JPH0695086A - 高分子分散液晶表示素子 - Google Patents
高分子分散液晶表示素子Info
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- JPH0695086A JPH0695086A JP4243351A JP24335192A JPH0695086A JP H0695086 A JPH0695086 A JP H0695086A JP 4243351 A JP4243351 A JP 4243351A JP 24335192 A JP24335192 A JP 24335192A JP H0695086 A JPH0695086 A JP H0695086A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分子分散液晶における電圧無印加時の散乱
効率を上げ、高輝度・高コントラストの投射型の表示が
得られる高分子分散液晶表示素子を得る。 【構成】 屈折率が１．３５以下と小さいアクリレート
モノマを用いることにより、高分子マトリックスの屈折
率を１．４７以下と小さくし、高分子マトリックスの屈
折率と液晶組成物の平均屈折率の差を０．１４以上と大
きくとることにより、０ＦＦ状態の高分子分散液晶の散
乱効率を上げ、容易に且つ再現性良く高いコントラスト
の値を得る。
効率を上げ、高輝度・高コントラストの投射型の表示が
得られる高分子分散液晶表示素子を得る。 【構成】 屈折率が１．３５以下と小さいアクリレート
モノマを用いることにより、高分子マトリックスの屈折
率を１．４７以下と小さくし、高分子マトリックスの屈
折率と液晶組成物の平均屈折率の差を０．１４以上と大
きくとることにより、０ＦＦ状態の高分子分散液晶の散
乱効率を上げ、容易に且つ再現性良く高いコントラスト
の値を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高分子分散液晶表示素
子に関するものである。
子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶の表示モ−ドを大別すると次の３つ
に分類できる。 １．偏光板を２枚用いる複屈折モ−ド ２．偏光板を１枚用いるゲスト−ホストモ−ド ３．偏光板を用いない散乱モ−ド １及び２は偏光板を用いて表示を行なうため光の利用効
率が低く、実用化されている液晶表示素子においては、
１０〜２０％程度の光しか利用していないのが現状であ
る。一方表示素子の大画面化への要求が近年強くなって
きており、投影により１００インチ以上の画面を得るこ
とのできる液晶プロジェクションテレビも上市されてい
る。
に分類できる。 １．偏光板を２枚用いる複屈折モ−ド ２．偏光板を１枚用いるゲスト−ホストモ−ド ３．偏光板を用いない散乱モ−ド １及び２は偏光板を用いて表示を行なうため光の利用効
率が低く、実用化されている液晶表示素子においては、
１０〜２０％程度の光しか利用していないのが現状であ
る。一方表示素子の大画面化への要求が近年強くなって
きており、投影により１００インチ以上の画面を得るこ
とのできる液晶プロジェクションテレビも上市されてい
る。
【０００３】現在の液晶プロジェクションテレビには複
屈折モ−ドの１種である、ＴＮモ−ドの液晶表示素子が
用いられているが、さきに述べたようにこの表示モ−ド
は光の利用効率が低いため投影を行なうためには光源の
強度を非常に強くする必要があり、またこのとき光吸収
に起因する発熱により液晶表示素子が劣化するという問
題があり、光の利用効率の高い液晶表示素子が求められ
ている。
屈折モ−ドの１種である、ＴＮモ−ドの液晶表示素子が
用いられているが、さきに述べたようにこの表示モ−ド
は光の利用効率が低いため投影を行なうためには光源の
強度を非常に強くする必要があり、またこのとき光吸収
に起因する発熱により液晶表示素子が劣化するという問
