JP2007002083A - Liquid crystal optical element - Google Patents

Liquid crystal optical element Download PDF

Info

Publication number
JP2007002083A
JP2007002083A JP2005183218A JP2005183218A JP2007002083A JP 2007002083 A JP2007002083 A JP 2007002083A JP 2005183218 A JP2005183218 A JP 2005183218A JP 2005183218 A JP2005183218 A JP 2005183218A JP 2007002083 A JP2007002083 A JP 2007002083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
optical element
mixture
crystal optical
polymer composite
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.)
Pending
Application number
JP2005183218A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Tawara
慎哉 田原
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.)
Kyocera Display Corp
Original Assignee
Kyocera Display Corp
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
Application filed by Kyocera Display Corp filed Critical Kyocera Display Corp
Priority to JP2005183218A priority Critical patent/JP2007002083A/en
Publication of JP2007002083A publication Critical patent/JP2007002083A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal optical element having improved light resistance. <P>SOLUTION: For example, the liquid crystal optical element 100 is a liquid crystal optical element 100 having substrates 101 with a pair of electrodes 102 in which one is at least transparent. The liquid crystal optical element 100 is provided with a liquid crystal polymer composite 107 which is sandwiched between the pair of the substrates 101 and changes from a transparent state to a scattering state by applying a voltage across the electrodes 102 and a light stabilizer contained in the liquid crystal polymer composite 107. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶光学素子に関し、特に液晶/高分子複合体を備える液晶光学素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal optical element, and more particularly to a liquid crystal optical element including a liquid crystal / polymer composite.

従来、透過−散乱型の動作モードを備えた液晶/高分子複合体液晶光学素子(Liquid Crystal Polymer Composite)が知られている。液晶/高分子複合体は、高分子と液晶間や液晶内部のドメインでの屈折率差によって光の制御を行なう。もっぱら、対向電極間に電圧を印加して光学特性を変化させることができる。高分子分散型液晶素子(PDLC)あるいは分散液晶ともばれている。   Conventionally, a liquid crystal / polymer composite liquid crystal optical element having a transmission-scattering type operation mode is known. In the liquid crystal / polymer composite, light is controlled by a difference in refractive index between the polymer and the liquid crystal or in a domain inside the liquid crystal. Exclusively, a voltage can be applied between the counter electrodes to change the optical characteristics. It is also called a polymer dispersed liquid crystal element (PDLC) or a dispersed liquid crystal.

透過−散乱型の液晶光学素子はTN、STN液晶光学素子と異なり、原理的に偏光板が不要である。そのため、光透過率が基本的に高く、散乱特性と組み合わせ、調光ガラス、光シャッター、レーザー装置などに用いられている。   Unlike the TN and STN liquid crystal optical elements, the transmission-scattering type liquid crystal optical element does not require a polarizing plate in principle. Therefore, the light transmittance is basically high, combined with scattering characteristics, and used for light control glass, optical shutters, laser devices, and the like.

液晶/高分子複合体を備えた液晶光学素子の基本的な技術として、以下のものがあげられる。特許文献1には、液晶と重合性の液晶との混合物から液晶光学素子を形成するものが開示されている。混合物を液晶セル内で配向させた状態に置き、紫外線を照射して混合物からゲルを形成する。特許文献1では、特に、このゲルを異方性ゲルと呼んでいる。   The basic techniques of a liquid crystal optical element provided with a liquid crystal / polymer composite are as follows. Patent Document 1 discloses that a liquid crystal optical element is formed from a mixture of a liquid crystal and a polymerizable liquid crystal. The mixture is placed in an aligned state in the liquid crystal cell and irradiated with ultraviolet rays to form a gel from the mixture. In Patent Document 1, this gel is particularly called an anisotropic gel.

また、特許文献1に開示の液晶光学素子は、電圧非印加状態での液晶の屈折率と異方性ゲル(重合した高分子)の屈折率とが実質的に一致する。そのため視野方向によらず透明性が高い光学素子が得られる。さらに、電圧印加状態では液晶の誘電率異方性により液晶の配向が変化し、液晶の屈折率と異方性ゲルの屈折率とが異なる状態となり、光学素子として散乱状態を呈するようになる。   Further, in the liquid crystal optical element disclosed in Patent Document 1, the refractive index of the liquid crystal in a state where no voltage is applied substantially matches the refractive index of the anisotropic gel (polymerized polymer). Therefore, an optical element with high transparency can be obtained regardless of the viewing direction. In addition, when the voltage is applied, the orientation of the liquid crystal changes due to the dielectric anisotropy of the liquid crystal, and the refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the anisotropic gel become different, resulting in a scattering state as an optical element.

特許文献2には、誘電率異方性が正であるカイラルネマチック液晶中に、微量の高分子を分散させたものが開示されている。基本的な構成は特許文献1と同様である。電圧非印加時に透明状態を呈し、電圧印加時に散乱状態を呈する。特許文献2の液晶光学素子はPSCT(ポリマー・スタビライズド・コレステリック・テクスチャー)と呼ばれている。   Patent Document 2 discloses a liquid in which a small amount of polymer is dispersed in a chiral nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy. The basic configuration is the same as that of Patent Document 1. A transparent state is exhibited when no voltage is applied, and a scattering state is exhibited when a voltage is applied. The liquid crystal optical element of Patent Document 2 is called PSCT (Polymer Stabilized Cholesteric Texture).

さらに、特許文献3には、高分子と誘電異方性が負の液晶との混合物を垂直配向膜に挟持させ、重合相分離によって液晶/高分子複合体を形成したものが開示されている。
米国特許第5188760号 国際特許公開WO92/19695号 ヨーロッパ特許公開EP1154006A1公報(実施例7)
Further, Patent Document 3 discloses a liquid crystal / polymer composite formed by polymer phase separation in which a mixture of a polymer and a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between vertical alignment films.
US Pat. No. 5,188,760 International Patent Publication WO 92/19695 European Patent Publication EP1154006A1 (Example 7)

ところで、液晶/高分子複合体は、実際の使用条件下における熱や光などによって劣化・変色することが知られている。これにより、ヘイズ値が上昇してしまうという問題があった。このため、液晶光学素子自体の透明性が悪くなってしまう。   By the way, it is known that a liquid crystal / polymer composite is deteriorated or discolored by heat or light under actual use conditions. Thereby, there existed a problem that a haze value will raise. For this reason, the transparency of the liquid crystal optical element itself is deteriorated.

本発明は、上記のような問題を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置の耐久性(耐光性)を向上させることである。   The present invention has been made against the background of the above problems, and an object of the present invention is to improve the durability (light resistance) of a liquid crystal display device.

本発明の第1の態様にかかる液晶光学素子は、一方が少なくとも透明な一対の電極付き基板を有する液晶光学素子であって、前記一対の基板間に挟持された液晶/高分子複合体であって、前記電極間に電圧を印加することにより透明状態から散乱状態に切り替わる液晶/高分子複合体と、前記液晶高分子複合体に含有された光安定化剤とを備えるものである。このような構成を有することによって、液晶光学素子の耐光性を向上させることができる。   A liquid crystal optical element according to the first aspect of the present invention is a liquid crystal optical element having at least one pair of transparent substrates with electrodes, and is a liquid crystal / polymer composite sandwiched between the pair of substrates. And a liquid crystal / polymer composite that switches from a transparent state to a scattering state by applying a voltage between the electrodes, and a light stabilizer contained in the liquid crystal polymer composite. By having such a configuration, the light resistance of the liquid crystal optical element can be improved.

本発明の第2の態様にかかる液晶光学素子は、上記の液晶光学素子において、前記光安定化剤は、分子量が500以上であるものである。このような構成を有することによって、光安定化剤の揮発性が低くなり、光安定化剤の含有量を適切に制御することができ、さらに確実に液晶光学素子の耐光性を向上させることができる。   The liquid crystal optical element according to a second aspect of the present invention is the above-described liquid crystal optical element, wherein the light stabilizer has a molecular weight of 500 or more. By having such a configuration, the volatility of the light stabilizer is reduced, the content of the light stabilizer can be appropriately controlled, and the light resistance of the liquid crystal optical element can be improved more reliably. it can.

本発明の第3の態様にかかる液晶光学素子は、上記の液晶光学素子において、前記光安定化剤は、その構造中にヒドロキシル基を含まないものである。このような構成を有することによって、さらに確実に液晶光学素子の耐光性を向上させることができる。   The liquid crystal optical element according to a third aspect of the present invention is the above liquid crystal optical element, wherein the light stabilizer does not contain a hydroxyl group in its structure. By having such a configuration, the light resistance of the liquid crystal optical element can be improved more reliably.

本発明の第4の態様にかかる液晶光学素子は、上記の液晶光学素子において、前記光安定化剤は、前記液晶/高分子複合体を形成する混合物との相溶性が高いものである。これによって、さらに確実に耐光性を向上させることができる。   In the liquid crystal optical element according to the fourth aspect of the present invention, in the liquid crystal optical element described above, the light stabilizer is highly compatible with the mixture forming the liquid crystal / polymer composite. As a result, the light resistance can be improved more reliably.

本発明の第5の態様にかかる液晶光学素子は、上記の液晶光学素子において、前記光安定化剤は、ヒンダードアミン系であるものである。このような場合に、特に効果的に耐光性を向上させることができる。   The liquid crystal optical element according to a fifth aspect of the present invention is the liquid crystal optical element described above, wherein the light stabilizer is a hindered amine system. In such a case, the light resistance can be improved particularly effectively.

好ましくは、上記の液晶光学素子において、前記液晶は負の誘電異方性を有し、前記液晶を基板面に垂直に配向させる配向膜が少なくとも一方の基板に備えられているものである。これによって、液晶光学素子の表示特性を向上させることができる。   Preferably, in the liquid crystal optical element, the liquid crystal has negative dielectric anisotropy, and an alignment film for aligning the liquid crystal perpendicular to the substrate surface is provided on at least one substrate. Thereby, the display characteristics of the liquid crystal optical element can be improved.

