JPH04218024A - 相分離液晶ポリマーよりなる電場応答性光変調素子 - Google Patents

相分離液晶ポリマーよりなる電場応答性光変調素子

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JPH04218024A
JPH04218024A JP3069440A JP6944091A JPH04218024A JP H04218024 A JPH04218024 A JP H04218024A JP 3069440 A JP3069440 A JP 3069440A JP 6944091 A JP6944091 A JP 6944091A JP H04218024 A JPH04218024 A JP H04218024A
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crystal polymer
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Kazushirou Akashi
量磁郎 明石
Akinori Inoue
井上 彰則
Yutaka Akasaki
赤崎 豊
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表示装置、光シャッタ
ー、およびメモリー材料等として使用するための光変調
素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、表示材料等の光変調素子として、
低分子液晶化合物が用いられているが、近年では、この
低分子液晶化合物を、高分子の側鎖に導入した側鎖型液
晶ポリマーや、低分子液晶化合物とポリマーをブレンド
したハイブリッド型液表示材料に代えたものが提案され
ている(例えば、米国特許第4,435,047号明細
書参照)。側鎖型液晶ポリマーは、大画面表示素子や新
規な機能性材料としての応用が期待され、盛んに研究が
行われており、特に低分子液晶には無かったメモリー性
を有し、表示とメモリー機能をあわせもった新規な熱書
き込みデバイスへの使用可能性を示唆している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来提案さ
れている側鎖型液晶ポリマーは、液晶化合物だけを重合
して側鎖にペンダント成分として含有させたものである
ので、自由度が低く、粘度が高いため、応答速度が遅く
、表示装置への応用は困難であった。さらに、熱書き込
み材料として評価すると、書き込み像のコントラストが
低く、一般に偏光板の存在下でしか可視画像が得られな
いものとなり、応用範囲に制限があった。さらに、膜と
しての力学的強度やコーティング性にも問題があり、実
用に供することはできなかった。また、低分子液晶化合
物とポリマーをブレンドしたハイブリッド型表示材料は
、安定性、作動電圧の高さ、コントラストや解像度等に
問題があり、画像表示素子への応用には至っておらず、
光シャッターに応用されているに過ぎなかった。
【0004】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたもので、非液晶性の化合物を共重合することによっ
て、物性のコントロールの自由度を増し、かつ相分離状
態とすることにより解像度やコントラストが高く、応答
性のよい表示、メモリー、または光シャッター等の光変
調素子として使用可能な材料を得ることを目的としてな
されたものである。すなわち、本発明の目的は、新規な
相分離液晶ポリマーよりなり、解像度、コントラスト、
応答性が改善された、表示装置、光シャッター、メモリ
ー等の光変調素子を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、表示装置、光
シャッター、メモリー等に適用できる光変調素子であっ
て、少なくとも1種の液晶性化合物と、少なくとも1種
の非液晶性化合物との二成分を側鎖成分として含有する
ポリマーであり、該ポリマー中の二成分が相分離状態で
存在している相分離液晶ポリマーよりなることを特徴と
する。