題があり、光の利用効率の高い液晶表示素子が求められ
ている。
【０００４】そこでさきに示した第３の表示モ−ドであ
る散乱モ−ドは偏光板を用いない表示モ−ドであるため
液晶表示素子での光のロスがほとんどなく、１００％に
近い光の利用効率を達成することが可能であり、液晶プ
ロジェクションテレビへの適用が求められている。
る散乱モ−ドは偏光板を用いない表示モ−ドであるため
液晶表示素子での光のロスがほとんどなく、１００％に
近い光の利用効率を達成することが可能であり、液晶プ
ロジェクションテレビへの適用が求められている。
【０００５】散乱モ−ドはさらに次の２手法に分類する
ことができる。 １．動的散乱モ−ド ２．高分子分散モ−ド 動的散乱モ−ドは整列配向した誘電率が負（Δε＜０）
のネマチック液晶中にイオン流を走行させることにより
多数のドメインを発生させ、このドメイン間の強い複屈
折性により散乱を起こさせるものである。この表示モ−
ドは液晶中にイオン剤を含むことが必要であるが、この
イオン剤により電極界面で電気化学反応が起こり、表示
素子が劣化するという問題点があり、実用化の可能性は
あまりないといえる。
ことができる。 １．動的散乱モ−ド ２．高分子分散モ−ド 動的散乱モ−ドは整列配向した誘電率が負（Δε＜０）
のネマチック液晶中にイオン流を走行させることにより
多数のドメインを発生させ、このドメイン間の強い複屈
折性により散乱を起こさせるものである。この表示モ−
ドは液晶中にイオン剤を含むことが必要であるが、この
イオン剤により電極界面で電気化学反応が起こり、表示
素子が劣化するという問題点があり、実用化の可能性は
あまりないといえる。
【０００６】高分子分散モ−ドは現在最も有望視されて
いるモ−ドである。図２(ａ)(ｂ)は高分子分散モ−ドの
液晶表示素子の表示原理を説明する説明図で、(ａ)は散
乱状態、(ｂ)は透過状態を表している。このモ−ドは透
明電極７間の高分子マトリックス１中に球状の液晶粒子
２を分散した構造をしており、液晶分子３は粒子２内部
で高分子マトリックス１壁面に沿った配向をしている
（図２（ａ））。このとき液晶粒子２の平均屈折率と高
分子マトリックス１の屈折率に差があるとき入射光４は
散乱することになる（散乱光５）。この高分子分散セル
に電圧を印加すると液晶がΔε＞０の場合、液晶分子３
は高分子マトリックス１壁面の拘束から離れ、透明電極
７面に対し、垂直になる（図２（ｂ））。高分子マトリ
ックス１の屈折率と液晶分子３の分子短軸方向の屈折率
が近接しているとき、入射光４は散乱することなく透過
することができる（透過光６）。このように高分子分散
モ−ドでは散乱状態と透過状態の間でＯＮ・ＯＦＦを行
なうことができ、これにより表示を行なうことができ
る。
いるモ−ドである。図２(ａ)(ｂ)は高分子分散モ−ドの
液晶表示素子の表示原理を説明する説明図で、(ａ)は散
乱状態、(ｂ)は透過状態を表している。このモ−ドは透
明電極７間の高分子マトリックス１中に球状の液晶粒子
２を分散した構造をしており、液晶分子３は粒子２内部
で高分子マトリックス１壁面に沿った配向をしている
（図２（ａ））。このとき液晶粒子２の平均屈折率と高
分子マトリックス１の屈折率に差があるとき入射光４は
散乱することになる（散乱光５）。この高分子分散セル
に電圧を印加すると液晶がΔε＞０の場合、液晶分子３
は高分子マトリックス１壁面の拘束から離れ、透明電極
７面に対し、垂直になる（図２（ｂ））。高分子マトリ
ックス１の屈折率と液晶分子３の分子短軸方向の屈折率
が近接しているとき、入射光４は散乱することなく透過
することができる（透過光６）。このように高分子分散
モ−ドでは散乱状態と透過状態の間でＯＮ・ＯＦＦを行
なうことができ、これにより表示を行なうことができ
る。
【０００７】この高分子分散モ−ドの液晶表示素子（高
分子分散液晶:Polymer DispersedLiquid Crystal：以
