STAND DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom Typ der aktiven
Matrix mit hoher Holding Ratio, wobei mit einem
Flüssigkristallanzeigenmodus des Polymerdispersionstyps
gearbeitet wird.
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Anzeigeelemente des TN- und STN-Typs mit
nematischen Flüssigkristallen werden in der Praxis als
Anzeigeelemente verwendet, bei denen der photoelektrische
Effekt ausgenutzt wird. Anzeigeelemente mit
Flüssigkristallen hoher Dielektrizität wurden ebenfalls
vorgeschlagen. Hierfür werden eine Polarisationsplatte
und eine Orientierungsbehandlung benötigt. Andererseits
wird beim Effekt der dynamischen Streuung (DS) und beim
Effekt der Phasenumwandlung ("phase change", PC) keine
Polarisationsplatte benötigt, sondern die durch die
Flüssigkristalle verursachte Streuung ausgenutzt. Hierbei
sind jedoch Schwierigkeiten dadurch aufgetreten, daß z.B.
bei den ersteren ionische Zusatzstoffe zugegeben werden
müssen und eine hohe Treiberspannung erforderlich ist,
wodurch sie sich nicht für Flüssigkristallanzeigen mit
aktiver Matrix eignen.
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Kürzlich wurde ein Flüssigkristall-Anzeigeelement
des Polymerdispersionstyps, bei der die durch die
Flüssigkristalle verursachte Streuung ausgenutzt wird,
als Flüssigkristall-Anzeigemodus vorgeschlagen, da bei
diesem keine Polarisationsplatte oder
Orientierungsbehandlung notwendig war (hierzu sei auf die
japanische Patentanmeldung KOKAI Nr. 55-96922 verwiesen).
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Aus der japanischen Patentanmeldung KOHYO Nr. 58-
501631 ist beispielsweise bekannt, daß zur Herstellung
eines Flüssigkristall-Anzeigeelements nematische
Flüssigkristalle mit positiver Anisotropie der
Dielektrizitätskonstante in wäßriger Polyvinylalkohollösung gemischt
werden, wobei man eine Emulsion mit darin dispergierten
Flüssigkristallen erhält, die man auf ein Substrat mit
transparenter Elektrode aufbringt und anschließend das
Wasser verdampft, wobei ein Film entsteht, bei dem die
Flüssigkristalle mit positiver Anisotropie der
Dielektrizitätskonstante in einem PVA-Film dispergiert
sind, und anschließend auf den entstandenen Film ein
Substrat mit transparenter Elektrode aufbringt und damit
verklebt.
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Außerdem ist aus der japanischen Patentanmeldung
KOHYO Nr. 61-502128 bekannt, daß zur Herstellung eines
Flüssigkristall-Anzeigeelements, das in einem Epoxidharz
dispergierte Flüssigkristalle mit positiver Anisotropie
der Dielektrizitätskonstante aufweist, ein Härter für
Epoxidharz und Flüssigkristalle zwecks Lösung miteinander
vermischt werden und die entstehende Mischung zwischen
ein Paar Substrate mit transparenter Elektrode gebracht
wird und dann zur Aushärtung des Epoxidharzes erhitzt
wird.
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Neben den obenbeschriebenen Epoxidharzen sind als
transparente Polymere zur Dispergierung des
Flüssigkristalls auch herkömmliche Polymere wie
Acrylharze und Urethanharze bekannt, und Flüssigkristall-
Anzeigeelemente unter Verwendung dieser Polymere sind
ebenfalls vorgeschlagen worden.