【0006】相分離液晶ポリマーとは、いわゆる側鎖型
液晶ポリマーの一種であり、液晶性化合物と非液晶性化
合物とがポリマーの側鎖成分として存在していて、それ
ぞれの化合物成分よりなる二成分が、相分離状態をとっ
ているものを意味する。また、相分離とは、化学、物理
的性質、例えば溶解性が異なる複数の化合物部分よりな
る複数の成分が非相溶状態で存在していることを意味す
るもので、例えば、ポリマー中の液晶性化合物の集合に
よって与えられるドメインと非液晶性化合物のそれが互
いに分離して存在している状態である。また、相分離状
態をとっているそれぞれのドメインの形態は、スポンジ
状、油滴状、層状等、その組成により種々の形態をとる
ことができる。その例を図1に示すが、これはあくまで
も代表例である。図1中、(a)および(b)は油滴状
、(c)はスポンジ状、(d)は層状の例を示し、1お
よび2は透明電極、3が液晶成分、4が非液晶成分を示
す。この場合、各成分が形成するドメインの大きさは、
目的とする特性によって種々取り得るが、好ましくは、
0.01〜100μmの範囲であり、さらに好ましくは
0.1〜50μmの範囲である。
【0007】本発明の相分離液晶ポリマーの好ましいも
のとして、下記一般式(I)および(II)で示される
繰り返し単位を1:99〜99:1の割合で含有する共
重合体をあげることができる。 〔式中、R1 およびR2 は、それぞれ水素原子、メ
チル基またはハロゲン原子を表わし、Aは、下記一般式
(a)〜(j)で示されるメソゲン分子よりなる基を表
わし
【0008】 R3 は、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カ
ルボン酸基、アルキル基から選択される基を表わし、m
は1〜5の整数を示し、mが2以上の場合、それぞれの
R3 は異なるものであってもよい。)
【0009】Bは、下記式で示される基を表わし  −
COOR4 、−OOCR4 、−CONR4 (R5
 )またはR6  (式中、R4 およびR5 は、それぞれ水素原子、ハ
ロゲン若しくは複素環基で置換されていてもよい炭素数
1〜30のアルキル基、アルケニル基、脂環式基、ヒド
ロキシアルキル基、ヘテロ原子を含むアルキル基、置換
されていてもよいフェニル基を表し、R6 は、水酸基
、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、置換され
ていてもよいフェニル基、複素環、アミノ基またはシア
ノ基を表わす。)、なお、AおよびBはそれぞれ2種以
上の基より構成されていてもよく、nは1〜30の整数
を示す。〕
【0010】本発明において、相分離液晶性ポリマーに
導入される液晶性化合物としては、種々の化合物が使用
できる。例えば、ビフェニル系、フェニルベンゾエート
系、シクロヘキシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、
アゾベンゼン系、アゾメチン系、ビフェニルベンゾエー
ト系、シクロヘキシルビフェニル系、ターフェニル系、
コレステロール系等の各液晶性化合物があげられる。特
に重合により、側鎖型液晶共重合体を得る場合には、例
えば、ビフェニル、フェニルベンゾエート、シクロヘキ
シルベンゼン、アゾキシベンゼン、アゾベンゼン、アゾ
メチン、ビフェニルベンゾエート、シクロヘキシルビフ
ェニル、ターフェニル、コレステロール等の各種メソゲ
ンを、鎖長1〜30のアルキレン基を有するスペーサー
を介して、アクリル酸やメタクリル酸等とエステル結合
した構造の化合物があげられる。更に、ビニル基、ビニ
ルフェニル基等の重合性官能基を有する上記の化合物を
使用することが好ましい。これらの化合物は、Macr
omol. Chem. P273,179(1978
)やEur. Polym. J.,P651,Vol
. 18(1982) 等に記載されている。
【0011】これらの中で、特にアクリル基を有するも
のは、重合性の高さから好ましいものである。また、反
応性ポリマーへの付加反応によって、ポリマー化する場
合には、例えばアリル基等の不飽和二重結合を有する上
記の化合物を使用すればよく、Makromol. C
