JPH11349949A - 高分子分散型液晶素子およびその製造方法 - Google Patents
高分子分散型液晶素子およびその製造方法Info
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- JPH11349949A JPH11349949A JP10169173A JP16917398A JPH11349949A JP H11349949 A JPH11349949 A JP H11349949A JP 10169173 A JP10169173 A JP 10169173A JP 16917398 A JP16917398 A JP 16917398A JP H11349949 A JPH11349949 A JP H11349949A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コントラストの増大・ヒステリシスの解消等
の応答性を向上させた高分子分散型液晶素子を提供す
る。 【解決手段】 対向する1対の基板間に、高分子前駆体
と液晶を混合し該高分子前駆体を重合させて該液晶を液
晶滴として分散させた高分子分散型液晶素子において、
該高分子前駆体が少なくとも1種以上の単官能性モノマ
ーを主材とし、該主材に少なくとも1種以上の多官能性
モノマーを添加して重合してなる高分子分散型液晶素
子。
の応答性を向上させた高分子分散型液晶素子を提供す
る。 【解決手段】 対向する1対の基板間に、高分子前駆体
と液晶を混合し該高分子前駆体を重合させて該液晶を液
晶滴として分散させた高分子分散型液晶素子において、
該高分子前駆体が少なくとも1種以上の単官能性モノマ
ーを主材とし、該主材に少なくとも1種以上の多官能性
モノマーを添加して重合してなる高分子分散型液晶素
子。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高分子分散型液晶素
子及びその製造方法に関する。
子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、偏光板が不要で、液晶と高分子の
屈折率の差を利用した高分子分散型液晶(Polyme
r Dispersed Liquid Crysta
l)の表示素子が開発されている。この高分子分散型液
晶表示素子は液晶と高分子前駆体(例えば紫外線硬化型
のモノマー)とを所定割合にて混合、相溶させて液晶性
を有する溶液を形成する。次に所定間隔に保持した状態
の1対の透明基板間に上記溶液を封入する。この状態
で、該一対の基板の一方または両方から紫外線を照射し
て、高分子前駆体を重合硬化させ、同時に液晶と高分子
とを相分離させる。その結果、高分子中に液晶分子から
なる平均直径約lμm程度の液晶滴が分散配置された液
晶高分子複合層が形成される。
屈折率の差を利用した高分子分散型液晶(Polyme
r Dispersed Liquid Crysta
l)の表示素子が開発されている。この高分子分散型液
晶表示素子は液晶と高分子前駆体(例えば紫外線硬化型
のモノマー)とを所定割合にて混合、相溶させて液晶性
を有する溶液を形成する。次に所定間隔に保持した状態
の1対の透明基板間に上記溶液を封入する。この状態
で、該一対の基板の一方または両方から紫外線を照射し
て、高分子前駆体を重合硬化させ、同時に液晶と高分子
とを相分離させる。その結果、高分子中に液晶分子から
なる平均直径約lμm程度の液晶滴が分散配置された液
晶高分子複合層が形成される。
【0003】その動作原理は、前記液晶高分子複合層が
例えば電界無印加状態で前記液晶と高分子の屈折率に差
が生じ光散乱状態若しくは低透過状態(自濁状態)を示
す場合、電圧印加により両者に屈折率の差が無くなり光
透過状態若しくは低散乱状態(透明状態)となるもので
ある。この原理を利用すると、偏光板を用いる必要がな
い、明るく視野角の大きい表示が可能となる。
例えば電界無印加状態で前記液晶と高分子の屈折率に差
が生じ光散乱状態若しくは低透過状態(自濁状態)を示
す場合、電圧印加により両者に屈折率の差が無くなり光
透過状態若しくは低散乱状態(透明状態)となるもので
ある。この原理を利用すると、偏光板を用いる必要がな
い、明るく視野角の大きい表示が可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記高分子分散型液晶
表示素子の作製に関する従来例として、水酸基を有する
材料、例えば2−ヒドロキシエチルメタクリレートを前
記高分子前駆体として用いることが多い(特開平8−0
15675号公報など)。しかしながら該材料を用いた
前記高分子分散型液晶表示素子の場合、電圧印加により
透明状態になった後に電圧を除去しても透明状態が元の
白濁状態に戻らない、所謂「ヒステリシス」現象が発生
しやすい。前記従来例では該現象をメモリーとして利用
する試みがなされているが、素子がいったん透明状態に
移行した場合は、自濁状態の復帰のために素子を加熱し
て等方状態にして徐冷する工程が必須となり、実用に際
して不便である課題を残した。
表示素子の作製に関する従来例として、水酸基を有する
材料、例えば2−ヒドロキシエチルメタクリレートを前
記高分子前駆体として用いることが多い(特開平8−0
15675号公報など)。しかしながら該材料を用いた
前記高分子分散型液晶表示素子の場合、電圧印加により
透明状態になった後に電圧を除去しても透明状態が元の
白濁状態に戻らない、所謂「ヒステリシス」現象が発生
しやすい。前記従来例では該現象をメモリーとして利用
する試みがなされているが、素子がいったん透明状態に
