JP2711546B2 - 液晶デバイス - Google Patents

液晶デバイス

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JP2711546B2 JP63080439A JP8043988A JP2711546B2 JP 2711546 B2 JP2711546 B2 JP 2711546B2 JP 63080439 A JP63080439 A JP 63080439A JP 8043988 A JP8043988 A JP 8043988A JP 2711546 B2 JP2711546 B2 JP 2711546B2
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晴義 高津
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義 荒井
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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、大面積になし得る液晶包蔵薄膜に関するも
ので、本発明液晶デバイスは、視野の遮断、開放および
明りもしくは照明光の透過制限、遮断、透過を電気的に
操作し得るものであって、建物の窓やショーウィンドウ
で視野遮断のスクリーンや、採光コントロールのカーテ
ンに利用されると共に、文字や図形を表示し、高速応答
性を以って電気的にその表示を切換えることによって、
広告板、案内板、装飾表示板等の表示用デバイスとして
利用される。
(従来の技術) 液晶表示素子は、従来、ネマチック液晶を使用したTN
型や、STN型のものが実用されている。また強誘電性液
晶を利用したものも提案されている。これらは扁光板を
要するものであり、また配向処理を要するものでもあ
る。一方また、それらを要さず、明るくコントラストの
良い、大型で廉価な液晶デバイスを製造する方法とし
て、液晶のカプセル化により、ポリマー中に液晶滴を分
散させ、そのポリマーをフィルム化する方法が知られて
いる。ここでカプセル化物質としては、ゼラチン、アラ
ビアゴム、ポリビニルアルコール等が提案されている
(特表昭58−501631号、USP4435047号)。
上記明細書で開示された技術においては、ポリビニル
アルコールでカプセル化された液晶分子は、それが薄層
中で正の誘電率異方性を有するものであれば、電界の存
在下でその液晶分子が電界の方向に配列し、液晶の屈折
率n0とポリマーの屈折率npが等しいときには、透明性を
発現する。電界が除かれると、液晶分子はランダム配列
に戻り、液晶滴の屈折率がn0よりずれるため、液晶滴は
その境界面で光を散乱し、光の透過を遮断するので、薄
層体は白濁する。この様にカプセル化された液晶を分散
包蔵したポリマーを薄膜としている技術は、上記のもの
以外にもいくつか知られており、例えば、特表昭61−50
2128号には、液晶がエポキシ樹脂中に分散したもの、特
開昭62−2231号には、特殊な紫外線硬化ポリマー中に液
晶が分散したもの等が開示されている。
(発明が解決しようとする課題) 前記の如き大型液晶デバイスの実用化において要求さ
れる重要な特性として (i) 低電圧で駆動できること (ii) 十分なコントラストがあること (iii) 時分割駆動ができること がある。
特に(i)と(iii)はデバイスの駆動部分を廉価な
ものにするために極めて重要な特性である。しかしなが
ら、現在までのところ、(i)〜(iii)の性質を備え
た偏光板を必要としない液晶デバイスは作製できていな
い。
本発明者らは、液晶デバイスの構造と該デバイスに使
用される液晶材料の化学的構造との好ましい組合せにつ
いて鋭意検討した結果、従来の大型液晶デバイスより遥
かに低電圧で駆動でき、しかも偏光板の使用を必要とし
ない大型化可能な液晶デバイスを製作することに成功し
た。
(課題を解決するための手段) 本発明は、上記課題を解決するため、以下に記述する
液晶デバイスを提供するものである。
即ち、本発明に係わる液晶デバイスは、 電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚の基板と
この基板の間に支持された調光層を有し、この調光層が
少なくとも下記の式(I)の化合物または下記の式(I
I)の化合物またはそれらの混合物を含有するネマチッ
ク液晶材料と透明性固体物質とから成り、前記液晶材料
が連続層を形成し、前記透明性固体物質が前記液晶材料
中に分散していることを特徴とする液晶デバイスであ
る。
(式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表
わす。) で表わされる化合物(以下、式(I)の化合物とい
う)。
(式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表
わす。) で表わされる化合物(以下、式(II)の化合物とい
う。) このデバイスにおいて、基板は、堅固な材料例えばガ
ラス、金属等であっても良く、柔軟性を有する材料例え
ばプラスチックフィルムの如きものであっても良い。そ
して基板は、2枚が対向して適当な間隔を隔て得るもの
である。またその少くとも一方は透明性を有し、その2
枚の間に支持される調光層を外界から視覚させるもので
なければならない。但し完全な透明性を必須とするもの
ではない。もしこの液晶デバイスが、デバイスの一方の
側から他方の側へ通過する光に対して作用させるために
使用される場合は、2枚の基板は共に適宜な透明性が与
えられる。この基板には、目的に応じて透明、不透明の
適宜な電極が、その全面または部分的に配置されても良
い。
2枚の基板間には液晶材料および透明性固体成分が介
在される。尚、2枚の基板間には、通常、周知の液晶デ
