JPH04180021A - 表示素子 - Google Patents
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- JPH04180021A JPH04180021A JP30933790A JP30933790A JPH04180021A JP H04180021 A JPH04180021 A JP H04180021A JP 30933790 A JP30933790 A JP 30933790A JP 30933790 A JP30933790 A JP 30933790A JP H04180021 A JPH04180021 A JP H04180021A
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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］
本発明はデイスプレィあるいはプロジェクタ−などに応
用されるライトバルブに用いられる表示素子の構造に関
する。
用されるライトバルブに用いられる表示素子の構造に関
する。
［従来の技術］
従来の液晶をマトリックス中に分散した表示素子は、マ
トリックス材料として有機高分子を用いたものが多かっ
た（アメリカ特許３６０００６０など）。ここでマトリ
ックスとは液晶層の中に分散する網目状の組織あるいは
粒子状の液晶を担持する組織のことを指す。表示原理を
説明する。無電界下では、液晶の屈折率とマトリックス
の屈折率とが異なるため入射した光が液晶とマトリック
ス界面で散乱して白濁する。電界印加した場合、液晶が
電界方向に揃い、その時の液晶の屈折率とマトリックス
の屈折率が近くなり、入射光が液晶とマトリックスの界
面で散乱せず透過するため素子は透明となる。このよう
な素子を作製する方法として、マトリックス材料と液晶
を混合し、その後相分離させて白濁した散乱状態を実現
していた（アメリカ特許４６８８９００など、第２図参
照）。このような従来の液晶をマトリックス中に分散さ
せたタイプの液晶素子ではマトリックス材料と液晶を混
合し、後で何らかの手段を用いて相分離させる方法を用
いていたために、相分離してできる液晶の粒子径が揃わ
ない（第２図参照）、ひいては素子としての電気光学特
性におけるしきい特性が悪くなるために時分割駆動法を
用いることができない、また液晶が電極から高分子によ
り閉離されているため電界が液晶にかかりにくく高い駆
動電界を必要とするなどの課題を有していた。そこで、
液晶中に固体粒子を分散させる方法が考案され、ここに
掲げたような課題が解決されてきた。
トリックス材料として有機高分子を用いたものが多かっ
た（アメリカ特許３６０００６０など）。ここでマトリ
ックスとは液晶層の中に分散する網目状の組織あるいは
粒子状の液晶を担持する組織のことを指す。表示原理を
説明する。無電界下では、液晶の屈折率とマトリックス
の屈折率とが異なるため入射した光が液晶とマトリック
ス界面で散乱して白濁する。電界印加した場合、液晶が
電界方向に揃い、その時の液晶の屈折率とマトリックス
の屈折率が近くなり、入射光が液晶とマトリックスの界
面で散乱せず透過するため素子は透明となる。このよう
な素子を作製する方法として、マトリックス材料と液晶
を混合し、その後相分離させて白濁した散乱状態を実現
していた（アメリカ特許４６８８９００など、第２図参
照）。このような従来の液晶をマトリックス中に分散さ
せたタイプの液晶素子ではマトリックス材料と液晶を混
合し、後で何らかの手段を用いて相分離させる方法を用
いていたために、相分離してできる液晶の粒子径が揃わ
ない（第２図参照）、ひいては素子としての電気光学特
性におけるしきい特性が悪くなるために時分割駆動法を
用いることができない、また液晶が電極から高分子によ
り閉離されているため電界が液晶にかかりにくく高い駆
動電界を必要とするなどの課題を有していた。そこで、
液晶中に固体粒子を分散させる方法が考案され、ここに
掲げたような課題が解決されてきた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、液晶中に固体粒子を分散させる方法では、電界
印加により固体粒子が掃き寄せられて均一に分散した状
