JPH0675206A - Polymer-dispersed liquid crystal element - Google Patents
Polymer-dispersed liquid crystal elementInfo
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- JPH0675206A JPH0675206A JP25217492A JP25217492A JPH0675206A JP H0675206 A JPH0675206 A JP H0675206A JP 25217492 A JP25217492 A JP 25217492A JP 25217492 A JP25217492 A JP 25217492A JP H0675206 A JPH0675206 A JP H0675206A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はポリマー分散型液晶素
子、とくには外光、照明の透過制限を電気的に制御する
光シャッター、調光ガラス、文字・図形を表示する各種
ディスプレイ等として有用な大面積のポリマー分散型液
晶素子に関するものである。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a polymer dispersion type liquid crystal device, especially as an optical shutter for electrically controlling the transmission limit of external light and illumination, light control glass, various displays for displaying characters and figures, and the like. The present invention relates to a large area polymer dispersed liquid crystal device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶素子としては現在ＴＮあるいはＳＴ
Ｎ方式のものが実用化されているが、これらは表面処理
を施した２枚のガラス板の間隙をスペーサーを用いて一
定に保ち、その間隙に液晶を注入する方法で製造されて
いるもので、形状の自由度が乏しい、大面積化が困難で
あるなどの問題があった。また光透過性の小さい偏光膜
を両面に設置する必要があるので、表示を鮮明にするた
めにバックライトが必要となるほか、視野角が狭いなど
の欠点があった。2. Description of the Related Art Currently, TN or ST is used as a liquid crystal element.
The N type has been put into practical use, but these are manufactured by a method in which the gap between two surface-treated glass plates is kept constant by using a spacer and liquid crystal is injected into the gap. However, there are problems such as poor shape flexibility and difficulty in increasing the area. Further, since it is necessary to install polarizing films having low light transmittance on both sides, a backlight is required for clear display, and there are drawbacks such as a narrow viewing angle.
【０００３】これらの問題を解決するため、ポリマーマ
トリックス中に液晶を分散させたポリマー／液晶複合膜
を一対の電極間に挟持した構造のポリマー分散型液晶素
子（以下、ＰＤＬＣとする）が提案されている。このＰ
ＤＬＣにはポリマー／液晶複合膜の作成方法によって種
々のものがあり、例えばポリビニルアルコール等の水溶
性高分子の水溶液に液晶を乳化、分散させたものをキャ
ストする乳化法、ポリメチルメタクリレート等のポリマ
ーと液晶とを溶剤に溶解したものをキャストする溶媒キ
ャスト法、トリメチルプロパントリアクリレート等の重
合性モノマーと液晶との混合溶液をキャストした後、モ
ノマーを重合させる重合法等が開発されている。In order to solve these problems, a polymer dispersion type liquid crystal device (hereinafter referred to as PDLC) having a structure in which a polymer / liquid crystal composite film in which a liquid crystal is dispersed in a polymer matrix is sandwiched between a pair of electrodes has been proposed. ing. This P
There are various types of DLC depending on the method of forming a polymer / liquid crystal composite film. For example, an emulsification method in which a liquid crystal is emulsified and dispersed in an aqueous solution of a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol, and a cast is performed, and a polymer such as polymethylmethacrylate. A solvent casting method has been developed, in which a solution of a liquid crystal and a liquid crystal is cast, and a polymerization method in which a monomer is polymerized after casting a mixed solution of a liquid crystal and a polymerizable monomer such as trimethylpropanetriacrylate.
【０００４】ＰＤＬＣにおいて、ポリマー中に分散され
た液晶滴がポリマー層中で正の誘電率異方性を示すもの
であれば、電界の存在下では液晶分子が電界方向に配列
し、液晶とポリマーの屈折率が一致する結果、入射した
光はポリマー／液晶複合膜を透過し、透明状態になる。
他方、電界が除かれると液晶分子がランダムな状態とな
って液晶の屈折率が変化し、入射した光が散乱してポリ
マー／液晶複合膜が不透明な状態になる。ＰＤＬＣで
は、このような原理で光を透過、散乱させるため、偏光
膜を必要とせず、また視野角も広い上、容易に大面積化
が図れる等の利点がもたらされる。しかし、このような
ＰＤＬＣも従来の液晶素子に比べて電場印加時に液晶に
かかる電場強度が小さいために応答時間が長く、また駆
動電圧を大きくしなければならないという問題が指摘さ
れている。In the PDLC, if the liquid crystal droplets dispersed in the polymer show positive dielectric anisotropy in the polymer layer, the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field in the presence of an electric field, and the liquid crystal and the polymer are aligned. As a result, the incident light is transmitted through the polymer / liquid crystal composite film and becomes a transparent state.
On the other hand, when the electric field is removed, the liquid crystal molecules are in a random state, the refractive index of the liquid crystal changes, and the incident light is scattered to make the polymer / liquid crystal composite film in an opaque state. Since PDLC transmits and scatters light according to such a principle, it does not require a polarizing film, has a wide viewing angle, and has an advantage that a large area can be easily achieved. However, it has been pointed out that such a PDLC also has a long response time and a large driving voltage because the electric field strength applied to the liquid crystal when an electric field is applied is smaller than that of a conventional liquid crystal element.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は応答性が良好で、しかも低い電圧で駆動すること
のできるＰＤＬＣを提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a PDLC which has a good response and can be driven at a low voltage.