バイスと同様、間隔保持用のスペーサを常法に従って介
在させるのが望ましい。
液晶材料は、2枚の基板間で連続層を形成することを
要する。液晶材料成分の比率が低いと連続相を形成しに
くい。調光層成分に占める液晶材料の比率は、好ましく
は70重量%以上であり、より一層好ましくは70〜90重量
%である(以下、%は重量%を意味する)。
この液晶材料の連続層中に介在する透明性固体成分
は、3次元ネットワーク状の構造を有するものである。
そして、透明性固体成分は、液晶材料との間で光学的境
界面を形成し、光の散乱を発現させる上で必須である。
その透明性は、デバイスの使用目的に応じて適当に定め
得ると共に、その固体性については、堅固なものに限ら
ず目的に応じ得る限り、可撓性、柔軟性、弾性を有する
ものであっても良い。
これらの透明性固体成分としては合成樹脂が好適であ
る。3次元ネットワーク状の構造を与えるものとしては
紫外線硬化型のモノマー若しくはオリゴマーが好まし
い。
これらの液晶デバイスの製造は好ましくは次のように
して行なうことができる。
即ち、電極層を有する少くとも一方が透明性を有する
2枚の基板間に、必須成分として前記の液晶材料と、紫
外線硬化型の高分子形成性モノマー若しくはオリゴマ
ー、および任意成分として重合開始剤、連鎖移動剤、光
増感剤、染料架橋剤その他よりなる溶液を介在させ、透
明基板を通して紫外線を照射し、それによって前記モノ
マー若しくはオリゴマーを重合させることにより、液晶
材料が連続層を形成すると共に、3次元ネットワーク状
の透明性固体合成樹脂成分が液晶連続層中に分散した液
晶デバイスを製造する方法である。
この方法において、必須成分である紫外線硬化型の高
分子形成性モノマー若しくはオリゴマーは、照射される
紫外線によって、液晶材料の連続層中に3次元ネットワ
ークを形成するものであれば良く、その様な高分子形成
性モノマーの好例は、トリメチロールプロパントリアク
リレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジ
アクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、トリス(アクリルオキシエチル)イソシアヌレート
等々である。
同様に、高分子形成性オリゴマーの好例は、カプロラ
クトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチル
グリコールジアクリレートである。
任意成分としては、重合開始剤、連鎖移動剤、光増感
剤、染料、架橋剤等が挙げられ、前記モノマー、オリゴ
マー等の種類や、所望の液晶デバイスの性能に合わせて
適宜選択することができる。
特に連鎖移動剤の併用は、モノマーまたはオリゴマー
の種類によっては極めて効果的で、樹脂の架橋度が高く
なり過ぎるのを防止し、それによって、液晶材料が電界
に応じて応答し易くされ、低電圧駆動性が発揮される。
連鎖移動剤の好例は、ブタンジオールジチオプロピオネ
ート、ペンタエリスリトールテトラキス(β−チオプロ
ピオネート)、トリエチレングリコールジメルカプタン
等等である。連鎖移動剤の添加量は、使用するモノマー
またはオリゴマーの種類によっても異るが、あまりに少
いと効果が薄く、多過ぎるとデバイスの不透明度が低下
して表示のコントラストが悪くなる。その有効量は、モ
ノマーまたはオリゴマーに対して0.05〜30%と考えられ
るが、0.1〜20%が好適である。
この様な各成分を包含する溶液を2枚の基板間に支持
させるには、この溶液を基板間に注入しても良いが、一
方の基板上にスピンナ等のコータを使用して塗布し、次
いで他方の基板を重ねても良い。
未硬化の溶液を硬化させるには、透明基板を通して紫
外線を適当な線量で照射して行うことができる。モノマ
ーまたはオリゴマーまたは任意成分の種類によっては、
熱または電子線で代替することもできる。
調光層の厚さは、通常5ミクロン〜30ミクロンの範囲
に調節される。
この様に構成された本発明の液晶デバイスは、従来の
液滴分散型液晶デバイスでは不可能であった時分割駆動
が可能となり、1/4デューティー駆動ができる。更に、
この液晶デバイスは、従来の液滴分散型液晶デバイスに
比べて、駆動電圧が低く、コントラストが大きく、しか
も、応答速度が速い。例えば、従来の液滴分散型液晶デ
バイスにおいては、実効値で60V以上、多くの場合100V
以上の駆動電圧を要するのに対し、本発明の液晶デバイ
スは、約15Vの駆動電圧で立上り応答時間3〜4m sec、
立下り応答時間3〜4m secが実現される。
(実施例) 以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
実施例1 高分子形成性モノマーとしてトリメチロールプロパン
トリアクリレート19.8重量%(以下同様)、重合開始剤
として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロ
パン−1−オン0.2%および液晶材料として後述の液晶
(A)80%を混合し、スペーサとして平均粒径10μmの
アルミナ粉を少量加え、20cm×20cmの2枚のITOガラス
板の間に挿入し、紫外線を照射し、モノマーを硬化(高
分子化)させた。硬化条件は、液晶デバイスを、メタル
ハライドランプ(80W/cm)の下を3.5m/min、の速度で通
過させ、紫外線を照射した。与えたエネルギーは500mJ/
cm2に相当する。デバイスの電極間隔は11μである。2
枚のガラス板の間に形成された調光層の断面を走査型電
子顕微鏡で観察したところ、ポリマーの3次元ネットワ
ークが認められた。
得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、V10
8.0V,V90 13.0V、コントラスト1:20、立上り応答時間2.