移行した場合は、自濁状態の復帰のために素子を加熱し
て等方状態にして徐冷する工程が必須となり、実用に際
して不便である課題を残した。
【0005】また、高分子分散型液晶表示素子の作製に
関する他の従来例として、既に高分子となったネットワ
ーク中にプレポリマーを後から注入してヒステリシスの
低減をはかる(特開平9−026569号公報)、高分
子前駆体としてアクリレートオリゴマーを適量添加して
高分子化した素子の構造的な柔軟性・耐久性の改善をは
かる(特開平9−101508号公報)などが知られて
いる。しかしながら、前者の場合、実施態様によっては
プレポリマーが使用中に重合や分解を受け表示特性が暫
時変化する可能性が残されており、また後者の場合、素
子のヒステリシス低減等、電圧応答性改善への寄与が必
ずしも明確でない等の課題を残した。
関する他の従来例として、既に高分子となったネットワ
ーク中にプレポリマーを後から注入してヒステリシスの
低減をはかる(特開平9−026569号公報)、高分
子前駆体としてアクリレートオリゴマーを適量添加して
高分子化した素子の構造的な柔軟性・耐久性の改善をは
かる(特開平9−101508号公報)などが知られて
いる。しかしながら、前者の場合、実施態様によっては
プレポリマーが使用中に重合や分解を受け表示特性が暫
時変化する可能性が残されており、また後者の場合、素
子のヒステリシス低減等、電圧応答性改善への寄与が必
ずしも明確でない等の課題を残した。
【0006】そこで本発明の目的は、上記課題を解決す
るため、前記高分子分散型液晶素子に改善を施すことに
より、コントラストの増大・ヒステリシスの解消等、応
答性を向上させた高分子分散型液晶素子およびその製造
方法を提供することにある。
るため、前記高分子分散型液晶素子に改善を施すことに
より、コントラストの増大・ヒステリシスの解消等、応
答性を向上させた高分子分散型液晶素子およびその製造
方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、本発明の製
造方法で高分子分散型液晶素子を製造すると、従来知ら
れている該素子にしばしば生じたヒステリシスを低減も
しくは除去できることを見出した。これは高分子分散型
液晶素子の使用がより効率的かつ安定的に実施されるこ
とを期待させる。
造方法で高分子分散型液晶素子を製造すると、従来知ら
れている該素子にしばしば生じたヒステリシスを低減も
しくは除去できることを見出した。これは高分子分散型
液晶素子の使用がより効率的かつ安定的に実施されるこ
とを期待させる。
【0008】即ち、本発明は、対向する1対の基板間
に、高分子前駆体と液晶を混合し該高分子前駆体を重合
させて該液晶を液晶滴として分散させた高分子分散型液
晶素子において、該高分子前駆体が少なくとも1種以上
の単官能性モノマーを主材とし、該主材に少なくとも1
種以上の多官能性モノマーを添加して重合してなること
を特徴とする高分子分散型液晶素子である。
に、高分子前駆体と液晶を混合し該高分子前駆体を重合
させて該液晶を液晶滴として分散させた高分子分散型液
晶素子において、該高分子前駆体が少なくとも1種以上
の単官能性モノマーを主材とし、該主材に少なくとも1
種以上の多官能性モノマーを添加して重合してなること
を特徴とする高分子分散型液晶素子である。
【0009】また、本発明は、対向する1対の基板間
に、高分子前駆体と液晶を混合し該高分子前駆体を重合
させて該液晶を液晶滴として分散させた高分子分散型液
晶素子の製造方法において、該高分子前駆体が少なくと
も1種以上の単官能性モノマーを主材とし、該主材に少
なくとも1種以上の多官能性モノマーを添加した後、重
合を行うことを特徴とする高分子分散型液晶素子の製造
方法である。
に、高分子前駆体と液晶を混合し該高分子前駆体を重合
させて該液晶を液晶滴として分散させた高分子分散型液
晶素子の製造方法において、該高分子前駆体が少なくと
も1種以上の単官能性モノマーを主材とし、該主材に少
なくとも1種以上の多官能性モノマーを添加した後、重
合を行うことを特徴とする高分子分散型液晶素子の製造
方法である。
【0010】前記多官能性モノマーの添加量が、前記高
分子前駆体と液晶材料をあわせた総重量の1〜20wt
%であるのが好ましい。前記多官能性モノマーは、前記
単官能性モノマーに結合可能な官能基を備えた材料であ
るのが好ましい。前記高分子前駆体と前記液晶を混合す
る比率が8:2から4:6であるのが好ましい。前記重
合終了後にポストベークを施すのが好ましい。
分子前駆体と液晶材料をあわせた総重量の1〜20wt
%であるのが好ましい。前記多官能性モノマーは、前記
単官能性モノマーに結合可能な官能基を備えた材料であ
るのが好ましい。前記高分子前駆体と前記液晶を混合す
る比率が8:2から4:6であるのが好ましい。前記重
合終了後にポストベークを施すのが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明は、対向する1対の基板間
に、高分子前駆体と液晶を混合し該高分子前駆体を重合
させて該液晶をドロップレット状に液晶滴として分散さ
せた高分子分散型液晶素子およびその製造方法であっ
て、該高分子前駆体が少なくとも1種以上の単官能性モ
ノマーを主材とし、該主材に少なくとも1種以上の多官
能性モノマーを添加した後、前記重合を行うことを特徴
とする高分子分散型液晶素子およびその製造方法にあ
る。
に、高分子前駆体と液晶を混合し該高分子前駆体を重合
させて該液晶をドロップレット状に液晶滴として分散さ
せた高分子分散型液晶素子およびその製造方法であっ
