JPH0414015A - 液晶デバイス - Google Patents

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。

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デバイスに関するもの
で、本発明の液晶デバイスは、視野の遮断、解放および
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、建物の窓やンヨーウィンドウで
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
を以ってしかむ低電圧で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として利用
される。

［従来の技術］ 液晶デバイスは、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
れらは偏光板を要するものであり、また配向処理を要す
るものである。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
晶層を分散さ仕、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
テイル。（特表昭５８−５０１６３１号、ＵＳＰ４４３
５０４７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しのであれば、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
ｎ。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
向に戻り、液晶層の屈折率がｎ。よりずれるため、液晶
層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
もの以外にしいくつか知られており、例えば、特表昭６
１−５０２１２８号には液晶がエポキシ樹脂中に分散し
たもの、特開昭６１−３０５５２８号には光露光により
液晶と光硬化物との相分離を固定化したもの、特開昭６
２−２２３１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。また、特開平１
−１９８７２５、ｌ−２５２６８９号では、液晶材料の
連続相中にポリマーが三次元ネットワーク状に分布して
いることを特徴とオろ液晶デバイスが開示されている。

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 ■　低電圧で駆動できること ■　十分なコントラストかあること ■　明瞭なしきい値電圧を有し急峻性に優れていること
、 がある。

特に、■は建物の窓やショーウィンドウの使用時の安全
性、消費電力の低下を保証し、汎用ＩＣによる駆動回路
の使用が可能となり、小型化、携帯化等の用途も広げる
ために、 ■は視野の遮断、開放の高性能化および、文字表示の優
れた視認性を得るために、■は広告板等の表示性能の高
度化を進めるために必要である。

しかしながら、特表昭５８−５０１６３１号、特表昭６
１−５０２１２８号および特開昭６２２２３１号で開示
された技術で得られる液晶デバイスでは、十分な透過性
を得るのに２５Ｖ以上、多くの場合は５０Ｖから２００
■の高電圧で駆動するとしており、特開昭６１−３０５
５２８号および特開昭６４−６２６１５号では、最も優
れた＝ｌントラスト比は高々１０であって、多くの場合
８以下であり、現在までのところ上記■と■の性質を同
時に備えた液晶デバイスは作成できていない。また、こ
れらの先行発明には、時分割駆動の実用化の指標となる
しきい値特性及び嘗峻特性がないため、従来の光散乱を
動作原理とする液晶デバイスに比へ劣っている。さらに
、必要な調光性を得るには、液晶材料の個々の屈折率と
光硬化物の屈折率との一致不一致を最適化するために、
各々屈折率を十分に選択しなければならない煩わしさが
ある。

また、特開平１−１９８７２５号、１−２５２６８９号
では、液晶材料の個々の屈折率と光硬化物の屈折率との
一致不一致と関わりなく、上記■〜■に優れた特性を有
する液晶デバイスが開示されているが、それても駆動電
圧はＩＯＶ以上である。

上記■〜■の特性において、低電圧駆動が可能な液晶デ
バイスの開発は、汎用１ｃによる駆動回路の使用ができ
、軽量化、小型化、携帯化等の適用が可能となり、アク
ティブマトリックス駆動の実用化に必要であり、特に重
要な課題である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者等は、上記■〜■のなかで低電圧駆動に優れた
特性を有する液晶デバイス開発のために、液晶デバイス
に使用される透明性固体物質と、液晶材料について鋭意
検討した結果、従来の液晶デバイスより遥かに低電圧で
駆動可能な特性を有し、かつ高コントラストで時分割駆
動が可能で、しかも偏光板の使用を必要としない液晶デ
バイスに到達した。

［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。

本発明は、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、該
調光層が液晶材料と透明性固体物質から成り、液晶材料
が連続相を形成し、かつ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存在している液晶デバイスにお
いて、透明性固体物質が含フッ素重合体を倉荷している
ことを特徴とする液晶デバイスに関するしのである。

本発明に係わる液晶デバイスにおいて、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。またその少な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、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、目的に応して透明、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
いる。

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枚の基板の間には、通常、周知の液晶表
示器と同様、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。

さらに、本発明に係わる液晶デバイスにおいては、基板
として非線形素子を画素毎に有する第１の基板と、電極
を何する第２の基板とを使用することができる。

以下、図面に従ってその態様を説明する。

図中、符号ｌは非線形素子１１を画素毎に何した基板で
、光散乱を利用する本発明においては信号電極Ｉ３、非
線形素子＋１、あるいは非線形素子１１近傍での液晶の
不所望の挙動が観察されないように液晶デバイスの背面
基板として配置されなければならない。