【０００６】[0006]
【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、ポリマー／液晶複合膜のポリマー成分に
ついて鋭意検討した結果、本発明によるＰＤＬＣに到達
したもので、このＰＤＬＣはポリマー中に液晶を分散さ
せたポリマー／液晶複合膜を、少なくとも一方が透明な
一対の電極で挟持させてなるものにおいて、前記ポリマ
ーがシアノアルキル基を有する、ビニルエーテル単位、
（メタ）アクリル酸単位、（メタ）アクリル酸エステル
単位および（メタ）アクリルアミド単位から選択される
少なくとも１種の単位を必須成分として含有する重合体
（以下、第１のポリマー成分とする）であるか、シアノ
アルキル基を有するポリオール誘導体で置換された、
（メタ）アクリル酸単位、（メタ）アクリル酸エステル
単位および（メタ）アクリルアミド単位から選択される
少なくとも１種の単位を必須成分として含有する重合体
（以下、第２のポリマー成分とする）であることを特徴
とする。In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have made extensive studies on the polymer component of the polymer / liquid crystal composite film, and as a result, have reached the PDLC of the present invention. A polymer / liquid crystal composite film having a liquid crystal dispersed therein, at least one of which is sandwiched by a pair of transparent electrodes, wherein the polymer has a cyanoalkyl group, a vinyl ether unit,
A polymer containing at least one unit selected from a (meth) acrylic acid unit, a (meth) acrylic acid ester unit and a (meth) acrylamide unit as an essential component (hereinafter referred to as a first polymer component). Or substituted with a polyol derivative having a cyanoalkyl group,
A polymer containing at least one unit selected from a (meth) acrylic acid unit, a (meth) acrylic acid ester unit and a (meth) acrylamide unit as an essential component (hereinafter referred to as a second polymer component). It is characterized by
【０００７】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明のＰＤＬＣにおいて使用される電極としては、金
属、ネサガラス、表面にインジウムすず酸化物薄膜を有
するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ−ＩＴＯ）な
どが例示されるが、ＰＤＬＣを調光用途に用いる場合に
は一対の電極を両方とも透明なものとし、表示ディスプ
レーとして機能させる場合には少なくとも一方を透明な
ものとしなければならない。The present invention will be described in more detail below. Examples of the electrode used in the PDLC of the present invention include metal, Nesa glass, polyethylene terephthalate (PET-ITO) having an indium tin oxide thin film on the surface, and the like. Both electrodes must be transparent, and at least one of them must be transparent in order to function as a display.
【０００８】この一対の電極に挟持されるポリマー／液
晶複合膜の第１のポリマー成分は、シアノアルキル基を
有する、ビニルエーテル単位、（メタ）アクリル酸単
位、（メタ）アクリル酸エステル単位および（メタ）ア
クリルアミド単位から選択される少なくとも１種の単位
を必須成分として含有する重合体からなり、また第２の
ポリマー成分はシアノアルキル基を有するポリオール誘
導体で置換された、（メタ）アクリル酸単位、（メタ）
アクリル酸エステル単位および（メタ）アクリルアミド
単位から選択される少なくとも１種の単位を必須成分と
して含有する重合体からなっている。The first polymer component of the polymer / liquid crystal composite film sandwiched between the pair of electrodes is a vinyl ether unit, a (meth) acrylic acid unit, a (meth) acrylic acid ester unit and a (meth) alkyl group having a cyanoalkyl group. ) A polymer which contains at least one unit selected from acrylamide units as an essential component, and the second polymer component is substituted with a polyol derivative having a cyanoalkyl group, a (meth) acrylic acid unit, ( Meta)
It is composed of a polymer containing at least one unit selected from an acrylate unit and a (meth) acrylamide unit as an essential component.
【０００９】これらの重合体はシアノアルキル基を有す
る同一の単位のみからなる重合体、シアノアルキル基を
有する異なる２以上の単位のものの共重合体、シアノア
ルキル基を有する単位とこれを持たない単位との共重合
体のいずれであってもよい。しかし、いずれの場合で
も、シアノアルキル基を有する上記単位を少なくとも20
重量％含むことが望ましく、これが20重量％未満では得
られる液晶の応答性、駆動電圧で期待される効果が得ら
れなくなる。These polymers are polymers consisting of the same unit having a cyanoalkyl group, copolymers of two or more different units having a cyanoalkyl group, units having a cyanoalkyl group and units not having the same. It may be any of the copolymers with. However, in any case, at least 20 units having the above cyanoalkyl group are included.
It is preferable that the content is 20% by weight, and if it is less than 20% by weight, the expected response of the obtained liquid crystal and driving voltage cannot be obtained.