て、該高分子前駆体が少なくとも1種以上の単官能性モ
ノマーを主材とし、該主材に少なくとも1種以上の多官
能性モノマーを添加した後、前記重合を行うことを特徴
とする高分子分散型液晶素子およびその製造方法にあ
る。
【0012】以下、本発明について更に詳細に説明する
が、以下の記載は本発明の範囲を何ら制限するものでは
ない。本発明における高分子前駆体の主材を構成する単
官能性モノマーは光もしくは加熱により重合反応を生じ
る材料であれば広く種類を問わず用いることができる。
例として、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ブタンジオール
モノ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)
アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレー
ト、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等を
挙げることができ、これらを1種もしくは2種以上混合
して用いることができる。
が、以下の記載は本発明の範囲を何ら制限するものでは
ない。本発明における高分子前駆体の主材を構成する単
官能性モノマーは光もしくは加熱により重合反応を生じ
る材料であれば広く種類を問わず用いることができる。
例として、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ブタンジオール
モノ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)
アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレー
ト、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等を
挙げることができ、これらを1種もしくは2種以上混合
して用いることができる。
【0013】次に、前記主材に添加しうる多官能性モノ
マーとしては以下の化合物を用いることが可能である。
例えば2官能モノマーとしてビスフェノール−AEO変
性ジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレ
―卜、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペン
タエリスリトールジアクリレートモノステアレート、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
グリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレー
ト等を挙げることができる。
マーとしては以下の化合物を用いることが可能である。
例えば2官能モノマーとしてビスフェノール−AEO変
性ジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレ
―卜、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペン
タエリスリトールジアクリレートモノステアレート、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
グリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレー
ト等を挙げることができる。
【0014】3官能モノマー、さらにはそれ以上の多官
能性モノマーとしては、トリメチロールプロパントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリエトキシアク
リレート、変性グリセリントリアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、変性トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス
(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート(メタ)ア
クリレート、ジペンタエリスリトールカプロラクタム変
性アクリレート(日本化薬工業(株)製「商品名:DP
CA−20,40,60,120)」等を挙げることが
できる。
能性モノマーとしては、トリメチロールプロパントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリエトキシアク
リレート、変性グリセリントリアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、変性トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス
(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート(メタ)ア
クリレート、ジペンタエリスリトールカプロラクタム変
性アクリレート(日本化薬工業(株)製「商品名:DP
CA−20,40,60,120)」等を挙げることが
できる。
【0015】また、前記多官能性モノマーは、前記高分
子前駆体総重量と液晶材料をあわせた総重量の1〜20
wt%、好ましくは1〜10wt%とする。1wt%未
満では該多官能性モノマーの添加効果が明らかになら
ず、20wt%越えて多官能性モノマーを過剰に添加す
ると、後述の如く光照射により高分子を形成させて形成
した該高分子ネットワーク中に分散されるべき液晶滴が
