JPH05107530A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示素子およびその製造方法Info
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- JPH05107530A JPH05107530A JP4091050A JP9105092A JPH05107530A JP H05107530 A JPH05107530 A JP H05107530A JP 4091050 A JP4091050 A JP 4091050A JP 9105092 A JP9105092 A JP 9105092A JP H05107530 A JPH05107530 A JP H05107530A
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- crystal display
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- C09K19/38—Polymers
- C09K19/3833—Polymers with mesogenic groups in the side chain
- C09K19/3876—Polyoxyalkylene polymers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分子液晶と低分子液晶と微量の電解質とか
らなり一対の透明電極間に挟着される混合膜に高い自己
保持性を付与し、これにより電極間でのショートを防止
し、安定した応答性を示す液晶表示素子を得る。 【構成】前記高分子液晶として、ポリオキセタンを主鎖
とし、側鎖に非カイラルメソゲン基を有する側鎖型高分
子液晶を使用する。
らなり一対の透明電極間に挟着される混合膜に高い自己
保持性を付与し、これにより電極間でのショートを防止
し、安定した応答性を示す液晶表示素子を得る。 【構成】前記高分子液晶として、ポリオキセタンを主鎖
とし、側鎖に非カイラルメソゲン基を有する側鎖型高分
子液晶を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＴＶやＣＰＵ等の一般
ＯＡ機器、その他の液晶表示装置に使用される液晶表示
素子およびその製造方法に関する。
ＯＡ機器、その他の液晶表示装置に使用される液晶表示
素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示素子は、数μｍの間隔に
固定した一対の透明電極間に液晶材料を注入することに
よって形成されていたが、このような構成では、大面積
のデイスプレイの作成が困難であり、また液晶を封入し
た一対のガラス基板にはそれぞれ偏光軸が互いに直交し
た偏光板を取付ける必要があるため、画面の明るさ、視
野角等が不充分であった。
固定した一対の透明電極間に液晶材料を注入することに
よって形成されていたが、このような構成では、大面積
のデイスプレイの作成が困難であり、また液晶を封入し
た一対のガラス基板にはそれぞれ偏光軸が互いに直交し
た偏光板を取付ける必要があるため、画面の明るさ、視
野角等が不充分であった。
【０００３】また、従来の液晶表示素子では、強誘電性
液晶を用いる場合を除き、配向状態にメモリー性がない
ため、大画素数の表示画面用には製造歩留りの悪いＴＦ
Ｔ等を用いたアクテイブマトリクス駆動が必要となり、
高価になるという問題があった。また、強誘電性液晶を
用いた場合には、１〜２μｍという極めて薄いセルギャ
ップ制御および液晶の均一な配向制御が必要なため、小
面積ですら満足な表示をえることが困難であった。
液晶を用いる場合を除き、配向状態にメモリー性がない
ため、大画素数の表示画面用には製造歩留りの悪いＴＦ
Ｔ等を用いたアクテイブマトリクス駆動が必要となり、
高価になるという問題があった。また、強誘電性液晶を
用いた場合には、１〜２μｍという極めて薄いセルギャ
ップ制御および液晶の均一な配向制御が必要なため、小
面積ですら満足な表示をえることが困難であった。
【０００４】一方、最近では、高分子の骨格鎖にフレキ
シブルな炭素骨格などを介して、液晶化合物に相当する
部分を結合した側鎖を有する側鎖型高分子液晶と、通常
の低分子の液晶材料とを溶剤中に溶解した溶液を、透明
電極板等の板状体またはフィルム状の支持体上に流延塗
布し、乾燥固化させて高分子液晶／低分子液晶混合膜を
形成した後、この高分子液晶／低分子液晶混合膜上にも
う一枚の支持体を重ね合わせた液晶表示素子が提案され
ている（特開平２─１９３１１５号公報、特開平２─１
２７４９４号公報、Chem. Lett.,817(1989) 、Polym. P
reprints, Japan 39 (8) 2373 (1990)等参照）。
シブルな炭素骨格などを介して、液晶化合物に相当する
部分を結合した側鎖を有する側鎖型高分子液晶と、通常
の低分子の液晶材料とを溶剤中に溶解した溶液を、透明
電極板等の板状体またはフィルム状の支持体上に流延塗
布し、乾燥固化させて高分子液晶／低分子液晶混合膜を
形成した後、この高分子液晶／低分子液晶混合膜上にも
う一枚の支持体を重ね合わせた液晶表示素子が提案され
ている（特開平２─１９３１１５号公報、特開平２─１
２７４９４号公報、Chem. Lett.,817(1989) 、Polym. P
reprints, Japan 39 (8) 2373 (1990)等参照）。
【０００５】この液晶表示素子においては、高分子液晶
／低分子液晶混合膜に低周波または直流の電場を印加す
ると、当該膜内で電場に付随してイオンが移動するため
に液晶の配列が乱され、不透明な状態となる。また、高
周波の電場を印加すると、高分子液晶／低分子液晶混合
膜内の液晶分子が、電気光学効果によって、電場方向に
