JPH0273219A - 液晶光学素子及びその製造方法 - Google Patents
液晶光学素子及びその製造方法Info
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶光学素子及びその製造方法に関し、より
詳しく言うと、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及びこれを簡単なプロセスで歩留
よく製造することができる液晶光字素・子の製造方法に
関する。
詳しく言うと、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及びこれを簡単なプロセスで歩留
よく製造することができる液晶光字素・子の製造方法に
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、電界等の外部
刺激に対して高速応答性、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研究されるように
なってきた。
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、電界等の外部
刺激に対して高速応答性、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研究されるように
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。
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。
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、従来主流のネマチック液晶を用いる液晶
光学素子と比較して高速応答性、メモリー性を有する強
誘電性液晶を用いた液晶光学素子の製造は未だ実用化さ
れていない。その原因としては、次のような理由が挙げ
られる。
光学素子と比較して高速応答性、メモリー性を有する強
誘電性液晶を用いた液晶光学素子の製造は未だ実用化さ
れていない。その原因としては、次のような理由が挙げ
られる。
■ 素子のセル厚を数μm以下にしなければならないた
め素子の大面積化が困難である。
め素子の大面積化が困難である。
■ 基板に予めポリマー(ポリイミド等)をコートして
ラビングなどの処理によって配向制御する方法は、予め
基板に行う操作及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、複雑
な搬送工程を有する製造装置を極めて清浄に保つ必要が
あり、しかも連続的生産が難しい。
ラビングなどの処理によって配向制御する方法は、予め
基板に行う操作及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、複雑
な搬送工程を有する製造装置を極めて清浄に保つ必要が
あり、しかも連続的生産が難しい。
■ 室温付近で熱力学的に安定な強誘電性液晶相(カイ
ラルスメクチックC相)を示す液晶が少ない。
ラルスメクチックC相)を示す液晶が少ない。
例えば、特開昭63−25622号公報には、低分子の
強誘電性液晶と熱可塑性樹脂とを混合して用い液晶材料
の製膜性を向上させ、常温付近で強誘電性相を発現させ
、温度変化による結晶構造の変化を少なくさせる方法が
記載されている。しかしながら、この方法においては、
強誘電相の熱力学的安定性を得るために樹脂と液晶の組
み合わせを特定せねばならず、また、配向処理方法とし
てラビング法などを用いなければならず、工程が複雑に
なり、大面積化が困難である。
強誘電性液晶と熱可塑性樹脂とを混合して用い液晶材料
の製膜性を向上させ、常温付近で強誘電性相を発現させ
、温度変化による結晶構造の変化を少なくさせる方法が
記載されている。しかしながら、この方法においては、
強誘電相の熱力学的安定性を得るために樹脂と液晶の組
み合わせを特定せねばならず、また、配向処理方法とし
てラビング法などを用いなければならず、工程が複雑に
なり、大面積化が困難である。
また、特開昭63−109149号公報には、強誘電性
液晶パネル作製時のスペーサー材の散布、配向膜塗布、
ラビング処理、液晶の注入などの工程を省略するために
液晶を高分子物質に混合して複合膜をつくり、その後−
軸延伸し、さらにその後液晶が等吉相を示す温度まで加
熱して冷却することで液晶が配向した複合膜を得る方法
が記載されている。しかしながら、この方法においては
、−軸延伸したことで配向した高分子に沿って液晶分子
を配向させるというラビング処理と類似の作用により液
晶材料を配向させているので等吉相からの徐冷が必要で
あり生産性が悪い、液晶材料の高度な配向が得られず得
られた素子のコントラストが低い、気泡を噛込むなど延
伸処理後2枚の基板間に液晶材料を挟持することが難し
い、強誘電性液晶と高分子の種類によって配向性が変わ
るので最適化を要するといったような問題がある。
液晶パネル作製時のスペーサー材の散布、配向膜塗布、
ラビング処理、液晶の注入などの工程を省略するために
液晶を高分子物質に混合して複合膜をつくり、その後−
軸延伸し、さらにその後液晶が等吉相を示す温度まで加
熱して冷却することで液晶が配向した複合膜を得る方法
が記載されている。しかしながら、この方法においては
、−軸延伸したことで配向した高分子に沿って液晶分子
を配向させるというラビング処理と類似の作用により液
晶材料を配向させているので等吉相からの徐冷が必要で
あり生産性が悪い、液晶材料の高度な配向が得られず得
られた素子のコントラストが低い、気泡を噛込むなど延
伸処理後2枚の基板間に液晶材料を挟持することが難し
い、強誘電性液晶と高分子の種類によって配向性が変わ
るので最適化を要するといったような問題がある。
本発明は、前記事情に基づいてなされたもので、本発明
の目的は、前記の課題を解決し、電界等の外部刺激に対
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
製膜性に優れ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提供することにある。
の目的は、前記の課題を解決し、電界等の外部刺激に対
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
製膜性に優れ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提供することにある。
本発明の目的はまた、室温付近(−20℃〜40℃)で
結晶化又はガラス化しない熱力学的に安定な強誘電外相
を有する液晶光学素子を提供することにある。
結晶化又はガラス化しない熱力学的に安定な強誘電外相
を有する液晶光学素子を提供することにある。
本発明の他の目的は、簡単なプロセスで歩留よく連続的
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、容易に同慶の配向
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製造方法を提供することにあ
る。
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、容易に同慶の配向
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製造方法を提供することにあ
る。
本発明の目的はまた、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製造方法を提供することにある。
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製造方法を提供することにある。
さらに、本発明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製造方法
を提供することにある。
無駄なく利用できるようにする液晶光学素子の製造方法
を提供することにある。
すなわち本発明は、熱可塑性樹脂、強誘電性高分子液晶
及び低分子の強誘電性液晶からなる強誘電性液晶組成物
を電極が配設された2枚の可撓性基板で挟持した液晶光
学素子を提供するものである。
及び低分子の強誘電性液晶からなる強誘電性液晶組成物
を電極が配設された2枚の可撓性基板で挟持した液晶光
学素子を提供するものである。
本発明において用いられる、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。
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。
この可撓性を有するプラスチックの具体例としては、例
えば、−軸又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、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。
えば、−軸又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、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−軸又は二輪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。
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。
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、板状、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。
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、板状、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、素子の使用目的などに応じて適宜選定
することができ、通常20〜10OOμm程度の範囲内
に設定される。
工性などの材質、素子の使用目的などに応じて適宜選定
