JP3304054B2 - スイッチング可能な液晶装置およびその製造方法 - Google Patents
スイッチング可能な液晶装置およびその製造方法Info
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング可能
な液晶装置およびその製造方法に関する。
な液晶装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スイッチングしないカラーフィルタを提
供するために、カイラルな液晶において、ポリマー前駆
体材料（以後、単に「前駆体材料」とよぶ）から形成さ
れるカイラル液晶ポリマーを用いることが知られてい
る。このことは、例えば、R.A.M.HikmetおよびB.H. Zwe
rverによるLiq. Crystals 12, 319(1992)、欧州特許出
願公開公報第606,940号、R. Maurer、F-H Kreuzerおよ
びJ. StohrerによるSID 94Digest, 399(1994)、ならび
にJ. Lub、D.J. Broer、R.A.M. HikmetおよびQ.G.J.Nie
ropによるLiq. Crystals 18, 319(1995)に開示されてい
る。スイッチングするカイラルな液晶分子を含むスイッ
チング可能な液晶装置を提供することも知られており、
このことは、例えば、G.H. HeilmeierおよびJ.E. Goldm
acherによるLetters to the Editor、J. Chem. Phys. V
ol. 51(1969)、D-K Yang、J.L. West、L-C Chienおよび
J.W. DoaneによるJ. Appl. Phys. 76(2), 1331(1994)、
ならびにU. BehrensおよびH-S KitzerowによるPolymers
for Advanced Technologies5, 433(1994)に開示されて
いる。しかし、このようなスイッチング可能な装置は、
反射モードにおいて反射光の波長が温度に依存するなど
の、様々な不利な点を有している。装置のコンポーネン
トを最適化することにより、このような温度依存性を減
少することは可能であり得るが、手間がかかり且つ概し
て他の望ましい特性を悪化させる。
供するために、カイラルな液晶において、ポリマー前駆
体材料（以後、単に「前駆体材料」とよぶ）から形成さ
れるカイラル液晶ポリマーを用いることが知られてい
る。このことは、例えば、R.A.M.HikmetおよびB.H. Zwe
rverによるLiq. Crystals 12, 319(1992)、欧州特許出
願公開公報第606,940号、R. Maurer、F-H Kreuzerおよ
びJ. StohrerによるSID 94Digest, 399(1994)、ならび
にJ. Lub、D.J. Broer、R.A.M. HikmetおよびQ.G.J.Nie
ropによるLiq. Crystals 18, 319(1995)に開示されてい
る。スイッチングするカイラルな液晶分子を含むスイッ
チング可能な液晶装置を提供することも知られており、
このことは、例えば、G.H. HeilmeierおよびJ.E. Goldm
acherによるLetters to the Editor、J. Chem. Phys. V
ol. 51(1969)、D-K Yang、J.L. West、L-C Chienおよび
J.W. DoaneによるJ. Appl. Phys. 76(2), 1331(1994)、
ならびにU. BehrensおよびH-S KitzerowによるPolymers
for Advanced Technologies5, 433(1994)に開示されて
いる。しかし、このようなスイッチング可能な装置は、
反射モードにおいて反射光の波長が温度に依存するなど
の、様々な不利な点を有している。装置のコンポーネン
トを最適化することにより、このような温度依存性を減
少することは可能であり得るが、手間がかかり且つ概し
て他の望ましい特性を悪化させる。
【０００３】N. LerouxおよびL-C ChienによるACS Bull
etin Polymeric Materials: Science and Engineering,
22 第285頁(1995)は、選択的に反射性であるコレステ
リック（すなわち、カイラルネマティック）液晶と、カ
イラルなモノアクリレートモノマー、カイラルなジアク
リレートモノマー、および非カイラルなジアクリレート
モノマーという３つのメソジェニックな前駆体材料とを
用いて形成されたポリマー安定型コレステリック表示装
置を開示している。重合すると、ジアクリレートは、コ
レステリック液晶から分離するらせん形状超構造を有す
る架橋ポリマーネットワークを形成する。カイラルモノ
アクリレートは、側鎖ポリマーとしてポリマーネットワ
ークに組み込まれる。こうして得られた材料は、１つで
はなく２つのピークにおいて選択反射を示し、著者ら
は、このことを、互いに異なるピッチらせんを有するヘ
リカルポリマーネットワークとコレステリック液晶との
相分離によるものであると説明する。
etin Polymeric Materials: Science and Engineering,
22 第285頁(1995)は、選択的に反射性であるコレステ
リック（すなわち、カイラルネマティック）液晶と、カ
イラルなモノアクリレートモノマー、カイラルなジアク
リレートモノマー、および非カイラルなジアクリレート
モノマーという３つのメソジェニックな前駆体材料とを
用いて形成されたポリマー安定型コレステリック表示装
置を開示している。重合すると、ジアクリレートは、コ
レステリック液晶から分離するらせん形状超構造を有す
る架橋ポリマーネットワークを形成する。カイラルモノ
アクリレートは、側鎖ポリマーとしてポリマーネットワ
ークに組み込まれる。こうして得られた材料は、１つで
はなく２つのピークにおいて選択反射を示し、著者ら
は、このことを、互いに異なるピッチらせんを有するヘ
リカルポリマーネットワークとコレステリック液晶との
相分離によるものであると説明する。
【０００４】米国特許第5,332,522号は、単純またはス
イッチング不可能なコレステリック液晶コポリマー層を
有する光学装置を開示している。液晶において、液晶基
がポリマー鎖に組み込まれている。
イッチング不可能なコレステリック液晶コポリマー層を
有する光学装置を開示している。液晶において、液晶基
がポリマー鎖に組み込まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
スイッチング可能な表示装置は、反射モードにおいて反
射光の波長が温度に依存するなどの、様々な不利な点を
有していた。装置のコンポーネントを最適化することに
より、このようなピッチの温度依存性を減少することは
可能であり得るが、手間がかかり且つ概して他の望まし
い特性を悪化させるという、更なる問題が生じた。
スイッチング可能な表示装置は、反射モードにおいて反
射光の波長が温度に依存するなどの、様々な不利な点を
有していた。装置のコンポーネントを最適化することに
より、このようなピッチの温度依存性を減少することは
可能であり得るが、手間がかかり且つ概して他の望まし
