JP2648342B2 - 液晶光学素子の配向方法 - Google Patents
液晶光学素子の配向方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶光学素子の配向方法に関し、より詳し
く行うと、本発明は、高度に配向した強誘電性液晶を有
し、液晶表示素子、液晶記録素子等として好適に利用で
きる液晶光学素子を製造するにあたり、その製造工程に
おける液晶材料の配向方法として実用上有利に使用する
ことができる液晶光学素子の配向方法に関する。
く行うと、本発明は、高度に配向した強誘電性液晶を有
し、液晶表示素子、液晶記録素子等として好適に利用で
きる液晶光学素子を製造するにあたり、その製造工程に
おける液晶材料の配向方法として実用上有利に使用する
ことができる液晶光学素子の配向方法に関する。
近年、液晶材料として強誘電性液晶を用い、これを高
度に配向制御し、かつこの液晶材料を電極が配設された
二枚の基板に挟持してなる液晶光学素子が、電解等の外
部刺激に対して高度応答性、コントラスト比等に優れる
などの優れた特性を有することなどから注目され、液晶
表示素子、液晶記憶素子等として盛んに利用されるよう
になってきた。
度に配向制御し、かつこの液晶材料を電極が配設された
二枚の基板に挟持してなる液晶光学素子が、電解等の外
部刺激に対して高度応答性、コントラスト比等に優れる
などの優れた特性を有することなどから注目され、液晶
表示素子、液晶記憶素子等として盛んに利用されるよう
になってきた。
このように優れた特性を得るためには、強誘電性液晶
からなる液晶材料を高度に配向制御する必要があり、そ
のため、各種の配向制御方法が提案されてきている。
からなる液晶材料を高度に配向制御する必要があり、そ
のため、各種の配向制御方法が提案されてきている。
例えば、強誘電性液晶として低分子の強誘電性液晶を
用いる場合、その配向制御には、従来、ラビング法、剪
断法、温度勾配法、斜方蒸着法などが用いられている。
用いる場合、その配向制御には、従来、ラビング法、剪
断法、温度勾配法、斜方蒸着法などが用いられている。
しかしながら、これらの方法を用いる配向制御におい
ては、予め基板に対する処理および制御が複雑であるな
どの欠点があり、また、基板として通常ガラス基板を用
いるため、搬送工程が複雑で連続的生産が難しく、大面
積化が困難であるなどの問題点がある。
ては、予め基板に対する処理および制御が複雑であるな
どの欠点があり、また、基板として通常ガラス基板を用
いるため、搬送工程が複雑で連続的生産が難しく、大面
積化が困難であるなどの問題点がある。
最近、従来のラビング法の改良する試みとして、液
晶材料を挟持するガラス基板の面上に、ポリミド、ポリ
ビニルアルコール等の配向膜を設け、ラビング処理を施
すことで液晶分子の配向状態を実現するという従来のラ
ビング法に対して、予め回転出ラム上に、上記の様な配
向膜を設け、そのドラム上で液晶を配向させて、それを
基板上に転写することにより液晶光学素子を作製する配
向方法(特開昭63−14,125号公報)、従来のラビング
法では、ポリイミド、ポリビニルアルコール等の薄膜
を、毛を植毛した布で擦り(ラビング)、この配向膜に
よって液晶を配向させるので、ラビング時にゴミが多く
発生し、配向膜を傷つけたり、非常に薄いセルを作製す
るのが困難であるが、これに対して、ゴミの発生を防
ぎ、ラビング面を平滑に保つべく配向膜(ポリイミド
等)と同等以上の硬度を有する物質で押圧または摩擦す
る配向処理方法(特開昭63−64,027号公報)、ラビン
グ材の交換サイクルをのばし、広い面積のラビングをよ
り均一に行うべく、ラビング時にラビング方向と直交す
る方向におけるラビング材と基板の相対位置をずらしな
がら行う配向処理方法(特開昭63−66,534号公報)が提
案されている。
晶材料を挟持するガラス基板の面上に、ポリミド、ポリ
ビニルアルコール等の配向膜を設け、ラビング処理を施
すことで液晶分子の配向状態を実現するという従来のラ
ビング法に対して、予め回転出ラム上に、上記の様な配
向膜を設け、そのドラム上で液晶を配向させて、それを
基板上に転写することにより液晶光学素子を作製する配
向方法(特開昭63−14,125号公報)、従来のラビング
法では、ポリイミド、ポリビニルアルコール等の薄膜
を、毛を植毛した布で擦り(ラビング)、この配向膜に
よって液晶を配向させるので、ラビング時にゴミが多く
発生し、配向膜を傷つけたり、非常に薄いセルを作製す
るのが困難であるが、これに対して、ゴミの発生を防
ぎ、ラビング面を平滑に保つべく配向膜(ポリイミド
等)と同等以上の硬度を有する物質で押圧または摩擦す
る配向処理方法(特開昭63−64,027号公報)、ラビン
グ材の交換サイクルをのばし、広い面積のラビングをよ
り均一に行うべく、ラビング時にラビング方向と直交す
る方向におけるラビング材と基板の相対位置をずらしな
がら行う配向処理方法(特開昭63−66,534号公報)が提
案されている。
しかしながら、上記のの方法においては、(a)ド
ラム上に均一に塗布するためには、液晶を適当な温度に
設定し粘度調整を行わなければならない;(b)ドラム
上への塗布から基板への転写に至る過程において液晶を
配向させなければならないので、冷却のために待ち時間
を要し、製造スピードの短縮に制約を受ける;(c)ド
ラムの処理の仕方(塗布するポリマーの種類、ドラムの
溝の形状など)によって液晶の配向状態が大きく異なる
ので、逐一煩雑な最適化処理を要するなどの問題点があ
り、上記のの方法においては、(a)通常のラビング
法とほぼ同程度の煩雑さの製造プロセスを要する;
(b)大面積にわたり均一な配向を得ることが難しい;
(c)プラスチックなどの屈曲性の基板では押圧時に変
形を生じ、細い電極を破損する恐れがある;(d)通常
のラビング法と同様に、液晶注入および叙冷というプロ
セスを要し、製造時間の短縮が難しいなどの問題点があ
り、また、上記のの方法においては、(a)プロセス
が複雑で、製造コストが高くなる;(b)大面積の配向
処理では、非常に精度の高いテーブルとラビングロール
を必要とする;(c)製造時間が通常のラビング法と同
程度で長いなどの問題点があった。
ラム上に均一に塗布するためには、液晶を適当な温度に
設定し粘度調整を行わなければならない;(b)ドラム
上への塗布から基板への転写に至る過程において液晶を
配向させなければならないので、冷却のために待ち時間
を要し、製造スピードの短縮に制約を受ける;(c)ド
ラムの処理の仕方(塗布するポリマーの種類、ドラムの
溝の形状など)によって液晶の配向状態が大きく異なる
ので、逐一煩雑な最適化処理を要するなどの問題点があ
り、上記のの方法においては、(a)通常のラビング
法とほぼ同程度の煩雑さの製造プロセスを要する;
(b)大面積にわたり均一な配向を得ることが難しい;
(c)プラスチックなどの屈曲性の基板では押圧時に変
形を生じ、細い電極を破損する恐れがある;(d)通常
のラビング法と同様に、液晶注入および叙冷というプロ
セスを要し、製造時間の短縮が難しいなどの問題点があ
り、また、上記のの方法においては、(a)プロセス
が複雑で、製造コストが高くなる;(b)大面積の配向
処理では、非常に精度の高いテーブルとラビングロール
を必要とする;(c)製造時間が通常のラビング法と同
程度で長いなどの問題点があった。
本発明は、前記事情に基づいてなされたものである。
本発明の目的は、前記の課題を解決し、電解効果の外
部刺激に対する高速応答性、コントラスト比等の液晶光
学素子としての基本特性に優れ、しかも十分な屈曲性を
有し、かつ大面積化が容易であるなどの優れた特長を有
する液晶光学素子を、極めて容易に、かつ速い速度で連
続的に量産することができ、しかも基板に配向制御のた
めの特定な前処理操作を施すことなしに、容易に高度の
配向を得ることができるなどの優れた利点を有する実用
上著しく有利な液晶光学素子の配向方法を提供すること
にある。
部刺激に対する高速応答性、コントラスト比等の液晶光
学素子としての基本特性に優れ、しかも十分な屈曲性を
有し、かつ大面積化が容易であるなどの優れた特長を有
する液晶光学素子を、極めて容易に、かつ速い速度で連
続的に量産することができ、しかも基板に配向制御のた
めの特定な前処理操作を施すことなしに、容易に高度の
配向を得ることができるなどの優れた利点を有する実用
上著しく有利な液晶光学素子の配向方法を提供すること
にある。
また、本発明の目的は基板の光学的異方性の影響を受
けない高コントラストの液晶光学素子を簡単工程で製造
できる液晶光学素子の配向方法を提供するものである。
けない高コントラストの液晶光学素子を簡単工程で製造
できる液晶光学素子の配向方法を提供するものである。
本発明の他の目的は液晶光学素子に用いる偏光板を無
駄なく利用できるようにする液晶光学素子の配向方法を
提供することにある。
駄なく利用できるようにする液晶光学素子の配向方法を
提供することにある。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を
重ねた結果、例えば、電極付プラスチック基板面に強誘
電性液晶からなる液晶材料を連続的かつ速い速度で製膜
し、次いで対向する電極付プラスチック基板を重ね合せ
て連続的かつ速い速度でラミネートする方法等を用いて
予め作製された、電極が配設された二枚の可撓性機盤に
より挟持された強誘電性液晶からなる液晶光学素子を、
特定方向に曲げ変形処理するという極めて簡単な操作に
より、基板に特定の前処理操作を施すことなしに、強誘
電性液晶を容易に高度に配向させることができ、高速応
答性、コントラスト比等に優れた液晶表示素子等の液晶
光学素子を容易に実現できるという新しいかつ重要な知
見を見出し、これらの知見に基づいて、本発明を完成す
るに至った。
重ねた結果、例えば、電極付プラスチック基板面に強誘
電性液晶からなる液晶材料を連続的かつ速い速度で製膜
し、次いで対向する電極付プラスチック基板を重ね合せ
て連続的かつ速い速度でラミネートする方法等を用いて
予め作製された、電極が配設された二枚の可撓性機盤に
より挟持された強誘電性液晶からなる液晶光学素子を、
特定方向に曲げ変形処理するという極めて簡単な操作に
より、基板に特定の前処理操作を施すことなしに、強誘
電性液晶を容易に高度に配向させることができ、高速応
答性、コントラスト比等に優れた液晶表示素子等の液晶
光学素子を容易に実現できるという新しいかつ重要な知
見を見出し、これらの知見に基づいて、本発明を完成す
るに至った。
すなわち本発明は、電極が配設されている二枚の可撓
性基板により挟持された強誘電性液晶からなる液晶光学
素子を曲げ変形処理することにより該強誘電性液晶を配
向させる方法において、曲げ変形処理の曲げ方向を該基
板面上で基板の光学的主軸方向(配設方向)から強誘電