ホメオトロピック配向して、入射光が散乱されずに通過
できるようになり、透明な状態に転換する。また、この
液晶表示素子では、上記両状態にて電場を除去した際に
光の散乱状態または非散乱状態を安定に保持するメモリ
ー性がある。さらに、この液晶表示素子は、高分子液晶
と低分子液晶とを含有する溶液を塗布、乾燥させるだけ
で、液晶表示機能を有する高分子液晶／低分子液晶混合
膜を形成しうるため、液晶表示素子の大面積化を容易に
行うことができる。
／低分子液晶混合膜に低周波または直流の電場を印加す
ると、当該膜内で電場に付随してイオンが移動するため
に液晶の配列が乱され、不透明な状態となる。また、高
周波の電場を印加すると、高分子液晶／低分子液晶混合
膜内の液晶分子が、電気光学効果によって、電場方向に
ホメオトロピック配向して、入射光が散乱されずに通過
できるようになり、透明な状態に転換する。また、この
液晶表示素子では、上記両状態にて電場を除去した際に
光の散乱状態または非散乱状態を安定に保持するメモリ
ー性がある。さらに、この液晶表示素子は、高分子液晶
と低分子液晶とを含有する溶液を塗布、乾燥させるだけ
で、液晶表示機能を有する高分子液晶／低分子液晶混合
膜を形成しうるため、液晶表示素子の大面積化を容易に
行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高分子液晶／低分子液晶混合膜では、低分子液晶が単一
成分であるので、メモリー性を示すスメティック相の温
度範囲が狭く、室温では動作しないという問題があっ
た。また、Polym. Preprints, Japan 39 (8) 2373(199
0)には２種類の低分子液晶を混合した系が開示されてい
るが、当該２種類の低分子液晶のうち、１種類のものの
役割は高分子液晶のメソゲン基を代替することである。
このため、上記混合膜に占める高分子液晶の割合が低く
なり、混合膜が柔らかく、自己保持性がなくなって、実
用に供し難いものになるという問題があった。また、混
合膜が自己保持性を有しないため、柔軟性に富む液晶表
示素子を得ることができないという問題や、電極間でシ
ョートしやすいという問題があった。
高分子液晶／低分子液晶混合膜では、低分子液晶が単一
成分であるので、メモリー性を示すスメティック相の温
度範囲が狭く、室温では動作しないという問題があっ
た。また、Polym. Preprints, Japan 39 (8) 2373(199
0)には２種類の低分子液晶を混合した系が開示されてい
るが、当該２種類の低分子液晶のうち、１種類のものの
役割は高分子液晶のメソゲン基を代替することである。
このため、上記混合膜に占める高分子液晶の割合が低く
なり、混合膜が柔らかく、自己保持性がなくなって、実
用に供し難いものになるという問題があった。また、混
合膜が自己保持性を有しないため、柔軟性に富む液晶表
示素子を得ることができないという問題や、電極間でシ
ョートしやすいという問題があった。
【０００７】本発明は、以上の事情に鑑みてなされたも
のであって、高い自己保持性を有し、電極間でショート
せず、しかも安定した応答性を示す液晶表示素子および
その製造方法を提供することを目的とする。
のであって、高い自己保持性を有し、電極間でショート
せず、しかも安定した応答性を示す液晶表示素子および
その製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の液晶
表示素子は、高分子液晶と低分子液晶と電解質とからな
る混合膜を一対の透明電極で挟着したものであって、高
分子液晶として、ポリオキセタンを主鎖とし、側鎖に非
カイラルメソゲン基を有する側鎖型高分子液晶を使用す
るものである。
表示素子は、高分子液晶と低分子液晶と電解質とからな
る混合膜を一対の透明電極で挟着したものであって、高
分子液晶として、ポリオキセタンを主鎖とし、側鎖に非
カイラルメソゲン基を有する側鎖型高分子液晶を使用す
るものである。
【０００９】本発明における上記側鎖型高分子液晶はポ
リオキセタンの主鎖が他のポリエーテルと比べて剛直な
ため、かかる側鎖型高分子液晶と低分子液晶との混合膜
は、側鎖型高分子液晶が少ない割合であっても、充分に
高い自己保持性が発揮され、電極間でのショートを防止
でき、安定した応答性を得ることができる。また、本発
明の液晶表示素子の製造方法は、上記側鎖型高分子液晶
および低分子液晶を電解質と共にそれらの共通溶媒に溶
解した塗布液を、一対の透明電極のうちの一方の表面に
塗布し乾燥固化させて混合膜を形成した後、他方の透明
電極を上記混合膜上に積層して、混合膜が一対の透明電
極で挟着された構造の液晶表示素子を得るものである。
リオキセタンの主鎖が他のポリエーテルと比べて剛直な
ため、かかる側鎖型高分子液晶と低分子液晶との混合膜
は、側鎖型高分子液晶が少ない割合であっても、充分に
高い自己保持性が発揮され、電極間でのショートを防止
でき、安定した応答性を得ることができる。また、本発
明の液晶表示素子の製造方法は、上記側鎖型高分子液晶
および低分子液晶を電解質と共にそれらの共通溶媒に溶
解した塗布液を、一対の透明電極のうちの一方の表面に
塗布し乾燥固化させて混合膜を形成した後、他方の透明
電極を上記混合膜上に積層して、混合膜が一対の透明電
極で挟着された構造の液晶表示素子を得るものである。
【００１０】また、本発明の液晶表示素子の製造方法
は、上記側鎖型高分子液晶、低分子液晶、電解質および
スペーサーを含む混合物を一方の透明電極の一辺に載置
した後、少なくとも１本の圧着ローラーを用いて、上記
一方の透明電極を他方の透明電極と貼り合わせることに
よっても得ることができる。上記電解質は、これを混合
膜に含有させることにより、電解質に起因するイオンに
より、応答速度が高められると共に、確実にかつ再現性
よく透明から白濁へまたは白濁から透明への変化を生じ
させることができる。かかる電解質は、混合膜に、その