下ＰＤＬＣと呼ぶ）の作製過程は J.W.Doane らが Ap
pl.Phys.Lett., 48(4) 269 (1986)に記しているが、以
下のようであると考えられる。まず液晶組成物を高分子
マトリックス前駆体、例えばアクリレ−トモノマまたは
オリゴマに溶解する。重合が始まるとマトリックスへの
液晶組成物の溶解度が低下するので液晶組成物が徐々に
粒子状に析出し始める。さらに重合が進行するとマトリ
ックスの流動性が低下するので液晶粒子の成長は止ま
り、液晶粒子の生成が完了する。その結果、高分子マト
リックス中に液晶組成物が小滴の形で分散保持される
か、あるいは高分子マトリックスが３次元ネットワーク
を形成しその間に液晶組成物が連続層を形成する。
分子分散液晶:Polymer DispersedLiquid Crystal：以
下ＰＤＬＣと呼ぶ）の作製過程は J.W.Doane らが Ap
pl.Phys.Lett., 48(4) 269 (1986)に記しているが、以
下のようであると考えられる。まず液晶組成物を高分子
マトリックス前駆体、例えばアクリレ−トモノマまたは
オリゴマに溶解する。重合が始まるとマトリックスへの
液晶組成物の溶解度が低下するので液晶組成物が徐々に
粒子状に析出し始める。さらに重合が進行するとマトリ
ックスの流動性が低下するので液晶粒子の成長は止ま
り、液晶粒子の生成が完了する。その結果、高分子マト
リックス中に液晶組成物が小滴の形で分散保持される
か、あるいは高分子マトリックスが３次元ネットワーク
を形成しその間に液晶組成物が連続層を形成する。
【０００８】ＰＤＬＣを現在液晶表示素子の駆動モ−ド
の中心になっている薄膜トランジスタ（Thin Film Tr
ansistor：以下ＴＦＴと呼ぶ）と組み合わせて用いるこ
とを考えたとき、ＰＤＬＣへ次のような特性が求められ
る。 １．駆動電圧：１０Ｖ以下（できれば５Ｖ以下が好まし
い。） ２．比抵抗ρ：１０11Ω・ｃｍ以上 ３．コントラスト比：１００以上 ４．応答速度：２０ｍｓ以下（立ち上がり速度τR、立
ち下がり速度τD）
の中心になっている薄膜トランジスタ（Thin Film Tr
ansistor：以下ＴＦＴと呼ぶ）と組み合わせて用いるこ
とを考えたとき、ＰＤＬＣへ次のような特性が求められ
る。 １．駆動電圧：１０Ｖ以下（できれば５Ｖ以下が好まし
い。） ２．比抵抗ρ：１０11Ω・ｃｍ以上 ３．コントラスト比：１００以上 ４．応答速度：２０ｍｓ以下（立ち上がり速度τR、立
ち下がり速度τD）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＰＤＬＣ材料構造とコ
ントラストの間には次のような相関がある。コントラス
トを高くするためには、電圧を印加しないとき（ＯＦＦ
状態）のＰＤＬＣの散乱効率を高めることでＯＦＦ状態
の透過率を下げることが考えられる。従来、そのために
は、高分子マトリックス−液晶界面の存在確率を高く
し、かつセルギャップを厚くする方法が採られてきた。
ＰＤＬＣ作製手法の一つである重合法を用いた場合、高
分子マトリックス−液晶界面の存在確率を高めるために
は、高分子マトリックス−液晶組成物の相分離速度およ
び相分離の程度を重合時の温度や高分子マトリックスの
重合度で制御する方法が一般的であるが、この手法では
十分なコントラストの値が得られていない。また、セル
ギャップを厚くすると駆動電圧が高くなるためこの方法
には限界がある。
ントラストの間には次のような相関がある。コントラス
トを高くするためには、電圧を印加しないとき（ＯＦＦ
状態）のＰＤＬＣの散乱効率を高めることでＯＦＦ状態
の透過率を下げることが考えられる。従来、そのために
は、高分子マトリックス−液晶界面の存在確率を高く
し、かつセルギャップを厚くする方法が採られてきた。
ＰＤＬＣ作製手法の一つである重合法を用いた場合、高
分子マトリックス−液晶界面の存在確率を高めるために
は、高分子マトリックス−液晶組成物の相分離速度およ