また、好ましくは、上記の液晶光学素子において、前記一対の基板と前記接着材とで形成された空間に配置され、前記基板間隔と等しい高さの熱可塑性樹脂の柱構造を備えるものである。これによって、耐衝撃性を向上させ、耐久性を向上させることができる。   Preferably, the liquid crystal optical element includes a columnar structure of a thermoplastic resin disposed in a space formed by the pair of substrates and the adhesive and having a height equal to the substrate interval. Thereby, impact resistance can be improved and durability can be improved.

さらに、好ましくは、上記の液晶光学素子において、前記一対の基板と前記柱構造とがそれぞれ接着していることを特徴とするものである。これによって、さらに耐衝撃性を向上させ、耐久性を向上させることができる。   Further preferably, in the above-described liquid crystal optical element, the pair of substrates and the column structure are bonded to each other. Thereby, the impact resistance can be further improved and the durability can be improved.

本発明によれば、耐久性を向上させた液晶光学素子を提供できる。   According to the present invention, a liquid crystal optical element with improved durability can be provided.

以下、本発明を適用可能な実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。なお、各図あるいは化学式において同一の符号を付したものは同様の要素を示しており、適宜、説明を省略する。   Embodiments to which the present invention can be applied will be described below. For clarity of explanation, the following description is omitted and simplified as appropriate. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each figure or chemical formula has shown the same element, and abbreviate | omits description suitably.

本発明の実施の形態にかかる液晶光学素子は、駆動電圧の印加により透過状態と散乱状態とを可逆的、かつ、繰り返してとることができるようになしたものである。透過状態及び散乱状態とは、可視光に対して適用される。本実施の形態においては、電圧印加時に散乱状態をとり、電圧非印加時に透過状態をとるリバースモードの液晶光学素子について説明する。   The liquid crystal optical element according to the embodiment of the present invention can reversibly and repeatedly take a transmission state and a scattering state by applying a driving voltage. The transmission state and the scattering state are applied to visible light. In the present embodiment, a reverse mode liquid crystal optical element that takes a scattering state when a voltage is applied and takes a transmission state when no voltage is applied will be described.

リバースモードにおいては、液晶光学素子を使用しないとき(電圧非印加時)は透明であって、液晶光学素子の存在自体が、利用者に目障りになったり、圧迫感を与えることが少なく、開放感を与える液晶光学素子を実現する。   In the reverse mode, when the liquid crystal optical element is not used (when no voltage is applied), it is transparent, and the presence of the liquid crystal optical element is less disturbing to the user and does not give a feeling of pressure, and feels open. A liquid crystal optical element that provides

なお、液晶光学素子の透過−散乱モードとして、電圧印加時に透過状態をとり、電圧非印加時に散乱状態をとるもの(ノーマルモード)を用いることも可能である。   As the transmission-scattering mode of the liquid crystal optical element, it is possible to use a transmission mode (normal mode) that takes a transmission state when a voltage is applied and takes a scattering state when no voltage is applied.

本実施の形態の液晶光学素子においては、液晶と高分子とが相分離して形成された液晶/高分子複合体が光学的機能を発現する上での主構成要素となる。液晶/高分子複合体は、熱や光などにより劣化・変色し、その透明性が低下することが知られている。これを改善するために、液晶/高分子複合体の材料となる液晶及び重合性化合物などを含有する混合物中に、ラジカルを捕獲する光安定化剤を混合する。これによって、液晶光学素子の耐光性を向上させることができる。   In the liquid crystal optical element of the present embodiment, a liquid crystal / polymer composite formed by phase separation of a liquid crystal and a polymer is a main component for developing an optical function. It is known that a liquid crystal / polymer composite is deteriorated or discolored by heat or light, and its transparency is lowered. In order to improve this, a light stabilizer that captures radicals is mixed in a mixture containing a liquid crystal and a polymerizable compound that is a material of the liquid crystal / polymer composite. Thereby, the light resistance of the liquid crystal optical element can be improved.

液晶/高分子複合体層の劣化・変色防止に有効なものとして、上述したラジカルを捕獲する光安定化剤と、紫外線を吸収する光吸収剤とがある。このうち、ラジカルを捕捉する光安定化剤を用いることが好ましい。液晶/高分子複合体を形成する際にUV光を照射する場合、光吸収剤を用いると、液晶/高分子複合体の形成に必要なUV光の照射量が増大してしまう恐れがある。また、液晶/高分子複合体の特性が局部的に変化して、液晶光学素子の駆動電圧が変わってしまうおそれがある。   As an effective means for preventing deterioration and discoloration of the liquid crystal / polymer composite layer, there are the above-mentioned light stabilizer for capturing radicals and a light absorber for absorbing ultraviolet rays. Among these, it is preferable to use a light stabilizer that traps radicals. When UV light is irradiated when forming the liquid crystal / polymer composite, the use of a light absorber may increase the amount of UV light irradiation necessary for forming the liquid crystal / polymer composite. In addition, the characteristics of the liquid crystal / polymer composite may change locally, and the drive voltage of the liquid crystal optical element may change.

光安定化剤としては、ヒンダードアミン系であることが好ましい。ヒンダードアミン系の光安定化剤は上記混合物との相溶性が高く、揮発性が低いため、少量の添加で耐光性の向上を図ることができる。   The light stabilizer is preferably a hindered amine. Since the hindered amine light stabilizer has high compatibility with the above mixture and low volatility, the light resistance can be improved by adding a small amount.

本実施の形態においては、ヒンダードアミン系の官能基としてN−OR、N−Rの2種類の光安定化剤について検討した。具体的には、N−ORの分子構造を持つTINUVIN(登録商標)123と、N−Rの分子構造を持つTINUVIN(登録商標)144を用いることができる。   In the present embodiment, two types of light stabilizers, N—OR and N—R, were studied as hindered amine functional groups. Specifically, TINUVIN (registered trademark) 123 having an N-OR molecular structure and TINUVIN (registered trademark) 144 having an N-R molecular structure can be used.

光安定化剤としては、揮発性が低いことが好ましい。光安定化剤を含有する上記の混合物は、混合後、液晶セル内部に注入される。しかし、揮発性が高いと、液晶セル内部に注入する前に揮発してしまい、液晶光学素子の耐光性を向上する機能を発揮できなくなってしまう。したがって、液晶セル注入後の混合物中に、光安定化剤が含有されるよう、揮発性が低いことが要求される。揮発性は、分子量、極性、分子間力などで決定される。したがって、例えば、分子量500以上の光安定化剤は一般的に揮発性が低いため、これを好ましく用いることができる。これにより、より確実に耐光性を向上させることができる。   The light stabilizer is preferably low in volatility. The above mixture containing the light stabilizer is injected into the liquid crystal cell after mixing. However, if the volatility is high, it volatilizes before being injected into the liquid crystal cell, and the function of improving the light resistance of the liquid crystal optical element cannot be exhibited. Therefore, it is required that the volatility is low so that the light stabilizer is contained in the mixture after the liquid crystal cell is injected. Volatility is determined by molecular weight, polarity, intermolecular force, and the like. Therefore, for example, since a light stabilizer having a molecular weight of 500 or more generally has low volatility, it can be preferably used. Thereby, light resistance can be improved more reliably.

また、光安定化剤は、上記の液晶と光硬化剤化合物の混合物との相溶性が高いことが好ましい。混合物の状態から、相分離のプロセスを経て、光学的に機能し得る良好な構造が形成されることが重要であるためである。相分離が十分でない場合は、液晶を動作させるための駆動電圧が上昇したり、液晶光学素子として動作しなくなるなどの不具合を生じる。また、透過−散乱の電気光学特性が均一な高品位の液晶/高分子複合体を得るために、光安定化剤を含有する上記の混合物は、混合後、均質な溶液であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the light stabilizer has high compatibility with the mixture of the liquid crystal and the photocuring agent compound. This is because it is important that a good structure capable of optically functioning is formed from the state of the mixture through a phase separation process. If the phase separation is not sufficient, the drive voltage for operating the liquid crystal rises, or problems such as the inability to operate as a liquid crystal optical element occur. In addition, in order to obtain a high-quality liquid crystal / polymer composite having uniform transmission-scattering electro-optical characteristics, the mixture containing the light stabilizer is preferably a homogeneous solution after mixing.

また、光安定化剤の分子構造中に、ヒドロキシル基を含まないものが好ましい。分子構造中にヒドロキシル基を含む光安定化剤(TINUVIN(登録商標)144)とヒドロキシル基を含まない光安定化剤(TINUVIN(登録商標)123)とを比較すると、ヒドロキシル基を含む光安定化剤(TINUVIN(登録商標)144)のほうが、比抵抗が低い。液晶/高分子複合体の比抵抗が低下すると、耐久性試験などにおいて表示ムラが発生しやすくなるため、好ましくない。したがって、本実施の形態において検討した2種類の光安定化剤を比較すると、比抵抗が高いTINUVIN(登録商標)123を用いることが好ましい。しかしながら、これに限定されず、比抵抗の高い光安定化剤であれば他の光安定化剤を用いることを妨げない。   Moreover, what does not contain a hydroxyl group in the molecular structure of a light stabilizer is preferable. Comparing a light stabilizer containing a hydroxyl group in the molecular structure (TINUVIN® 144) and a light stabilizer not containing a hydroxyl group (TINUVIN® 123) The specific resistance of the agent (TINUVIN (registered trademark) 144) is lower. If the specific resistance of the liquid crystal / polymer composite is lowered, display unevenness is likely to occur in a durability test or the like, which is not preferable. Therefore, when the two types of light stabilizers studied in the present embodiment are compared, it is preferable to use TINUVIN (registered trademark) 123 having a high specific resistance. However, the present invention is not limited to this, and any other light stabilizer can be used as long as it has a high specific resistance.

