JPH1152322A - Liquid crystal input sheet - Google Patents

Liquid crystal input sheet

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Publication number
JPH1152322A
JPH1152322A JP9205048A JP20504897A JPH1152322A JP H1152322 A JPH1152322 A JP H1152322A JP 9205048 A JP9205048 A JP 9205048A JP 20504897 A JP20504897 A JP 20504897A JP H1152322 A JPH1152322 A JP H1152322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display
state
input
external force
Prior art date
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Pending
Application number
JP9205048A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Hasegawa
直樹 長谷川
Masaya Kawakado
昌弥 川角
Arimitsu Usuki
有光 臼杵
Akane Okada
茜 岡田
Kenzo Obata
賢三 小幡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP9205048A priority Critical patent/JPH1152322A/en
Publication of JPH1152322A publication Critical patent/JPH1152322A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal input sheet which is capable of easily executing input and sustaining this input display without having a special writing means and display maintaining means. SOLUTION: This liquid crystal input sheet has a pair of substrates 4, 5 at least one of which is translucent and at least one of which is elastically deformable by external force and a liquid crystal compsn. 8 contains liquid crystals 10 which is packed between these substrates 4 and 6 and a second component 11 maintaining the molecular arrangement state of the liquid crystals. As a result, the liquid crystal input sheet 2 is capable of making the input display formed by the molecule arrangement state of the liquid crystals 10 which is changed by the external force and is thereafter maintained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶入力シート
に関し、詳しくは、外力によって書き込むことが可能
で、かつ持続的な表示や、その表示の投影が可能な液晶
入力シートに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid crystal input sheet, and more particularly, to a liquid crystal input sheet that can be written by external force and that can continuously display and project the display.

【0002】[0002]

【従来の技術】筆圧や指圧等の外力によって表示を書き
込むこと(入力すること)が可能な液晶表示素子とし
て、特開昭63−294523号公報に開示された技術
がある。この技術は、基板、液晶層、外力で変形可能で
透明な表面保護膜とから構成され液晶表示素子を提案し
ており、外力によって変形された領域と変形されていな
い領域とで、液晶の分子配列状態が変化して光学的コン
トラストが生じるのを利用して、外力によって書き込む
のを可能としている。
2. Description of the Related Art As a liquid crystal display element capable of writing (inputting) a display by an external force such as a pen pressure or a finger pressure, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-294523. This technology proposes a liquid crystal display device comprising a substrate, a liquid crystal layer, and a transparent surface protective film that can be deformed by an external force, and a liquid crystal molecule is deformed by a region deformed by an external force and a region that is not deformed by an external force. By utilizing the fact that the arrangement state changes and optical contrast is generated, writing can be performed by an external force.

【0003】この技術では、持続的な表示(外力除去後
にも表示状態が維持することをいう。)を得るために、
外力除去後に液晶の分子配列状態が外力印加前の状態に
自然回復することを抑制する技術を提案している。すな
わち、表面保護膜のクリープ変形を抑制すること、液晶
の粘性を調整すること、あるいは配向膜の配向力を抑制
することを開示している。また、電界等で持続的表示を
可能にしたものとして、特開平3−242621号公報
に開示された技術がある。この技術は、電界あるいは熱
で液晶素子の透過状態と光散乱状態とを変化させ、書き
込みと消去を可能としている。
[0003] In this technique, in order to obtain a continuous display (meaning that the display state is maintained even after external force is removed),
A technique has been proposed that suppresses the natural recovery of the molecular alignment state of the liquid crystal to the state before the application of the external force after the removal of the external force. That is, it discloses that creep deformation of the surface protective film is suppressed, viscosity of liquid crystal is adjusted, or alignment force of the alignment film is suppressed. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 3-242621 discloses a technique that enables continuous display by an electric field or the like. In this technology, writing and erasing are enabled by changing the transmission state and the light scattering state of a liquid crystal element by an electric field or heat.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外力に
よる入力表示は、長期間にわたってその表示を維持する
ことができないものであった。したがって、OHPシー
トや掲示シートに使用するには適さなかった。また、電
界等で入力する場合には、書き込み手段や表示維持手段
として、電界や熱等を液晶素子に印加する手段が必要と
なってしまい、かかる手段を備えたOHPシートや掲示
用シートでは、装置が大型化してしまい、本来の用途に
使用するには不都合が生じる。このように、従来におい
て、特別な書き込み手段や表示維持手段を備えることな
く、簡易に入力でき、かつその入力表示を持続的に表示
できる液晶入力シートはなかった。
However, the input display by the external force cannot be maintained for a long period of time. Therefore, it was not suitable for use as an OHP sheet or a notice sheet. In addition, when inputting with an electric field or the like, a means for applying an electric field, heat, or the like to the liquid crystal element is required as a writing unit or a display maintaining unit, and an OHP sheet or a posting sheet having such a unit requires: The device becomes large, and there is a problem in using the device for its intended purpose. As described above, conventionally, there has been no liquid crystal input sheet that can be easily input without special writing means and display maintaining means and that can continuously display the input display.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ため、本発明者らは、液晶に液晶の分子配列状態を維持
する第2成分を混在させることが可能であり、この混合
物を利用することによって持続的な表示が可能であるこ
とを見いだして本発明を完成した。すなわち、本発明で
は、少なくとも一方が透光性であり、少なくとも一方が
外力により弾性変形可能である、一対の基板と、これら
の基板間に充填された、液晶とこの液晶の分子配列状態
を維持する第2成分とを含有する液晶組成物、とを備
え、外力により変化されその後維持される液晶の分子配
列状態によって形成される入力表示を表示可能としたこ
とを特徴とする液晶入力シートを提供するものである。
Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, the present inventors can mix a second component for maintaining the molecular alignment state of the liquid crystal with the liquid crystal, and use this mixture. As a result, the present inventor has found that a continuous display is possible, and completed the present invention. That is, in the present invention, a pair of substrates, at least one of which is translucent and at least one of which is elastically deformable by an external force, a liquid crystal filled between these substrates, and a state of molecular alignment of the liquid crystal is maintained. A liquid crystal composition comprising: a liquid crystal composition comprising: a liquid crystal composition comprising: a liquid crystal composition comprising: a liquid crystal composition comprising a liquid crystal composition; Is what you do.

【0006】外力が付与されて弾性変形可能な基板が変
形されると、この変形に対応する領域において、液晶組
成物が変形される。この変形により、この領域において
は、整列されていた液晶の分子配列状態が乱される。こ
れにより、分子配列状態の乱されていない他の領域との
間で光学的コントラストが生じる。外力が除去されて、
基板の変形が回復した後においても、この領域における
液晶の分子配列状態は、第2成分により維持され続け
る。この結果、外力によって変形された領域の液晶の分
子配列状態は、外力除去後にも、他の領域での分子配列
状態と区別されて光学的コントラストが生じた状態が維
持され、外力による入力表示が持続的に表示される。こ
の入力表示は、適当な電界を印加して、液晶の分子配列
状態を整列させて光学的コントラストを消去することに
よって消去することができる。この液晶入力シートによ
ると、入力のための特別な手段や、持続的な表示のため
の手段を備える必要がないものとなっている。
When an external force is applied to deform the elastically deformable substrate, the liquid crystal composition is deformed in a region corresponding to the deformation. Due to this deformation, the molecular alignment state of the aligned liquid crystal is disturbed in this region. As a result, an optical contrast is generated with another region where the molecular alignment is not disturbed. External force is removed,
Even after the deformation of the substrate is recovered, the molecular alignment state of the liquid crystal in this region is maintained by the second component. As a result, the molecular alignment state of the liquid crystal in the region deformed by the external force is maintained, even after the external force is removed, in a state in which the optical contrast is generated by being distinguished from the molecular alignment state in other regions, and the input display by the external force is reduced. It is displayed continuously. This input display can be erased by applying an appropriate electric field, aligning the molecular arrangement state of the liquid crystal, and eliminating the optical contrast. According to this liquid crystal input sheet, there is no need to provide a special means for input or a means for continuous display.

【0007】この場合、前記液晶は、いずれかの周波数
においてその誘電異方性が正である液晶であり、前記第
2成分は、下記の3特性、すなわち、透明性で、前記液
晶が連続相あるいは不連続相を形成した状態でこの液晶
と混在され、この液晶の分子の配向を規制する官能基を
備えた高分子材料であることが好ましい。
In this case, the liquid crystal is a liquid crystal whose dielectric anisotropy is positive at any frequency, and the second component has the following three characteristics, that is, the liquid crystal has a continuous phase. Alternatively, it is preferable to use a polymer material which is mixed with the liquid crystal in a state where a discontinuous phase is formed and has a functional group which regulates the alignment of molecules of the liquid crystal.

【0008】この液晶組成物によると、液晶が正の誘電
異方性を有する周波数で基板間 に電圧を印加すると、
基板間で電場方向に平行に液晶分子の長軸が配向されて
整列され、光が透過する状態が得られる。この際、高
分子材料は、透明性であ るので、液晶組成物の光透過
性を妨げない。基板を介した外力により液晶組成 物が
変形された領域では、液晶の分子配列状態が乱される。
また、この乱れた 分子配列状態は、高分子材料の官能
基との相互作用により再配向することが規 制され、こ
の結果、付与した外力を除去した後にも、この領域で
は、光散乱状 態が維持される。したがって、変形され
た領域では、乱れた分子配列状態、す なわち、光散乱
状態が維持され、変形を受けた領域と他の光透過領域と
の間で 光学的コントラストが生じた状態が維持され
る。ここで、再び、液晶が正の誘 電異方性を有する周
波数で基板間に電圧を印加すると、基板間で電場方向に
平 行に液晶の分子の長軸が配向されて整列され、光透
過状態が復帰し、光学的コ ントラストが消去される。
すなわち、表示が消去される。また、この液晶組成物で
光散乱型の液晶入力シートを構成すると、配向膜や偏光
板等を必要とせず、明るい表示が可能となる。
According to this liquid crystal composition, when a voltage is applied between the substrates at a frequency at which the liquid crystal has a positive dielectric anisotropy,
The long axes of the liquid crystal molecules are aligned and aligned between the substrates in parallel to the direction of the electric field, and a state in which light is transmitted is obtained. At this time, since the polymer material is transparent, it does not hinder the light transmittance of the liquid crystal composition. In a region where the liquid crystal composition is deformed by an external force via the substrate, the molecular alignment state of the liquid crystal is disturbed.
In addition, it is regulated that the disordered molecular arrangement state reorients due to the interaction with the functional group of the polymer material. As a result, even after removing the applied external force, the light scattering state remains in this region. Is maintained. Therefore, in the deformed region, a disordered molecular alignment state, that is, a light scattering state is maintained, and a state in which an optical contrast is generated between the deformed region and another light transmission region is maintained. You. Here, again, when a voltage is applied between the substrates at a frequency at which the liquid crystal has a positive dielectric anisotropy, the long axes of the liquid crystal molecules are aligned and aligned in the direction of the electric field between the substrates, and light transmission is performed. The state returns and the optical contrast is erased.
That is, the display is deleted. When a light-scattering type liquid crystal input sheet is formed from this liquid crystal composition, a bright display can be achieved without the need for an alignment film or a polarizing plate.