い特性を悪化させるという、更なる問題が生じた。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、ピッチの温度依存性の低い、スイッチ
ング可能な液晶装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
れたものであり、ピッチの温度依存性の低い、スイッチ
ング可能な液晶装置およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一局面による
と、ヘリカルポリマーネットワークと実質的に非カイラ
ルな液晶とを含む混合物を含むセルと、第１の光学的状
態と該第１の光学的状態とは異なる第２の光学的状態と
の間で該セルを切り換えるスイッチング手段とを含む、
スイッチング可能な液晶装置が提供される。
と、ヘリカルポリマーネットワークと実質的に非カイラ
ルな液晶とを含む混合物を含むセルと、第１の光学的状
態と該第１の光学的状態とは異なる第２の光学的状態と
の間で該セルを切り換えるスイッチング手段とを含む、
スイッチング可能な液晶装置が提供される。
【０００８】前記液晶はネマティック液晶であってもよ
い。
い。
【０００９】前記セル内の前記ヘリカルポリマーネット
ワークは、前記液晶全体を通して実質的にホモジニアス
に分布されていてもよい。
ワークは、前記液晶全体を通して実質的にホモジニアス
に分布されていてもよい。
【００１０】前記ヘリカルポリマーネットワークは、実
質的に非カイラルな液晶、および少なくとも２つの重合
性官能基を有する少なくとも１つのカイラルなモノマー
混合物を少なくとも２重量％含む混合物から形成されて
いてもよい。
質的に非カイラルな液晶、および少なくとも２つの重合
性官能基を有する少なくとも１つのカイラルなモノマー
混合物を少なくとも２重量％含む混合物から形成されて
いてもよい。
【００１１】前記セルを第１の方向に透過した可視光の
少なくとも１部を吸収するために吸光層が設けられてい
てもよい。
少なくとも１部を吸収するために吸光層が設けられてい
てもよい。
【００１２】吸光特性は、前記装置の他の部分にも組み
込まれ得る。
込まれ得る。
【００１３】前記スイッチング手段は、前記液晶に電界
を印加する電極を含んでいてもよい。
を印加する電極を含んでいてもよい。
【００１４】前記ヘリカルポリマーネットワークのヘリ
カルピッチは、前記セル全体を通して実質的に一定であ
ってもよい。また、前記ヘリカルポリマーネットワーク
のヘリカルピッチは、らせんの長手方向において変化し
てもよい。さらにまた、前記セルは、複数組の絵素を含
み、各組の該絵素のヘリカルピッチはらせんの長手方向
において実質的に一定か又は変化し、少なくとも１つの
他の組の該絵素のヘリカルピッチと異なっていてもよ
い。
カルピッチは、前記セル全体を通して実質的に一定であ
ってもよい。また、前記ヘリカルポリマーネットワーク
のヘリカルピッチは、らせんの長手方向において変化し
てもよい。さらにまた、前記セルは、複数組の絵素を含
み、各組の該絵素のヘリカルピッチはらせんの長手方向
において実質的に一定か又は変化し、少なくとも１つの
他の組の該絵素のヘリカルピッチと異なっていてもよ
い。
【００１５】前記セルは、第１のセンスのヘリカルピッ
チを有するヘリカルポリマーネットワークを含む第１の
層と、該第１のセンスとは反対の第２のセンスを有する
ヘリカルポリマーネットワークを含む第２の層とを含ん
でいてもよい。
チを有するヘリカルポリマーネットワークを含む第１の
層と、該第１のセンスとは反対の第２のセンスを有する
ヘリカルポリマーネットワークを含む第２の層とを含ん
でいてもよい。
【００１６】前記第１および第２の層は、透明な膜によ
り分離されていてもよい。
り分離されていてもよい。
【００１７】本発明の別の局面によると、スイッチング
可能な液晶装置の製造方法であって、ヘリカルポリマー
ネットワークを形成することができる前駆体材料と実質
的に非カイラルな液晶とを含む混合物でセルを充満する
工程と、該前駆体材料から該ヘリカルポリマーネットワ
ークを形成する工程と、該セルを第１の光学的状態と該
第１の光学的状態とは異なる第２の光学的状態との間で
切り換えるスイッチング手段を提供する工程とを含むが
提供される。
可能な液晶装置の製造方法であって、ヘリカルポリマー
ネットワークを形成することができる前駆体材料と実質
的に非カイラルな液晶とを含む混合物でセルを充満する
工程と、該前駆体材料から該ヘリカルポリマーネットワ
ークを形成する工程と、該セルを第１の光学的状態と該
第１の光学的状態とは異なる第２の光学的状態との間で
切り換えるスイッチング手段を提供する工程とを含むが
提供される。
【００１８】前記前駆体材料は、前記混合物の少なくと
も２重量％であり、少なくとも２つの重合性官能基を有
するカイラルなモノマーを含んでもよい。
も２重量％であり、少なくとも２つの重合性官能基を有
するカイラルなモノマーを含んでもよい。
【００１９】前記セルは透明な膜によって、それぞれが
前駆体材料を含む第１の層と第２の層とに分離されてい
てもよく、前記ヘリカルポリマーネットワーク形成工程
後に該第１の層のヘリカルポリマーネットワークが第１
のセンスのヘリカルピッチを有し且つ該第２の層のヘリ
カルポリマーネットワークが第２のセンスのヘリカルピ
ッチを有するようにしてもよい。
前駆体材料を含む第１の層と第２の層とに分離されてい
てもよく、前記ヘリカルポリマーネットワーク形成工程
後に該第１の層のヘリカルポリマーネットワークが第１
のセンスのヘリカルピッチを有し且つ該第２の層のヘリ
カルポリマーネットワークが第２のセンスのヘリカルピ
ッチを有するようにしてもよい。
【００２０】本発明のさらに別の局面によると、スイッ
チング可能な液晶装置の製造方法であって、第１の基板
上に、ヘリカルポリマーネットワークを形成することが
できる前駆体材料の第１の層と実質的に非カイラルな液
晶とを形成する工程と、第２の基板上に、ヘリカルポリ
マーネットワークを形成することができる前駆体材料の
第２の層と実質的に非カイラルな液晶とを形成する工程
と、該第１の層および該第２の層内の該前駆体材料から
それぞれ該ヘリカルポリマーネットワークを形成する工
程と、該第１の層の該ヘリカルポリマーネットワークが
第１のセンスのヘリカルピッチを有し且つ該第２の層の
該ヘリカルポリマーネットワークが該第１のセンスとは
反対の第２のセンスのヘリカルピッチを有するように、
該第１の層と該第２の層とを隣接して配置する工程と、
第１の光学的状態と該第１の光学的状態とは異なる第２
の光学的状態との間で該セルを切り換えるスイッチング
手段を提供する工程とを含む方法が提供される。
チング可能な液晶装置の製造方法であって、第１の基板
上に、ヘリカルポリマーネットワークを形成することが
できる前駆体材料の第１の層と実質的に非カイラルな液
晶とを形成する工程と、第２の基板上に、ヘリカルポリ
マーネットワークを形成することができる前駆体材料の
第２の層と実質的に非カイラルな液晶とを形成する工程
と、該第１の層および該第２の層内の該前駆体材料から
それぞれ該ヘリカルポリマーネットワークを形成する工
程と、該第１の層の該ヘリカルポリマーネットワークが
第１のセンスのヘリカルピッチを有し且つ該第２の層の
該ヘリカルポリマーネットワークが該第１のセンスとは
反対の第２のセンスのヘリカルピッチを有するように、
該第１の層と該第２の層とを隣接して配置する工程と、