性液晶のほぼチルト角θ分若しくは90゜−θ分だけ傾け
て行うか、又は基板の長手方向からほぼチルト角θ分若
しくは90゜−θ分だけ傾けて行うことを特徴とする液晶
光学素子の配向方法を提供するものである。
性基板により挟持された強誘電性液晶からなる液晶光学
素子を曲げ変形処理することにより該強誘電性液晶を配
向させる方法において、曲げ変形処理の曲げ方向を該基
板面上で基板の光学的主軸方向(配設方向)から強誘電
性液晶のほぼチルト角θ分若しくは90゜−θ分だけ傾け
て行うか、又は基板の長手方向からほぼチルト角θ分若
しくは90゜−θ分だけ傾けて行うことを特徴とする液晶
光学素子の配向方法を提供するものである。
なお、強誘電性液晶として強誘電性高分子液晶を用い
る場合には、高分子化により製膜性が著しく改善され、
基板としてプラスチック等の可撓性基板が好適に適用で
きるなどの点から大面積化が容易であり、生産性に優
れ、しかも、液晶材料の配向制御方法として、ラビング
法、温度勾配法、斜法蒸着法などはもとより、特に、操
作が簡便な力学的配向制御方法、例えば、延伸法、剪断
法、塗布法などが好適に使用することができるという利
点がある。
る場合には、高分子化により製膜性が著しく改善され、
基板としてプラスチック等の可撓性基板が好適に適用で
きるなどの点から大面積化が容易であり、生産性に優
れ、しかも、液晶材料の配向制御方法として、ラビング
法、温度勾配法、斜法蒸着法などはもとより、特に、操
作が簡便な力学的配向制御方法、例えば、延伸法、剪断
法、塗布法などが好適に使用することができるという利
点がある。
本発明において、前記可撓性基板としては、各種の材
質のものを使用することができるが、通常、生産性、汎
用性、加工性等の点から強度、耐熱性、透明性、耐久性
などに優れたプラスチックからなる基板等が好適に使用
される。
質のものを使用することができるが、通常、生産性、汎
用性、加工性等の点から強度、耐熱性、透明性、耐久性
などに優れたプラスチックからなる基板等が好適に使用
される。
この可棚性を有するプラスチックの具体例としては、
例えば、一軸または二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トなどの結晶性ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホンなどの非結晶性ポリマー、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ナ
イロン等のポリアミドなどを挙げることができる。
例えば、一軸または二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トなどの結晶性ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテル
スルホンなどの非結晶性ポリマー、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ナ
イロン等のポリアミドなどを挙げることができる。
これらの中でも、特に一軸又は二軸延伸ポリエチレン
テレフタレート、ポリエーテルスルホンなどが好まし
い。
テレフタレート、ポリエーテルスルホンなどが好まし
い。
本発明において、前記二枚の基板は、互いに同じ材質
のものであってもよく、又は相違する材質のものであっ
てもよいが、通常、上記の二枚の基板のうち少なくとも
一方の基板を光学的に透明なものとし、透明な電極を設
けて使用する。
のものであってもよく、又は相違する材質のものであっ
てもよいが、通常、上記の二枚の基板のうち少なくとも
一方の基板を光学的に透明なものとし、透明な電極を設
けて使用する。
本発明において使用する前記基板の形状としては、特
に制限はなく、使用目的等に応じて各種の形状のものを
使用することができるが、通常、板上、シート状又はフ
ィルム状のものなどが好適に使用することができ、特
に、連続的生産方式に有利であることなどからフィルム
状のものが好適に使用される。
に制限はなく、使用目的等に応じて各種の形状のものを
使用することができるが、通常、板上、シート状又はフ
ィルム状のものなどが好適に使用することができ、特
に、連続的生産方式に有利であることなどからフィルム
状のものが好適に使用される。
基板の厚みは、基板の透明度、可撓性の程度、強度、
加工性などの材質、素材の使用目的などに応じて適宜選
定することができ、通常20〜1000μm程度の範囲内に設
定される。
加工性などの材質、素材の使用目的などに応じて適宜選
定することができ、通常20〜1000μm程度の範囲内に設
定される。
本発明において、前記電極としては、通常用いられる
もの、例えば、金属膜、導電性酸化物膜などの導電性無
機膜、導電性有機膜など各種のものを使用することがで
きる。
もの、例えば、金属膜、導電性酸化物膜などの導電性無
機膜、導電性有機膜など各種のものを使用することがで
きる。
本発明において、前記二枚の電極のうち少なくとも一
方の電極として、通常、光学的に透明又は半透明のもの
を使用することが望ましく、少なくとも一枚の透明又は
半透明の電極は、透明な基板側に設けることが望まし
い。
方の電極として、通常、光学的に透明又は半透明のもの
を使用することが望ましく、少なくとも一枚の透明又は
半透明の電極は、透明な基板側に設けることが望まし
い。
この透明又は半透明の電極の具体例としては、例え
ば、NESA膜といわれる酸化錫膜、ITO膜といわれる酸化
錫を混入した酸化インジウム膜、酸化イジウム膜、金や
チタンなどの蒸着膜或いは他の薄膜状の金属又は合金な
どを挙げることができる。これらの電極は、公知の手法
などの各種の手法、例えば、スパッタリング法、蒸着
法、印加法、塗布法、メッキ法、接着法など、又はこれ
らを適宜組み合わせた手法を用いて、基板又は液晶層等
の所定の面上に設けることができる。
ば、NESA膜といわれる酸化錫膜、ITO膜といわれる酸化
錫を混入した酸化インジウム膜、酸化イジウム膜、金や
チタンなどの蒸着膜或いは他の薄膜状の金属又は合金な
どを挙げることができる。これらの電極は、公知の手法
などの各種の手法、例えば、スパッタリング法、蒸着
法、印加法、塗布法、メッキ法、接着法など、又はこれ
らを適宜組み合わせた手法を用いて、基板又は液晶層等
の所定の面上に設けることができる。
これらの電極の形状としては、特に制限はなく、基板
等の所定の面上の全面にわたるものであってもよく、ス
トライプ状のものであってもよく、又は他の所望の形状
のものであってもよい。
等の所定の面上の全面にわたるものであってもよく、ス
トライプ状のものであってもよく、又は他の所望の形状
のものであってもよい。
本発明において、前記強誘電性液晶としては、強誘電
性の液晶状態をとるものであればすべてのものを使用す
ることができる。
性の液晶状態をとるものであればすべてのものを使用す
ることができる。
強誘電性の液晶状態をとるものとして、強誘電性低分
子液晶、強誘電性高分子液晶、又はこれらの混合物など
がある。
子液晶、強誘電性高分子液晶、又はこれらの混合物など
がある。
この強誘電性低分子液晶としては、例えば、一種又は
二種以上の強誘電性低分子液晶、一種又は二種以上の強
誘電性低分子液晶と他の低分子液晶等の混合物からなる
強誘電性低分子液晶などを挙げることができる。
二種以上の強誘電性低分子液晶、一種又は二種以上の強
誘電性低分子液晶と他の低分子液晶等の混合物からなる
強誘電性低分子液晶などを挙げることができる。
前記強誘電性高分子液晶としては、例えば、一種又は
二種以上の強誘電性高分子液晶、一種又は二種以上の強
誘電性低分子液晶と一種又は二種以上の強誘電性高分子
液晶からなる強誘電性高分子液晶、一種又は二種以上の
強誘電性低分子液晶と一種又は二種以上の他の高分子液
晶等からなる強誘電性高分子液晶などを挙げることがで
きる。
二種以上の強誘電性高分子液晶、一種又は二種以上の強
誘電性低分子液晶と一種又は二種以上の強誘電性高分子
液晶からなる強誘電性高分子液晶、一種又は二種以上の
強誘電性低分子液晶と一種又は二種以上の他の高分子液
晶等からなる強誘電性高分子液晶などを挙げることがで
きる。
すなわち、前記強誘電性高分子液晶としては、ポリマ
ー分子自体が強誘電性の液晶特性を示す強誘電性高分子
液晶(ホモポリマーまたはコポリマー又はそれらの混合
物)、強誘電性高分子液晶と他の高分子液晶及び/又は
通常のポリマーとの混合物、強誘電性高分子液晶と強誘
電性低分子液晶との混合物、強誘電性高分子液晶と強誘
電性低分子液晶と高分子液晶及び/又は通常のポリマー
との混合物、あるいは、これらと通常の低分子液晶との
混合物などの、すべての強誘電性を示す高分子液晶を使
用することができる。
ー分子自体が強誘電性の液晶特性を示す強誘電性高分子
液晶(ホモポリマーまたはコポリマー又はそれらの混合
物)、強誘電性高分子液晶と他の高分子液晶及び/又は
通常のポリマーとの混合物、強誘電性高分子液晶と強誘
電性低分子液晶との混合物、強誘電性高分子液晶と強誘
電性低分子液晶と高分子液晶及び/又は通常のポリマー
との混合物、あるいは、これらと通常の低分子液晶との
混合物などの、すべての強誘電性を示す高分子液晶を使
用することができる。
前記強誘電性高分子液晶の中でも、例えば、カイラル
スメクチックC相をとる側鎖型強誘電性高分子液晶が好
適に使用される。
スメクチックC相をとる側鎖型強誘電性高分子液晶が好
適に使用される。
側鎖型強誘電性高分子液晶の具体例としては、例え
ば、以下の各々の一般式からなる繰り返し単位を有する
ポリマー、コポリマー又はこれらのブレンド物等を挙げ
ることができる。
ば、以下の各々の一般式からなる繰り返し単位を有する
ポリマー、コポリマー又はこれらのブレンド物等を挙げ
ることができる。
〔1〕ポリアクリレート系(特願昭61−305251号及び特
願昭62−106353号として本出願人が出願) 〔式中、kは1〜30までの整数であり、 であり、Xは−COO−又は−OCO−であり、 R2は−COOR3、−OCOR3、−OR3、又は−R3であり、 ここでR3は (式中、m及びnは、各々独立に、0〜9の整数であ
り、qは、0又は1であり、R4R5は、それぞれ−CH3、
ハロゲン原子又はCNであり、但し、R5が−CH3である場
合には、nは0ではなく、C*不斉炭素原子を表わし、
C(*)はn≠0の場合不斉炭素原子を意味する。)で
表される求を表す。〕 このポリマーの数平均分子量は、好ましくは、1,000
〜400,000である。1,000未満であるとこのポリマーのフ
ィルム、塗膜としての成形性に支障を生じる場合があ
り、一方、400,000を超えると応答時間が長くなる等の
好ましくない結果の現れることがある。そして、数平均
分子量の特に好ましい範囲は、R1の種類、kの値、R3の