【００１０】上記の第１のポリマー成分を与えるモノマ
ーとしては、シアノアルキル基のアルキル部分の炭素原
子数が１〜４のものが好ましく、これには例えば、シア
ノエチルアクリレート（CH2=CHCOOCH2CH2CN)、（β−シ
アノエトキシ）エチルアクリレート(CH2=CHCOOCH2CH2OC
H2CH2CN)、１−シアノエチルエチルアクリレート[CH2=C
(CH2CH2CN)COOC2H5]、シアノメチルアクリレート(CH2=C
HCOOCH2CN)、シアノプロピルアクリレート(CH2=CHCOOCH
2CH2CH2CN)、Ｎ−シアノエチルアクリルアミド[CH2=CHC
ON(CH2CH2CN)H]、Ｎ−シアノエトキシメチルアクリルア
ミド［CH2=CHCON(CH2OCH2CH2CN)H］等のアクリロイル基
を有するモノマー；シアノエチルメタクリレート[CH2=C
(CH3COOCH2CH2CN]、（β−シアノエトキシ）エチルメタ
クリレート[CH2=C(CH3)COOCH2CH2OCH2CH2CN]、Ｎ−シア
ノエチルメタクリルアミド［CH2=C(CH3)CON(CH2CH2CN)
H］等のメタクリロイル基を有するモノマー；シアノエ
チルビニルエーテル（CH2=CHOCH2CH2CN)、シアノプロピ
ルビニルエーテル（CH2=CHOCH2CH2CH2CN) 等のビニルエ
ーテル基を有するモノマーが挙げられる。As the monomer for providing the above-mentioned first polymer component, those having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl portion of the cyanoalkyl group are preferable, and examples thereof include cyanoethyl acrylate (CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 CN), (β-cyanoethoxy) ethyl acrylate (CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 OC
H 2 CH 2 CN), 1-cyanoethylethyl acrylate [CH 2 = C
(CH 2 CH 2 CN) COOC 2 H 5 ], cyanomethyl acrylate (CH 2 = C
HCOOCH 2 CN), cyanopropyl acrylate (CH 2 = CHCOOCH
2 CH 2 CH 2 CN), N-cyanoethyl acrylamide [CH 2 = CHC
ON (CH 2 CH 2 CN) H], N-cyanoethoxymethylacrylamide [CH 2 = CHCON (CH 2 OCH 2 CH 2 CN) H] and other monomers having an acryloyl group; cyanoethyl methacrylate [CH 2 = C
(CH 3 COOCH 2 CH 2 CN], (β-cyanoethoxy) ethyl methacrylate [CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CN], N-cyanoethyl methacrylamide [CH 2 = C (CH 3 ) CON (CH 2 CH 2 CN)
H] and the like monomers having a methacryloyl group; monomers having a vinyl ether group such as cyanoethyl vinyl ether (CH 2 = CHOCH 2 CH 2 CN) and cyanopropyl vinyl ether (CH 2 = CHOCH 2 CH 2 CH 2 CN).
【００１１】他方、第２のポリマー成分を与えるモノマ
ーは、シアノアルキル基を有するポリオール誘導体の水
酸基の水素原子が（メタ）アクリロイル基またはＮ−メ
チレンアクリルアミド基（-CH2NHCOCH=CH2）で置換され
た構造を持つもので、シアノアルキル基の置換モル比率
が30〜90モル％、（メタ）アクリロイル基またはＮ−メ
チレンアクリルアミド基の置換モル比率が10〜70モル％
の割合であるものが好ましい。この範囲外であると、得
られる液晶の応答性、駆動電圧、重合性で期待される効
果が得られなくなる。On the other hand, in the monomer which gives the second polymer component, the hydrogen atom of the hydroxyl group of the polyol derivative having a cyanoalkyl group is substituted with a (meth) acryloyl group or an N-methyleneacrylamide group (-CH 2 NHCOCH = CH 2 ). With a substituted cyanoalkyl group substitution mole ratio of 30-90 mole%, (meth) acryloyl group or N-methyleneacrylamide substitution mole ratio of 10-70 mole%
Is preferable. If it is out of this range, the expected effects of the responsiveness, driving voltage, and polymerizability of the obtained liquid crystal cannot be obtained.
【００１２】このようなモノマーの例としては、シアノ
エチルソルビトールアクリレート、シアノエチルサッカ
ロースアクリレート、シアノエチルセルロースアクリレ
ート、シアノエチルヒドロキシエチルセルロースアクリ
レート、シアノエチルスターチアクリレート、シアノエ
チルポリビニルアルコールアクリレート、シアノエチル
キシリトールメタクリレート、シアノエチルマンニトー
ルメタクリレート、シアノエチルプルランメタクリレー
ト、シアノエチルプルランのＮ−メチレンアクリルアミ
ド基置換物等が挙げられる。Examples of such monomers include cyanoethyl sorbitol acrylate, cyanoethyl saccharose acrylate, cyanoethyl cellulose acrylate, cyanoethyl hydroxyethyl cellulose acrylate, cyanoethyl starch acrylate, cyanoethyl polyvinyl alcohol acrylate, cyanoethyl xylitol methacrylate, cyanoethyl mannitol methacrylate, cyanoethyl pullulan methacrylate, Examples thereof include N-methylene acrylamide group substitution products of cyanoethyl pullulan.