hem. Rapid Commun.P557, 3
,(1982)等に記載されている。
【0012】以上に記した液晶性化合物のうち代表的な
ものの具体的な構造を次に示す。
【0013】
【0014】
【0015】本発明の光変調素子に使用するのに好まし
い非液晶性化合物とは、液晶性を示さないものであれば
特に限定しないが、好ましくは、上記の液晶性化合物と
相溶性の低いもので、また、ポリマー化されたときに、
これが形成するドメインと液晶性化合物によって形成さ
れるものとが相分離状態をとるものである。その例とし
ては、重合してポリマー化する場合には、例えば、次の
一般式で示されるものをあげることができる。 CH2 =C(R2 )−COO−R4 CH2 =C
(R2 )−CONR4 (R5 )CH2 =C(R
2 )−R6  CH2 =CHOOCR4  (式中、R2 は、水素原子、メチル基またはハロゲン
原子であり、R4 およびR5 は、それぞれ水素原子
、水酸基、ハロゲン若しくは複素環基で置換されていて
もよい炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、脂
環式基、ヒドロキシアルキル基、ヘテロ原子を含むアル
キル基、置換されていてもよいフェニル基を表し、R6
 は、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、置換
されていてもよいフェニル基、複素環、アミノ基または
シアノ基を表わす。)
【0016】これらの化合物の具体例としては、(メタ
)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ
)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル
、(メタ)アクリル酸−sec−ブチル、(メタ)アク
リル酸−tert−ブチル、(メタ)アクリル酸−3−
ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アク
リル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ
)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(
メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノ
エチル、(メタ)アクリル酸メトキシオリゴエチレング
リコール等の(メタ)アクリル酸エステル誘導体、スチ
レンおよびその誘導体、(メタ)アクリルアミド、ブタ
ジエンおよびその誘導体、塩化ビニル、塩化ビニリデン
等のエチレン誘導体、(メタ)アクリロニトリル、N−
ビニル−2−ピロリドン等があげられる。これらの中で
も、使用する液晶性化合物との溶解度パラメーター(S
P値)の差が0.5以上のものが特に好ましい相分離状
態を与える。
【0017】また、上記の2成分の他に、コントラスト
の向上を目的として、重合可能な二色性色素を添加して
、重合させることも可能である。この様な二色性色素は
、例えば、Angew. Chem. Int. Ed
. Engl. Adv. Mater. 940−9
46. 28. No.7(1989)に記載されてい
る。その際の二色性色素の効果は、基本的に液晶側鎖成
分と相溶して、液晶と同様な挙動を示し、相分離に対し
ては影響を与えない。
【0018】次に、相分離液晶ポリマーの製造法につい
て説明する。製造方法としては、重合による方法、およ
び反応性ポリマーへの液晶性化合物および非液晶性化合
物の付加反応による方法が使用可能である。重合による
方法は前述した重合性液晶性化合物(複数種類使用して
もよい)と重合性非液晶性化合物(複数種類使用しても
よい)とを通常の方法、例えばラジカル重合法(例えば
、熱、光または放射線重合法)やイオン重合法によって
共重合すればよい。
【0019】もう一つの方法である反応性ポリマーへの
付加反応は、活性プロトンやハロゲン、不飽和二重結合
等の反応基を有するポリマーへ触媒等を用いて液晶性化
合物と非液晶性化合物を付加させることにより実施する