また、混合物を配合する場合において、光安定化剤の含有量が多いと混合物が分離してしまう。そのため、良好な相分離構造を得ることが難しくなってしまう。また、液晶のTc(相転移温度)が低下してしまうため、混合物が液晶層を示すことが出来る温度範囲が狭くなってしまう。さらに、液晶/高分子複合体を形成する際に混合物にUV光を照射するが、光安定化剤はラジカルを捕捉するため、光安定化剤の含有量が多いと、液晶光学素子の駆動電圧が増大してしまうおそれがある。一方、光安定化剤の含有量が少ないと、液晶光学素子の耐光性の向上が図れなくなってしまう。したがって、光安定化剤の混合比を適宜選択することが好ましい。本実施の形態においては、光安定化剤を後述する液晶性化合物(C)の1%〜2%程度、すなわち混合物全体の0.85%〜1.7%程度混合することができる。   Moreover, when mix | blending a mixture, when there is much content of a light stabilizer, a mixture will isolate | separate. Therefore, it becomes difficult to obtain a good phase separation structure. Further, since the Tc (phase transition temperature) of the liquid crystal is lowered, the temperature range in which the mixture can exhibit the liquid crystal layer is narrowed. Further, when the liquid crystal / polymer composite is formed, the mixture is irradiated with UV light. However, since the light stabilizer captures radicals, if the content of the light stabilizer is large, the driving voltage of the liquid crystal optical element is increased. May increase. On the other hand, when the content of the light stabilizer is small, the light resistance of the liquid crystal optical element cannot be improved. Therefore, it is preferable to appropriately select the mixing ratio of the light stabilizer. In the present embodiment, the light stabilizer can be mixed with about 1% to 2% of the liquid crystal compound (C) described later, that is, about 0.85% to 1.7% of the entire mixture.

なお、ヒンダードアミン系の光安定化剤を用いなくても、上述の条件を満たすものであれば、どのような光安定化剤を用いてもかまわない。   In addition, even if it does not use a hindered amine type | system | group light stabilizer, as long as the above-mentioned conditions are satisfy | filled, what kind of light stabilizer may be used.

ここで、本実施の形態にかかる液晶光学素子の構成の一例について図1を参照して説明する。図1は、本実施の形態にかかる液晶光学素子100の構成の一例を示す断面図である。液晶光学素子100は、基板101、電極102、配向膜103、接着材104、スペーサ105、柱構造106、液晶/高分子複合体107を備えている。   Here, an example of the configuration of the liquid crystal optical element according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the liquid crystal optical element 100 according to the present embodiment. The liquid crystal optical element 100 includes a substrate 101, an electrode 102, an alignment film 103, an adhesive 104, a spacer 105, a column structure 106, and a liquid crystal / polymer composite 107.

一対の基板101は、それぞれ電極102を支持する。一対の基板101としては、例えば、透明なガラス基板でもフィルム基板でもよく、またガラス基板とフィルム基板の組み合わせでもよい。フィルム基板の場合、連続で供給される電極102を形成した基板を2本のゴムロールなどで挟み、連続で製造することができるため、生産性が高い。   The pair of substrates 101 each support the electrode 102. For example, the pair of substrates 101 may be a transparent glass substrate or a film substrate, or a combination of a glass substrate and a film substrate. In the case of a film substrate, since the substrate on which the electrode 102 that is continuously supplied is formed can be sandwiched between two rubber rolls and the like, it can be manufactured continuously, so that productivity is high.

また、ガラス基板の場合、電極面内に微量のスペーサ105を散布し、対向させた基板の4辺をエポキシ樹脂等の接着材104で封止セルとし、2カ所以上の設けたシールの切り欠きの一方を液晶と硬化性化合物の混合物に浸し、他方より吸引することでセル内に混合物を満たし、硬化させ所望の液晶光学素子を得ることができる。また、真空注入法を用いることもできる。   In the case of a glass substrate, a small amount of spacer 105 is dispersed in the electrode surface, and the four sides of the opposed substrate are sealed with an adhesive material 104 such as an epoxy resin, and two or more seal cutouts are provided. One of the above is immersed in a mixture of liquid crystal and a curable compound and sucked from the other, so that the mixture is filled in the cell and cured to obtain a desired liquid crystal optical element. A vacuum injection method can also be used.

電極102は、ITOなどの透明導電性膜からなる。電極102は、表示画面に対応して、所定のパターンが形成されている。また、電極102のうち一方が
アルミニウムや誘電体多層膜の反射電極であってもよい。
The electrode 102 is made of a transparent conductive film such as ITO. The electrode 102 has a predetermined pattern corresponding to the display screen. One of the electrodes 102 may be a reflective electrode made of aluminum or a dielectric multilayer film.

それぞれの基板101に設けられた電極102上にはそれぞれ、配向膜103が形成される。配向膜103は、後述する液晶を所定の方向に配向させるため、液晶と接するように形成される。両基板101に形成された配向膜103のうち少なくとも一方は、液晶を基板面に垂直に配向させることが好ましい。これにより、表示特性を向上することができる。また、配向膜103に所定の配向処理を施した一対の基板101の配向方向の組み合わせとしては、平行、直交、いずれでもよく、液晶光学素子100の表示面のムラが最小となるよう角度を設定すればよい。混合物を狭持する電極102付き基板101の電極102表面を直接研磨したり、樹脂の薄膜を設けそれをラビングするなどして、電極102の表面に液晶を配向させる機能を付与することもできる。これにより、混合物を狭持する際のむらを低減させることもできる。   An alignment film 103 is formed on each electrode 102 provided on each substrate 101. The alignment film 103 is formed in contact with the liquid crystal in order to align a liquid crystal described later in a predetermined direction. At least one of the alignment films 103 formed on both substrates 101 preferably aligns the liquid crystal perpendicular to the substrate surfaces. Thereby, display characteristics can be improved. In addition, the combination of the alignment directions of the pair of substrates 101 obtained by performing a predetermined alignment process on the alignment film 103 may be either parallel or orthogonal, and the angle is set so that the unevenness of the display surface of the liquid crystal optical element 100 is minimized. do it. The surface of the electrode 102 of the substrate 101 with the electrode 102 sandwiching the mixture can be directly polished, or a resin thin film can be provided and rubbed to give a function of aligning liquid crystals on the surface of the electrode 102. Thereby, the nonuniformity at the time of pinching a mixture can also be reduced.

接着材104は、両基板101を接着する。接着材104は両基板101の周囲に沿って配置される。両基板101及び接着材104で形成された空間には、スペーサ105が配置される。スペーサ105は、後述する柱構造106の高さを規定する。電極102間にある液晶/高分子複合体107の厚さは、スペーサ105で保持することが好ましい。スペーサ105の材料としては、たとえば、ガラス粒子、樹脂粒子、アルミナ粒子、ガラスファイバー、フィルムなどの従来使用されているものを用いることができる。また、液晶表示装置で一般的な球状スペーサやファイバー型スペーサではなく、柱状のスペーサを用いてもよい。液晶/高分子複合体107の厚さは、通常、1〜50μmであり、5〜30μmが好ましい。電極間隔は小さすぎるとコントラストが低下し、大きすぎると駆動電圧が上昇する。   The adhesive material 104 bonds the two substrates 101 together. The adhesive material 104 is disposed along the periphery of both the substrates 101. A spacer 105 is disposed in a space formed by both the substrates 101 and the adhesive material 104. The spacer 105 defines the height of a column structure 106 to be described later. The thickness of the liquid crystal / polymer composite 107 between the electrodes 102 is preferably held by the spacer 105. As a material of the spacer 105, conventionally used materials such as glass particles, resin particles, alumina particles, glass fibers, and films can be used. In addition, a columnar spacer may be used instead of a spherical spacer or a fiber-type spacer generally used in a liquid crystal display device. The thickness of the liquid crystal / polymer composite 107 is usually 1 to 50 μm, preferably 5 to 30 μm. When the electrode interval is too small, the contrast is lowered, and when it is too large, the drive voltage is increased.

また、両基板101及び接着材104で形成された空間には、接着性を有する熱可塑性樹脂からなる柱構造106が配置される。この柱構造106は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの熱可塑性樹脂からなる。柱構造106は、液晶光学素子100の耐衝撃性を向上させる。柱構造106は両基板101と接着しており、柱構造106の高さは両基板101の間隔と等しい。すなわち、両基板101の基板間隔は、柱構造106の高さと一致する。   A column structure 106 made of an adhesive thermoplastic resin is disposed in a space formed by both the substrates 101 and the adhesive material 104. The column structure 106 is made of a thermoplastic resin such as an acrylic resin or an epoxy resin. The column structure 106 improves the impact resistance of the liquid crystal optical element 100. The pillar structure 106 is bonded to both the substrates 101, and the height of the pillar structure 106 is equal to the distance between the two substrates 101. In other words, the distance between the substrates 101 coincides with the height of the column structure 106.

また、両基板101及び接着材104で形成された空間には液晶と重合性化合物、光安定化剤などの混合物に光照射することにより形成される液晶/高分子複合体107が封入されている。液晶/高分子複合体107は、基板101間に形成された樹脂構造と、垂直配向せしめられた液晶とを備えている。また、液晶/高分子複合体107中には、上述したように、光安定化剤が含有されている。液晶はもっぱら、ドメイン構造を有しており、電圧印加時に散乱するので、散乱表示部と呼ばれる。散乱表示部は電圧非印加時には透明状態であるが、電圧印加時には透過率が変化して散乱状態となる。従って、散乱表示部は電圧によって液晶が動作する動作領域となる。   The space formed by both the substrates 101 and the adhesive 104 encloses a liquid crystal / polymer composite 107 formed by irradiating a mixture of liquid crystal, a polymerizable compound, a light stabilizer and the like with light. . The liquid crystal / polymer composite 107 includes a resin structure formed between the substrates 101 and a vertically aligned liquid crystal. Further, as described above, the liquid crystal / polymer composite 107 contains a light stabilizer. Since the liquid crystal has a domain structure exclusively and scatters when a voltage is applied, it is called a scattering display portion. The scattering display portion is in a transparent state when no voltage is applied, but is changed in a transmittance state when a voltage is applied. Therefore, the scattering display unit becomes an operation region in which the liquid crystal operates by voltage.