第１の光学的状態と該第１の光学的状態とは異なる第２
の光学的状態との間で該セルを切り換えるスイッチング
手段を提供する工程とを含む方法が提供される。
【００２１】前記液晶は、ネマティック液晶であっても
よい。
よい。
【００２２】前記セル内の前記前駆体材料は、前記液晶
全体を通して実質的にホモジニアスに分布してもよい。
全体を通して実質的にホモジニアスに分布してもよい。
【００２３】前記スイッチング手段は、前記液晶に電界
を印加する電極を形成することにより提供されてもよ
い。
を印加する電極を形成することにより提供されてもよ
い。
【００２４】前記ヘリカルポリマーネットワーク形成工
程は、前記前駆体に電磁波を照射して前記ヘリカルポリ
マーネットワークを形成することを含んでもよい。前記
ヘリカルポリマーネットワーク形成工程は、前記セルの
内容物を第１の温度に維持する工程と、該セルに第１の
組の絵素を規定するマスクを介して電磁波を照射するこ
とにより該第１の組の絵素内において第１のヘリカルピ
ッチを有する前記ヘリカルポリマーネットワークを形成
する工程と、該セルの内容物を該第１の温度とは異なる
第２の温度に維持する工程と、該セルに第２の組の絵素
を規定するマスクを介して電磁波を照射することにより
該第２の組の絵素内において該第１のヘリカルピッチと
は異なる第２のヘリカルピッチを有する前記ヘリカルポ
リマーネットワークを形成する工程とを含んでもよい。
前記第２の組の絵素を規定する前記マスクを介した処理
の後、前記セルの内容物は、前記第１の温度および前記
第２の温度とは異なる第３の温度に維持され、該セルに
第３の組の絵素を規定するマスクを介して電磁波を照射
することにより、該第３の組の絵素内において前記第１
のヘリカルピッチおよび前記第２のヘリカルピッチとは
異なる第３のヘリカルピッチを有する前記ヘリカルポリ
マーネットワークを形成する工程を含んでもよい。前記
マスクは、対応する組の絵素を規定する、互いに異なる
マスクであってもよい。
程は、前記前駆体に電磁波を照射して前記ヘリカルポリ
マーネットワークを形成することを含んでもよい。前記
ヘリカルポリマーネットワーク形成工程は、前記セルの
内容物を第１の温度に維持する工程と、該セルに第１の
組の絵素を規定するマスクを介して電磁波を照射するこ
とにより該第１の組の絵素内において第１のヘリカルピ
ッチを有する前記ヘリカルポリマーネットワークを形成
する工程と、該セルの内容物を該第１の温度とは異なる
第２の温度に維持する工程と、該セルに第２の組の絵素
を規定するマスクを介して電磁波を照射することにより
該第２の組の絵素内において該第１のヘリカルピッチと
は異なる第２のヘリカルピッチを有する前記ヘリカルポ
リマーネットワークを形成する工程とを含んでもよい。
前記第２の組の絵素を規定する前記マスクを介した処理
の後、前記セルの内容物は、前記第１の温度および前記
第２の温度とは異なる第３の温度に維持され、該セルに
第３の組の絵素を規定するマスクを介して電磁波を照射
することにより、該第３の組の絵素内において前記第１
のヘリカルピッチおよび前記第２のヘリカルピッチとは
異なる第３のヘリカルピッチを有する前記ヘリカルポリ
マーネットワークを形成する工程を含んでもよい。前記
マスクは、対応する組の絵素を規定する、互いに異なる
マスクであってもよい。
【００２５】前記マスクは同一のマスクであり、各組の
絵素は前記マスクを前記セルに対して適切に配置し且つ
再配置することにより製造されてもよい。
絵素は前記マスクを前記セルに対して適切に配置し且つ
再配置することにより製造されてもよい。
【００２６】前記セルの一方の側に吸光層が形成されて
もよい。
もよい。
【００２７】以下作用について説明する。
【００２８】非常に高いヘリカルツイスト力を有するこ
のような前駆体材料の使用により、スイッチング可能な
なコレステリック表示装置が提供され、このような表示
装置において、剛直なヘリカルポリマーネットワークに
より液晶中にらせんが誘導される。ヘリカルポリマーネ
ットワークは、例えば、前駆体材料を重合または架橋す
るために、電磁波（例えば可視光または紫外線）の使用
によるなどの重合または架橋を行うことにより形成され
得る。剛直なヘリカルポリマーネットワークの形成は、
実質的に、ヘリカルピッチの温度依存度を減少させ、従
って、温度変化に対して補償されないコレステリック液
晶に比較して反射光の色または透過光の色の温度依存度
を減少させる。
のような前駆体材料の使用により、スイッチング可能な
なコレステリック表示装置が提供され、このような表示
装置において、剛直なヘリカルポリマーネットワークに
より液晶中にらせんが誘導される。ヘリカルポリマーネ
ットワークは、例えば、前駆体材料を重合または架橋す
るために、電磁波（例えば可視光または紫外線）の使用
によるなどの重合または架橋を行うことにより形成され
得る。剛直なヘリカルポリマーネットワークの形成は、
実質的に、ヘリカルピッチの温度依存度を減少させ、従
って、温度変化に対して補償されないコレステリック液
晶に比較して反射光の色または透過光の色の温度依存度
を減少させる。
【００２９】典型的には、本発明において、前駆体材料
は非常に少量で存在するため、得られる複合体は重合に
よりホモジニアスに形成される。ポリマーの含有量は、
ポリマーネットワークおよび液晶の総重量に対して、典
型的には３０重量％未満であり、より好適には１０重量
％未満である。前駆体材料は、それ自体カイラルであ
る、１以上の重合性モノマーを含み得る。カイラルであ
る重合性モノマーとは、例えば、アクリレート基などの
重合性官能基が結合したビナフトール部分である。
は非常に少量で存在するため、得られる複合体は重合に
よりホモジニアスに形成される。ポリマーの含有量は、
ポリマーネットワークおよび液晶の総重量に対して、典
型的には３０重量％未満であり、より好適には１０重量
％未満である。前駆体材料は、それ自体カイラルであ
る、１以上の重合性モノマーを含み得る。カイラルであ
る重合性モノマーとは、例えば、アクリレート基などの
重合性官能基が結合したビナフトール部分である。
【００３０】「実質的に非カイラルな液晶」という表現
は、完全に非カイラルな液晶（すなわち、ネマティック
液晶）だけでなく、液晶中にいかなるツイストももたら
さない程度の非常に少量のカイラルドーパントが温度依
存性を補償するだけのために、意図的に添加された非カ
イラルな液晶をも含む。
は、完全に非カイラルな液晶（すなわち、ネマティック
液晶）だけでなく、液晶中にいかなるツイストももたら
さない程度の非常に少量のカイラルドーパントが温度依
存性を補償するだけのために、意図的に添加された非カ
イラルな液晶をも含む。
【００３１】ポリマーネットワークの形成後、好適な一
実施形態の液晶は、ヘリカルポリマーネットワークによ
って誘導されるヘリカルディレクタプロフィールを有す
る、実質的に非カイラルなネマティック液晶である。こ
のような実施形態において、ネマティック液晶のスイッ
チング特性は、溶解したカイラルドーパントの影響をも
はや受けない。従って、ネマティック液晶の有利なスイ
ッチング特性、例えば、低動作電圧および高複屈折率
は、容易に最適化され得る。高いスイッチング速度は、
固定されたヘリカルポリマーによる復元力によって実現
される。
実施形態の液晶は、ヘリカルポリマーネットワークによ