【0009】また、前記液晶は、いずれかの周波数にお
いてその誘電異方性が正である液晶と、前記第2成分
は、この液晶中に分散され、この液晶の分子と親和性を
示す偏平形状の粒子であることが好ましい。
Further, the liquid crystal has a liquid crystal whose dielectric anisotropy is positive at any frequency, and the second component is dispersed in the liquid crystal, and has a flat shape exhibiting an affinity with molecules of the liquid crystal. The particles are preferably

【0010】この液晶組成物によると、液晶が正の誘電
異方性を有する周波数で基板間 に電圧を印加すると、
基板間で電場方向に液晶分子の長軸が配向されて整列さ
れるとともに、液晶分子との親和性を有する扁平形状
粒子も電場方向と平行に 配列されて、光透過状態が得
られる。基板を介した外力により液晶組成物が変 形さ
れた領域では、液晶の分子と偏平形状粒子の配列状態が
乱される。この乱 れた分子配列状態は、乱れた状態の
ままの偏平形状粒子が有する親和性により 、液晶分子
が再配向することが規制され、この結果、付与した外力
を除去した 後にも、この領域では、光透過状態とは異
なった分子配列状態、すなわち、光 散乱状態が維持さ
れる。したがって、この領域では、光散乱状態が維持さ
れ、 変形を受けた領域と他の領域との間で光学的コン
トラストが生じた状態が維持 される。ここで、再び、
液晶が正の誘電異方性を有する周波数で基板間に電圧
を印加すると、基板間で電場方向に平行に液晶の分子の
長軸が配向されて整列 され、光透過状態が復帰し、光
学的コントラストが消去される。すなわち、表 示が消
去される。この液晶組成物で光散乱型の液晶入力シート
を構成すると、配向膜や偏光板等を必要とせず、明るい
表示が可能となる。
According to this liquid crystal composition, when a voltage is applied between the substrates at a frequency at which the liquid crystal has a positive dielectric anisotropy,
The long axes of the liquid crystal molecules are aligned and aligned between the substrates in the direction of the electric field, and the flat particles having an affinity for the liquid crystal molecules are also arranged in parallel to the direction of the electric field, thereby obtaining a light transmitting state. In a region where the liquid crystal composition is deformed by an external force via the substrate, the arrangement state of the liquid crystal molecules and the flat particles is disturbed. In the disordered molecular alignment state, the realignment of the liquid crystal molecules is restricted by the affinity of the flat shaped particles in the disordered state. As a result, even after the applied external force is removed, this area remains in this area. However, a molecular arrangement state different from the light transmission state, that is, a light scattering state is maintained. Therefore, in this region, the light scattering state is maintained, and the state in which optical contrast occurs between the deformed region and another region is maintained. Where again
Voltage between substrates at a frequency where the liquid crystal has a positive dielectric anisotropy
When is applied, the major axes of the liquid crystal molecules are aligned and aligned between the substrates in parallel to the direction of the electric field, the light transmission state is restored, and the optical contrast is erased. That is, the display is deleted. When a light-scattering type liquid crystal input sheet is formed from this liquid crystal composition, a bright display can be achieved without the need for an alignment film or a polarizing plate.

【0011】また、本発明の液晶入力シートは、基板に
与えられた外力の大きさに応じて液晶の分子配列状態が
変化され、外力除去後に外力付与時の液晶の分子配列状
態が維持されるため、入力表示の階調表現が可能となっ
ている。すなわち、本発明の液晶入力シートによると、
外力に応じて液晶の分子配列状態が変化されるため、大
きな外力を加えるほど、分子配列状態が大きく乱れて散
乱強度が強くなる。また、小さい外力を加えたときに
は、配列状態があまり乱れずに散乱強度が弱いため、他
の領域との間で弱い光学的コントラストが得られる。こ
のような乱れた分子配列状態が、第2成分により維持さ
れるため、光学的コントラストの強弱が、そのまま維持
されて階調表現が可能となる。
Further, in the liquid crystal input sheet of the present invention, the molecular alignment state of the liquid crystal is changed in accordance with the magnitude of the external force applied to the substrate, and the liquid crystal molecular alignment state when the external force is applied is maintained after the external force is removed. Therefore, gradation display of input display is possible. That is, according to the liquid crystal input sheet of the present invention,
Since the molecular alignment state of the liquid crystal is changed according to the external force, the more the external force is applied, the more the molecular alignment state is disturbed and the higher the scattering intensity. Further, when a small external force is applied, the arrangement state is not so disturbed and the scattering intensity is weak, so that a weak optical contrast can be obtained with other regions. Since such a disordered molecular arrangement state is maintained by the second component, the intensity of the optical contrast is maintained as it is, and gradation expression is possible.

【0012】また、これらの液晶入力シートには、液晶
分子の配列状態を変化させて、入力表示を消去する表示
消去手段を備えることが好ましい。このような表示消去
手段は、具体的には、液晶分子を整列させ、光透過状態
を形成させることのできる電界印加手段である。例え
ば、いずれかの周波数で正の誘電異方性を呈する液晶を
用い、光散乱型の液晶入力シートを構成する場合には、
外力によって光散乱状態による入力表示を形成した後、
正の誘電異方性を呈する周波数の電圧を基板間に印加し
て、液晶分子を電場方向に平行に整列させて光透過状態
を形成し、入力表示を消去することができる。この液晶
入力シートによると、入力を表示を消去して、繰り返し
入力が可能な液晶入力シートを提供することができる。
It is preferable that these liquid crystal input sheets are provided with display erasing means for changing the arrangement state of the liquid crystal molecules and erasing the input display. Such a display erasing means is, specifically, an electric field applying means capable of aligning liquid crystal molecules and forming a light transmitting state. For example, when using a liquid crystal exhibiting a positive dielectric anisotropy at any frequency and forming a light scattering type liquid crystal input sheet,
After forming the input display by the light scattering state by external force,
By applying a voltage having a frequency exhibiting a positive dielectric anisotropy between the substrates, the liquid crystal molecules are aligned in parallel to the direction of the electric field to form a light transmitting state, and the input display can be erased. According to this liquid crystal input sheet, it is possible to provide a liquid crystal input sheet in which the input is erased and the input can be repeated.

【0013】また、本発明の液晶入力シートには、前記
入力表示を投影する光源を備えることが好ましい。この
ような光源を備えていると、液晶シート上の外力による
入力表示を、そのまま投影表示することができる。光源
は、液晶入力シートが反射型か、散乱型か、透過型か、
あるいは投射型であるかに応じて適切に設ける。この液
晶入力シートによると、光源により、液晶入力シート上
の表示を投影できる液晶入力シートを提供することがで
きる。
Further, it is preferable that the liquid crystal input sheet of the present invention includes a light source for projecting the input display. With such a light source, the input display by the external force on the liquid crystal sheet can be projected and displayed as it is. For the light source, whether the liquid crystal input sheet is reflective, scattering, or transmissive,
Alternatively, it is provided appropriately depending on whether it is a projection type. According to this liquid crystal input sheet, it is possible to provide a liquid crystal input sheet capable of projecting a display on the liquid crystal input sheet with a light source.

【0014】本発明の液晶入力シートは、OHPシー
ト、電子掲示板のいずれかとすることが好ましい。OH
Pシートとする場合には、持続的に表示される外力によ
る入力表示が、OHP装置の光源により投影される。こ
のOHPシートにおける入力表示は、液晶の分子配列を
整列させることにより消去されて、再び外力により入力
表示可能な状態となる。このため、繰り返し使用可能
で、特別な書き込み手段や表示維持手段の必要のない、
従来にない新規なOHPシートが提供される。なお、O
HP装置とは、文字や図形等の表示に光を透過させ、あ
るいは反射させて、その透過像あるいは反射像を、光の
到達先に形成する装置である。また、電子掲示板とする
場合には、持続的に表示される外力による入力表示が、
液晶入力シート上、あるいは投影先に持続的に表示され
る。これらの液晶入力シートにおける入力表示は、第2
成分により保持され、電界印加することなく保持され
る。この入力表示は、その後消去され、再び外力により
入力表示され、書き換えられる。したがって、書き込み
手段や表示維持手段の必要のない電子掲示板となってい
る。この液晶入力シートによると、外力による書き込み
が可能で、かつ別個に表示維持手段の必要のない新規な
OHPシート、電子掲示板を提供することができる。
The liquid crystal input sheet of the present invention is preferably any one of an OHP sheet and an electronic bulletin board. OH
In the case of a P sheet, an input display by an external force that is continuously displayed is projected by the light source of the OHP device. The input display on the OHP sheet is erased by aligning the molecular arrangement of the liquid crystal, and the input display is again enabled by an external force. Therefore, it can be used repeatedly and does not require special writing means or display maintaining means.
An unprecedented new OHP sheet is provided. Note that O
The HP device is a device that transmits or reflects light to display characters, figures, and the like, and forms a transmitted image or a reflected image at a destination of the light. In the case of an electronic bulletin board, an input display by an external force that is continuously displayed is
It is displayed continuously on the liquid crystal input sheet or on the projection destination. The input display on these liquid crystal input sheets is
It is held by components and held without applying an electric field. This input display is thereafter erased, input displayed again by external force, and rewritten. Therefore, the electronic bulletin board does not require a writing unit or a display maintaining unit. According to this liquid crystal input sheet, it is possible to provide a novel OHP sheet and an electronic bulletin board which can be written by an external force and do not require a separate display maintaining means.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、詳細に説明する。本発明の液晶入力シートに用いる
液晶組成物は、液晶と液晶の分子配列状態を維持できる
第2成分とを含有した組成物である。 (液晶)液晶は、一種類のものを単独で用いてもよい
が、2種類以上の液晶の混合物を用いてもよい。一般に
は、種々の性質を満足する液晶を得るために、2種類以
上の液晶の混合物を用いることが好ましい。液晶は、い
ずれかの周波数においてその誘電異方性が正であること
が好ましい。かかる液晶を用いた液晶組成物によると、
配向膜や偏光板を必要としない光散乱型の液晶入力シー
トを構成できるからである。なお、いずれかの周波数に
おいて誘電異方性が正であれば、周波数により正あるい
は負の誘電異方性を併せ有する液晶(2周波駆動性液
晶)であってもよい。周波数の選択により合目的的に使
用できるからである。なお、混合液晶の場合、誘電異方
性が負である液晶を含んでいても、混合液晶全体におい
て、いずれかの周波数において誘電異方性が正であれば
よい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The liquid crystal composition used for the liquid crystal input sheet of the present invention is a composition containing a liquid crystal and a second component capable of maintaining a molecular alignment state of the liquid crystal. (Liquid crystal) One type of liquid crystal may be used alone, or a mixture of two or more types of liquid crystal may be used. Generally, it is preferable to use a mixture of two or more liquid crystals in order to obtain a liquid crystal satisfying various properties. The liquid crystal preferably has a positive dielectric anisotropy at any frequency. According to the liquid crystal composition using such a liquid crystal,
This is because a light scattering type liquid crystal input sheet that does not require an alignment film or a polarizing plate can be configured. If the dielectric anisotropy is positive at any frequency, a liquid crystal (dual-frequency driving liquid crystal) having both positive and negative dielectric anisotropy depending on the frequency may be used. This is because the frequency can be selected and used appropriately. In the case of a mixed liquid crystal, even if the mixed liquid crystal includes a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy, it is sufficient that the dielectric anisotropy is positive at any frequency in the entire mixed liquid crystal.