このような基板ｌは、耐熱性高平坦度ガラス　（例えば
ホウケイ酸ガラス）、あるいは表面に保護層を有したソ
ーダガラスからなる基台１２の表面に、略平行に配置さ
れた複数の信号電極Ｉ３と、画素電極１４と、信号電極
１３と画素電極１４との間にまたがって設けられた非線
形素子！１を具備している。

非線形素子１１は薄膜トランジスタ　（いわゆるＴＰＴ
）とかグイオートが利用できるが、特性の安定性、製造
の容易さから、信号電極１３の一部分を利用して形成さ
れる金属−絶縁体−金属接触の素子（いわゆるＭＩＭ素
子）が好ましい。この場合の金属としては特開昭６２−
１１８２８号などに示される如く、タンタル、クロム、
アルミニウム等が用いられるが、駆動時の信号電極１３
と非線形素子１１との間におｌする電圧差に起因して液
晶か不所望に整列することを防止する為には絶縁体が均
一で十分な厚みをもっていなければならない。このよう
な特性の安定した絶縁体を得るためにはその下地層とな
る金属はタンタル系の金属か好ましく、この場合非線形
素子ＩＩはタノタル系ノ金属Ｉｌ＋とその酸化物等から
なる絶縁層ｌ１２と金＠１１３の積層体からなる。

以下金属−絶縁体−金属素子を例に具体的に説明する。

信号電極１３は幅５〜７０μｍのタンタルまたはタンタ
ルを主成分とする薄膜からなり、その全表面は陽極酸化
法などにより厚さ十数Ａ〜数千へのＴ　ａ　ｔ　Ｏｓ等
の絶縁層】１２で覆われている。金属１１３はクロムま
たはアルミニウムの薄膜からなり、一定の非線形素子特
性をもつように絶縁層１１２との接触面積の大きさか制
御されている。画素電極１４は金属１１３と電気的接触
のとられた透明または不透明な電極膜からなり、例えば
３３０Ｘ２８０μ東の酸化インジウム系薄膜で構成され
ている。

基板１と対向電極３１を有する基板３との間に調光層２
が支持されている。

非線形素子の有無に関わりなく、２枚の基板の間に支持
される調光層は、液晶材料と透明性固体物質から成り、
液晶材料が連続相を形成し、かつ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存在している。

透明性固体物質に対する液晶材料の比率か少ないと液晶
材料が連続相を形成しにくくなり、多いと透明性固体物
質が三次元ネットワーク構造を影成しにくくなる傾向に
あり、好ましくない。調光層に占める液晶材料の比率は
、好ましくは６０重量％以上であり、より一眉好ましく
は７０〜９０重量％である。（以下、％は重量％を意味
する）３次元ネットワーク状に存在している透明性固体
物質の平均径は、光の波長に比して大き過ぎたり、小さ
過ぎる場合は光散乱性か衰える傾向にあるので、０．２
〜２０ミクロンの範囲が好ましい。

液晶材料中の三次元ネットワーク状透明性固体物質は、
堅固なものに限らず、目的に応じ得る限り、可撓性、柔
軟性、弾性を有することができる。

本発明に係わる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かできる。

即ち、電極層を有する少なくとも一方が透明性を有する
２枚の基板間に、液晶材料と、紫外線硬化型モノマー若
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、２枚の基板の間に液晶材料と透明性固体物質
から成り、液晶材料が連続相を形成し、かつ透明性固体
物質が液晶材料中に３次元ネットワーク状に存在してい
る調光層を形成させる。尚、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、紫外線のかわりに熱
または電子線で代替することもできる。

本発明においては、透明性固体物質中に含フッ素重合体
を含有させるために、モノマーとして一般式（ｎ） ＣＨ２＝ＣＣＯＯＣＨ２Ｒ”　　−４Ｍ）（式中、Ｒ１
はＨあるいはＣｎＨ＊ｎや、を表わし、ｎは１〜５を表
わし、Ｒ３は炭素原子を１〜２１、フッ素原子を１〜４
１含有するフルオロアルキル基を表わす。）で表わされ
る含フッ素モノマーを使用し、必要に応じてその他のモ
ノマーまたはオリゴマーを併用する。