ここで、本実施の形態にかかる液晶/高分子複合体107の形成に用いられる混合物の好適な例について説明する。本実施の形態の液晶光学素子における液晶/高分子複合体の相分離構造の微細形状は、使用する液晶化合物と重合性化合物、及び非重合性化合物の種類、性質、混合比などによって種々変えることができる。用いる材料の組み合わせや混合比は、透過−散乱特性等の光学特性や、駆動電圧の大きさ、電子光学素子として求められる信頼性の程度を考慮して決定する。相分離構造とは、相分離プロセスを経て形成され、電気光学的特性・機能を発現することができる液晶セル内部の構造を意味している。   Here, a preferred example of the mixture used for forming the liquid crystal / polymer composite 107 according to the present embodiment will be described. The fine shape of the phase separation structure of the liquid crystal / polymer composite in the liquid crystal optical element of the present embodiment can be variously changed depending on the type, properties, mixing ratio, etc. of the liquid crystal compound and the polymerizable compound and the non-polymerizable compound to be used. Can do. The combination and mixing ratio of the materials to be used are determined in consideration of optical characteristics such as transmission-scattering characteristics, the magnitude of drive voltage, and the degree of reliability required as an electro-optical element. The phase separation structure means a structure inside the liquid crystal cell that is formed through a phase separation process and can exhibit electro-optical characteristics and functions.

本実施の形態において、液晶/高分子複合体を形成する混合物(D)が、少なくとも次の化学式(1)で示される二官能重合性化合物(A)の一種以上、化学式(2)で示される二官能重合性化合物(B)の一種以上及び非重合性の液晶性組成物(C)を含む混合物に由来する重合体である。

Figure 2007002083
Figure 2007002083
In the present embodiment, the mixture (D) forming the liquid crystal / polymer complex is represented by the chemical formula (2), at least one of the bifunctional polymerizable compounds (A) represented by the following chemical formula (1). It is a polymer derived from a mixture containing at least one bifunctional polymerizable compound (B) and a non-polymerizable liquid crystalline composition (C).
Figure 2007002083
Figure 2007002083

二官能重合性化合物(A)は、高分子化合物のなかで、剛直性を有する主骨格成分を形成する。一方、二官能重合性化合物(B)は、高分子化合物のなかで、衝撃吸収の役割を果たすことができる柔軟成分を形成する。このような物性の異なる化合物を組み合わせることによって、電子光学素子として良好な耐衝撃性を備えた液晶/高分子複合体を形成できる。   The bifunctional polymerizable compound (A) forms a main skeleton component having rigidity in the polymer compound. On the other hand, the bifunctional polymerizable compound (B) forms a flexible component that can play a role of shock absorption among the polymer compounds. By combining such compounds having different physical properties, a liquid crystal / polymer composite having good impact resistance can be formed as an electro-optical element.

本実施の形態において、混合物(D)を液晶状態で配向膜間に保持すると、混合物(D)は配向膜の種類(配向能)に応じて、水平配向、ツイスト配向、ハイブリッド配向、垂直配向などの配向状態をとる。この配向状態で、混合物(D)中の重合性化合物を重合して高分子を形成する。   In the present embodiment, when the mixture (D) is held between the alignment films in a liquid crystal state, the mixture (D) is in a horizontal alignment, twist alignment, hybrid alignment, vertical alignment, etc. depending on the type of alignment film (alignment ability). The orientation state is taken. In this orientation state, the polymerizable compound in the mixture (D) is polymerized to form a polymer.

このような方法をとることで、高分子と液晶性組成物(C)とが相分離し、液晶/高分子複合体を形成できる。この際に、高分子内の分子配列は重合前の配向を維持できるように二官能重合性化合物(A)を選択する。重合相分離のプロセスの前後において、配向を維持するためには、液晶性組成物(C)と二官能重合性化合物(A)の相溶性がよいことが好ましい。   By adopting such a method, the polymer and the liquid crystal composition (C) are phase-separated to form a liquid crystal / polymer composite. At this time, the bifunctional polymerizable compound (A) is selected so that the molecular arrangement in the polymer can maintain the orientation before polymerization. In order to maintain the alignment before and after the polymerization phase separation process, it is preferable that the compatibility between the liquid crystalline composition (C) and the bifunctional polymerizable compound (A) is good.

一方、重合後に形成される高分子が、液晶性組成物(C)から良好に相分離するためには、二官能重合性化合物(A)は液晶性を有さない方が好ましい。配向状態としては上記の配向状態のいずれも用いることができる。完成した液晶光学素子として、電圧非印加時の透明性を向上させるためには垂直配向を用いることが好ましい。垂直配向の場合、スペーサに起因する配向欠陥を少なくすることができる。液晶光学素子の透明性がより向上するからである。本発明の液晶光学素子を製造するうえで、液晶組成物の誘電率異方性の極性としては、正でも負でもよいが、垂直配向の場合は負が好ましい。それ以外の場合は正が好ましい。   On the other hand, in order for the polymer formed after polymerization to phase-separate well from the liquid crystalline composition (C), the bifunctional polymerizable compound (A) preferably has no liquid crystallinity. Any of the above alignment states can be used as the alignment state. In the completed liquid crystal optical element, it is preferable to use vertical alignment in order to improve transparency when no voltage is applied. In the case of vertical alignment, alignment defects due to the spacer can be reduced. This is because the transparency of the liquid crystal optical element is further improved. In producing the liquid crystal optical element of the present invention, the polarity of dielectric anisotropy of the liquid crystal composition may be positive or negative, but negative in the case of vertical alignment. Otherwise, positive is preferred.

以下、本発明で用いる二官能重合性化合物(B)について、さらに説明をする。二官能重合性化合物(B)は、化学式(2)の化合物であれば格別制限されない。例えば、下記条件を満たす化合物である。   Hereinafter, the bifunctional polymerizable compound (B) used in the present invention will be further described. The bifunctional polymerizable compound (B) is not particularly limited as long as it is a compound of the chemical formula (2). For example, it is a compound that satisfies the following conditions.

、Aが、それぞれ独立に、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基またはビニルエーテル基である。
が、−R−または−(R−O)−R−である。
ただし、Rは炭素数2〜20の直鎖または分枝状アルキレン基であり、Rは炭素数2〜8の直鎖または分枝状アルキレン基であり、nは1〜10の整数である。
A 3 and A 4 are each independently an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, or a vinyl ether group.
R 3 is —R 4 — or — (R 5 —O) n —R 5 —.
However, R 4 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, R 5 is a linear or branched alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, n represents 1-10 integer is there.

または、
が炭素数2〜20の直鎖アルキレン基であり、Rが−(CH2)r−、−CH−CH(CH3)−、−CH−CH−CH(CH3)−または−CH−CH−C(CH3−であり(ただし、rは2〜5の整数)、nが1〜6の整数である、化合物である。
Or
R 4 is a linear alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and R 5 is — (CH 2 ) r—, —CH 2 —CH (CH 3 ) —, —CH 2 —CH 2 —CH (CH 3 ). - or -CH 2 -CH 2 -C (CH 3 ) 2 - a is (where, r is integer from 2 to 5), n is an integer from 1 to 6 is a compound.

これらの二官能重合性化合物(B)を使用した液晶光学素子は、耐衝撃性が高く、好ましい。前記二官能重合性化合物(B)は、単独で使用することもできるし、あるいは2種類以上組み合わせて使用することもできる。下記化学式(3)〜(7)に具体例を示す。

Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Liquid crystal optical elements using these bifunctional polymerizable compounds (B) are preferable because of high impact resistance. The bifunctional polymerizable compound (B) can be used alone or in combination of two or more. Specific examples are shown in the following chemical formulas (3) to (7).
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083

二官能重合性化合物(B)は重合性基A,Aを有し、重合性基間を連結するRを有する。Rとしては原子間に単結合を有し分子内回転の自由度の高い基から選択して用いる。このように構成することで、重合された高分子の柔軟性を向上させることができる。また、重合相分離の反応性を高めることにも寄与する。 The bifunctional polymerizable compound (B) has polymerizable groups A 3 and A 4 and R 3 that connects the polymerizable groups. R 3 is selected from groups having a single bond between atoms and having a high degree of freedom of intramolecular rotation. By comprising in this way, the softness | flexibility of the polymerized polymer can be improved. It also contributes to increasing the reactivity of the polymerization phase separation.

,A間の炭素原子数、エーテル性酸素原子数が多いほど柔軟性は向上する。一方、液晶性組成物(C)との相溶性は原子数が多いほど低下する傾向がある。そのため、原子数を適切に選択する。また、炭素原子数は、混合物を液晶セル内に真空注入する製造方法を採用する場合には、混合物からの揮発性成分の飛散を考慮して8以上、好ましくは11以上とする。エーテル性酸素原子は含まれていても含まれていなくてもよい。エーテル性酸素原子を含んでいる場合は、高分子の柔軟性が向上するので、好ましい。 Flexibility improves as the number of carbon atoms between A 3 and A 4 and the number of etheric oxygen atoms increase. On the other hand, the compatibility with the liquid crystalline composition (C) tends to decrease as the number of atoms increases. Therefore, the number of atoms is selected appropriately. In addition, in the case of adopting a manufacturing method in which the mixture is vacuum-injected into the liquid crystal cell, the number of carbon atoms is 8 or more, preferably 11 or more in consideration of scattering of volatile components from the mixture. An etheric oxygen atom may or may not be included. When it contains an etheric oxygen atom, the flexibility of the polymer is improved, which is preferable.