総量に対して０．００５〜１重量％の割合で含有させる
のが適当である。
は、上記側鎖型高分子液晶、低分子液晶、電解質および
スペーサーを含む混合物を一方の透明電極の一辺に載置
した後、少なくとも１本の圧着ローラーを用いて、上記
一方の透明電極を他方の透明電極と貼り合わせることに
よっても得ることができる。上記電解質は、これを混合
膜に含有させることにより、電解質に起因するイオンに
より、応答速度が高められると共に、確実にかつ再現性
よく透明から白濁へまたは白濁から透明への変化を生じ
させることができる。かかる電解質は、混合膜に、その
総量に対して０．００５〜１重量％の割合で含有させる
のが適当である。
【００１１】本発明における側鎖型高分子液晶の主鎖と
なる上記ポリオキセタンとしては、モノマーとしてオキ
セタン誘導体を用いたポリオキセタンがあげられる。ポ
リオキセタンを主鎖骨格とした具体的な側鎖型高分子液
晶としては、例えば下記式(1) 、(2) 、(3) および(4)
でそれぞれ表されるものがあげられる。
なる上記ポリオキセタンとしては、モノマーとしてオキ
セタン誘導体を用いたポリオキセタンがあげられる。ポ
リオキセタンを主鎖骨格とした具体的な側鎖型高分子液
晶としては、例えば下記式(1) 、(2) 、(3) および(4)
でそれぞれ表されるものがあげられる。
【００１２】
【化１】
【００１３】（式中、Ｘは電子吸引性基またはアルコキ
シ基を示し、ｎは重合度、ｍは１〜１２の整数であ
る。）
シ基を示し、ｎは重合度、ｍは１〜１２の整数であ
る。）
【００１４】
【化２】
【００１５】（式中、Ｘ，ｍおよびｎは前記と同じ、Ｒ
はアルキル基である。）
はアルキル基である。）
【００１６】
【化３】
【００１７】（式中、Ｘ1 およびＸ2 は同一または異な
って電子吸引性基またはアルコキシ基を示し、ｍおよび
ｎは前記と同じである。）
って電子吸引性基またはアルコキシ基を示し、ｍおよび
ｎは前記と同じである。）
【００１８】
【化４】
【００１９】（式中、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｒ、ｍおよびｎは前
記と同じである。）本発明におけるポリオキセタンの主
鎖骨格は、従来の側鎖型高分子液晶で主鎖骨格を形成す
るポリシロキサン結合の場合と異なり、分子内回転し難
いという特性がある。また、メソゲン基についても、従
来のようにエステル結合によりフェニル基を置換させる
のに代えて、パラ位に置換基Ｘを有するビフェニル構造
とすることも可能であり、得られる側鎖型高分子液晶は
高い相転移温度を有するようになる。
記と同じである。）本発明におけるポリオキセタンの主
鎖骨格は、従来の側鎖型高分子液晶で主鎖骨格を形成す
るポリシロキサン結合の場合と異なり、分子内回転し難
いという特性がある。また、メソゲン基についても、従
来のようにエステル結合によりフェニル基を置換させる
のに代えて、パラ位に置換基Ｘを有するビフェニル構造
とすることも可能であり、得られる側鎖型高分子液晶は
高い相転移温度を有するようになる。
【００２０】上記置換基Ｘは液晶性を付与するための重
要な要素である。かかる置換基Ｘとしては、前述のよう
に電子吸引性基またはアルコキシ基があげられる。電子
吸引性基としては、例えばシアノ基、ニトロ基、アシル
基（アセチル基など）、ハロゲン原子（Ｆ，Ｃｌ，Ｂ
ｒ，Ｉ）などがあげられる。また、上記アルコキシ基と
しては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、
ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などの炭素数１〜
６のものがあげられる。これらの基のうち、とくに、電
子吸引性基であるシアノ基−ＣＮまたはフッ素原子を用
いるのが液晶相の相転移温度を高める上で最も好まし
い。
要な要素である。かかる置換基Ｘとしては、前述のよう
に電子吸引性基またはアルコキシ基があげられる。電子
吸引性基としては、例えばシアノ基、ニトロ基、アシル
基（アセチル基など）、ハロゲン原子（Ｆ，Ｃｌ，Ｂ
ｒ，Ｉ）などがあげられる。また、上記アルコキシ基と
しては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、
ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などの炭素数１〜
６のものがあげられる。これらの基のうち、とくに、電
子吸引性基であるシアノ基−ＣＮまたはフッ素原子を用
いるのが液晶相の相転移温度を高める上で最も好まし
い。
【００２１】また、前記アルキル基としては、例えばメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t-ブチル
基、ヘキシル基等の炭素1 〜6 のアルキル基があげられ
る。また、重合度ｎはとくに限定されるものではない
が、通常、２〜１０００程度であるのが適当である。重
合は、例えばカチオン重合にて行うことができる。
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t-ブチル
基、ヘキシル基等の炭素1 〜6 のアルキル基があげられ
る。また、重合度ｎはとくに限定されるものではない
が、通常、２〜１０００程度であるのが適当である。重
合は、例えばカチオン重合にて行うことができる。
【００２２】このように、主鎖骨格にポリオキセタンを
用い、かつ側鎖にアルキレン基を介して剛直なビフェニ
リレン基を結合させ、さらにビフェニリレン基の末端の
置換基に電子吸引性基またはアルコキシ基を結合させて
いるので、高分子鎖の運動が弱まり、相転移温度が高く
なり、その結果液晶相の温度領域が高くなり、長期耐熱
性が飛躍的に向上するだけでなく、電極間でのショート
も防止できる。