適切に形成されないという状況が発生する。
子前駆体総重量と液晶材料をあわせた総重量の1〜20
wt%、好ましくは1〜10wt%とする。1wt%未
満では該多官能性モノマーの添加効果が明らかになら
ず、20wt%越えて多官能性モノマーを過剰に添加す
ると、後述の如く光照射により高分子を形成させて形成
した該高分子ネットワーク中に分散されるべき液晶滴が
適切に形成されないという状況が発生する。
【0016】本発明で用いる前記液晶材料は使用環境温
度でコレステリック相・ネマチック相を示すネマチック
液晶やコレステリック液晶あるいはそれらの混合物であ
ればその種類・単体か混合物か等を問わず用いることが
できる。例えばシッフ塩基系、アゾキシ系、アゾ系、シ
アノフェニルエステル系、安息香酸フェニルエステル
系、シクロヘキシル酸フェニルエステル系、ビフェニル
系、ターフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェ
ニルシクロヘキサン系、フェニルピリジン系、フェニル
ジオキサン系、シクロヘキシルピリミジン系、フェニル
系、トラン系、多環エタン系等の単体もしくは2種以上
の混合系を挙げることができる。これら液晶材料を前記
高分子前駆体と適量混和する。その際、該液晶材料と該
高分子前駆体とを混合する比率は重量比で8:2から
4:6とする。
度でコレステリック相・ネマチック相を示すネマチック
液晶やコレステリック液晶あるいはそれらの混合物であ
ればその種類・単体か混合物か等を問わず用いることが
できる。例えばシッフ塩基系、アゾキシ系、アゾ系、シ
アノフェニルエステル系、安息香酸フェニルエステル
系、シクロヘキシル酸フェニルエステル系、ビフェニル
系、ターフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェ
ニルシクロヘキサン系、フェニルピリジン系、フェニル
ジオキサン系、シクロヘキシルピリミジン系、フェニル
系、トラン系、多環エタン系等の単体もしくは2種以上
の混合系を挙げることができる。これら液晶材料を前記
高分子前駆体と適量混和する。その際、該液晶材料と該
高分子前駆体とを混合する比率は重量比で8:2から
4:6とする。
【0017】本発明では更に、必要に応じて光重合開始
剤を前記高分子前駆体と前記液晶の混和材料系に添加し
てもよい。該光重合開始剤としては、例えば、1−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ガイギー
社製「イルガキュア184」)、ベンジルジメチルケタ
ール(同「イルガキュア651」)、2−メチルー1−
〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロ
パノン−1(同「イルガキュア907」)、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
(メルク社製「ダロキュア1173」)、1−(4−イ
ソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプ
ロパン−1−オン(同「ダロキュア1116」)、2,
4−ジエチルチオキサントン(日本化薬社製「カヤキュ
アDETX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチル
(日本化薬社製「カヤキュア−EPA」)との混合物、
インプロピルチオキサントン(ワードプレキンソップ社
製「カンタキュアITX」)とp−ジメチルアミノ安息
香酸エチルとの混合物、アシルフォスフィンオキシド
(BASF社製「ルシリンTPO」)等を挙げることが
できる。該光重合閉始剤の使用割合は、前記高分子前駆
体と前記液晶の混和材料の総重量に対して0.1〜5w
t%の範囲にあることが好ましい。
剤を前記高分子前駆体と前記液晶の混和材料系に添加し
てもよい。該光重合開始剤としては、例えば、1−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ガイギー
社製「イルガキュア184」)、ベンジルジメチルケタ
ール(同「イルガキュア651」)、2−メチルー1−
〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロ
パノン−1(同「イルガキュア907」)、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
(メルク社製「ダロキュア1173」)、1−(4−イ
ソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプ
ロパン−1−オン(同「ダロキュア1116」)、2,
4−ジエチルチオキサントン(日本化薬社製「カヤキュ
アDETX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチル
(日本化薬社製「カヤキュア−EPA」)との混合物、
インプロピルチオキサントン(ワードプレキンソップ社
製「カンタキュアITX」)とp−ジメチルアミノ安息
香酸エチルとの混合物、アシルフォスフィンオキシド
(BASF社製「ルシリンTPO」)等を挙げることが
できる。該光重合閉始剤の使用割合は、前記高分子前駆
体と前記液晶の混和材料の総重量に対して0.1〜5w
t%の範囲にあることが好ましい。
【0018】図1は、本発明の高分子分散型液晶素子の
製造方法の一実施態様を示す説明図である。図1(a)
において、一対の透明基板10および11はガラス・石
英等の硬質材料の他、PET、PES、PC等のような