光学純度等に依存するので一概に規定できないが1,000
から200,000である。
願昭62−106353号として本出願人が出願) 〔式中、kは1〜30までの整数であり、 であり、Xは−COO−又は−OCO−であり、 R2は−COOR3、−OCOR3、−OR3、又は−R3であり、 ここでR3は (式中、m及びnは、各々独立に、0〜9の整数であ
り、qは、0又は1であり、R4R5は、それぞれ−CH3、
ハロゲン原子又はCNであり、但し、R5が−CH3である場
合には、nは0ではなく、C*不斉炭素原子を表わし、
C(*)はn≠0の場合不斉炭素原子を意味する。)で
表される求を表す。〕 このポリマーの数平均分子量は、好ましくは、1,000
〜400,000である。1,000未満であるとこのポリマーのフ
ィルム、塗膜としての成形性に支障を生じる場合があ
り、一方、400,000を超えると応答時間が長くなる等の
好ましくない結果の現れることがある。そして、数平均
分子量の特に好ましい範囲は、R1の種類、kの値、R3の
光学純度等に依存するので一概に規定できないが1,000
から200,000である。
このポリマーの一般的な合成方法は、下式、 (ここで、k、R1、R2、R3、R4、R5、m及びnは前記の
ものである。) で示されるモノマーを公知の方法で重合することにより
得ることができる。
ものである。) で示されるモノマーを公知の方法で重合することにより
得ることができる。
なお、ポリアクリレート系のうち、次式で示す液晶の
カイラルスメクチックC相を示す温度Tsc *、及び平均
分子量Mnの例を示すと、次の通りである。
カイラルスメクチックC相を示す温度Tsc *、及び平均
分子量Mnの例を示すと、次の通りである。
(a) k=12,Mn=5300,Tsc *:5〜12℃ (b) k=14,Mn=6500,Tsc *:13〜31℃ 〔II〕ポリエーテル系(特願昭61−309466号として本出
願人が出願したものなど) (式中、k、R1、R2、R3、R4、R5、m、n及びXは前記
〔I〕と同じである。) このポリマーの数平均分子量は、好ましくは、1,000
〜400,000である。1,000未満であるとこのポリマーのフ
ィルム、塗膜としての成形性に支障を生じる場合があ
り、一方400,000を超えると応答速度が遅くなる等の好
ましくない結果の現れることがある。そして、数平均分
子量の特に好ましい範囲は、R1の種類、kの値、R3の光
学純度等に依存するので一概に規定できないが、1,000
〜200,000である。
願人が出願したものなど) (式中、k、R1、R2、R3、R4、R5、m、n及びXは前記
〔I〕と同じである。) このポリマーの数平均分子量は、好ましくは、1,000
〜400,000である。1,000未満であるとこのポリマーのフ
ィルム、塗膜としての成形性に支障を生じる場合があ
り、一方400,000を超えると応答速度が遅くなる等の好
ましくない結果の現れることがある。そして、数平均分
子量の特に好ましい範囲は、R1の種類、kの値、R3の光
学純度等に依存するので一概に規定できないが、1,000
〜200,000である。
このポリマーの一般的な合成方法は、下記一般式 (ここで、k、R1、R2、R3、R4、R5、m、n及びXは前
記と同じである。) で示されるモノマーを公知の方法で重合することにより
得ることができる。
記と同じである。) で示されるモノマーを公知の方法で重合することにより
得ることができる。
なお、ポリエーテル系のうち、次式で示す液晶のカイ
ラルスメクチックC相を示す温度Tsc *、及び平均分子
量Mnの例を示すと、次の通りである。
ラルスメクチックC相を示す温度Tsc *、及び平均分子
量Mnの例を示すと、次の通りである。
(a)k=8,Mn=2800,Tsc *:24〜50℃ (b)k=10,Mn=2400,Tsc *:19〜50℃ 〔III〕ポリシロキサン系(特願昭62−114716号として
本出願人が出願したものなど) (式中、R6は低級アルキル基であり、k、R1、R2、R3、
R4、R5、m、n及びXは前記と同じである。) このポリマーの数平均分子量は、特に限定されない
が、1,000〜400,000であることが好ましい。この数平均
分子量が1,000未満ではこのポリマーのフィルム塗膜と
しての成形性に支障を生じる場合があり、一方、400,00
0を超えると電界応答速度が遅い等の好ましくない結果
の現れることがある。数平均分子量の特に好ましい範囲
は、R1基の種類、k、m、nの値、R3基の光学純度等に
依存するので一概に規定できないが、通常、1,000〜20
0,000である。
本出願人が出願したものなど) (式中、R6は低級アルキル基であり、k、R1、R2、R3、
R4、R5、m、n及びXは前記と同じである。) このポリマーの数平均分子量は、特に限定されない
が、1,000〜400,000であることが好ましい。この数平均
分子量が1,000未満ではこのポリマーのフィルム塗膜と
しての成形性に支障を生じる場合があり、一方、400,00
0を超えると電界応答速度が遅い等の好ましくない結果
の現れることがある。数平均分子量の特に好ましい範囲
は、R1基の種類、k、m、nの値、R3基の光学純度等に
依存するので一概に規定できないが、通常、1,000〜20
0,000である。
このポリマーは例えば、下式、 (式中、R6は前記と同じ意味を有する。) で表される繰り返し単位からなるアルキルヒドロポリシ
ロキサンと下式 H2C=CH(CH2)k-2−O−R1 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、k、m、及びnは前記と
同じ意味を有する。) で表される液晶ユニット化合物とを一定条件で反応させ
ることにより合成することができる。
ロキサンと下式 H2C=CH(CH2)k-2−O−R1 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、k、m、及びnは前記と
同じ意味を有する。) で表される液晶ユニット化合物とを一定条件で反応させ
ることにより合成することができる。
なお、ポリシロキサン系のうち次式で示す液晶カイラ
ルスメクチックC相を示す温度Tsc *及び平均分子量Mn
の例を示すと、次の通りである。
ルスメクチックC相を示す温度Tsc *及び平均分子量Mn
の例を示すと、次の通りである。
(a)k=6,Mn=16400,Tsc *:70〜90℃ (b)k=8,Mn=15000,Tsc *:39〜91℃ 〔IV〕ポリエステル系(特願昭61−206851号として本出
願人が出願したものなど) 〔式中のR7はH、CH3又はC2H5、sは1〜20の整数、A
はO(酸素)又は−COO−、tは0又は1、R1、R2、
R3、R4、R5、k、m及びnは前記と同じ意味を有す
る。) 又は、 〔式中のs、A、t、R1、R2、R3、R4、R5、k、m及び
nは前記と同じ意味を有する。) これらのポリマーは、通常のポリエステルの縮合反応
によって得られる。すなわち、上記構造の二塩基酸又は
これらの酸クロライドと、二価アルコールの縮重合反応
によって得られる。
願人が出願したものなど) 〔式中のR7はH、CH3又はC2H5、sは1〜20の整数、A
はO(酸素)又は−COO−、tは0又は1、R1、R2、
R3、R4、R5、k、m及びnは前記と同じ意味を有す
る。) 又は、 〔式中のs、A、t、R1、R2、R3、R4、R5、k、m及び
nは前記と同じ意味を有する。) これらのポリマーは、通常のポリエステルの縮合反応
によって得られる。すなわち、上記構造の二塩基酸又は
これらの酸クロライドと、二価アルコールの縮重合反応
によって得られる。
これらのポリマーの数平均分子量1,000〜40,000の範
囲にあることが好ましい。この分子量が1,000未満では
このポリマーのフィルムや塗膜としての成形性に支障が
生じる場合がり、一方、400,000を超えると応答速度が
遅い等の好ましくない結果の現れることがある。数平均
分子量の特に好ましい範囲は、R2の種類、kの値、R3の
光学純度等に依存するので一概に規定できないが、通常
1,000〜200,000である。
囲にあることが好ましい。この分子量が1,000未満では
このポリマーのフィルムや塗膜としての成形性に支障が
生じる場合がり、一方、400,000を超えると応答速度が
遅い等の好ましくない結果の現れることがある。数平均
分子量の特に好ましい範囲は、R2の種類、kの値、R3の
光学純度等に依存するので一概に規定できないが、通常
1,000〜200,000である。
前記〔I〕ポリアクリレート系、〔II〕ポリエーテル
系、〔III〕ポリシロキサン系及び〔IV〕ポリエステル
系の繰り返し単位を含む共重合体。
系、〔III〕ポリシロキサン系及び〔IV〕ポリエステル
系の繰り返し単位を含む共重合体。
前記〔I〕〜〔IV〕の繰り返し単位を含む具体例とし
ては次のものがある。
ては次のものがある。
〔I〕の繰り返し単位と、以下の繰り返し単位を含む
共重合体。
共重合体。
(式中R8はH、CH3、Cl、F、Br、又はIであり、R9はC
1〜10のアルキル又はアリールである。) この共重合体の数平均分子量Mnは1,000〜400,000であ
り、好ましくは1,000〜200,000である。
1〜10のアルキル又はアリールである。) この共重合体の数平均分子量Mnは1,000〜400,000であ
り、好ましくは1,000〜200,000である。
また、〔I〕の繰り返し単位は、20〜90%が好まし
い。
い。
〔I〕の繰り返し単位の前躯体単量体である と以下の単量体との重合によって得られる共重合体。
〔式中、R10はC1〜20のアルキル又はアリールであ
る。〕 〔I〕の繰り返し単位と の繰り返し単位を含む共重合体。
る。〕 〔I〕の繰り返し単位と の繰り返し単位を含む共重合体。
(式中uは1〜30の整数であり、R11は、 であり、X1は−COO−、−OCO−又は−CH=N−であり、
R12は−COOR13、−OCOR13、−OR13又は−R13であり、R
13はC1〜10のアルキル、フルオロアルキル又はクロロア
ルキルである。) 本発明に用いられる強誘電性高分子液晶としては、ポ
リマー中の側鎖の末端部分に不斉炭素が1又は2存在す
るものに限定されるものではなく、側鎖の末端部分に不
斉炭素が3以上含まれるものも使用できる。
R12は−COOR13、−OCOR13、−OR13又は−R13であり、R
13はC1〜10のアルキル、フルオロアルキル又はクロロア
ルキルである。) 本発明に用いられる強誘電性高分子液晶としては、ポ
リマー中の側鎖の末端部分に不斉炭素が1又は2存在す
るものに限定されるものではなく、側鎖の末端部分に不
斉炭素が3以上含まれるものも使用できる。
