JP6080622B2 - 高分子/液晶複合体 - Google Patents
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Description
本実施の形態では、本発明の一態様であるブルー相を発現する高分子/液晶複合体について図1を用いて説明する。
当該高分子/液晶複合体は、ブルー相を発現する液晶材料を含む液晶組成物に対して高分子安定化処理を行うことによって作製することが可能である。例えば、当該液晶組成物として、ブルー相を発現する液晶材料、液晶性モノマー、非液晶性モノマー、及び重合開始剤を含む構成を適用することができる。
上述した液晶組成物に対して高分子安定化処理(重合処理)をすることにより、高分子によってブルー相が安定化された液晶材料を含む高分子/液晶複合体を得ることができる。なお、当該高分子安定化処理とは、当該液晶組成物に含まれる液晶性モノマー及び非液晶性モノマーの重合を行うことで形成される高分子(高分子ネットワーク)によって液晶材料のブルー相を安定化させる処理である。
上記の高分子安定化処理によって本発明の一態様に係る高分子/液晶複合体を得ることができる。当該高分子/液晶複合体においては、共焦点レーザー顕微鏡により取得され、且つ、100倍もしくはそれ以上に拡大された画像において、高分子/液晶複合体の配向に由来する縞模様が境界を介さずに隣接する領域が観測される。また、当該領域は、撮像された高分子/液晶複合体における15μm×15μmに相当する範囲に少なくとも2箇所以上存在することが確認できる。このような観察像を示す高分子/液晶複合体は、異なる配向間の境界が比較的あいまいになっており、当該境界を介して漏れる光の量を低減することができる。
本発明の一態様に係る液晶素子の例を図2及び図3に示す。図2においては観察者が視認する側の基板を第2の基板201とする。
本実施の形態では、本発明の一態様である高分子/液晶複合体を用いて作製する液晶表示装置について説明する。なお、液晶表示装置としては、パッシブマトリクス型の液晶表示装置でもアクティブマトリクス型の液晶表示装置でも適用可能であるが、本実施の形態においては、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用した場合について、図4を用いて説明する。
トランジスタを用いて駆動回路の一部又は全体を、画素部と同じ基板上に一体形成し、システムオンパネルを形成することができる。
上記液晶表示装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置(テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
(液晶組成物)
条件Aで作製した高分子/液晶複合体に用いた液晶組成物は、ブルー相を発現する液晶材料である、E−8(略称)(LCC社製)、4−(trans−4−n−プロピルシクロヘキシル)−3’,4’−ジフルオロ−1,1’−ビフェニル(略称:CPP−3FF)、及び4−n−ペンチル安息香酸 4−シアノ−3−フルオロ−フェニル(略称:PEP−5CNF)と、液晶性モノマーである1,4−ビス[4−(6−アクリロイルオキシ−n−へキシル−1−オキシ)ベンゾイルオキシ]−2−メチルベンゼン(略称:RM257−O6)(シントンケミカルズ社製)と、非液晶性モノマーであるメタクリル酸ドデシル(略称:DMeAc)(東京化成工業株式会社製)と、重合開始剤である2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(略称:DMPAP)(東京化成工業株式会社製)と、カイラル剤である1,4:3,6−ジアンヒドロ−2,5−ビス[4−(n−ヘキシル−1−オキシ)安息香酸]ソルビトール(略称:ISO−(6OBA)2)(みどり化学株式会社製)とを有する。
条件Aでは、一対のガラス基板間に挟持された液晶組成物をシール材によって封止することで液晶セルを作製した。そして、当該液晶セルに対して高分子安定化処理を行った。なお、当該液晶セルの作製は、間に空隙(6μm)が存在する一対のガラス基板をシール材で貼り合わせた後、注入法によって当該液晶組成物を当該一対のガラス基板間に注入することにより行った。また、当該シール材として、紫外線及び熱硬化型シール材を用いた。さらに、当該シール材に対して、硬化処理として、90秒間の紫外線(放射照度100mW/cm2)照射処理を行った。そして、当該液晶セルに対して、120℃、1時間の熱処理を行った。そして、当該一対のガラス基板のうち共焦点レーザー顕微鏡による観察が行われる面側のガラス基板の厚さが0.17mmになるように研磨処理を行った。なお、当該処理前における当該一対のガラス基板のそれぞれの厚さは、0.7mmである。
上述の高分子安定化処理によって、条件Aの高分子/液晶複合体を得た。
図8、図9は、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察された条件Aの高分子/液晶複合体のテクスチャを示す図である。なお、共焦点レーザー顕微鏡の光学系は、非焦点面から情報を廃し、焦点面からの情報のみを抽出できることを特徴としている。すなわち、共焦点レーザー顕微鏡を用いた観察においては、当該焦点面を適宜設定することにより、被観察物の所望の厚さ方向に垂直な平面を観察することが可能である。この共焦点レーザー顕微鏡の特徴を利用して、図8、図9に示す観察像(テクスチャ)を得た。具体的には、図8は観察側のガラス基板付近の領域(表面領域)の当該高分子/液晶複合体の観察像を示す図であり、図9は当該高分子/液晶複合体のバルク領域(内部領域)の観察像を示す図である。なお、当該観察には、波長488nmのレーザーを用いた。また、測定モードは、反射とした。また、倍率は対物レンズ100倍として室温環境下で当該観察を行った。
図10は、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察された条件Aの高分子/液晶複合体のテクスチャを示す図である。なお、当該観察には、波長488nmのレーザーを用いた。また、測定モードは、反射とした。また、倍率を対物レンズ100倍として室温環境下で当該観察を行った。
(液晶組成物)