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In Elementen mit in diesen Polymeren
dispergierten Flüssigkristallen mit positiver Anisotropie
der Dielektrizitätskonstante sind die Flüssigkristalle
zufällig orientiert, und auf das Element auftreffendes
Licht wird an der Grenzschicht zwischen Flüssigkristall
und Polymer gestreut, so daß der Flüssigkristall trübe
erscheint, wodurch die Lichtdurchlässigkeit des
Flüssigkristalls aufgrund der Anisotropie der
Dielektrizitätskonstante der Flüssigkristalle bei
Nichtanlegen einer Spannung verringert wird. Bei Anlegen
einer Spannung an das Element werden die Flüssigkristalle
aufgrund der positiven Anisotropie ihrer
Dielektrizitätskonstante so ausgerichtet, daß die
Richtung des elektrischen Feldes mit der Richtung der
Längsachse übereinstimmt und auf das Element
auftreffendes Licht nicht gestreut, sondern von dem
Element durchgelassen wird. Das Element wird also
transparent.
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Das Anzeigelement mit den in dem hochmolekularen
Stoff (Polymer) dispergierten Flüssigkristallen wurde als
lichtregulierendes Glas verwendet, mit dem Ziel, die
Intensität des auftreffenden Lichtes dadurch zu
regulieren, daß diese Spannung entweder angelegt oder
nicht angelegt wird und dadurch das Licht auf die
obenbeschriebene Weise entweder durchgelassen oder
gestreut wird.
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Daneben wurden in neuerer Zeit Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtungen unter Verwendung des
obenbeschriebenen Elements mit in dem Polymer
dispergierten Flüssigkristallen anstelle der
Flüssigkristalle des TN-Typs als Anzeigeelement des
aktiven Matrixtyps in Verbindung mit einem nichtlinearen
aktiven Element, wie z.B. einem in den entsprechenden
Bildelementen zusätzlich vorgesehenen Schalttransistor,
aktiv entwickelt. Für Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtungen des aktiven Matrixtyps werden
gegenwärtig zwar hauptsächlich Flüssigkristalle des TN-
Typs verwendet, doch haben sich hierbei Schwierigkeiten
dadurch ergeben, daß zwei Polarisationsplatten
erforderlich sind und diese Polarisationsplatten Licht
absorbieren und die Helligkeit des durchgelassenen
Lichtes auf höchstens die Hälfte oder weniger als die
Hälfte des auftreffenden Lichts verringern. Bei dem
Element mit den in dem Polymer dispergierten
Flüssigkristallen wird jedoch keine Polarisationsplatte
benötigt, so daß während des Lichtdurchgangs ein
verbesserter Lichtnutzungsgrad erzielt werden kann und
sich auf diese Weise eine hellere Anzeige herstellen
läßt.
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Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung dieser Art
mit zusätzlichem Schalttransistor besteht aus (i) einem
Anzeigeelektrodensubstrat mit Signalelektroden,
Rasterelektroden, an den jeweiligen Kreuzungspunkten der
Signalelektroden und der Rasterelektroden angebrachten
Schalttransistoren, und Anzeigebildelementelektroden, die
auf einem ersten transparenten Isoliersubstrat angeordnet
sind, (ii) einem Gegenelektrodensubstrat, das mit einer
Gegenelektrode versehen ist, die so auf einem zweiten
transparenten Isoliersubstrat angeordnet ist, daß sie im
Bereich der Anzeigebildelementelektroden positioniert
ist, und (iii) einer Flüssigkristallschicht mit
Flüssigkristallen mit positiver Anisotropie der
Dielektrizitätskonstante, die in einem transparenten
Polymer dispergiert sind, das sich zwischen dem
Anzeigeelektrodensubstrat und dem Gegenelektrodensubs trat
befindet.
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Ein Ersatzschaltkreis der jeweiligen
Anzeigebildelemente ist in Fig. 3 dargestellt. Außerdem ist in Fig.
4 eine Wellenform einer Treiberspannung in dieser
entsprechenden Schaltung gezeigt, bei der es sich um eine
Wellenform mit einer Signalspannung VS, einer
Abtastspannung VG und einer an diese
Flüssigkristallschicht angelegten Spannung VD handelt. Wie aus diesen
Abbildungen ebenfalls ersichtlich ist, wird beim
Einschalten des Schalttransistors mittels der Spannung VG
an die (gleichermaßen als Kondensator CFK dienenden)
Flüssigkristallschicht eine Spannung VS angelegt und
solange gehalten, bis der Schalttransistor wieder
eingeschaltet wird, so daß an der Flüssigkristallschicht
VD anliegt, wodurch ein statischer Antrieb erzeugt wird
und sich somit ein ähnlich hervorragendes
Anzeigeverhalten erzielen läßt.