フレキシブルな材質のものを用いることも可能である。
該基板10と11の内側表面には予めITOからなる透
明電極12が蒸着法またはスパッタリング法等により適
宜の形状に形成されている。該透明電極12の表面を所
定の方向にラビング処理を施して使用してもよい。もし
くは、該透明電極12の表面にポリイミド、ポリアミド
やポリビニルアルコール等からなる薄膜(いわゆる配向
膜、不図示)を形成したのち前記ラビング処理を施して
もよい。このように形成した一対の透明基板10と11
を絶縁性フィルムや球状微粒子等からなるスペーサ13
を用いて所定間隔(例えば1〜20μm程度)を以て対
向した状態に保持し、該透明基板10と11の間に上記
で調製した高分子前駆体と液晶の混和材料14を封入す
る。
製造方法の一実施態様を示す説明図である。図1(a)
において、一対の透明基板10および11はガラス・石
英等の硬質材料の他、PET、PES、PC等のような
フレキシブルな材質のものを用いることも可能である。
該基板10と11の内側表面には予めITOからなる透
明電極12が蒸着法またはスパッタリング法等により適
宜の形状に形成されている。該透明電極12の表面を所
定の方向にラビング処理を施して使用してもよい。もし
くは、該透明電極12の表面にポリイミド、ポリアミド
やポリビニルアルコール等からなる薄膜(いわゆる配向
膜、不図示)を形成したのち前記ラビング処理を施して
もよい。このように形成した一対の透明基板10と11
を絶縁性フィルムや球状微粒子等からなるスペーサ13
を用いて所定間隔(例えば1〜20μm程度)を以て対
向した状態に保持し、該透明基板10と11の間に上記
で調製した高分子前駆体と液晶の混和材料14を封入す
る。
【0019】前記の高分子前駆体と液晶の混和材料が封
入された一対の透明基板に紫外線を照射すると前記高分
子前駆体は重合反応を生じて硬化する。同時に前記液晶
は該高分子から相分離し、液晶滴を形成する。なお該重
合反応は前記液晶が液晶状態から等方性液体に変わる相
転移温度よりも高温で行う。この操作により、図1
(b)に示す様に、液晶滴が高分子中に分散した状態の
液晶高分子複合層15が形成される。
入された一対の透明基板に紫外線を照射すると前記高分
子前駆体は重合反応を生じて硬化する。同時に前記液晶
は該高分子から相分離し、液晶滴を形成する。なお該重
合反応は前記液晶が液晶状態から等方性液体に変わる相
転移温度よりも高温で行う。この操作により、図1
(b)に示す様に、液晶滴が高分子中に分散した状態の
液晶高分子複合層15が形成される。
【0020】この時、前記高分子前駆体として単官能性
モノマーに添加された多官能性モノマーは、該単官能性
モノマーに結合可能な官能基を備えているため、該単官
能性モノマーと共に光重合で高分子ネットワークを形成
し、その際に該高分子ネットワークに適度な均一性と柔
軟性を与えると考えられる。
モノマーに添加された多官能性モノマーは、該単官能性
モノマーに結合可能な官能基を備えているため、該単官
能性モノマーと共に光重合で高分子ネットワークを形成
し、その際に該高分子ネットワークに適度な均一性と柔
軟性を与えると考えられる。
【0021】また、本発明では前記高分子前駆体と前記
液晶を混合し重合反応を終了した後に任意の温度で任意
の時間、該素子を維持するポストベーク工程を施す。こ
の操作により、一層の均質形態と安定な駆動特性を高分
子分散型液晶素子に得ることが可能となる。
液晶を混合し重合反応を終了した後に任意の温度で任意
の時間、該素子を維持するポストベーク工程を施す。こ
の操作により、一層の均質形態と安定な駆動特性を高分
子分散型液晶素子に得ることが可能となる。
【0022】上記のようにして形成された液晶高分子複
合層15を有する高分子分散型液晶素子は、例えば前記
液晶高分子複合層が例えば電界無印加状態で前記液晶と
高分子の屈折率に差が生じ光散乱状態若しくは低透過状
態(白濁状態)を示す場合、電圧印加により液晶成分の
ダイレクターが電圧印加方向に揃うため両者に屈折率の
差が無くなり光透過状態若しくは低散乱状態(透明状
態)となる。
合層15を有する高分子分散型液晶素子は、例えば前記
液晶高分子複合層が例えば電界無印加状態で前記液晶と
高分子の屈折率に差が生じ光散乱状態若しくは低透過状
態(白濁状態)を示す場合、電圧印加により液晶成分の
ダイレクターが電圧印加方向に揃うため両者に屈折率の
差が無くなり光透過状態若しくは低散乱状態(透明状
態)となる。
【0023】
【実施例】以下に実施例をもつて本発明を詳細に説明す
るが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではな
い。なお、部は特に説明のない限り重量基準の値を示
す。
るが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではな
い。なお、部は特に説明のない限り重量基準の値を示
す。
【0024】実施例1 まず高分子前駆体混和材料として、2−ヒドロキシメチ
ルメタクリレート65部、ヒドロキシエチルアクリレー
ト30部、ヘキサンジオールジアクリレート5部を光透
過性バイアルに合計で50μl程度以上になるよう分
取、混和した。
ルメタクリレート65部、ヒドロキシエチルアクリレー
ト30部、ヘキサンジオールジアクリレート5部を光透
過性バイアルに合計で50μl程度以上になるよう分
取、混和した。
【0025】次に、ネマチック液晶混合物E7(BL−
001、メルク社)を前記高分子前駆体混和材料に重量
比1:1でバイアル中で混和した。その際、光重合開始
剤としでイルガキュア184(チバガイギー社)を0.
