JPH04296719A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH04296719A JPH04296719A JP3084539A JP8453991A JPH04296719A JP H04296719 A JPH04296719 A JP H04296719A JP 3084539 A JP3084539 A JP 3084539A JP 8453991 A JP8453991 A JP 8453991A JP H04296719 A JPH04296719 A JP H04296719A
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- JP
- Japan
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- liquid crystal
- display element
- polymerizable compound
- crystal display
- film
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリマー支持体中に液晶
が分散され、電圧印加により透過光を制御する液晶表示
素子に関するものである。
が分散され、電圧印加により透過光を制御する液晶表示
素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶素子としては、例えばツイス
テッドネマチック液晶を用いたものや、あるいはこれら
の従来型の液晶素子の応答性の欠点を改善するものとし
て、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子が知られている
が、これらの液晶素子を大面積化するためには工程が煩
雑になったり、技術上の問題が多かった。
テッドネマチック液晶を用いたものや、あるいはこれら
の従来型の液晶素子の応答性の欠点を改善するものとし
て、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子が知られている
が、これらの液晶素子を大面積化するためには工程が煩
雑になったり、技術上の問題が多かった。
【０００３】また、これらの液晶素子は偏光板を必要と
するために、光の利用率が低いという問題があった。
するために、光の利用率が低いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これに対し、コレステ
リック液晶を使用した相転移形液晶表示素子やネマチッ
ク液晶の動的散乱効果を利用した表示素子は、偏光板が
不要なことから光の利用率が高く、視野角が広い点で優
れているが、高い駆動電圧を必要としたり、大面積の表
示素子を作製する際に、素子化が難しいという点で問題
があった。
リック液晶を使用した相転移形液晶表示素子やネマチッ
ク液晶の動的散乱効果を利用した表示素子は、偏光板が
不要なことから光の利用率が高く、視野角が広い点で優
れているが、高い駆動電圧を必要としたり、大面積の表
示素子を作製する際に、素子化が難しいという点で問題
があった。
【０００５】上記の問題点を改善するものとして、例え
ばファーガソンによって提案された、ネマチック液晶の
カプセルを応用した表示素子（公表特許昭５８−５０１
６３１号）や、エポキシ樹脂中に液晶小滴を分散した光
変調物質（公表特許昭６１−５０２１２８号）が提案さ
れており、これらは大面積化の点では有利であるが、駆
動電圧が高いという点で問題があった。
ばファーガソンによって提案された、ネマチック液晶の
カプセルを応用した表示素子（公表特許昭５８−５０１
６３１号）や、エポキシ樹脂中に液晶小滴を分散した光
変調物質（公表特許昭６１−５０２１２８号）が提案さ
れており、これらは大面積化の点では有利であるが、駆
動電圧が高いという点で問題があった。
【０００６】また、光硬化性化合物を支持体として利用
した液晶表示素子（特開昭６３−２７１２３３号公報，
特開昭６３−２７８０３６号公報，特開平１−１９８７
２５号公報等）が提案され、駆動電圧の低減化が計られ
ている。しかしながら、これらの素子においても、界面
による配向規制力が十分でないことから、良好なしきい
値が得られにくく、しきい値電圧のヒステリシスがある
ことや、支持体材料と液晶滴との屈折率差に起因する光
透過時の透過率の向上が必要であるといった問題があっ
た。
した液晶表示素子（特開昭６３−２７１２３３号公報，
特開昭６３−２７８０３６号公報，特開平１−１９８７
２５号公報等）が提案され、駆動電圧の低減化が計られ
ている。しかしながら、これらの素子においても、界面
による配向規制力が十分でないことから、良好なしきい
値が得られにくく、しきい値電圧のヒステリシスがある
ことや、支持体材料と液晶滴との屈折率差に起因する光
透過時の透過率の向上が必要であるといった問題があっ
た。
【０００７】本発明は、この様な問題点を解決するため
になされたものであり、駆動時のしきい値電圧のヒステ
リシスを低減させることができ、特に階調駆動時の色調
への影響を低減した大面積化の可能な液晶表示素子を提
供することを目的とするものである。
になされたものであり、駆動時のしきい値電圧のヒステ