び相分離の程度を重合時の温度や高分子マトリックスの
重合度で制御する方法が一般的であるが、この手法では
十分なコントラストの値が得られていない。また、セル
ギャップを厚くすると駆動電圧が高くなるためこの方法
には限界がある。
【００１０】この発明は前述の課題を解決するためのも
ので、ＰＤＬＣにおける電圧無印加時の散乱効率を上
げ、高輝度・高コントラストの表示が得られる高分子分
散液晶表示素子を得ることを目的とする。
ので、ＰＤＬＣにおける電圧無印加時の散乱効率を上
げ、高輝度・高コントラストの表示が得られる高分子分
散液晶表示素子を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の高分子分散液
晶表示素子は、一対の透明電極付き基板間に、誘電異方
性の正の液晶組成物が、高分子マトリクス中に分散保持
された構造をなし、上記高分子マトリックスの屈折率が
上記液晶組成物の常光屈折率（ｎ0 ）とほぼ一致するよ
うに形成されるもので、上記高分子マトリックスの屈折
率と液晶組成物の平均屈折率の差が０．１４以上となる
ようにしたものである。
晶表示素子は、一対の透明電極付き基板間に、誘電異方
性の正の液晶組成物が、高分子マトリクス中に分散保持
された構造をなし、上記高分子マトリックスの屈折率が
上記液晶組成物の常光屈折率（ｎ0 ）とほぼ一致するよ
うに形成されるもので、上記高分子マトリックスの屈折
率と液晶組成物の平均屈折率の差が０．１４以上となる
ようにしたものである。
【００１２】そのため、高分子マトリックスの屈折率が
１．４７以下とした。
１．４７以下とした。
【００１３】そして高分子マトリックスの構成要素とし
て屈折率が１．３５以下のアクリレートモノマを用い
た。
て屈折率が１．３５以下のアクリレートモノマを用い
た。
【００１４】
【作用】この発明の高分子分散液晶表示素子において
は、高分子マトリックスと液晶組成物との屈折率差を大
きくとっているので、０ＦＦ状態のＰＤＬＣの散乱効率
を上げ、容易に且つ再現性良く高いコントラストの値が
得られる。
は、高分子マトリックスと液晶組成物との屈折率差を大
きくとっているので、０ＦＦ状態のＰＤＬＣの散乱効率
を上げ、容易に且つ再現性良く高いコントラストの値が
得られる。
【００１５】高分子マトリックスの屈折率を１．４７以
下と小さくしているので高分子マトリックスと液晶組成
物との屈折率差を大きくとれる。
下と小さくしているので高分子マトリックスと液晶組成
物との屈折率差を大きくとれる。
【００１６】高分子マトリックスの構成要素として屈折
率が小さいアクリレートモノマを用いており、高分子マ
トリックスの屈折率を効果的に下げることができる。
率が小さいアクリレートモノマを用いており、高分子マ
トリックスの屈折率を効果的に下げることができる。
【００１７】
【実施例】以下にこの発明を詳細に説明する。この発明
は、電圧を印加しないとき（ＯＦＦ状態）のＰＤＬＣの
散乱効率が高分子マトリックス−液晶界面の存在確率だ
けでなく高分子マトリックスの屈折率と液晶の平均屈折
率の差の大きさにも依存することに着目し、高分子マト
リックスの屈折率と液晶の平均屈折率の差を大きくする
ことによってＰＤＬＣのＯＦＦ状態の散乱効率を高め、
ＰＤＬＣの高コントラスト化を達成するものである。こ
こで、液晶の平均屈折率ｎaveは、液晶組成物の常光屈
折率をｎo、異常光屈折率をｎeとすると、 ｎave ≡ （ｎe＋２ｎo）／３ で定義される値である。
は、電圧を印加しないとき（ＯＦＦ状態）のＰＤＬＣの
散乱効率が高分子マトリックス−液晶界面の存在確率だ
けでなく高分子マトリックスの屈折率と液晶の平均屈折
率の差の大きさにも依存することに着目し、高分子マト
リックスの屈折率と液晶の平均屈折率の差を大きくする
ことによってＰＤＬＣのＯＦＦ状態の散乱効率を高め、
ＰＤＬＣの高コントラスト化を達成するものである。こ