03部加えた。次に図1(a)に示すように、厚さ1.
lmmのガラス板の中央に10mm角にITOl2が引
き出しパターン付きでスパッタ形成され、かつ反平行方
向にラビング処理されている基板11の辺縁に、厚さ1
2.5μmのカプトンフィルム13(東レ)を短冊状に
切断して置き、前記基板11と同様の仕様の基板10を
上記基板11の上にのせて固定した。
001、メルク社)を前記高分子前駆体混和材料に重量
比1:1でバイアル中で混和した。その際、光重合開始
剤としでイルガキュア184(チバガイギー社)を0.
03部加えた。次に図1(a)に示すように、厚さ1.
lmmのガラス板の中央に10mm角にITOl2が引
き出しパターン付きでスパッタ形成され、かつ反平行方
向にラビング処理されている基板11の辺縁に、厚さ1
2.5μmのカプトンフィルム13(東レ)を短冊状に
切断して置き、前記基板11と同様の仕様の基板10を
上記基板11の上にのせて固定した。
【0026】引き続き該基板中に上記で調整した高分子
前駆体/ネマチック液晶混和材料14を封入した。その
際該基板全体を65℃に保持したホットプレート上に置
いた。同時に紫外線を10mW/cm2 の強度で10分
間照射した。引き続き、65℃にて30分、紫外線照射
せずに静置し、その後に室温まで徐冷した。この段階で
前記液晶高分子複合体15を挟持した基板(以下、素
子)は光散乱のため白濁している。
前駆体/ネマチック液晶混和材料14を封入した。その
際該基板全体を65℃に保持したホットプレート上に置
いた。同時に紫外線を10mW/cm2 の強度で10分
間照射した。引き続き、65℃にて30分、紫外線照射
せずに静置し、その後に室温まで徐冷した。この段階で
前記液晶高分子複合体15を挟持した基板(以下、素
子)は光散乱のため白濁している。
【0027】次に、図1(b)の基板10および11の
引き出しITOに結線し、80Vの電圧を矩形波で印加
した。その際の素子を上記と同様の偏光顕微鏡観察を続
けたところ、電圧無印加状態では素子は白濁し光散乱状
態にあったものが、電圧印加状態ではITOが形成され
ている部分全体が透明となり、光散乱状態との光透過率
差は最大80%程度以上となった。これは液晶滴内部の
液晶分子のダイレクターが電圧印加方向に揃ったために
光が透過するようになったためと思われる。
引き出しITOに結線し、80Vの電圧を矩形波で印加
した。その際の素子を上記と同様の偏光顕微鏡観察を続
けたところ、電圧無印加状態では素子は白濁し光散乱状
態にあったものが、電圧印加状態ではITOが形成され
ている部分全体が透明となり、光散乱状態との光透過率
差は最大80%程度以上となった。これは液晶滴内部の
液晶分子のダイレクターが電圧印加方向に揃ったために
光が透過するようになったためと思われる。
【0028】そのスイッチ速度は10msオーダーであ
り、標準的なネマチック液晶と同等であつた。また、該
素子は電圧印加・除去に伴う透過率変化に緩和過程など
が見られず駆動波形によく追従した変化を示した。ま
た、電圧印加・除去の操作を繰り返しても透明状態もし
くは散乱状態が戻らなくなる「ヒステリシス」現象は一
切観察されなかった。
り、標準的なネマチック液晶と同等であつた。また、該
素子は電圧印加・除去に伴う透過率変化に緩和過程など
が見られず駆動波形によく追従した変化を示した。ま
た、電圧印加・除去の操作を繰り返しても透明状態もし
くは散乱状態が戻らなくなる「ヒステリシス」現象は一
切観察されなかった。
【0029】実施例2 本実施例では高分子前駆体混和材料として、2−ヒドロ
キシメチルメタクリレート65部、ヒドロキシエチルア
クリレート28部、ヘキサンジオールジアクリレート5
部、トリメチロールプロパントリアクリレート2部を光
透過性バイアルに合計で50μl程度以上になるよう分
取、さらに実施例1に記載の処方にてネマチック液晶混
合物E7(BL−001、メルク社)と光重合開始剤と
してイルガキュア184(チバガイギー社)を混和し
た。
キシメチルメタクリレート65部、ヒドロキシエチルア
クリレート28部、ヘキサンジオールジアクリレート5
部、トリメチロールプロパントリアクリレート2部を光
透過性バイアルに合計で50μl程度以上になるよう分
取、さらに実施例1に記載の処方にてネマチック液晶混
合物E7(BL−001、メルク社)と光重合開始剤と
してイルガキュア184(チバガイギー社)を混和し
た。
【0030】以下、実施例1に記載の方法にて液晶高分
子複合体を同じく実施例1に記載の一対の透明基板に形
成して電圧印加・除去を行ったところ、実施例1と同様
の駆動特性と効果を得ることができた。
子複合体を同じく実施例1に記載の一対の透明基板に形
成して電圧印加・除去を行ったところ、実施例1と同様
の駆動特性と効果を得ることができた。
【0031】実施例3 本実施例では実施例1と同様の高分子前駆体混和材料を
用意し、さらに実施例1に記載の処方にてネマチック液
晶混合物E7(BL−001、メルク社)と光重合開始
剤としてイルガキュア184(チバガイギー社)を混和
した。次に本実施例では図2に示すごとく、実施例1で
使用した基板と同仕様の基板10および11の間隔をス
ペーサビーズ23(直径7μm、積水ファインケミカル
社)により維持した。即ち前記高分子前駆体混和材料を
該スペーサビーズ23が散在してなる前記のフレキシブ
ル基板21上に塗布し、更にもう片方の前記フレキシブ
ル基板20を圧着積層した。