態を維持できない、また電界を除くと表示状態が消えて
しまう課題を有していた。
印加により固体粒子が掃き寄せられて均一に分散した状
態を維持できない、また電界を除くと表示状態が消えて
しまう課題を有していた。
そこで本発明はこのような課題を解決するべく、液晶中
に分散させる固体粒子表面を改質して液晶中における固
体粒子の分散性を向上させ、表示素子としての信頼性を
向上させることを目的とするものである。また、固体粒
子として強誘電体を用いることにより電界を除いた後も
表示状態を保持することができることを目的とする。
に分散させる固体粒子表面を改質して液晶中における固
体粒子の分散性を向上させ、表示素子としての信頼性を
向上させることを目的とするものである。また、固体粒
子として強誘電体を用いることにより電界を除いた後も
表示状態を保持することができることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の表示素子は、
■液晶中に固体粒子を分散した表示素子において、固体
粒子表面に、グラフト重合した高分子鎖を形成したこと
を特徴とする。
粒子表面に、グラフト重合した高分子鎖を形成したこと
を特徴とする。
■上記グラフト重合の重合開始点の形成方法が放電処理
によることを特徴とする。
によることを特徴とする。
■上記固体粒子として強誘電体を用いたことを特性とす
る。
る。
［作用］
本発明の上記の構成によれば、液晶中に分散させる固体
粒子表面に高分子鎖をグラフト重合により形成すること
により、液晶中に固体粒子を安定して分散させることが
できる。このため低電圧で動作する、表示状態の均一な
表示素子を安定して製造できるのである。また、液晶中
に分散させる固体粒子として強誘電体を用いることによ
り、電界を印加することにより強誘電体の自発分極を反
転させ、電界を除いた後も有効に液晶に自発分極による
電界が印加され続け、表示状態が保持されるのである。
粒子表面に高分子鎖をグラフト重合により形成すること
により、液晶中に固体粒子を安定して分散させることが
できる。このため低電圧で動作する、表示状態の均一な
表示素子を安定して製造できるのである。また、液晶中
に分散させる固体粒子として強誘電体を用いることによ
り、電界を印加することにより強誘電体の自発分極を反
転させ、電界を除いた後も有効に液晶に自発分極による
電界が印加され続け、表示状態が保持されるのである。
以下、実施例により本発明の詳細を示す。
［実施例コ
実施例１
第１図に本発明の表示素子における断面図を示した。素
子の作製法について説明する。まず表面の平坦な基板１
および基板７の表面に電極層２および電極層６としてＩ
ＴＯを蒸着法により形成した。この２枚の基板を空隙２
０μｍを保って固定した。次に、ポリエチレンビーズ（
粒径２μｍ）の表面をグロー放電処理した。条件はアル
ゴン雰囲気中で、電極間距離６ ＣＴＩ、電極間電圧２
７０ｖ、周波数６０Ｈｚ、処理時間５秒である。 本実
施例ではグラフト重合させるモノマーとしてアクリルア
ミドを用いた。モノマー溶液としてアクリルアミド１０
グラム／ １００ ｍ ｌ水溶液を調製して、脱気した
後、先に放電処理したポリエチレンビーズをこの水溶液
中に浸し１時間８０°Ｃに保った。
子の作製法について説明する。まず表面の平坦な基板１
および基板７の表面に電極層２および電極層６としてＩ
ＴＯを蒸着法により形成した。この２枚の基板を空隙２
０μｍを保って固定した。次に、ポリエチレンビーズ（
粒径２μｍ）の表面をグロー放電処理した。条件はアル
ゴン雰囲気中で、電極間距離６ ＣＴＩ、電極間電圧２
７０ｖ、周波数６０Ｈｚ、処理時間５秒である。 本実
施例ではグラフト重合させるモノマーとしてアクリルア
ミドを用いた。モノマー溶液としてアクリルアミド１０
グラム／ １００ ｍ ｌ水溶液を調製して、脱気した
後、先に放電処理したポリエチレンビーズをこの水溶液
中に浸し１時間８０°Ｃに保った。
この操作により、ポリエチレンビーズ表面にポリアクリ
ルアミド高分子鎖５を１μｍの厚さに形成し力。次にこ
のビーズを取り出し、５０°Ｃにて真空乾燥した。この
ビーズと液晶（ロブイック社製ＰＮＯＯＩ）を重量比で
１；３に混合して、先に作製した素子パネルの空隙に封