一般式（Ｉｔ）で表わされる含フッ素モノマーとしては
、例えば次のような含フッ素モノマーを挙げることがで
きる。

　Ｈ３ ＣＨ，＝ＣＣ００ＣＨ，ＣＦ３、 ＣＨ，＝ＣＨＣ００ＣＨ１ＣＦ３、 ＣＩ−（ｔ＝ｃＨｃＯＯｃＩ（！（ＣＦｔ′ｊ−ｒＨ。

　　Ｈｓ ＣＨｔ＝　ＣＣＯＯＣＨｄＣＦ　ｔ　）−ｆ−ＨｌＣ）
（、＝ＣＨＣ００ＣＨぺ汀　２、 ＣＨ３ ＣＨ、＝　　ＣＣＯＯＣＨｔｃ　　Ｆ　　ＨＣＦ　　３
、ｔ−ｔｓ ＣＨｓ　＝　ＣＣＯＯＣＨｔ　ＣＦ　ｔ　ＣＦ　ＨＣＦ
　３、ＣＨｔ＝　ＣＨＣＯＯＣＨ、（ＣＦ　＊″ｔ−ｒ
Ｈ１ＣＨｔ　”　　ＣＨＣＯＯＣＨｔ　ＣＨｔ　Ｃ−Ｆ
　＠ＣＨ＊　＝ＣＨＣＯＯＣＨｔ（ＣＦ　＊　′＋ｒＨ
。

ＣＨ３ ＣＨ，＝ＣＣ００ＣＨ，＋：ＣＦ、ｈｒＨ。

ＣＨｔ＝　ＣＨＣＯＯＣＨｔ　ＣＨ！　Ｃｓ　Ｆ　＋　
ｓ　。

　　Ｈ３ ＣＨｒ　＝　ＣＣ００ＣＨｔ　ＣＨｔ　Ｃｅ　Ｆ　Ｉｓ
、ＣＨを二ＣＨＣＯＯＣＨｔ　ＣＨｔ（ＣＦ　＊＋ＴＨ
。

Ｈｓ ＣＨ＊　＝　ＣＣＯＯＣ：　Ｈｔ　ＣＨｔ４　ＣＦ　ｔ
　％　Ｈ。

Ｃｌ−１ｔ＝ＣＨＣＯＯＣＨ！（ＣＦｔｈＨ。

　　Ｈ３ ＣＨ，＝ＣＣ００ＣＨｔ−ｅｃＰｆｈＨ。

ＣＨ，＝ＣＨＣ００ＣＨ，Ｃ，Ｆ、１、Ｃ）（３ ＣＨｔ＝　ＣＣＯＯＣＨ＊　ＣｓＦ　Ｉ７、ＣＨ，＝Ｃ
ＨＣ００ＣＨ１ＣＨ１Ｃ＃Ｆ、７％ＣＨ。

ＣＨｔ　＝ＣＣ００ＣＨｔ　ＣＨｔ　Ｃｓ　Ｆ　ｌ　７
゜ｃＨ，＝ｃＨｃｏｏｃＨｔ（ｃｐｓ）ｒ−ｏｔ−ｔ。

ＣＨｔ　＝　ＣＨＣＯＯＣＨｔ　ＣＨｔ　Ｃｌｏ　Ｆ　
ｔ　＋、ＣＨ５ ＣＨ、＝　ＣＣＯＯＣＨｔｃ　Ｈｔｅ　、。ＦｔｌｓＣ
）（ｔ＝　ＣＨＣＯＯＣＲ！（ＣＦ　ｔ…Ｈ１ＣＨｔ　
＝　　ＣＨＣＯＯＣＨｔ　ＣＨｔ　Ｃ＋　ｔ　Ｆ　　ｔ
ｓ、ＣＨ３ ＣＨ！　＝　　ＣＣＯＯＣＨｔ　Ｃｉ（ｔ　Ｃｌｘ　Ｆ
　ｔｓ、ＣＨ＊＝　ＣＨＣＯＯＣＨｔ（ＣＰ　ｉｈ］Ｈ
。