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Tatsächlich liegt jedoch, wie in Fig. 5 gezeigt
ist, in der als Kondensator CFK dienenden
Flüssigkristallschicht eine von elektrisch leitfähigen
Verunreinigungen, die von außen kommen und durch
Zersetzung der Flüssigkristalle und dgl. entstehen,
herrührende Widerstandskomponente (die entsprechend als
Widerstand RFK dient) vor, so daß VD durch die
Flüssigkristallschicht hindurch entladen und somit im
Laufe der Zeit abgeschwächt wird. Dies hat zur Folge, daß
die an die Flüssigkristallschicht angelegte effektive
Spannung erniedrigt wird. Die Flüssigkristalle sprechen
auf die Spannung in kumulativer Weise an, so daß das
Verhalten der Anzeige von der effektiven Spannung
abhängig ist. Der Kontrast der Anzeige verschlechtert
sich mit abnehmender effektiver Spannung (als Parameter
zur Beurteilung des Ausmaßes dieser Abnahme der
effektiven Spannung definiert man eine "Holding Ratio",
die als das Verhältnis des effektiven Wertes für VD zu
dem Spannungswert definiert ist, bei dem die
Widerstandskomponente der Flüssigkristallschicht als
unendlich hoch angenommen wird).
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Bei einem herkömmlichen Flüssigkristall-
Anzeigeelement des Polymerdispersionstyps verwendet man
zur Erhöhung der Lichtstreuintensität Flüssigkristalle
mit erhöhter Anisotropie des Brechungsindexes (Δn), wie
z.B. Flüssigkristalle aus der Klasse der Cyanobiphenyle
und Flüssigkristalle aus der Klasse der Cyanopyrimidine,
doch sind hierbei Probleme dadurch aufgetreten, daß nicht
nur die Holding Ratio dieser Flüssigkristalle selbst
schlechter ist, sondern die Holding Ratio insgesamt bei
Dispergierung der Flüssigkristalle in einem Polymer auch
noch weiter verringert wird, und diese Probleme sollen
durch die Erfindung gelöst werden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der
Bereitstellung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
des Polymerdispersionstyps, die eine hohe Holding Ratio
besitzt, von hervorragender Anzeigequalität ist und hohe
Zuverlässigkeit aufweist.
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Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung besteht aus (i) einem
Anzeigeelektrodensubstrat, (ii) einem Gegenelektrodensubstrat
und (iii) einer Flüssigkristallschicht (8), die zwischen
dem Anzeigeelektrodensubstrat und dem
Gegenelektrodensubstrat angeordnet ist, wobei die Flüssigkristalle mit
positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstante in
einem transparenten Polymer dispergiert sind, das
transparente Polymer vom Typ der durch kationische
Polymerisation fotohärtbaren transparenten Polymere ist
und die Flüssigkristalle aus mindestens einer Art von
Flüssigkristallen bestehen, die aus der Gruppe bestehend
aus Verbindungen entsprechend den folgenden chemischen
Formeln [I] und/oder [II] ausgewählt ist:
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worin X&sub1;, X&sub2; und X&sub3; unabhängig voneinander H, F, CF&sub3; oder
OCF&sub3;, A eine Einfachbindung, -CH=CH-, -C C- oder -COO-,
und Y CnH2n+1- oder
-
(n ist eine Zahl von 2 bis 10) bedeuten,
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worin X&sub1; bis X&sub3; und A die gleiche Bedeutung wie in [I]
besitzen und Z CnH2n+1-,
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(n hat die gleiche Bedeutung wie in [I]) bedeutet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Ansicht einer
Ausführungsform eines Anzeigeelektrodensubstrats der
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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Fig. 2 einen schematischen Aufriß einer
Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung.