また、前記強誘電性高分子液晶にカイラルスメクチッ
クC相を有する低分子液晶を混合したものも使用でき
る。
クC相を有する低分子液晶を混合したものも使用でき
る。
さらに、強誘電性高分子液晶として、例えばプロトン
供与体及び/又はプロトン受容体をそれぞれに有するポ
リマーと強誘電性低分子化合物とのブレンド物(特願昭
61−169288号として本出願人が出願したものから煩雑で
きる)等を挙げることができる。
供与体及び/又はプロトン受容体をそれぞれに有するポ
リマーと強誘電性低分子化合物とのブレンド物(特願昭
61−169288号として本出願人が出願したものから煩雑で
きる)等を挙げることができる。
この強誘電性高分子液晶としては、例えば下記に示す
低分子液晶とポリビニルアセテートとが水素結合して高
分子状となっているものがある。
低分子液晶とポリビニルアセテートとが水素結合して高
分子状となっているものがある。
強誘電性低分子液晶としては、例えば、次のものがあ
る。
る。
(ここで、zは3〜30の整数である。) 4−〔4′−(12−ジメチロールプロピオニルオキ
シドデシルオキシ)ベンゾイルオキシ〕安息香酸2−メ
チルブチルエステル 4−〔4′−(12−(2,2−ジアセトキシプロピオ
ニルオキシ)ドデジルオキシ)ベンゾイルオキシ〕安息
香酸2−メチルブチルエステル 4′−(12−ジメチロールプロピオニルオキシドデ
シルオキシ)ビフェニル−4−カルボン酸2−メチルブ
チルエステル 4′−〔12−(2,2−ジアセトキシプロピオニルオ
キシ)ドデシルオキシ〕ビフェニル−4−カルボン酸2
−メチルブチルエステル 4′−〔4″−(12−ジメチロールプロピオニルオ
キシドデシルオキシ)ベンゾイルオキシ〕ビフェニル−
4−カルボン酸2−メチルブチルエステル 4′−〔4″−(12−(12−(2,2−ジアセトキシ
プロピオニルオキシ)ドデシルオキシ)ベンゾキシ〕ビ
フェニル−4−カルボン酸2−メチルブチルエステル 4−〔4″−(12−ジメチロールプロピオニルオキ
シ)ドデシルオキシビフェニル−4′−カルボニルオキ
シ〕安息香酸2−メチルブチルエステル 4−〔4″−(12−(2,2−ジアセトキシプロピオ
ニルオキシ)ドデシルオキシ)ビフェニル−4′−カル
ボニルオキシ〕安息香酸2−メチルブチルエステル さらに他のタイプの強誘電性高分子液晶としては、例
えば強誘電性低分子液晶と熱過塑性非晶質ポリマーとの
ブレンド物〔特願昭59−169590号(特開昭61−47427
号)として本出願人が出願〕等を挙げることができる。
シドデシルオキシ)ベンゾイルオキシ〕安息香酸2−メ
チルブチルエステル 4−〔4′−(12−(2,2−ジアセトキシプロピオ
ニルオキシ)ドデジルオキシ)ベンゾイルオキシ〕安息
香酸2−メチルブチルエステル 4′−(12−ジメチロールプロピオニルオキシドデ
シルオキシ)ビフェニル−4−カルボン酸2−メチルブ
チルエステル 4′−〔12−(2,2−ジアセトキシプロピオニルオ
キシ)ドデシルオキシ〕ビフェニル−4−カルボン酸2
−メチルブチルエステル 4′−〔4″−(12−ジメチロールプロピオニルオ
キシドデシルオキシ)ベンゾイルオキシ〕ビフェニル−
4−カルボン酸2−メチルブチルエステル 4′−〔4″−(12−(12−(2,2−ジアセトキシ
プロピオニルオキシ)ドデシルオキシ)ベンゾキシ〕ビ
フェニル−4−カルボン酸2−メチルブチルエステル 4−〔4″−(12−ジメチロールプロピオニルオキ
シ)ドデシルオキシビフェニル−4′−カルボニルオキ
シ〕安息香酸2−メチルブチルエステル 4−〔4″−(12−(2,2−ジアセトキシプロピオ
ニルオキシ)ドデシルオキシ)ビフェニル−4′−カル
ボニルオキシ〕安息香酸2−メチルブチルエステル さらに他のタイプの強誘電性高分子液晶としては、例
えば強誘電性低分子液晶と熱過塑性非晶質ポリマーとの
ブレンド物〔特願昭59−169590号(特開昭61−47427
号)として本出願人が出願〕等を挙げることができる。
この液晶は、熱過塑性非晶質ポリマー10〜80wt%と、
低分子液晶90〜20wt%とからなる液晶組成物であって、
本来は、自己形状保持能力がない低分子液晶に特定の非
晶質ポリマーを一定量加えることによって、この混合物
をフィルム等に形成することを可能にし、このフィルム
状等にすることにより自己形状保持能力を付与したもの
である。
低分子液晶90〜20wt%とからなる液晶組成物であって、
本来は、自己形状保持能力がない低分子液晶に特定の非
晶質ポリマーを一定量加えることによって、この混合物
をフィルム等に形成することを可能にし、このフィルム
状等にすることにより自己形状保持能力を付与したもの
である。
この液晶組成物に用いられる熱過塑性非晶質ポリマー
としては、ポリスチレン、ポリカーボネート等の光学的
異方性を有していないものが用いられる。また、低分子
液晶としては、例えば DOBAMBC(p−デシロキシベンジリデン−アミノ−
2−メチルブチルシンナメート) 4′−オクチルオキシビフェニル−4−カルボン酸
2−メチルブチルエステル 4−(4″−オクチルオキシビフェニル−4′−カ
ルボニルオキシ)安息香酸2−メチルブチルエステル 4−オクチルオキシ安息香酸4−(2−メチルブチ
ルオキシ)フェニルエステル 4′−オクチルオキシビフェニル−4−カルボン酸
3−メチル−2−クロロペンチルエステル 3−メチル−2−クロロペンタン酸4′,4″−オク
チルオキシビフェニルエステル p−ヘキシルオキシベンジリデン−p′−アミノ−
2−クロロプロルシンナメート 4−(2−メチルブチルベンジリデン)−4′−オ
クチルアニリン等のカイラルスメクチックC相を呈する
る強誘電性の液晶化合物が用いられる。
としては、ポリスチレン、ポリカーボネート等の光学的
異方性を有していないものが用いられる。また、低分子
液晶としては、例えば DOBAMBC(p−デシロキシベンジリデン−アミノ−
2−メチルブチルシンナメート) 4′−オクチルオキシビフェニル−4−カルボン酸
2−メチルブチルエステル 4−(4″−オクチルオキシビフェニル−4′−カ
ルボニルオキシ)安息香酸2−メチルブチルエステル 4−オクチルオキシ安息香酸4−(2−メチルブチ
ルオキシ)フェニルエステル 4′−オクチルオキシビフェニル−4−カルボン酸
3−メチル−2−クロロペンチルエステル 3−メチル−2−クロロペンタン酸4′,4″−オク
チルオキシビフェニルエステル p−ヘキシルオキシベンジリデン−p′−アミノ−
2−クロロプロルシンナメート 4−(2−メチルブチルベンジリデン)−4′−オ
クチルアニリン等のカイラルスメクチックC相を呈する
る強誘電性の液晶化合物が用いられる。
本発明においては、本発明の目的に支障のない範囲
で、液晶材料にさらに他の液晶状ポリマーや、オレフィ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、メタアクリル系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、スチレン−ブタジエン系共重合体、塩化ビニ
リデン−アクリロニトリル共重合体などの樹脂を混合し
て使用することも可能である。
で、液晶材料にさらに他の液晶状ポリマーや、オレフィ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、メタアクリル系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、スチレン−ブタジエン系共重合体、塩化ビニ
リデン−アクリロニトリル共重合体などの樹脂を混合し
て使用することも可能である。
本発明において用いられる強誘電性液晶と架橋性樹脂
の混合物の架橋性樹脂としてはエポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、架橋性のシリコーン樹脂などの樹脂が
好適に用いられる。強誘電性液晶と架橋性樹脂との混合
物を用いると液晶光学素子のセル厚を厚くすることがで
き、リタデーション値が小さく、着色や色むらが少な
く、双安定性に優れた液晶光学素子が得られる。
の混合物の架橋性樹脂としてはエポキシ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、架橋性のシリコーン樹脂などの樹脂が
好適に用いられる。強誘電性液晶と架橋性樹脂との混合
物を用いると液晶光学素子のセル厚を厚くすることがで
き、リタデーション値が小さく、着色や色むらが少な
く、双安定性に優れた液晶光学素子が得られる。
ここで架橋性樹脂にはエポキシ樹脂のアミン、酸無水
物等の硬化剤や不飽和ポリエステル樹脂のスチレン等の
硬化剤を含むものとする。架橋性樹脂を用いた場合は曲
げ変形処理した後に架橋処理を行う。
物等の硬化剤や不飽和ポリエステル樹脂のスチレン等の
硬化剤を含むものとする。架橋性樹脂を用いた場合は曲
げ変形処理した後に架橋処理を行う。
上記の架橋性樹脂の代表的なものを次に挙げる。
エポキシ樹脂 不飽和ポリエステル樹脂 シリコーン樹脂 強誘電性液晶物質組成物中の架橋性樹脂の重要分率は
通常5〜90%、好ましくは10〜70%とする。架橋性樹脂
の量が多すぎると液晶部分が少ないためコントラストが
低下し、少なすぎると上下基板間に十分充填されないた
め素子の力学的安定性が低下する。
通常5〜90%、好ましくは10〜70%とする。架橋性樹脂
の量が多すぎると液晶部分が少ないためコントラストが
低下し、少なすぎると上下基板間に十分充填されないた
め素子の力学的安定性が低下する。
強誘電性液晶物質と架橋性樹脂の混合方法は液晶部カ
プセルが存在できるように混合する方法であれば特に限
定されないが、次に示すような単純混合法と溶液混合法
が挙げられる。
プセルが存在できるように混合する方法であれば特に限
定されないが、次に示すような単純混合法と溶液混合法
が挙げられる。
単純混合法は室温又は液晶相や等方相、およびこれら
の混相などを示し、結晶相やガラス相でない温度範囲に
おいて架橋前の架橋性樹脂と強誘電性液晶物質を混練す
る方法である。混練の度合いは液晶部カプセルの大きさ
が数μm以下であることが好ましいが、通常目視で均一
であれば実用上十分である。
の混相などを示し、結晶相やガラス相でない温度範囲に
おいて架橋前の架橋性樹脂と強誘電性液晶物質を混練す
る方法である。混練の度合いは液晶部カプセルの大きさ
が数μm以下であることが好ましいが、通常目視で均一
であれば実用上十分である。
溶液混合法は強誘電性液晶と架橋前の架橋性樹脂を適
当な溶媒に溶解させて混合する方法である。溶媒として
はメチレンクロライド、クロロホルム、トルエン、キシ
レン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなど種々のも
のが利用できる。この溶媒を蒸発させることで、一様に