5m sec、立下り応答時間4m sec時分割線数Nmax4.9であ
った。
(1) 液晶(A) 組成 転移温度 68.5℃(N−I) <−25℃(C−N) 屈折率 ne=1.787 no=1.533 Δ=0.254 しきい値電圧(Vth) 1.15V 20℃の粘度 59c.p. (2) 時分割駆動線数 Nmax=〔(α+1)/(α
−1)〕 ただし、α=V90/V10 (3) 電圧無印加時のデバイスの光透過率を0%と
し、印加電圧の増大に伴って光透過率が変化しなくなっ
た時の光透過率を100%とするとき、光透過率90%とな
る印加電圧をV90、光透過率10%となるときの印加電圧
をV10とする。
(発明の効果) 発明は以上の如きものであるから、大面積の薄膜の液
晶デバイスであって、約15Vという低電圧での駆動が可
能でこの程度の低電圧でも立上り応答時間が3〜4m sec
と応答速度が高く、透明−不透明のコントラストが約1:
20と高く、しきい値を有し、1/4デューティの時分割駆
動が可能である。従って採光調節、視界調節、広告用等
の大形表示が極めて容易となり、しかもその様な液晶デ
バイスの製造を極めて容易に安価にするものである。
フロントページの続き (72)発明者 安達 浩一郎 千葉県柏市北柏5―2―11 (56)参考文献 特表 昭63−501512(JP,A) 英国公開2153345(GB,A)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電極層を有する少なくとも一方が透明な2
    枚の基板とこの基板の間に支持された調光層を有し、前
    記調光層が、 (式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表
    わし、mは0又は1を表わす。) で表わされる化合物を含有するネマチック液晶材料と透
    明性固体物質から成り、前記液晶材料が連続層を形成
    し、前記透明性固体物質が前記液晶材料中に分散してい
    ることを特徴とする液晶デバイス。
  2. 【請求項2】電極層を有する少なくとも一方が透明な2
    枚の基板とこの基板の間に支持された調光層を有し、前
    記調光層が、 (式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表
    わす。) で表わされる化合物と、 (式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基を表
    わす。) で表わされる化合物を含有するネマチック液晶材料と透
    明性固体物質から成り、前記液晶材料が連続層を形成
    し、前記透明性固体物質が前記液晶材料中に分散してい
    ることを特徴とする液晶デバイス。
  3. 【請求項3】液晶材料が調光層構成成分の70重量%以上
    を占める請求項1又は2記載の液晶デバイス。
  4. 【請求項4】透明性固体物質が合成樹脂より成る請求項
    1又は2記載の液晶デバイス。
  5. 【請求項5】透明性固体物質が液晶材料中に3次元ネッ
    トワーク状に分散している請求項1又は2記載の液晶デ
    バイス。
  6. 【請求項6】調光層の厚さが5〜30ミクロンである請求
    項1又は2記載の液晶デバイス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2789681B2 (ja) * 1989-06-23 1998-08-20 大日本インキ化学工業株式会社 液晶デバイスの製造方法
US5892598A (en) * 1994-07-15 1999-04-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Head up display unit, liquid crystal display panel, and method of fabricating the liquid crystal display panel
KR100325064B1 (ko) * 1997-04-18 2002-11-22 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 액정표시소자의정전기방전방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES8802407A1 (es) * 1985-09-17 1988-05-16 Univ Kent State Ohio Dispositivo fotomodulador electricamente sensible.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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