JP2762487B2 - 液晶デバイス - Google Patents

液晶デバイス

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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内蔵薄膜に関するも
ので、本発明液晶デバイスは、視野の遮断、開放及び明
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、建物の窓やショーウィンドウで
視野遮断のスクリーンや、採光コントロールのカーテン
に利用される共に、文字や図形を表示し、高速応答性を
以って電気的に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デバイスとして利用
される。
(従来の技術) 液晶表示素子は、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もあ
る。一方、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、ポリマー中に液晶滴を分散さ
せ、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ている(特
表昭58−501631号、USP4435047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ものであれば、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no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列
に戻り、液晶滴の屈折率がnoよりずれるため、液晶滴は
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
以外にもいくつか知られており、例えば、特表昭61−50
2128号には、液晶がエポキシ樹脂中に分散したもの、特
開昭62−2231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。
(発明が解決しようとする課題) 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 (i) 低電圧で駆動できること (ii) 十分なコントラストがあること (iii) 時分割駆動ができること がある。
特に(i)と(iii)はデバイスの駆動部分を廉価な
ものにするために極めて重要な特性である。しかしなが
ら、現在までのところ、(i)〜(iii)の性質を備え
た偏光板を必要としない液晶デバイスは作製できていな
い。
本発明者らは、特願昭63−80439において液晶デバイ
スの構造と該デバイスに使用される液晶材料の化学構造
との好ましい組合せについて鋭意検討した結果、従来の
大型液晶デバイスより遥かに低電圧で駆動でき、しかも
偏光板の使用を必要としない大型化可能な液晶デバイス
を製作することに成功した。
この液晶デバイスにおいては(i)と(iii)の性質
を向上させるために、液晶材料の調光層構成成分中の濃
度を大きくする必要がある。
しかしながら、この液晶材料の濃度を大きくしすぎる
と、電界が除かれた時の光散乱が小さくなり、(ii)の
性質を低下させるという欠点を有している。
(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。
即ち、本発明に係る液晶デバイスは、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、前記調光層が液晶材料と側鎖型
高分子液晶から成り、前記液晶材料が連続層を形成し、
前記側鎖型高分子液晶が前記液晶材料中に分散している
ことを特徴とする液晶デバイスである。
このデバイスにおいて、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、デバイス
の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、目的に応じて透明、
不透明の適宜な電極が、その全面または部分的に配置さ
れても良い。
2枚の基板間には液晶材料および透明性側鎖型高分子
液晶が介在される。尚、2枚の基板間には、通常、周知
の液晶デバイスと同様、間隔保持用のスペーサーを常法
に従って介在させるものが望ましい。
液晶材料は、単一の液晶性化合物であることを要しな
いのは勿論で、2種以上の液晶化合物や液晶化合物以外
の物質も含んだ混合物であっても良く、通常この技術分
野で液晶材料として認識されるものであれば良く、その
うちの正の誘電率異方性を有するものである。用いられ
る液晶としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶、
コレステリック液晶が好ましい。
液晶材料としては、例えば、4−置換安息香酸4′−
置換フェニルエステル、4−置換シクロヘキサンカルボ
ン酸4′−置換フェニルエステル、4−置換シクロヘキ
サンカルボン酸4′−置換ビフェニルエステル、4−
(4−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)安息香酸
4′−置換フェニルエステル、4−(4−置換シクロヘ
キシル)安息香酸4′−置換フェニルエステル、4−
(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4′−置換シクロ
ヘキシルエステル、4−置換4′−置換ビフェニル、4
−置換フェニル−4′−置換シキロヘキサン、4′−置
換4″−置換ターフェニル、4−置換ビフェニル4′−
置換シクロヘキサン、2−(4−置換フェニル)−5−
置換ピリミジンなどを挙げることができる。
液晶材料は、2枚の基板間で連続相を形成することを
