aを得た。
また、実施例1において、用いる二色性色素をNo.1−1に変えた以外は実施例1と同様にして作製し、表示素子Bを得た。
この表示素子について、電圧印加時の吸収濃度(Dmax)と無印加時の吸収濃度(Dmin)の比率(Dmax/Dmin)を測定したところ、素子Aは約4であり、一方、素子Bは約8であった。
すなわち、支持体上に、電極層と、ゲストホスト方式液晶層と、200nm以上410nm以下の光を90%以上吸収する蛍光増白剤を含む層と、を有する表示素子であれば、交流電圧のオン・オフを繰り返しに対応して、黒色と白色が交互に変化したが、本発明の表示素子においては、二色性色素が一般式(1)で表される置換基を有する場合のほうが、高い表示性能を示すことが確認された。
実施例1に記載の液晶素子において、ホスト液晶として、上述の二周波駆動用液晶1を用いた以外は実施例1と同様の操作によりゲストホスト液晶素子を作製した。得られた素子を、信号発生器(東陽テクニカ(株)製)を用いて、交流電圧(20V)で低周波数として100Hz、高周波数として100kHzを印加させたところ、低周波数の交流電場を印加したところ白色に、高周波数の交流電場を印加したところ黒色に変化し、周波数を切り替えたところ、黒色と白色が交互に変化し、繰り返してもその色の変化の程度は変化しなかった。次に、本発明の表示素子に、高圧水銀灯の光を120時間照射したところ、同様の実験を行なっても、色の変化の程度は変化しなかった。
2 透明電極
3 白色反射層
4 ポリイミド垂直配向膜
5 ゲストホスト方式液晶層
11 プラスチック基板
13 透明電極
14 ポリイミド垂直配向膜
15 蛍光増白剤及び紫外線吸収剤を含む層
Claims (9)
- 支持体上に、電極層と、ゲストホスト方式液晶層と、200nm以上410nm以下の光を90%以上吸収する蛍光増白剤を含む層と、を有することを特徴とする画像表示装置。
- 前記蛍光増白剤を含む層が、更に紫外線吸収剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記ゲストホスト方式液晶層が、下記一般式(1)で表される置換基を有する二色性色素を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置。
一般式(1): −(Het)j−{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}n−C1
〔一般式(1)中、Hetは酸素原子又は硫黄原子であり、B1及びB2は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Q1は2価の連結基を表し、C1はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、jは0又は1を表し、p、q及びrはそれぞれ0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、(p+r)×nは3〜10の整数であり、p、q及びrがそれぞれ2以上の時、2以上のB1、Q1及びB2はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上の時、2以上の{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。〕 - 前記二色性色素の少なくとも1種が、下記一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする請求項1〜請求項3の少なくとも1項に記載の画像表示装置。
- 前記二色性色素の少なくとも1種が、下記一般式(3)で表される化合物であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記ゲストホスト方式液晶層が、カイラルネマチック相であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記ゲストホスト方式液晶層が、二周波駆動液晶であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記蛍光増白剤が、ベンゾオキサゾール誘導体であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の画像表示装置。
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