JP3401680B2 - Liquid crystal device - Google Patents
Liquid crystal deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、偏光板を使用しない液
晶包蔵薄膜に関し、更に詳しくは、視野の遮断、透過を
電気的に操作し得るものであって、特に建物の窓やショ
ーウインドウなどで視野遮断のスクリーンに利用され、
更に文字や図形を表示し、高速応答性を以って電気的に
表示を切り換えることによって、広告板等の装飾表示板
や時計、電卓の表示装置や、明るい画面を必要とする表
示装置、例えばコンピューター端末の表示装置やプロジ
ェクションの表示装置として利用される液晶デバイスに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal encapsulating thin film which does not use a polarizing plate, and more specifically, it can electrically control the blocking and transmission of a visual field, and particularly, it can be used for building windows and show windows. Is used as a screen to block the field of view,
Further, by displaying characters or figures and electrically switching the display with high-speed response, a decorative display board such as an advertising board, a clock, a display device of a calculator, or a display device requiring a bright screen, for example, The present invention relates to a liquid crystal device used as a display device of a computer terminal or a display device of a projection.
【０００２】[0002]
【従来の技術】偏光板や配向処理を要さず、明るくコン
トラストの良い液晶デバイスを製造する方法として、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。2. Description of the Related Art As a method for producing a liquid crystal device having a bright and good contrast without using a polarizing plate or an alignment treatment, a method is known in which liquid crystal droplets are dispersed in a polymer and the polymer is formed into a film.
【０００３】また、液晶表示用デバイスの実用化に要求
される重要な特性である低電圧駆動性、更に高コントラ
スト、時分割駆動性を可能にする技術として、特開昭63
−240460号には、液晶材料の連続層中に、透明性固体物
質が三次元網目状に分布した構造を有する液晶デバイス
が開示されている。Further, as a technique for enabling low voltage drivability, which is an important characteristic required for practical use of a liquid crystal display device, higher contrast, and time-division drivability, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 63-63 is known.
-240460 discloses a liquid crystal device having a structure in which a transparent solid substance is distributed in a three-dimensional network in a continuous layer of a liquid crystal material.
【０００４】このような液晶デバイスは、電圧無印加時
には光が散乱することによって白濁し、電圧印加時には
光を透過させる、いわゆるノーマルモードで利用されて
いる。Such a liquid crystal device is used in a so-called normal mode in which light is clouded due to light scattering when no voltage is applied and light is transmitted when a voltage is applied.
【０００５】しかしながら、上記のような構造の液晶デ
バイスは、電圧無印加時に光を透過し、電圧印加時に光
を散乱させる、いわゆるリバースモードで駆動する液晶
デバイスの作製が困難であった。However, in the liquid crystal device having the above-mentioned structure, it is difficult to manufacture a liquid crystal device which transmits light when no voltage is applied and scatters light when voltage is applied, which is driven in a so-called reverse mode.
【０００６】このリバースモードでの駆動を可能にする
液晶表示用デバイスの技術として、ヤング（Yang）等
［ALCOM SYMPOSIUM Volume 1(1991)］により、電極層上
に配向膜を有する２枚の透明な基板間に、ゲル状の４，
４’−ビスアクリロイルビフェニルのポリマー中に、コ
レステリック液晶を分散させた液晶デバイスが報告され
ている。[0006] As a technology of a liquid crystal display device that enables driving in the reverse mode, Young (Yang) et al. [ALCOM SYMPOSIUM Volume 1 (1991)] describes two transparent films having an alignment film on an electrode layer. Between the substrates, gel-like 4,
A liquid crystal device in which a cholesteric liquid crystal is dispersed in a polymer of 4′-bisacryloylbiphenyl has been reported.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
液晶デバイスはリバースモード駆動は達成されるもの
の、駆動電圧が高く、表示用液晶デバイスの実用化にお
いて重視される低い駆動電圧特性を備えていなかった。However, although the above liquid crystal device achieves the reverse mode drive, it has a high drive voltage and does not have a low drive voltage characteristic which is important in the practical application of the display liquid crystal device. .
【０００８】更に、上記の液晶デバイスにおけるノーマ
ルモードの駆動電圧が高く、電気光学特性において電圧
の上昇時と下降時の透過率が異なった値を有するヒステ
リシス現象が大きく、これが時分割駆動のマージンを低
下させ、階調表示を行う上で極めて問題であった。Further, the driving voltage in the normal mode of the above liquid crystal device is high, and there is a large hysteresis phenomenon in which the electro-optical characteristics have different transmittances when the voltage rises and when the voltage falls. This causes a margin for time division drive. It was extremely problematic in lowering the gradation display.