用い、かつ側鎖にアルキレン基を介して剛直なビフェニ
リレン基を結合させ、さらにビフェニリレン基の末端の
置換基に電子吸引性基またはアルコキシ基を結合させて
いるので、高分子鎖の運動が弱まり、相転移温度が高く
なり、その結果液晶相の温度領域が高くなり、長期耐熱
性が飛躍的に向上するだけでなく、電極間でのショート
も防止できる。
【００２３】さらに、本発明では、前述のように、主鎖
骨格にポリオキセタンを用いているため、高分子鎖の運
動が弱まり、相転移温度が高くなり、その結果液晶相の
温度領域が高くなり、長期耐熱性が飛躍的に向上するだ
けでなく、ITO 電極間でのショートも防止できる。さら
に、非カイラルメソゲン基は、ポリオキセタンの比較的
長い繰り返し単位( 酸素原子１個と炭素原子３個の合計
４個の原子が結合した長さを有する）当たりに１個が結
合しているため、隣合うメソゲン基間の相互作用が極め
て少なくなり、応答速度の高速化が可能となる。
骨格にポリオキセタンを用いているため、高分子鎖の運
動が弱まり、相転移温度が高くなり、その結果液晶相の
温度領域が高くなり、長期耐熱性が飛躍的に向上するだ
けでなく、ITO 電極間でのショートも防止できる。さら
に、非カイラルメソゲン基は、ポリオキセタンの比較的
長い繰り返し単位( 酸素原子１個と炭素原子３個の合計
４個の原子が結合した長さを有する）当たりに１個が結
合しているため、隣合うメソゲン基間の相互作用が極め
て少なくなり、応答速度の高速化が可能となる。
【００２４】上記低分子液晶としては、通常用いられる
各種低分子液晶を用いることができる。また、高分子液
晶としては、スメクティック相を示すもの、およびネマ
ティック相を示すもののいずれも使用することができ
る。ただし、高分子液晶および低分子液晶の両方がネマ
ティック相を示すものである場合は、混合によりスメテ
ィック相が誘起されるような混合系を選択する必要があ
る。
各種低分子液晶を用いることができる。また、高分子液
晶としては、スメクティック相を示すもの、およびネマ
ティック相を示すもののいずれも使用することができ
る。ただし、高分子液晶および低分子液晶の両方がネマ
ティック相を示すものである場合は、混合によりスメテ
ィック相が誘起されるような混合系を選択する必要があ
る。
【００２５】一般的に、高分子液晶／低分子液晶の比率
は，各液晶の分子構造にも依存するが、通常重量比で３
／７〜７／３の範囲である。これは、高分子液晶の割合
が上記範囲より多い場合は、応答速度が遅くなり、また
低分子液晶の割合が上記範囲より多い場合は、自己保持
性が十分でなくなるためである。これに対して、本発明
では、高分子液晶として剛直な主鎖を有する側鎖型高分
子液晶を使用しているため、高分子液晶が少量であって
も充分な自己保持性を付与することができることから、
低分子液晶の割合を増やして、高分子液晶／低分子液晶
の比率を０．５／９．５程度まで広げることが可能であ
る。
は，各液晶の分子構造にも依存するが、通常重量比で３
／７〜７／３の範囲である。これは、高分子液晶の割合
が上記範囲より多い場合は、応答速度が遅くなり、また
低分子液晶の割合が上記範囲より多い場合は、自己保持
性が十分でなくなるためである。これに対して、本発明
では、高分子液晶として剛直な主鎖を有する側鎖型高分
子液晶を使用しているため、高分子液晶が少量であって
も充分な自己保持性を付与することができることから、
低分子液晶の割合を増やして、高分子液晶／低分子液晶
の比率を０．５／９．５程度まで広げることが可能であ
る。
【００２６】また、上記混合膜に含有される電解質とし
ては、塗布液に溶解するものであれば、いずれも使用す
ることができ、たとえば、下記一般式であらわされる四
級アンモニウム塩が挙げられる。 一般式：
ては、塗布液に溶解するものであれば、いずれも使用す
ることができ、たとえば、下記一般式であらわされる四
級アンモニウム塩が挙げられる。 一般式：
【００２７】
【化５】
【００２８】（式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 およびＲ4 は、
それぞれ同一または異なって、直鎖のまたは分岐した炭
素数１〜６のアルキル基を示し、ＹはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、
Ｉ、ＣｌＯ4 、ＰＦ4 、ＢＦ4 等を示す。）かかる電解
質は、１種類のみを使用してもよく、あるいは混合物で
使用してもよい。
それぞれ同一または異なって、直鎖のまたは分岐した炭
素数１〜６のアルキル基を示し、ＹはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、
Ｉ、ＣｌＯ4 、ＰＦ4 、ＢＦ4 等を示す。）かかる電解
質は、１種類のみを使用してもよく、あるいは混合物で
使用してもよい。
【００２９】上記混合膜には、液晶表示素子をカラー表
示タイプにするために従来公知の各種二色性色素を配合
してもよく、あるいは特性のバランスをとるため他の側
鎖型高分子液晶とのブレンドを行ってもよい。混合膜を
挟着する一対の透明電極としては、ガラス、プラスチッ
クフィルム〔例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）〕等の透明支持
体の表面にＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）やＳｎ
Ｏ2 等の導電膜を蒸着やスパッタリング等で形成したも
のが挙げられるほか、通常の液晶表示素子に用いられる
透明導電ガラスやフィルムが挙げられる。
示タイプにするために従来公知の各種二色性色素を配合
してもよく、あるいは特性のバランスをとるため他の側
鎖型高分子液晶とのブレンドを行ってもよい。混合膜を
挟着する一対の透明電極としては、ガラス、プラスチッ