【0016】また、液晶は、ネマチック性のもの、電場
を印加して表示を消去する際の電場応答性が高いという
点で好ましいが、コレステリック性又はスメチック性の
ものも、所要の電場応答性を示す限りにおいては使用で
きる。さらに、液晶分子の分子量は問わないが、電場応
答性が高く、表示を消去するための電場応答のための閾
値電圧を低く設定することができる、低分子量のものを
用いることが好ましい。なお、ここでいう「低分子量」
とは、液晶分子の化学構造に応じて異なるが、例えば分
子量1000以下であることをいう。このような液晶と
しては、例えば、[化1]〜[化58]に示すものがあ
る。これらに示す化学式中、n,mは、それぞれ1〜1
7の整数である。ただし、本発明に用いることができる
液晶は、低分子量のものに限られない。
The liquid crystal is preferably a nematic liquid crystal or a liquid crystal having a high electric field response when erasing a display by applying an electric field, but a cholesteric or smectic liquid crystal has a required electric field response. It can be used as far as shown. Further, although the molecular weight of the liquid crystal molecule is not limited, it is preferable to use a liquid crystal molecule having a high electric field response and a low molecular weight which can set a low threshold voltage for an electric field response for erasing display. In addition, "low molecular weight" here
The term "depends on the chemical structure of liquid crystal molecules" means that the molecular weight is, for example, 1,000 or less. As such a liquid crystal, for example, there are those shown in [Formula 1] to [Formula 58]. In these chemical formulas, n and m are 1 to 1 respectively.
It is an integer of 7. However, the liquid crystal that can be used in the present invention is not limited to a liquid crystal having a low molecular weight.

【0017】[0017]

【化1】 Embedded image

【0018】[0018]

【化2】 Embedded image

【0019】[0019]

【化3】 Embedded image

【0020】[0020]

【化4】 Embedded image

【0021】[0021]

【化5】 Embedded image

【0022】[0022]

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【0023】[0023]

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【0024】[0024]

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【0025】[0025]

【化9】 Embedded image

【0026】[0026]

【化10】 Embedded image

【0027】[0027]

【化11】 Embedded image

【0028】[0028]

【化12】 Embedded image

【0029】[0029]

【化13】 Embedded image

【0030】[0030]

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【0031】[0031]

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【0032】[0032]

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【0033】[0033]

【化17】 Embedded image

【0034】[0034]

【化18】 Embedded image

【0035】[0035]

【化19】 Embedded image

【0036】[0036]

【化20】 Embedded image

【0037】[0037]

【化21】 Embedded image

【0038】[0038]

【化22】 Embedded image

【0039】[0039]

【化23】 Embedded image

【0040】[0040]

【化24】 Embedded image

【0041】[0041]

【化25】 Embedded image

【0042】[0042]

【化26】 Embedded image

【0043】[0043]

【化27】 Embedded image

【0044】[0044]

【化28】 Embedded image

【0045】[0045]

【化29】 Embedded image

【0046】[0046]

【化30】 Embedded image

【0047】[0047]

【化31】 Embedded image

【0048】[0048]

【化32】 Embedded image

【0049】[0049]

【化33】 Embedded image

【0050】[0050]

【化34】 Embedded image

【0051】[0051]

【化35】 〔式中、R1 は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R2 は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0052】[0052]

【化36】 〔式中、R3 は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R4 は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R 3 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R 4 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0053】[0053]

【化37】 〔式中、R5 は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R6 は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R5 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R6 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0054】[0054]

【化38】 〔式中、R7 は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R8 は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R 7 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R 8 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0055】[0055]

【化39】 〔式中、R9 は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R10は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R 9 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R 10 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0056】[0056]

【化40】 〔式中、R11は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R12は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R11 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R12 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0057】[0057]

【化41】 〔式中、R13は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R13 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0058】[0058]

【化42】 〔式中、R14は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R14 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0059】[0059]

【化43】 〔式中、R15は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R15 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0060】[0060]

【化44】 〔式中、R16は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R16 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0061】[0061]

【化45】 〔式中、R17は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R17 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0062】[0062]

【化46】 〔式中、R18は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R18 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0063】[0063]

【化47】 〔式中、R19は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R20は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R19 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R20 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0064】[0064]

【化48】 〔式中、R21は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R22は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R21 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R22 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0065】[0065]

【化49】 〔式中、R23は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R24は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R23 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R24 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0066】[0066]

【化50】 〔式中、R25は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R26は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R25 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R26 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0067】[0067]

【化51】 〔式中、R27は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R28は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R27 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R28 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0068】[0068]

【化52】 〔式中、R29は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R30は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R29 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R30 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0069】[0069]

【化53】 〔式中、R31は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R32は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R31 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R32 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0070】[0070]

【化54】 〔式中、R33は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R34は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R33 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R34 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0071】[0071]

【化55】 〔式中、R35は、炭素数1〜17のアルキル基を表
し、R36は、炭素数1〜17のアルキル基を表す〕
Embedded image [Wherein, R35 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, and R36 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0072】[0072]

【化56】 〔式中、R37は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R37 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0073】[0073]

【化57】 〔式中、R38は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R38 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0074】[0074]

【化58】 〔式中、R39は、炭素数1〜17のアルキル基を表
す〕
Embedded image [Wherein, R39 represents an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms]

【0075】(第2成分)第2成分は、外部刺激を受け
ない限り、液晶の分子配列状態を維持することのできる
成分である。なお、ここで言う外部刺激とは、電場、磁
場、熱、応力による変形等をいう。このような第2成分
を含んだ液晶組成物であると、例えば、誘電異方性が正
を示す周波数の電場をかけると、液晶分子は、電場方向
に配向し、光透過性を発現する。第2成分は、電圧印加
停止後も、このような光透過性を発現する分子配列状態
を維持する。また、光透過性を発現する配列状態におい
て、外力が作用して液晶層が変形した領域の液晶の分子
配列状態が変化すると、外力除去後にもその変化した分
子配列状態、すなわち、光散乱状態を、電圧無印加状態
で持続的に維持することができる。
(Second Component) The second component is a component that can maintain the molecular alignment state of the liquid crystal unless it receives an external stimulus. In addition, the external stimulus mentioned here means deformation due to an electric field, a magnetic field, heat, or stress. In the case of a liquid crystal composition containing such a second component, for example, when an electric field having a frequency at which the dielectric anisotropy is positive is applied, the liquid crystal molecules are oriented in the direction of the electric field and exhibit light transmittance. The second component maintains such a molecular arrangement that expresses such light transmittance even after the voltage application is stopped. In addition, when an external force acts on the liquid crystal layer in a region where the liquid crystal layer is deformed in an arrangement state exhibiting light transmittance, the molecular arrangement state of the liquid crystal is changed. , Can be continuously maintained in a state where no voltage is applied.

【0076】このような第2成分としては、以下に説明
する高分子材料と、偏平形状の粒子を挙げることがで
き、これらの第2成分は、液晶と複合体を形成する。
Examples of such a second component include a polymer material described below and particles having a flat shape. These second components form a composite with a liquid crystal.

【0077】(液晶−高分子複合体)第2成分の一つ
は、透明性で、液晶が連続相あるいは不連続相を形成し
た状態で液晶と混在され、液晶の分子の配向を規制する
官能基を備えた高分子材料である。
(Liquid Crystal-Polymer Composite) One of the second components is transparent, and the liquid crystal is mixed with the liquid crystal in a state of forming a continuous phase or a discontinuous phase, and functions to regulate the alignment of the liquid crystal molecules. It is a polymer material having a group.

【0078】この高分子材料は、それ自体透明性がある
ことが必要である。また、その屈折率は、複合化される
液晶の常光屈折率とほとんど一致することが好ましい。
この高分子材料は、また、液晶と混在されていることが
必要である。液晶組成物のいずれの領域においても、与
えられた変形に対応して、均一な表示の持続を可能とす
るためである。また、高分子材料は、液晶が連続相ある
いは不連続相を形成した状態で液晶と混在される。
This polymer material needs to be transparent itself. Further, it is preferable that the refractive index almost coincides with the ordinary light refractive index of the compounded liquid crystal.
This polymer material needs to be mixed with the liquid crystal. This is because, in any region of the liquid crystal composition, uniform display can be maintained in response to given deformation. The polymer material is mixed with the liquid crystal in a state where the liquid crystal forms a continuous phase or a discontinuous phase.