ことができる。このときの使用可能な反応性ポリマーの
例としては、例えば、部分水素化シリコーンポリマーが
あげられ、側鎖に不飽和二重結合を有する液晶性化合物
および非液晶性化合物を白金系触媒を用いて付加させる
ことが可能である。
【0020】また、該相分離液晶ポリマーの構造形態と
しては、ランダム、ブロック、グラフト等の各種共重合
体をとることが可能である。これら共重合体の分子量は
、目的とする特性によって種々取り得るが、好ましくは
、重量平均分子量1,000〜1,000,000、さ
らに好ましくは10,000〜500,000の範囲に
ある。
【0021】液晶ポリマー中の液晶性化合物成分と非液
晶性化合物成分との組成比は、目的とする相分離状態に
よって種々とり得るが、好ましい範囲としては、液晶性
化合物が1.0〜99.9重量%または1〜99モル%
であり、さらに好ましくは50〜99.5重量%または
30〜95モル%である。
【0022】上記の相分離液晶ポリマーを表示材料や光
シャッター等の光変調素子に使用するに際して、応答速
度をさらに向上させるには、ポリマーのTg(ガラス転
移点)を30℃以下、特に0℃以下に設計することが好
ましい。また、メモリー材料として応用する場合には、
ポリマーのTgを30℃以上、特に40℃以上に設計す
るのが、メモリー安定性の点で好ましい。
【0023】以上の構成を有する相分離液晶ポリマーお
よび組成物を使用した光変調素子の表示原理は、明確と
はなっていないが、以下のように想定される。電界がか
かっていないとき、液晶成分と非液晶成分とが相分離し
ていて、光を乱反射させ、白濁した状態を呈する。これ
に相当な電界をかけると、液晶分子の配向にともない透
明状態に変化し、光を透過するというものである。この
ことについて、図2において作用を説明する。図2Aは
、電場を印加しない白濁した状態を示し、図2Bは、電
場を印加した透明状態を示すものである。
【0024】このとき相分離液晶ポリマーのTgを室温
以下に設計したものは、電場を印加しない状態ではメモ
リー性はなく、表示装置に応用しうるものであるが、T
gを室温以上に設計したものはメモリー性があり、その
メモリー材料としての応用が可能となる。例えば、図2
Bのように電場の付加を除いても、透明状態のまま保存
することが可能で、この状態で部分加熱、急冷を行なう
と、加熱部分は図2Aのような白濁した状態に変化し、
メモリーさせることができる。このメモリー情報を消去
するときには、再び適当な温度まで加熱しながら電場を
印加し、図2Bの状態に変化させて冷却すればよい。
【0025】以上、相分離液晶ポリマーおよびその製造
方法について説明したが、本発明の光変調素子において
は、これらの相分離液晶ポリマーに第3成分として低分
子化合物を添加、混合することができる。低分子化合物
を添加しない上記の構成のままでも、表示装置やメモリ
ー材料として使用可能であるが、低分子化合物を第3成
分として添加することによりコントラストや応答速度を
向上させることが可能であることが分かった。ここでの
低分子化合物は、基本的には相分離液晶ポリマー中の液
晶成分と混合(相溶)し、それ以外の成分とは相溶しな
いことが望ましい。なぜならば、低分子化合物は、液晶
相に混和することにより、上記のような効果を発揮する
ものであり、それ以外の相に低分子化合物が入ってしま
うとその効果は期待できないからである。
【0026】低分子化合物として、二色性色素を添加し
た場合には、表示装置としてのコントラストが高められ
る。二色性色素の具体例としては、アントラキノン系、
スチリル系、アゾメチン系、アゾ系の各二色性色素があ
げられ、その添加量は、液晶ポリマーに対して0.1〜
50重量%の範囲が適用可能であるが、好ましくは1〜
10重量%の範囲である。二色性色素の含有量が上記の
範囲よりも多いと、液晶の配向性が低下し、少ないとコ
ントラストが低下することになる。
【0027】低分子化合物の種類によっては、低分子化
合物の添加によって、ポリマー中の液晶成分の粘度低下
をもたらすことが可能となり、電界の作用に対しての液
晶成分が配向する応答速度が向上できる。その様な低分
子化合物の一例としては、ビシクロヘキシル系化合物や