って誘導されるヘリカルディレクタプロフィールを有す
る、実質的に非カイラルなネマティック液晶である。こ
のような実施形態において、ネマティック液晶のスイッ
チング特性は、溶解したカイラルドーパントの影響をも
はや受けない。従って、ネマティック液晶の有利なスイ
ッチング特性、例えば、低動作電圧および高複屈折率
は、容易に最適化され得る。高いスイッチング速度は、
固定されたヘリカルポリマーによる復元力によって実現
される。
【００３２】ヘリカルポリマーネットワークのヘリカル
ピッチは、このようなネットワークが形成される温度に
依存する。絵素分割された表示装置において選択的に反
射される、互いに異なる光の色は、ポリマーネットワー
クが形成される温度を変化させることにより容易に提供
され得る。従って、前駆体材料の光重合または光架橋
は、必要なヘリカルピッチを有するポリマーネットワー
クを形成するような温度において実施され得る。さら
に、選択された反射の帯域は、欧州特許出願公開公報第
606,940号に記載された技術に類似の技術を用いて広げ
られ得る。簡単に述べると、ヘリカルポリマーネットワ
ークは、前駆体材料の混合物を提供し化学線を照射する
ことにより、らせんの長手方向において変化するヘリカ
ルピッチを有するように形成され得る。上記混合物中の
前駆体材料は、それぞれ異なる反応性を有しており、例
えば、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリ
レート、紫外線吸収染料、および光重合禁止剤である。
ピッチは、このようなネットワークが形成される温度に
依存する。絵素分割された表示装置において選択的に反
射される、互いに異なる光の色は、ポリマーネットワー
クが形成される温度を変化させることにより容易に提供
され得る。従って、前駆体材料の光重合または光架橋
は、必要なヘリカルピッチを有するポリマーネットワー
クを形成するような温度において実施され得る。さら
に、選択された反射の帯域は、欧州特許出願公開公報第
606,940号に記載された技術に類似の技術を用いて広げ
られ得る。簡単に述べると、ヘリカルポリマーネットワ
ークは、前駆体材料の混合物を提供し化学線を照射する
ことにより、らせんの長手方向において変化するヘリカ
ルピッチを有するように形成され得る。上記混合物中の
前駆体材料は、それぞれ異なる反応性を有しており、例
えば、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリ
レート、紫外線吸収染料、および光重合禁止剤である。
【００３３】ヘリカルディレクタプロフィールはヘリカ
ルポリマーネットワークのみで生成されるため、互いに
反対の対掌性を有する２つのヘリカルポリマーネットワ
ーク層および共通の液晶が、単一のセル内に提供され得
る。従って、反射光の強度は、入射した非偏光の強度の
ほぼ１００％である。そのため、入射光の反射率が高く
且つ選択的に反射される光の色の温度依存性が比較的低
い、広帯域のスイッチング可能なリフレクタおよびフィ
ルタを製造することが可能である。
ルポリマーネットワークのみで生成されるため、互いに
反対の対掌性を有する２つのヘリカルポリマーネットワ
ーク層および共通の液晶が、単一のセル内に提供され得
る。従って、反射光の強度は、入射した非偏光の強度の
ほぼ１００％である。そのため、入射光の反射率が高く
且つ選択的に反射される光の色の温度依存性が比較的低
い、広帯域のスイッチング可能なリフレクタおよびフィ
ルタを製造することが可能である。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、実施形態に従っ
て図面を参照しながら説明する。以下の説明において、
同様の部材には同様の参照符号を付す。
て図面を参照しながら説明する。以下の説明において、
同様の部材には同様の参照符号を付す。
【００３５】図１は、反射型液晶表示装置という形態の
スイッチング可能な液晶装置を示す。装置は、例えばガ
ラスまたはプラスチック製の透明基板１を含み、基板１
上に、例えばインジウム−錫−酸化膜（ＩＴＯ）からな
る透明電極２と、例えばラビング処理されたポリイミド
を含む配向膜３とが形成されている。表示装置は、更な
る透明基板４を含み、基板４上に、同様に透明電極５と
配向膜６とが形成されている。しかし、配向膜３および
６は本発明にとって必要不可欠ではない。基板１および
４は互いに平行に設けられており、配向膜３と配向膜６
との間がセルであると規定される。基板４上には、吸光
層７、例えば吸光塗料がさらに設けられている。また、
透明基板４、透明電極５および／または配向膜６が吸光
性であってもよい。
スイッチング可能な液晶装置を示す。装置は、例えばガ
ラスまたはプラスチック製の透明基板１を含み、基板１
上に、例えばインジウム−錫−酸化膜（ＩＴＯ）からな
る透明電極２と、例えばラビング処理されたポリイミド
を含む配向膜３とが形成されている。表示装置は、更な
る透明基板４を含み、基板４上に、同様に透明電極５と
配向膜６とが形成されている。しかし、配向膜３および
６は本発明にとって必要不可欠ではない。基板１および
４は互いに平行に設けられており、配向膜３と配向膜６
との間がセルであると規定される。基板４上には、吸光
層７、例えば吸光塗料がさらに設けられている。また、
透明基板４、透明電極５および／または配向膜６が吸光
性であってもよい。
【００３６】配向膜３および６によって規定されるセル
は、ヘリカルポリマーネットワーク／ネマティック液晶
複合体を含む。セルが充満されたときか、セルが充満さ
れて例えば光重合によってポリマーネットワークが形成
された後のいずれかにヘリカル軸の僅かに歪められた垂
直配向が得られるように、液晶が配向される。図１に示
す表示装置の好適な製造方法によると、アクリレート基
などの反応基を１以上有する１以上のカイラル化合物を
含む前駆体材料を、非カイラルなネマティック液晶材
料、光重合禁止剤、およびおそらく光重合開始剤と、前
駆体材料の含有率が数重量パーセントになるように混合
する。前駆体材料が非常に高いヘリカルツイスト力を示
すため、非カイラルなネマティック液晶材料に数重量パ
ーセントの前駆体材料を添加することにより、可視光ス
ペクトラムにおいて選択反射を生成することができる。
セルを充満した後、前駆体材料は、例えば紫外線照射に
より光重合して、ヘリカルポリマーネットワークを形成
する。これにより、非カイラルなネマティック液晶材料
は電界が印加されていない状態でヘリカルツイストす
る。
は、ヘリカルポリマーネットワーク／ネマティック液晶
複合体を含む。セルが充満されたときか、セルが充満さ
れて例えば光重合によってポリマーネットワークが形成
された後のいずれかにヘリカル軸の僅かに歪められた垂
直配向が得られるように、液晶が配向される。図１に示
す表示装置の好適な製造方法によると、アクリレート基
などの反応基を１以上有する１以上のカイラル化合物を
含む前駆体材料を、非カイラルなネマティック液晶材
料、光重合禁止剤、およびおそらく光重合開始剤と、前
駆体材料の含有率が数重量パーセントになるように混合
する。前駆体材料が非常に高いヘリカルツイスト力を示
すため、非カイラルなネマティック液晶材料に数重量パ
ーセントの前駆体材料を添加することにより、可視光ス
ペクトラムにおいて選択反射を生成することができる。
セルを充満した後、前駆体材料は、例えば紫外線照射に