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Fig. 3 einen Ersatzschaltkreis der
Anzeigebildelementelektroden,
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Fig. 4 eine schematische Darstellung der
Wellenformen der Spannungen VS, VC und VD in der in Fig.
3 gezeigten Schaltung,
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Fig. 5 einen Ersatzschaltkreis von tatsächlichen
Anzeigebildelementelektroden,
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Fig. 6 eine schematische Darstellung der
Wellenformen der Spannungen VS, VC und VD in der in Fig.
5 gezeigten Schaltung,
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Fig. 7 einen Schaltkreis einer Vorrichtung zur
Messung der Holding Ratio,
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Fig. 8 eine schematische Darstellung der
Wellenformen der Spannungen VG, VS und VD in der in Fig.
7 gezeigten Schaltung und
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Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer Projektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die aus (i) einem
Anzeigeelektrodensubstrat mit Signalelektroden (2),
Rasterelektroden (3), an den jeweiligen Kreuzungspunkten
der Signalelektroden und der Rasterelektroden
angebrachten Schalttransistoren (4) und
Anzeigebildelementelektroden (5), die auf einem ersten
transparenten Isoliersubstrat (1) angeordnet sind, (ii)
einem Gegenelektrodensubstrat, das mit einer
Gegenelektrode (7) versehen ist, die so auf einem zweiten
transparenten Isoliersubstrat (6) angeordnet ist, daß sie
in einem den Anzeigebildelementelektroden (5)
gegenüberliegenden Bereich positioniert ist, und (iii)
einer Flüssigkristallschicht (8) mit Flüssigkristallen
mit positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstante
besteht, die in einem transparenten Polymer dispergiert
sind, das sich zwischen dem Anzeigeelektrodensubstrat und
dem Gegenelektrodensubstrat befindet, wobei das
transparente Polymer vom Typ der durch kationische
Polymerisation herstellbaren, fotohärtbaren,
transparenten Polymere ist und die Flüssigkristalle mindestens eine
Art von Flüssigkristallen enthalten, die aus der Gruppe
bestehend aus Verbindungen entsprechend den folgenden
chemischen Formeln [III] und/oder [IV) ausgewählt ist:
-
worin X&sub1;, X&sub2; und X&sub3; unabhängig voneinander H, F, CF&sub3; oder
OCF&sub3;, A eine Einfachbindung, -CH=CH-, -C C- oder -COO-,
und Y CnH2n+1- oder
-
(n ist eine Zahl von 2 bis
10) bedeuten,
-
worin X&sub1; bis X&sub3; und A die gleiche Bedeutung wie in [III]
besitzen, und Z CnH2n+1-,
-
(n hat die gleiche Bedeutung wie in [III]) bedeutet.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer
Ausführungsform eines Anzeigeelektrodensubstrats in einer
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung und
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Fig. 2 einen schematischen Aufriß einer
Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung.
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In der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung lassen sich als transparente
Isoliersubstrate (1) und (6), Signalelektroden (2),
Rasterelektroden (3), Schalttransistoren (4),
Anzeigebildelementelektroden (5) und Gegenelektrode (7)
jene einsetzen, die üblicherweise bei herkömmlichen
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen des
Polymerdispersionstyps zur Anwendung kommen.
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Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß als transparentes Polymer, in dem die
Flüssigkristalle dispergiert werden, ein durch
kationische Polymerisation herstellbares fotohärtbares
Polymer verwendet wird.
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Als Basispolymer kommt ein Epoxidpolymer und dgl.
in Frage.