クフィルム〔例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）〕等の透明支持
体の表面にＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）やＳｎ
Ｏ2 等の導電膜を蒸着やスパッタリング等で形成したも
のが挙げられるほか、通常の液晶表示素子に用いられる
透明導電ガラスやフィルムが挙げられる。
【００３０】本願発明の液晶表示素子は、前述のよう
に、一方の透明電極上に塗布液を塗布し、乾燥固化させ
て混合膜を形成した後、この混合膜上に他方の透明電極
を重ね合わせることにより液晶表示素子を得るので、液
晶表示素子の製造が容易になり、工程数の削減が可能で
ある。また、上記塗布液に含まれる各成分の配合割合
は、塗布液を透明電極上に塗布するコート方法の種類や
形成される混合膜の膜厚に応じて、適宜決定することが
できる。
に、一方の透明電極上に塗布液を塗布し、乾燥固化させ
て混合膜を形成した後、この混合膜上に他方の透明電極
を重ね合わせることにより液晶表示素子を得るので、液
晶表示素子の製造が容易になり、工程数の削減が可能で
ある。また、上記塗布液に含まれる各成分の配合割合
は、塗布液を透明電極上に塗布するコート方法の種類や
形成される混合膜の膜厚に応じて、適宜決定することが
できる。
【００３１】上記塗布液を透明電極上に塗布するには、
バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ロ
ーラコート法等の従来公知のコート法がいずれも採用可
能である。また、本発明の他の製造方法では、一方の透
明電極上に上記混合物とスペーサーとの混合物を載置
し、１本または２本の圧着ローラーを用いて、一方の透
明電極を他方の透明電極上に圧着する（すなわち、混合
物の塗布側から圧着する）ため、従来の液晶表示素子の
製造方法に比して、セル作製、セルへの液晶注入等の余
分な工程を行う必要がない。
バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ロ
ーラコート法等の従来公知のコート法がいずれも採用可
能である。また、本発明の他の製造方法では、一方の透
明電極上に上記混合物とスペーサーとの混合物を載置
し、１本または２本の圧着ローラーを用いて、一方の透
明電極を他方の透明電極上に圧着する（すなわち、混合
物の塗布側から圧着する）ため、従来の液晶表示素子の
製造方法に比して、セル作製、セルへの液晶注入等の余
分な工程を行う必要がない。
【００３２】上記スペーサーとしては、通常の液晶表示
素子に用いられているものが使用可能であり、形状とし
ては、球、ロッド等が、また材質としては樹脂、ガラ
ス、シリカ等が使用可能である。混合物を作製する方法
としては、(1)高分子液晶、低分子液晶、電解質を溶剤
に溶解した溶液にスペーサーを混入攪拌し、スペーサー
が分散した状態でその溶液を乾燥することにより溶剤を
除去する方法、(2) 溶剤を用いずに高分子液晶、低分子
液晶、電解質およびスペーサーを直接混合して混合物を
作製する方法等により行うことができる。
素子に用いられているものが使用可能であり、形状とし
ては、球、ロッド等が、また材質としては樹脂、ガラ
ス、シリカ等が使用可能である。混合物を作製する方法
としては、(1)高分子液晶、低分子液晶、電解質を溶剤
に溶解した溶液にスペーサーを混入攪拌し、スペーサー
が分散した状態でその溶液を乾燥することにより溶剤を
除去する方法、(2) 溶剤を用いずに高分子液晶、低分子
液晶、電解質およびスペーサーを直接混合して混合物を
作製する方法等により行うことができる。
【００３３】
【実施例】次に、実施例をあげて本発明をより詳細に説
明するが、本発明の以下の実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、以下の説明において、「部」とあるの
は重量部を意味している。 実施例１ 高分子液晶としてポリ３−｛〔５−（４−シアノビフェ
ニル−４′−イル）オキシ〕ペンチルオキシ〕メチル｝
−３−メチルオキセタン３０部、低分子液晶としてＥ６
３（メルクジャパン社製、５成分以上の低分子液晶を含
むと推定される。）３０部および総量に対して０．０５
重量％となる量のテトラエチルアンモニウムブロミド
を、アセトン／ジクロロエタンが５０／５０（重量比）
の混合溶媒に溶解させて、塗布液を得た。この塗布液を
透明導電フィルム（ＩＴＯ─ＰＥＳ、膜厚み１００μ
ｍ）上にバーコート法により塗布し、室温で３０分間乾
燥させて混合膜を形成した後、該混合膜上にもう一枚の
上記透明導電フィルムを積層して、液晶表示素子を得
た。 実施例２ 高分子液晶として、ポリ３−｛〔５−（４−シアノビフ
ェニル−４′−イル）オキシ〕ペンチルオキシ〕メチ
ル｝−３−メチルオキセタン１３部、低分子液晶として
のＥ６３（前出）３０部を用いた他は、実施例１と同様
にして液晶表示素子を得た。 比較例１ 高分子液晶としてポリ３−｛〔６−（４−メトキシビフ
ェニル−４′−イル）オキシ〕ヘキシルオキシ〕メチ
ル｝−３−メチルオキセタン０．３部、低分子液晶とし
てＥ６３（前出）９９．７部を用いた他は、実施例１と
同様にして液晶表示素子を得た。 実施例３ 高分子液晶としてポリ３−｛〔５−（４−シアノビフェ
ニル−４′−イル）オキシ〕ペンチルオキシジメチルシ
ロキシジメチルシロキシ〕メチル｝−３−メチルオキセ
タン３０部、低分子液晶としてＥ６３（前出）３０部を
用いた他は、実施例１と同様にして液晶表示素子を得
た。 実施例４ 前記式(3) において、Ｘ1 およびＸ2 がいずれもメトキ
シ基でｍが５である高分子液晶の３０部を用いた他は、
実施例１と同様にして液晶表示素子を得た。 実施例５ 前記式(3) において、Ｘ1 がシアノ基、Ｘ2 がメトキシ
基、ｍが５である高分子液晶の１３部、低分子液晶とし