【００１３】この重合に使用できるシアノアルキル基を
含まない、その他の光重合性モノマーもしくはオリゴマ
ーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート、１，
４−ブタンジオールアクリレート、トリメチロールプロ
パンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキ
シアクリレート、ポリウレタンアクリレート等が例示さ
れる。Other photopolymerizable monomers or oligomers containing no cyanoalkyl group that can be used in this polymerization include 2-hydroxyethyl acrylate, 1,
4-butanediol acrylate, trimethylolpropane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, polyurethane acrylate and the like are exemplified.
【００１４】液晶材料は正の誘電率異方性を示すもので
あればよく、ネマチック液晶、スメクチック液晶または
コレステリック液晶を、単独または２種以上を組み合わ
て使用される。ポリマー／液晶複合膜中の液晶の比率が
低くなると、電圧を印加しない状態での光散乱能が低下
するためコントラストが悪化し、逆に液晶比率が高くな
ると、ポリマー／液晶複合膜の強度が低下し、良好なＰ
ＤＬＣができなくなるので、この液晶の比率は30〜90重
量％、とくには50〜80重量％とするのが好ましい。Any liquid crystal material may be used as long as it exhibits positive dielectric anisotropy, and nematic liquid crystal, smectic liquid crystal or cholesteric liquid crystal may be used alone or in combination of two or more kinds. When the ratio of the liquid crystal in the polymer / liquid crystal composite film is low, the light scattering ability in the absence of applied voltage is low and the contrast is poor. Conversely, when the liquid crystal ratio is high, the strength of the polymer / liquid crystal composite film is low. And good P
Since DLC cannot be performed, the ratio of this liquid crystal is preferably 30 to 90% by weight, particularly 50 to 80% by weight.
【００１５】このような各成分から本発明のＰＤＬＣを
製造するのにとくに制約はないが、これをまず第１のポ
リマー成分を使用する場合について説明すると、前述し
たシアノエチル基を有し、かつ光重合性を有するモノマ
ーに、液晶と、必要に応じてその他の光重合性を有する
モノマーまたはオリゴマー、重合開始剤、光増感剤等を
添加した溶液を、一対の電極間に挿入し、注入孔を封止
した後、紫外線、電子線等の光を照射し、モノマーまた
はオリゴマーを重合する方法、あるいは上記溶液を一方
の電極上にキャストした後、光を照射してポリマー／液
晶複合膜を形成（重合）し、その後もう一方の表面に電
極を設置する方法等が採用される。There is no particular restriction on the production of the PDLC of the present invention from each of the above components. First, the case of using the first polymer component will be explained. A liquid crystal and, if necessary, other monomer or oligomer having photopolymerizability, a polymerization initiator, a photosensitizer, etc. were added to a polymerizable monomer, and the solution was inserted between a pair of electrodes to form an injection hole. Method of polymerizing a monomer or oligomer by irradiating light such as ultraviolet ray or electron beam after sealing, or casting the above solution on one electrode and then irradiating light to form a polymer / liquid crystal composite film (Polymerization), and then an electrode is placed on the other surface.
【００１６】なお、上記の電極上にキャストする方法で
は粘度調整の目的でシアノエチルプルラン、シアノエチ
ルスターチ、シアノエチルポリビニルアルコール、シア
ノエチルヒドロキシエチルセルロース等の多糖類または
多糖類の誘導体のシアノエチル化物等のポリマーを添加
しても差し支えない。この場合、塗布操作性の観点か
ら、これらのポリマーはポリマー／液晶複合膜のポリマ
ー成分の50重量％以下の添加に止めることが好ましい。In the method of casting on the above-mentioned electrode, a polymer such as cyanoethyl compound of a polysaccharide such as cyanoethyl pullulan, cyanoethyl starch, cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl hydroxyethyl cellulose or a derivative of a polysaccharide is added for the purpose of adjusting the viscosity. It doesn't matter. In this case, from the viewpoint of coating operability, it is preferable to add only 50% by weight or less of the polymer component of the polymer / liquid crystal composite film to these polymers.
【００１７】この方法は、予めシアノアルキル基を含む
モノマーに、必要に応じてその他のモノマーを加えて、
重合させた重合体を調製しておいて、これらのポリマー
を液晶と共に溶剤に溶解したものを一方の電極に塗布
し、溶剤を乾燥により除去した後、もう一方の電極をポ
リマー／液晶複合膜に接着させる溶媒キャスト法、ある
いは水にシアノアルキル基を含むモノマーと、必要に応
じてその他のモノマーを加えて、重合させた重合体を溶
かしたものに、液晶を乳化・分散させたものを一方の電
極に塗布し、乾燥後、もう一方の電極をその上に取り付
ける乳化法を採用することができる。In this method, a monomer containing a cyanoalkyl group is added in advance to another monomer, if necessary,
After preparing a polymer that has been polymerized, dissolve these polymers together with liquid crystal in a solvent and apply to one electrode, and after removing the solvent by drying, the other electrode is formed into a polymer / liquid crystal composite film. Solvent casting method of adhering, or adding a monomer containing a cyanoalkyl group to water and, if necessary, other monomer, and dissolving the polymerized polymer, one obtained by emulsifying and dispersing liquid crystal An emulsification method can be employed in which the electrode is applied and dried, and then the other electrode is attached thereon.