入した。こうして作製した素子に電界を印加して電気光
学特性を測定した。駆動電圧５Ｖ、コントラスト５０：
１、透過率８０％であった。また１力月駆動しても表示
状態は全画面にわたり均一であった。従来のものである
と数時間駆動すると固体粒子が掃き寄せられてしまい、
表示が不均一になることに比べれば格段に安定している
。
ルアミド高分子鎖５を１μｍの厚さに形成し力。次にこ
のビーズを取り出し、５０°Ｃにて真空乾燥した。この
ビーズと液晶（ロブイック社製ＰＮＯＯＩ）を重量比で
１；３に混合して、先に作製した素子パネルの空隙に封
入した。こうして作製した素子に電界を印加して電気光
学特性を測定した。駆動電圧５Ｖ、コントラスト５０：
１、透過率８０％であった。また１力月駆動しても表示
状態は全画面にわたり均一であった。従来のものである
と数時間駆動すると固体粒子が掃き寄せられてしまい、
表示が不均一になることに比べれば格段に安定している
。
ここで用いるグラフト重合用のモノマーはアクリルアミ
ドの他にＮ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ、Ｎ’−
メチレンビスアクリルアミドなどのアクリルアミド誘導
体、アクリル酸エステル誘導体、メタクリル酸エステル
誘導体、アクリロニトリル誘導体など、ラジカル重合す
るものであれば同様に用いることができる。
ドの他にＮ、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ、Ｎ’−
メチレンビスアクリルアミドなどのアクリルアミド誘導
体、アクリル酸エステル誘導体、メタクリル酸エステル
誘導体、アクリロニトリル誘導体など、ラジカル重合す
るものであれば同様に用いることができる。
ここで用いる液晶は屈折率異方性Δｎのできるだけ大き
いものがよい。
いものがよい。
二こで用いる固体粒子はポリエチレンの他、放電処理に
より重合活性点のできるものであれば何でも用いること
ができる。粒径についても０． ２〜５μｍであれば用
いることができる。
より重合活性点のできるものであれば何でも用いること
ができる。粒径についても０． ２〜５μｍであれば用
いることができる。
実施例２
本実施例では実施例１で用いたグロー放電処理の替わり
にコロナ放電処理した例を示す。第１図を用いて説明す
る。コロナ放電の条件は、電極間距離３．５ｃｍ、電極
間電圧１５ＫＶ、周波数６０Ｈｚ、処理時間４０秒であ
る。 グラフト重合させる千ツマ−としてヒドロキシエ
チルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を用いた例を示す。モ
ノマー溶液としてＨＥＭＡＩ Ｏグラム／ １００ ｍ
ｌ水溶液を調製して、脱気した後、先に放電処理した
シリカビーズをこの水溶液中に浸し２時間８０℃に保っ
た。この操作により、ビーズ表面にポリヒドロキシエチ
ルメタクリレート高分子鎖５を１μｍの厚さに形成した
。次にこのビーズを取り出し、５０°Ｃにて真空乾燥し
た。このビーズと液晶（ここではメルク社製ＺＬＩ３９
２６）を重量比で１：３に混合し、先に作製した素子パ
ネルの間隙に封入した。こうして作製した素子に電界を
印加して電気光学特性を測定した。駆動電圧５Ｖ、コン
トラスト４０：１、透過率８０％であった。１力月駆動
しても表示状態は全画面にわたり均一であった。従来の
ものであると数時間駆動すると固体粒子が掃き寄せられ
てしまい、表示が不均一になることに比べれば格段に安
定している。
にコロナ放電処理した例を示す。第１図を用いて説明す
る。コロナ放電の条件は、電極間距離３．５ｃｍ、電極
間電圧１５ＫＶ、周波数６０Ｈｚ、処理時間４０秒であ
る。 グラフト重合させる千ツマ−としてヒドロキシエ
チルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を用いた例を示す。モ
ノマー溶液としてＨＥＭＡＩ Ｏグラム／ １００ ｍ
ｌ水溶液を調製して、脱気した後、先に放電処理した
シリカビーズをこの水溶液中に浸し２時間８０℃に保っ
た。この操作により、ビーズ表面にポリヒドロキシエチ
ルメタクリレート高分子鎖５を１μｍの厚さに形成した
。次にこのビーズを取り出し、５０°Ｃにて真空乾燥し
た。このビーズと液晶（ここではメルク社製ＺＬＩ３９