【０００９】本発明が解決しようとする課題は、ノーマ
ルモード及びリバースモードでの駆動電圧が低く、ヒス
テリシス巾の小さい液晶デバイスを提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a liquid crystal device having a low driving voltage in the normal mode and the reverse mode and a small hysteresis width.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、調光層中の液晶材料について鋭意検
討した結果、ノーマルモード及びリバースモードの駆動
電圧が低く、ヒステリシス巾の小さい液晶デバイスを作
製するに到った。In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have made earnest studies on the liquid crystal material in the light control layer, and as a result, the driving voltage in the normal mode and the reverse mode is low and the hysteresis width is small. We have made a small liquid crystal device.
【００１１】即ち、本発明は前記課題を解決するため
に、光重合性組成物及び一般式（１）That is, in order to solve the above problems, the present invention provides a photopolymerizable composition and a general formula (1).
【００１２】[0012]
【化２】 [Chemical 2]
【００１３】（式中、Ｒ1及びＲ2は各々独立的に、炭素
原子数１〜１２のアルキル基、アルコキシル基、炭素原
子数２〜１２のアルケニル基又はアルケニルオキシ基を
表わし、環Ａはフッ素原子あるいはメチル基によって置
換されていてもよい１，４−フェニレン基又はトランス
−１，４−シクロヘキシレン基を表わし、Ｂ環及びＣ環
は各々独立的に、フッ素原子あるいはメチル基によって
置換されていてもよい１，４−フェニレン基を表わし、
Ｘ1及びＸ2は各々独立的に、単結合、−ＣＯＯ−、−Ｏ
ＣＯ−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ2Ｏ−又
は−ＯＣＨ2−を表わし、ｎは０又は１を表わし、＊は
光学活性中心を表わす。）で表わされる化合物を含有す
る液晶材料からなることを特徴とする液晶デバイス用材
料、更には、電極層を有する少なくとも一方が透明性を
有する２枚の基板と、この基板間に支持された調光層を
有し、前記調光層が透明性固体物質及び上記の液晶材料
から成る光散乱形液晶デバイスにおいて、前記透明性固
体物質が上記の光重合性組成物を重合して成るものであ
ることを特徴とする液晶デバイスを提供する。(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxyl group, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms or an alkenyloxy group, and ring A is It represents a 1,4-phenylene group or a trans-1,4-cyclohexylene group which may be substituted by a fluorine atom or a methyl group, and ring B and ring C are each independently substituted by a fluorine atom or a methyl group. Represents a 1,4-phenylene group which may be
X 1 and X 2 are each independently a single bond, —COO—, —O.
CO -, - CH 2 CH 2 -, - C≡C -, - CH 2 O- or -OCH 2 - represents, n represents 0 or 1, * denotes an optically active center. ) A liquid crystal device material comprising a liquid crystal material containing a compound represented by the formula (2), and further, two substrates having at least one having an electrode layer having transparency, and a substrate supported between the substrates. A light-scattering liquid crystal device having a light layer, wherein the light control layer comprises a transparent solid substance and the above liquid crystal material, wherein the transparent solid substance is obtained by polymerizing the above photopolymerizable composition. A liquid crystal device characterized by the above.
【００１４】また、本発明における一般式（１）で表わ
される化合物を含有する液晶組成物は、螺旋ピッチの温
度依存性が良く、温度特性に優れた液晶デバイスを提供
することができる。Further, the liquid crystal composition containing the compound represented by the general formula (1) in the present invention has good temperature dependence of the helical pitch and can provide a liquid crystal device having excellent temperature characteristics.
【００１５】本発明で使用する基板は、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。The substrate used in the present invention may be a rigid material such as glass or metal, or a flexible material such as a plastic film. The two substrates are opposed to each other and are separated by an appropriate distance.
【００１６】また、その少なくとも一方は透明性を有す
るものであるが、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。At least one of them has transparency, but complete transparency is not essential. If the liquid crystal device is used to act on light passing from one side of the device to the other, both substrates will be provided with appropriate transparency.
【００１７】この基板には、目的に応じて透明、不透明
の適宜な電極が、その全面又は部分的に配置されても良
い。On this substrate, appropriate transparent or opaque electrodes may be arranged entirely or partially on the substrate depending on the purpose.
【００１８】本発明の液晶デバイスがコンピュータ端末
の表示装置やプロジェクションの表示装置等に利用され
る場合には、電極層上に能動素子を設けることが好まし
い。When the liquid crystal device of the present invention is used in a display device of a computer terminal, a display device of a projection or the like, it is preferable to provide an active element on the electrode layer.
【００１９】またポリイミド等の配向膜が、その全面又
は部分的に配置されていても良い。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
ペーサーを介在させることもできる。An alignment film made of polyimide or the like may be arranged on the entire surface or a part thereof. It should be noted that a spacer for holding a space can be usually interposed between the two substrates, as in a known liquid crystal device.