分散した混合物を得ることができ、さらに蒸発速度の調
整で液晶カプセルの大きさを変えることもできる。
当な溶媒に溶解させて混合する方法である。溶媒として
はメチレンクロライド、クロロホルム、トルエン、キシ
レン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなど種々のも
のが利用できる。この溶媒を蒸発させることで、一様に
分散した混合物を得ることができ、さらに蒸発速度の調
整で液晶カプセルの大きさを変えることもできる。
本発明において、前記の強誘電性液晶又は強誘電性液
晶と架橋性樹脂との混合物(以下強誘電性液晶物質)か
ら液晶光学素子を得る方法は、電極付き基板と強誘電性
液晶物質の膜を積層する方法と電極付き基板に強誘電性
液晶物質組成物を塗布等により製膜してこれに電極付き
基板を積層する方法がある。
晶と架橋性樹脂との混合物(以下強誘電性液晶物質)か
ら液晶光学素子を得る方法は、電極付き基板と強誘電性
液晶物質の膜を積層する方法と電極付き基板に強誘電性
液晶物質組成物を塗布等により製膜してこれに電極付き
基板を積層する方法がある。
前者の方法は、キャスト法、押出し法、プレス法など
通常のポリマーに対して行われる製膜法を用いて強誘電
性液晶物質の膜をつくり、その両側を少なくとも一方が
透明な電極で挟持し液晶光学素子とする。この素子の片
面又は両面には必要に応じ透明な基板を設けることがで
きる。この液晶光学素子は、これを構成する強誘電性液
晶が配向処理を受けている必要はない。
通常のポリマーに対して行われる製膜法を用いて強誘電
性液晶物質の膜をつくり、その両側を少なくとも一方が
透明な電極で挟持し液晶光学素子とする。この素子の片
面又は両面には必要に応じ透明な基板を設けることがで
きる。この液晶光学素子は、これを構成する強誘電性液
晶が配向処理を受けている必要はない。
後者の塗布法では製膜と同時に配向処理も行うことが
できるが、その好適な操作条件や膜厚等の範囲が広いと
いう利点があり、本発明において好ましい方法である。
塗布法としては、例えば強誘電性液晶物質を適当な溶媒
に希釈したものを、グラビアコート、ロールコートなど
を用いて塗布製膜する方法が挙げられる。
できるが、その好適な操作条件や膜厚等の範囲が広いと
いう利点があり、本発明において好ましい方法である。
塗布法としては、例えば強誘電性液晶物質を適当な溶媒
に希釈したものを、グラビアコート、ロールコートなど
を用いて塗布製膜する方法が挙げられる。
液晶光学素子中の強誘電性液晶物質の膜厚としては、
通常、0.5〜10μm、好ましくは0.5〜4μm程度の範囲
内に設定するのが適当である。
通常、0.5〜10μm、好ましくは0.5〜4μm程度の範囲
内に設定するのが適当である。
第6図は、本発明の配向工程およびラミネート加工等
による挟持工程の前工程として好適に使用することがで
きる塗布法による強誘電性液晶物質の製膜方法の一例を
示す略示図である。
による挟持工程の前工程として好適に使用することがで
きる塗布法による強誘電性液晶物質の製膜方法の一例を
示す略示図である。
第6図中の8は、電極付可撓性基板、9は強誘電性液
晶物質、13は強誘電性液晶物質9を塗布した電極化撓製
基板8からなる積層基板、14はロールコーター、15は誘
導ロール、16は供給ロール、17はかき取り用ドクターナ
イフを表す。
晶物質、13は強誘電性液晶物質9を塗布した電極化撓製
基板8からなる積層基板、14はロールコーター、15は誘
導ロール、16は供給ロール、17はかき取り用ドクターナ
イフを表す。
なお、強誘電性液晶物質を薄い膜として仕上げる場合
等においては、基板等の導通を防止するために、製膜も
しくは挟持段階において、基板間に例えば、酸化ケイ素
や絶縁製プラスチック等の絶縁性スペーサー材を設けて
もよく、あるいは、予め、基板と強誘電性液晶層の間に
薄いポリマー等の絶縁膜を塗布法等により設けておくこ
ともできる。
等においては、基板等の導通を防止するために、製膜も
しくは挟持段階において、基板間に例えば、酸化ケイ素
や絶縁製プラスチック等の絶縁性スペーサー材を設けて
もよく、あるいは、予め、基板と強誘電性液晶層の間に
薄いポリマー等の絶縁膜を塗布法等により設けておくこ
ともできる。
この絶縁膜の膜厚としては、特に制限はないが、通
常、1μm以下、好ましくは0.5μm以下とするのが適
当である。
常、1μm以下、好ましくは0.5μm以下とするのが適
当である。
このように塗布製膜された強誘電性液晶を対向基板を
重ね合わせて挟持する方法としては、例えば、加圧ロー
ラ等を用いる通常のラミネート方法などが好適に使用す
ることができる。
重ね合わせて挟持する方法としては、例えば、加圧ロー
ラ等を用いる通常のラミネート方法などが好適に使用す
ることができる。
なお、この挟持を行う際、所望により二枚の基板を、
例えば、エポキシ系接着剤等を用いて固定してもよい。
例えば、エポキシ系接着剤等を用いて固定してもよい。
なお、第5図には、この加圧ローラを用いるラミネー
ト方法の、最も簡単な例の一つを示す。
ト方法の、最も簡単な例の一つを示す。
第5図中の、12は、加圧ローラ対を示し、13は強誘電
性液晶物質9を塗布した電極付可撓性基板8を示し、
8′は対向する電極付可撓性基板を表す。
性液晶物質9を塗布した電極付可撓性基板8を示し、
8′は対向する電極付可撓性基板を表す。
本発明において、液晶光学素子の連続的かつ高速量産
的な作製方法としては、例えば、一方の電極付可撓性プ
ラスチック基板を高速に移動させながら、これに強誘電
性液晶物質を上記の塗布法等を用いて連続的に製膜し、
次いで対向する電極付プラスチック基板を重ね合せて連
続的にラミネートする方法が特に好適に使用することが
できる。
的な作製方法としては、例えば、一方の電極付可撓性プ
ラスチック基板を高速に移動させながら、これに強誘電
性液晶物質を上記の塗布法等を用いて連続的に製膜し、
次いで対向する電極付プラスチック基板を重ね合せて連
続的にラミネートする方法が特に好適に使用することが
できる。
本発明の配向方法においては、例えば上記の如くして
作製された液晶光学素子を特定な方向に曲げ変形処理す
ることにより該液晶光学素子中の強誘電性液晶物質を配
向せしめる。
作製された液晶光学素子を特定な方向に曲げ変形処理す
ることにより該液晶光学素子中の強誘電性液晶物質を配
向せしめる。
本発明の配向方法においては、強誘電性高分子液晶等
の、マルチドメイン状態におけるマクロな弾性率が小さ
い強誘電性液晶物質の場合には、単に曲げるだけでも充
分な配向状態を実現することができる。
の、マルチドメイン状態におけるマクロな弾性率が小さ
い強誘電性液晶物質の場合には、単に曲げるだけでも充
分な配向状態を実現することができる。
この曲げ変形処理による高度の配向の実現は、第3図
に例示するように曲げ変形による微小な剪断応力が曲げ
変形を受けた近傍の強誘電性液晶部分に加わることによ
り達成されるものと考えられる。
に例示するように曲げ変形による微小な剪断応力が曲げ
変形を受けた近傍の強誘電性液晶部分に加わることによ
り達成されるものと考えられる。
第3図は、曲げ変形処理により、液晶光学素子中の強
誘電性液晶の曲げ変形部分に加わる剪断応力の分布状態
の様子の一例を示す略示図であり、図中の(a)は、液
晶光学素子1を曲げ変形処理している状態の一例を示す
略示図であり、8および8′はそれぞれ、電極付可撓性
基板、9は強誘電性液晶物質、10′は液晶光学素子1の
曲げ変形部分を表し、(b)はこの曲げ変形部分近傍10
の部分拡大図であり、11等の矢印は変形処理により強誘
電性液晶に加わった剪断応力の分布の状態の一例を表
す。
誘電性液晶の曲げ変形部分に加わる剪断応力の分布状態
の様子の一例を示す略示図であり、図中の(a)は、液
晶光学素子1を曲げ変形処理している状態の一例を示す
略示図であり、8および8′はそれぞれ、電極付可撓性
基板、9は強誘電性液晶物質、10′は液晶光学素子1の
曲げ変形部分を表し、(b)はこの曲げ変形部分近傍10
の部分拡大図であり、11等の矢印は変形処理により強誘
電性液晶に加わった剪断応力の分布の状態の一例を表
す。
強誘電性液晶は、ネマチック液晶と比較して弾性率が
大きいので、曲げ変形を施すと一様な変形よりもドメイ
ン単位の相互のすべりによる変形となり易い。したがっ
て、剪断方向に対して配向処理は垂直となる。
大きいので、曲げ変形を施すと一様な変形よりもドメイ
ン単位の相互のすべりによる変形となり易い。したがっ
て、剪断方向に対して配向処理は垂直となる。
本発明の配向方法においては、この曲げ変形処理の基
板面上の曲げ方向を基板の光学主軸方向(配向方向)か
ら強誘電性液晶のほぼチルト角θ分又は90度−θ分だけ
又は基板の長手方向から強誘電性液晶のほぼチルト角θ
分又は90%−θ分だけ傾けることが重要である。ここで
曲げ方向とは基板を折り曲げた場合にできる二つの面の
境界線の方向を意味する。
板面上の曲げ方向を基板の光学主軸方向(配向方向)か
ら強誘電性液晶のほぼチルト角θ分又は90度−θ分だけ
又は基板の長手方向から強誘電性液晶のほぼチルト角θ
分又は90%−θ分だけ傾けることが重要である。ここで
曲げ方向とは基板を折り曲げた場合にできる二つの面の
境界線の方向を意味する。
基板が一軸又は二軸延伸PET等の光学的異方性を有す
る基板を使用する場合は、曲げ方向を基板の光学的主軸
方向に対してθ又は90゜−θ分だけ傾けて曲げ変形処理
を行う。
る基板を使用する場合は、曲げ方向を基板の光学的主軸
方向に対してθ又は90゜−θ分だけ傾けて曲げ変形処理
を行う。
第1図は液晶光学素子の曲げ方向と偏光子との関係を
示す説明図である。1は強誘電性物質を挟持した液晶光
学素子、2は基板の光学的主軸方向、3、4は素子の曲
げ方向、5、6は偏光子の偏光軸、7はある方向に電界
が印加されたときの液晶の配向方向(暗)、7′は7と
逆向きに電界が印加されたときの液晶の配向方向(明)
を示している。例えば、3の方向に沿って曲げ変形を与
えると液晶のドメインは3の点線と平行な方向に配向す
る。このとき電界を印加しその符号を変えることで液晶
分子7、7′の方向間をスイッチングし、2枚の偏光子
5、6を直交させて1の外側にそれぞれ配置することで
明暗の状態とすることができる。もちろん2枚の偏光子
の偏光軸を平行とし、いずれも5又は6の方向にしても
よく、その場合、明暗の関係が逆になる。このとき、基
板の曲げ方向を基板の光学的主軸方向とθ、又は90゜−
θだけ傾けることにより液晶素子が基板の光学的異方性
の影響を受けないようにすることができる。
示す説明図である。1は強誘電性物質を挟持した液晶光
学素子、2は基板の光学的主軸方向、3、4は素子の曲
げ方向、5、6は偏光子の偏光軸、7はある方向に電界
が印加されたときの液晶の配向方向(暗)、7′は7と