てのＥ６３（前出）３０部を用いた他は、実施例１と同
様にして液晶表示素子を得た。 比較例２ 式：
明するが、本発明の以下の実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、以下の説明において、「部」とあるの
は重量部を意味している。 実施例１ 高分子液晶としてポリ３−｛〔５−（４−シアノビフェ
ニル−４′−イル）オキシ〕ペンチルオキシ〕メチル｝
−３−メチルオキセタン３０部、低分子液晶としてＥ６
３（メルクジャパン社製、５成分以上の低分子液晶を含
むと推定される。）３０部および総量に対して０．０５
重量％となる量のテトラエチルアンモニウムブロミド
を、アセトン／ジクロロエタンが５０／５０（重量比）
の混合溶媒に溶解させて、塗布液を得た。この塗布液を
透明導電フィルム（ＩＴＯ─ＰＥＳ、膜厚み１００μ
ｍ）上にバーコート法により塗布し、室温で３０分間乾
燥させて混合膜を形成した後、該混合膜上にもう一枚の
上記透明導電フィルムを積層して、液晶表示素子を得
た。 実施例２ 高分子液晶として、ポリ３−｛〔５−（４−シアノビフ
ェニル−４′−イル）オキシ〕ペンチルオキシ〕メチ
ル｝−３−メチルオキセタン１３部、低分子液晶として
のＥ６３（前出）３０部を用いた他は、実施例１と同様
にして液晶表示素子を得た。 比較例１ 高分子液晶としてポリ３−｛〔６−（４−メトキシビフ
ェニル−４′−イル）オキシ〕ヘキシルオキシ〕メチ
ル｝−３−メチルオキセタン０．３部、低分子液晶とし
てＥ６３（前出）９９．７部を用いた他は、実施例１と
同様にして液晶表示素子を得た。 実施例３ 高分子液晶としてポリ３−｛〔５−（４−シアノビフェ
ニル−４′−イル）オキシ〕ペンチルオキシジメチルシ
ロキシジメチルシロキシ〕メチル｝−３−メチルオキセ
タン３０部、低分子液晶としてＥ６３（前出）３０部を
用いた他は、実施例１と同様にして液晶表示素子を得
た。 実施例４ 前記式(3) において、Ｘ1 およびＸ2 がいずれもメトキ
シ基でｍが５である高分子液晶の３０部を用いた他は、
実施例１と同様にして液晶表示素子を得た。 実施例５ 前記式(3) において、Ｘ1 がシアノ基、Ｘ2 がメトキシ
基、ｍが５である高分子液晶の１３部、低分子液晶とし
てのＥ６３（前出）３０部を用いた他は、実施例１と同
様にして液晶表示素子を得た。 比較例２ 式：
【００３４】
【化６】
【００３５】で表される高分子液晶１３部、低分子液晶
としてＥ６３（前出）の３０部を用いた他は、実施例１
と同様にして液晶表示素子を得た。 実施例６ 実施例１で用いたと同じ高分子液晶１０部、低分子液晶
としてＥ３１ＬＶ（メルクジャパン社製）の９０部を用
いた他は、実施例１と同様にして液晶表示素子を得た。 比較例３ ポリ（４−シアノビフェニル−４′−ヘキシルオキシベ
ンゾエートメチルシロキサン）１０部、低分子液晶とし
てＥ３６（メルクジャパン社製）の９０部を用いた他
は、実施例１と同様にして液晶表示素子を得た。 実施例７ 実施例１で用いたと同じ高分子液晶、低分子液晶および
電解質に加えて、スペ−サ−としてエポスタ−（粒径１
０μｍ、日本触媒社製）を液晶全体に対して２重量％で
用い、これらをアセトン／ジクロロメタン（１：１）の
混合溶媒５０部に溶解し、５０℃で３０分間乾燥して溶
媒を除去し、混合物を得た。その混合物を一方の透明導
電性フィルム上に載置し、ついで２本のロ−ラを用いて
他方の透明導電性フィルムと貼り合わせ液晶表示素子を
得た。評価試験 各実施例および比較例で得た液晶表示素子について、室
温下、１ｋＨｚ、９０Ｖの交流電圧を印加した状態にお
ける透明から白濁への応答時間および白濁から透明への
応答時間をＨｅ−Ｎｅレーザ光（波長６３３ｎｍ）によ
り調べた。その結果を、スメクティック温度範囲と共に
表１に示す。
としてＥ６３（前出）の３０部を用いた他は、実施例１
と同様にして液晶表示素子を得た。 実施例６ 実施例１で用いたと同じ高分子液晶１０部、低分子液晶
としてＥ３１ＬＶ（メルクジャパン社製）の９０部を用
いた他は、実施例１と同様にして液晶表示素子を得た。 比較例３ ポリ（４−シアノビフェニル−４′−ヘキシルオキシベ
ンゾエートメチルシロキサン）１０部、低分子液晶とし
てＥ３６（メルクジャパン社製）の９０部を用いた他
は、実施例１と同様にして液晶表示素子を得た。 実施例７ 実施例１で用いたと同じ高分子液晶、低分子液晶および
電解質に加えて、スペ−サ−としてエポスタ−（粒径１
０μｍ、日本触媒社製）を液晶全体に対して２重量％で
用い、これらをアセトン／ジクロロメタン（１：１）の
混合溶媒５０部に溶解し、５０℃で３０分間乾燥して溶
媒を除去し、混合物を得た。その混合物を一方の透明導
電性フィルム上に載置し、ついで２本のロ−ラを用いて
他方の透明導電性フィルムと貼り合わせ液晶表示素子を
得た。評価試験 各実施例および比較例で得た液晶表示素子について、室
温下、１ｋＨｚ、９０Ｖの交流電圧を印加した状態にお
ける透明から白濁への応答時間および白濁から透明への
応答時間をＨｅ−Ｎｅレーザ光（波長６３３ｎｍ）によ
り調べた。その結果を、スメクティック温度範囲と共に
表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】表１より、実施例１〜６で得た液晶表示素
子は、いずれも透明から白濁への応答時間および白濁か
ら透明への応答時間が短く、応答性に富んでいることが
わかる。さらに、実施例２および６で得た液晶表示素子
は、高分子液晶／低分子液晶との比率において、低分子
液晶の配合割合が多いにもかかわらず、自己保持性にす
ぐれているため、電極間でのショート発生はなかった。
これに対して、比較例３では、高分子液晶／低分子液晶
との比率を実施例６と同じ割合にすると、自己保持性が
ないため、電極間でショートが発生した。また、比較例
２については、ショートはないものの実施例１〜６と比