【００２０】スペーサーとしては、例えば、マイラー、
アルミナ、ロッドタイプのガラスファイバー、ガラスビ
ーズ、ポリマービーズ等種々の液晶セル用のものを用い
ることができる。As the spacer, for example, Mylar,
Alumina, rod-type glass fiber, glass beads, polymer beads, and other various liquid crystal cells can be used.
【００２１】本発明で使用する液晶材料は、単一の液晶
化合物であることを要しないのは勿論で、これ以外の液
晶化合物や液晶化合物以外の物質を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、そのうち正の誘電率異方性を有
する化合物からなるものが好ましい。その性能を最適化
するためには、カイラルネマチック液晶又はコレステリ
ック液晶が好ましいが、カイラルスメクチック液晶や一
般式（１）の化合物以外のカイラル化合物等が適宜含有
されていてもよい。これらの化合物としては通常使用さ
れているものを特に制限なく用いることができる。The liquid crystal material used in the present invention does not need to be a single liquid crystal compound, but may be a liquid crystal compound other than this or a mixture containing a substance other than the liquid crystal compound, and Any material that can be recognized as a liquid crystal material in this technical field may be used, and a material made of a compound having a positive dielectric anisotropy is preferable. In order to optimize its performance, a chiral nematic liquid crystal or a cholesteric liquid crystal is preferable, but a chiral smectic liquid crystal or a chiral compound other than the compound of the general formula (1) may be appropriately contained. As these compounds, those commonly used can be used without particular limitation.
【００２２】本発明で使用するカイラルネマチック液晶
材料若しくはコレステリック液晶材料の螺旋ピッチは、
使用目的に応じて選択できるが、光散乱による不透明性
と透明性との間の十分なコントラストを得るために、
０．５〜５μｍの範囲が特に好ましい。The helical pitch of the chiral nematic liquid crystal material or cholesteric liquid crystal material used in the present invention is
It can be selected according to the purpose of use, but in order to obtain sufficient contrast between opacity and transparency due to light scattering,
The range of 0.5 to 5 μm is particularly preferable.
【００２３】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’−置換シクロヘキサン、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−置換ピリジン、コレステロール誘導体等を挙げる
ことができる。Examples of the liquid crystal material include 4-substituted benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4'-substituted phenyl ester, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4'-substituted biphenyl ester, 4- (4-substituted cyclohexanecarbonyloxy)
Benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid 4'-substituted cyclohexyl ester, 4-substituted 4'-substituted Biphenyl, 4-substituted phenyl 4'-substituted cyclohexane, 4
-Substituted 4 "-substituted terphenyl, 4-substituted biphenyl 4'-substituted cyclohexane, 2- (4-substituted phenyl)
Examples thereof include -5-substituted pyridine and cholesterol derivatives.
【００２４】前記調光層中の透明性固体物質は、繊維状
あるいは粒子状に分散するもの、あるいは液晶材料を小
滴状に分散させたフィルム状のもの、あるいは三次元網
目状の構造を有するものでも良いが、ゲル状であるもの
が好ましい。The transparent solid substance in the light control layer has a fibrous or particulate dispersion, a film-like dispersion of a liquid crystal material in the form of droplets, or a three-dimensional network structure. Although it may be one, a gel is preferable.
【００２５】また、液晶材料は連続層を形成することが
好ましく、液晶分子の無秩序な状態を形成することによ
り、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。Further, the liquid crystal material preferably forms a continuous layer, which is essential for forming a disordered state of liquid crystal molecules to form an optical boundary surface and to express light scattering.
【００２６】本発明で使用する光重合性組成物は、使用
目的に応じてその含有量を調整することができるが、光
散乱による不透明性と透明性との間の十分なコントラス
トを得るために、調光層形成材料中に０．１〜７重量％
の範囲で含有することが好ましく、０．１〜５重量％の
範囲が特に好ましい。The content of the photopolymerizable composition used in the present invention can be adjusted according to the purpose of use, but in order to obtain sufficient contrast between opacity and transparency due to light scattering. , 0.1 to 7% by weight in the light control layer forming material
The content is preferably in the range of 0.1 to 5% by weight, particularly preferably in the range of 0.1 to 5% by weight.
【００２７】また、透明性固体物質の構造を目的に応じ
て制御するためには、高分子形成性モノマー若しくはオ
リゴマーを含有する光硬化型重合性組成物が好ましい。Further, in order to control the structure of the transparent solid substance according to the purpose, a photocurable polymerizable composition containing a polymer-forming monomer or oligomer is preferable.