より光重合して、ヘリカルポリマーネットワークを形成
する。これにより、非カイラルなネマティック液晶材料
は電界が印加されていない状態でヘリカルツイストす
る。
【００３７】この状態を図１に模式的に示す。参照符号
８により示すような比較的短い線は、ネマティック液晶
を表しており、ヘリカルポリマーネットワークに従って
配向している状態が示されている。参照符号９により示
すような比較的長い線は、ヘリカルポリマーネットワー
クを表しており、ヘリカルポリマーネットワーク９は電
界が印加されていない状態で液晶分子のヘリカル配向を
引き起こす。
８により示すような比較的短い線は、ネマティック液晶
を表しており、ヘリカルポリマーネットワークに従って
配向している状態が示されている。参照符号９により示
すような比較的長い線は、ヘリカルポリマーネットワー
クを表しており、ヘリカルポリマーネットワーク９は電
界が印加されていない状態で液晶分子のヘリカル配向を
引き起こす。
【００３８】図１に示す装置を、例えば基板１に入射す
る非偏光白色光により照射すると、
る非偏光白色光により照射すると、
【００３９】
【数１】
【００４０】（λOは選択的に反射された光の波長であ
り、ｐOはヘリカルピッチであり、
り、ｐOはヘリカルピッチであり、
【００４１】
【数２】
【００４２】は平均屈折率である）によって与えられる
波長を中心とする帯域内の光であってヘリカルポリマー
のツイストの方向すなわち対掌性に対応する円偏光が、
セルの内容物により反射されて基板１、電極２、および
配向膜３を透過する。上記帯域内の波長を有するが、こ
れとは反対の対掌性を有する光と、上記帯域外の光と
は、セルの内容物を透過し、さらに配向膜６、電極５、
および基板４を透過して吸光層７により実質的に吸収さ
れる。ヘリカルポリマーネットワーク９のピッチの温度
依存度が低いため、図１に示す状態の反射光の色は、温
度変化に対する感度が比較的低い。さらに、液晶分子８
の「プラナー」配向は安定しており、維持するために電
界の印加を必要としない。
波長を中心とする帯域内の光であってヘリカルポリマー
のツイストの方向すなわち対掌性に対応する円偏光が、
セルの内容物により反射されて基板１、電極２、および
配向膜３を透過する。上記帯域内の波長を有するが、こ
れとは反対の対掌性を有する光と、上記帯域外の光と
は、セルの内容物を透過し、さらに配向膜６、電極５、
および基板４を透過して吸光層７により実質的に吸収さ
れる。ヘリカルポリマーネットワーク９のピッチの温度
依存度が低いため、図１に示す状態の反射光の色は、温
度変化に対する感度が比較的低い。さらに、液晶分子８
の「プラナー」配向は安定しており、維持するために電
界の印加を必要としない。
【００４３】図２は、図１の表示装置が非反射モードに
ある場合を示す。電極２と電極５との間に電圧を印加し
て、セルの内容物に電界を印加する。ヘリカルポリマー
ネットワーク９は電界の影響を受けないが、液晶分子８
は図２に示すように電界の方向に配向する。そのため、
セルの内容物は透明になり、基板１に入射する光の実質
的に全てがセルを透過して吸光層７に吸収される。
ある場合を示す。電極２と電極５との間に電圧を印加し
て、セルの内容物に電界を印加する。ヘリカルポリマー
ネットワーク９は電界の影響を受けないが、液晶分子８
は図２に示すように電界の方向に配向する。そのため、
セルの内容物は透明になり、基板１に入射する光の実質
的に全てがセルを透過して吸光層７に吸収される。
【００４４】図２に示す液晶分子８の配向は、ネマティ
ック液晶のホメオトロピック状態に対応する。表示装置
のスイッチング特性は、従来のネマティック液晶表示装
置のスイッチング特性に実質的に対応する。特に、ヘリ
カルポリマーマトリクスの濃度は、スイッチング電圧お
よびスイッチング速度に実質的な影響を与えないほど十
分低く、例えば数重量パーセントである。しかし、表示
装置を、図１に示すプラナーモードとは異なる光学的特
性を有する、フォーカルコニックテクスチャなどの他の
モードに切り換えることも可能である。特に、フォーカ
ルコニックテクスチャは特定の色の光を反射することが
なく、配向用電界が除去された状態で安定する。
ック液晶のホメオトロピック状態に対応する。表示装置
のスイッチング特性は、従来のネマティック液晶表示装
置のスイッチング特性に実質的に対応する。特に、ヘリ
カルポリマーマトリクスの濃度は、スイッチング電圧お
よびスイッチング速度に実質的な影響を与えないほど十
分低く、例えば数重量パーセントである。しかし、表示
装置を、図１に示すプラナーモードとは異なる光学的特
性を有する、フォーカルコニックテクスチャなどの他の
モードに切り換えることも可能である。特に、フォーカ
ルコニックテクスチャは特定の色の光を反射することが
なく、配向用電界が除去された状態で安定する。
【００４５】図３に示す表示装置は、セルの内容物が透
明膜１０により第１の層１１と第２の層１２とに分離さ
れているという点において、図１および図２に示す表示
装置とは異なる。第１の層１１および第２の層１２は、
同一のネマティック液晶８を含むが、ツイストが互いに
反対の方向、すなわち互いに反対の対掌性を有するヘリ
カルポリマーネットワーク９により形成される。
明膜１０により第１の層１１と第２の層１２とに分離さ
れているという点において、図１および図２に示す表示
装置とは異なる。第１の層１１および第２の層１２は、
同一のネマティック液晶８を含むが、ツイストが互いに
反対の方向、すなわち互いに反対の対掌性を有するヘリ
カルポリマーネットワーク９により形成される。
【００４６】図３は、図１に示す動作モードと同一のモ
ード、すなわち色選択反射モードを示す。第１の層１１
のヘリカルポリマーネットワーク９のピッチに対応する
反射帯域内の光でありツイストの方向に対応する円偏光
方向を有する光は、第１の層１１により反射される。残
りの光は、第１の層１１と膜１０とを透過する。上記の
光と同一の帯域内にあるが反対の円偏光方向を有する光
は、第２の層１２により反射され、残りの光は吸光層７
により実質的に吸光される。このように、透明基板１に
入射する光の反射光であって第１の層１１および第２の
層１２により反射される帯域内にある光は実質的に完全
に反射されるため、上記帯域内の反射光の強度は図１の
表示装置により生成される光の２倍に実質的に等しい。
ード、すなわち色選択反射モードを示す。第１の層１１
のヘリカルポリマーネットワーク９のピッチに対応する
反射帯域内の光でありツイストの方向に対応する円偏光
方向を有する光は、第１の層１１により反射される。残
りの光は、第１の層１１と膜１０とを透過する。上記の
光と同一の帯域内にあるが反対の円偏光方向を有する光
は、第２の層１２により反射され、残りの光は吸光層７
により実質的に吸光される。このように、透明基板１に
入射する光の反射光であって第１の層１１および第２の
層１２により反射される帯域内にある光は実質的に完全
に反射されるため、上記帯域内の反射光の強度は図１の
表示装置により生成される光の２倍に実質的に等しい。
【００４７】帯域内の光のほぼ完全な反射を達成するた
めに、第１の層１１および第２の層１２内のヘリカルポ
リマーネットワーク９のピッチは、実質的に同一である
が互いに反対の対掌性を有する。しかし、互いに異なる
ピッチを有する第１の層１１および第２の層１２内のヘ