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Als Fotoinitiatoren der kationischen
Polymerisation kommen Oniumsalze wie Diazoniumsalze,
Iodoniumsalze, Sulfoniumsalze, Sulfoxoniumsalze und
Iodosilsalze [es sei z.B. auf US-PS 3 205 157, 3 708 296,
4 173 476 und 4 197 174 und EP 0 104 143, 0 104 144,
0 106 797 und 0 146 501, "Macromolecules", Band 10,
S. 1307 (1977) und "J. Polym. Sci. Polym. Chem. Ed.",
Band 18, S. 2677 und 2697 (1980) verwiesen] sowie Metall-
Allen-Komplexe wie Benzol-cyclopentadienyleisen,
Metallcarbonyl-Komplexe und Metallkomplexe wie
Aluminiumethylacetoacetat-triphenylsilanol [es sei z.B. auf
EP 0 109 851, 0 126 712, 0 094 914 und 0 094 915 und
"Macromolecules", Band 18, S. 1799 (1985) verwiesen] in
Frage.
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Die obenbeschriebenen Oniumsalze und
Metallkomplexe eignen sich insbesondere als
Fotoinitiatoren der kationischen Polymerisation, wobei
andere Fotoinitiatoren der kationischen Polymerisation
jedoch auch gut einsetzbar sind.
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Das zweite Merkmal der vorliegenden Erfindung
besteht darin, daß die Flüssigkristallschicht (8) mit den
Flüssigkristallen, die mindestens eine Art von
Flüssigkristall aufweisen, die aus der Gruppe bestehend
aus Verbindungen entsprechend der obenbeschriebenen
chemischen Formeln [III] und/oder [IV] ausgewählt ist und
das in der obenbeschriebenen Matrix aus durch kationische
Polymerisation hergestelltem transparentem Polymer des
fotohärtbaren Typs dispergiert ist, zwischen dem
Anzeigeelektrodensubstrat und dem
Gegenelektrodensubstrat, wie in Fig. 2 gezeigt ist,
angeordnet ist.
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In den obenangegebenen chemischen Formeln
bedeuten X&sub1; bis X&sub3; H, F, CF&sub3; oder OCF&sub3;, A eine
Einfachbindung, -CH=CH-, -C C- oder -COO-, Y Cn2n+1- oder
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(n ist eine Zahl von 2 bis 10) und Z
CnH2n+1-,
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(n ist eine Zahl
von 2 bis 10).
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Die obenbeschriebenen Flüssigkristalle lassen
sich gut in Kombination mit anderen nematischen
Flüssigkristallen und smektischen Flüssigkristallen, die
üblicherweise bei herkömmlichen Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtungen zur Anwendung kommen, einsetzen.
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Die Menge der in der Matrix aus transparentem
Polymer dispergierten Flüssigkristalle unterliegt zwar
keiner besonderen Beschränkung, doch setzt man sie
normalerweise in einer Menge von 10 bis 95 Gew.-%,
vorzugsweise von 20 bis 90 Gew.-% ein.
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Die zwischen dem Anzeigeelektrodensubstrat und
dem Gegenelektrodensubstrat angeordnete
Flüssigkristallschicht (8) wird mit einem Kleber (9), wie z.B.
einem Epoxidkleber u.ä., verklebt.
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In der Flüssigkristallschicht mit dem
Flüssigkristall mit positiver Anisotropie der
Dielektrizitätskonstante, der in dem unter Verwendung
eines Fotoinitiators der kationischen Polymerisation
gebildeten Polymer dispergiert ist, kann durch Verwendung
des obenbeschriebenen fluorhaltigen Flüssigkristalls die
"Voltage Holding Ratio" erhöht und außerdem die zur
Polymerisation verwendeten Kationen am Auslaugen
gehindert werden, so daß die teilweise Erniedrigung der
an die Flüssigkristallschicht angelegten Spannung
aufgehoben und gleichzeitig die Polymerisation zur
Bildung der als Dispergiermittel dienenden
hochmolekularen Stoffe weitergeführt werden kann. Auf
diese Weise läßt sich eine Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung mit hervorragenden
Anzeigeeigenschaften und ebenfalls hervorragender Zuverlässigkeit
herstellen. Daß es, wie oben beschrieben, möglich ist,
durch Einführung der durch kationische Fotopolymerisation
herstellbaren hochmolekularen Stoffe eine verbesserte
Zuverlässigkeit zu erzielen, kommt daher, daß sich
Fotopolymerisationsverfahren im allgemeinen in zwei
verschiedene Klassen einteilen lassen, und zwar
radikalische Fotopolymerisation und kationische
Fotopolymerisation, wobei im allgemeinen jedoch bei der
kationischen Polymerisation die Aushärtung durch
Sauerstoff weniger behindert wird als bei der
radikalischen Fotopolymerisation, und somit läßt sich die
kationische Fotopolymerisation anwenden, ohne daß die
Fotoaushärtung behindert wird, sogar dann, wenn die
Schichtdicke 5 um oder mehr beträgt, wobei die
Volumenkontraktion während der Aushärtung gering ist und
2 bis 4% beträgt und somit eine verbesserte Haftung an
einem Glassubstrat und dgl. erzielt wird, wodurch Wasser,
Verunreinigungen usw. daran gehindert werden, von außen
in die Zelle einzudringen, was zu erhöhter chemischer
Beständigkeit und Hitzebeständigkeit führt.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der
folgenden Beispiele veranschaulicht.