【００２８】透明性固体物質を形成する高分子形成性モ
ノマーとしては、例えば、スチレン、クロロスチレン、
α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン：置換基とし
て、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、２−
エチルヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、ヘキサ
デシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、メ
トキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、ア
ルリル、メタリル、グリシジル、２−ヒドロキシエチ
ル、２−ヒドロキシプロピル、３−クロロ−２−ヒドロ
キシプロピル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノ
エチル等の如き基を有するアクリレート、メタクリレー
ト又はフマレート；エチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレング
リコール、１，３−ブチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン及
びペンタエリスリトール等のモノ（メタ）アクリレート
又はポリ（メタ）アクリレート；酢酸ビニル、酪酸ビニ
ル又は安息香酸ビニル、アクリロニトリル、セチルビニ
ルエーテル、リモネン、シクロヘキセン、ジアリルフタ
レート、ジアリルイソフタレート、２−、３−又は４−
ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル
アミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアク
リルアミド又はＮ−ヒドロキシエチルメタクリルアミド
及びそれらのアルキルエーテル化合物；ネオペンチルグ
リコール１モルに２モル以上のエチレンオキサイド若し
くはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ
（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパン１モル
に３モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレン
オキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ（メ
タ）アクリレート；ビスフェノールＡ１モルに２モル以
上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイド
を付加して得たジオールのジ（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１モルとフェ
ニルイソシアネート若しくはｎ−ブルチイソシアネート
１モルとの反応生成物；ジペンタエリスリトールのポリ
（メタ）アクリレート等を挙げることができる。Examples of the polymer-forming monomer that forms the transparent solid substance include styrene, chlorostyrene,
α-methylstyrene, divinylbenzene: As a substituent, methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, 2-
Ethylhexyl, octyl, nonyl, dodecyl, hexadecyl, octadecyl, cyclohexyl, benzyl, methoxyethyl, butoxyethyl, phenoxyethyl, allyl, methallyl, glycidyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl, Acrylate, methacrylate or fumarate having a group such as dimethylaminoethyl, diethylaminoethyl, etc .; ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, tri Mono (meth) acrylates such as methylolpropane, glycerin and pentaerythritol, or poly (meth) a Relate; vinyl acetate, vinyl butyrate or vinyl benzoate, acrylonitrile, cetyl vinyl ether, limonene, cyclohexene, diallyl phthalate, diallyl isophthalate, 2-, 3- or 4-
Vinyl pyridine, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, N-hydroxymethyl acrylamide or N-hydroxyethyl methacrylamide and their alkyl ether compounds; 2 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide is added to 1 mol of neopentyl glycol. Di (meth) acrylate of diol obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of trimethylolpropane; di or tri (meth) acrylate of triol; 2 mol or more per 1 mol of bisphenol A Di (meth) acrylate of diol obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide of 2;
-A reaction product of 1 mol of hydroxyethyl (meth) acrylate and 1 mol of phenyl isocyanate or n-bruchisocyanate; poly (meth) acrylate of dipentaerythritol and the like.
【００２９】また、高分子形成性オリゴマーとしては、
例えば、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル
（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレ
ート、ポリエーテル（メタ）アクリレート等を用いるこ
とができる。As the polymer-forming oligomer,
For example, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate and the like can be used.
【００３０】本発明で使用することができる光重合開始
剤としては、例えば、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−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」）、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（メルク社製「ダロキュア
1116」）、ベンジルジメチルケタール（チバ・ガイギー
社製「イルガキュア651」）、２−メチル−１−［４−
（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−
１−オン（チバ・ガイギー社製「イルガキュア90
7」）、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、イソ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等が挙げられるが、液状である
２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−
１−オンが液晶材料、高分子形成性モノマー若しくはオ
リゴマーとの相溶性の面で特に好ましい。Examples of the photopolymerization initiator that can be used in the present invention include 2-hydroxy-2-methyl-1.
-Phenylpropan-1-one ("Darocur 1173" manufactured by Merck), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone ("Irgacure 184" manufactured by Ciba-Geigy), 1
-(4-Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2
-Methylpropan-1-one (Merck's "Darocur
1116 "), benzyl dimethyl ketal (" Irgacure 651 "manufactured by Ciba-Geigy), 2-methyl-1- [4-
(Methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-
1-on (Ciba-Geigy "Irgacure 90"
7 ”), a mixture of 2,4-diethylthioxanthone (“ Kayacure DETX ”manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and ethyl p-dimethylaminobenzoate (“ Kayacure EPA ”manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), isopropylthioxanthone (Wordprekin) Examples of the liquid include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-, which is a mixture of "Cantacure ITX" manufactured by Sop Co.) and ethyl p-dimethylaminobenzoate.
1-one is particularly preferable in terms of compatibility with the liquid crystal material and the polymer-forming monomer or oligomer.
【００３１】本発明のリバースモード駆動の液晶デバイ
スは、例えば、次のようにして製造することができる。The reverse mode drive liquid crystal device of the present invention can be manufactured, for example, as follows.