用意し、さらに実施例1に記載の処方にてネマチック液
晶混合物E7(BL−001、メルク社)と光重合開始
剤としてイルガキュア184(チバガイギー社)を混和
した。次に本実施例では図2に示すごとく、実施例1で
使用した基板と同仕様の基板10および11の間隔をス
ペーサビーズ23(直径7μm、積水ファインケミカル
社)により維持した。即ち前記高分子前駆体混和材料を
該スペーサビーズ23が散在してなる前記のフレキシブ
ル基板21上に塗布し、更にもう片方の前記フレキシブ
ル基板20を圧着積層した。
【0032】以下、実施例1に記載の方法にて液晶高分
子複合体25を形成して電圧印加・除去を行ったとこ
ろ、実施例1と同様の駆動特性と効果を得ることができ
た。
子複合体25を形成して電圧印加・除去を行ったとこ
ろ、実施例1と同様の駆動特性と効果を得ることができ
た。
【0033】実施例4 本実施例では実施例1と同様の高分子前駆体混和材料を
用意し、さらに実施例1に記載の処方にてネマチック液
晶混合物E7(BL−001、メルク社)と光重合開始
剤としてイルガキュア184(チバガイギー社)を混和
した。次に本実施例では図3に示すごとく、PESフィ
ルム30、31上にITOからなる透明基板32が形成
されて成る一対のフレキシブル基板の間隔をスペーサビ
ーズ33(直径7μm、積水ファインケミカル社)によ
り維持した。即ち前記高分子前駆体混和材料を該スペー
サビーズ33が散在してなる前記のフレキシブル基板
(PESフィルム)31上に塗布し、更にもう片方の前
記フレキシブル基板(PESフィルム)30を圧着装置
34で圧着積層した。
用意し、さらに実施例1に記載の処方にてネマチック液
晶混合物E7(BL−001、メルク社)と光重合開始
剤としてイルガキュア184(チバガイギー社)を混和
した。次に本実施例では図3に示すごとく、PESフィ
ルム30、31上にITOからなる透明基板32が形成
されて成る一対のフレキシブル基板の間隔をスペーサビ
ーズ33(直径7μm、積水ファインケミカル社)によ
り維持した。即ち前記高分子前駆体混和材料を該スペー
サビーズ33が散在してなる前記のフレキシブル基板
(PESフィルム)31上に塗布し、更にもう片方の前
記フレキシブル基板(PESフィルム)30を圧着装置
34で圧着積層した。
【0034】以下、実施例1に記載の方法にて液晶高分
子複合体を形成して電圧印加・除去を行ったところ、実
施例1と同様の駆動特性と効果を得ることができた。
子複合体を形成して電圧印加・除去を行ったところ、実
施例1と同様の駆動特性と効果を得ることができた。
【0035】比較例1 本比較例では高分子前駆体混和材料として、2−ヒドロ
キシメチルメタクリレート65部、ヒドロキシエチルア
クリレート35部のみを光透過性バイアルに合計で50
μl程度以上になるよう分取、さらに実施例1に記載の
処方にてネマチック液晶混合物E7(メルク社)と光重
合開始剤としてイルガキュア184(チバガイギー社)
を混和した。
キシメチルメタクリレート65部、ヒドロキシエチルア
クリレート35部のみを光透過性バイアルに合計で50
μl程度以上になるよう分取、さらに実施例1に記載の
処方にてネマチック液晶混合物E7(メルク社)と光重
合開始剤としてイルガキュア184(チバガイギー社)
を混和した。
【0036】以下、実施例1に記載の方法にて液晶高分
子複合体を同じく実施例1に記載の一対の透明基板に形
成して電圧印加・除去を行った。その際、電圧除去時に
透明化状態から白濁状態に移行すべきところ、該透明化
状態が残存した。これは素子に「ヒステリシス」が生じ
たことを示す。
子複合体を同じく実施例1に記載の一対の透明基板に形
成して電圧印加・除去を行った。その際、電圧除去時に
透明化状態から白濁状態に移行すべきところ、該透明化
状態が残存した。これは素子に「ヒステリシス」が生じ
たことを示す。
【0037】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、従
来の素子にしばしば生じたヒステリシスを有することな
く、駆動のための電圧印加・除去に対して実用の上で障
害とならない程度の速度および透過率変化で追従駆動す
ることが可能な高分子分散型液晶素子を得ることができ
た。即ち、高分子分散型液晶素子の実用に際しての課題
を解決しうるものである。
来の素子にしばしば生じたヒステリシスを有することな
く、駆動のための電圧印加・除去に対して実用の上で障
害とならない程度の速度および透過率変化で追従駆動す
ることが可能な高分子分散型液晶素子を得ることができ
た。即ち、高分子分散型液晶素子の実用に際しての課題
を解決しうるものである。
【図1】本発明の高分子分散型液晶素子の製造方法の一
実施態様を示す説明図である。
実施態様を示す説明図である。
【図2】本発明の高分子分散型液晶素子の製造方法の他
の実施態様を示す説明図である。
の実施態様を示す説明図である。
【図3】本発明の高分子分散型液晶素子の製造方法の他
の実施態様を示す説明図である。
の実施態様を示す説明図である。
10,11,20,21 透明基板 12,22,32 透明電極 13,23,33 スペーサ 14 高分子前駆体と液晶材料の混和材料 15,25,35 液晶高分子複合層 30、31 PESフィルム 34 圧着装置
Claims (9)
- 【請求項1】 対向する1対の基板間に、高分子前駆体
と液晶を混合し該高分子前駆体を重合させて該液晶を液