【００１８】つぎに、第２のポリマー成分を使用してＰ
ＤＬＣを製造する場合について説明すると、このモノマ
ー成分がシアノエチルソルビトールアクリレート、シア
ノエチルサッカロースアクリレート等の外観が液状の低
分子化合物の場合は、前述した第１のポリマー成分を使
用したときと同様に行えばよい。他方、このモノマー成
分がシアノエチルセルロースアクリレート、シアノエチ
ルポリビニルアルコールアクリレート等の外観が固体の
高分子を用いる場合は、これらの化合物を光重合性のあ
るモノマー、例えば、前述したシアノエチルソルビトー
ルアクリレート、シアノエチルアクリレート等に溶解さ
せ、これに重合開始剤、光増感剤等を添加し、得られた
溶液を一対の電極間に挿入して光照射する方法、あるい
は上記溶液を一方の電極上にキャストして光を照射した
後、もう一方の表面に電極を設置する方法等を採用する
ことができる。Next, using the second polymer component, P
Explaining the case of producing DLC, when the monomer component is a low molecular weight compound such as cyanoethyl sorbitol acrylate or cyanoethyl saccharose acrylate having a liquid appearance, it may be performed in the same manner as when the first polymer component described above is used. . On the other hand, when the monomer component is a polymer having a solid appearance such as cyanoethyl cellulose acrylate or cyanoethyl polyvinyl alcohol acrylate, these compounds are used as a photopolymerizable monomer, for example, the above-mentioned cyanoethyl sorbitol acrylate, cyanoethyl acrylate or the like. A method of dissolving, adding a polymerization initiator, a photosensitizer, etc., and inserting the resulting solution between a pair of electrodes and irradiating with light, or casting the above solution on one electrode to emit light After irradiation, a method of installing an electrode on the other surface can be adopted.
【００１９】ポリマー／液晶複合膜の膜厚は、いずれの
ポリマー成分を使用した場合においても、印加電圧、オ
ン・オフ時のコントラストを配慮すれば５〜 100μm 、
とくには10〜50μm とするのが好ましい。なお、電極の
導電層をパターン化処理することにより、任意のパター
ンの表示素子として、またポリマー／液晶複合膜の両面
に互いに直交するように複数のＸ軸（走査電極）および
Ｙ軸（表示電極）の電極を配置すれば、ドットマトリッ
クスによる表示素子として機能するＰＤＬＣとすること
ができる。このようにして製造された本発明のＰＤＬＣ
は従来のＰＤＬＣに比べて応答時間が短く駆動電圧の低
いものとなる。The film thickness of the polymer / liquid crystal composite film is 5 to 100 μm, whichever the polymer component is used, in consideration of the applied voltage and the contrast at the time of on / off,
In particular, it is preferably 10 to 50 μm. By patterning the conductive layer of the electrodes, a plurality of X-axis (scanning electrodes) and Y-axis (display electrodes) are formed as a display element having an arbitrary pattern, and on both sides of the polymer / liquid crystal composite film so as to be orthogonal to each other. By arranging the electrodes of (1), a PDLC that functions as a display element using a dot matrix can be obtained. The PDLC of the present invention manufactured in this way
Has a shorter response time and lower drive voltage than the conventional PDLC.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこの実施例の記載に限
定されるものではない。 実施例１ シアノエチルアクリレート20重量部、ウレタンアクリレ
ート19.8重量部、重合開始剤としての１−フェニルー２
ーヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン0.2重量
部および液晶材料としてのＥ−７（メルク社製）60重量
部を混合し、10μm のセルギャブを持った２枚のＩＴＯ
付きガラス基板に注入し、注入孔を封止した後、紫外線
を60秒照射して硬化させ、ＰＤＬＣを作成した。このＰ
ＤＬＣに５Ｖ、50Hzの電界を印加したところ光透過率が
80％になり、電界をオフ状態にすると光透過率が５％と
なって、極めて小さな電圧で駆動できることが確認され
た。また、20Ｖ、１kHz のオンオフに伴う光透過率の変
動より、立ち上がり時間、立ち下がり時間を測定したと
ころ、それぞれ２ms、３msとなり、応答性に優れている
ことが確認された。EXAMPLES Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples. Example 1 20 parts by weight of cyanoethyl acrylate, 19.8 parts by weight of urethane acrylate, 1-phenyl-2 as a polymerization initiator
-Hydroxy-2-methylpropan-1-one (0.2 parts by weight) and 60 parts by weight of E-7 (manufactured by Merck & Co.) as a liquid crystal material were mixed, and two pieces of ITO having a cell gab of 10 µm were mixed.