逆向きに電界が印加されたときの液晶の配向方向(明)
を示している。例えば、3の方向に沿って曲げ変形を与
えると液晶のドメインは3の点線と平行な方向に配向す
る。このとき電界を印加しその符号を変えることで液晶
分子7、7′の方向間をスイッチングし、2枚の偏光子
5、6を直交させて1の外側にそれぞれ配置することで
明暗の状態とすることができる。もちろん2枚の偏光子
の偏光軸を平行とし、いずれも5又は6の方向にしても
よく、その場合、明暗の関係が逆になる。このとき、基
板の曲げ方向を基板の光学的主軸方向とθ、又は90゜−
θだけ傾けることにより液晶素子が基板の光学的異方性
の影響を受けないようにすることができる。
それぞれの角度の関係θ(又は90゜−θ)、偏光子と
配向方向との関係は正確に合っていることが望ましい
が、通常、10゜以下の範囲でずれは許容される。好まし
くは5゜以下のずれにすることで高コントラストが実現
できる。
配向方向との関係は正確に合っていることが望ましい
が、通常、10゜以下の範囲でずれは許容される。好まし
くは5゜以下のずれにすることで高コントラストが実現
できる。
この曲げ変形処理による配向は、液晶の種類によって
は適当な温度に加熱することにより、より有効に行うこ
とができる。
は適当な温度に加熱することにより、より有効に行うこ
とができる。
本発明の配向方法においては、前記曲げ変形処理によ
る配向は、通常、強誘電性液晶が、少なくとも、等方相
とスメクチックA相との混相、等方相とカイラルスメク
チックC相との混相、スメクチックA相、カイラルスメ
クチックC相、カイラルネマチック相等の液晶相をとる
温度範囲の温度で行うのが望ましい。
る配向は、通常、強誘電性液晶が、少なくとも、等方相
とスメクチックA相との混相、等方相とカイラルスメク
チックC相との混相、スメクチックA相、カイラルスメ
クチックC相、カイラルネマチック相等の液晶相をとる
温度範囲の温度で行うのが望ましい。
また、液晶セル全体を均一な配向とするには、液晶光
学素子を連続的に移動させながら曲げ変形処理を行うの
が好適である。
学素子を連続的に移動させながら曲げ変形処理を行うの
が好適である。
本発明の配向方法において、前記曲げ変形処理による
配向は、各種の装置および方式を用いて行うことができ
るが、通常、少なくとも一本の自由回転ローラを用い
て、液晶光学素子を移動させながら曲げ変形処理する方
法、好ましくは少なくとも二本の自由回転ローラ間を連
続的に移動させながら曲げ変形処理する方法が好適に使
用することができる。
配向は、各種の装置および方式を用いて行うことができ
るが、通常、少なくとも一本の自由回転ローラを用い
て、液晶光学素子を移動させながら曲げ変形処理する方
法、好ましくは少なくとも二本の自由回転ローラ間を連
続的に移動させながら曲げ変形処理する方法が好適に使
用することができる。
第4図は、本発明の配向方法の一例として、一本のロ
ーラ2を用いて、液晶光学素子1を連続的に移動させな
がら曲げ変形処理を行う方式一例を示す略示図である。
ーラ2を用いて、液晶光学素子1を連続的に移動させな
がら曲げ変形処理を行う方式一例を示す略示図である。
なお、第4図中の10′は、液晶光学素子1の曲げ変形
部分を表す。
部分を表す。
以下に、本発明の曲げ変形処理による配向についてよ
り詳細に説明する。
り詳細に説明する。
本発明の配向方法において、前記曲げ変形処理におけ
る液晶光学素子の曲げの度合は、曲率半径で表して、通
常、5〜1,000mm、好ましくは10〜500mmの範囲内となる
度合に設定して行うのが適当である。
る液晶光学素子の曲げの度合は、曲率半径で表して、通
常、5〜1,000mm、好ましくは10〜500mmの範囲内となる
度合に設定して行うのが適当である。
この曲率半径が、小さすぎると、基板を損傷したり、
細いパターンの電極を断線する恐れがあり、一方、大き
すぎると、液晶部分に充分な剪断応力が印加されず、良
好な配向状態が得られないことがある。本発明の配向方
法において、前記曲げ変形処理による強誘電性液晶の配
向は、該曲げ変形処理を、液晶光学素子を移動しながら
行うことによって、より有効にかつ効率よく行うことが
でき、特に液晶光学素子を、少なくとも二本の自由回転
ローラ間を連続的に移動させることによって曲げ変形処
理することにより、さらに有効に、かつ高速量産的に行
うことができる。
細いパターンの電極を断線する恐れがあり、一方、大き
すぎると、液晶部分に充分な剪断応力が印加されず、良
好な配向状態が得られないことがある。本発明の配向方
法において、前記曲げ変形処理による強誘電性液晶の配
向は、該曲げ変形処理を、液晶光学素子を移動しながら
行うことによって、より有効にかつ効率よく行うことが
でき、特に液晶光学素子を、少なくとも二本の自由回転
ローラ間を連続的に移動させることによって曲げ変形処
理することにより、さらに有効に、かつ高速量産的に行
うことができる。
この曲げ変形処理における液晶光学素子の移動速度と
しては、曲げ部分の曲率半径、温度、強誘電性液晶の種
類等に依存するので、一様に規定することはできない
が、通常は塗布塗膜工程及びラミネート処理工程に適合
した連続製造プロセスのラインで速度に合せた速度で充
分であり、したがって、曲げ変形処理による配向工程を
含めた各工程のライン速度を同一の速度に設定すること
ができ、これにより、液晶光学素子の連続高速生産プロ
セスを効率よく実現することができ、量産性を著しく高
めることができる。
しては、曲げ部分の曲率半径、温度、強誘電性液晶の種
類等に依存するので、一様に規定することはできない
が、通常は塗布塗膜工程及びラミネート処理工程に適合
した連続製造プロセスのラインで速度に合せた速度で充
分であり、したがって、曲げ変形処理による配向工程を
含めた各工程のライン速度を同一の速度に設定すること
ができ、これにより、液晶光学素子の連続高速生産プロ
セスを効率よく実現することができ、量産性を著しく高
めることができる。
前記連続的生産プロセス等において、曲げ変形処理に
おける液晶光学素子の移動速度の具体的な大きさとして
は、例えば、通常、0.1〜50m/分(0.16〜83.3cm/秒)程
度の範囲内とするのが好適である。
おける液晶光学素子の移動速度の具体的な大きさとして
は、例えば、通常、0.1〜50m/分(0.16〜83.3cm/秒)程
度の範囲内とするのが好適である。
なお、上記に例示の曲げ変形処理における液晶光学素
子の移動速度は、主として、塗布条件によって決定され
るものである。
子の移動速度は、主として、塗布条件によって決定され
るものである。
したがって、曲げ変形処理のみに適合した移動速度
は、特に制限はなく、上記の範囲よりもさらに広い範囲
の大きさとすることもできるが、その移動速度があまり
大きすぎると、基板の種類によっては曲げ変形時に割れ
などの損傷を受けることがあり、一方、あまり小さすぎ
ると、配向は充分に得られるが、製造時間が長くなり、
実用性が低くなる。
は、特に制限はなく、上記の範囲よりもさらに広い範囲
の大きさとすることもできるが、その移動速度があまり
大きすぎると、基板の種類によっては曲げ変形時に割れ
などの損傷を受けることがあり、一方、あまり小さすぎ
ると、配向は充分に得られるが、製造時間が長くなり、
実用性が低くなる。
前記曲げ変形処理による配向処理においては、必ずし
も精密な温度設定を必要としないが、広範囲の、特に非
常に大きいライン速度(製品の巻取り速度に対応する速
度)においても極めて良好な配向を得るためには、液晶
光学素子中の誘導電性液晶の温度を、該誘電性液晶が、
スメクチックA相、カイラルスメクチックC相、等方相
とスメクチックA相との混相、または等方相とカイラル
スメクチックC相との混相のいずれかの相状態をとる温
度範囲内の温度とし、曲げ変形処理を施すのが好まし
く、等方相をとる温度からスメクチックA相、カイラル
スメクチックC相などの液晶相をとる温度範囲内の温度
まで冷却しながら曲げ変形処理を行うのが好ましい。
も精密な温度設定を必要としないが、広範囲の、特に非
常に大きいライン速度(製品の巻取り速度に対応する速
度)においても極めて良好な配向を得るためには、液晶
光学素子中の誘導電性液晶の温度を、該誘電性液晶が、
スメクチックA相、カイラルスメクチックC相、等方相
とスメクチックA相との混相、または等方相とカイラル
スメクチックC相との混相のいずれかの相状態をとる温
度範囲内の温度とし、曲げ変形処理を施すのが好まし
く、等方相をとる温度からスメクチックA相、カイラル
スメクチックC相などの液晶相をとる温度範囲内の温度
まで冷却しながら曲げ変形処理を行うのが好ましい。
以下に、この等方相温度から液晶相温度まで冷却しな
がら曲げ変形処理による配向処理を行う配向方法の一例
を図面を参照しながら概説する。
がら曲げ変形処理による配向処理を行う配向方法の一例
を図面を参照しながら概説する。
第2図は、本発明の配向方法の特に好適な方法の一例
として、上記の等方相温度から液晶相温度まで冷却しな
がら曲げ変形処理による配向処理を施す連続的な配向方
法の一例を占める略示図である。
として、上記の等方相温度から液晶相温度まで冷却しな
がら曲げ変形処理による配向処理を施す連続的な配向方
法の一例を占める略示図である。
第2図中の、1は液晶光学素子、2及び3は、それぞ
れ自由回転ローラ、4は加熱装置を表し、T1、T2、およ
びT3は、それぞれ、加熱装置4、自由回転ローラ2およ
び自由回転ローラ3の温度を表す。
れ自由回転ローラ、4は加熱装置を表し、T1、T2、およ
びT3は、それぞれ、加熱装置4、自由回転ローラ2およ
び自由回転ローラ3の温度を表す。
第2図に示す配向方法の例では、液晶光学素子1を連
続的に移動させながら、温度をT1に設定してある加熱装
置4により等方相を示す温度に加熱し、次いで、温度が
それぞれT2およびT3の二本の自由回転ローラ2および3
の間を移動させながら、液晶光学素子1中の強誘電性液
晶物質をその液晶相温度まで冷却しつつ曲げ変形処理に
よる配向処理を行う。このとき2本のローラによる基板
の曲げ方向と基板の主軸と直角方向との傾きaはθ又は
90℃−θとなるようにする。ロールは2本に限らず、1
本でも3本以上でもよい。好ましくは2本以上とする。
上記において、温度T1は、少なくとも液晶光学素子1が
曲げ変形処理を受けはじめた時点まで等方相を達成する
のに充分な温度とすればよく、温度T2およびT3は、液晶
光学素子1が曲げ変形処理を終了するまでに液晶相を示
す温度まで冷却することができる温度範囲の温度に設定
すればよい。
続的に移動させながら、温度をT1に設定してある加熱装
置4により等方相を示す温度に加熱し、次いで、温度が
それぞれT2およびT3の二本の自由回転ローラ2および3
の間を移動させながら、液晶光学素子1中の強誘電性液