要する。この液晶材料の連続相中に介在する透明性側鎖
型高分子液晶は、粒子状に分散するものでも良いが好ま
しくは3次元ネットワーク状の構造を有するものであ
る。いずれにしても液晶材料との間で光学的境界面を形
成し、光の散乱を発現させる上で必須である。そして透
明性は、デバイスの使用目的に応じて適当に定め得ると
共に、その固体性については、堅固なものに限らず目的
に応じ得る限り、可撓性、柔軟性、弾性を有するもので
あっても良い。粒子状の場合その粒子は、光の波長に比
して大きすぎたり小さ過ぎる場合は光散乱性が期待でき
ないが、目的に応じて適当な大きさ、形状のものを選択
することができる。
これらの側鎖型高分子液晶としては、下記の式(I)
〜式(VI)で表わされる部分構造式を有するものが好ま
しい。
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表わし、mは2〜
12の整数を表わす。) 式(I),式(II)および式(III)の側鎖型高分子
液晶は、FinkelmannらがMakromol.Chem.,179,2541(197
8)で報告した方法あるいはそれに準じた方法によって
製造することができる。
式(IV),式(V)および式(VI)の側鎖型高分子液
晶は、FinkelmannらがMakromol.Chem.,180,803(1979)
で報告した方法あるいはそれに準じた方法によって製造
することができる。
このようにして製造された側鎖型高分子液晶と液晶材
料を使用して梶山らが日化誌、1985,1987で報告した溶
媒蒸発法により本発明の液晶デバイスを製造することが
できる。即ち、側鎖型高分子液晶と液晶材料をクロロホ
ルムなどの溶媒で溶解し、これを基板上に展開し、得ら
れた展開膜を乾燥後、これを電極層を有する少なくとも
一方が透明な2枚の基板の間に支持する。
さらに本発明の液晶デバイスの製造は次のようにして
行なうこともできる。
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、必須成分として前記の液晶材料と、
紫外線硬化型の側鎖型高分子液晶形成性モノマー若しく
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、高増感剤、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、液晶材料が連続相を形成すると共に、3次元ネッ
トワーク状の透明性側鎖型高分子液晶が液晶連続相中に
分散した液晶デバイスを製造する方法である。
調光層の厚さは、通常5ミクロン〜30ミクロンの範囲
に調節される。
この様に構成された液晶デバイスは、従来の液滴分散
型液晶デバイスでは不可能であった時分割駆動が可能と
なり、更に、従来の液滴分散型液晶デバイスに比べて、
駆動電圧が低く、コントラストが大きく、しかも、応答
速度が速い。例えば、従来の液滴分散型液晶デバイスに
おいては、実効値で60V以上、多くの場合100V以上の駆
動電圧を要するのに対し、本発明の液晶デバイスは、約
15Vの駆動電圧で立上り応答時間3〜4ミリ秒、立下り
応答時間3〜4ミリ秒が実現される。
(実施例) 以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に
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 式(I)(m=6)で示される側鎖型高分子液晶と後
述の液晶(A)の重量比=25:75の混合物を5倍量のク
ロロホルムに溶解し、フラットシャーレー上に流延した
後、クロロホルムを蒸発し、10μmの膜を調製した。こ
の膜を10cm×10cmの2枚のITOガラス基板で支持した。
得られた液晶デバイスはしきい値電圧を有し、V10=1
0V、V90=15V、コントラスト=1:26、立上り応答時間2
ミリ秒、立下り応答時間4ミリ秒時分割線数Nmax=3.2
であった。
(1)液晶(A) 転移温度 68.5℃(N−I点) <−25℃(C−N点) 屈折率 ne =1.787 no =1.533 Δn=0.254 しきい値電圧 1.15V (Vth) 20℃の粘度 59c.p. (2)時分割駆動線数Nmax=〔(α+1)/(α
1)〕 ただし、α=V90/V10 (3)電圧無印加時の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V90、光透過率10%となるときの印加電圧をV10
とする。
(発明の効果) 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、約15Vという低電圧での駆動が
可能でこの程度の低電圧でも立上り応答時間が3〜4mse
cと応答速度が高く、透明−不透明のコントラストが約
1:26と高く、しきい値を有し、1/3のデューティの時分
割駆動が可能である。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
晶デバイスの製造を極めて容易に安価にするものであ
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−284291(JP,A) 特開 昭63−66229(JP,A) 特開 昭63−286822(JP,A) 特開 昭63−170485(JP,A) 特開 昭64−66287(JP,A) 特開 昭64−6088(JP,A) 菊地、梶山ら、光応答クラウンエーテ ルを含む高分子/液晶複合膜によるK▲ 上+▼透過の光制御、日本化学会誌 (1987年発行),No.3,P.423− 429 菊地、梶山ら、高分子液晶/低分子複 合系の凝集構造と電界応答性、高分子学 会予稿集、社団法人高分子学会から1988 年9月26日発行、Vol.37,No. 8,P.2453−2455 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 19/42