べて応答速度が遅かった。比較例１では、高分子液晶の
比率が０．３以下のため、電極間でショートが発生し
た。
子は、いずれも透明から白濁への応答時間および白濁か
ら透明への応答時間が短く、応答性に富んでいることが
わかる。さらに、実施例２および６で得た液晶表示素子
は、高分子液晶／低分子液晶との比率において、低分子
液晶の配合割合が多いにもかかわらず、自己保持性にす
ぐれているため、電極間でのショート発生はなかった。
これに対して、比較例３では、高分子液晶／低分子液晶
との比率を実施例６と同じ割合にすると、自己保持性が
ないため、電極間でショートが発生した。また、比較例
２については、ショートはないものの実施例１〜６と比
べて応答速度が遅かった。比較例１では、高分子液晶の
比率が０．３以下のため、電極間でショートが発生し
た。
【００３８】しかも、実施例１〜６の液晶表示素子は、
スメクティック温度範囲においても比較例よりも広くな
っていた。
スメクティック温度範囲においても比較例よりも広くな
っていた。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる液晶表示
素子は、ポリオキセタンを主鎖とし、側鎖に非カイラル
メソゲン基を有する側鎖型高分子液晶である高分子液晶
と低分子液晶とからなる混合膜を一対の透明電極で挟着
したものであるため、高い自己保持性を有し、電極間で
ショートせず、しかも安定した応答性を示すという効果
があり、特に静止画用表示素子として好適に使用できる
ものである。
素子は、ポリオキセタンを主鎖とし、側鎖に非カイラル
メソゲン基を有する側鎖型高分子液晶である高分子液晶
と低分子液晶とからなる混合膜を一対の透明電極で挟着
したものであるため、高い自己保持性を有し、電極間で
ショートせず、しかも安定した応答性を示すという効果
があり、特に静止画用表示素子として好適に使用できる
ものである。
【００４０】また、本願発明の液晶表示素子の製造方法
では、上記混合膜に電解質を含有させることにより、よ
り一層応答速度が高められると共に、確実にかつ再現性
よく透明から白濁への変化を生じさせることができ、し
かも液晶表示素子の製造が容易である。
では、上記混合膜に電解質を含有させることにより、よ
り一層応答速度が高められると共に、確実にかつ再現性
よく透明から白濁への変化を生じさせることができ、し
かも液晶表示素子の製造が容易である。
フロントページの続き (72)発明者 高田 憲作 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 小野 純一 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】高分子液晶と低分子液晶と電解質とからな
る混合膜を一対の透明電極で挟着した液晶表示素子にお
いて、前記高分子液晶が、ポリオキセタンを主鎖とし、
側鎖に非カイラルメソゲン基を有する側鎖型高分子液晶
であることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】請求項１記載の側鎖型高分子液晶および低
分子液晶を電解質と共にそれらの共通溶媒に溶解した塗
布液を、一対の透明電極のうちの一方の表面に塗布し乾
燥固化させて混合膜を形成した後、他方の透明電極を上
記混合膜上に積層して、混合膜が一対の透明電極で挟着
された構造の液晶表示素子を得ることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法。 - 【請求項３】請求項１記載の側鎖型高分子液晶、低分子
液晶、電解質およびスペーサーを含む混合物を一方の透
明電極の一辺に載置した後、少なくとも１本の圧着ロー
ラーを用いて、上記一方の透明電極を他方の透明電極と
貼り合わせることを特徴とする液晶表示素子の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091050A JPH05107530A (ja) | 1991-06-03 | 1992-04-10 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
| DE4218314A DE4218314A1 (de) | 1991-06-03 | 1992-06-03 | Fluessigkristallanzeigevorrichtung und herstellung davon |
| US08/300,523 US5422036A (en) | 1991-06-03 | 1994-09-06 | Liquid crystal display device and preparation thereof |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13098191 | 1991-06-03 | ||
| JP3-130981 | 1991-06-03 | ||
| JP4091050A JPH05107530A (ja) | 1991-06-03 | 1992-04-10 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107530A true JPH05107530A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=26432530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091050A Pending JPH05107530A (ja) | 1991-06-03 | 1992-04-10 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5422036A (ja) |
| JP (1) | JPH05107530A (ja) |