リカルポリマーネットワーク９を用いて、例えば反射帯
域を広げるようにすることも可能である。第１の層１１
のピッチと第２の層１２のピッチとが、反射帯域の重複
が実質的にゼロである程度に十分異なる場合、対掌性は
互いに反対でも同一でもよく、第１の層１１および第２
の層１２は、より広い帯域の光または隣接しない帯域の
光、例えば２つの異なる色の光を反射する。
めに、第１の層１１および第２の層１２内のヘリカルポ
リマーネットワーク９のピッチは、実質的に同一である
が互いに反対の対掌性を有する。しかし、互いに異なる
ピッチを有する第１の層１１および第２の層１２内のヘ
リカルポリマーネットワーク９を用いて、例えば反射帯
域を広げるようにすることも可能である。第１の層１１
のピッチと第２の層１２のピッチとが、反射帯域の重複
が実質的にゼロである程度に十分異なる場合、対掌性は
互いに反対でも同一でもよく、第１の層１１および第２
の層１２は、より広い帯域の光または隣接しない帯域の
光、例えば２つの異なる色の光を反射する。
【００４８】図３に示す表示装置は、図１の表示装置に
用いられる光重合方法に類似の光重合方法により形成さ
れ得る。しかし、セルの第１の層１１および第２の層１
２を充満するネマティック液晶８は同一であるが、前駆
体材料は、光重合された場合にツイストが互いに反対の
対掌性を有する。また、図３に示す表示装置に類似であ
り同様に機能する表示装置が、第１の層１１と第２の層
１２とを別々に形成することにより、例えば、配向膜３
および６を適切な液晶と前駆体との混合物でコーティン
グし、光重合を施して、その後第１の層１１と第２の層
１２とが互いに接するようにコーティングされた基板を
配置することにより第１の層１１と第２の層１２とを別
々に形成することにより製造され得る。この場合、透明
膜は、不要であり得る。この技術は、第１の層１１およ
び第２の層１２が異なるヘリカルピッチを有して、２つ
の光重合工程が所望のピッチを達成するために適した温
度で行われ得る場合に用いられ得る。
用いられる光重合方法に類似の光重合方法により形成さ
れ得る。しかし、セルの第１の層１１および第２の層１
２を充満するネマティック液晶８は同一であるが、前駆
体材料は、光重合された場合にツイストが互いに反対の
対掌性を有する。また、図３に示す表示装置に類似であ
り同様に機能する表示装置が、第１の層１１と第２の層
１２とを別々に形成することにより、例えば、配向膜３
および６を適切な液晶と前駆体との混合物でコーティン
グし、光重合を施して、その後第１の層１１と第２の層
１２とが互いに接するようにコーティングされた基板を
配置することにより第１の層１１と第２の層１２とを別
々に形成することにより製造され得る。この場合、透明
膜は、不要であり得る。この技術は、第１の層１１およ
び第２の層１２が異なるヘリカルピッチを有して、２つ
の光重合工程が所望のピッチを達成するために適した温
度で行われ得る場合に用いられ得る。
【００４９】図４に示す表示装置は、電極５が図面の紙
面に対して垂直に延びる複数のストリップ５ａ、５ｂお
よび５ｃを有するように示されている点で、図１に示す
表示装置と異なる。さらに、電極２は図面の紙面に平行
に延びるストリップを有する。
面に対して垂直に延びる複数のストリップ５ａ、５ｂお
よび５ｃを有するように示されている点で、図１に示す
表示装置と異なる。さらに、電極２は図面の紙面に平行
に延びるストリップを有する。
【００５０】このように、電極２および５は、その交差
領域において、複数の絵素２１、２２および２３を規定
する。図１〜図３に示す実施形態の電極は、同様に構成
されて複数の絵素を規定してもよい。さらに、図１〜図
４に示す実施形態において、各絵素は、アクティブマト
リクス表示装置を提供するために、それ自体知られた様
式で、トランジスタ、ダイオード、または金属−絶縁体
−金属（ＭＩＭ）素子などの電気的スイッチング素子を
備えていてもよい。
領域において、複数の絵素２１、２２および２３を規定
する。図１〜図３に示す実施形態の電極は、同様に構成
されて複数の絵素を規定してもよい。さらに、図１〜図
４に示す実施形態において、各絵素は、アクティブマト
リクス表示装置を提供するために、それ自体知られた様
式で、トランジスタ、ダイオード、または金属−絶縁体
−金属（ＭＩＭ）素子などの電気的スイッチング素子を
備えていてもよい。
【００５１】図４に示す装置はさらに、絵素が、図４に
示す状態においてそれぞれ赤色光、緑色光、および青色
光を反射する第１、第２および第３のセットとして配置
されている点で、図１の装置と異なる。
示す状態においてそれぞれ赤色光、緑色光、および青色
光を反射する第１、第２および第３のセットとして配置
されている点で、図１の装置と異なる。
【００５２】図４に示す表示装置を製造する初期の工程
は、図３に示す表示装置の場合と同一である。しかし、
一旦セルを液晶および前駆体材料で充満すると、光重合
を３段階にわけて行う。第１の段階において、セルの内
容物を第１の温度にして基板１を第１の絵素２１に対応
する開口部を有するマスクで覆う。次いで、セルの内容
物をマスクを介して照射し、絵素２１の領域内の前駆体
材料を、反射モードにおいて絵素２１が赤色光を反射す
るようなヘリカルピッチを有するように光重合する。
は、図３に示す表示装置の場合と同一である。しかし、
一旦セルを液晶および前駆体材料で充満すると、光重合
を３段階にわけて行う。第１の段階において、セルの内
容物を第１の温度にして基板１を第１の絵素２１に対応
する開口部を有するマスクで覆う。次いで、セルの内容
物をマスクを介して照射し、絵素２１の領域内の前駆体
材料を、反射モードにおいて絵素２１が赤色光を反射す
るようなヘリカルピッチを有するように光重合する。
【００５３】第１の光重合に続いて、セルの内容物を第
２の温度にし、第１のマスクを、第２の絵素２２に対応
する開口部を有する第２のマスクに交換する。または、
第２のマスクを用いる代わりに、必要とされる絵素毎の
照射を行うために、第１のマスクの位置を変更してもよ
い。セルの内容物をマスクを介して照射して、絵素２２
内の前駆体材料を、反射モードにおいて絵素２２が緑色
光を反射するようなピッチを有するように光重合する。
２の温度にし、第１のマスクを、第２の絵素２２に対応
する開口部を有する第２のマスクに交換する。または、
第２のマスクを用いる代わりに、必要とされる絵素毎の
照射を行うために、第１のマスクの位置を変更してもよ
い。セルの内容物をマスクを介して照射して、絵素２２
内の前駆体材料を、反射モードにおいて絵素２２が緑色
光を反射するようなピッチを有するように光重合する。
【００５４】その後上記プロセスを反復して、反射モー
ドにおいて絵素２３が青色光を反射するようにする。こ
のようにして、反射される光の色が温度変化に実質的に
影響されないＲＧＢタイプのカラー表示装置を提供する
ことが可能になる。図３に示すタイプの表示装置につい
ても、高い色光反射率を有するカラー表示装置を提供す
るために同一のプロセスが用いられ得る。
ドにおいて絵素２３が青色光を反射するようにする。こ
のようにして、反射される光の色が温度変化に実質的に
影響されないＲＧＢタイプのカラー表示装置を提供する
ことが可能になる。図３に示すタイプの表示装置につい
ても、高い色光反射率を有するカラー表示装置を提供す
るために同一のプロセスが用いられ得る。