After injecting into an attached glass substrate and sealing an injection hole, it was irradiated with ultraviolet rays for 60 seconds to be cured and a PDLC was prepared. This P
When a 5V, 50Hz electric field is applied to the DLC, the light transmittance is
It became 80%, and when the electric field was turned off, the light transmittance became 5%, and it was confirmed that it could be driven with an extremely small voltage. Moreover, when the rise time and the fall time were measured from the fluctuation of the light transmittance associated with on / off of 20 V and 1 kHz, they were 2 ms and 3 ms, respectively, and it was confirmed that the response was excellent.
【００２１】実施例２ シアノエチルアクリレートの代わりに、シアノエチルメ
タアクリレートを使用したほかは実施例１と同様にして
ＰＤＬＣを作成した。このＰＤＬＣは５Ｖ、50Hzの電界
印加で85％の光透過率を示し、電界オフ状態では７％の
光透過率を示した。また、立ち上がり時間、立ち下がり
時間はそれぞれ２ms、４msとなり、低電圧駆動が可能で
応答性に優れたものであった。Example 2 A PDLC was prepared in the same manner as in Example 1 except that cyanoethyl methacrylate was used instead of cyanoethyl acrylate. This PDLC showed a light transmittance of 85% when an electric field of 5 V and 50 Hz was applied, and a light transmittance of 7% when the electric field was off. Further, the rise time and the fall time were 2 ms and 4 ms, respectively, and low voltage driving was possible and the response was excellent.
【００２２】実施例３ シアノエチルビニルエーテル0.02モル、シアノエチルア
クリレート0.02モルおよび２，２−アゾビスイソブチロ
ニトリル８×10-4モルを、20mlのアセトンに溶解し、50
℃で24時間重合し、シアノエチルビニルエーテルとシア
ノエチルアクリレートの組成比が２：３の共重合体 3.5
ｇを得た。このポリマー20重量部をＮ，Ｎ’−ジメチル
ホルムアミド80重量部に溶解し、さらに液晶材料として
Ｅ−７50重量部を加えて混合・撹拌し透明な溶液を得
た。得られた溶液をポリエステル上に酸化インジウムス
ズを蒸着した透明電極にスクリーン印刷機で塗布乾燥
し、厚さ20μm のポリマー／液晶複合膜を形成した。つ
ぎに、もう１枚の透明電極を上記複合膜に重ね合わせラ
ミネーターにより熱圧着しフレキシブルなＰＤＬＣを得
た。このＰＤＬＣは５Ｖ、50Hzの電界印加で85％の光透
過率を示し、電界オフ状態で６％の光透過率を示した。
また、立ち上がり時間、立ち下がり時間はそれぞれ1.5m
s、３msとなり、低電圧駆動が可能で応答性の良いもの
であった。Example 3 0.02 mol of cyanoethyl vinyl ether, 0.02 mol of cyanoethyl acrylate and 8 × 10 -4 mol of 2,2-azobisisobutyronitrile were dissolved in 20 ml of acetone and 50
A copolymer of cyanoethyl vinyl ether and cyanoethyl acrylate with a composition ratio of 2: 3.
g was obtained. 20 parts by weight of this polymer was dissolved in 80 parts by weight of N, N'-dimethylformamide, and further 750 parts by weight of E-750 as a liquid crystal material was added and mixed and stirred to obtain a transparent solution. The resulting solution was applied to a transparent electrode having indium tin oxide deposited on polyester by a screen printer and dried to form a polymer / liquid crystal composite film having a thickness of 20 μm. Next, another transparent electrode was overlaid on the above composite film and thermocompression bonded by a laminator to obtain a flexible PDLC. This PDLC showed a light transmittance of 85% when an electric field of 5 V and 50 Hz was applied, and a light transmittance of 6% when the electric field was off.
Also, the rise time and fall time are each 1.5 m
s, 3 ms, which enabled low voltage driving and good responsiveness.
【００２３】実施例４ シアノエチルアクリレート20重量部の代わりにトリメチ
ロールプロパンアクリレート10重量部とシアノエチルソ
ルビトールアクリレート10重量部を使用したほかは実施
例１と同様にしてＰＤＬＣを作成した。このＰＤＬＣは
５Ｖ、50Hzの電界印加で85％の光透過率を示し、電界オ
フ状態で５％の光透過率を示した。また立ち上がり時
間、立ち下がり時間はそれぞれ３ms、５msとなり、低電
圧駆動が可能で応答性に優れたものであった。Example 4 A PDLC was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of trimethylolpropane acrylate and 10 parts by weight of cyanoethylsorbitol acrylate were used instead of 20 parts by weight of cyanoethyl acrylate. This PDLC showed a light transmittance of 85% when an electric field of 5 V and 50 Hz was applied, and a light transmittance of 5% when the electric field was off. Further, the rise time and fall time were 3 ms and 5 ms, respectively, and low voltage driving was possible and the response was excellent.