【0079】液晶組成物において、液晶が連続相を形成
した状態とは、高分子材料が3次元ネットワーク状に分
散し、このネットワーク構造体の連続する空隙に液晶が
存在した状態(いわゆるPNLCタイプ)、さらには、
粒子状あるいは薄片の高分子材料が、液晶中に分散され
た状態を挙げることができる。これらの場合に、高分子
材料により形成される空隙の大きさや形状は必要に応じ
て選択することができる。そのサイズは、0.05μm
〜10μmであり、好ましくは、0.1μm〜5μmで
あり、さらに好ましくは、0.5μm〜5μmである。
空隙のサイズは、可視光の波長と同等程度であること
が、表示時の光散乱に最も効果があり、大きすぎる場合
には光散乱効果が弱まる。小さすぎる場合には光透過時
時の透明性が損なわれ、あるいは表示の消去に高い電圧
が必要となる。このように液晶が連続相を形成する高分
子材料を用いた液晶組成物は、液晶が不連続相で存在す
る液晶組成物に比較して、表示を消去する際の閾値電圧
を低くでき、また、応答速度も速いため、好ましい。
In the liquid crystal composition, a state in which the liquid crystal forms a continuous phase means a state in which the polymer material is dispersed in a three-dimensional network and the liquid crystal is present in continuous voids of the network structure (a so-called PNLC type). ,Furthermore,
An example is a state in which a polymer material in the form of particles or flakes is dispersed in a liquid crystal. In these cases, the size and shape of the void formed by the polymer material can be selected as needed. The size is 0.05μm
10 μm to 10 μm, preferably 0.1 μm to 5 μm, and more preferably 0.5 μm to 5 μm.
The size of the void is approximately equal to the wavelength of visible light, which is most effective for light scattering during display. If the size is too large, the light scattering effect is weakened. If it is too small, the transparency at the time of light transmission is impaired, or a high voltage is required to erase the display. As described above, the liquid crystal composition using a polymer material in which a liquid crystal forms a continuous phase can lower the threshold voltage when erasing a display as compared with a liquid crystal composition in which a liquid crystal exists in a discontinuous phase, and This is preferable because the response speed is high.

【0080】液晶組成物において、液晶が不連続相を形
成した状態とは、高分子材料に完全に囲繞された液晶の
ドメインが多数形成されている状態をいう。具体的に
は、高分子材料が独立空胞を有しており、この空胞内に
液晶が満たされている状態(いわゆるPDLCタイプ)
を挙げることができる。この場合に高分子材料の空胞
は、必要に応じて、その大きさや形状を選択することが
できるが、そのサイズは、0.05μm〜10μmであ
り、好ましくは、0.1μm〜5μm、さらに好ましく
は0.5μm〜5μmである。空胞のサイズは、可視光
の波長と同程度であることが表示時の光散乱に最も効果
があり、大きすぎる場合には光散乱効果が弱まる。小さ
すぎる場合には光透過時の透明性が損なわれ、あるいは
表示の消去に高い電圧が必要となる。
In the liquid crystal composition, a state in which the liquid crystal forms a discontinuous phase refers to a state in which a large number of liquid crystal domains completely surrounded by a polymer material are formed. Specifically, a state in which the polymer material has independent vacuoles and the liquid crystals are filled in the vacuoles (so-called PDLC type)
Can be mentioned. In this case, the size and shape of the vacuoles of the polymer material can be selected as necessary, and the size is 0.05 μm to 10 μm, preferably 0.1 μm to 5 μm, and more preferably 0.1 μm to 5 μm. Preferably it is 0.5 μm to 5 μm. It is most effective for light scattering during display that the size of the vacuole is substantially equal to the wavelength of visible light, and the light scattering effect is weakened when it is too large. If it is too small, transparency at the time of light transmission is impaired, or a high voltage is required to erase the display.

【0081】このような複合体構造を形成するには、液
晶と高分子材料との複合体を形成する公知の各種方法
(液晶をマイクロカプセル化する方法、液晶とポリマー
を溶解している溶剤を蒸発させる方法、加熱溶解した液
晶と熱可塑性樹脂の均一混合液を冷却させる方法等)を
用いることができる。また、粒子状や薄片状の高分子材
料を単に液晶に混合するだけでもよい。好ましくは、重
合して高分子材料を形成することができるモノマーと液
晶との混合液に紫外線照射や加熱等の刺激を加えてモノ
マーを重合させることであり、より好ましくは、紫外線
照射による重合である。なお、重合に際しては、架橋剤
を混入させておいて、重合体を架橋させることもでき
る。また、光開始重合剤、光増感剤などの添加剤、反応
性希釈剤、有機溶媒等を添加して重合させることもでき
る。
In order to form such a composite structure, various known methods for forming a composite of a liquid crystal and a polymer material (a method of microencapsulating a liquid crystal, a method of dissolving a liquid crystal and a polymer in a solvent) are used. E.g., a method of evaporating, a method of cooling a homogeneous liquid mixture of a liquid crystal and a thermoplastic resin melted by heating, and the like). Alternatively, the polymer material in the form of particles or flakes may be simply mixed with the liquid crystal. Preferably, the monomer is polymerized by applying a stimulus such as ultraviolet irradiation or heating to a liquid mixture of a monomer and a liquid crystal that can be polymerized to form a polymer material, and more preferably by polymerization by ultraviolet irradiation. is there. At the time of polymerization, a polymer may be cross-linked by mixing a cross-linking agent. Polymerization can also be carried out by adding an additive such as a photoinitiator, a photosensitizer, a reactive diluent, an organic solvent and the like.

【0082】例えば、モノマー重合法による場合には、
液晶が連続相を形成するか、不連続相を形成するかは、
液晶と高分子材料の種類(原料としては高分子を形成す
るモノマー)との組み合わせにもよるが、液晶とモノマ
ーとの割合を選択することにより、おおよそ作り分けす
ることができる。一般にモノマーの割合が多いとPDL
Cタイプになりやすく、モノマーの割合が少ないとPN
LCタイプになりやすい。液晶−高分子複合体における
高分子材料の割合は、5〜95重量%であり、好ましく
は5〜80重量%である。さらに好ましくは、10〜8
0重量%であり、より好ましくは、20〜80重量%で
ある。高分子材料の割合が多すぎたり、少なすぎる場合
には光散乱効果が弱まる。また、高分子材料の割合が多
すぎる場合には、表示の消去に高い電圧が必要となる。
For example, in the case of the monomer polymerization method,
Whether the liquid crystal forms a continuous phase or a discontinuous phase depends on
Although it depends on the combination of the liquid crystal and the type of polymer material (as a raw material, a monomer that forms a polymer), it can be roughly made by selecting the ratio between the liquid crystal and the monomer. Generally, if the proportion of monomer is large, PDL
It is easy to become C type, and if the ratio of monomer is small, PN
Easy to be LC type. The proportion of the polymer material in the liquid crystal-polymer composite is 5 to 95% by weight, preferably 5 to 80% by weight. More preferably, 10-8
0% by weight, more preferably 20 to 80% by weight. If the proportion of the polymer material is too large or too small, the light scattering effect is weakened. If the proportion of the polymer material is too large, a high voltage is required to erase the display.

【0083】高分子材料は、液晶の分子配列状態を維持
できるように、液晶の分子の配向を規制することができ
る官能基を備えている。より具体的には、液晶の分子を
再配向させる外部刺激が加わらないかぎり、液晶の分子
の配向を規制できる官能基である。高分子材料がこのよ
うな官能基を有する形態としては、高分子材料が官能基
を有するモノマーからなり、あるいはかかるモノマーを
含んでいることにより、官能基が高分子材料の一部をな
している場合、あるいは、官能基を含む化合物が高分子
材料に均一に混合されている場合も含まれる。
The polymer material has a functional group capable of regulating the alignment of the liquid crystal molecules so that the molecular alignment state of the liquid crystal can be maintained. More specifically, it is a functional group capable of regulating the alignment of the liquid crystal molecules unless an external stimulus for realigning the liquid crystal molecules is applied. As the form in which the polymer material has such a functional group, the polymer material is composed of a monomer having a functional group, or the functional group forms a part of the polymer material by including such a monomer. This also includes the case where the compound containing the functional group is uniformly mixed with the polymer material.

【0084】高分子材料が備えている官能基としては、
水酸基、アミド基、アミノ基、ウレア基、ウレタン基、
カルボン酸基、フェノール基等の官能基が好適に用いら
れる。また、モノマーを重合することにより高分子材料
に官能基を導入する場合に用いるモノマーとしては、光
又は熱等で重合可能な2重結合等の基を1つ有した単官
能性、又は2つ以上有した多官能性のものを挙げること
ができる。また、モノマーは、前記官能基を1つ又は2
つ以上有していても構わず、2つ以上の場合その官能基
が同一でも、それぞれ異なっていても構わない。具体的
には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1
−又は2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、
1−又は2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、
1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、
1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、
グリセロールモノ(メタ)アクリレート、2−アミノエ
チル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、
モノアルキル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリ
ルアミド、モノアルキル(メタ)アクリルアミド、(メ
タ)アクリル酸、4−ヒドロキシベンジル(メタ)アク
リレート、Kayarad R-167, Kayarad PET-128, Kayarad
R-128H(以上前3製品、日本化薬製) 等を挙げることが
できる。
The functional groups of the polymer material include:
Hydroxyl group, amide group, amino group, urea group, urethane group,
A functional group such as a carboxylic acid group and a phenol group is preferably used. Further, as a monomer used when a functional group is introduced into a polymer material by polymerizing the monomer, monofunctional having one group such as a double bond or the like which can be polymerized by light or heat, or two monomers The polyfunctional compounds having the above-mentioned properties can be mentioned. Further, the monomer may include one or two of the functional groups.
Two or more functional groups may be the same or different from each other. Specifically, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 1
-Or 2-hydroxypropyl (meth) acrylate;
1- or 2-hydroxybutyl (meth) acrylate,
1,4-butanediol mono (meth) acrylate,
1,6-hexanediol mono (meth) acrylate,
Glycerol mono (meth) acrylate, 2-aminoethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide,
Monoalkyl (meth) acrylamide, (meth) acrylamide, monoalkyl (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, 4-hydroxybenzyl (meth) acrylate, Kayarad R-167, Kayarad PET-128, Kayarad
R-128H (the above three products, manufactured by Nippon Kayaku) and the like.

【0085】また、高分子材料における前記官能基を有
するモノマーの割合は、5重量%〜100重量%であ
り、好ましくは、20重量%〜100重量%であり、さ
らに好ましくは、40重量%〜100重量%である。前
記官能基を有するモノマーの割合が少なすぎると、光透
過時の透明性が損なわれる場合がある。
The proportion of the monomer having a functional group in the polymer material is 5% by weight to 100% by weight, preferably 20% by weight to 100% by weight, and more preferably 40% by weight to 100% by weight. 100% by weight. If the proportion of the monomer having a functional group is too small, transparency at the time of light transmission may be impaired.