することができ、通常20〜10OOμm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。
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。
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、酸化インジウム膜、
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、印刷法、塗布法、メツキ法、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。
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、酸化インジウム膜、
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、印刷法、塗布法、メツキ法、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では、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
ライブ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。
の所定の面上の全面にわたるものであってもよく、スト
ライブ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。
本発明における強誘電性液晶組成物に用いられる熱可塑
性樹脂としては、Tgが好ましくは30”C以上のもの
、さらに好ましくは70゛C以上のものが用いられる。
性樹脂としては、Tgが好ましくは30”C以上のもの
、さらに好ましくは70゛C以上のものが用いられる。
具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリ臭化ビニル、ポリフ
ッ化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル−エチレン共重合体、塩化ビニル−プロピレン共重
合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニ
ル−ブタジェン共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エス
テル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体
、塩化ビニル−スチレン−アクリロニトリル三元共重合
体、塩化ビニル−塩化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体
、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリテトラフルオロクロルエチレン、ポリフッ化ビニリ
デン等のハロゲン化ビニル重合体又は共重合体: ポリビニルアルコール、ポリアリルアルコール、ポリビ
ニルエーテル、ポリアリルエーテル等の不飽和アルコー
ル若しくはエーテルの重合体又は共重合体; アクリル酸若しくはメタアクリル酸等不飽和カルボン酸
の重合体又は共重合体; ポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステル、ポリフタル酸
等のポリアリルエステル等のアルコール残基中に不飽和
結合をもつものの重合体又は共重合体; ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、
マレイン酸エステル若しくはフマル酸エステルの重合体
等の酸残基又は酸残基とアルコール残基中に不飽和結合
をもつものの重合体或いは共重合体; アクリロニトリル若しくはメタアクリロニトリルの重合
体又は共重合体、ポリシアン化ビニリデン、マロノニト
リル若しくはフマロニトリルの重合体又は共重合体等の
不飽和ニドIJル重合体或いは共重合体; ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリp−メチ
ルスチレン、スチレン−α−メチルスチレン共重合体、
スチレン−p−メチルスチレン共重合体、ポリビニルベ
ンゼン、ポリハロゲン化スチレン等の芳香族ビニル化合
物の重合体又は共重合体; ポリビニルピリジン、ポリ−N−ビニルピロリジン、ポ
リ−N−ビニルピロリドン等の複素環式化合物の重合体
又は共重合体; ポリカーボネート等のポリエステル縮金物、ナイロン6
、ナイロン6.6等のポリアミド縮合物; 無水マレイン酸、無水フマール酸及びそのイミド化物を
含む重合体又は共重合体; ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、
ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリスルホン、ポリエーテルフルホン、ボリアリレ
ート等の耐熱性有機高分子等が挙げられる。
ッ化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル−エチレン共重合体、塩化ビニル−プロピレン共重
合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニ
ル−ブタジェン共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エス
テル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体
、塩化ビニル−スチレン−アクリロニトリル三元共重合
体、塩化ビニル−塩化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体
、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリテトラフルオロクロルエチレン、ポリフッ化ビニリ
デン等のハロゲン化ビニル重合体又は共重合体: ポリビニルアルコール、ポリアリルアルコール、ポリビ
ニルエーテル、ポリアリルエーテル等の不飽和アルコー
ル若しくはエーテルの重合体又は共重合体; アクリル酸若しくはメタアクリル酸等不飽和カルボン酸
の重合体又は共重合体; ポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステル、ポリフタル酸
等のポリアリルエステル等のアルコール残基中に不飽和
結合をもつものの重合体又は共重合体; ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、
マレイン酸エステル若しくはフマル酸エステルの重合体
等の酸残基又は酸残基とアルコール残基中に不飽和結合
をもつものの重合体或いは共重合体; アクリロニトリル若しくはメタアクリロニトリルの重合
体又は共重合体、ポリシアン化ビニリデン、マロノニト
リル若しくはフマロニトリルの重合体又は共重合体等の
不飽和ニドIJル重合体或いは共重合体; ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリp−メチ
ルスチレン、スチレン−α−メチルスチレン共重合体、
スチレン−p−メチルスチレン共重合体、ポリビニルベ
ンゼン、ポリハロゲン化スチレン等の芳香族ビニル化合
物の重合体又は共重合体; ポリビニルピリジン、ポリ−N−ビニルピロリジン、ポ
リ−N−ビニルピロリドン等の複素環式化合物の重合体
又は共重合体; ポリカーボネート等のポリエステル縮金物、ナイロン6
、ナイロン6.6等のポリアミド縮合物; 無水マレイン酸、無水フマール酸及びそのイミド化物を
含む重合体又は共重合体; ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、
ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリスルホン、ポリエーテルフルホン、ボリアリレ
ート等の耐熱性有機高分子等が挙げられる。
本発明においては熱可塑性樹脂は構造材料として用いる
ので液晶材料との相溶性は大きくても、小さくてもいず
れでもよい。
ので液晶材料との相溶性は大きくても、小さくてもいず
れでもよい。
次に、本発明において用いられる強誘電性高分子液晶と
しては、側鎖に強誘電性の液晶特性を発現する基を有す
る強誘電性の液晶ポリマーが好ましく使用される。これ
らの中でも特にカイラルスメクチフクC相をとるものが
好適に使用される。
しては、側鎖に強誘電性の液晶特性を発現する基を有す
る強誘電性の液晶ポリマーが好ましく使用される。これ
らの中でも特にカイラルスメクチフクC相をとるものが
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。
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) (CH,−C8← Coo−(CHz)*−0−R 〔式中、kは1〜30までの整数であり、であり、Xは
−COO−又は一0CO−であり、Rzは−COOR3
、−0CORt、−OF?1、又は−R3であり、ここ
でR1は (式中、m及びnは、各々独立に、0〜9の整数であり
、9は、0又は1であり、R4及びR2は、それぞれ−
CL、ハロゲン原子又はCNであり、但し、R5が−C
1(、である場合には、nは0ではなく、C1は不斉炭
素原子を表し、00′ はn≠0の場合不斉炭素原子を
意味する。)で表される基を表す。〕このポリマーの数
平均分子量は、好ましくは、1.000〜400.00
0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、4oo、ooo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、R,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。
号及び特願昭62−106353号として本出願人が出
願) (CH,−C8← Coo−(CHz)*−0−R 〔式中、kは1〜30までの整数であり、であり、Xは
−COO−又は一0CO−であり、Rzは−COOR3