シクロヘキシルベンゼン系化合物があり、具体例として
はビシクロヘキシル、シクロヘキシルベンゼンおよびそ
の他種々のアルキル基を有するビシクロヘキシル系化合
物やシクロヘキシルベンゼン系化合物があげられる。そ
の場合の添加量は、相分離液晶ポリマーに対して0.1
〜50重量%の範囲が適用可能であるが、好ましくは1
〜10重量%の範囲である。低分子化合物の添加量が、
上記の範囲よりも多い場合は、液晶の配向が低下し、少
ないとこの低分子化合物の効果がなくなる。すなわち、
上記の範囲内において、液晶の電場に対する応答速度が
適当な粘度の範囲で効果的になるからである。このよう
な作用機構を考えれば、これ以外にも各種可塑剤や低分
子液晶化合物も粘度低下して効果的である。これらの低
分子化合物は選ばれた1種類を添加しても、また、2種
類以上を組み合わせて添加しても構わない。
【0028】本発明の相分離液晶ポリマーを用いた光変
調素子を、デバイスとして使用する場合の好ましいもの
として、2つの電極の間にラミネートされた構造があげ
られる。デバイスの作製方法としての一例をあげると、
一方の電極基材上に該相分離液晶ポリマーを溶かした溶
液を塗布し、さらにもう一方の電極基材をこの上に貼り
合せる方法や、あらかじめポリマーシートを作製した後
、これを2つの電極記載に挾み込む方法がある。その際
、適当なスペーサー材料を使用することも可能である。 また、デバイスの形態としては、相分離液晶ポリマー層
および2つの電極材料という構成を基本とするが、相分
離液晶ポリマー層と電極との間に適当な保護層を設ける
ことも可能である。
【0029】
【実施例】実施例1液晶モノマーとして、下記一般式(
1)で示されるシアノビニルフェニル系アクリルモノマ
ーを使用した。液晶モノマー9.0gとブチルアクリレ
ート1.0gをTHF中、アゾビスバレロニトリル(商
品名:V−65、和光純薬社製)を開始剤として重合し
た後、メタノールを用いて精製して、液晶ポリマー約9
gを得た。得られたポリマーの分子量は28,000で
あった。このポリマーをTHFに溶かした溶液をネサガ
ラス上にコート、乾燥して、厚さ約30μmの不透明(
白濁)な膜を得た。さらにこの上にネサガラスを圧着し
てラミネート構造のセルを作製した。このセルのHe−
Neレーザー光線透過率は約10%であった。次に、こ
のセルに40℃、50Vp−p 、100Hzの交流電
圧を印加したところ、透明(He−Neレーザー光線透
過率は約80%)に変化した。この変化に要した時間は
約0.5秒であった。また、電圧の印加ありなしを繰り
返すと、それに対応して透明と白濁を何度も繰り返すこ
とが可能であった。
【0030】
【0031】実施例2液晶モノマーとして、下記一般式
(2)で示されるシアノフェニルベンゾエート系アクリ
ルモノマーを使用した。液晶モノマー9.0gと2−エ
チルヘキシルアクリレート1.0gを、実施例1と同様
に重合して液晶ポリマー約8gを得た。この液晶ポリマ
ーの分子量は29,000であった。実施例1と同様に
ネサガラス上にコート、乾燥して、厚さ約30μmの不
透明(白濁)な膜を得た。さらにこの上に透明導電性P
ETフィルム(Tコート:帝人(株)製)を圧着してラ
ミネート構造のセルを作製した。このセルのHe−Ne
レーザー光線透過率は約10%であった。このセルに、
実施例1と同様な電圧を印加したところ、透明に変化し
た(He−Neレーザー光線透過率は約80%)。この
とき、透明になるのに要した時間は約0.5秒であった
。また、電圧の印加ありなしを繰り返すと、それに対応
して透明と白濁を繰り返すことが可能であった。
【0032】
【0033】実施例3実施例1で合成した液晶ポリマー
1.0gを5.0gのTHFに溶解した溶液に、二色性
色素(D2、BDH社製)10mgを溶解し、ネサガラ
スの上にコート、乾燥して、厚さ約20μmの青色の膜
を得た。さらにこの上にネサガラスを圧着してセルを作
製した。このセルのHe−Neレーザー光線透過率は約
3%であった。このセルに、実施例1と同様な電圧を印
加すると、透明(全光線透過率は約75%)に変化し、
この変化に要する時間は約0.4秒であった。この実施