【0086】また、共重合モノマー、架橋剤としては、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)
アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、1,4
−ブタンジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキシルジ
(メタ)アクリレート、ポリエチレンジ(メタ)アクリ
レート、ポリプロピレンジ(メタ)アクリレート、Kaya
rad HX-620、Kayarad HX-220、Kayarad R-684 、Kayara
d TMPTA 、Kayarad GPO-303 、Kayarad R-551 、Kayara
d R-712 ( 以上前7製品は日本化薬製)を挙げることが
できる。架橋剤の添加により、高分子材料の機械的強度
を向上させることができる。光開始重合剤としては、2
−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェノキシプロパン−
1−オン、ベンジルジメチルケタール等を挙げることが
できる。
Further, as the copolymerizable monomer and the crosslinking agent,
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth)
Acrylate, hexyl (meth) acrylate, 1,4
-Butane di (meth) acrylate, 1,6-hexyl di (meth) acrylate, polyethylene di (meth) acrylate, polypropylene di (meth) acrylate, Kaya
rad HX-620, Kayrad HX-220, Kayrad R-684, Kayara
d TMPTA, Kayarad GPO-303, Kayarad R-551, Kayara
d R-712 (the above seven products are manufactured by Nippon Kayaku). By adding a cross-linking agent, the mechanical strength of the polymer material can be improved. As the photoinitiator, 2
-Hydroxy-2-methyl-1-phenoxypropane-
Examples thereof include 1-one and benzyldimethyl ketal.

【0087】このような高分子材料と混在される液晶
は、いずれかの周波数においてその誘電異方性が正であ
る液晶が好ましい。かかる液晶であれば、明るいディス
プレイを構成できる光散乱型液晶を形成でき、偏光板や
配向膜も不要となる。
The liquid crystal mixed with such a polymer material is preferably a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy at any frequency. With such a liquid crystal, a light-scattering liquid crystal capable of forming a bright display can be formed, and a polarizing plate and an alignment film are not required.

【0088】図1には、一例として、透明性で弾性変形
可能な基板4と、もう一方の基板6と、液晶組成物とし
て、いずれかの周波数でその誘電異方性が正である液晶
10と液晶が連続相を形成するようなネットワーク構造
を有する高分子材料11との液晶−高分子複合体8を用
いた液晶入力シート2の断面構造を示す。(a)では、
誘電異方性が正となる周波数の電場を基板4、6間に印
加すると、液晶10は電場方向と平行に配向されて整列
され、光透過状態となる。この状態は、外部刺激が作用
されない限り、電圧印加終了後も継続する。そして、次
に、電場無印加状態とし、(b)に示すように、基板4
に外力を加えると、基板4は変形され、さらに、対応す
る領域の液晶10の分子配列状態が乱れる。この結果、
この領域においては光散乱状態となり、光透過状態の領
域との間で光学的コントラストが生じる。この際、高分
子材料11に備えられた官能基により、その再配向が規
制され、乱れた分子配列状態が維持される。その後、基
板4の変形が回復しても、液晶10の分子配列は、官能
基により、外力作用中の分子配列状態に維持される。こ
の結果、外力が付与されない領域(透明領域)とのコン
トラストが生じた状態が維持される((c)参照)。さ
らに、その後、誘電異方性が正となる周波数の電場を基
板間4、6に印加すると、液晶10が電場方向に沿って
配向され、表示状態は消去され、光透過状態となる
((a)参照)。なお、図1では、液晶が連続相を形成
する液晶−高分子複合体について説明したが、液晶が不
連続相を形成する液晶−高分子複合体についても、同様
の作用を奏する。
FIG. 1 shows, as an example, a transparent and elastically deformable substrate 4, another substrate 6, and a liquid crystal 10 whose liquid crystal composition has a positive dielectric anisotropy at any frequency. 1 shows a cross-sectional structure of a liquid crystal input sheet 2 using a liquid crystal-polymer composite 8 of a polymer material 11 having a network structure such that a liquid crystal forms a continuous phase. In (a),
When an electric field having a frequency at which the dielectric anisotropy is positive is applied between the substrates 4 and 6, the liquid crystal 10 is aligned and aligned parallel to the direction of the electric field, and enters a light transmitting state. This state continues even after the voltage application ends unless an external stimulus is applied. Then, a state where no electric field is applied is applied, and as shown in FIG.
When an external force is applied to the substrate 4, the substrate 4 is deformed, and the molecular alignment state of the liquid crystal 10 in the corresponding region is disturbed. As a result,
This region is in a light scattering state, and an optical contrast is generated between the region and the light transmitting region. At this time, the reorientation is regulated by the functional group provided in the polymer material 11, and the disordered molecular arrangement state is maintained. After that, even if the deformation of the substrate 4 is recovered, the molecular arrangement of the liquid crystal 10 is maintained in the molecular arrangement state under the action of the external force by the functional group. As a result, the state where the contrast with the region (transparent region) to which no external force is applied is maintained (see (c)). Then, when an electric field having a frequency at which the dielectric anisotropy is positive is applied between the substrates 4 and 6, the liquid crystal 10 is oriented along the direction of the electric field, the display state is erased, and the light transmission state is set ((a )reference). Although FIG. 1 illustrates a liquid crystal-polymer composite in which liquid crystal forms a continuous phase, a liquid crystal-polymer composite in which liquid crystal forms a discontinuous phase has a similar effect.

【0089】(液晶−偏平形状の粒子の複合体)偏平形
状の粒子の「偏平」とは、粒子のアスペクト比がある程
度以上大きいことを言い、効率的に液晶組成物中に液晶
のドメインを形成し、この粒子の有する親和性により液
晶分子の配列状態を維持するには、一般的にはアスペク
ト比が2以上、より好ましくは5以上であることが望ま
しい。粒子の形状は、板状のものに限らず、棒状あるい
は針状であっても良い。
(Composite of Liquid Crystal-Flat Shaped Particles) The term "flattened" of flat shaped particles means that the aspect ratio of the particles is larger than a certain level, and liquid crystal domains are efficiently formed in the liquid crystal composition. However, in order to maintain the alignment state of the liquid crystal molecules due to the affinity of the particles, it is generally desirable that the aspect ratio is 2 or more, more preferably 5 or more. The shape of the particles is not limited to a plate shape, but may be a rod shape or a needle shape.

【0090】偏平形状の粒子を構成する材料については
限定しない。粒子には親和性が求められるが、親和性は
材料処理によっても付与することもできる。また、必ず
しも透明でなくてもよい。この偏平形状の粒子が電場に
より自ら配向変化を起こす粒子である場合には、その配
向変化が明瞭・迅速に起こり、これにより、応答速度を
速くすることができるとともに、入力表示の消去の際の
閾値電圧を低くすることができる。
The material constituting the flat particles is not limited. The particles are required to have an affinity, but the affinity can also be imparted by material processing. Further, it is not always necessary to be transparent. If the flat particles are particles that undergo an orientation change by an electric field, the orientation change occurs clearly and quickly, which can increase the response speed and reduce the time of input display erasure. The threshold voltage can be reduced.

【0091】電場により自ら配向変化を起こす偏平形状
の粒子の好ましい例として、層状粘土鉱物や、酸化チタ
ン,アルミナホワイト(水不溶性塩基性硫酸アルミニウ
ム),炭酸カルシウム,薄片状酸化亜鉛,鱗片状アルミ
ニウム粉,紺青,ヘマタイト酸化物,各種セラミックス
の板状結晶,グラファイト等が挙げられる。更に、有機
物結晶や有機物の金属錯体等も使用できる。なお、電場
により自ら配向変化を起こさない粒子も、本願発明にお
いて使用することができる。電場応答性の小さい、ある
いは殆どない粒子の例として、ポリエチレン,ポリプロ
ピレン,ポリテトラフルオロエチレン等の有機ポリマ−
より構成される粒子が挙げられる。
Preferable examples of the flat particles whose orientation is changed by the electric field include layered clay mineral, titanium oxide, alumina white (water-insoluble basic aluminum sulfate), calcium carbonate, flaky zinc oxide, and flaky aluminum powder. , Navy blue, hematite oxide, plate crystals of various ceramics, graphite and the like. Further, organic crystals and metal complexes of organic substances can also be used. It should be noted that particles that do not cause an orientation change by the electric field can be used in the present invention. Examples of particles having little or no electric field response include organic polymers such as polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene.
And particles composed of the same.

【0092】一方、液晶組成物の応答速度を液晶そのも
のの応答速度と同等に保つためには、偏平形状の粒子は
液晶分子と界面を通してのみ相互作用し、液晶の内部粘
性に殆ど影響を与えないものであることが好ましい。
On the other hand, in order to keep the response speed of the liquid crystal composition equal to the response speed of the liquid crystal itself, the flat particles interact only with the liquid crystal molecules through the interface and hardly affect the internal viscosity of the liquid crystal. Preferably, it is

【0093】以上の要求を考慮した時、偏平形状の粒子
として用いる材料としては、層状粘土鉱物が最も好まし
い。層状粘土鉱物としては、天然のあるいは合成された
モンモリロナイト,サポナイト,マイカ,ヘクトライト
等を用いることができるが、とりわけ、液晶中に比較的
分散し易いという理由から、モンモリロナイトが代表的
である。また、偏平形状の粒子として特願平4−360
551号( 特開平6−200034号公報)に記載され
た層状有機ケイ素系ポリマーも特に好ましい。ここに、
層状有機ケイ素系ポリマーとは、ケイ素又は金属を中心
原子とする4面体シートと金属を中心原子とする8面体
シートとの積層体からなる結晶性層状ポリマーであっ
て、前記4面体シートの中心原子であるケイ素又は金属
の一部ないし全部の原子がそれぞれ共有結合により有機
基と結合していることを特徴とする層状有機ケイ素系ポ
リマーである。以下、「層状粘土鉱物等」といういうと
きは、層状粘土鉱物及び層状有機ケイ素系ポリマーを指
す。
In consideration of the above requirements, a layered clay mineral is most preferable as the material used as the flat particles. As the layered clay mineral, natural or synthetic montmorillonite, saponite, mica, hectorite and the like can be used, and montmorillonite is a typical example because it is relatively easily dispersed in liquid crystal. Further, as flat-shaped particles, Japanese Patent Application No. 4-360
No. 551 (JP-A-6-200034) is also particularly preferred. here,
The layered organosilicon-based polymer is a crystalline layered polymer composed of a laminate of a tetrahedral sheet having silicon or a metal as a central atom and an octahedral sheet having a metal as a central atom. Is a layered organosilicon polymer characterized in that some or all of the atoms of silicon or metal are bonded to an organic group by a covalent bond. Hereinafter, the term "layered clay mineral or the like" refers to a layered clay mineral and a layered organosilicon polymer.