、−0CORt、−OF?1、又は−R3であり、ここ
でR1は (式中、m及びnは、各々独立に、0〜9の整数であり
、9は、0又は1であり、R4及びR2は、それぞれ−
CL、ハロゲン原子又はCNであり、但し、R5が−C
1(、である場合には、nは0ではなく、C1は不斉炭
素原子を表し、00′ はn≠0の場合不斉炭素原子を
意味する。)で表される基を表す。〕このポリマーの数
平均分子量は、好ましくは、1.000〜400.00
0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、4oo、ooo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、R,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、cH,=c
n C0O−(CIlz)*−0Rt (ここで、k、R,、R2、R3、R4、R2、m及び
nは前記のものである。) で示される七ツマ−を公知の方法で重合することにより
得ることができる。
n C0O−(CIlz)*−0Rt (ここで、k、R,、R2、R3、R4、R2、m及び
nは前記のものである。) で示される七ツマ−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T l e、及び平
均分子量M7の例を示すと、次の通りである。
イラルスメクチックC相を示す温度T l e、及び平
均分子量M7の例を示すと、次の通りである。
(a) k=12.M、、=5300.T、、
:5〜12℃ (b) k=14.M、、=6500.T、、
:13〜月℃ (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)−〇CII□CH
)− L−cH2)、−〇−R1 (式中、k、Rt、R2、R3、R4、R6、m、n及
びχは前記(N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、1.00
0〜400,000”i’ある。1,000未満である
止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4゜o、ooo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、R
,の種類、kの値、R1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。
:5〜12℃ (b) k=14.M、、=6500.T、、
:13〜月℃ (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)−〇CII□CH
)− L−cH2)、−〇−R1 (式中、k、Rt、R2、R3、R4、R6、m、n及
びχは前記(N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、1.00
0〜400,000”i’ある。1,000未満である
止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4゜o、ooo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、R
,の種類、kの値、R1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
%式%
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。
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CMを示す温度T E C及び平均分子
量M、の例を示すと、次の通りである。
ルスメクチックCMを示す温度T E C及び平均分子
量M、の例を示すと、次の通りである。
(a)k=8. M、l=2800. T、c”
24〜50℃(b)k=10.M、=2400.T、
、 :19〜50℃ (I[)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)R& しCIりk−0−R。
24〜50℃(b)k=10.M、=2400.T、
、 :19〜50℃ (I[)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)R& しCIりk−0−R。
(式中、R1は低級アルキル基であり、k、R,、Rt
、Frff、R4、R3、m、n及びXは前記と同じで
ある。)二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、400.000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、R,基の種類、k、m
、nの値、R4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、1,000〜200,000であ
る。
、Frff、R4、R3、m、n及びXは前記と同じで
ある。)二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、400.000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、R,基の種類、k、m
、nの値、R4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、1,000〜200,000であ
る。
このポリマーは例えば、下式、
AO−54+−
(式中、R1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 %式% (式中、R1、R2、R1、R4、R6、k、m、及び
nは前記と同し意味を有する。) 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。
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 %式% (式中、R1、R2、R1、R4、R6、k、m、及び
nは前記と同し意味を有する。) 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Salじ
相を示す温度T8ど及び平均分子IJIM、の例を示す
と、次の通りである。
相を示す温度T8ど及び平均分子IJIM、の例を示す
と、次の通りである。
(a)k=6.M、l =16400.T、c ニア
0〜90゛C (b)k=8.M、=15000. T、C: 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
,C1h又はctus、Sは1〜20の整数、AはO(
酸素)又は−coo−、tは0又は1、R+−Rz、R
3、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、R+、R2、R3、R4、R6
、klm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重合反応によって
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。
0〜90゛C (b)k=8.M、=15000. T、C: 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
,C1h又はctus、Sは1〜20の整数、AはO(
酸素)又は−coo−、tは0又は1、R+−Rz、R
3、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、R+、R2、R3、R4、R6
、klm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重合反応によって
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11,000〜40.0
00の範囲にあることが好ましい、この分子量が1,0
00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かり、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。
00の範囲にあることが好ましい、この分子量が1,0
00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かり、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、R4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。
値、R4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。
(V)
前記(1)ポリアクリレート系、(It)ポリエーテル
系、CI)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、CI)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(13〜(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。
■(1)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R6はH,Cth 、 CI、P 、 Br、又
は■であり、R9はC1〜、。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M、は1,00
0〜400,000であり、好ましくは1,000〜2
00,000である。
は■であり、R9はC1〜、。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M、は1,00
0〜400,000であり、好ましくは1,000〜2
00,000である。
また、(I)の繰り返し単位は、20〜90%が好まし
い。
い。
■〔1〕の繰り返し単位の前駆体単量体であるCIl□