ＣＨ３ ＣＨ＊＝　ＣＣＯＯ（ＣＨｔ）ｒＣ＋ｏＦ　ｓｒ、ＣＨ
，＝ＣＨＣ００ＣＨｆ（ＣＦ２ｈＴＨ。

ＣＨ３ Ｃ旧＝ＣＣ００ＣＨ，Ｃ，。Ｆ４１、 ＣＨ１＝ＣＨＣＯＯＣ）（２Ｃ２ＯＦ、Ｉ、ＣＨ。

ＣＨｔ　＝ＣＣＯＯＣＨｔ　ＣＨｔ　Ｃｔａ　Ｆ　ａ　
＋、ＣＨ３ ＣＨｆ＝ＣＣＯＯＣＨｔＣＦ（ＣＦａ）１、ＣＨｆ＝Ｃ
ＨＣ００ＣＨバＣＦハτＣＦ　（ＣＦ　３）、、一般式
（ｎ）で表わされる含フッ素モノマーと併用できる七ツ
マ−の好例は、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、トリシクロデカンツ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
グリコールノアクリレート、ヘキサンノオールジアクリ
レート、ネオペンチルグリコールノアクリレート、トリ
ス（アクリルオキシエチル）イソシアヌレート等である
。

同様にオリゴマーの好例は、カプロラクトン変性ヒドロ
キンピバリン酸エステルネオペンチルグリコールアクリ
レートである。

モノマーおよびオリゴマー中の含フッ素モノマーの使用
割合は、１〜７０％とすることが好ましい。

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。

モノマー若しくはオリゴマーとともに使用する重合開始
剤としては、例えば、２−ヒドロキン−２−メチル−１
−フェニルプロパン−１−オン、ｌ−ヒドロキンノクロ
へキノルフェニルケトノ、１−　（４−イノプロピルフ
ェニル）−２−ヒドロキノ−２−メチルプロパン−１−
オン、ヘンシルツメチルケタール、２−メチル−１−［
４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパ
ノン−１，２，４−’）エチルチオキサントンとｐツメ
チルアミノ安磨香酸エチルとの混合物、イソプロピルチ
オキサントノとｐ−ツメチルアミノ安息香酸エチルとの
混合物等が挙げられるか、液状である２−ヒドロキノ−
２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンが液晶材
料、モノマー若しくはオリゴマーとの相溶性の面で特に
好ましい。

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ビオネート、
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々
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なるが、あまりに少な
いと効果が薄く、多過ぎると表示器の不透明度か低下す
る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、Ｏ，１〜２０％が好適で
ある。

必須成分である液晶材料は液晶デバイスの使用目的に応
じた温度範囲でネマチック相を有する様に適時混合し、
特に、複屈折率及び誘電異方性が大きく、弾性定数が小
さいものが好ましい。

この様な液晶材料の好例は、 （式中、 Ｒ４は炭素原子数２〜１ ０のアルキル基 がある。

液晶材料としては、 一般式 （式中、 Ｒ１は炭素原子数１〜１ ０の直鎖状アル Ｒ４（ΣＣｏｏ＜Σい を表わし、ＸはＨあるいはＦを表わす）で表わされる液
晶化合物を必須的に使用し、これと他の液晶化合物を併
用することか特に好ましい。

併用できる液晶化合物としては、例えば次の液晶化合物
を挙げることができる。

（式中、ＸはＨ，Ｆ、ＣＩ２を表わし、Ｒａ１．を炭素
原子数２〜ｌＯのアルキル基またはアルコキンル基を表
わし、Ｒ”は炭素原子数２〜ｌＯのアルキを表す。） 液晶材料中の一般式（１）で表わされる液晶化合物の使
用割合は、５〜５０％とすることが好ましい。

この様な液晶材料、モノマーもしくはオリゴマ、重合開
始剤等を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ー等
のツーターを使用して塗布し、次いで他方の基板を重ね
ても良い。

調光層の厚さは、薄（なると遮光性が衰え、厚くなると
採光の視野角か狭くなる傾向にあるので、５〜３０ミク
ロンの範囲が好ましい。

本発明に係わる液晶デバイスは、この様な調光層と透明
な電極層を有する２枚の基板あるいは非線形素子とを組
み合わせることによって、明確なしきい値電圧をもって
、散乱状態と光透過状態とにきり変わる。