BEISPIEL 1
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Zur Herstellung einer Zelle wurde ein Paar
transparenter Isoliersubstrate aus Glas, die mit darauf
angeordneten transparenten Elektroden aus ITO versehen
worden waren, so unter Verwendung von 10 um dicken
Abstandshaltern ("Spacern") miteinander verklebt, daß die
transparenten Elektroden sich mit ihrer Vorderseite
gegenüberstanden, und beide Substrate wurden mit
Dichtungsklebstoffen aus Epoxidharz miteinander verklebt.
Zur Herstellung von Testzellen wurde diese Zelle jeweils
mit verschiedenen Harzarten des UV-aushärtenden Typs
gefüllt, die anschließend durch Belichtung mit UV-
Strahlung ausgehärtet wurden.
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Mit Hilfe dieser zwei Testzellen wurde der Wert
für die Holding Ratio mit dem in Fig. 3 gezeigten System
zur Messung der Holding Ratio bestimmt. Dieses System
besteht aus Schalttransistoren (FET) zum Anlegen einer
Spannung zwischen den Elektroden, einer Treiberschaltung
und einer Schaltung zur Messung der Entladung einer
zwischen den Zellen aufgebauten Ladung.
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Außerdem wurden 50 Teile des durch Polymerisation
herstellbaren Harzes des UV-aushärtenden Typs mit
150 Teilen der Flüssigkristallzusammensetzungen, die in
Tabelle 1 als fluorhaltiger Flüssigkristall mit positiver
Anisotropie der Dielektrizitätskonstante angeführt sind,
gemischt, um ihre Affinität zu testen. Gemäß dem
obenangegebenen Affinitätstest wurde die Mischung, in der
das durch Polymerisation herstellbare Harz des UV-
aushärtenden Typs mit den fluorhaltigen Flüssigkristallen
homogen vermischt werden kann, in die Testzelle gefüllt
und mit UV-Strahlung belichtet, wodurch man Zellen
erhielt, in denen die Flüssigkristalle in dem Polymer
dispergiert waren. Die Holding Ratio der Zelle wurde
bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 1
Flüssigkristallzusammensetzung
Zuzugebende Komponente bzw. Eigenschaften
Zugegebene Menge (Gew.-%)
Temperatur für die nematisch-isotrope Phasenumwandlung (ºC)
Viskosität (mm²/S) (20ºC)
Anisotropie Dielektrizitätskonstante (Δε)
Anisotropie des Brechungsindexes (Δn)
Tabelle 2
Lieferfirma
Handelsname des Polymers
Polymerarten
Polymerisation
Holding Ratio ( ºC) für Polymer allein
Mischung aus Polymer und Flüssigkristall
Sanyo Kasei KK
Yokohama Gomu KK
Denki Kagaku Kogyo KK
Epoxidacrylate
Urethanacrylate
Epoxide
Acrylate
radikalische Polymerisation
Kationische Fotopolymerisation
nicht mischbar
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Aus den in Tabelle 2 aufgeführten Ergebnissen
geht hervor, daß lediglich das durch kationische
Fotopolymerisation herstellbare Epoxidpolymer, d.h. Probe
C, hohe Affinität für die fluorhaltigen Flüssigkristalle
und eine hohe Holding Ratio zeigt. Im Gegensatz dazu
zeigt das andere Polymer, d.h. das durch radikalische
Polymerisation hergestellte Polymer, überhaupt keine
Affinität für die fluorhaltigen Flüssigkristalle, so daß
keine Zellen, in denen die Flüssigkristalle in dem
Polymer dispergiert waren, hergestellt werden konnten.