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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、前
    記調光層が液晶材料と側鎖型高分子液晶から成り、前記
    液晶材料が連続層を形成し、前記側鎖型高分子液晶が前
    記液晶材料中に3次元ネットワーク状に分散しているこ
    とを特徴とする液晶デバイス。
  2. 【請求項2】側鎖型高分子液晶が、側鎖部分に4−シア
    ノフェニル基又は4−シアノビフェニル基を有する請求
    項1記載の液晶デバイス。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04293996A (ja) * 1991-03-22 1992-10-19 Toyota Motor Corp 液晶組成物
JPH04348184A (ja) * 1991-05-27 1992-12-03 Toyota Motor Corp 液晶組成物
US5473450A (en) * 1992-04-28 1995-12-05 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device with a polymer between liquid crystal regions
JP2644665B2 (ja) * 1993-05-11 1997-08-25 工業技術院長 電界効果型液晶組成物
JP3074111B2 (ja) * 1994-05-27 2000-08-07 シャープ株式会社 液晶パネル及びその製造方法
GB2308371B (en) * 1994-10-13 1999-03-24 Secr Defence Liquid crystal polymer devices
GB9420632D0 (en) * 1994-10-13 1994-11-30 Secr Defence Liquid crystal polymer devices
US6118512A (en) * 1995-12-27 2000-09-12 Sharp Kabushiki Kaisha Manufacturing method of a liquid crystal display element
JP3455365B2 (ja) * 1996-05-24 2003-10-14 シャープ株式会社 スメクティック液晶素子およびその製造方法
KR100325064B1 (ko) * 1997-04-18 2002-11-22 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 액정표시소자의정전기방전방법
EP1272590A2 (en) 2000-04-05 2003-01-08 California Institute Of Technology Polymers for control of orientation and stability of liquid crystals
WO2010088333A2 (en) 2009-01-30 2010-08-05 California Institute Of Technology Ferroelectric liquid crystal (flc) polymers
US8834742B2 (en) 2010-07-30 2014-09-16 California Institute Of Technology Polymer-doped vertically-aligned nematic liquid crystals

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8615527D0 (en) * 1986-06-25 1986-07-30 Secr Defence Liquid crystal polymers
JPH0765044B2 (ja) * 1987-01-07 1995-07-12 富士写真フイルム株式会社 液晶光学素子
JPH0676583B2 (ja) * 1987-05-18 1994-09-28 キヤノン株式会社 液晶組成物および液晶素子
JPS63286822A (ja) * 1987-05-19 1988-11-24 Canon Inc 液晶素子
JPH0778218B2 (ja) * 1987-06-29 1995-08-23 出光興産株式会社 液晶ポリマ−組成物
JPH07116439B2 (ja) * 1987-09-08 1995-12-13 出光興産株式会社 高分子液晶組成物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
菊地、梶山ら、光応答クラウンエーテルを含む高分子/液晶複合膜によるK▲上+▼透過の光制御、日本化学会誌(1987年発行),No.3,P.423−429
菊地、梶山ら、高分子液晶/低分子複合系の凝集構造と電界応答性、高分子学会予稿集、社団法人高分子学会から1988年9月26日発行、Vol.37,No.8,P.2453−2455

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