【0094】偏平形状の粒子の粒径(粒径とは、ここで
は、粒子の最大長をいうものとする。)は、0.1〜2
0μm程度が適当である。粒径がこの範囲より小さい
と、液晶のドメインを有効に形成させることができず、
粒子の親和性により、配列状態を有効に維持することが
できない、という不具合がある。粒径がこの範囲より大
きいと、調光材料やそれを用いたデバイスを構成した場
合に液晶組成物の不均一性が目立ち、外観上の不具合を
生じ、また、デバイスとして数十μmのセルギャップを
有するセルを構成した場合に物理的に配向が不十分にな
る恐れがある。特に好ましい粒径の範囲は0.2〜5μ
mである。層状粘土鉱物等をこれらの適当な粒径の範囲
で調製することは容易である。
The particle size of the flat particles (the particle size here means the maximum length of the particles) is from 0.1 to 2.
About 0 μm is appropriate. If the particle size is smaller than this range, liquid crystal domains cannot be effectively formed,
There is a disadvantage that the alignment state cannot be effectively maintained due to the affinity of the particles. If the particle size is larger than this range, when a light modulating material or a device using the same is formed, the non-uniformity of the liquid crystal composition is conspicuous, causing a defect in appearance, and a cell gap of several tens μm as a device. In the case where a cell having the above structure is formed, the orientation may be physically insufficient. A particularly preferred particle size range is 0.2 to 5 μm.
m. It is easy to prepare a layered clay mineral or the like in such an appropriate particle size range.

【0095】偏平形状の粒子は、液晶のドメインを有効
に形成させる程度の密度に分散していることが好まし
い。一方、偏平形状の粒子の密度が高すぎて、互いにそ
の配向の変化を束縛する程になるのも好ましくない。こ
れらの要求に同時に答える密度は、液晶の種類あるいは
偏平形状の粒子の種類やサイズ等に応じて異なり、一律
に規定することは困難であるが、一般的には、液晶10
0重量部に対し偏平形状の粒子1〜10重量部を分散さ
せるのが望ましい。偏平形状の粒子が層状粘土鉱物等で
ある場合にも、この範囲が当てはまる。
The flat particles are preferably dispersed at such a density that the liquid crystal domains can be effectively formed. On the other hand, it is not preferable that the density of the flat-shaped particles is too high, so that the change in the orientation is restricted. The density that simultaneously responds to these demands differs depending on the type of liquid crystal or the type and size of flat-shaped particles, and it is difficult to uniformly define the density.
It is desirable to disperse 1 to 10 parts by weight of flat particles with respect to 0 parts by weight. This range also applies when the flat particles are a layered clay mineral or the like.

【0096】偏平形状の粒子の液晶中における分散状態
として、かならずしも個々の粒子が完全に分散した状態
を要求されるものではなく、粒子の一部が数個〜数十個
凝集していても、全体として偏平形状の粒子の前記作用
・効果が奏される程度に分散していれば足りる。例え
ば、層状粘土鉱物等は、液晶中での分散状態において、
その一部は往々にして数十の粒子個体(単位層)が重な
った状態で存在するが、それでも十分に偏平形状の粒子
の前記作用・効果が奏される。
The dispersion state of the flat particles in the liquid crystal is not necessarily required to be a state in which the individual particles are completely dispersed, and even if some to several tens of particles are aggregated, It is sufficient that the particles having a flat shape as a whole are dispersed to such an extent that the above-mentioned effects and effects are exhibited. For example, layered clay minerals, etc., in a dispersed state in the liquid crystal,
Although a part thereof often exists in a state where several tens of individual particles (unit layers) are overlapped, the above-described operation and effect of sufficiently flat particles are still exhibited.

【0097】このような粒子は、液晶の分子配列状態を
維持するために、液晶との親和性を有している。偏平形
状の粒子が、例えば一部の有機物結晶や有機物の金属錯
体のように、もともと液晶との親和性を有する材料から
成っている場合は、そのまま用いれば良い。しかし、偏
平形状の粒子が、例えば層状粘土鉱物等の如き無機物か
らなる粒子のように、液晶との親和性を有しない材料か
ら成っている場合には、液晶との親和性を持たせるため
の処理が必要となる。このような処理の例として、一般
的には粒子の表面に有機物を吸着させたり結合させたり
する処理がある。
Such particles have an affinity for the liquid crystal in order to maintain the molecular alignment state of the liquid crystal. If the flat particles are made of a material that originally has an affinity for liquid crystal, for example, some organic crystals or metal complexes of organic materials, the particles may be used as they are. However, when the flat particles are made of a material that does not have an affinity for the liquid crystal, such as particles made of an inorganic substance such as a layered clay mineral, for example, it is necessary to have an affinity for the liquid crystal. Processing is required. As an example of such a treatment, there is generally a treatment for adsorbing or binding an organic substance to the surface of the particle.

【0098】特に偏平形状の粒子が層状粘土鉱物である
場合には、これに液晶との親和性を持たせるために、イ
オン交換を行うことが有効である。即ち、層状粘土鉱物
の層間にはアルカリ金属イオンが存在するので、これを
液晶分子と親和性のある有機オニウムイオンや、液晶基
を有するオニウムイオンと交換(いわゆる、有機化)す
ることにより液晶との親和性を持たせることができる。
In particular, when the flat particles are layered clay minerals, it is effective to carry out ion exchange in order to give them affinity with liquid crystal. That is, since alkali metal ions are present between the layers of the layered clay mineral, the alkali metal ions are exchanged with organic onium ions having affinity for liquid crystal molecules or onium ions having a liquid crystal group (so-called organicization) to form liquid crystals. Affinity.

【0099】上記オニウムイオンの種類は、液晶分子と
親和性の優れたものが良いから、使用する液晶分子の種
類の応じて最適なものが選択されるが、例えばアルキル
アンモニウムイオン等が代表的である。なお、有機オニ
ウムイオンの選択により、層状粘土鉱物の表面の性質
や、電気的、光学的性質、分散性、電場に対する応答性
等を種々に制御することができる、という利点がある。
As the type of the onium ion, one having an excellent affinity for the liquid crystal molecules is preferable. Therefore, the most suitable type is selected according to the type of the liquid crystal molecules to be used. is there. The selection of the organic onium ion has the advantage that the surface properties, electrical and optical properties, dispersibility, response to an electric field, and the like of the layered clay mineral can be variously controlled.

【0100】液晶と、これに対する親和性を有する偏平
形状の粒子との組成物を調製するに当たっては、両者を
単に混合すれば足りる。但し、共通溶媒を利用して両者
を均一に混合した後、共通溶媒を適当な手段で除去する
と、より均一に混合される。液晶と層状粘土鉱物等との
組成物を調製するに当たっても、同じことが言える。
In preparing a composition of liquid crystal and flat particles having an affinity for the liquid crystal, it is sufficient to simply mix the two. However, if both are uniformly mixed using a common solvent and then the common solvent is removed by an appropriate means, the mixture is more uniformly mixed. The same can be said for preparing a composition of a liquid crystal and a layered clay mineral or the like.

【0101】このような偏平形状の粒子と混合される液
晶は、いずれかの周波数においてその誘電異方性が正で
ある液晶であることが好ましい。かかる液晶であれば、
明るいディスプレイを構成できる光散乱型液晶を形成で
き、偏光板や配向膜も不要となる。
The liquid crystal mixed with such flat particles is preferably a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy at any frequency. With such a liquid crystal,
A light-scattering liquid crystal capable of forming a bright display can be formed, and a polarizing plate and an alignment film are not required.

【0102】図2には、一例として、透明性で弾性変形
可能な基板14と、もう一方の基板16と、液晶組成物
として、いずれかの周波数でその誘電異方性が正である
液晶20と液晶中に分散された、液晶と親和性を有する
偏平形状の粒子22との液晶−偏平形状粒子複合体18
を用いた液晶入力シート12の断面構造を示す。(a)
に示すように、誘電異方性が正となる周波数の電場を基
板14、16間に印加すると、液晶20が電場方向と平
行に配向されて整列され、また、偏平形状粒子22は、
液晶分子20に対する親和性を有するために、液晶分子
とともに電場方向と平行に配列され、シート12は、光
透過状態となる。この状態は、さらに外部刺激が作用さ
れない限り、電圧印加終了後の継続する。そして、次
に、(b)に示すように、電場印加停止後に、基板14
に外力を加えると、基板14は変形され、さらに、対応
する領域の液晶20の分子配列状態と偏平形状粒子22
との配列状態が乱れ、この領域のみ光散乱状態となり、
光透過状態の領域との間で光学的コントラストが生じ
る。この際、液晶20は、偏平形状粒子22の有する親
和性により、再配向が規制され、偏平形状粒子22とと
もに乱れた配列状態が維持される。その後、基板14の
変形が回復しても、偏平形状粒子22と液晶20の配列
状態は、外力作用中の配列状態に維持される。この結
果、外力が付与されない領域(光透過領域)との間でコ
ントラストが生じた状態が維持される((c)参照)。
さらに、その後、誘電異方性が正となる周波数の電場を
基板14、16間に印加すると、液晶20と偏平形状粒
子22は、電場方向に沿って配向され、光透過状態とさ
れ、表示状態が消去される((a)参照)。
FIG. 2 shows, by way of example, a transparent and elastically deformable substrate 14, another substrate 16, and a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy at any frequency as a liquid crystal composition. Liquid crystal-flat particle composite 18 of flat particles 22 having an affinity for the liquid crystal and dispersed in the liquid crystal
2 shows a cross-sectional structure of a liquid crystal input sheet 12 using the same. (A)
When an electric field having a frequency at which the dielectric anisotropy is positive is applied between the substrates 14 and 16, the liquid crystal 20 is oriented and aligned parallel to the direction of the electric field, and the flat particles 22 are
In order to have an affinity for the liquid crystal molecules 20, they are arranged in parallel with the direction of the electric field together with the liquid crystal molecules, and the sheet 12 is in a light transmitting state. This state continues after the voltage application ends unless an external stimulus is further applied. Then, as shown in (b), after the application of the electric field is stopped,
When an external force is applied to the substrate 14, the substrate 14 is deformed, and furthermore, the molecular alignment state of the liquid crystal 20 and the flat particles 22 in the corresponding region.
Is disturbed, and only this region becomes a light scattering state,
Optical contrast occurs between the light transmitting region and the light transmitting region. At this time, the realignment of the liquid crystal 20 is regulated by the affinity of the flat particles 22, and the liquid crystal 20 maintains the disordered alignment state with the flat particles 22. After that, even if the deformation of the substrate 14 is recovered, the arrangement state of the flat particles 22 and the liquid crystal 20 is maintained in the arrangement state under the action of the external force. As a result, a state in which a contrast is generated between a region where no external force is applied (a light transmitting region) is maintained (see (c)).
Then, when an electric field having a frequency at which the dielectric anisotropy becomes positive is applied between the substrates 14 and 16, the liquid crystal 20 and the flat particles 22 are oriented along the direction of the electric field to be in a light transmitting state and a display state. Is erased (see (a)).