BEISPIEL 2
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Es wurden die Affinität verschiedener Arten von
in Tabelle 2 aufgeführten Harzen des UV-härtenden Typs
(Proben A bis E) für die in Tabelle 2 des BEISPIELS 1
aufgeführte Flüssigkristallzusammensetzung II und die
Holding Ratio untersucht. Hierbei ergab sich, daß
lediglich das durch kationische Fotopolymerisation
herstellbare Epoxidpolymer (Probe C) eine hohe Affinität
für die fluorhaltigen Flüssigkristallmaterialien und eine
hohe Holding Ratio von 95% analog BEISPIEL 1 zeigte. Im
Gegensatz dazu zeigten andere durch radikalische
Polymerisation hergestellte Produkte überhaupt keine
Affinität für die fluorhaltigen
Flüssigkristallmaterialien, so daß keine Zellen, in denen die
Flüssigkristalle in dem Polymer dispergiert waren, hergestellt
werden konnten.
BEISPIEL 3
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Es wurden die Affinität verschiedener Arten von
in Tabelle 1 des BEISPIELS 1 aufgeführten Harzen des UV-
härtenden Typs (Proben A bis E) für die in Tabelle 1
aufgeführte Flüssigkristallzusammensetzung III und die
Holding Ratio untersucht. Hierbei ergab sich, daß
lediglich das durch kationische Fotopolymerisation
herstellbare Epoxidpolymer (Probe C) eine hohe Affinität
für die fluorhaltigen Flüssigkristallmaterialien und eine
hohe Holding Ratio von 93% analog BEISPIEL 1 zeigte. Im
Gegensatz dazu zeigten andere durch radikalische
Polymerisation hergestellte Produkte überhaupt keine
Affinität für die fluorhaltigen
Flüssigkristallmaterialien, so daß keine Zellen, in denen
die Flüssigkristalle in dem Polymer dispergiert waren,
hergestellt werden konnten.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
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Es wurden die Affinität der jeweiligen in
BEISPIEL 1 untersuchten Polymere A bis E für die
herkömmlichen Flüssigkristalle des Cyanobiphenyltyps (E8:
hergestellt von der Firma BDH) und die Holding Ratio
bewertet. Die Ergebnisse aus der Bewertung sind in
Tabelle 3 aufgeführt. Außerdem verfuhr man bei der
Herstellung der Testzelle und der Messung der Holding
Ratio analog BEISPIEL 1.
Tabelle 3
Lieferfirma
Handelsname des Polymers
Polymerarten
Polymerisation
Holding Ratio bei Vermischen des Polymers mit E8
Sanyo Kasei KK
Yokohama Gomu KK
Denki Kagaku Kogyo KK
Epoxidacrylate
Urethanacrylate
Epoxide
Acrylate
radikalische Polymerisation
Kationische Fotopolymerisation
Nicht ausgehärtet nach Einwirkung von UV-Strahlung
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Aus den in Tabelle 3 aufgeführten Ergebnissen
ergab sich, daß alle Polymere außer Probe C gute
Affinität für E8 besitzen, ihre Holding Ratio jedoch
auffallend schlecht ist und sie daher in der Praxis nicht
einsetzbar sind (in der Praxis wird eine Holding Ratio
von 90% oder mehr benötigt). Außerdem war die Probe C
nach Vermischen mit E8 sogar durch Belichten mit UV-
Strahlung nicht auszuhärten.