リシスを低減させることができ、特に階調駆動時の色調
への影響を低減した大面積化の可能な液晶表示素子を提
供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、電
極を有する一対の基板間に重合性化合物と液晶材料との
混合物を挟持し、光硬化することにより前記混合物から
液晶部分を独立させて形成させてなる液晶表示素子にお
いて、前記重合性化合物と液晶材料との混合物が少なく
とも１種類の液晶性の重合性化合物を含有することを特
徴とする液晶表示素子である。
極を有する一対の基板間に重合性化合物と液晶材料との
混合物を挟持し、光硬化することにより前記混合物から
液晶部分を独立させて形成させてなる液晶表示素子にお
いて、前記重合性化合物と液晶材料との混合物が少なく
とも１種類の液晶性の重合性化合物を含有することを特
徴とする液晶表示素子である。
【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明は
、光硬化性の重合性化合物を支持体として使用したいわ
ゆるポリマー分散型液晶表示素子において、重合性化合
物と液晶材料との混合物の中に、重合性化合物の構成成
分として、液晶性の重合性化合物、特に液晶材料の２量
体又は３量体構造を有する成分を含有させたものを使用
することを特徴とする。
、光硬化性の重合性化合物を支持体として使用したいわ
ゆるポリマー分散型液晶表示素子において、重合性化合
物と液晶材料との混合物の中に、重合性化合物の構成成
分として、液晶性の重合性化合物、特に液晶材料の２量
体又は３量体構造を有する成分を含有させたものを使用
することを特徴とする。
【００１０】本発明において使用される光硬化性の重合
性化合物は、特に制限することはなく通常使用されてい
るものを用いることができ、具体的には、不飽和二重結
合を有するモノマー、例えば、スチレン及びその誘導体
；アクリル酸及びそのエステル誘導体；メタクリル酸及
びそのエステル誘導体；ビニルピリジン，Ｎ−ビニルピ
ロリドン，Ｎ−ビニルイミダゾール等のビニル類；ビニ
ルベンゼン，２塩基酸のジアルキルアクリレート，ジア
ルキルメタクリレート等の２価のモノマー類；３価ある
いは４価のアクリル類等の公知のものを挙げることがで
きる。
性化合物は、特に制限することはなく通常使用されてい
るものを用いることができ、具体的には、不飽和二重結
合を有するモノマー、例えば、スチレン及びその誘導体
；アクリル酸及びそのエステル誘導体；メタクリル酸及
びそのエステル誘導体；ビニルピリジン，Ｎ−ビニルピ
ロリドン，Ｎ−ビニルイミダゾール等のビニル類；ビニ
ルベンゼン，２塩基酸のジアルキルアクリレート，ジア
ルキルメタクリレート等の２価のモノマー類；３価ある
いは４価のアクリル類等の公知のものを挙げることがで
きる。
【００１１】また、これらのモノマー類から誘導したオ
リゴマー類を使用することは反応性や粘度を選択するこ
とができる点で好ましい。
リゴマー類を使用することは反応性や粘度を選択するこ
とができる点で好ましい。
【００１２】また、反応性を向上させるために光重合開
始剤や増感剤を添加することが好ましい。光重合開始剤
としては、公知のベンゾインエーテル類，ベンゾフェノ
ン類，アセトフェノン類，ベンゾイルオキシム類等から
選択して使用することができる。その光重合開始剤の添
加量は、好ましくは重合性化合物に対し５重量％以下の
範囲で添加される。
始剤や増感剤を添加することが好ましい。光重合開始剤
としては、公知のベンゾインエーテル類，ベンゾフェノ
ン類，アセトフェノン類，ベンゾイルオキシム類等から
選択して使用することができる。その光重合開始剤の添
加量は、好ましくは重合性化合物に対し５重量％以下の
範囲で添加される。
【００１３】本発明は、上記の重合性化合物の構成成分
として、液晶性の重合性化合物、特に液晶材料の２量体
又は３量体構造を有する成分を少なくとも１種類以上含
有させたものを使用する。重合性化合物と液晶材料との
混合物に、上記の液晶性の重合性化合物を含有させるこ
とにより、液晶滴界面の効果が改善され、その結果とし
てしきい値電圧のヒステリシスを低減するようにしたも
のである。液晶滴界面の効果については、必ずしも解明
されている訳ではないが、使用される重合性化合物の界
面を液晶材料と類似させることにより、一定した効果が
生ずると考えられる。
として、液晶性の重合性化合物、特に液晶材料の２量体
又は３量体構造を有する成分を少なくとも１種類以上含
有させたものを使用する。重合性化合物と液晶材料との
混合物に、上記の液晶性の重合性化合物を含有させるこ
とにより、液晶滴界面の効果が改善され、その結果とし
てしきい値電圧のヒステリシスを低減するようにしたも
のである。液晶滴界面の効果については、必ずしも解明
されている訳ではないが、使用される重合性化合物の界
面を液晶材料と類似させることにより、一定した効果が
生ずると考えられる。
【００１４】上記の液晶性の重合性化合物を例示すると
、下記の一般式（Ｉ）または（ＩＩ）に示すものが挙げ
られる。
、下記の一般式（Ｉ）または（ＩＩ）に示すものが挙げ
られる。
【００１５】
【化１】
Ａ−Ｕ−Ｂ−Ｖ−Ｃ−Ｗ−Ｄ
（
Ｉ）
（
Ｉ）
【００１６】
【化２】
Ｂ：アルキレン基，オキシアルキレン基等のフレキシブ