;CH C0O−(CIl□)k−OR。
;CH C0O−(CIl□)k−OR。
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、R111はC0〜2゜のアルキル又はアリール
である。〕 ■(1)(7)繰り返し単位と一4CH,−C1−C0
0(CHi) LIOR+ r の繰り返し単位を含む共重合体。
である。〕 ■(1)(7)繰り返し単位と一4CH,−C1−C0
0(CHi) LIOR+ r 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、R,は、あり、Xl
は−coo−−oco−又は−CH=N−であり、R1
□は−COORI:l 、−0COR+、l、−OR+
3又は−RI3であり、RI3は01〜.。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じては、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。
は−coo−−oco−又は−CH=N−であり、R1
□は−COORI:l 、−0COR+、l、−OR+
3又は−RI3であり、RI3は01〜.。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じては、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。
本発明で用いられる低分子の強誘電性液晶としては、例
えば、次のものがある。
えば、次のものがある。
■
(ここで、2は3〜30の整数である。)■ 4− (
4’ −(1,2−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’−(1,2−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−(22−ジアセトキシプロピオニル
オキシ)ドデシルオキシ〕ビフェニルー4−カルボン酸
2−メチルブチルエステル■ 4’ −(4’ −(1
,2−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−(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〕
ビフェニルー4−カルボン酸2−メチルブチルエステル ■ 4− (4’ −(1,2−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 [相] 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 o 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14’、4−オクチルオキシビ
フェニルエステル ■ p−へキシルオキシベンジリデン−p′−アミノ−
2−クロロプロピルシンナメート@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相を呈する強誘電性の液晶化合物が用
いられる。
4’ −(1,2−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’−(1,2−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−(22−ジアセトキシプロピオニル
オキシ)ドデシルオキシ〕ビフェニルー4−カルボン酸
2−メチルブチルエステル■ 4’ −(4’ −(1
,2−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−(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〕
ビフェニルー4−カルボン酸2−メチルブチルエステル ■ 4− (4’ −(1,2−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 [相] 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 o 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14’、4−オクチルオキシビ
フェニルエステル ■ p−へキシルオキシベンジリデン−p′−アミノ−
2−クロロプロピルシンナメート@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を混合して使用す
ることも可能である。
液晶材料にさらに他の液晶状ポリマーを混合して使用す
ることも可能である。
前記熱可塑性樹脂(A)と強誘電性高分子液晶及び低分
子の強誘電性液晶を含む液晶成分(B)の混合比は好ま
しくは(A)の割合を20〜90重量%、(B)の割合
を80〜10重量%、さらに好ましくは(A)の割合を
20〜60重量%、(B)の割合を80〜40重量%と
する。(B)が少なすぎると液晶光学素子を形成した際
の光透過率が小さくなったり、後述の曲げ配向処理で十
分な配向が得られないことがある。一方多すぎると製膜
性が悪化したり、液晶光学素子としたときの耐衝撃性が
悪くなることがある。
子の強誘電性液晶を含む液晶成分(B)の混合比は好ま
しくは(A)の割合を20〜90重量%、(B)の割合
を80〜10重量%、さらに好ましくは(A)の割合を
20〜60重量%、(B)の割合を80〜40重量%と
する。(B)が少なすぎると液晶光学素子を形成した際
の光透過率が小さくなったり、後述の曲げ配向処理で十
分な配向が得られないことがある。一方多すぎると製膜
性が悪化したり、液晶光学素子としたときの耐衝撃性が
悪くなることがある。
液晶成分(B)中の強誘電性高分子液晶の配合割合は後
述する曲げ変形処理に於ける配向性及び大面積化に有利
な製膜性を向上させるために3〜90モル%、好ましく
は10モル%〜80モル%とする。
述する曲げ変形処理に於ける配向性及び大面積化に有利
な製膜性を向上させるために3〜90モル%、好ましく
は10モル%〜80モル%とする。
本発明における強誘電性液晶組成物には前記熱可塑性樹
脂と液晶成分のほかに1種類以上の2色性色素を混入さ
せてもよい。2色性色素としてはアントラキノン系、ア
ゾ系、ジアゾ系、メロシアニン系等の色素が挙げられる
。
脂と液晶成分のほかに1種類以上の2色性色素を混入さ
せてもよい。2色性色素としてはアントラキノン系、ア
ゾ系、ジアゾ系、メロシアニン系等の色素が挙げられる
。
熱可塑性樹脂と液晶成分の混合方法は特に限定されない
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。
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の粘度が小さくなる温度(カ
イラルスメクチックC相(Sac“)、スメクチックA
相(Sa+A)、ネマチック相(N)、等吉相(Iso
)又はこれらの混相など結晶相やガラス相でない温度〕
で熱可塑性樹脂と液晶成分とを混練する方法である。
イラルスメクチックC相(Sac“)、スメクチックA
相(Sa+A)、ネマチック相(N)、等吉相(Iso
)又はこれらの混相など結晶相やガラス相でない温度〕
で熱可塑性樹脂と液晶成分とを混練する方法である。
溶液混合法は熱可塑性樹脂と液晶成分とを適当な溶媒に
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。
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。
本発明において、前記強誘電性液晶組成物から液晶光学
素子を得る方法は、2枚の電極付き基板と強誘電性液晶
組成物の膜を積層する方法と、電極付き基板に強誘電性
液晶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、両側の基板に液晶組成物を製膜したも
のを積層する方法等がある。
素子を得る方法は、2枚の電極付き基板と強誘電性液晶
組成物の膜を積層する方法と、電極付き基板に強誘電性
液晶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、両側の基板に液晶組成物を製膜したも
のを積層する方法等がある。
液晶組成物の膜を形成しこれを積層する方法は、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を有する可撓
性基板で挟持し液晶光学素子とする。
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を有する可撓
性基板で挟持し液晶光学素子とする。
基板上に塗膜を形成して積層する塗布法は、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、加熱塗布法、
溶液塗布法、水面塗布法など各種の方法があり、例えば
バーコータによる塗布法、ダイレクトグラビアロール法
、マイクログラビア法などが挙げられる。
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、加熱塗布法、
溶液塗布法、水面塗布法など各種の方法があり、例えば
バーコータによる塗布法、ダイレクトグラビアロール法
、マイクログラビア法などが挙げられる。
上記の積層工程は、通常2本の加圧ローラーを用いて常
温以上で行う。
温以上で行う。
液晶光学素子中の強誘電性液晶組成物の膜厚としては、
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2図は、本発明の液晶光学素子の製造における配向工
程及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
組成物の製膜方法の一例を表す略示図である。
程及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
組成物の製膜方法の一例を表す略示図である。
第2図中の1は電極付可撓性基板、2は強誘電性液晶組
成物、3は強誘電性液晶組成物2を塗布した電極付可撓
性基板1からなる積層基板、4はロールコータ−15は