BEISPIEL 4
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Fig. 9 zeigt eine Konstruktion einer
Projektionsvorrichtung, die unter Verwendung eines
Flüssigkristall-Anzeigeelements erhalten wurde, das die
Probe C und die in BEISPIEL 1 der vorliegenden Erfindung
zusätzlich vorgesehenen Schalttransistoren aufwies. Wie
aus Fig. 9 ersichtlich ist, erfolgt die Bildanzeige durch
Auftreffen paralleler Strahlen aus einer
Projektionslichtquelle (11) nach Passieren eines
Wärmestrahlungsfilters (12) und einer Kondensorlinse (13)
auf ein bilderzeugendes Anzeigeelement (10) und
Konzentrierung der durch das Flüssigkristall-
Anzeigeelement (10) durchgegangenen Strahlen mittels
einer Linse (14) und anschließender Projektion des Bildes
durch eine Irisblende (15) mittels einer Projektionslinse
(16) auf einen Bildschirm (17).
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Die Konstruktion des Flüssigkristall-
Anzeigeelements ist in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt. Der
Aufbau des Flüssigkristall-Anzeigeelements (10) erfolgt
dadurch, daß man eine Flüssigkristallschicht (8) zwischen
das Anzeigeelektrodensubstrat und das
Gegenelektrodensubstrat bringt, wobei ein fluorhaltiges
Flüssigkristallmaterial mit positiver Anisotropie der
Dielektrizitätskonstante in dem Polymer dispergiert wird.
Ein transparentes Isoliersubstrat (1) aus Glas ohne
Mehrfachbrechung wird mit Busleitungen wie
Signalleitungen (2) und Abtastleitungen (3),
Bildelementelektroden (5) und Schalttransistoren
versehen, die entsprechend diesen Buslinien darauf in
einem Matrixzustand angeordnet werden, wobei ein
Anzeigeelektrodensubstrat des aktiven
Matrixadressiermodus entsteht. Dünnfilmtransistoren (TFT)
aus amorphem Si werden als Schalttransistoren (4)
ausgebildet. Das Gegenelektrodensubstrat wird aus einem
transparenten Isoliersubstrat (6) gleichermaßen aus Glas
und einer Gegenelektrode (7) aufgebaut, die so
ausgebildet wird, daß sie mit ihrer Vorderseite den
jeweiligen Bildelementelektroden (5) des
Anzeigeelektrodensubstrats der Anzeige auf dem transparenten
Isoliersubstrat (6) gegenüberliegt. Die
Bildelementelektroden (5) und die Gegenelektrode (7) dienen als
transparente Elektroden zum Anlegen einer Spannung an die
Flüssigkristallschicht (8) und bestehen aus ITO. Die
Flüssigkristallschicht (8) wird mit einem Kleber (9) aus
Epoxidharz verklebt.
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Die auf die obenbeschriebene Weise unter
Verwendung des Flüssigkristall-Anzeigeelements mit den
zusätzlichen Schalttransistoren hergestellte
Projektionsvorrichtung zeigte einen hohen Kontrast (50:1
oder höher) bei hoher Qualität der Anzeige. Sogar bei dem
500 Stunden lang bei 50ºC durchgeführten stromführenden
Alterungstest kam es zu keiner Erniedrigung der Holding
Ratio, wobei keine ungleichmäßige Anzeige und dgl.
beobachtet wurde, und der Kontrast und die Qualität der
Anzeige hoch waren.
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Wie oben beschrieben wurde, läßt sich gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung mit hoher Holding Ratio und somit
hervorragender Qualität der Anzeige sowie hoher
Zuverlässigkeit bereitstellen, indem man eine
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit chemisch
beständigem, fluorhaltigem Flüssigkristallmaterial mit
positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstante
verwendet, das in dem Polymer dispergiert ist, wobei in
der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit zusätzlichen
Schalttransistoren, wie z.B. TFT aus amorphem Si und TFT
aus polykristallinem Si, als Polymerisationsinitiator ein
kationischer Fotopolymerisationsinitiator eingesetzt
wird.