【００３２】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、一般式（１）の化合物を
含有する液晶材料及び高分子形成性モノマーもしくはオ
リゴマーと、必要に応じて光重合開始剤、連鎖移動剤、
光増感剤、染料架橋剤を含有する調光層形成材料を介在
させ、該透明性基板を通して紫外線を照射して前記重合
性組成物を重合させることにより、透明性固体物質と液
晶材料から成る調光層を有する液晶デバイスを製造する
ことができる。That is, a liquid crystal material containing a compound of the general formula (1) and a polymer-forming monomer or oligomer, and, if necessary, a light source, are provided between two substrates having at least one electrode layer having transparency. Polymerization initiator, chain transfer agent,
It is composed of a transparent solid substance and a liquid crystal material by interposing a light control layer forming material containing a photosensitizer and a dye cross-linking agent and irradiating ultraviolet rays through the transparent substrate to polymerize the polymerizable composition. A liquid crystal device having a light control layer can be manufactured.
【００３３】本発明のノーマルモード駆動の液晶デバイ
スは、例えば、次のようにして製造することができる。The normal mode drive liquid crystal device of the present invention can be manufactured, for example, as follows.
【００３４】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、一般式（１）の化合物を
含有する液晶材料及び高分子形成性モノマーもしくはオ
リゴマーと、必要に応じて光重合開始剤、連鎖移動剤、
光増感剤、染料架橋剤を含有する調光層形成材料を介在
させ、液晶材料の飽和電圧を印加しながら、該透明性基
板を通して紫外線を照射して前記重合性組成物を重合さ
せることにより、透明性固体物質と液晶材料から成る調
光層を有する液晶デバイスを製造することができる。That is, a liquid crystal material containing a compound of the general formula (1) and a polymer-forming monomer or oligomer, and, if necessary, a light source, are provided between two substrates having at least one electrode layer having transparency. Polymerization initiator, chain transfer agent,
By interposing a light control layer forming material containing a photosensitizer and a dye cross-linking agent and applying a saturation voltage of a liquid crystal material, irradiating ultraviolet rays through the transparent substrate to polymerize the polymerizable composition. It is possible to manufacture a liquid crystal device having a light control layer composed of a transparent solid substance and a liquid crystal material.
【００３５】調光層形成材料を２枚の基板間に介在させ
るには、この調光層形成材料を公知の注入技術により基
板間に注入してもよいが、一方の基板上に適当な溶液塗
布機やスピンコーター等を用いて均一に塗布し、次いで
他方の基板を重ね合わせ圧着させてもよい。In order to interpose the light control layer forming material between the two substrates, the light control layer forming material may be injected between the substrates by a known injection technique, but an appropriate solution is formed on one of the substrates. You may apply | coat uniformly using a coating machine, a spin coater, etc., and then superimpose and press-bond the other substrate.
【００３６】本発明の液晶デバイスにおける光散乱性を
有する層の層厚は、使用目的に応じてその層厚を調整す
ることができるが、光散乱による不透明性と透明性との
間の十分なコントラストを得るために、基板間隔は、２
〜４０μｍの範囲が好ましく、６〜２５μｍの範囲が特
に好ましい。The layer thickness of the layer having a light-scattering property in the liquid crystal device of the present invention can be adjusted according to the purpose of use, but it is sufficient between opacity and transparency due to light scattering. To obtain contrast, the substrate spacing is 2
The range of -40 μm is preferable, and the range of 6-25 μm is particularly preferable.
【００３７】[0037]
【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明を更に
具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例及び
比較例において「％」は「重量％」を表わす。また、各
実施例中の評価特性の各々は以下の記号及び内容を意味
する。EXAMPLES The present invention will be described more specifically below by showing examples of the present invention. However, the invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, "%" means "% by weight". Further, each of the evaluation characteristics in each example means the following symbols and contents.
【００３８】(1)Ｔ0 NOR、Ｔ100 NOR：デバイスを測光上
から外した状態で、光源の点灯時の光透過率を100％と
し、消灯時の光透過率を０％とした時、ノーマルモード
における電圧無印加時の液晶デバイスの光透過率（％）
をＴ0 NOR、印加電圧の増大に伴って光透過率が変化しな
くなった時の透過率をＴ100 NORとする。(1) T 0 NOR , T 100 NOR : When the light transmittance of the light source is 100% and the light transmittance is 0% when the light source is on, with the device removed from the light metering state, Light transmittance (%) of liquid crystal device when no voltage is applied in normal mode
Is T 0 NOR , and the transmittance when the light transmittance does not change with an increase in applied voltage is T 100 NOR .
【００３９】(2)Ｔ0 REV、Ｔ100 REV：デバイスを測光上
から外した状態で、光源の点灯時の光透過率を100％と
し、消灯時の光透過率を０％とした時、リバースモード
における電圧無印加時の液晶デバイスの光透過率（％）
をＴ100 REV、印加電圧の増大に伴って光透過率が最小に
なった時の透過率をＴ0 REVとする。(2) T 0 REV , T 100 REV : When the light transmittance of the light source is set to 100% and the light transmittance is set to 0% when the light source is turned on with the device removed from the metering state, Light transmittance (%) of liquid crystal device when no voltage is applied in reverse mode
Is T 100 REV , and T 0 REV is the transmittance when the light transmittance is minimized as the applied voltage increases.