２６）を重量比で１：３に混合し、先に作製した素子パ
ネルの間隙に封入した。こうして作製した素子に電界を
印加して電気光学特性を測定した。駆動電圧５Ｖ、コン
トラスト４０：１、透過率８０％であった。１力月駆動
しても表示状態は全画面にわたり均一であった。従来の
ものであると数時間駆動すると固体粒子が掃き寄せられ
てしまい、表示が不均一になることに比べれば格段に安
定している。
ここで用いるグラフト重合用の千ツマ−はヒドロキシエ
チルメタクリレートの他にアクリル酸エステル誘導体、
メタクリル酸エステル誘導体、アクリルアミド誘導体、
アクリロニトリル誘導体など、ラジカル重合するもので
あれば同様に用いることができる。
チルメタクリレートの他にアクリル酸エステル誘導体、
メタクリル酸エステル誘導体、アクリルアミド誘導体、
アクリロニトリル誘導体など、ラジカル重合するもので
あれば同様に用いることができる。
ここで用いる液晶は屈折率異方性Δｎのできるだけ大き
いものがよい。
いものがよい。
ここで用いる固体粒子はポリエチレンの他、放電処理に
より重合活性点のできるものであれば何でも用いること
ができる。粒径についても０．２〜５μｍであれば用い
ることができる。
より重合活性点のできるものであれば何でも用いること
ができる。粒径についても０．２〜５μｍであれば用い
ることができる。
実施例３
本実施例では液晶中に分散させる固体粒子として強誘電
性物質を用いた例を示した。第１図を用いて説明する。
性物質を用いた例を示した。第１図を用いて説明する。
用いた固体粒子はＰＬＺＴ （７／６５／３５）粒径１
μｍである。コロナ放電の条件は、電極間距離３．５ｃ
ｍ、電極間電圧１５ＫＶ、周波数６０Ｈｚ、処理時間４
０秒である。 グラフト重合させるモノマーとしてヒド
ロキシエチルメタクリレート（Ｉ（ＨＭＡ ）を用いた
例を示す。モノマー溶液としテ１（ＥＭＡＩＯグラム／
１００ｍ１水溶液を調製して、脱気した後、先に放電処
理したＰＬＺＴビーズをこの水溶液中に浸し２時間８０
”Ｃに保った。この操作により、ビーズ表面にポリヒ
ドロキシエチルメタクリレート高分子鎖５を１μｍの厚
さに形成した。次にこのビーズを取り出し、５０°Ｃに
て真空乾燥した。このビーズと液晶（ここではロブイッ
ク社製ＰＮＯＯＩ）を重量比で１：３に混合し、先に作
製した素子パネルの間隙に封入した。こうして作製した
素子に電界を印加して電気光学特性を測定した。駆動電
圧５■、コントラスト４０：１、透過率７０％であった
。１力月駆動しても表示状態は全画面にわたり均一であ
った。従来のものであると数時間駆動すると固体粒子が
掃き寄せられてしまい、表示が不均一になることに比べ
れば格段に安定している。また電界を除いた後も表示状
態が１時間にわたり保持された。
μｍである。コロナ放電の条件は、電極間距離３．５ｃ
ｍ、電極間電圧１５ＫＶ、周波数６０Ｈｚ、処理時間４
０秒である。 グラフト重合させるモノマーとしてヒド
ロキシエチルメタクリレート（Ｉ（ＨＭＡ ）を用いた
例を示す。モノマー溶液としテ１（ＥＭＡＩＯグラム／
１００ｍ１水溶液を調製して、脱気した後、先に放電処
理したＰＬＺＴビーズをこの水溶液中に浸し２時間８０
”Ｃに保った。この操作により、ビーズ表面にポリヒ
ドロキシエチルメタクリレート高分子鎖５を１μｍの厚
さに形成した。次にこのビーズを取り出し、５０°Ｃに
て真空乾燥した。このビーズと液晶（ここではロブイッ
ク社製ＰＮＯＯＩ）を重量比で１：３に混合し、先に作
製した素子パネルの間隙に封入した。こうして作製した
素子に電界を印加して電気光学特性を測定した。駆動電
圧５■、コントラスト４０：１、透過率７０％であった
。１力月駆動しても表示状態は全画面にわたり均一であ
った。従来のものであると数時間駆動すると固体粒子が
掃き寄せられてしまい、表示が不均一になることに比べ
れば格段に安定している。また電界を除いた後も表示状
態が１時間にわたり保持された。
ここで用いるグラフト重合用のモノマーはヒドロキシエ
チルメタクリレートの他にアクリル酸エステル誘導体、
メタクリル酸エステル誘導体、アクリルアミド誘導体、
アクリロニトリル誘導体など、ラジカル重合するもので
あれば同様に用いることができる。
チルメタクリレートの他にアクリル酸エステル誘導体、