| DE (1) | DE4218314A1 (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2082154A1 (en) * | 1991-03-05 | 1992-09-06 | Yuhsuke Kawakami | Side chain liquid crystalline polymer |
| JPH09218398A (ja) * | 1996-02-13 | 1997-08-19 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶／高分子複合膜用高分子材料、液晶／高分子複合膜、記録表示媒体及びその使用方法 |
| DE19719822A1 (de) * | 1997-05-13 | 1998-11-19 | Hoechst Ag | Chipkarte mit bistabiler Anzeige |
| US6177972B1 (en) * | 1999-02-04 | 2001-01-23 | International Business Machines Corporation | Polymer stabilized in-plane switched LCD |
| CN102348779B (zh) * | 2009-01-30 | 2015-07-29 | 加州理工学院 | 铁电液晶(flc)聚合物 |
| WO2012016130A2 (en) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | California Institute Of Technology | Polymer-doped vertically-aligned nematic liquid crystals |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6230154A (ja) * | 1985-08-01 | 1987-02-09 | Tokuyama Soda Co Ltd | 液晶性組成物の製造方法 |
| DE3789560T2 (de) * | 1986-01-24 | 1994-08-25 | Celanese Corp | Lichtmodulator. |
| JPH0778218B2 (ja) * | 1987-06-29 | 1995-08-23 | 出光興産株式会社 | 液晶ポリマ−組成物 |
| US4954600A (en) * | 1988-06-27 | 1990-09-04 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Ferroelectric liquid-crystalline polymer and epoxide usable to preparation of the ferroelectric liquid-crystalline polymer |
| EP0352637B1 (en) * | 1988-07-26 | 1994-03-30 | Idemitsu Kosan Company Limited | Ferroelectric liquid crystal composition, liquid crystal optical device produced by using the ferroelectric liquid crystal composition, and method of producing the liquid crystal optical device |
| JPH02101049A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-04-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 液晶化合物及び液晶ポリマー |
| JPH02127494A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-16 | Chisato Kajiyama | 液晶性組成物 |
| JPH02193115A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-30 | Chisato Kajiyama | 情報記録媒体 |
| JPH0778219B2 (ja) * | 1989-02-02 | 1995-08-23 | 出光興産株式会社 | 強誘電性液晶組成物 |
| JP2660871B2 (ja) * | 1989-11-10 | 1997-10-08 | キヤノン株式会社 | 高分子液晶化合物 |
| JP2660870B2 (ja) * | 1989-11-10 | 1997-10-08 | キヤノン株式会社 | 高分子液晶化合物および共重合高分子液晶化合物 |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP4091050A patent/JPH05107530A/ja active Pending
- 1992-06-03 DE DE4218314A patent/DE4218314A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-09-06 US US08/300,523 patent/US5422036A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5422036A (en) | 1995-06-06 |
| DE4218314A1 (de) | 1992-12-10 |
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