【００４０】(3)Ｖ90 NOR、Ｖ10 NOR：電圧無印加時の液
晶デバイスの光透過率（Ｔ0 NOR）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透過率
（Ｔ100 NOR）を100％とする時、光透過率90％となる印
加電圧（Ｖ）をＶ90 NOR、光透過率10％となる時の印加
電圧をＶ10 NORとする。(3) V 90 NOR , V 10 NOR : The light transmittance (T 0 NOR ) of the liquid crystal device when no voltage is applied is set to 0%, and the light transmittance does not change as the applied voltage increases. When the transmittance (T 100 NOR ) at the time is 100%, the applied voltage (V) at which the light transmittance is 90% is V 90 NOR , and at the time when the light transmittance is 10% is V 10 NOR . .
【００４１】(4)Ｖ90 REV、Ｖ10 REV：電圧無印加時の液
晶デバイスの光透過率（Ｔ100 REV）を100％とし、印加
電圧の増大に伴って光透過率が最小になった時の透過率
（Ｔ0 REV）を０％とする時、光透過率90％となる印加電
圧（Ｖ）をＶ90 REV、光透過率10％となる時の印加電圧
をＶ10 REVとする。(4) V 90 REV , V 10 REV : The light transmittance (T 100 REV ) of the liquid crystal device when no voltage was applied was set to 100%, and the light transmittance was minimized as the applied voltage was increased. When the transmittance (T 0 REV ) at the time is 0%, the applied voltage (V) at which the light transmittance is 90% is V 90 REV , and at the time when the light transmittance is 10% is V 10 REV . .
【００４２】(5)急峻性γ：γ＝Ｖ10 REV／Ｖ90 REV、あ
るいは、γ＝Ｖ90 NOR／Ｖ10 NOR (5) Steepness γ: γ = V 10 REV / V 90 REV , or γ = V 90 NOR / V 10 NOR
【００４３】(6)ヒステリシス：電圧を０Ｖから上昇さ
せた時に、光透過率が50％（Ｔ50 NOR又はＴ50 REV）とな
る電圧をＶ50 UPとし、十分高い電圧から下降させた時に
光透過率が50％になる電圧をＶ50 DOWNとする時、
ΔＶ＝Ｖ50 UP−Ｖ50 DOWN
をヒステリシス現象の評価値とし、ヒステリシス巾とす
る。(6) Hysteresis: When the voltage is raised from 0 V, the voltage at which the light transmittance is 50% (T 50 NOR or T 50 REV ) is V 50 UP, and when the voltage is lowered from a sufficiently high voltage, the light is emitted. When the voltage at which the transmittance is 50% is V 50 DOWN , ΔV = V 50 UP −V 50 DOWN is used as the evaluation value of the hysteresis phenomenon and the hysteresis width.
【００４４】（実施例１）(Example 1)
【００４５】[0045]
【化３】 [Chemical 3]
【００４６】の化合物４．２％及びエフ・ホフマン・ラ
・ロッシュ社製ネマチック液晶組成物「RO-571」９５．
８％から成る液晶組成物（Ａ）を調製した。この液晶組
成物（Ａ）の諸特性は以下の通りであった。4.2% of the compound of and a nematic liquid crystal composition "RO-571" manufactured by F. Hoffmann-La Roche 95.
A liquid crystal composition (A) consisting of 8% was prepared. The properties of this liquid crystal composition (A) were as follows.
【００４７】
転移温度 65.6 ℃ （Ｎ−Ｉ）
螺旋ピッチ 2.0 μｍ
（上記中、Ｎはネマチック相、Ｉは等方性液体相をそれ
ぞれ表わす。以下同様。）Transition temperature 65.6 ° C. (N−I) Helical pitch 2.0 μm (In the above, N represents a nematic phase and I represents an isotropic liquid phase. The same applies hereinafter.)