ル基、
ル基、
【００１７】
【化３】
【００１８】
【化４】
【００１９】Ｄ：直鎖または分岐のアルキル基，カルボ
キシル基，シアノ基，ニトロ基，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｆ等のハ
ロゲン基、Ｕ：エステル，チオエステル，カーボネート
結合等の結合基、Ｖ，Ｗ：エステル，エーテル，チオエ
ステル，単結合等の結合基、をそれぞれ表わす。）
キシル基，シアノ基，ニトロ基，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｆ等のハ
ロゲン基、Ｕ：エステル，チオエステル，カーボネート
結合等の結合基、Ｖ，Ｗ：エステル，エーテル，チオエ
ステル，単結合等の結合基、をそれぞれ表わす。）
【０
０２０】
０２０】
【化５】
Ａ−Ｕ−Ｂ−Ｖ−（Ｃ−Ｗ−Ｄ−Ｘ）ｎ
−Ｃ−Ｙ−Ｅ （ＩＩ）
−Ｃ−Ｙ−Ｅ （ＩＩ）
【００２１
】
】
【化６】
Ｂ，Ｄ：アルキレン基，オキシアルキレン基等のフレキ
シブル基、
シブル基、
【００２２】
【化７】
【００２３】
【化８】
【００２４】Ｅ：直鎖または分岐のアルキル基，カルボ
キシル基，シアノ基，ニトロ基，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｆ等のハ
ロゲン基、Ｕ：エステル，チオエステル，カーボネート
結合等の結合基、Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ：エステル，エーテル
，チオエステル，単結合等の結合基、をそれぞれ表わす
。ｎ＝１または２を示す。）また、単独重合体が液晶性
を示すものでも、または液晶性を示さないものでも使用
可能である。
キシル基，シアノ基，ニトロ基，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｆ等のハ
ロゲン基、Ｕ：エステル，チオエステル，カーボネート
結合等の結合基、Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ：エステル，エーテル
，チオエステル，単結合等の結合基、をそれぞれ表わす
。ｎ＝１または２を示す。）また、単独重合体が液晶性
を示すものでも、または液晶性を示さないものでも使用
可能である。
【００２５】次に、液晶性の重合性化合物の具体例を示
すと、下記のような化合物が挙げられる。
すと、下記のような化合物が挙げられる。
【００２６】
【化９】
【００２７】
【化１０】
【００２８】
【化１１】
【００２９】これらの内、一般式（ＩＩ）の化合物が前
記の液晶滴界面の効果を改善する点でより好ましい。
記の液晶滴界面の効果を改善する点でより好ましい。
【００３０】これらの液晶性の重合性化合物は、前記の
光硬化性の重合性化合物に対し１〜６０重量％、好まし
くは５〜５０重量％の範囲で使用される。１重量％未満
では添加による改善効果は見られず、５０重量％を越え
ると支持体自体の機械的強度が低下し、特にプ♂スチッ
ク基板を使用した表示素子を作成する際に安定性が低下
する。
光硬化性の重合性化合物に対し１〜６０重量％、好まし
くは５〜５０重量％の範囲で使用される。１重量％未満
では添加による改善効果は見られず、５０重量％を越え
ると支持体自体の機械的強度が低下し、特にプ♂スチッ
ク基板を使用した表示素子を作成する際に安定性が低下
する。
【００３１】本発明においては、電界の印加，無印加に
より、透明状態，散乱状態の変化を起こさせることが可
能な液晶材料が使用可能であり、例えば正の誘電異方性
を有するネマチック液晶，コレステリック液晶，スメク
チック液晶などが挙げられる。
より、透明状態，散乱状態の変化を起こさせることが可
能な液晶材料が使用可能であり、例えば正の誘電異方性
を有するネマチック液晶，コレステリック液晶，スメク
チック液晶などが挙げられる。
【００３２】液晶材料の使用量は、混合物全体の１０〜
９０重量％、好ましくは２０〜７０重量％の範囲である
。
９０重量％、好ましくは２０〜７０重量％の範囲である
。
【００３３】本発明において使用される基板は、ガラス
，プラスチックフィルム等であるが、大面積でフレキシ
ブルな液晶素子を提供する点でプラスチックフィルムを
使用するのが好ましい。そのプラスチックフィルムの具
体例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、
ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ
メタクリル酸メチルフィルム、メタクリル酸メチル−ス
チレン共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体フィルム、ポリプロピ
レンフェルム、低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポ
リエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリテ
トラフルオロエチレンフィルム、ポリクロロトリフルオ
ロエチレンフィルム、フッ化エチレン−プロピレン共重
合体フィルム、ポリアリレートフィルム、ポリスルホン