【００５５】同様にして、青および黄色またはシアンお
よび赤を選択反射する複数のドメインを確立することに
より、白色光に対する選択反射と透明状態とを切り換え
ることができる表示装置を製造するために、２段階照射
プロセスが用いられ得る。上記複数のドメインは、それ
らが一体となって見える程度に十分に近接し得る。第１
の工程において、部分的に不透明なマスクを表示装置に
隣接して設ける。それに続く重合により選択反射色の１
つの光が生成される。温度を変更し且つマスクを移動さ
せることにより、第２の工程で補色光が生成される。
よび赤を選択反射する複数のドメインを確立することに
より、白色光に対する選択反射と透明状態とを切り換え
ることができる表示装置を製造するために、２段階照射
プロセスが用いられ得る。上記複数のドメインは、それ
らが一体となって見える程度に十分に近接し得る。第１
の工程において、部分的に不透明なマスクを表示装置に
隣接して設ける。それに続く重合により選択反射色の１
つの光が生成される。温度を変更し且つマスクを移動さ
せることにより、第２の工程で補色光が生成される。
【００５６】図１〜図４に示す実施形態は、反射型表示
装置を形成するように吸光層７を含む。しかし、このよ
うな吸光層７は、他の機能を果たすことを可能にするた
めに省略され得る。例えば、このような装置は、セルの
プラナーモードにおいて反射される帯域内において透過
した光の色からのフィルタリングを行うことにより選択
的な色のフィルタリング機能を提供するように、透過モ
ードで動作し得る。
装置を形成するように吸光層７を含む。しかし、このよ
うな吸光層７は、他の機能を果たすことを可能にするた
めに省略され得る。例えば、このような装置は、セルの
プラナーモードにおいて反射される帯域内において透過
した光の色からのフィルタリングを行うことにより選択
的な色のフィルタリング機能を提供するように、透過モ
ードで動作し得る。
【００５７】一実施形態における表示装置は、図１に示
す配置を有するが、透過モードで動作するように吸光層
７を省略したセルを含む。ネマティック液晶であるＭＬ
Ｃ６２７０（ドイツのＭｅｒｃｋから入手可能）、６重
量％を構成する重合性カイラルジアクリレートであるＬ
Ｃ５８９（ドイツのＢＡＳＦから入手可能）、および
０．１重量％未満を構成する光重合禁止剤であるジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェノール（英国のＡｌｄｒｉｃｈから
入手可能）をホモジニアスになるまで混合する。セルに
上記ホモジニアス混合物を充満し、１４ｍＷ／ｃｍ2の
強度を有するタイプＡの紫外線を６０秒間照射すること
により光重合を引き起こす。
す配置を有するが、透過モードで動作するように吸光層
７を省略したセルを含む。ネマティック液晶であるＭＬ
Ｃ６２７０（ドイツのＭｅｒｃｋから入手可能）、６重
量％を構成する重合性カイラルジアクリレートであるＬ
Ｃ５８９（ドイツのＢＡＳＦから入手可能）、および
０．１重量％未満を構成する光重合禁止剤であるジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェノール（英国のＡｌｄｒｉｃｈから
入手可能）をホモジニアスになるまで混合する。セルに
上記ホモジニアス混合物を充満し、１４ｍＷ／ｃｍ2の
強度を有するタイプＡの紫外線を６０秒間照射すること
により光重合を引き起こす。
【００５８】このような装置において、相転移のための
電気的閾値は非重合セルと同一のままであるが、電界誘
導ホメオトロピック配向から反射型プラナー配向への切
り換えは、１００ミリ秒を越える非重合セルに比べて１
０ミリ秒未満である。従って、このような装置は、標準
のビデオレートでリフレッシュされ得る。
電気的閾値は非重合セルと同一のままであるが、電界誘
導ホメオトロピック配向から反射型プラナー配向への切
り換えは、１００ミリ秒を越える非重合セルに比べて１
０ミリ秒未満である。従って、このような装置は、標準
のビデオレートでリフレッシュされ得る。
【００５９】図５は、このような装置の透過性能を示
す。第１の曲線３０は、硬化後のセルの透過率を表し、
第２の曲線３１は、液晶のスイッチングを反復した後の
セルの透過率を表す。
す。第１の曲線３０は、硬化後のセルの透過率を表し、
第２の曲線３１は、液晶のスイッチングを反復した後の
セルの透過率を表す。
【００６０】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、入射光
の反射率が高く且つ選択的に反射される光の色の温度依
存性が比較的低い、広帯域のスイッチング可能な液晶装
置およびその製造方法を提供することができる。本発明
の液晶装置は、リフレクタおよびフィルタに好適に用い
られる。
の反射率が高く且つ選択的に反射される光の色の温度依
存性が比較的低い、広帯域のスイッチング可能な液晶装
置およびその製造方法を提供することができる。本発明
の液晶装置は、リフレクタおよびフィルタに好適に用い
られる。
【図１】本発明の第１の実施形態によるスイッチング可
能な液晶装置が反射モードにある場合の模式的断面図で
ある。
能な液晶装置が反射モードにある場合の模式的断面図で
ある。
【図２】図１に示す液晶装置が非反射モードにある場合
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態によるスイッチング可
能な液晶装置の模式的断面図である。
能な液晶装置の模式的断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態によるスイッチング可
能な液晶装置の模式的断面図である。
能な液晶装置の模式的断面図である。
【図５】図１に示すタイプの装置が透過モードにある場
合の、ナノメータ単位の波長に対する光透過率を任意単
位で表すグラフである。
合の、ナノメータ単位の波長に対する光透過率を任意単
位で表すグラフである。
１、４ 透明基板 ２、５ 透明電極 ３、６ 配向膜 ７ 吸光層 ８ 液晶分子 ９ ヘリカルポリマーネットワーク １０ 透明膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉立 知明 千葉県 松戸市 南花島 １−６−１ ファミール マツド グランデージ Ｉ Ｉ 303 (56)参考文献 特開 平10−20286（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−152605（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−270759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−32801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14102（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1334 G02F 1/137
Claims (21)
- 【請求項１】 ヘリカルポリマーネットワーク構造を有
する高分子と実質的に非カイラルなネマティック液晶と
を含む混合物を含むセルと、該セル内の混合物が第１の
光学的状態と該第１の光学的状態とは異なる第２の光学
的状態となるように該セルを切り換えるスイッチング手