晶滴として分散させた高分子分散型液晶素子において、
該高分子前駆体が少なくとも1種以上の単官能性モノマ
ーを主材とし、該主材に少なくとも1種以上の多官能性
モノマーを添加して重合してなることを特徴とする高分
子分散型液晶素子。 - 【請求項2】 前記多官能性モノマーの添加量が、前記
高分子前駆体と液晶材料をあわせた総重量の1〜20w
t%である請求項1記載の高分子分散型液晶素子。 - 【請求項3】 前記多官能性モノマーは、前記単官能性
モノマーに結合可能な官能基を備えた材料である請求項
1記載の高分子分散型液晶素子。 - 【請求項4】 前記高分子前駆体と前記液晶を混合する
比率が8:2から4:6である請求項1記載の高分子分
散型液晶素子。 - 【請求項5】 対向する1対の基板間に、高分子前駆体
と液晶を混合し該高分子前駆体を重合させて該液晶を液
晶滴として分散させた高分子分散型液晶素子の製造方法
において、該高分子前駆体が少なくとも1種以上の単官
能性モノマーを主材とし、該主材に少なくとも1種以上
の多官能性モノマーを添加した後、重合を行うことを特
徴とする高分子分散型液晶素子の製造方法。 - 【請求項6】 前記多官能性モノマーの添加量が、前記
高分子前駆体と液晶材料をあわせた総重量の1〜20w
t%である請求項5記載の高分子分散型液晶素子の製造
方法。 - 【請求項7】 前記多官能性モノマーは、前記単官能性
モノマーに結合可能な官能基を備えた材料である請求項
5記載の高分子分散型液晶素子の製造方法。 - 【請求項8】 前記高分子前駆体と前記液晶を混合する
比率が8:2から4:6である請求項5記載の高分子分
散型液晶素子の製造方法。 - 【請求項9】 前記重合終了後にポストベークを施す請
求項5記載の高分子分散型液晶素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10169173A JPH11349949A (ja) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | 高分子分散型液晶素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10169173A JPH11349949A (ja) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | 高分子分散型液晶素子およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11349949A true JPH11349949A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15881612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10169173A Pending JPH11349949A (ja) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | 高分子分散型液晶素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11349949A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008292571A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Vision Multimedia Technology Co Ltd | 高分子/液晶複合材料 |
WO2013065100A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 株式会社ビジョンマルチメディアテクノロジ | 重合性組成物並びに液晶表示素子 |
JPWO2013065100A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2015-04-02 | 株式会社ビジョンマルチメディアテクノロジ | 重合性組成物並びに液晶表示素子 |
-
1998
- 1998-06-03 JP JP10169173A patent/JPH11349949A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008292571A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Vision Multimedia Technology Co Ltd | 高分子/液晶複合材料 |
JP4630954B2 (ja) * | 2007-05-22 | 2011-02-09 | 株式会社ビジョンマルチメディアテクノロジ | 高分子/液晶複合材料 |
WO2013065100A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 株式会社ビジョンマルチメディアテクノロジ | 重合性組成物並びに液晶表示素子 |
JPWO2013065100A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2015-04-02 | 株式会社ビジョンマルチメディアテクノロジ | 重合性組成物並びに液晶表示素子 |
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