フィルム、セルロ−スフィルム、ポリエーテルエーテル
ケトンフィルム等が挙げられる。
，プラスチックフィルム等であるが、大面積でフレキシ
ブルな液晶素子を提供する点でプラスチックフィルムを
使用するのが好ましい。そのプラスチックフィルムの具
体例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、
ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ
メタクリル酸メチルフィルム、メタクリル酸メチル−ス
チレン共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体フィルム、ポリプロピ
レンフェルム、低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポ
リエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリテ
トラフルオロエチレンフィルム、ポリクロロトリフルオ
ロエチレンフィルム、フッ化エチレン−プロピレン共重
合体フィルム、ポリアリレートフィルム、ポリスルホン
フィルム、セルロ−スフィルム、ポリエーテルエーテル
ケトンフィルム等が挙げられる。
【００３４】本発明の液晶表示素子は、例えば、電極付
きの基板上に前記の重合性化合物と液晶材料との混合物
を数μｍ〜数十μｍ厚で塗布し、対向基板を貼り合わせ
後、紫外線照射等による光硬化を行なって作成される。 その際、前記の混合された２量体又は３量体構造を有す
る液晶性の重合性化合物成分は、液晶滴との界面に移行
し、重合時に支持体と一体化する。液晶滴は支持体中に
分散した状態でも、あるいは連通した状態でも何れも可
能である。
きの基板上に前記の重合性化合物と液晶材料との混合物
を数μｍ〜数十μｍ厚で塗布し、対向基板を貼り合わせ
後、紫外線照射等による光硬化を行なって作成される。 その際、前記の混合された２量体又は３量体構造を有す
る液晶性の重合性化合物成分は、液晶滴との界面に移行
し、重合時に支持体と一体化する。液晶滴は支持体中に
分散した状態でも、あるいは連通した状態でも何れも可
能である。
【００３５】前記の重合性化合物と液晶材料との混合物
には、必要に応じて色素、光安定化剤、光吸収剤等を添
加することが出来る。
には、必要に応じて色素、光安定化剤、光吸収剤等を添
加することが出来る。
【００３６】
【実施例】以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例１ 下記の組成の混合物を使用して、以下に示す方法により
液晶表示素子を作成した。 ２−（２−ヒドロキシメチル−１，１−ジメチル）
−４−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキ
サン−ジアクリレート
１０重量部 化合
物（１）
４重
量部 １−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
０．４重量部 Ｚ−１６２５（
メルク社製、ネマチック混合液晶） ２
６重量部上記の混合物をベタのＩＴＯ透明電極（厚さ１
３００Å）を形成したガラス基板上に塗布し、直径２０
μｍのガラススペーサーを散布後、上記の同様の基板を
対向させて圧着し、５００Ｗの水冷式超高圧水銀灯によ
り、２０ｃｍの距離から５分間紫外線を照射した。得ら
れた素子に電圧を印加し、その時の透過率を測定した結
果を下記の表１に示す。
説明する。 実施例１ 下記の組成の混合物を使用して、以下に示す方法により
液晶表示素子を作成した。 ２−（２−ヒドロキシメチル−１，１−ジメチル）
−４−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキ
サン−ジアクリレート
１０重量部 化合
物（１）
４重
量部 １−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
０．４重量部 Ｚ−１６２５（
メルク社製、ネマチック混合液晶） ２
６重量部上記の混合物をベタのＩＴＯ透明電極（厚さ１
３００Å）を形成したガラス基板上に塗布し、直径２０
μｍのガラススペーサーを散布後、上記の同様の基板を
対向させて圧着し、５００Ｗの水冷式超高圧水銀灯によ
り、２０ｃｍの距離から５分間紫外線を照射した。得ら
れた素子に電圧を印加し、その時の透過率を測定した結
果を下記の表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】実施例２
実施例１の化合物（１）を化合物（２）に代えた以外は
同様にして液晶表示素子を作成した。作成した液晶表示
素子に、同様に電圧を印加し、その時の透過率を測定し
た結果を下記の表２に示す。
同様にして液晶表示素子を作成した。作成した液晶表示
素子に、同様に電圧を印加し、その時の透過率を測定し
た結果を下記の表２に示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】比較例１
実施例１において、化合物（１）を除いた以外は同様に
して液晶表示素子を作成した。作成した液晶表示素子に
、同様に電圧を印加し、その時の透過率を測定した結果
を下記の表３に示す。