誘導ロール、6は供給ロール、7はかき取り用ドクター
ナイフを表す。
成物、3は強誘電性液晶組成物2を塗布した電極付可撓
性基板1からなる積層基板、4はロールコータ−15は
誘導ロール、6は供給ロール、7はかき取り用ドクター
ナイフを表す。
なお、強誘電性液晶組成物を薄い膜として仕上げる場合
等においては、基板間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
や絶縁性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組成物層
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、基板間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
や絶縁性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組成物層
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。
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組成物に対向基
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。
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。
なお、第1図にはこの加圧ローラを用いるラミ2−ト方
法の、最も節単な例の一つを示す。
法の、最も節単な例の一つを示す。
第1図中の、8は加圧ローラ対を示し、3は強誘電性液
晶組成物2を塗布した電極付可撓性基板】を示し、1′
は対向する電極付可撓性基板を表す。
晶組成物2を塗布した電極付可撓性基板】を示し、1′
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
。
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
。
本発明における液晶組成物の配向方法としては、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
性液晶を配向せしめる。本発明においては、強誘電性高
分子液晶等を含む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組成物を用いでいるので単
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。
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
性液晶を配向せしめる。本発明においては、強誘電性高
分子液晶等を含む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組成物を用いでいるので単
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。
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近傍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9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、■及び1′は、それぞれ、電極付可撓
性基板、2は強誘電性液晶組成物、10′は液晶光学素
子lの曲げ変形部分を表し、(b)はこの曲げ変形部分
近傍IO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組成物に加わった剪断応力の分布の
状態の一例を表す。
電性液晶の曲げ変形部分近傍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9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、■及び1′は、それぞれ、電極付可撓
性基板、2は強誘電性液晶組成物、10′は液晶光学素
子lの曲げ変形部分を表し、(b)はこの曲げ変形部分
近傍IO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組成物に加わった剪断応力の分布の
状態の一例を表す。
強誘電性液晶組成物は、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−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方向は垂直となる。
率が大きいので、曲げ変形を施すと−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方向は垂直となる。
第4図は、本発明の配向方法の一例として、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−例を示す略示図である。
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−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9の曲げ変形
部分を表す6 本発明の曲げ変形処理においては、この曲げ変形処理の
基板面上の曲げ方向を基板の光学的主軸方向(配向方向
)から強誘電性液晶組成物のほぼチルト角8分又は90
°−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8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。
部分を表す6 本発明の曲げ変形処理においては、この曲げ変形処理の
基板面上の曲げ方向を基板の光学的主軸方向(配向方向
)から強誘電性液晶組成物のほぼチルト角8分又は90
°−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8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5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。9は強誘電性液晶物質を挟持した液晶
光学素子、12は基板の光学的主軸方向、13、I4は
素子の曲げ方向、I5.16は偏光子の偏光軸、17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
)、18は17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。
す説明図である。9は強誘電性液晶物質を挟持した液晶
光学素子、12は基板の光学的主軸方向、13、I4は
素子の曲げ方向、I5.16は偏光子の偏光軸、17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
)、18は17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、13の方向に沿って曲げ変形を与えると液晶の
ドメインは13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17.
18の方向間をスイッチングし、2枚の偏光子15.1
6を直交させて9の外側に液晶のチルト角θだけずらし
て配置することで高コントラストの明暗の状態を得るこ
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15又は16の方向にしてもよく、その場合
、明暗の関係が逆になる。
ドメインは13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17.
18の方向間をスイッチングし、2枚の偏光子15.1
6を直交させて9の外側に液晶のチルト角θだけずらし
て配置することで高コントラストの明暗の状態を得るこ
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15又は16の方向にしてもよく、その場合
、明暗の関係が逆になる。
また、2色性色素を混入した場合には、一般に知られた
ゲストホストモードでの動作が可能になり、偏光子を1
枚に省略できる。その偏光軸の方向は通常液晶の配向方
向とθだけずらして配置する。
ゲストホストモードでの動作が可能になり、偏光子を1
枚に省略できる。その偏光軸の方向は通常液晶の配向方
向とθだけずらして配置する。
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。
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。
本発明における前記曲げ変形処理による配向は、通常、
強誘電性液晶組成物が、少な(とも、等吉相とスメクチ
ックA相との混相を示す温度又は等吉相とカイラルスメ
クチックC相との混相を示す温度からスメクチックA相
又はカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で行うか
或いは強誘電性液晶組成物が等吉相を示す温度、等吉相
とスメクチックA相の混相を示す温度又は等吉相とカイ
ラルスメクチックC相の混相を示す温度からスメクチッ
クA相又はカイラルスメクチックC相を示す温度まで冷
却しながら行うことが望ましい。
強誘電性液晶組成物が、少な(とも、等吉相とスメクチ
ックA相との混相を示す温度又は等吉相とカイラルスメ
クチックC相との混相を示す温度からスメクチックA相
又はカイラルスメクチックC相を示す温度範囲で行うか
或いは強誘電性液晶組成物が等吉相を示す温度、等吉相
とスメクチックA相の混相を示す温度又は等吉相とカイ
ラルスメクチックC相の混相を示す温度からスメクチッ
クA相又はカイラルスメクチックC相を示す温度まで冷
却しながら行うことが望ましい。
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A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。