【００２４】実施例５ シアノエチルアクリレート20重量部の代わりにトリメチ
ロールプロパンアクリレート10重量部とシアノエチルサ
ッカロースアクリレート10重量部を使用したほかは実施
例１と同様にしてＰＤＬＣを作成した。このＰＤＬＣは
５Ｖ、50Hzの電界印加で80％の光透過率を示し、電界オ
フ状態で４％の光透過率を示した。また立ち上がり時
間、立ち下がり時間はそれぞれ３ms、６msとなり、低電
圧駆動が可能で応答性に優れたものであった。Example 5 A PDLC was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of trimethylolpropane acrylate and 10 parts by weight of cyanoethyl saccharose acrylate were used instead of 20 parts by weight of cyanoethyl acrylate. This PDLC exhibited a light transmittance of 80% when an electric field of 5 V and 50 Hz was applied, and a light transmittance of 4% when the electric field was off. Further, the rise time and fall time were 3 ms and 6 ms, respectively, and low voltage driving was possible and excellent responsiveness was achieved.
【００２５】実施例６ シアノエチルアクリレート30重量部、シアノエチルポリ
ビニルアルコールアクリレート 9.8重量部、重合開始剤
としての１−フェニルー２ーヒドロキシ−２−メチルプ
ロパン−１−オン 0.2重量部および液晶材料としてのＥ
−７（メルク社製）60重量部を混合し、得られた溶液を
ポリエステル上に酸化インジウムスズを蒸着した透明電
極にスクリーン印刷機で塗布、乾燥した後、紫外線を５
分間照射して硬化させ、厚さ20μm ポリマー／液晶複合
膜を形成した。つぎに、もう１枚の透明電極を上記複合
膜に重ね合わせ、ラミネーターにより熱圧着し、フレキ
シブルなＰＤＬＣを得た。このＰＤＬＣは５Ｖ、50Hzの
電界印加で85％の光透過率を示し、電界オフ状態で７％
の光透過率を示した。また、立ち上がり時間、立ち下が
り時間はそれぞれ２ms、４msとなり、低電圧駆動が可能
で応答性の良いものであった。Example 6 30 parts by weight of cyanoethyl acrylate, 9.8 parts by weight of cyanoethyl polyvinyl alcohol acrylate, 0.2 parts by weight of 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one as a polymerization initiator and E as a liquid crystal material.
-60 parts by weight of -7 (manufactured by Merck & Co.) were mixed, and the resulting solution was applied to a transparent electrode obtained by vapor deposition of indium tin oxide on polyester with a screen printing machine, dried and then exposed to 5 times of ultraviolet rays.
The coating was irradiated for a minute and cured to form a polymer / liquid crystal composite film having a thickness of 20 μm. Next, another transparent electrode was overlaid on the above composite film and thermocompression bonded by a laminator to obtain a flexible PDLC. This PDLC exhibits a light transmittance of 85% when an electric field of 5 V and 50 Hz is applied, and 7% when the electric field is off.
The light transmittance of Further, the rise time and fall time were 2 ms and 4 ms, respectively, and low voltage driving was possible and the response was good.
【００２６】比較例１ シアノエチルアクリレートの代わりに２−ヒドロキシエ
チルアクリレートを用いたほかは実施例１と同様にして
ＰＤＬＣを作成した。このＰＤＬＣは５Ｖ、50Hzの電界
印加で10％の光透過率しか得られず、50Ｖ、50Hzの電界
印加で初めて光透過率が70％まで上昇した。また立ち上
がり時間、立ち下がり時間はそれぞれ20ms、30msとな
り、本発明のＰＤＬＣに比べて駆動電圧が高く、しかも
応答性に劣るものであった。Comparative Example 1 A PDLC was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2-hydroxyethyl acrylate was used instead of cyanoethyl acrylate. This PDLC obtained only 10% light transmittance when an electric field of 5 V and 50 Hz was applied, and the light transmittance rose to 70% for the first time when an electric field of 50 V and 50 Hz was applied. Further, the rise time and the fall time were 20 ms and 30 ms, respectively, and the driving voltage was higher and the response was inferior as compared with the PDLC of the present invention.