非線形素子を用いた場合、次のごとくになる。

即ち、無電界時においては外部から観察すると白濁して
見え、低電圧が印加されても非線形素子１１が高抵抗体
となって液晶分子への影響を弱ぬる。印加電圧か大きく
なると絶縁層＋１２でトンネル効果もしくはノヨットキ
ー効果を生じ、画素電極１４と他方の基板３の電極の間
で調光層２にかかる電界が急激に大きくなるので、液晶
分子は電界方向に配向し光透過状態となる。この様な駆
動において、１１５０以上の高時分割駆動をするには、
非線形素子１１の駆動電圧範囲におけるオン電流とオフ
電流の比（Ｉ　ａ−＋　／　１６ＦＦ　）を１．１より
大きく１００より小さくなるようにしなければならない
。これは上述のタンタル系非線形素子の場合、例えば非
線形素子の絶縁層を１００Ａ〜１０００Ａとし、金属層
と絶縁層の接触面を１〜４００μＣとなるように制御す
ることによって行うことができる。そして１／ｌｏｏ以
上の高時分割駆動をするには、非線形素子の駆動電圧範
囲におけるオン電流とオフ電流の比１　ａｎｔ　／　Ｉ
　、ヤを１５より大きく１０　ｏより小さくなるように
すればよい。

この様に構成された液晶デバイスは、従来のものに比べ
、遥かに低電圧で駆動可能な特性を有し、かつ高コント
ラストで時分割駆動が可能である。

また、この表示器は、視野角が広く、消費電力が小さく
、かつ応答速度が速い優れた特性を有している。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を示し、本発明をさらに具体的に
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） 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１８．８％　　２，２．３　３−テトラフロロプロピ
ルメタクリレート１．０％、重合開始剤として２−ヒド
ロキン−２−メチル−１フェニルプロパン−１オン０．
２％及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、２０ｃｍＸ２０ｃｍ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（８
０Ｗ／ｃｍ）の下３．５ａ＋／ｗｉｎ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／
ｃ＋ｏ”に相当する。液晶デバイスの電極間隔は１１μ
ｍである。２枚のガラス板の間に形成させた調光層の断
面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、ポリマーの三
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、Ｖ、、
＝３．ＯＶ、Ｖ、、＝９．ＩＶ、コントラスト比＝１５
、立上がり応答時間３．０ｍ５ｅｃ、立下がり応答時間
＋２＠ｓｅｃであった。

液晶（Ａ） 組成 転移温度　　　　　　　　６８５℃（Ｎ−１）〈−２５
℃　（Ｃ−Ｎ） 屈折率　　　　　　　　　れ　＝１．７８７ｎ　　ｏ＝
１．５３３ Δｎ＝０　　　２５４ しきい値電圧（Ｖ、１）　　　　１．１５Ｖ２０℃の粘
度　　　　　　５９　ｃ、ｐ。

なお、電圧無印加時の液晶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Ｖ、。、光透過率ｌＯ％となるときの
印加電圧■１゜とじた。

また液晶デバイスを測光上からはずした状態で、光源の
点灯時の光透過率を１００％とし、消光時の光透過率を
０％とした時、印加電圧ｖ９゜、■における光透過率Ｔ
８゜、Ｔ、。の値から１°°　　　　とした。

７′トラ８ト比＝’ｒ＋。

（実施例２） モノマーとして、トリメチロールプロパンメタクリレー
トと２．２．３．３−テトラフロロプロピルメタクリレ
ートの混合比を各々１５．８％、４０％に変えた以外は
実施例！と同様にして、液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、Ｖ　＋
ｏ＝　１　、９　Ｖ、ｖ、、＝７．８Ｖ、コントラスト
比；１５、立上がり応答時間２．９＋ａｓｅｃ、立下が
り応答時間１３ｓｓｅｃであった。

（実施例３） 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
トと２．２．３．３−テトラフロロプロピルメタクリレ
ートの混合比を各々１９．３％と０゜５％に変えた以外
は実施例１と同様にして、液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、Ｖ１ｏ
＝５．ｌＶ、ｖｅｏ＝　８　、　９　Ｖ、コントラスト
比−１７、立上がり応答時間２．９ｅ＋ｓｅｃ、立下が
り応答時間１１　、　Ｏａ＋ｓｅｃであった。

（実施例４） 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
トとパーフロロオクチルエチルメタクリレートを各々１
７．８％と２．０％混合した以外は実施例１と同様にし
て液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、■、。