比較例である、条件Bで作製した高分子/液晶複合体に用いた液晶組成物は、ブルー相を発現する液晶材料である、E−8、CPP−3FF、及びPEP−5CNFと、液晶性モノマーである1,4−ビス[4−(3−アクリロイルオキシ−n−プロピル−1−オキシ)ベンゾイルオキシ]−2−メチルベンゼン(略称:RM257−O3、シントンケミカルズ社製)と、非液晶性モノマーであるDMeAcと、重合開始剤であるDMPAPと、カイラル剤であるISO−(6OBA)2とを有する。端的に述べると、本比較例で用いた液晶組成物は、液晶性モノマーを除いて上述の条件Aで作製した液晶組成物と共通の物質を有する。
本比較例では、一対のガラス基板間に挟持された液晶組成物をシール材によって封止することで液晶セルを作製した。そして、当該液晶セルに対して高分子安定化処理を行った。なお、当該液晶セルの作製は、間に空隙(6μm)が存在する一対のガラス基板をシール材で貼り合わせた後、注入法によって当該液晶組成物を当該一対のガラス基板間に注入することにより行った。また、当該シール材として、紫外線及び熱硬化型シール材を用いた。さらに、当該シール材に対して、硬化処理として、90秒間の紫外線(放射照度100mW/cm2)照射処理を行った。そして、当該液晶セルに対して、120℃、1時間の熱処理を行った。そして、当該一対のガラス基板のうち共焦点レーザー顕微鏡による観察が行われる面側のガラス基板の厚さが0.17mmになるように研磨処理を行った。なお、当該処理前における当該一対のガラス基板のそれぞれの厚さは、0.7mmである。
上述の高分子安定化処理によって、条件Bの高分子/液晶複合体を得た。
図11、図12は、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察された条件Bの高分子/液晶複合体のテクスチャを示す図である。具体的には、図11は観察側のガラス基板付近の領域の条件Bの高分子/液晶複合体の観察像を示す図であり、図12は条件Bの高分子/液晶複合体のバルク領域(基板間中央領域)の観察像を示す図である。なお、当該観察には、波長488nmのレーザーを用いた。また、測定モードは、反射とした。また、倍率は対物レンズ100倍として室温環境下で当該観察を行った。
次に、条件A及び条件Bの高分子/液晶複合体の反射スペクトル測定を行った。また、反射スペクトル測定は、入射光300nm乃至800nmの波長に対し、測定した。なお、条件A及び条件Bの高分子/液晶複合体については、サンプル1乃至サンプル4を各々作製し、各サンプルの反射スペクトル測定、及び反射スペクトル半値幅を評価した。
104 第2のドメイン
106 第nのドメイン
108 第1の接点
110 第2の接点
200 第1の基板
201 第2の基板
202a 配向膜
202b 配向膜
208 液晶層
230 画素電極層
232 共通電極層
401 ゲート電極層
402 ゲート絶縁層
403 半導体層
405a 配線層
405b 配線層
407 絶縁膜
408 共通配線層
409 絶縁膜
413 層間膜
420 トランジスタ
441 第1の基板
442 第2の基板
443a 偏光板
443b 偏光板
444 液晶層
446 第2の電極層
447 第1の電極層
502 第1の接点
504 第2の接点
4001 第1の基板
4002 画素部
4003a 信号線駆動回路
4003b 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 第2の基板
4008 液晶層
4010 トランジスタ
4011 トランジスタ
4015 接続端子電極
4016 端子電極
4018 FPC
4019 異方性導電膜
4020 絶縁層
4021 層間膜
4030 画素電極層
4031 共通電極層
4032a 偏光板
4032b 偏光板
4034 遮光層
4035 スペーサ
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
9630 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a タッチパネル領域
9632b タッチパネル領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 バッテリー
9636 DCDCコンバータ
9637 操作キー
9638 コンバータ
9639 キーボード表示切り替えボタン
9033 留め具
9034 表示モード切り替えスイッチ
9035 電源スイッチ
9036 省電力モード切り替えスイッチ
9038 操作スイッチ
Claims (4)
- ブルー相を発現する高分子/液晶複合体であって、
前記高分子/液晶複合体は、配向周期が異なる複数のドメインと、
前記複数のドメイン間に形成される境界と、を有し、
前記複数のドメインが前記境界を介さずに隣接して結合する領域を有する
ことを特徴とする高分子/液晶複合体。 - ブルー相を発現する高分子/液晶複合体であって、
前記高分子/液晶複合体の共焦点レーザー顕微鏡により取得され、且つ、100倍に拡大された撮像データにおいて、
複数の向きの異なる縞模様が観測され、
前記向きの異なる縞模様が、境界を介さずに隣接して存在する領域が、15μm×15μmに相当する範囲に少なくとも2箇所以上存在し、
前記共焦点レーザー顕微鏡による撮像データにおいて暗部として観測される部分の形状が、表面領域における撮像データと、内部領域における撮像データで異なる
ことを特徴とする高分子/液晶複合体。 - 請求項2において、
前記共焦点レーザー顕微鏡による撮像データに異なる縞模様で表される異なる配向の前記高分子/液晶複合体で構成されるドメインが複数観測され、
一の前記ドメインと、隣り合う少なくとも一の前記ドメインとの間には接合している部分が存在することを特徴とする高分子/液晶複合体。 - ブルー相を発現する高分子/液晶複合体であって、
前記高分子/液晶複合体は、複数のドメインを含んで形成され、
前記複数のドメインの隣接するドメインは、極角または方位角の少なくともいずれか一方が異なる配向周期を有し、
前記隣接するドメインの境界は、
前記配向周期が異なる第1の接点と、前記配向周期が結合された第2の接点と、
を有し、
前記第2の接点が、前記第1の接点よりも占める割合が多い
ことを特徴とする高分子/液晶複合体。
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