晶物質をその液晶相温度まで冷却しつつ曲げ変形処理に
よる配向処理を行う。このとき2本のローラによる基板
の曲げ方向と基板の主軸と直角方向との傾きaはθ又は
90℃−θとなるようにする。ロールは2本に限らず、1
本でも3本以上でもよい。好ましくは2本以上とする。
上記において、温度T1は、少なくとも液晶光学素子1が
曲げ変形処理を受けはじめた時点まで等方相を達成する
のに充分な温度とすればよく、温度T2およびT3は、液晶
光学素子1が曲げ変形処理を終了するまでに液晶相を示
す温度まで冷却することができる温度範囲の温度に設定
すればよい。
ここで、温度T1は、通常は、T2およびT3より高い温度
に設定するのが好適である。
に設定するのが好適である。
一方、温度T2とT3は、同じであってもよく、あるいは
相違していてもよく、いずれでもよいが、液晶光学素子
1の熱容量を考慮しつつ温度制御を容易にし、長時間安
定に運転するために、通常、温度T3をT2より低く保つの
が好適である。
相違していてもよく、いずれでもよいが、液晶光学素子
1の熱容量を考慮しつつ温度制御を容易にし、長時間安
定に運転するために、通常、温度T3をT2より低く保つの
が好適である。
なお、本発明の配向方法において、曲げ変形処理によ
る配向に用いる自由回転ローラの使用方式としては、特
に制限はないが、通常、第2図に示すそれぞれの例のよ
うに、少なくとも二本の複数の自由回転ローラを逐次的
に組合わせて配列し、これらのローラ間に液晶光学素子
を連続的に移動させることにより曲げ変形処理を行う方
式が特に好適に使用することができる。
る配向に用いる自由回転ローラの使用方式としては、特
に制限はないが、通常、第2図に示すそれぞれの例のよ
うに、少なくとも二本の複数の自由回転ローラを逐次的
に組合わせて配列し、これらのローラ間に液晶光学素子
を連続的に移動させることにより曲げ変形処理を行う方
式が特に好適に使用することができる。
以上のように、本発明の配向方法は、基板等に煩雑な
前処理を要することなく、極めて簡単な操作で高度の配
向を達成することができ、高速応答性、コントラスト比
等に優れた液晶光学素子を効率よく得ることができ、し
かも高速の連続量産プロセスを容易に実現することがで
きるなどの優れた利点を有する実用上著しく有利な液晶
光学素子の配向方法であり、各種の、電極付可撓性基板
挟持型強誘電性液晶光学素子の製造工程における配向方
法として好適に利用することができる。
前処理を要することなく、極めて簡単な操作で高度の配
向を達成することができ、高速応答性、コントラスト比
等に優れた液晶光学素子を効率よく得ることができ、し
かも高速の連続量産プロセスを容易に実現することがで
きるなどの優れた利点を有する実用上著しく有利な液晶
光学素子の配向方法であり、各種の、電極付可撓性基板
挟持型強誘電性液晶光学素子の製造工程における配向方
法として好適に利用することができる。
次に基板がPES(ポリエーテルスルホン)、PS(ポリ
スルホン)等の光学異方性をもたない基板の場合には基
板の長手方向に対してほぼθ又は90゜−θだけ曲げ方向
を傾けて曲げ配向処理を行う。第7図及び第8図はそれ
ぞれ前記第2図のa=0゜とa=θのときの液晶光学素
子の上下電極間に電場を印加させ、偏光子を用いて表示
素子とする場合の液晶分子18の傾き、偏光子の方向(2
1,22)と偏光板原板との関係を示す説明図である。液晶
分子18は液晶分子長軸から+θ、−θ傾いて暗状態、明
状態を呈する。a=0として曲げ変形処理を行うと偏光
板19は第7図のように20のむだな部分を生ずるが、a=
θとして曲げ変形処理を行うと第8図のように偏光板19
はむだなく利用できる。
スルホン)等の光学異方性をもたない基板の場合には基
板の長手方向に対してほぼθ又は90゜−θだけ曲げ方向
を傾けて曲げ配向処理を行う。第7図及び第8図はそれ
ぞれ前記第2図のa=0゜とa=θのときの液晶光学素
子の上下電極間に電場を印加させ、偏光子を用いて表示
素子とする場合の液晶分子18の傾き、偏光子の方向(2
1,22)と偏光板原板との関係を示す説明図である。液晶
分子18は液晶分子長軸から+θ、−θ傾いて暗状態、明
状態を呈する。a=0として曲げ変形処理を行うと偏光
板19は第7図のように20のむだな部分を生ずるが、a=
θとして曲げ変形処理を行うと第8図のように偏光板19
はむだなく利用できる。
〔実施例〕 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1 下に示す低分子の強誘電性液晶とエポキシ樹脂(日本
ペルノックス(株)、MG150)の主剤及び硬化剤を重量
比3:1:1含有する混合物のジクロルメタン10重量%溶液
をITO電極付き2軸延伸ポリエステルフイルム(ダイセ
ル化学工業(株)、セレックK−UC)からなる基板上に
マイクログラビアコーターを用いて塗布製膜した。フイ
ルム基板の幅は210mm、長さ5m、厚み100μmである。溶
媒蒸発後の液晶−エポキシ樹脂混合物の厚みは約3μm
となった。対向基板として何も塗布していない前記と同
様の基板を直径80mm、長さ40cm、40℃に加熱した2本の
圧力ロール(2kg/cm2の空気圧を加えている)でラミネ
ートし、未配向状態の素子を構成した。なおこの基板フ
イルムは、クロスニコル下でフイルムを回し透過光強度
が最小となる方向で光学主軸方向を決定したところ、MD
方向に対し、32゜の方向に光学主軸を有していた。
ペルノックス(株)、MG150)の主剤及び硬化剤を重量
比3:1:1含有する混合物のジクロルメタン10重量%溶液
をITO電極付き2軸延伸ポリエステルフイルム(ダイセ
ル化学工業(株)、セレックK−UC)からなる基板上に
マイクログラビアコーターを用いて塗布製膜した。フイ
ルム基板の幅は210mm、長さ5m、厚み100μmである。溶
媒蒸発後の液晶−エポキシ樹脂混合物の厚みは約3μm
となった。対向基板として何も塗布していない前記と同
様の基板を直径80mm、長さ40cm、40℃に加熱した2本の
圧力ロール(2kg/cm2の空気圧を加えている)でラミネ
ートし、未配向状態の素子を構成した。なおこの基板フ
イルムは、クロスニコル下でフイルムを回し透過光強度
が最小となる方向で光学主軸方向を決定したところ、MD
方向に対し、32゜の方向に光学主軸を有していた。
相転移挙動 用いた基板の配向方向はMD方向(フイルムの長手方
向)に対して傾いているのでラミネートによって2方向
に主軸をもつ素子となる。
向)に対して傾いているのでラミネートによって2方向
に主軸をもつ素子となる。
一方の主軸に対し、液晶のチルト角θ=16゜(25℃
分)だけ傾いた方向に第2図に示した方法で、曲げ変形
を与えて配向処理を行った。
分)だけ傾いた方向に第2図に示した方法で、曲げ変形
を与えて配向処理を行った。
第2図の方法において、T1=60℃、T2=50℃、T3=30
℃、a=16゜、ライン速度3m/minとしたところ、クロス
ニコル下でのコントラスト比は±5Vの印加で36(25℃)
となった。これはラミネートで生じた2本の主軸のなす
角が64℃と比較的大きいために、一方の光学軸の影響が
小さくて済み、高コントラストが得られたものと思われ
る。
℃、a=16゜、ライン速度3m/minとしたところ、クロス
ニコル下でのコントラスト比は±5Vの印加で36(25℃)
となった。これはラミネートで生じた2本の主軸のなす
角が64℃と比較的大きいために、一方の光学軸の影響が
小さくて済み、高コントラストが得られたものと思われ
る。
比較例として、第2図のaを0℃としたときには2枚
の偏光板の角度を如何に変えようとコントラスト比は2
以上にならなかった。
の偏光板の角度を如何に変えようとコントラスト比は2
以上にならなかった。
実施例2 強誘電性高分子液晶 のジクロルメタン20重量%溶液を用いてITO付き一軸延
伸PETフイルム(ダイセル化学工業(株)、セレックKT
−LC、幅30cm、長さ10m、厚み125μmからなる基板上に
ダイレクトグラビアコーターを用いて約2μmの液晶膜
を形成した。次に、実施例1と同じ加圧ロールを用いて
その受得に前記と同様の基板をラミネートした。基板の
光学的主軸方向はMD方向に対して5゜以下であったので
液晶のチルト角(θ=25゜、25℃)方向に第2図に示し
た方法で曲げ変形を与えた。
伸PETフイルム(ダイセル化学工業(株)、セレックKT
−LC、幅30cm、長さ10m、厚み125μmからなる基板上に
ダイレクトグラビアコーターを用いて約2μmの液晶膜
を形成した。次に、実施例1と同じ加圧ロールを用いて
その受得に前記と同様の基板をラミネートした。基板の
光学的主軸方向はMD方向に対して5゜以下であったので
液晶のチルト角(θ=25゜、25℃)方向に第2図に示し
た方法で曲げ変形を与えた。
第2図の方法において、T1=60℃、T2=48℃、T3=25
℃、a=25゜、ライン速度4m/minとした。
℃、a=25゜、ライン速度4m/minとした。
フイルムのMD方向及びそれに直交する方向の2枚の偏
光板で30cm×30cmに切り出した素子を挟みコントラスト
比を測定したところ、25℃で±10Vの電圧印加で75とい
う極めて良好な性能を得た。
光板で30cm×30cmに切り出した素子を挟みコントラスト
比を測定したところ、25℃で±10Vの電圧印加で75とい
う極めて良好な性能を得た。
比較例として、第2図のaを5゜、10゜としたときに
はコントラスト比は18、27であった。
はコントラスト比は18、27であった。
実施例3 実施例2で用いた強誘電性高分子液晶を実施例1で用
いたエポキシ樹脂主剤及び硬化剤の重量比4:1:1の混合
物のクロロホルム10重量%溶液をITO付きPESフイルム
(住友ベークライト(株)、スミライトFST、幅15cm、
長さ80cm、厚み100μm)からなる基板上にスクリーン
印刷法で塗布し、溶媒蒸発後約5μmの膜を得た。実施
例1と同じ加圧ロールを用いてその上に前記と同様の基
板をラミネートした後、第2図に示した方法で曲げ変形
を与えた。
いたエポキシ樹脂主剤及び硬化剤の重量比4:1:1の混合
物のクロロホルム10重量%溶液をITO付きPESフイルム
(住友ベークライト(株)、スミライトFST、幅15cm、
長さ80cm、厚み100μm)からなる基板上にスクリーン
印刷法で塗布し、溶媒蒸発後約5μmの膜を得た。実施
例1と同じ加圧ロールを用いてその上に前記と同様の基
板をラミネートした後、第2図に示した方法で曲げ変形
を与えた。
第2図の方法において、T1=60℃、T2=48℃、T3=25
℃、ライン速度5m/min,a=0゜、25゜として配向処理を
行った。
℃、ライン速度5m/min,a=0゜、25゜として配向処理を
行った。
得られたコントラスト比は25℃、±10Vでa=0゜の
とき66、a=25゜のとき68といずれもほぼ同等な配向を