【００４８】この液晶組成物（Ａ）９７．８％、重合性
組成物として式（ａ）This liquid crystal composition (A) was 97.8%, and the polymerizable composition was of the formula (a)
【００４９】[0049]
【化４】 [Chemical 4]
【００５０】の化合物２．０％、重合開始剤として、
「ダロキュア1173」（メルク社製２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン）０．２％か
ら成る調光層形成材料を、平均粒径９μｍのスペーサー
を電極層上に少量散布した５×５cmのＩＴＯ電極層及び
ポリイミド配向膜を有する２枚のガラス板の間に挟み込
み、紫外線を照射することによって重合性組成物を重合
させた。重合条件は、メタルハライドランプ（８０Ｗ／
cm2）の下を、調光層形成材料を狭持したガラス基板を
３．５ｍ／分の速度で通過させ、５００mJ／cm2に相当
するエネルギーの紫外線を照射して液晶デバイスを得
た。2.0% of the compound of
"Darocur 1173" (Merck 2-hydroxy-2-
Methyl-1-phenylpropan-1-one) 0.2% of a dimming layer forming material was sprayed on the electrode layer with a spacer having an average particle diameter of 9 μm in a small amount to form a 5 × 5 cm ITO electrode layer and a polyimide alignment film. The polymerizable composition was polymerized by sandwiching it between the two glass plates and irradiating it with ultraviolet rays. The polymerization conditions are metal halide lamp (80W /
A glass substrate sandwiching the material for forming a light control layer was passed under cm 2 ) at a speed of 3.5 m / min and irradiated with ultraviolet rays having an energy corresponding to 500 mJ / cm 2 to obtain a liquid crystal device.
【００５１】得られた液晶デバイスはリバースモード駆
動であり、特性は以下の通りであった。
Ｖ10 REV ： １３．８Ｖ
Ｖ90 REV ： １０．１Ｖ
γ ： １．４
ヒステリシス ： ０．７ＶThe obtained liquid crystal device was driven in the reverse mode, and the characteristics were as follows. V 10 REV : 13.8V V 90 REV : 10.1V γ: 1.4 Hysteresis: 0.7V
【００５２】（実施例２）(Example 2)
【００５３】[0053]
【化５】 [Chemical 5]
【００５４】の化合物４．５％及び「RO-571」９５．５
％から成る液晶組成物（Ｂ）を調製した。4.5% of the compound of "RO-571" and 95.5
% Liquid crystal composition (B) was prepared.
【００５５】この液晶組成物（Ｂ）の諸特性は以下の通
りであった。
転移温度 60.9 ℃ （Ｎ−Ｉ）
螺旋ピッチ 2.0 μｍThe characteristics of this liquid crystal composition (B) were as follows. Transition temperature 60.9 ℃ (NI) Spiral pitch 2.0 μm
【００５６】実施例１において、液晶組成物（Ａ）を用
いる代わりに液晶組成物（Ｂ）を使用した以外は、実施
例１と同様にして液晶デバイスを得た。A liquid crystal device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal composition (B) was used instead of the liquid crystal composition (A).
【００５７】得られた液晶デバイスはリバースモード駆
動であり、特性は以下の通りであった。
Ｖ10 REV ： １２．９Ｖ
Ｖ90 REV ： ９．７Ｖ
γ ： １．３
ヒステリシス ： ０．８ＶThe obtained liquid crystal device was driven in the reverse mode, and the characteristics were as follows. V 10 REV : 12.9V V 90 REV : 9.7V γ: 1.3 Hysteresis: 0.8V
【００５８】（実施例３）上記液晶組成物（Ａ）９７．
８％、重合性組成物として式（ａ）の化合物２．０％、
重合開始剤として「ダロキュア1173」０．２％から成る
調光層形成材料を、平均粒径９μｍのスペーサーを電極
層上に少量散布した５×５cmのＩＴＯ電極層及びポリイ
ミド配向膜を有する２枚のガラス板の間に挟み込み、２
０Ｖの電圧を印加しながら紫外線を照射することによっ
て重合性組成物を重合させた。重合条件は、メタルハラ
イドランプ（８０Ｗ／cm2）の下を、調光層形成材料を
狭持したガラス基板を３．５ｍ／分の速度で通過させ、
５００mJ／cm2に相当するエネルギーの紫外線を照射し
て液晶デバイスを得た。Example 3 The above liquid crystal composition (A) 97.
8%, 2.0% of a compound of formula (a) as a polymerizable composition,
2 pieces of ITO electrode layer and polyimide alignment film of 5 × 5 cm in which a light control layer forming material consisting of 0.2% of “Darocur 1173” as a polymerization initiator is dispersed on the electrode layer with a spacer having an average particle diameter of 9 μm. Sandwiched between two glass plates, 2
The polymerizable composition was polymerized by irradiating with ultraviolet rays while applying a voltage of 0V. The polymerization conditions are as follows: a glass substrate sandwiching the light control layer forming material is passed under a metal halide lamp (80 W / cm 2 ) at a speed of 3.5 m / min.
A liquid crystal device was obtained by irradiating ultraviolet rays having an energy equivalent to 500 mJ / cm 2 .
【００５９】得られた液晶デバイスはノーマルモード駆
動であり、特性は以下の通りであった。
Ｖ10 NOR ： ３．０Ｖ
Ｖ90 NOR ： ９．４Ｖ
ヒステリシス ： ３．２ＶThe liquid crystal device thus obtained was driven in the normal mode and had the following characteristics. V 10 NOR : 3.0V V 90 NOR : 9.4V Hysteresis: 3.2V
【００６０】（実施例４）実施例３において、液晶組成
物（Ａ）を用いる代わりに液晶組成物（Ｂ）を使用した
以外は、実施例３と同様にして液晶デバイスを得た。Example 4 A liquid crystal device was obtained in the same manner as in Example 3, except that the liquid crystal composition (B) was used instead of the liquid crystal composition (A).