素子A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。
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。
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。
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
、5〜1,000m、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。
液晶光学素子の曲げの度合は、曲率半径で表して、通常
、5〜1,000m、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。
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、−様に規定することができないが、
通常は、塗布製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。
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、−様に規定することができないが、
通常は、塗布製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
.3cta/秒)程度の範囲内とするのが好適である。
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
.3cta/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た
ものである。
の移動速度は、主として、塗布条件によって決定された
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。
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、強誘電
性液晶組成物が等吉相を示す温度、等吉相とスメクチッ
クA相の混相を示す温度又は等吉相とカイラルスメクチ
ックC相の混相を示す温度からスメクチックA相又はカ
イラルスメクチックC相を示す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。
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、強誘電
性液晶組成物が等吉相を示す温度、等吉相とスメクチッ
クA相の混相を示す温度又は等吉相とカイラルスメクチ
ックC相の混相を示す温度からスメクチックA相又はカ
イラルスメクチックC相を示す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、この等吉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。
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6図は、本発明の配向方法の特に好適な方法の一例と
して、上記の等吉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。
して、上記の等吉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6図中の9は液晶光学素子、19及び20は、それぞ
れ自由回転ローラ、21は加熱装置を表し、T1、T2
、及びT3は、それぞれ、加熱装置21、自由回転ロー
ラ19及び自由回転ローラ20の温度を表す。
れ自由回転ローラ、21は加熱装置を表し、T1、T2
、及びT3は、それぞれ、加熱装置21、自由回転ロー
ラ19及び自由回転ローラ20の温度を表す。
第6図に示す配向方法の例では、液晶光学素子9を連続
的に移動させながら、温度をT1に設定しである加熱装
置t21により等吉相を示す温度に加熱し、次いで、温
度がそれぞれT2及びT、の二本の自由回転ローラ19
及び20の間を移動させながら、液晶光学素子9中の強
誘電性液晶組成物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方向と直角方向との
傾きaはθ又は90°−θとなるようにする。
的に移動させながら、温度をT1に設定しである加熱装
置t21により等吉相を示す温度に加熱し、次いで、温
度がそれぞれT2及びT、の二本の自由回転ローラ19
及び20の間を移動させながら、液晶光学素子9中の強
誘電性液晶組成物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方向と直角方向との
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lが曲げ変形処理を受けはじ
めた時点まで等吉相を達成するのに充分な温度とすれば
よく、温度T2及びT、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。
、少なくとも液晶光学素子lが曲げ変形処理を受けはじ
めた時点まで等吉相を達成するのに充分な温度とすれば
よく、温度T2及びT、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T、は、通常は、Tよ及びT3より高い温
度に設定するのが好適である。
度に設定するのが好適である。
一方、温度T2とT、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9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T、をT2より低く
保つのが好適である。
は相違していてもよく、いずれでもよいが、液晶光学素
子9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T、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6図に示すように、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。
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6図に示すように、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。
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a=O°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22の傾き、偏光子の方向(23,
24)と偏光板原反との関係を示す説明図である。
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a=O°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22の傾き、偏光子の方向(23,
24)と偏光板原反との関係を示す説明図である。
液晶分子22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25は第7図のように26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25はむだなく利用できる。
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25は第7図のように26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25はむだなく利用できる。
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。
発明はこれに限定されるものではない。
実施例1〜6
■低分子の強誘電性液晶I
■低分子の強誘電性液晶■
(N“ :カイラルネマチック相)
■強誘電性高分子液晶
Mn=3000
上記の■と■の混合液晶(混合モル比1:3)と強誘電
性高分子液晶■の混合モル比を(■十■):■−9:1
としたもの(AI)、及び4:6としたものCAt )
を調製し、相転移挙動を調べたところ次のようになった
。
性高分子液晶■の混合モル比を(■十■):■−9:1
としたもの(AI)、及び4:6としたものCAt )
を調製し、相転移挙動を調べたところ次のようになった
。
(Sl:顕微鏡観察ではガラス的な相だが未同定。
少なくとも一20゛Cまでは結晶化しなかった。)B、
ポリカーボネート Mw=20000、Tg= 1 50℃1A、 、A2
のいずれも強誘電性高分子液晶■の混合によって室温付
近でのカイラルスメクチックC相が安定化され、低温時
にも結晶化による配向状態の破壊がなされにくくなった
。
ポリカーボネート Mw=20000、Tg= 1 50℃1A、 、A2
のいずれも強誘電性高分子液晶■の混合によって室温付
近でのカイラルスメクチックC相が安定化され、低温時
にも結晶化による配向状態の破壊がなされにくくなった
。
次に熱可塑性樹脂としては次の3つを用いた。
B1ポリクロルスチレン
Mw=50000、Tg=90℃1
Btポリ2−ビニルピリジン
Mw=40000、Tg= 1 04℃、ポリマーの違
いによる効果を調べるために液晶成分と熱可塑性樹脂の
混合比はすべて重量比で2=1とした。これらの混合物
はジクロルメタンに溶解し、すべて10重量%の溶液と
した。
いによる効果を調べるために液晶成分と熱可塑性樹脂の
混合比はすべて重量比で2=1とした。これらの混合物
はジクロルメタンに溶解し、すべて10重量%の溶液と
した。
可撓性基板としてはITO電極付きのPE5(ポリエー
テルスルホン)基板(幅150m、厚み125μm)を
両側に用いた。
テルスルホン)基板(幅150m、厚み125μm)を
両側に用いた。
液晶組成物の基板への塗布工程はマイクログラビアコー
ターを用いて前記溶液を片側のロール状基板に連続的に
塗布することにより行ったのち、対向基板とともに2本