して液晶表示素子を作成した。作成した液晶表示素子に
、同様に電圧を印加し、その時の透過率を測定した結果
を下記の表３に示す。
【００４１】
【表３】
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光硬化性の重合性化合物を支持として使用した、いわゆ
るポリマー分散型液晶表示素子において、重合性化合物
の構成成分として、液晶性の重合性化合物、特に液晶材
料の２量体又は３量体構造を有する液晶性の成分を含有
した混合物を使用することにより、駆動時のしきい値電
圧のヒステリシスを低減させることが可能となり、特に
階調駆動時の色調への影響を低減した、大面積の表示素
子として特性の向上が可能となる。
光硬化性の重合性化合物を支持として使用した、いわゆ
るポリマー分散型液晶表示素子において、重合性化合物
の構成成分として、液晶性の重合性化合物、特に液晶材
料の２量体又は３量体構造を有する液晶性の成分を含有
した混合物を使用することにより、駆動時のしきい値電
圧のヒステリシスを低減させることが可能となり、特に
階調駆動時の色調への影響を低減した、大面積の表示素
子として特性の向上が可能となる。
Claims (2)
- 【請求項１】 電極を有する一対の基板間に重合性化
合物と液晶材料との混合物を挟持し、光硬化することに
より前記混合物から液晶部分を独立させて形成させてな
る液晶表示素子において、前記重合性化合物と液晶材料
との混合物が少なくとも１種類の液晶性の重合性化合物
を含有することを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記液晶性の重合性化合物が液晶材料
の２量体又は３量体構造を有する請求項１記載の液晶表
示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084539A JPH04296719A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084539A JPH04296719A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296719A true JPH04296719A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13833455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3084539A Pending JPH04296719A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04296719A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06507987A (ja) * | 1992-04-27 | 1994-09-08 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 電気光学液晶システム |
| EP0626606A1 (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-30 | Tektronix, Inc. | Low electro-optic threshold liquid crystal cell and method of fabricating same |
| US6122021A (en) * | 1988-10-04 | 2000-09-19 | Asahi Glass Company, Ltd. | Liquid crystal display element and a projection type liquid crystal display apparatus |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3084539A patent/JPH04296719A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122021A (en) * | 1988-10-04 | 2000-09-19 | Asahi Glass Company, Ltd. | Liquid crystal display element and a projection type liquid crystal display apparatus |
| JPH06507987A (ja) * | 1992-04-27 | 1994-09-08 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | 電気光学液晶システム |
| EP0626606A1 (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-30 | Tektronix, Inc. | Low electro-optic threshold liquid crystal cell and method of fabricating same |
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