メタクリル酸エステル誘導体、アクリルアミド誘導体、
アクリロニトリル誘導体など、ラジカル重合するもので
あれば同様に用いることができる。
ここで用いる液晶は屈折率異方性Δｎのできるだけ大き
いものがよい。
いものがよい。
ここで用いる固体粒子はＰＬＺＴの他、放電処理により
゛重合活性点のできるもので強誘電体であれば何でも用
いることができる。粒径についても０．２〜５μｍであ
れば用いることができる。
゛重合活性点のできるもので強誘電体であれば何でも用
いることができる。粒径についても０．２〜５μｍであ
れば用いることができる。
以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、デイスプレィ、調光素子、ライトバルブ、調光ミラ
ーなどに応用が可能である。
ず、デイスプレィ、調光素子、ライトバルブ、調光ミラ
ーなどに応用が可能である。
Ｃ発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、液晶中に分散する固
体粒子表面にグラフト重合高分子で修飾することにより
、素子の表示状態における均一性を改善し、また固体粒
子として強誘電体を用いることによりメモリー性をも有
する表示素子を作製することができるようになった。
体粒子表面にグラフト重合高分子で修飾することにより
、素子の表示状態における均一性を改善し、また固体粒
子として強誘電体を用いることによりメモリー性をも有
する表示素子を作製することができるようになった。
第１図は、本発明実施例の表示素子の断面を示す図であ
り、第２図は従来例の表示素子の断面を示す図である。 １・・・基板 ２・・・電極 ３・・・液晶 ４・・・固体粒子 ５・・・グラフト高分子鎖 ６・・・電極 ７・・・基板 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社
り、第２図は従来例の表示素子の断面を示す図である。 １・・・基板 ２・・・電極 ３・・・液晶 ４・・・固体粒子 ５・・・グラフト高分子鎖 ６・・・電極 ７・・・基板 以 上 出願人 セイコーエプソン株式会社
Claims (3)
- （１）液晶中に固体粒子を分散した表示素子において、
固体粒子表面に、グラフト重合した高分子鎖を形成した
ことを特徴とする表示素子。 - （２）上記グラフト重合の重合開始点の形成方法が放電
処理によることを特徴とする請求項１記載の表示素子。 - （３）上記固体粒子として強誘電体を用いたことを特特
とする請求項１記載の表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30933790A JPH04180021A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30933790A JPH04180021A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180021A true JPH04180021A (ja) | 1992-06-26 |
Family
ID=17991799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30933790A Pending JPH04180021A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04180021A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1463787A2 (en) * | 2002-01-10 | 2004-10-06 | Kent State University | A material for liquid crystal cell |
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1990
- 1990-11-15 JP JP30933790A patent/JPH04180021A/ja active Pending
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