二官能重合性化合物(B)は分子内にQのような基を含まないためRに含まれる炭素原子数を増やすことが比較的容易である。この構造の採用により、高分子の柔軟性の向上に大きく寄与する。 Since the bifunctional polymerizable compound (B) does not contain a group such as Q 1 in the molecule, it is relatively easy to increase the number of carbon atoms contained in R 3 . Adoption of this structure greatly contributes to the improvement of the flexibility of the polymer.

次に、二官能重合性化合物(A)について説明する。二官能重合性化合物(A)は化学式(1)の条件を満たす化合物であれば、格別に制限はない。このような化合物としてはメソゲンモノマーや液晶モノマー、重合性液晶などといった名称で呼ばれることがあるが、必ずしもそのような化合物に限定されることはなく、非重合性の液晶性組成物(C)への溶解性が良好であるものを選択して用いることができる。   Next, the bifunctional polymerizable compound (A) will be described. The bifunctional polymerizable compound (A) is not particularly limited as long as it satisfies the condition of the chemical formula (1). Such a compound may be referred to by a name such as a mesogenic monomer, a liquid crystal monomer, or a polymerizable liquid crystal, but is not necessarily limited to such a compound, and to the non-polymerizable liquid crystalline composition (C). Those having good solubility can be selected and used.

例えば、特開平4−227684号公報などに記載されている公知の化合物を適宜選択して使用できる。このような構造を有することによって、液晶組成物(C)への溶解性が向上するからである。さらに、二官能重合性化合物(A)は以下のような構造であることが好ましい。   For example, known compounds described in JP-A-4-227684 can be appropriately selected and used. This is because by having such a structure, the solubility in the liquid crystal composition (C) is improved. Furthermore, the bifunctional polymerizable compound (A) preferably has the following structure.

化学式(1)で表される二官能重合性化合物(A)が下記条件を満たす化合物であることが好ましい。
、Aが、それぞれ独立に、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基またはビニルエーテル基である。
、Q、Q、Qが、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基または1,4−シクロヘキシレン基である。
、Xが、それぞれ独立に、単結合、酸素原子またはエステル結合である。
、Rが、それぞれ独立に、単結合または炭素原子間に一個または複数個のエーテル性酸素原子を有していてもよい直鎖または分枝状炭素数2〜20のアルキレン基である。
、Z、Zが、それぞれ独立に、単結合、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−CH−CH−、−C≡C−、−CH−O−、−O−CH−である。
p、qが、いずれも0であるかまたは一方が0で他方が1である。
The bifunctional polymerizable compound (A) represented by the chemical formula (1) is preferably a compound that satisfies the following conditions.
A 1 and A 2 are each independently an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, or a vinyl ether group.
Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 are each independently a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group which may have a substituent.
X 1 and X 2 are each independently a single bond, an oxygen atom or an ester bond.
R 1 and R 2 are each independently a single bond or a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have one or more etheric oxygen atoms between carbon atoms. .
Z 1, Z 2, Z 3 are each independently a single bond, -C (= O) -O - , - O-C (= O) -, - CH 2 -CH 2 -, - C≡C- , —CH 2 —O—, —O—CH 2 —.
p and q are both 0 or one is 0 and the other is 1.

また、化学式(1)で表される二官能重合性化合物(A)が下記条件を満たす化合物であることが好ましい。
、Aが、それぞれ独立に、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
、Qがいずれも置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基であり、Q、Qが、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基または1,4−シクロヘキシレン基である。
、Z、Zが、それぞれ独立に、単結合、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−CH−CH−または−C≡C−である。
p、qが、いずれも0であるかまたは一方が0で他方が1である。
Moreover, it is preferable that the bifunctional polymerizable compound (A) represented by the chemical formula (1) is a compound that satisfies the following conditions.
A 1 and A 2 are each independently an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
Q 1 and Q 2 are both 1,4-phenylene groups which may have a substituent, and Q 3 and Q 4 may each independently have a substituent. A phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group.
Z 1, Z 2, Z 3 are each independently a single bond, -C (= O) -O - , - O-C (= O) -, - CH 2 -CH 2 - or -C≡C- It is.
p and q are both 0 or one is 0 and the other is 1.

また、化学式(1)で表される二官能重合性化合物(A)が下記条件を満たす化合物であることが好ましい。
、Aがいずれもアクリロイルオキシ基である。
、Qがいずれも置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基であり、Q、Qが、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基または1,4−シクロヘキシレン基である。
、Rが、それぞれ独立に、直鎖または分枝状炭素数2〜20のアルキレン基である。
が、単結合、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−CH−CH−または−C≡C−であり、Z、Zがいずれも単結合である。
p、qが、いずれも0であるかまたは一方が0で他方が1である。
Moreover, it is preferable that the bifunctional polymerizable compound (A) represented by the chemical formula (1) is a compound that satisfies the following conditions.
A 1 and A 2 are both acryloyloxy groups.
Q 1 and Q 2 are both 1,4-phenylene groups which may have a substituent, and Q 3 and Q 4 may each independently have a substituent. A phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group.
R 1 and R 2 are each independently a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms.
Z 1 is a single bond, -C (= O) -O - , - O-C (= O) -, - CH 2 -CH 2 - or a -C≡C-, one is Z 2, Z 3 Is also a single bond.
p and q are both 0 or one is 0 and the other is 1.

本発明の液晶光学素子で用いる液晶/高分子複合体を形成するための、二官能重合性化合物(A)の具体例としては、下記化学式(8)〜(11)の化合物を例示することができる。

Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Specific examples of the bifunctional polymerizable compound (A) for forming the liquid crystal / polymer composite used in the liquid crystal optical element of the present invention include compounds represented by the following chemical formulas (8) to (11). it can.
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083
Figure 2007002083

二官能重合性化合物(A)は、その性質から液晶性を有する化合物と液晶性を有しない化合物に分けられる。本発明においては、混合物を安定した液晶相に置くことが好ましく、その液晶相の状態からの相分離によって液晶/高分子複合体を形成する。この相分離のプロセスを起こしやすくするために、非液晶性の二官能重合性化合物(A)を、液晶相を示す混合物の中に含んだ状態で用いることが好ましい。非液晶性の二官能重合性化合物(A)として、上記化学式(8)〜(11)の化合物を挙げることができる。混合物の相溶性が良好な化合物は、化学式(8)及び化学式(10)のアクリレート化合物が挙げられる。   The bifunctional polymerizable compound (A) is classified into a compound having liquid crystallinity and a compound having no liquid crystallinity based on its properties. In the present invention, the mixture is preferably placed in a stable liquid crystal phase, and a liquid crystal / polymer composite is formed by phase separation from the state of the liquid crystal phase. In order to facilitate the phase separation process, it is preferable to use the non-liquid crystalline bifunctional polymerizable compound (A) in a state of being included in a mixture exhibiting a liquid crystal phase. Examples of the non-liquid crystalline bifunctional polymerizable compound (A) include compounds represented by the chemical formulas (8) to (11). Examples of the compound having good compatibility of the mixture include acrylate compounds of the chemical formula (8) and the chemical formula (10).

以上説明したように、二官能重合性化合物(A)は、単独で使用することもできるし、あるいは2種類以上組み合わせて使用してもよい。液晶性を有する二官能重合性化合物(A)は相分離のプロセスの観点では、相分離を起こしにくい材料であるが、混合物の状態を制御する観点では、液晶相の温度範囲を広くするため、混合物の取り扱いを容易にすることができる。そのような条件を満足する具体的な化合物として、下記化学式(12)、(13)を挙げることができる。

Figure 2007002083
Figure 2007002083
As explained above, the bifunctional polymerizable compound (A) can be used alone or in combination of two or more. The bifunctional polymerizable compound (A) having liquid crystallinity is a material that hardly causes phase separation from the viewpoint of the phase separation process, but from the viewpoint of controlling the state of the mixture, in order to widen the temperature range of the liquid crystal phase, Handling of the mixture can be facilitated. Specific compounds satisfying such conditions include the following chemical formulas (12) and (13).
Figure 2007002083
Figure 2007002083

本発明において、液晶性を有する二官能重合性化合物(A)を混合物の一成分として使用することができる。つまり、液晶性を有しない二官能重合性化合物(A)のみを用いる場合以外に、液晶性を有しない二官能重合性化合物(A)と液晶性を有する二官能重合性化合物(A)を組み合わせて用いたり、液晶性を有する二官能重合性化合物(A)を単独で用いることができる。   In the present invention, the bifunctional polymerizable compound (A) having liquid crystallinity can be used as one component of the mixture. That is, in addition to the case where only the bifunctional polymerizable compound (A) having no liquid crystallinity is used, the bifunctional polymerizable compound (A) having no liquid crystallinity and the bifunctional polymerizable compound (A) having liquid crystallinity are combined. Or a bifunctional polymerizable compound (A) having liquid crystallinity can be used alone.

また、二官能重合性化合物(A)は、骨格としてQ,Q,Q,Qが連結基Z,Z,Zで結合された有機基を有する。上記の有機基は、二官能重合性化合物(A)と液晶性組成物(C)との相溶性を向上し、液晶性混合物(D)が液晶性を示す温度範囲(以下、液晶温度範囲という。)を広げることに役立つ。 In addition, the bifunctional polymerizable compound (A) has an organic group in which Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 are bonded as a skeleton with linking groups Z 1 , Z 2 , and Z 3 . The organic group improves the compatibility between the bifunctional polymerizable compound (A) and the liquid crystal composition (C), and the liquid crystal mixture (D) exhibits a liquid crystallinity (hereinafter referred to as a liquid crystal temperature range). .) To help spread.