＝３．６Ｖ、Ｖ、。＝９０■、コントラスト比＝２０、
立上がり応答時間３．２ｍ５ｅｃ、立下がり応答時間１
３．０ｍ５ｅｃであった。

（実施例５） モノマーとして、トリメチロールプロパンメタクリレー
トと２．２．３．３−テトラフロロプロピルメタクリレ
ートの混合比を各々１５．８％、４０％に変え、２枚の
ＩＴＯガラス板として、下記に示す基板を使用した以外
は実施例１と同様にして、液晶デバイスを作製した。

即ち、第１の基板として、図示したようにホウケイ酸ガ
ラスからなる基台１２、該基台１２の表面に略平行に配
置された幅３０μｍのタンタルを主成分とする薄膜から
形成された信号電極１３、該信号電極１３の全表面を覆
うＴａｚＯｓより成る絶縁層＋１２、該絶縁層１１２と
接触したクロムの薄膜１１３及び該薄膜１１３と接触し
た３３０×２８０μ醜の酸化インジウム系薄膜より成る
透明な画素電極１４を有す゛る基板を使用し、第２の基
板として、ホウケイ酸ガラスからなる基台３、該基台３
の表面に形成された酸化インジウム系薄膜より成る対向
電極３１を有する透明な基板３を使用した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、１７６
４デユーテイで駆動した場合、駆動電圧１８■、コント
ラスト比＝１２、応答時間（立上がり十立下がり）１７
貢Ｓｅｅを得た。

（比較例１） 特開平１−２５２６８９号により公開された従来の技術
と、本発明で得られた実施例１〜４の液晶デバイスを比
較する為に以下の比較例を示す。

モノマーとしてトリメチロールプロペントリアクリレー
トのみを１９．８％混合した以外は実施例１と同様にし
て液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、Ｖ、、
＝８．ＯＶ、Ｖ、、＝１３．ＯＶ、コントラスト比＝２
０１立上がり応答時間２．５ｍ５ｅｃ、立下がり応答時
間４．０ｍ５ｅｃであった。

（実施例６） 液晶材料として後述の液晶（Ｂ）８０％を使用した以外
は、実施例１と同様にして液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、ｖ　ｌ
ｏ＝＋　、　２　ｖ−ｖ　ｅｏ＝３　０ｖ、コントラス
ト比＝１５、立上がり応答時間３．０ｍ５ｅｃ、立下が
り応答時間１２ａ＋ｓｅｃであった。

液晶（Ｂ） 組成 転移温度　　　　　　　　６０．８℃　（Ｎ−１）５　
　　℃　（Ｃ−Ｎ） 屈折率　　　　　　　　　ｎ　　＝１．７５５０゜＝１
．５３０ Δｎ＝０．２２５ しきい値電圧（Ｖ、、）　　　　０．９５Ｖ２０℃の粘
度　　　　　　６３ｃ、ｐ （実施例７） 液晶材料として液晶（Ｂ）を使用した以外は、実施例２
と同様にして液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、Ｖ＋ｏ
＝１．９Ｖ、Ｖｓａ＝　４　、　８　Ｖ、コントラスト
比＝１４、立上がり応答時間２．８ｍ５ｅｃ、立下がり
応答時間１１　ｍ５ｅｃであった。

（実施例８） 液晶材料として液晶（Ｂ）を使用した以外は、実施例３
と同様にして液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、Ｖ＋ｏ
＝２．１　Ｖｓ　Ｖｓｏ−４，７Ｖ、：ｌ：／トラスト
比＝１９、立上がり応答時間３．１ｅ＋ｓｅｃ、立下が
り応答時間１２．０ｍ５ｅｃであった。

（実施例９） 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
トとパーフロロオクチルエチルメタクリレートを各々１
８．８％と１．０％混合した以外は実施例６と同様にし
て、液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、■、。

＝１．４Ｖ、ｖ＊。＝３７■、コントラスト比＝１５、
立上がり応答時間３．Ｏｎ＋５ｅｃ１立下がり応答時間
１３．０−ｓｅｃであった。

（実施例１０） 液晶材料として液晶（Ｂ）を使用する以外は、実施例５
と同様にして液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、ｌ／６
４デユーテイで駆動した場合、駆動電圧！４■、コント
ラスト比−１１、応答時間（立上がり十立下がり）１８
ｍｓｅｃを得た。

（実施例ＩＩ） モノマーとして、トリメチロールプロパノメタクリレー
ト１８．８％と２．２．３．３−テトラフロロプロピル
メタクリレート１．０％を使用し、液晶材料として後述
の液晶（Ｃ）８０％を混合した以外は実施例１と同様に
して、液晶デバイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、Ｖ　　
０＝＋、ｔＶ、Ｖｓｏ＝２．７ｖ、コントラスト比−１
３、立上がり応答時間２　、９　ｍ５ｅｃ、立下がり応
答時間１２ｓｓｅｃであった。