の加圧ローラー間を通してラミネートした。このときの
強誘電性液晶組成物の厚みは約5μmであった。これら
を第9図に示す配向装置を用いて曲げ変形処理による配
向処理を行った。
ターを用いて前記溶液を片側のロール状基板に連続的に
塗布することにより行ったのち、対向基板とともに2本
の加圧ローラー間を通してラミネートした。このときの
強誘電性液晶組成物の厚みは約5μmであった。これら
を第9図に示す配向装置を用いて曲げ変形処理による配
向処理を行った。
第9図の装置において、配向ロールの温度はT=70℃
,Tz=90°c、T、=70°c、T。
,Tz=90°c、T、=70°c、T。
=40℃であり、配向ロールの直径100mm、配向ロ
ールの中心間距離120ao、ライン速度3m/min
とし、配向処理ののち測定用として150amX200
園に切り出した液晶光学素子を、25 ”C、クロスニ
コル下で±10■の電圧を印加してコントラスト比を測
定したところ表示の結果が得られた。
ールの中心間距離120ao、ライン速度3m/min
とし、配向処理ののち測定用として150amX200
園に切り出した液晶光学素子を、25 ”C、クロスニ
コル下で±10■の電圧を印加してコントラスト比を測
定したところ表示の結果が得られた。
得られた液晶光学素子はすべてについて双安定性が発現
し、24時間放置後も通過光量は5%以下の変化しかな
かった。) この結果Tgの低い熱可塑性樹脂を用いたものほど曲げ
変形時に有効な剪断力が液晶材料に印加されて高度な配
向が得られることが判明した。これらはいずれも室温で
の曲げ変形に対して配向は安定であり、曲率半径50薗
まで曲げても配向が壊れることはなかった。
し、24時間放置後も通過光量は5%以下の変化しかな
かった。) この結果Tgの低い熱可塑性樹脂を用いたものほど曲げ
変形時に有効な剪断力が液晶材料に印加されて高度な配
向が得られることが判明した。これらはいずれも室温で
の曲げ変形に対して配向は安定であり、曲率半径50薗
まで曲げても配向が壊れることはなかった。
実施例7
実施例1〜6と同じ方法で熱可塑性樹脂としてTgの低
いポリビニルアセテート(Tg= 32 ’C)を用い
て液晶光学素子を得た。このものはA、の系でコントラ
スト比80、AtO系でコントラスト比71が得られた
が、室温での変形に対してやや安定性に劣り、曲率半径
1100an程度の曲げて再配向が起きてコントラスト
比は20以下まで低下した。
いポリビニルアセテート(Tg= 32 ’C)を用い
て液晶光学素子を得た。このものはA、の系でコントラ
スト比80、AtO系でコントラスト比71が得られた
が、室温での変形に対してやや安定性に劣り、曲率半径
1100an程度の曲げて再配向が起きてコントラスト
比は20以下まで低下した。
比較例1
強誘電性高分子液晶を含まない■と■のみの混合液晶(
モル比1:3)と熱可塑性樹脂B、との重量比1:2の
混合物を用いて実施例1〜6と同じ方法で塗布、配向処
理を行ったところ得られた液晶光学素子のコントラスト
比は18であった。
モル比1:3)と熱可塑性樹脂B、との重量比1:2の
混合物を用いて実施例1〜6と同じ方法で塗布、配向処
理を行ったところ得られた液晶光学素子のコントラスト
比は18であった。
このように強誘電性高分子液晶をわずか10%加えただ
けでも曲げに配向処理が極めて良好に行われることが実
施例1との比較から明らかである。
けでも曲げに配向処理が極めて良好に行われることが実
施例1との比較から明らかである。
実施例8
低分子の強誘電性液晶
と実施例1〜6で用いた強誘電性高分子液晶■をモル比
7:3で混合し、次のような相転移挙動を示す混合液晶
とした。
7:3で混合し、次のような相転移挙動を示す混合液晶
とした。
(Sl:未同定。少なくとも一30℃までは結晶化しな
かった。) この混合結晶とポリ塩化ビニルの重量比3:2の混合物
をテトラヒドロフラン(THF)に溶解して15重量%
の溶液とした。スクリーン印刷法によってITO付き一
軸延伸PET基板(100μm厚、輻200mm)に塗
布し、溶媒蒸発後、約6μm厚の複合膜を得た。これに
対向基板として塗布されていない同し基板をラミネート
後基板の光学主軸方向に対して液晶のチルト鶏骨(25
℃でa−14℃)だけ傾けた方向に曲げ変形を与えなが
ら等吉相より冷却した。
かった。) この混合結晶とポリ塩化ビニルの重量比3:2の混合物
をテトラヒドロフラン(THF)に溶解して15重量%
の溶液とした。スクリーン印刷法によってITO付き一
軸延伸PET基板(100μm厚、輻200mm)に塗
布し、溶媒蒸発後、約6μm厚の複合膜を得た。これに
対向基板として塗布されていない同し基板をラミネート
後基板の光学主軸方向に対して液晶のチルト鶏骨(25
℃でa−14℃)だけ傾けた方向に曲げ変形を与えなが
ら等吉相より冷却した。
第6図の方法において、T+ =90”C,T2−8
+’c、T3 =40’c、ライン速度4.0m/mi
n、配向ロール直径1001、ロール中心間距離−12
0mmとし、配向処理を行った。
+’c、T3 =40’c、ライン速度4.0m/mi
n、配向ロール直径1001、ロール中心間距離−12
0mmとし、配向処理を行った。
得られた液晶光学素子を200mmXI80m[lに切
り出したのちコントラスト比を測定したところ、25゛
Cで±5Vの電圧印加で62となった。
り出したのちコントラスト比を測定したところ、25゛
Cで±5Vの電圧印加で62となった。
また、35゛C以下の全カイラルスメクチックC相温度
域で双安定性が確認できた。曲げ変形に対する安定性は
曲率半径20amまで良好であった。
域で双安定性が確認できた。曲げ変形に対する安定性は
曲率半径20amまで良好であった。
比較例2
実施例7と同様な方法で熱可塑性樹脂を全く用いずに混
合液晶のみを塗布配向処理した。コントラスト比は25
゛C2±5Vで105が得られたが切断工程で配向が一
部乱れ、また曲げに対しては曲率半径70InIB以下
で大きく配向が壊れた。
合液晶のみを塗布配向処理した。コントラスト比は25
゛C2±5Vで105が得られたが切断工程で配向が一
部乱れ、また曲げに対しては曲率半径70InIB以下
で大きく配向が壊れた。
このように熱可塑性樹脂の混合によって室温付近では膜
の機械的安定性が増し、加熱変形時には軟化して液晶の
配向制御を容易にすることが明らかとなった。また強誘
電性高分子液晶を混入することでその配向が著しく向上
する。この効果は少量で現れるので本来の高速安定性を
損なうことはない。
の機械的安定性が増し、加熱変形時には軟化して液晶の
配向制御を容易にすることが明らかとなった。また強誘
電性高分子液晶を混入することでその配向が著しく向上
する。この効果は少量で現れるので本来の高速安定性を
損なうことはない。
(発明の効果〕
本発明は以下に示す効果を存している。
(1) 本発明の液晶光学素子は電界等の外部刺激に
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、製
膜性に優れ大面積化が容易である。
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、製
膜性に優れ大面積化が容易である。
(2)本発明の液晶光学素子は室温付近で結晶化せず、
熱力学的に安定である。
熱力学的に安定である。
(3)本発明の液晶光学素子の製造方法は曲げ変形処理
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
に高度の配向を達成することができる。
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
に高度の配向を達成することができる。
(4) 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。
トラストの液晶光学素子を実現できる。
(5)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。
に高度の配向を得ることができる。
(6)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。
駄なく利用することができる。
第1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による液晶光学素子の
製造方法を表す略示図である。 第1図中の、1.1′は電極付可撓性基板、2は強誘電
性液晶組成物、3は強誘電性液晶物質2を塗布した電極
付可撓性基板1からなる積層基板、8は加圧ローラ対を
示し、1′は対向する電極付可撓性基板を表す。 第2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1は電極付可撓性基板、2は強誘
電性液晶組成物、3は強誘電性液晶物質2を塗布した電
極付可撓性基板1からなる積層基板、4は、ロールコー
タ−5は誘導ロール、6は供給ロール、7はかき取り用
のドクターナイフを表す。 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、9は液晶光学素子、I及び1′は、それぞれ電
極付可撓性基板、2は強誘電性液晶組成物、10′は液
晶光学素子9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表す。 第4図は、本発明における配向方法の例を表す略示図で
ある。図中の9は液晶光学素子、12は自由回転ローラ
、10′は曲げ変形部分を表す。 第5図は、本発明における配向方法について曲げ方向と
偏光子の関係を示す説明図である。図中の、9は液晶光
学素子、12は基板の光学的主軸方向、13.14は曲
げ方向、15.16は偏光板の偏光軸である。 第6図は、本発明における配向方法の例を表す略示図で
ある。図中の、9は液晶光学素子、19.20は、それ
ぞれ自由回転ローラ、21は加熱装置を表す。 第7図及び第8図はそれぞれa=O°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
方向と偏光板原反との関係を示す説明図である。 第9図は本発明における配向方法の例を表す略示図であ
る。配向ロールが3本のものである。
することができるラミネート方式による液晶光学素子の