【0103】(基板)液晶表示素子を構成する一対の基
板は、少なくとも一方が透光性であり、かつ少なくとも
一方が弾性変形可能である必要がある。しかし、その組
合せは自由である。透光性でありしかも弾性変形可能な
基板を一方に有するものであってよく、一方の基板が透
光性であり、他方の基板が弾性変形可能であってもよ
い。さらに、一対の基板の双方が透光性でありかつ弾性
変形可能であってもよい。液晶入力シートにおけるディ
スプレイ方式等に応じて選択する。なお、弾性変形可能
とは、外力を加えた時に凹陥し、その後回復可能である
ことをいう。透光性で弾性変形可能であるものとして
は、例えば、PETフィルム,アクリルフィルムのよう
な透明な樹脂フィルム,ポリイソプレン等のゴムのフィ
ルム等が挙げられる。透明で弾性体でないものとして
は、例えば、ガラスや、PET板、アクリル板、ポリス
チレン板のような透明な樹脂板等が挙げられる。透明で
ない弾性変形可能な基板としては、例えば、ポリプロピ
レン,ポリエチレン,ナイロン等の結晶性の樹脂フィル
ムや、カ−ボンブラック等を添加した樹脂、ゴムのフィ
ルムが挙げられる。また、これらにアルミニウム等を蒸
着したり、アルミニウム箔等の金属箔をはることによ
り、反射効率を高めたものでも良い。このような弾性変
形可能な基板の表面には、入力に支障がなければ、傷つ
き防止のために、ハ−ドコ−ト材料等が塗布してあって
も構わない。
(Substrate) At least one of a pair of substrates constituting the liquid crystal display element needs to be translucent and at least one of them must be elastically deformable. However, the combination is free. One may have a substrate that is translucent and elastically deformable, and one substrate may be translucent and the other substrate elastically deformable. Further, both of the pair of substrates may be translucent and elastically deformable. The selection is made according to the display method of the liquid crystal input sheet. Note that “elastically deformable” means that it is depressed when an external force is applied and can be recovered thereafter. Examples of the translucent and elastically deformable material include a transparent resin film such as a PET film and an acrylic film, and a rubber film such as polyisoprene. Examples of the transparent and non-elastic body include glass and a transparent resin plate such as a PET plate, an acrylic plate, and a polystyrene plate. Examples of the non-transparent elastically deformable substrate include a crystalline resin film such as polypropylene, polyethylene, and nylon, and a resin or rubber film to which carbon black or the like is added. Further, the reflection efficiency may be increased by vapor-depositing aluminum or the like on these, or applying a metal foil such as an aluminum foil. A hard coat material or the like may be applied to the surface of such an elastically deformable substrate as long as the input is not hindered, in order to prevent damage.

【0104】透明電極としては、インジウムスズオキサ
イド(ITO)等が挙げられる。透明ではない電極とし
ては、鉄,銅,クロム,金,銀等の通常の導電性の材料
が挙げられる。これらの電極を基板として使用すること
もできる。また、さまざまな電極パタ−ンが形成されて
いても良い。
As the transparent electrode, indium tin oxide (ITO) or the like can be used. Non-transparent electrodes include common conductive materials such as iron, copper, chromium, gold, silver, and the like. These electrodes can also be used as a substrate. Also, various electrode patterns may be formed.

【0105】(スペ−サ)基板間のギャップを規定し、
かつ基板の変形が書き込み領域以外に及ばないよう基板
を支えるために、スペ−サを用いることが好ましい。特
に、本発明の液晶組成物においても、全体が流動性を示
す液晶一微粒子複合体の場合には所定量のスペ−サを用
いることが必要である。このスペ−サとしては、ポリス
チレンやガラスビ−ズのような球状粒子や所定の穴のあ
いたポリマフィルムなどが挙げられる。ビ−ズの量は、
液晶組成物が液晶一高分子複合体を用いるか、液晶一微
粒子複合体を用いるかにより異なり、液晶一高分子複合
体の場合は、1mm2 当たり1〜500個であり、液
晶一微粒子複合体の場合は1mm2当たり50〜500
個が好ましい。また、そのサイズは、セルギャップによ
り決まるが、液晶表示素子の表示コントラストとの兼ね
合いから2から50μm程度が好ましい。さらに、好ま
しくは5から30μmである。ポリマフィルムの場合
は、その占有面積が、90%以下となり、かつ効率的に
表示素子のすべての部分を支える構造とすることが好ま
しい。そのような構造として、例えばハニカム構造を有
するフィルムが挙げられる。ハニカムのセルサイズは、
20から500μm程度であることが好ましい。また、
ハニカムセルの壁の厚みはセルサイズの1/5から1/
100程度であることが好ましい。もちろん、セルの形
状はハニカムに限定されるものではなく、円形でも多角
形でもよい。フィルムの厚さは、ビ−ズの場合と同様
に、2から50μm程度が好ましい。
(Spacer) The gap between the substrates is defined.
In addition, it is preferable to use a spacer to support the substrate so that the deformation of the substrate does not extend beyond the writing area. In particular, also in the liquid crystal composition of the present invention, it is necessary to use a predetermined amount of a spacer in the case of a liquid crystal-fine particle composite exhibiting fluidity as a whole. Examples of the spacer include spherical particles such as polystyrene and glass beads, and a polymer film having predetermined holes. The amount of bead
The liquid crystal composition differs depending on whether the liquid crystal-polymer composite or the liquid crystal-fine particle composite is used. In the case of the liquid crystal-polymer composite, the number is 1 to 500 per 1 mm 2, In case of 50-500 per mm2
Are preferred. The size is determined by the cell gap, but is preferably about 2 to 50 μm in consideration of the display contrast of the liquid crystal display element. Furthermore, it is preferably 5 to 30 μm. In the case of a polymer film, it is preferable that the area occupied by the polymer film is 90% or less, and that the structure efficiently supports all parts of the display element. An example of such a structure is a film having a honeycomb structure. The honeycomb cell size is
It is preferably about 20 to 500 μm. Also,
The thickness of the honeycomb cell wall is 1/5 to 1/1 of the cell size.
It is preferably about 100. Of course, the shape of the cell is not limited to the honeycomb, and may be circular or polygonal. The thickness of the film is preferably about 2 to 50 μm as in the case of the bead.

【0106】(シ−ル剤)液晶表示素子の周囲は、セル
の機械的強度を保ち、液晶の酸化劣化などを防止するた
めにシ−ル剤等でシ−ルしておくことが好ましい。この
シ−ル剤には特に限定はなく、エポキシ系シ−ル剤など
一般的なものを用いることができる。
(Sealant) It is preferable that the periphery of the liquid crystal display element is sealed with a sealant or the like in order to maintain the mechanical strength of the cell and to prevent the liquid crystal from being oxidized and deteriorated. The sealant is not particularly limited, and a general one such as an epoxy-based sealant can be used.

【0107】(入力手段)基板に変形を与える手段とし
ては、セルを構成する弾性変形可能な基板に変形を与
え、液晶の分子配列状態、あるいは加えて偏平形状の粒
子の配列状態を乱すことができれば如何なる手段でも用
いることができる。例えば、指先,ペン等によるいわゆ
る手書き入力,タイプライタ−,印等による定型的な入
力,ドットプリンタ−等による点入力等が挙げられる。
(Input means) The means for deforming the substrate is to deform the elastically deformable substrate constituting the cell and disturb the molecular alignment state of the liquid crystal or, in addition, the alignment state of flat particles. If possible, any means can be used. For example, so-called handwritten input using a fingertip, a pen, or the like, fixed input using a typewriter, a mark, or the like, point input using a dot printer, or the like can be given.

【0108】(表示消去手段)本発明において得られ
る、外力によって形成された光散乱状態に基づく入力表
示は、液晶の分子配列を整列させて光散乱状態を解消
し、光透過状態を形成することにより、消去することが
できる。誘電異方性が正の液晶を用いる場合、基板間
に、液晶が誘電異方性が正を呈する周波数の電場を印加
することにより、液晶分子を、電界方向に平行に整列さ
せて、光透過状態を形成することができる。表示消去手
段としては、液晶組成物における光散乱状態を解消し、
光透過状態を形成できる手段であればよい。表示消去手
段は、具体的には、一対の基板にそれぞれ備えた電極
と、この電極間に電圧を印加する手段によって達成され
る。
(Display Erasing Means) The input display based on the light scattering state formed by an external force, obtained in the present invention, involves aligning the molecular arrangement of the liquid crystal to eliminate the light scattering state and form a light transmitting state. Can be erased. When a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is used, an electric field having a frequency at which the liquid crystal exhibits a positive dielectric anisotropy is applied between the substrates, thereby aligning the liquid crystal molecules in parallel with the direction of the electric field, thereby transmitting light. A state can be formed. As a display erasing means, eliminate the light scattering state in the liquid crystal composition,
Any means capable of forming a light transmitting state may be used. The display erasing means is specifically achieved by electrodes provided on a pair of substrates and means for applying a voltage between the electrodes.

【0109】(光源)光源は、液晶入力シートに表示さ
れた入力表示を投影させるために設けら れる。液晶入
力シート自体に光源を備えていると、別途他の光源から
光を透過 させなくても、入力表示を簡易に投影するこ
とができる。光源は、具体的には、白色光源とするのが
好ましい。
(Light Source) The light source is provided to project an input display displayed on the liquid crystal input sheet. If the liquid crystal input sheet is provided with a light source, an input display can be easily projected without separately transmitting light from another light source. Specifically, the light source is preferably a white light source.