液晶（Ｃ） 組成 転移温度 屈折率 しきい値電圧（Ｖ＋ｈ ８３　、４℃　（Ｎ １１　　　　°Ｃ（Ｃ ｎ　　　　＝１．７３８ ｎｏ＝１．５１５ Δｎ＝ｏ、、２２３ ！　　　１９　ｖ ２０℃の粘度　　　　　　６９ｃ、ｐ （実施例１２） 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１８．８％とパーフロロオクチルエチルメタクリレー
トｌ　０％を使用し、液晶材料として後述の液晶（Ｄ）
８０％を使用した以外は実施例１と同様にして、液晶デ
バイスを作製した。

得られた液晶デバイスは、しきい値電圧を有し、Ｖ、０
＝２．１Ｖ、Ｖ＊ｏ＝４．６Ｖ、：Ｉン）ラスト比＝１
３、立上がり応答時間２．７ｍ５ｅｃ、立下がり応答時
間１３ｍ５ｅｃであった。

液晶（Ｄ） 組成 １５％ ５　％ 転移温度 屈折率 しきい値電圧（ＶＴｈ） ２０℃の粘度 ［発明の効果］ ７８、　１”Ｃ（Ｎ−１） 〈−２５℃　（Ｃ−Ｎ） ｎ　　　＝１．７５６ ｎｏ＝１．５２３ Δｎ＝ｏ、２３４ １　　　１０Ｖ ７３ｃ、ｐ 本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、ＩＯＶ以下という低電圧での駆動
が可能で、立ち上り応答時間か３ミリ秒と応答時間が速
く、透明−不透明のコントラスト比が１０以上と高く、
しきい値を有し、表示特性に優れている。

また、実施例、比較例からも判るように、透明性固体物
質中に含フッ素重合体を含有させることによってしきい
値電圧■１゜を３〜６■も低下させることができるだけ
ではなく、一般式（［）で表わされる液晶化合物と組み
合わせることによってしきい値電圧■ｌｏをさらに効果
的に低下さけ、液晶材料のみのしきい値電圧と同程度の
値Ｉ〜２ｖまで低下させる効果を育している。

これにより、汎用ｒＣによる駆動回路の使用が可能とな
り、軽量化、小型化、形態化等の用途が広がり、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表示器の製造を極めて容易
に安価にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる液晶表示器の一例を示した側面
断面図、第２図は本発明に係わる液晶表示器の基板の一
例を示した要部平面図並びに第３図は第１図の部分拡大
図である。 出願人　大日本インキ化学工業株式会社鳥取三洋電機株
式会社 三洋電機株式会社

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （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、該調光
   層が液晶材料と透明性固体物質から成り、液晶材料が連
   続相を形成し、かつ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存在している液晶デバイスにおいて
   、透明性固体物質が含フッ素重合体を含有していること
   を特徴とする液晶デバイス。
2. （２）液晶材料が一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼−−−−（ I ） （式中、Ｒ＾１は炭素原子数１〜１０の直鎖状アルキル
   基を表わし、▲数式、化学式、表等があります▼は▲数
   式、化学式、表等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、ＸはＨあ
   るいはＦを表わす。）で表わされる液晶化合物を含有す
   る請求項１記載の液晶デバイス。
3. （３）２枚の基板が非線形素子を画素毎々に有する第１
   の基板と、電極を有する第２の基板とから成る請求項１
   または請求項２記載の液晶デバイス。
4. （４）非線形素子の駆動電圧範囲におけるオン電流とオ
   フ電流の比Ｉ＿Ｏ＿Ｎ／Ｉ＿Ｏ＿Ｆ＿Ｆは１．１より大
   きく３より小さい請求項３記載の液晶デバイス。
5. （５）非線形素子はタンタル系の金属と絶縁層と金属の
   積層体からなる素子である請求項３または請求項４記載
   の液晶デバイス。
6. （６）液晶材料が調光層構成成分の６０重量％以上を占
   める請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請
   求項５記載の液晶デバイス。
7. （７）調光層の厚さが５〜３０ミクロンである請求項１
   、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求
   項６記載の液晶デバイス。