例の場合も、電圧の印加を繰り返すことにより、透明と
青色とに対応して繰り返すことが可能であった。
【0034】実施例4実施例1で合成した液晶ポリマー
1.0gを5.0gのTHFに溶解した溶液に、1−n
−ペンチル−4−フェニルシクロヘキサン0.2gを溶
解し、ネサガラスの上にコート、乾燥して、厚さ約20
μmの不透明(白濁)の膜を得た。さらにこの上にネサ
ガラスを圧着してセルを作製した。このセルのHe−N
eレーザー光線透過率は約5%であった。このセルに、
実施例1と同様な電圧を印加したところ、瞬時に透明(
He−Neレーザー光線透過率は約80%)に変化した
。この変化に要する時間は約0.3秒であった。また、
電圧印加のありなしに応じて、透明、白濁が何度も繰り
返すことが可能であった。
【0035】実施例5液晶化合物として、下記一般式(
3)で示される反応性二重結合を有するシアノフェニル
ベンゾエートを使用した。反応性シリコーン(poly
(hydrogenmethylsilicone)、
信越化学社製)のTHF中、プラチナ触媒を用いて液晶
化合物と1−ヘキセンの混合物(液晶化合物:2モル/
1−ヘキセン:1モル)を反応させた。得られたポリマ
ーの分析から、置換率は約90%であり、液晶化合物と
1−ヘキセンとの組成比は、仕込み量と同様であった。 このポリマーの分子量は14,000であった。このポ
リマーをTHFに溶かした溶液をネサガラスの上にコー
ト、乾燥したところ、厚さ約30μmの不透明(白濁)
の膜を得た。さらにこの上にもう一枚のネサガラスを圧
着してラミネート構造のセルを作製した。このセルのH
e−Neレーザー光線透過率は約10%であった。この
セルに、実施例1と同様な電圧を印加したところ、透明
(He−Neレーザー光線透過率は約80%)に変化し
た。この変化に要した時間は約0.2秒であった。また
、電圧の印加ありなしを繰り返すと、それに対応して透
明と白濁を繰り返すことが可能であった。
【0036】
【0037】比較例1実施例1で使用した液晶モノマー
をTHF中、V−65を開始剤として重合してホモポリ
マーを得た。このポリマーの分子量は20,000であ
った。このポリマーをTHFに溶かした溶液を、ネサガ
ラス上にコートし、乾燥したところ、厚さ約30μmの
若干白濁した膜を得た。更にこの上にもう一枚のネサガ
ラスを圧着してラミネート構造のセルを作製した。この
セルのHe−Neレーザー光線透過率は約65%であっ
た。このセルに実施例1と同様な条件で電圧を印加した
ところ、何等変化が発生しなかった。
【0038】実施例6液晶モノマーとして、下記式(4
)で示されるアルキル鎖長6のシアノビフェニル系アク
リルモノマー9.0gとエチルアクリレート1.0gを
THF中、アゾビスブチロニトリル(AIBN)を開始
剤として重合した後、メタノールに3回再沈殿、乾燥し
て、液晶ポリマー9.5gを得た。このポリマーの分子
量は30,000であった。この共重合体は白色固体状
で、偏光顕微鏡観察から液晶相を確認することができた
。また、ガラス転移点(Tg)は31℃、等方相への転
移温度(Ti)は86℃であった。このポリマーをTH
Fに溶かした溶液を、ネサガラス上にコートし、乾燥し
て、厚さ約30μmに成膜し、この上にネサガラスを圧
着して、ラミネート構造のセルを作製した。このセルを
100℃に加熱しながら50Vrms、100Hzの交
流電圧を印加して、液晶分子を配向させた後、室温まで
冷却して、透明な状態とした。この時の光線(ハロゲン
光)透過率は83%であった。次に、サーマルヘッドを
用いて部分加熱−冷却を行った。加熱部分は白濁した像
となり、その部分の光線透過率は2.4%、コントラス
トは約34であった。また、上記の操作を繰り返すこと
により、何度も書き込み消去することができた。書き込
んだ像は、3か月以上安定であり、高いメモリー性を有
していた。
【0039】
【0040】実施例7実施例6で使用したものと同様の
シアノビフェニル系アクリルモノマー8.0gとn−ブ
チルメタクリレート2.0gを実施例1と同様な方法で
重合して、液晶ポリマー約9gを得た。このポリマーの
分子量は40,000であった。この共重合体のTgは