また、p、qはそれぞれ独立に0または1であるが、共に0であると液晶性混合物(D)を調整する際に、混合する温度を下げることができ、A,A,A,Aで示される重合性部位が不必要に重合してしまうことを軽減できるので好ましい。 In addition, p and q are each independently 0 or 1, but when both are 0, when adjusting the liquid crystalline mixture (D), the mixing temperature can be lowered, and A 1 , A 2 , A 3 It is preferable because it reduces that polymerizable moiety represented by a 4 are thus polymerized unnecessarily.

また、上記有機基は0.01以上の光学異方性を有する。置換基を有していてもよい1,4−フェニレン基またはピリミジン−2,5−ジイル基を用いる場合、光学異方性は高くなる。1,4−シクロヘキシレン基を用いる場合、光学異方性は小さくなる。また連結基Z,Z,Zが−C≡C−であると、特に光学異方性を高くすることができる。 The organic group has an optical anisotropy of 0.01 or more. When the 1,4-phenylene group or pyrimidine-2,5-diyl group which may have a substituent is used, the optical anisotropy is increased. When 1,4-cyclohexylene group is used, the optical anisotropy becomes small. When the linking groups Z 1 , Z 2 , and Z 3 are —C≡C—, the optical anisotropy can be particularly increased.

また、光学異方性は二官能重合性化合物(A)の分子内に占める骨格以外の部分、すなわちA,A,R,R,X,Xの大きさが大きいほど、低下する傾向がある。上記のように光学異方性を制御することができる。しかし、その大きさは組み合わせる液晶組成物(C)の光学異方性の大きさにより決定する。たとえば、液晶組成物(C)の光学異方性が大きい場合は、二官能重合性化合物(A)の光学異方性を大きくする。逆に、液晶組成物(C)の光学異方性が小さい場合には、二官能重合性化合物(A)の光学異方性を小さくする。 Further, the optical anisotropy is a portion other than the skeleton in the molecule of the bifunctional polymerizable compound (A), that is, the larger the size of A 1 , A 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , There is a tendency to decrease. The optical anisotropy can be controlled as described above. However, the magnitude is determined by the magnitude of optical anisotropy of the liquid crystal composition (C) to be combined. For example, when the optical anisotropy of the liquid crystal composition (C) is large, the optical anisotropy of the bifunctional polymerizable compound (A) is increased. Conversely, when the optical anisotropy of the liquid crystal composition (C) is small, the optical anisotropy of the bifunctional polymerizable compound (A) is decreased.

このようにすると、電圧非印加時の液晶光学素子の透明性が向上するからである。また、二官能重合性化合物(B)は上記の有機基を有さない化合物であるため、二官能重合性化合物(A)の光学異方性を低下させる効果を有する。そのため、二官能重合性化合物(B)の添加量に応じて、二官能重合性化合物(A)の光学異方性を考慮して化合物を選択する。   This is because the transparency of the liquid crystal optical element when no voltage is applied is improved. Moreover, since a bifunctional polymerizable compound (B) is a compound which does not have said organic group, it has the effect of reducing the optical anisotropy of a bifunctional polymerizable compound (A). Therefore, the compound is selected in consideration of the optical anisotropy of the bifunctional polymerizable compound (A) according to the addition amount of the bifunctional polymerizable compound (B).

また、連結基R,R,X,Xは、重合性基A,Aと上記有機基を連結する役割を担う。連結基は原子間に単結合を有し分子内回転の自由度の高い基から選択する。このようにすると、分子間の重合性基A,A,A,A間の衝突確率が増し反応性が高まり信頼性の高い高分子を形成することができるからである。 In addition, the linking groups R 1 , R 2 , X 1 and X 2 play a role of linking the polymerizable groups A 1 and A 2 and the organic group. The linking group is selected from groups having a single bond between atoms and a high degree of freedom of intramolecular rotation. This is because the collision probability between the intermolecular polymerizable groups A 1 , A 2 , A 3 , and A 4 is increased, the reactivity is increased, and a highly reliable polymer can be formed.

また、R,R,X,Xの炭素数やエーテル性酸素原子数を増すことで二官能重合性化合物の柔軟性を向上させることができる。しかし、分子量の増加に伴い化合物の合成、純度の高い精製や単離が困難になるため限界がある。 Further, the flexibility of the bifunctional polymerizable compound can be improved by increasing the number of carbon atoms and the number of etheric oxygen atoms of R 1 , R 2 , X 1 and X 2 . However, there is a limit because it becomes difficult to synthesize compounds and to purify and isolate compounds with increasing molecular weight.

以上説明したように、二官能重合性化合物(A)は液晶性組成物(C)との相溶性を向上し、液晶/高分子複合体の光学特性を調整する。その一方で二官能重合性化合物(A)から形成される高分子は柔軟性が低く、形成された液晶/高分子複合体は衝撃に対して弱くなる傾向を示す。   As described above, the bifunctional polymerizable compound (A) improves the compatibility with the liquid crystalline composition (C) and adjusts the optical characteristics of the liquid crystal / polymer composite. On the other hand, the polymer formed from the bifunctional polymerizable compound (A) has low flexibility, and the formed liquid crystal / polymer composite tends to be weak against impact.

本発明に用いることのできる液晶化合物としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶及び強誘電性液晶など、一般的な表示材料として、あるいは電界駆動型表示素子の材料として使用される種々の液晶化合物が使用可能である。具体的には、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、アゾベンゼン系、アゾメチン系、ターフェニル系、ビフェニルベンゾエート系、シクロヘキシルビフェニル系、フェニルピリジン系、シクロヘキシルピリミジン系、コレステロール系等の各種液晶化合物を挙げることができる。   The liquid crystal compounds that can be used in the present invention include various liquid crystal compounds that are used as general display materials such as nematic liquid crystals, cholesteric liquid crystals, smectic liquid crystals, and ferroelectric liquid crystals, or as materials for electric field driven display elements. Can be used. Specifically, biphenyl, phenylbenzoate, cyclohexylbenzene, azoxybenzene, azobenzene, azomethine, terphenyl, biphenylbenzoate, cyclohexylbiphenyl, phenylpyridine, cyclohexylpyrimidine, cholesterol, etc. And various liquid crystal compounds.

これらの液晶化合物は、一般的に使用されている液晶化合物と同様に、単独で使用される必要はなく、2種類以上の液晶化合物を組み合わせて使用してもよい。また、電界による表示を目的とする場合は、上記の液晶化合物の中でも誘電率異方性が負のものを用いるのが好ましい。また駆動電圧を低下させるためには、誘電率異方性が大きいほうが好ましい。   These liquid crystal compounds do not need to be used alone as in the case of generally used liquid crystal compounds, and may be used in combination of two or more kinds of liquid crystal compounds. For the purpose of display by an electric field, it is preferable to use a liquid crystal compound having a negative dielectric anisotropy among the above liquid crystal compounds. In order to reduce the driving voltage, it is preferable that the dielectric anisotropy is large.

本発明において、二官能重合性化合物(A)、二官能重合性化合物(B)及び上記液晶性組成物(C)の配合比は、液晶性組成物(C)が75〜94.5%、二官能重合性化合物(A)が5〜15%、二官能重合性化合物(B)が0.5〜10%である、ことが好ましい。   In the present invention, the compounding ratio of the bifunctional polymerizable compound (A), the bifunctional polymerizable compound (B) and the liquid crystal composition (C) is 75 to 94.5% for the liquid crystal composition (C), It is preferable that the bifunctional polymerizable compound (A) is 5 to 15% and the bifunctional polymerizable compound (B) is 0.5 to 10%.

このような配合によって、混合物を製造過程で安定した液晶相として制御しやすくなる。上記の範囲よりも、重合性モノマーの相対分量が多いと、液晶性組成物と重合性モノマーとが2層分離しやすい傾向を示す。よって、上記の範囲を満たすことが好ましい。   Such blending makes it easy to control the mixture as a stable liquid crystal phase during the production process. When the relative amount of the polymerizable monomer is larger than the above range, the liquid crystalline composition and the polymerizable monomer tend to be separated into two layers. Therefore, it is preferable to satisfy the above range.

また、重合性モノマーの相対分量が多いと、混合物が2層分離する温度が上がり、液晶相から等方相に相転移する温度が下がる。そのため、混合物が液晶相を示すことができる液晶温度範囲が狭くなる。よって、上記の範囲を満たすことが好ましい。   On the other hand, when the relative amount of the polymerizable monomer is large, the temperature at which the mixture is separated into two layers increases, and the temperature at which the phase transition from the liquid crystal phase to the isotropic phase decreases. Therefore, the liquid crystal temperature range in which the mixture can exhibit a liquid crystal phase is narrowed. Therefore, it is preferable to satisfy the above range.

液晶性化合物、重合性モノマー及び光安定化剤を含有する上記の混合物は、混合後、均質な混合溶液であることが好ましい。その混合溶液が液晶相を示すようにするためには、上記の各化合物または組成物の種類及び混合比を適宜選択すればよい。混合溶液は、少なくとも相分離の工程で、重合性化合物を重合するときに、混合溶液全体として液晶相を示していればよい。 The above-mentioned mixture containing a liquid crystal compound, a polymerizable monomer and a light stabilizer is preferably a homogeneous mixed solution after mixing. In order for the mixed solution to exhibit a liquid crystal phase, the type and mixing ratio of each compound or composition described above may be selected as appropriate. The mixed solution only needs to exhibit a liquid crystal phase as a whole when the polymerizable compound is polymerized at least in the phase separation step.

本発明において、重合性モノマーを重合させるためには、重合開始剤を使用することが好ましい。このような重合開始剤としては、公知の重合触媒から適宜選択できるが、光重合相分離法を用いる場合は、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系などの一般に光重合に用いられる光重合開始剤を使用できる。   In the present invention, it is preferable to use a polymerization initiator in order to polymerize the polymerizable monomer. Such a polymerization initiator can be appropriately selected from known polymerization catalysts. However, when a photopolymerization phase separation method is used, a photopolymerization generally used for photopolymerization such as a benzoin ether type, an acetophenone type, or a phosphine oxide type is used. Initiators can be used.