【0110】(OHPシート)本発明の液晶入力シート
を透過型OHP装置用のOHPシートとして用い るに
は、一対の基板を、いずれも透光性とし、OHP光源側
に位置する基板を 少なくとも弾性変形可能とする。ま
た、反射型OHP装置用のOHPシートと するには、
少なくとも、OHP光源側の一方の基板を透光性であ
り、かつ弾性 変形可能とする。
(OHP Sheet) In order to use the liquid crystal input sheet of the present invention as an OHP sheet for a transmissive OHP device, both the pair of substrates are made to be translucent, and the substrate located on the OHP light source side is at least elastic. Deformable. Also, to make an OHP sheet for a reflection type OHP device,
At least one substrate on the OHP light source side is translucent and elastically deformable.

【0111】(電子掲示板)本発明の液晶入力シート
を、電子掲示板として使用する場合には、少なく とも
一方の基板が透光性であり、かつ弾性変形可能とするの
が好ましい。
(Electronic bulletin board) When the liquid crystal input sheet of the present invention is used as an electronic bulletin board, it is preferable that at least one substrate is translucent and elastically deformable.

【0112】[0112]

【発明の効果】請求項1記載の液晶入力シートによる
と、外力により乱された領域の液晶の分子配列状態は、
第2成分により、外力除去後も乱れた配列状態のままで
液晶組成物中に維持され、外力がかけられていない領域
との間で光学的コントラストが形成・維持される。この
ため、外力による書き込みが可能で、かつ、別個に表示
維持手段を作用させなくても、持続的な表示をすること
ができる液晶入力シートを提供することができる。
According to the liquid crystal input sheet according to the first aspect, the molecular arrangement state of the liquid crystal in the region disturbed by the external force is as follows:
The second component maintains the disordered alignment state in the liquid crystal composition even after removal of the external force, and forms and maintains an optical contrast with a region to which no external force is applied. For this reason, it is possible to provide a liquid crystal input sheet that can be written by an external force and that can perform a continuous display without separately operating a display maintaining unit.

【0113】[0113]

【実施例】【Example】

(実施例1)液晶(E70,BDH社製)49重量%,
2−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト(和光純薬製)3
4重量%,架橋剤(R167,日本化薬製)15重量
%,光開始剤(Irgacure184,チバガイギより購入)2重
量%を混合した。この混合物を12μmのスペ−サ42
を介してITO付PETフィルム(透光性)44とIT
O付ガラス基板(透光性)46にはさんで、紫外線
(3.5mW/cm2)を180秒間照射し、基板間に
液晶−高分子複合体40を形成し、図3に示す表示セル
48を作製した。作製した表示セル48に、本発明の表
示消去手段として、図4に示す表示消去手回路を接続
し、予め100V、60Hzの電場を印加して、表示セ
ル48を光透過状態とした後、その表示セル48をOH
P装置のガラス板上に固定した。プラスチック性のペン
を用いて、表示セル48のPETフィルム44を押圧し
て外力によって変形させ、文字を入力した。この結果、
透明な表示セル48に白色の文字が表示された。入力さ
れた文字は、筆圧に応じて階調的に表現されていた。O
HP光源を点灯させ、スクリーン上にこの表示セル48
上の文字を投影したところ、白色文字が鮮明に影を形成
し、入力した文字を拡大した状態で目視することができ
た。また、入力された文字は、筆圧に応じた階調表現が
達成されていた。さらに、図4に示す表示消去回路で、
周波数60Hz、入力電圧3.5V、入力電流0.3A
をDC−ACコンバータを用い、昇圧し、表示セル48
に対して、100Vの電場を100ms印加した。この
結果、先に入力した文字をほぼ完全に消去することがで
きた。
(Example 1) 49% by weight of liquid crystal (E70, manufactured by BDH),
2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 3
4% by weight, 15% by weight of a crosslinking agent (R167, manufactured by Nippon Kayaku), and 2% by weight of a photoinitiator (Irgacure184, purchased from Ciba-Geigy) were mixed. This mixture was mixed with a 12 μm spacer 42
PET film with ITO (translucent) 44 and IT
Ultraviolet rays (3.5 mW / cm 2) are irradiated for 180 seconds between the glass substrates with O (light transmitting) 46 to form a liquid crystal-polymer composite 40 between the substrates, and a display cell 48 shown in FIG. Was prepared. The display erasing means shown in FIG. 4 is connected to the manufactured display cell 48 as a display erasing means of the present invention, and a 100 V, 60 Hz electric field is applied in advance to make the display cell 48 in a light transmitting state. Display cell 48 is OH
It was fixed on a glass plate of a P apparatus. Using a plastic pen, the PET film 44 of the display cell 48 was pressed and deformed by an external force to input characters. As a result,
White characters were displayed in the transparent display cell 48. The input characters are expressed in gradations according to the pen pressure. O
The HP light source is turned on, and the display cell 48 is displayed on the screen.
When the upper characters were projected, white characters clearly formed shadows, and the input characters could be visually observed in an enlarged state. In addition, the input characters have achieved gradation expression according to the pen pressure. Further, in the display erasing circuit shown in FIG.
Frequency 60Hz, input voltage 3.5V, input current 0.3A
Is boosted using a DC-AC converter, and the display cell 48
, An electric field of 100 V was applied for 100 ms. As a result, the previously input characters could be almost completely erased.

【0114】(実施例2)液晶〔E8+K15(4:
1),BDH社製〕97.3重量%,シアノビフェニル
オキシブチルアンモニウムで有機化したモンモリロナイ
ト2.7重量%、をN.N−ジメチルアセトアミド中に
混合分散した。この混合物から溶媒を留去することによ
り、液晶−偏平形状粒子複合体を調製した。この複合体
を12μmのスペ−サ(濃度,200個/1mm2 )
を介してITO付PETフィルム(透光性)とITO付
ガラス基板(透光性)間に挟み込んで、エポキシ系シ−
ル剤で周囲をシ−ルすることにより表示セルとした。
(Example 2) Liquid crystal [E8 + K15 (4:
1), manufactured by BDH] 97.3% by weight, 2.7% by weight of montmorillonite organically treated with cyanobiphenyloxybutylammonium, It was mixed and dispersed in N-dimethylacetamide. The solvent was distilled off from this mixture to prepare a liquid crystal-flat particle composite. This complex was treated with a 12 μm spacer (concentration, 200 particles / 1 mm 2).
Sandwiched between a PET film with ITO (translucent) and a glass substrate with ITO (translucent) via an epoxy
The display cell was obtained by sealing the periphery with a sealing agent.

【0115】作製した表示セルに、図4に示す表示消去
回路を接続し、予め100V、60Hzの電場を印加し
て、表示セルを光透過状態とした後、その表示セルをO
HP装置のガラス板の上に固定した。プラスチック製の
ペンを用いて、ITO付PETフィルムを押圧して、表
示セルに変形を与えて、文字の入力をした。この結果、
透明な表示セルに白色文字を表示することができた。入
力された文字は、筆圧に応じて階調的に表現されてい
た。OHP光源を点灯させ、スクリーン上にこの表示セ
ル48上の文字を投影したところ、白色文字が鮮明に影
を形成し、入力した文字を拡大した状態で目視すること
ができた。また、入力された文字は、筆圧に応じた階調
表現が達成されていた。さらに、表示消去回路に、周波
数60Hz、入力電圧3.5V、入力電流0.3AをD
C−ACコンバータを用い、昇圧し、表示セルに対し
て、100Vの電場を100ms印加した。この結果、
先に入力した文字をほぼ完全に消去することができた。
A display erasing circuit shown in FIG. 4 is connected to the produced display cell, and an electric field of 100 V and 60 Hz is applied in advance to make the display cell in a light transmitting state.
It was fixed on the glass plate of the HP device. Using a plastic pen, the PET film with ITO was pressed to deform the display cell and input characters. As a result,
White characters could be displayed in transparent display cells. The input characters are expressed in gradations according to the pen pressure. When the OHP light source was turned on and the characters on the display cell 48 were projected on the screen, white characters clearly formed shadows, and the input characters could be visually observed in an enlarged state. In addition, the input characters have achieved gradation expression according to the pen pressure. Further, a frequency of 60 Hz, an input voltage of 3.5 V, and an input current of 0.3 A are applied to the display erasing circuit.
Using a C-AC converter, the voltage was increased, and an electric field of 100 V was applied to the display cell for 100 ms. As a result,
The characters entered earlier could be almost completely erased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明において、液晶組成物として、液晶−高
分子複合体を用いた場合の入力表示工程を示す図であ
る。
FIG. 1 is a view showing an input display step when a liquid crystal-polymer composite is used as a liquid crystal composition in the present invention.

【図2】本発明において、液晶組成物として、液晶−偏
平形状粒子複合体を用いた場合の入力表示工程を示す図
である。
FIG. 2 is a view showing an input display step when a liquid crystal-flat particle composite is used as a liquid crystal composition in the present invention.

【図3】実施例1で作製したセルの構造を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a structure of a cell manufactured in Example 1.

【図4】実施例1及び2の表示消去回路を示した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a display erasing circuit according to the first and second embodiments.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2、12 液晶シート 4、14 弾性変形可能な基板 6、16 基板 8、18 液晶組成物 10、20 液晶 11 高分子材料 22 扁平形状粒子 2,12 liquid crystal sheet 4,14 elastically deformable substrate 6,16 substrate 8,18 liquid crystal composition 10,20 liquid crystal 11 polymer material 22 flat particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼杵 有光 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 岡田 茜 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小幡 賢三 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Arimitsu Usuki 41-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. 41 Chuo-ku Yokomichi 1 Toyota Central Research Institute, Inc. (72) Inventor Kenzo Obata 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一方が透光性であり、少なくと
も一方が外力により弾性変形可能である、一対の基板
と、 これらの基板間に充填された、液晶とこの液晶の分子配
列状態を維持する第2成分とを含有する液晶組成物、と
を備え、 外力により変化されその後維持される液晶の分子配列状
態によって形成される入力表示を表示可能としたことを
特徴とする液晶入力シート。
1. A pair of substrates, at least one of which is translucent and at least one of which is elastically deformable by an external force, a liquid crystal filled between these substrates, and a molecular alignment state of the liquid crystal is maintained. A liquid crystal composition comprising a second component and a liquid crystal composition, wherein an input display formed by a molecular alignment state of the liquid crystal which is changed by an external force and maintained thereafter can be displayed.
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