33℃、Tiは105℃であった。実施例6と同様な方
法で、厚み約30μmに挟み込んだラミネート構造のセ
ルを得た。このセルを110℃に加熱しながら、実施例
6と同様に操作して、透明状態とした。この時の光線(
ハロゲン光)透過率は81%であった。次に、サーマル
ヘッドを用いて部分加熱−冷却を行った。加熱部分の光
線透過率は3.0%コントラストは約27であった。 また、上記の操作を繰り返すことにより、何度も書き込
み消去することができた。書き込んだ像は、3か月以上
安定であり、高いメモリー性を有していた。
【0041】実施例8液晶モノマーとして、上記式(2
)で示されるアルキル鎖長6のシアノフェニルベンゾエ
ート系アクリルモノマー9.0gとメチルアクリレート
1.0gを実施例6と同様な方法で重合して、液晶ポリ
マー9.5gを得た。この共重合体のTgは30℃、T
iは85℃であった。実施例6と同様な方法で、厚み約
30μmに挟み込んだラミネート構造のセルを得た。こ
のセルを100℃に加熱しながら、実施例6と同様に操
作して、透明状態にした。この時の光線(ハロゲン光)
透過率は82%であった。次に、サーマルヘッドを用い
て部分加熱−冷却を行った。加熱部分の光線透過率は4
.0%で、コントラストは約20であった。また、上記
の操作を繰り返すことにより、何度も書き込み消去する
ことができた。書き込んだ像は、3か月以上安定であり
、高いメモリー性を有していた。
【0042】実施例9液晶モノマーとして、上記式(1
)で示されるアルキル鎖長11のシアノビフェニル系ア
クリルモノマー9.0gとメチルアクリレート1.0g
を実施例6と同様な方法で重合して、液晶ポリマー9.
0gを得た。このポリマーの分子量は25,000であ
った。この共重合体のTgは20℃、Tiは120℃で
あった。実施例6と同様な方法で、厚み約30μmに挟
み込んだラミネート構造のセルを得た。このセルを14
0℃に加熱しながら、実施例6と同様に操作して、透明
状態にした。この時の光線(ハロゲン光)透過率は80
%であった。次に、サーマルヘッドを用いて部分加熱−
冷却を行った。加熱部分の光線透過率は4.0%で、コ
ントラストは約20であった。また、上記の操作を繰り
返すことにより、何度も書き込み消去することができた
。書き込んだ像は、3か月以上安定であり、高いメモリ
ー性を有していた。
【0043】実施例10液晶モノマーとして、下記式(
5)で示されるアルキル鎖長3のシアノビフェニル系ア
クリルモノマー5.0gと実施例6で用いたシアノビフ
ェニル系アクリルモノマ−(上記式(4))4.0gお
よびブチルアクリレート1.0gを実施例6と同様な方
法で重合して、液晶ポリマー9.5gを得た。このポリ
マーの分子量は28,000であった。この共重合体の
Tgは40℃、Tiは90℃であった。実施例6と同様
な方法で、厚み約30μmに挟み込んだラミネート構造
のセルを得た。このセルを100℃に加熱しながら、実
施例6と同様に操作して、透明状態にした。この時の光
線(ハロゲン光)透過率は83%であった。次に、サー
マルヘッドを用いて部分加熱−冷却を行った。加熱部分
の光線透過率は4.0%で、コントラストは約21であ
った。また、上記の操作を繰り返すことにより、何度も
書き込み消去することができた。書き込んだ像は、3か
月以上安定であり、高いメモリー性を有していた。
【0044】
【0045】実施例11実施例10で合成した液晶ポリ
マー2.0gにアントラキノン系二色性色素(BDH社
製:D5)20mgをTHFを溶媒に使用して混合し、
実施例1と同様な方法で、厚み約30μmに挟み込んだ
ラミネート構造のセルを得た。
【0046】このセルを100℃に加熱しながら、実施
例6と同様に操作して、透明状態にした。この時の光線
(ハロゲン光)透過率は68%であった。次に、サーマ
ルヘッドを用いて部分加熱−冷却を行った。加熱部分は
青色の像となり、その部分の光線透過率は2.5%で、
コントラストは約31であった。また、上記の操作を繰
り返すことにより、何度も書き込み消去することができ
た。書き込んだ像は、3か月以上安定であり、高いメモ
リー性を有していた。
【0047】比較例2実施例6で使用した液晶モノマー