熱重合の場合は、重合部位の種類に応じて、パーオキサイド系、チオール系、アミン系、酸無水物系などの熱重合開始剤を使用でき、また、必要に応じてアミン類などの硬化助剤も使用できる。   In the case of thermal polymerization, thermal polymerization initiators such as peroxides, thiols, amines, and acid anhydrides can be used depending on the type of polymerization site, and if necessary, curing aids such as amines can be used. Agents can also be used.

重合開始剤の含有量は、重合性モノマーの合計量100重量部に対して、通常、0.1〜20重量部であり、0.1〜10重量部以下が好ましい。重合後の高分子(重合体)において、高い分子量や高い比抵抗が要求される場合、0.1〜5重量部とすることがさらに好ましい。重合開始剤の含有量が20重量部を超えると、混合物の相溶性を阻害するので好ましくない。また、重合開始剤の含有量が0.1重量部未満の場合、混合溶液に含まれる重合性モノマーを重合させても、重合性モノマーが十分に重合することができない。所望の相分離構造を形成できないことになる。よって、上記の範囲を満足することが好ましい。また、電界印加/非印加時の液晶光学素子のコントラスト比を向上させるために、混合溶液に公知のカイラル剤を添加することもできる。   Content of a polymerization initiator is 0.1-20 weight part normally with respect to 100 weight part of total amounts of a polymerizable monomer, and 0.1-10 weight part or less is preferable. In the polymer (polymer) after polymerization, when a high molecular weight and a high specific resistance are required, it is more preferably 0.1 to 5 parts by weight. When the content of the polymerization initiator exceeds 20 parts by weight, the compatibility of the mixture is inhibited, which is not preferable. Moreover, when content of a polymerization initiator is less than 0.1 weight part, even if it polymerizes the polymerizable monomer contained in a mixed solution, a polymerizable monomer cannot fully superpose | polymerize. A desired phase separation structure cannot be formed. Therefore, it is preferable to satisfy the above range. Moreover, in order to improve the contrast ratio of the liquid crystal optical element when an electric field is applied / not applied, a known chiral agent can be added to the mixed solution.

本発明による液晶光学素子は、液晶/高分子複合体を必須として備える。この液晶/高分子複合体は、上記の液晶化合物と二官能重合性化合物(A)と二官能重合性化合物(B)との3成分のみで構成される場合でも、表示装置や光変調装置として用いることができる。   The liquid crystal optical element according to the present invention includes a liquid crystal / polymer composite as an essential component. Even when the liquid crystal / polymer composite is composed of only three components of the liquid crystal compound, the bifunctional polymerizable compound (A), and the bifunctional polymerizable compound (B), as a display device or a light modulator. Can be used.

さらに、コントラスト比や安定性の向上を目的として、種々の化合物を添加することもできる。たとえば、コントラストの向上を目的として、アントラキノン系、スチリル系、アゾメチン系、アゾ系等の各種二色性色素が使用可能である。その場合、二色性色素は、基本的に液晶化合物と相溶し、高分子化合物とは不相溶であることが好ましい。このほかに、酸化防止剤、紫外線吸収剤、各種可塑剤も、安定性や耐久性向上の点から好ましく使用される。   Furthermore, various compounds can be added for the purpose of improving the contrast ratio and stability. For example, various dichroic dyes such as anthraquinone, styryl, azomethine, and azo can be used for the purpose of improving contrast. In that case, it is preferable that the dichroic dye is basically compatible with the liquid crystal compound and incompatible with the polymer compound. In addition, antioxidants, ultraviolet absorbers and various plasticizers are also preferably used from the viewpoint of stability and durability improvement.

以下に、本実施の形態にかかる液晶光学素子の製造方法について説明する。まず、上述した二官能重合性化合物(A)及び二官能重合性化合物(B)を含む重合性モノマーと液晶化合物と重合開始剤と光安定化剤を混合し混合物を形成する。次いで、混合物の温度を上げて、等方相として混合物を均一に混合した状態とする。この後、混合物の温度を下げて、混合物が液晶相となったことを確認して、混合物を調整する。   Below, the manufacturing method of the liquid crystal optical element concerning this Embodiment is demonstrated. First, a polymerizable monomer containing the bifunctional polymerizable compound (A) and the bifunctional polymerizable compound (B), a liquid crystal compound, a polymerization initiator, and a light stabilizer are mixed to form a mixture. Next, the temperature of the mixture is raised so that the mixture is uniformly mixed as an isotropic phase. Thereafter, the temperature of the mixture is lowered to confirm that the mixture has become a liquid crystal phase, and the mixture is adjusted.

次いで、上記の混合物を一対の電極102付き基板101に狭持させる。狭持させる方法としては、例えば、混合物を一方の電極付き基板上に一定の厚みに塗布して他方の電極付き基板を重ね合わせる方法がある。あるいは、真空注入法などを用いて、一対の電極102付き基板101間に狭持させてもよい。   Next, the mixture is sandwiched between the pair of substrates 101 with electrodes 102. As a sandwiching method, for example, there is a method in which the mixture is applied to a certain thickness on one substrate with electrodes and the other substrate with electrodes is overlapped. Alternatively, the substrate 101 with the pair of electrodes 102 may be sandwiched by using a vacuum injection method or the like.

この後、恒温槽などを使用して恒温状態のもとに、加熱または、光あるいは電子線を照射して、混合物を重合する。これによって、光安定化剤が含有された液晶/高分子複合体を形成することができる。なかでも、重合時の温度を容易に制御することができることから、紫外光や可視光などの光を照射する光重合相分離法を用いることが好ましい。   Thereafter, the mixture is polymerized by heating or irradiating light or an electron beam under a constant temperature condition using a constant temperature bath or the like. Thereby, a liquid crystal / polymer composite containing a light stabilizer can be formed. Especially, since the temperature at the time of superposition | polymerization can be controlled easily, it is preferable to use the photopolymerization phase separation method which irradiates light, such as ultraviolet light and visible light.

液晶/高分子複合体107を混合物からの光重合相分離法で形成する場合、所定の重合相分離が生じるように光照射を行なえばよく、その条件は特別限定されることがない。通常の製造条件下において、400nm以下の波長の光を含む光源が好ましい。例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが使用できる。   When the liquid crystal / polymer composite 107 is formed from the mixture by the photopolymerization phase separation method, light irradiation may be performed so that predetermined polymerization phase separation occurs, and the conditions are not particularly limited. A light source containing light having a wavelength of 400 nm or less is preferable under normal manufacturing conditions. For example, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like can be used.

光照射条件は、重合性モノマーの種類に応じて設定することが好ましい。混合物に直接照射する際の照射光の強度として、1〜400mW/cm(365nmの波長で測定)が好ましい。1mW/cm未満では、相分離速度が遅くなり、散乱強度が低下する。また400mW/cmを超えると、光反応により分解反応が起こり、保持率の低下が起こる。 The light irradiation conditions are preferably set according to the type of polymerizable monomer. The intensity of irradiation light when directly irradiating the mixture is preferably 1 to 400 mW / cm 2 (measured at a wavelength of 365 nm). If it is less than 1 mW / cm 2 , the phase separation rate becomes slow, and the scattering intensity decreases. On the other hand , when it exceeds 400 mW / cm 2 , a decomposition reaction occurs due to a photoreaction, and a retention rate decreases.

照射時の温度は、混合物の液晶温度範囲のなかから適宜選択し設定するようにする。混合物が液晶相を示すことができる液晶温度範囲は、混合物の各配合物の種類や配合比によって異なる。たとえば、本発明を実施するにあたり、10〜60℃が好ましい。さらには、30〜50℃であることが好ましい。混合物が相溶状態を示す相溶温度以下では、光重合の前に相分離が起こり、液晶が不均一な状態の液晶/高分子複合体となってしまう。逆に温度が高すぎると、混合物が液晶相から等方相に相転移し、液晶光学素子の散乱−透過の電気光学特性を確保することができない。   The temperature during irradiation is appropriately selected and set from the liquid crystal temperature range of the mixture. The liquid crystal temperature range in which the mixture can exhibit a liquid crystal phase varies depending on the type and the mixing ratio of each compound in the mixture. For example, 10-60 degreeC is preferable in implementing this invention. Furthermore, it is preferable that it is 30-50 degreeC. Below the miscibility temperature at which the mixture exhibits a compatible state, phase separation occurs before photopolymerization, resulting in a liquid crystal / polymer composite in which the liquid crystal is in a non-uniform state. Conversely, if the temperature is too high, the mixture undergoes a phase transition from the liquid crystal phase to the isotropic phase, and the scattering-transmission electro-optical characteristics of the liquid crystal optical element cannot be ensured.

露光して混合物を重合させる場合、液晶光学素子10の全面を均一な条件(光照射及び重合温度)の下に重合させるために、空気中露光、窒素中露光、水中露光などの方法を用いることが好ましい。   When polymerizing the mixture by exposure, a method such as exposure in air, exposure in nitrogen, or exposure in water is used to polymerize the entire surface of the liquid crystal optical element 10 under uniform conditions (light irradiation and polymerization temperature). Is preferred.