製造方法を表す略示図である。 第1図中の、1.1′は電極付可撓性基板、2は強誘電
性液晶組成物、3は強誘電性液晶物質2を塗布した電極
付可撓性基板1からなる積層基板、8は加圧ローラ対を
示し、1′は対向する電極付可撓性基板を表す。 第2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1は電極付可撓性基板、2は強誘
電性液晶組成物、3は強誘電性液晶物質2を塗布した電
極付可撓性基板1からなる積層基板、4は、ロールコー
タ−5は誘導ロール、6は供給ロール、7はかき取り用
のドクターナイフを表す。 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、9は液晶光学素子、I及び1′は、それぞれ電
極付可撓性基板、2は強誘電性液晶組成物、10′は液
晶光学素子9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表す。 第4図は、本発明における配向方法の例を表す略示図で
ある。図中の9は液晶光学素子、12は自由回転ローラ
、10′は曲げ変形部分を表す。 第5図は、本発明における配向方法について曲げ方向と
偏光子の関係を示す説明図である。図中の、9は液晶光
学素子、12は基板の光学的主軸方向、13.14は曲
げ方向、15.16は偏光板の偏光軸である。 第6図は、本発明における配向方法の例を表す略示図で
ある。図中の、9は液晶光学素子、19.20は、それ
ぞれ自由回転ローラ、21は加熱装置を表す。 第7図及び第8図はそれぞれa=O°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
方向と偏光板原反との関係を示す説明図である。 第9図は本発明における配向方法の例を表す略示図であ
る。配向ロールが3本のものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、熱可塑性樹脂、強誘電性高分子液晶及び低分子の強
誘電性液晶からなる強誘電性液晶組成物を電極が配設さ
れた2枚の可撓性基板で挟持した液晶光学素子。 2、熱可塑性樹脂20〜90重量%及び強誘電性高分子
液晶を強誘電性高分子液晶及び低分子の強誘電性液晶の
合計量に対し3〜90モル%含む液晶成分80〜10重
量%からなる強誘電性液晶組成物を電極が配設された2
枚の可撓性基板で挟持した液晶光学素子。 3、熱可塑性樹脂がガラス転移温度Tgが30℃以上の
ものである請求項1又は2記載の液晶光学素子。 4、熱可塑性樹脂、強誘電性高分子液晶及び低分子の強
誘電性液晶からなる強誘電性液晶組成物を電極が配設さ
れた2枚の可撓性基板で挟持した液晶光学素子を曲げ変
形処理により配向させる液晶光学素子の製造方法。 5、曲げ変形処理を強誘電性液晶組成物が等方相とスメ
クチックA相、等方相とカイラルスメクチックC相、ス
メクチックA相、又はカイラルスメクチックC相のいず
れかを示す温度範囲で行うか或いは強誘電性液晶組成物
が等方相を示す温度、等方相とスメクチックA相の混相
を示す温度又は等方相とカイラルスメクチックC相の混
相を示す温度からスメクチックA相又はカイラルスメク
チックC相を示す温度まで冷却しながら行う請求項4記
載の液晶光学素子の製造方法。 6、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
分だけ傾けて行う請求項4又は5記載の液晶光学素子の
製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63224715A JP2505258B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 液晶光学素子及びその製造方法 |
EP89113368A EP0352637B1 (en) | 1988-07-26 | 1989-07-20 | Ferroelectric liquid crystal composition, liquid crystal optical device produced by using the ferroelectric liquid crystal composition, and method of producing the liquid crystal optical device |
DE68914207T DE68914207T2 (de) | 1988-07-26 | 1989-07-20 | Ferroelektrische flüssigkristalline Zusammensetzung, diese Zusammensetzung verwendende optische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung dieser optischen Vorrichtung. |
US07/384,785 US5200108A (en) | 1988-07-26 | 1989-07-25 | Ferroelectric liquid crystal composition, liquid crystal optical device produced by using the ferroelectric liquid crystal composition, and method of producing the liquid crystal optical device |
US07/985,139 US5332521A (en) | 1988-07-26 | 1992-12-03 | Ferroelectric liquid crystal composition, liquid crystal optical device produced by using the ferroelectric liquid crystal composition, and method of producing the liquid crystal optical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63224715A JP2505258B2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 液晶光学素子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0273219A true JPH0273219A (ja) | 1990-03-13 |
JP2505258B2 JP2505258B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=16818115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63224715A Expired - Fee Related JP2505258B2 (ja) | 1988-07-26 | 1988-09-09 | 液晶光学素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2505258B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0539597A1 (en) * | 1991-05-15 | 1993-05-05 | Idemitsu Kosan Company Limited | Liquid crystal module |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6325622A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 | Chisato Kajiyama | 強誘電性複合膜 |
JPS6366229A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-03-24 | ザ ゼネラル エレクトリツク カンパニ−,ピ−.エル.シ− | 液晶ポリマ− |
JPS6372784A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 強誘電性高分子液晶 |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP63224715A patent/JP2505258B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6366229A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-03-24 | ザ ゼネラル エレクトリツク カンパニ−,ピ−.エル.シ− | 液晶ポリマ− |
JPS6325622A (ja) * | 1986-07-18 | 1988-02-03 | Chisato Kajiyama | 強誘電性複合膜 |
JPS6372784A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 強誘電性高分子液晶 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0539597A1 (en) * | 1991-05-15 | 1993-05-05 | Idemitsu Kosan Company Limited | Liquid crystal module |
US5341233A (en) * | 1991-05-15 | 1994-08-23 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Liquid crystal module with tab assemblies connected through a flexible circuit board |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2505258B2 (ja) | 1996-06-05 |
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