(式(4))10gを実施例6と同様な方法で重合して
、液晶ポリマー9.0gを得た。このポリマーのTgは
35℃、Tiは122℃であった。実施例1と同様な方
法で、厚み約30μmに挟み込んだラミネート構造のセ
ルを得た。このセルを120℃に加熱しながら、実施例
6と同様に操作して、透明状態にしした。この時の光線
(ハロゲン光)透過率は78%であった。次に、サーマ
ルヘッドを用いて部分加熱−冷却を行った。加熱部分は
若干白濁する程度で、その光線透過率は25%、コント
ラストは約3.1であり、満足な可視画像を得ることが
できなかった。
【0048】
【発明の効果】上記したように、本発明にかかる光変調
素子は、上記の相分離液晶ポリマーから構成されている
ので、大面積とすることが可能であり、電圧による外部
からの信号に対して応答速度が速いことを特徴としてお
り、また、偏光板を不要とするものである。加えて、相
分離しているため、コントラストの高い表示を可能とす
るものである。また、また書き込んだ像は、コントラス
トが高く、メモリー性が良好で、分子設計の自由度が広
いという特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】  相分離構造の代表的な例を示す図
【図2】
  液晶分子の配向により透明状態と不透明状態を示す
作用説明図。
【符号の説明】 1、2:透明電極、3:液晶成分、4:非液晶成分、5
:液晶分子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  少なくとも1種の液晶性化合物と、少
    なくとも1種の非液晶性化合物との二成分を側鎖成分と
    して含有するポリマーであって、該ポリマー中の該二成
    分が相分離状態で存在している相分離液晶ポリマーより
    なる光変調素子。
  2. 【請求項2】  相分離液晶ポリマーが液晶性化合物と
    非液晶性化合物との共重合によって得られたものである
    ことを特徴とする請求項1記載の光変調素子。
  3. 【請求項3】  相分離液晶ポリマーが、下記一般式(
    I)および(II)で示される繰り返し単位を1:99
    〜99:1の割合で含有する共重合体であることを特徴
    とする請求項1記載の光変調素子。 〔式中、R1 およびR2 は、それぞれ水素原子、メ
    チル基またはハロゲン原子を表わし、Aは、下記一般式
    (a)〜(j)で示されるメソゲン分子よりなる基を表
    わし R3 は、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カ
    ルボン酸基、アルキル基から選択される基を表わし、m
    は1〜5の整数を示し、mが2以上の場合、それぞれの
    R3 は異なるものであってもよい。)Bは、下記式で
    示される基を表わし   −COOR4 、−OOCR4 、−CONR4 
    (R5 )またはR6  (式中、R4 およびR5 は、それぞれ水素原子、ハ
    ロゲン若しくは複素環基で置換されていてもよい炭素数
    1〜30のアルキル基、アルケニル基、脂環式基、ヒド
    ロキシアルキル基、ヘテロ原子を含むアルキル基、置換
    されていてもよいフェニル基を表し、R6 は、水酸基
    、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、置換され
    ていてもよいフェニル基、複素環、アミノ基またはシア
    ノ基を表わす。)、なお、AおよびBはそれぞれ2種以
    上の基より構成されていてもよく、nは1〜30の整数
    を示す。〕
  4. 【請求項4】  相分離液晶ポリマーに、第3成分とし
    て、液晶成分と相溶し,かつ非液晶成分には相溶しない
    少なくとも1種の低分子化合物を添加、混合してなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の光変調素子。
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