以下に、実施例について説明する。本実施例中の「部」は重量部を意味する。本発明の実施例においては、誘電異方性が負であるネマチック液晶(T=98℃、Δε=−5.6、Δn=0.220)85部と、二官能重合性化合物(A)に含まれる上記化学式(8)の化合物13部と、二官能重合性化合物(B)に含まれる上記化学式(7)の化合物2部及び光重合開始剤としてのベンゾインイソプロピルエーテルを重合性モノマーの総量(化学式(8)の化合物及び化学式(7)の化合物)を100部とした場合に、3部となるように混合した。また、光安定化剤を、重合性モノマーの総量(化学式(8)の化合物及び化学式(7)の化合物)を100部とした場合に、1部となるように混合した。 Examples will be described below. “Parts” in this example means parts by weight. In the embodiment of the present invention, nematic liquid crystal the dielectric anisotropy is negative (T C = 98 ℃, Δε = -5.6, Δn = 0.220) and 85 parts of bifunctional polymerizable compound (A) 13 parts of the compound of the chemical formula (8) contained in the above, 2 parts of the compound of the chemical formula (7) contained in the bifunctional polymerizable compound (B) and benzoin isopropyl ether as a photopolymerization initiator in the total amount of the polymerizable monomer When 100 parts of (the compound of the chemical formula (8) and the compound of the chemical formula (7)) were mixed, they were mixed so as to be 3 parts. Further, the light stabilizer was mixed so as to be 1 part when the total amount of the polymerizable monomer (the compound of the chemical formula (8) and the compound of the chemical formula (7)) was 100 parts.

この混合物を液晶相にするため、攪拌しながら90℃に加温し、等方相にして混合物を均一にした後、温度を60℃に下げた。この後、混合物が液晶相となったことを確認して、混合物を調製した。   In order to make this mixture into a liquid crystal phase, the mixture was heated to 90 ° C. with stirring to make the mixture uniform, and the temperature was lowered to 60 ° C. Thereafter, it was confirmed that the mixture became a liquid crystal phase, and a mixture was prepared.

液晶セルは以下のようにして作製した。透明電極上に垂直配向用ポリイミド薄膜を形成した一対の基板を準備した。そのポリイミド薄膜が対向するように、散布した微量の樹脂ビーズ(直径6μm)を介して、四辺に幅約1mmで印刷したエポキシ樹脂(周辺シール)により張り合わせ、液晶セルを形成した。次いで、上記の混合物を液晶セルの中に注入した。   The liquid crystal cell was produced as follows. A pair of substrates having a vertically aligned polyimide thin film formed on a transparent electrode was prepared. A liquid crystal cell was formed by pasting together a small amount of dispersed resin beads (diameter 6 μm) with an epoxy resin (peripheral seal) printed with a width of about 1 mm so that the polyimide thin films face each other. The above mixture was then poured into the liquid crystal cell.

この液晶セルを、33℃に保持した状態で、主波長が約365nmのHgXeランプにより、上側より10mW/cm、下側より同じく約10mW/cmの紫外線を10分間、照射し重合相分離法により液晶/高分子複合体を基板間に形成し、リバースモードの透過−散乱特性を有する液晶光学素子を形成した。また、比較例として、上記の混合物のうち光安定化剤を混合しないものを調整し、上記の方法と同様にして、液晶光学素子を形成した。 The liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays of 10 mW / cm 2 from the upper side and also about 10 mW / cm 2 from the lower side for 10 minutes with a HgXe lamp having a dominant wavelength of about 365 nm while being kept at 33 ° C. A liquid crystal / polymer composite was formed between the substrates by the method to form a liquid crystal optical element having reverse mode transmission-scattering characteristics. In addition, as a comparative example, a liquid crystal optical element was formed in the same manner as in the above method by adjusting a mixture in which the light stabilizer was not mixed.

上記の2種類の液晶光学素子に対して、耐光性に関する評価試験を行った。評価方法として、サンシャインウエザメータによる露光試験を行い、液晶光学素子のヘイズ値の変化について調べた。ヘイズ値は透明性を示す値であり、ヘイズ値が低いほど透明性が高い。   An evaluation test regarding light resistance was performed on the above two types of liquid crystal optical elements. As an evaluation method, an exposure test using a sunshine weather meter was performed to examine changes in the haze value of the liquid crystal optical element. The haze value is a value indicating transparency, and the lower the haze value, the higher the transparency.

500時間の露光の後、ヘイズ値を計測すると、従来の光安定化剤を用いていない液晶光学素子のヘイズ値は、3%から8%に上昇した。一方、本発明にかかる光安定化剤を用いた液晶光学素子のヘイズ値は、3%から5%へと変化したものの、その増加量を抑制することができた。以上から、本発明の液晶光学素子は、比較例のものよりも耐光性に優れていることがわかる。   When the haze value was measured after exposure for 500 hours, the haze value of a liquid crystal optical element not using a conventional light stabilizer increased from 3% to 8%. On the other hand, although the haze value of the liquid crystal optical element using the light stabilizer according to the present invention changed from 3% to 5%, the increase amount could be suppressed. From the above, it can be seen that the liquid crystal optical element of the present invention is superior in light resistance to that of the comparative example.

このような本発明の液晶光学素子は、基本的に透過−散乱の二つの光学状態を可逆的に切り替えることができるものであり、液晶シャッター、プライバシーガラス、間仕切り、高速光シャッター、計測装置、スクリーン、光通信、光束の制御装置、タッチ式表示装置、自動車のインパネ表示装置等に用いることが好適である。   Such a liquid crystal optical element of the present invention basically can reversibly switch between two optical states of transmission and scattering, and includes a liquid crystal shutter, a privacy glass, a partition, a high-speed optical shutter, a measuring device, and a screen. It is preferably used for optical communication, light flux control devices, touch-type display devices, automobile instrument panel display devices, and the like.

また、自動車のヘッドアップディスプレイ、ショーウインドウなどの店頭の演出用の表示装置、オフィスや工場、展示場などの受付の近くに設置される情報表示装置、コンビニエンスストアのレジスターの近くに設置される情報表示装置、アーケードゲーム機の表示装置等としても使用できる。本発明の液晶光学素子は、表示装置のほか、照明装置などとしても使用することができる。   In addition, display devices for store fronts such as car head-up displays, show windows, information display devices installed near receptions in offices, factories, exhibition halls, etc., information installed near registers in convenience stores It can also be used as a display device, a display device of an arcade game machine, or the like. The liquid crystal optical element of the present invention can be used as a lighting device as well as a display device.

本実施の形態にかかる液晶光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the liquid crystal optical element concerning this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

101 基板
102 電極
103 配向膜
104 接着材
105 スペーサ
106 柱構造
107 複合体
101 Substrate 102 Electrode 103 Alignment Film 104 Adhesive Material 105 Spacer 106 Column Structure 107 Composite

Claims (5)

一方が少なくとも透明な一対の電極付き基板を有する液晶光学素子であって、
前記一対の基板間に挟持された液晶/高分子複合体であって、前記電極間に電圧を印加することにより透明状態から散乱状態に切り替わる液晶/高分子複合体と、
前記液晶/高分子複合体に含有された光安定化剤とを備える液晶光学素子。
One is a liquid crystal optical element having at least a pair of transparent substrates with electrodes,
A liquid crystal / polymer composite sandwiched between the pair of substrates, wherein the liquid crystal / polymer composite is switched from a transparent state to a scattering state by applying a voltage between the electrodes;
A liquid crystal optical element comprising a light stabilizer contained in the liquid crystal / polymer composite.
前記光安定化剤は、分子量が500以上である請求項1に記載の液晶光学素子。   The liquid crystal optical element according to claim 1, wherein the light stabilizer has a molecular weight of 500 or more. 前記光安定化剤は、その分子構造中にヒドロキシル基を含まない請求項1又は2に記載の液晶光学素子。   The liquid crystal optical element according to claim 1, wherein the light stabilizer does not contain a hydroxyl group in its molecular structure. 前記光安定化剤は、前記液晶/高分子複合体を形成する混合物との相溶性が高い請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶光学素子。   The liquid crystal optical element according to claim 1, wherein the light stabilizer has high compatibility with the mixture forming the liquid crystal / polymer composite. 前記光安定化剤は、ヒンダードアミン系である請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶光学素子。   The liquid crystal optical element according to claim 1, wherein the light stabilizer is a hindered amine type.
JP2005183218A 2005-06-23 2005-06-23 Liquid crystal optical element Pending JP2007002083A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005183218A JP2007002083A (en) 2005-06-23 2005-06-23 Liquid crystal optical element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005183218A JP2007002083A (en) 2005-06-23 2005-06-23 Liquid crystal optical element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007002083A true JP2007002083A (en) 2007-01-11

Family

ID=37687983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005183218A Pending JP2007002083A (en) 2005-06-23 2005-06-23 Liquid crystal optical element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007002083A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016035667A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Dic株式会社 Liquid crystal composition and liquid crystal display element using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016035667A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Dic株式会社 Liquid crystal composition and liquid crystal display element using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5333492B2 (en) Liquid crystal optical element
JP5761244B2 (en) Liquid crystal composition
JP5240486B2 (en) Polymer stabilized liquid crystal display element composition and polymer dispersed liquid crystal display element
JP5315995B2 (en) Liquid crystal optical element and manufacturing method thereof
US20120268692A1 (en) Liquid crystal optical device and its production process
JP2000119656A (en) Liquid crystal optical element and manufacture thereof
JP4756313B2 (en) Liquid crystal optical element and manufacturing method thereof
KR102630296B1 (en) Liquid crystal composition and liquid crystal optical device
JP2007002083A (en) Liquid crystal optical element
JP2014021182A (en) Liquid crystal display element and method for manufacturing liquid crystal display element
JP4595362B2 (en) Liquid crystal display element
TWI804675B (en) Liquid crystal composition, temperature-responsive light-adjusting element and film
JP2000119655A (en) Liquid crystal optical element and manufacture thereof
JP5136597B2 (en) Liquid crystal optical element and manufacturing method thereof
JP2022095167A (en) Polymerizable liquid crystal composition and liquid crystal dimming element
JP2020173424A (en) Liquid crystal element, manufacturing method therefor, and liquid crystal composition
CN111918951A (en) Liquid crystal composition, monomer/liquid crystal mixture, polymer/liquid crystal composite material, liquid crystal element and chiral compound
JP2007003585A (en) Liquid crystal optical element
JP2007003584A (en) Liquid crystal optical element and its manufacturing method
JP2000119654A (en) Preparation of liquid crystal optical element
KR20120115446A (en) Liquid crystal optical device and method of manufacturing the same