【００２７】比較例２ ポリメチルメタクリレート20重量部をＮ，Ｎ’−ジメチ
ルホルムアミド80重量部に溶解し、さらに液晶材料とし
てＥ−７50重量部を加えて混合、撹拌し、透明な溶液を
得た。この溶液をポリエステル上に酸化インジウムスズ
を蒸着した透明電極にスクリーン印刷機で塗布して乾燥
し、厚さ20μm ポリマー／液晶複合膜を形成した。つぎ
に、もう１枚の透明電極を上記複合膜に重ね合わせ、ラ
ミネーターにより熱圧着し、フレキシブルなＰＤＬＣを
得た。このＰＤＬＣは５Ｖ、50Hzの電界印加で30％の光
透過率しか得られず、また立ち上がり時間、立ち下がり
時間はそれぞれ25ms、５msとなり、本発明のＰＤＬＣに
比べて駆動電圧が高く、しかも応答性に劣るものであっ
た。Comparative Example 2 20 parts by weight of polymethylmethacrylate was dissolved in 80 parts by weight of N, N'-dimethylformamide, and further 750 parts by weight of E-750 as a liquid crystal material was added and mixed and stirred to obtain a transparent solution. . This solution was applied to a transparent electrode having indium tin oxide deposited on polyester by a screen printing machine and dried to form a polymer / liquid crystal composite film having a thickness of 20 μm. Next, another transparent electrode was overlaid on the above composite film and thermocompression bonded by a laminator to obtain a flexible PDLC. This PDLC can obtain only 30% light transmittance when an electric field of 5 V and 50 Hz is applied, and has a rising time and a falling time of 25 ms and 5 ms, respectively, and has a higher driving voltage than the PDLC of the present invention and has a high responsiveness. Was inferior to
【００２８】比較例３ シアノエチルアクリレートの代わりにトリメチロールプ
ロパンアクリレートを用いたほかは実施例１と同様にし
てＰＤＬＣを作成した。このＰＤＬＣは５Ｖ、50Hzの電
界印加で15％の光透過率しか得られず、また立ち上がり
時間、立ち下がり時間はいずれも20msとなり、本発明の
ＰＤＬＣに比べて駆動電圧が高く、しかも応答性に劣る
ものであった。Comparative Example 3 A PDLC was prepared in the same manner as in Example 1 except that trimethylolpropane acrylate was used instead of cyanoethyl acrylate. This PDLC can obtain only a light transmittance of 15% when an electric field of 5 V and 50 Hz is applied, and the rise time and the fall time are both 20 ms, so that the driving voltage is higher and the responsiveness is higher than that of the PDLC of the present invention. It was inferior.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明の液晶素子は電圧の駆動によって
も高いコントラストを得ることができ、とくに大面積の
調光、表示素子として工業的に広く利用できる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The liquid crystal device of the present invention can obtain a high contrast even by driving a voltage, and can be industrially widely used as a light control and display device for a large area.
Claims (2)
液晶複合膜を、少なくとも一方が透明な一対の電極で挟
持させてなるものにおいて、前記ポリマーがシアノアル
キル基を有する、ビニルエーテル単位、（メタ）アクリ
ル酸単位、（メタ）アクリル酸エステル単位および（メ
タ）アクリルアミド単位から選択される少なくとも１種
の単位を必須成分として含有する重合体であることを特
徴とするポリマー分散型液晶素子。1. A polymer in which a liquid crystal is dispersed in a polymer /
A liquid crystal composite film, wherein at least one is sandwiched between a pair of transparent electrodes, wherein the polymer has a cyanoalkyl group, a vinyl ether unit, a (meth) acrylic acid unit, a (meth) acrylic acid ester unit, and a (meth) ) A polymer-dispersed liquid crystal element, which is a polymer containing at least one unit selected from acrylamide units as an essential component.
液晶複合膜を、少なくとも一方が透明な一対の電極で挟
持させてなるものにおいて、前記ポリマーがシアノアル
キル基を有するポリオール誘導体で置換された、（メ
タ）アクリル酸単位、（メタ）アクリル酸エステル単位
および（メタ）アクリルアミド単位から選択される少な
くとも１種の単位を必須成分として含有する重合体であ
ることを特徴とするポリマー分散型液晶素子。2. A polymer in which a liquid crystal is dispersed in a polymer /
A liquid crystal composite film in which at least one is sandwiched by a pair of transparent electrodes, wherein the polymer is substituted with a polyol derivative having a cyanoalkyl group, (meth) acrylic acid unit, (meth) acrylic acid ester unit And a polymer-dispersed liquid crystal device, which is a polymer containing as an essential component at least one unit selected from (meth) acrylamide units.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25217492A JPH0675206A (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Polymer-dispersed liquid crystal element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25217492A JPH0675206A (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Polymer-dispersed liquid crystal element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675206A true JPH0675206A (en) | 1994-03-18 |
Family
ID=17233526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25217492A Pending JPH0675206A (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Polymer-dispersed liquid crystal element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675206A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995029967A1 (en) * | 1994-04-29 | 1995-11-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Light modulating device having a vinyl ether-based matrix |
| CN100424575C (en) * | 1995-08-11 | 2008-10-08 | 夏普株式会社 | Transmission type liquid crystal display device and method for fabricating the same |
| KR20150082360A (en) * | 2012-10-31 | 2015-07-15 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | Glazing comprising a variable light diffusion system and a pair of absorbers |
| CN113330364A (en) * | 2019-01-22 | 2021-08-31 | 日东电工株式会社 | Polymer network liquid crystal intelligent window device and method for preparing same |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP25217492A patent/JPH0675206A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995029967A1 (en) * | 1994-04-29 | 1995-11-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Light modulating device having a vinyl ether-based matrix |
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| KR20150082360A (en) * | 2012-10-31 | 2015-07-15 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | Glazing comprising a variable light diffusion system and a pair of absorbers |
| US10539822B2 (en) | 2012-10-31 | 2020-01-21 | Cardinal Ig Company | Glazing unit comprising a variable light scattering system and a pair of absorbing elements |
| CN113330364A (en) * | 2019-01-22 | 2021-08-31 | 日东电工株式会社 | Polymer network liquid crystal intelligent window device and method for preparing same |
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