【００６１】得られた液晶デバイスはノーマルモード駆
動であり、特性は以下の通りであった。
Ｖ10 NOR ： ２．６Ｖ
Ｖ90 NOR ： ９．１Ｖ
ヒステリシス ： ３．５ＶThe liquid crystal device thus obtained was driven in the normal mode and had the following characteristics. V 10 NOR : 2.6V V 90 NOR : 9.1V Hysteresis: 3.5V
【００６２】[0062]
【発明の効果】本発明の液晶デバイスは、ノーマルモー
ド及びリバースモードでの駆動が可能であり、しかも低
電圧駆動性を有し、ヒステリシス巾の小さい光散乱形液
晶デバイスである。The liquid crystal device of the present invention is a light-scattering liquid crystal device which can be driven in the normal mode and the reverse mode, has low voltage drivability, and has a small hysteresis width.
【００６３】従って、本発明の液晶デバイスは、コンピ
ューター端末の表示装置、プロジェクションの表示素
子、自動車用ガラス等として極めて有用である。Therefore, the liquid crystal device of the present invention is extremely useful as a display device for computer terminals, a display element for projection, glass for automobiles and the like.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−200927（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−279223（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−292389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−42454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 500 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-3-200927 (JP, A) JP-A-1-279223 (JP, A) JP-A-3-292389 (JP, A) JP-A-64- 42454 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13 500
Claims (6)
〜１２のアルキル基、アルコキシル基、炭素原子数２〜
１２のアルケニル基又はアルケニルオキシ基を表わし、
環Ａはトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表わ
し、Ｂ環及びＣ環は各々独立的に、フッ素原子あるいは
メチル基によって置換されていてもよい１，４−フェニ
レン基を表わし、Ｘ 1 は単結合を表し、Ｘ 2 は単結
合、−ＣＯＯ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表わし、ｎは０又は１
を表わし、＊は光学活性中心を表わす。）で表わされる
化合物を含有する液晶材料からなることを特徴とする光
散乱形液晶デバイス用材料。1. A photopolymerizable composition and a compound represented by the general formula (1): (In the formula, each of R 1 and R 2 independently has 1 carbon atom.
~ 12 alkyl group, alkoxyl group, carbon number 2
Represents 12 alkenyl groups or alkenyloxy groups,
Ring A represents trans-1,4-cyclohexylene group, B ring and C ring is in each independently represent a fluorine atom or may be substituted by a methyl group 1,4-phenylene group, X 1 is Represents a single bond, X 2 is a single bond
Represents -COO- or -C≡C-, and n is 0 or 1.
And * represents an optically active center. ) A light comprising a liquid crystal material containing a compound represented by
Materials for scattering type liquid crystal devices.
２枚の基板と、この基板間に支持された調光層を有し、
前記調光層が透明性固体物質及び請求項１に記載される
液晶材料から成る光散乱形液晶デバイスにおいて、前記
透明性固体物質が請求項１に記載される光重合性組成物
を重合して成るものであることを特徴とする光散乱形液
晶デバイス。2. At least one substrate having an electrode layer is transparent, and two dimming layers supported between the substrates,
A light-scattering liquid crystal device, wherein the light control layer comprises a transparent solid substance and the liquid crystal material according to claim 1, wherein the transparent solid substance polymerizes the photopolymerizable composition according to claim 1. A light-scattering type liquid crystal device comprising:
含有されていることを特徴とする請求項２記載の光散乱
形液晶デバイス。3. The light scattering according to claim 2, wherein the transparent solid substance is contained in a gel state in the liquid crystal material.
Shaped liquid crystal device.
２枚の基板上に配向膜を有することを特徴とする請求項
３記載の光散乱形液晶デバイス。4. The light-scattering type liquid crystal device according to claim 3, wherein at least one of the electrode layers has a transparent alignment film on two transparent substrates.
０．１〜７重量％の範囲であることを特徴とする請求項
３記載の光散乱形液晶デバイス。5. The content of the transparent solid substance in the light control layer is
The light-scattering liquid crystal device according to claim 3, wherein the amount is in the range of 0.1 to 7% by weight.
料若しくはコレステリック液晶材料であり、螺旋ピッチ
が０．５〜５μmであることを特徴とする請求項２又は
３記載の光散乱形液晶デバイス。6. The light-scattering liquid crystal device according to claim 2, wherein the liquid crystal material is a chiral nematic liquid crystal material or a cholesteric liquid crystal material, and the spiral pitch is 0.5 to 5 μm.
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