段とを含み、前記セル内における前記混合物の高分子は、該混合物中
に実質的にホモジニアスに分布されている、 スイッチン
グ可能な液晶装置。 - 【請求項２】 前記ヘリカルポリマーネットワークは、
実質的に非カイラルな液晶、および少なくとも２つの重
合性官能基を有する少なくとも１つのカイラルなモノマ
ー混合物を少なくとも２重量％含む混合物から形成され
る、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記セルを第１の方向に透過した可視光
の少なくとも１部を吸収するために吸光層が設けられて
いる、請求項１または２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記スイッチング手段は、前記液晶に電
界を印加する電極を含む、請求項１から３のいずれかに
記載の装置。 - 【請求項５】 前記ヘリカルポリマーネットワークのヘ
リカルピッチは、らせんの長手方向において変化する、
請求項１から４のいずれかに記載の装置。 - 【請求項６】 前記セルは、複数組の絵素を含み、各組
の該絵素のヘリカルピッチはらせんの長手方向において
実質的に一定か又は変化し、少なくとも１つの他の組の
該絵素のヘリカルピッチと異なる、請求項１から４のい
ずれかに記載の装置。 - 【請求項７】 前記セルは、第１のセンスのヘリカルピ
ッチを有するヘリカルポリマーネットワークを含む第１
の層と、該第１のセンスとは反対の第２のセンスを有す
るヘリカルポリマーネットワークを含む第２の層とを含
む、請求項１から６のいずれかに記載の装置。 - 【請求項８】 前記第１および第２の層は、透明な膜に
より分離されている、請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 スイッチング可能な液晶装置の製造方法
であって、ヘリカルポリマーネットワークを形成するこ
とができる前駆体材料と実質的に非カイラルな液晶とを
含む混合物でセルを充満する工程と、該前駆体材料から
該ヘリカルポリマーネットワークを形成する工程と、該
セルを第１の光学的状態と該第１の光学的状態とは異な
る第２の光学的状態との間で切り換えるスイッチング手
段を提供する工程とを含む方法。 - 【請求項１０】 前記前駆体材料は、前記混合物の少な
くとも２重量％であり、少なくとも２つの重合性官能基
を有するカイラルなモノマーを含む、請求項９に記載の
方法。 - 【請求項１１】 前記セルは透明な膜によって、それぞ
れが前駆体材料を含む第１の層と第２の層とに分離さ
れ、前記ヘリカルポリマーネットワーク形成工程後に該
第１の層のヘリカルポリマーネットワークが第１のセン
スのヘリカルピッチを有し且つ該第２の層のヘリカルポ
リマーネットワークが該第１のセンスとは反対の第２の
センスのヘリカルピッチを有するようにする、請求項９
または１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 スイッチング可能な液晶装置の製造方
法であって、第１の基板上に、ヘリカルポリマーネット
ワークを形成することができる前駆体材料の第１の層と
実質的に非カイラルな液晶とを形成する工程と、第２の
基板上に、ヘリカルポリマーネットワークを形成するこ
とができる前駆体材料の第２の層と実質的に非カイラル
な液晶とを形成する工程と、該第１の層および該第２の
層内の該前駆体材料からそれぞれ該ヘリカルポリマーネ
ットワークを形成する工程と、該第１の層の該ヘリカル
ポリマーネットワークが第１のセンスのヘリカルピッチ
を有し且つ該第２の層の該ヘリカルポリマーネットワー
クが該第１のセンスとは反対の第２のセンスのヘリカル
ピッチを有するように、該第１の層と該第２の層とを隣
接して配置する工程と、第１の光学的状態と該第１の光
学的状態とは異なる第２の光学的状態との間で該セルを
切り換えるスイッチング手段を提供する工程とを含む方
法。 - 【請求項１３】 前記液晶は、ネマティック液晶であ
る、請求項９から１２のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１４】 前記セル内の前記前駆体材料は、前記
液晶全体を通して実質的にホモジニアスに分布してい
る、請求項９から１３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１５】 前記スイッチング手段は、前記液晶に
電界を印加する電極を形成することにより提供される、
請求項９から１４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１６】 前記ヘリカルポリマーネットワーク形
成工程は、前記前駆体に電磁波を照射して前記ヘリカル
ポリマーネットワークを形成することを含む、請求項９
から１５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１７】 前記ヘリカルポリマーネットワーク形
成工程は、前記セルの内容物を第１の温度に維持する工
程と、該セルに第１の組の絵素を規定するマスクを介し
て電磁波を照射することにより該第１の組の絵素内にお
いて第１のヘリカルピッチを有する前記ヘリカルポリマ
ーネットワークを形成する工程と、該セルの内容物を該
第１の温度とは異なる第２の温度に維持する工程と、該
セルに第２の組の絵素を規定するマスクを介して電磁波
を照射することにより該第２の組の絵素内において該第
１のヘリカルピッチとは異なる第２のヘリカルピッチを
有する前記ヘリカルポリマーネットワークを形成する工
程とを含む、請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記第２の組の絵素を規定する前記マ
スクを介した処理の後、前記セルの内容物は、前記第１
の温度および前記第２の温度とは異なる第３の温度に維
持され、該セルに第３の組の絵素を規定するマスクを介
して電磁波を照射することにより、該第３の組の絵素内
において前記第１のヘリカルピッチおよび前記第２のヘ
リカルピッチとは異なる第３のヘリカルピッチを有する
前記ヘリカルポリマーネットワークを形成する工程を含
む、請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記マスクは、対応する組の絵素を規
定する、互いに異なるマスクである、請求項１７または
１８に記載の方法。 - 【請求項２０】 前記マスクは同一のマスクであり、各
組の絵素は前記マスクを前記セルに対して適切に配置し
且つ再配置することにより製造される、請求項１７また
は１８に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記セルの一方の側に吸光層が形成さ
れる、請求項９から２０のいずれかに記載の方法。
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-
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- 1997-07-18 JP JP19461597A patent/JP3304054B2/ja not_active Expired - Fee Related
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