得た。従って、a=≠0゜のときでも十分に高度な配向
状態が得られることがわかる。またaをチルト角と等し
くすることにより素子構成に用いる偏光板をむだなく利
用することができた。
とき66、a=25゜のとき68といずれもほぼ同等な配向を
得た。従って、a=≠0゜のときでも十分に高度な配向
状態が得られることがわかる。またaをチルト角と等し
くすることにより素子構成に用いる偏光板をむだなく利
用することができた。
本発明は以下に示す効果を有している。
(1) 曲げ変形処理という極めて簡単かつ容易な操作
により高速かつ連続的にこの高度の配向を達成すること
ができる。
により高速かつ連続的にこの高度の配向を達成すること
ができる。
(2) 基板の光学的異方性の影響を受けずに高コント
ラストの液晶光学素子を実現できる。
ラストの液晶光学素子を実現できる。
(3) 基板に煩雑な特定の前処理を施すことなく、容
易に高度の配向を得ることができる。
易に高度の配向を得ることができる。
(4) 液晶材料として、強誘電性液晶物質を用いてお
り、かつ高度の配向が得られるので、高速応答性、コン
トラスト比等に優れた液晶光学素子を容易にかつ安定に
得ることができる。
り、かつ高度の配向が得られるので、高速応答性、コン
トラスト比等に優れた液晶光学素子を容易にかつ安定に
得ることができる。
(5) 液晶光学素子の素子構成として用いる偏光板を
無駄なく利用することができる。
無駄なく利用することができる。
第1図は、本発明の配向方法における曲げ方向と偏光子
の関係を示す説明図である。図中の、1は液晶光学素
子、2は基板の光学的主軸方向、3、4は曲げ方向、
5、6は偏光板の偏光軸である。 第2図は、本発明の配向方法の例を表す略示図である。
図中の、1は液晶光学素子、2、3は、それぞれ自由回
転ローラ、4は加熱装置を表す。 第3図は、本発明の発明方法において、曲げ変形処理に
より、液晶光学素子)中の強誘電性液晶の曲げ変形部分
に加わる剪断応力の分布状態の様子の一例を示す略示図
である。(a)は液晶光学素子を曲げ変形処理している
状態の一例を示す略示図であり、(b)はこの曲げ変形
部分近傍の部分拡大図である。 図中の、1は液晶光学素子、8および8′は、それぞれ
電極付可撓性基板、9は強誘電性液晶10′は液晶光学素
子1の曲げ変形部分、11等の矢印は曲げ変形処理により
曲げ変形部分近傍10の強誘電性液晶に加わった剪断応力
の分布の状態の一例を示す。 第4図は、本発明の配向方法の例を表す略示図である。
図中の1は液晶光学素子、2は自由回転ローラ、10′は
曲げ変形部分を表す。 第5図は、本発明の配向工程の前工程として好適に使用
することができるラミネート方式の一例を表す略示図で
ある。 第5図中の、12は加圧ローラ対を示し、9は強誘電性液
晶物質、8は電極付可撓性基板、13は強誘電性液晶物質
9を塗布した電極付可撓性基板8からなる積層基板、
8′は対向する電極付可撓性基板を表す。 第6図は、本発明の配向工程およびラミネート加工等に
よる挟持工程の前工程として好適に使用することができ
る塗布法による強誘電性液晶物質の製膜方法の一例を表
す略示図である図中の8は、電極付可撓性基板、9は強
誘電性液晶物質13は強誘電性液晶物質9を塗布した電極
付可撓性基板8からなる積層基板、14は、ロールコータ
ー、15は誘導ロール、16は供給ロール、17はかき取り用
のドクターナイフを表す。 第7図及び第8図はそれぞれa=0゜とa=θのときの
液晶光学素子の上下電極間に電場を印加させ、偏光子を
用いて表示素子とする場合の液晶分子の傾き、偏光子の
方向と偏光板原板との関係を示す説明図である
の関係を示す説明図である。図中の、1は液晶光学素
子、2は基板の光学的主軸方向、3、4は曲げ方向、
5、6は偏光板の偏光軸である。 第2図は、本発明の配向方法の例を表す略示図である。
図中の、1は液晶光学素子、2、3は、それぞれ自由回
転ローラ、4は加熱装置を表す。 第3図は、本発明の発明方法において、曲げ変形処理に
より、液晶光学素子)中の強誘電性液晶の曲げ変形部分
に加わる剪断応力の分布状態の様子の一例を示す略示図
である。(a)は液晶光学素子を曲げ変形処理している
状態の一例を示す略示図であり、(b)はこの曲げ変形
部分近傍の部分拡大図である。 図中の、1は液晶光学素子、8および8′は、それぞれ
電極付可撓性基板、9は強誘電性液晶10′は液晶光学素
子1の曲げ変形部分、11等の矢印は曲げ変形処理により
曲げ変形部分近傍10の強誘電性液晶に加わった剪断応力
の分布の状態の一例を示す。 第4図は、本発明の配向方法の例を表す略示図である。
図中の1は液晶光学素子、2は自由回転ローラ、10′は
曲げ変形部分を表す。 第5図は、本発明の配向工程の前工程として好適に使用
することができるラミネート方式の一例を表す略示図で
ある。 第5図中の、12は加圧ローラ対を示し、9は強誘電性液
晶物質、8は電極付可撓性基板、13は強誘電性液晶物質
9を塗布した電極付可撓性基板8からなる積層基板、
8′は対向する電極付可撓性基板を表す。 第6図は、本発明の配向工程およびラミネート加工等に
よる挟持工程の前工程として好適に使用することができ
る塗布法による強誘電性液晶物質の製膜方法の一例を表
す略示図である図中の8は、電極付可撓性基板、9は強
誘電性液晶物質13は強誘電性液晶物質9を塗布した電極
付可撓性基板8からなる積層基板、14は、ロールコータ
ー、15は誘導ロール、16は供給ロール、17はかき取り用
のドクターナイフを表す。 第7図及び第8図はそれぞれa=0゜とa=θのときの
液晶光学素子の上下電極間に電場を印加させ、偏光子を
用いて表示素子とする場合の液晶分子の傾き、偏光子の
方向と偏光板原板との関係を示す説明図である
Claims (7)
- 【請求項1】電極が配設されている二枚の可撓性基板に
より挟持された強誘電性液晶又は強誘電性液晶と架橋性
樹脂との混合物からなる液晶光学素子を曲げ変形処理す
ることにより該強誘電性液晶を配向させる方法におい
て、曲げ変形処理の曲げ方向を該基板面上で基板の光学
的主軸方向(配向方向)から強誘電性液晶のほぼチルト
角θ分若しくは90゜−θ分だけ傾けて行うか、又は基板
の長手方向からほぼチルト角θ分若しくは90゜−θ分だ
け傾けて行うことを特徴とする液晶光学素子の配向方
法。 - 【請求項2】請求項1に記載の液晶光学素子の配向方法
において、液晶光学素子を連続して移動させながら曲げ
変形処理する液晶光学素子の配向方法。 - 【請求項3】請求項2に記載の液晶光学素子の配向方法
において、液晶光学素子を少なくとも二本の自由回転ロ
ーラ間を連続して移動させながら曲げ変形処理する液晶
光学素子の配向方法。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の液晶光学
素子の配向方法において、曲げ変形処理による強誘電性
液晶の配向を、少なくとも該強誘電性液晶が液晶相を示
す温度範囲内の温度で行う液晶光学素子の配向方法。 - 【請求項5】請求項1〜3のいずれかに記載の液晶光学
素子の配向方法において、曲げ変形処理による強誘電性
液晶の配向を、少なくとも該強誘電性液晶が等方相とス
メクチックA相との混相を示す温度範囲内の温度で行う
液晶光学素子の配向方法。 - 【請求項6】請求項1〜3のいずれかに記載の液晶光学
素子の配向方法において、曲げ変形処理による強誘電性
液晶の配向を、少なくとも該強誘電性液晶が等方相とカ
イラルスメクチックC相との混相を示す温度範囲内の温
度で行う液晶光学素子の配向方法。 - 【請求項7】請求項1〜3のいずれかに記載の液晶光学
素子の配向方法において、曲げ変形処理による強誘電性
液晶の配向を、該強誘電性液晶が等方相を示す温度以上
の温度に加熱し、次いで該強誘電性液晶が液晶相を示す
温度範囲内の温度まで冷却しながら行う液晶光学素子の
配向方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20822288A JP2648342B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 液晶光学素子の配向方法 |
US07/370,324 US5069533A (en) | 1988-06-29 | 1989-06-22 | Method of orienting liquid crystal optical device |
EP89111770A EP0348939B1 (en) | 1988-06-29 | 1989-06-28 | Method of orienting liquid crystal optical device and apparatus usable for the method |
DE68921103T DE68921103T2 (de) | 1988-06-29 | 1989-06-28 | Verfahren zur Orientierung einer optischen Flüssigkristallvorrichtung und Gerät zur Anwendung dieses Verfahrens. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20822288A JP2648342B2 (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 液晶光学素子の配向方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0258024A JPH0258024A (ja) | 1990-02-27 |
JP2648342B2 true JP2648342B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=16552693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20822288A Expired - Lifetime JP2648342B2 (ja) | 1988-06-29 | 1988-08-24 | 液晶光学素子の配向方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2648342B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP20822288A patent/JP2648342B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0258024A (ja) | 1990-02-27 |
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