こで、液晶の平均屈折率ｎaveは、液晶組成物の常光屈
折率をｎo、異常光屈折率をｎeとすると、 ｎave ≡ （ｎe＋２ｎo）／３ で定義される値である。
【００１８】従来、高分子マトリックスの屈折率と液晶
の平均屈折率の差は０．１３以下であり十分に大きい値
ではなく、この値を大きくすることでＯＦＦ状態の散乱
効率を高めることができる。高分子マトリックスの屈折
率と液晶の平均屈折率の差は大きい程ＯＦＦ状態での散
乱効率は良くなると考えられ、良好なコントラスト値を
得るためには０．１４以上であることが望ましい。一
方、この差の値の上限は液晶組成物と高分子マトリック
ス材料の組合せから０．２０程度である。
の平均屈折率の差は０．１３以下であり十分に大きい値
ではなく、この値を大きくすることでＯＦＦ状態の散乱
効率を高めることができる。高分子マトリックスの屈折
率と液晶の平均屈折率の差は大きい程ＯＦＦ状態での散
乱効率は良くなると考えられ、良好なコントラスト値を
得るためには０．１４以上であることが望ましい。一
方、この差の値の上限は液晶組成物と高分子マトリック
ス材料の組合せから０．２０程度である。
【００１９】高分子マトリックスの屈折率と液晶の平均
屈折率の差を拡大する１つの方法は、高分子マトリック
スの屈折率を従来の材料系より小さくすることである。
高分子マトリックスの屈折率は、より小さい方が液晶組
成物との屈折率の差が大きくなり、ＰＤＬＣのＯＦＦ状
態での散乱効率は良くなるが、同時に高分子マトリック
スの屈折率と液晶の常光屈折率の差も大きくなりＯＮ状
態の透過率が下がり、投影画面の輝度が低下する。これ
らの兼ね合いよりマトリックス高分子の屈折率は１．４
０〜１．４７であること、特にコントラストと投影画面
の輝度の面から１．４３〜１．４６であることが好まし
い。
屈折率の差を拡大する１つの方法は、高分子マトリック
スの屈折率を従来の材料系より小さくすることである。
高分子マトリックスの屈折率は、より小さい方が液晶組
成物との屈折率の差が大きくなり、ＰＤＬＣのＯＦＦ状
態での散乱効率は良くなるが、同時に高分子マトリック
スの屈折率と液晶の常光屈折率の差も大きくなりＯＮ状
態の透過率が下がり、投影画面の輝度が低下する。これ
らの兼ね合いよりマトリックス高分子の屈折率は１．４
０〜１．４７であること、特にコントラストと投影画面
の輝度の面から１．４３〜１．４６であることが好まし
い。
【００２０】高分子マトリックスの屈折率は、屈折率の
小さいモノマもしくはオリゴマをマトリックス高分子前
駆体の一成分として用いることで小さくできる。従来、
ＰＤＬＣに用いられるモノマ・オリゴマの屈折率は１．
４より大きい。従ってマトリックス高分子の屈折率を効
果的に下げるためには屈折率が１．３５より小さいモノ
マ・オリゴマを用いることが好ましく、特に１．３４以
下であることが望ましい。しかし、モノマ・オリゴマと
して用いることのできる化合物の屈折率の下限は１．２
６程度である。用いるモノマの例としては、 CH2=CHCOOCH2CF3 CH2=CHCOOCH(CF3)2 CH2=CHCOOCH2CF2CF3 CH2=CHCOOCH2(CF2)nH （ｎは４以上８
以下の整数） CH2=CHCOOCH2CH2(CF2)nF （ｎは４以上８
以下の整数） CH2=CHCOOCH2CH2(CF2)nCF(CF3)2 （ｎは２以上８
以下の整数） などがある。
小さいモノマもしくはオリゴマをマトリックス高分子前
駆体の一成分として用いることで小さくできる。従来、
ＰＤＬＣに用いられるモノマ・オリゴマの屈折率は１．
４より大きい。従ってマトリックス高分子の屈折率を効
果的に下げるためには屈折率が１．３５より小さいモノ
マ・オリゴマを用いることが好ましく、特に１．３４以
下であることが望ましい。しかし、モノマ・オリゴマと
して用いることのできる化合物の屈折率の下限は１．２
６程度である。用いるモノマの例としては、 CH2=CHCOOCH2CF3 CH2=CHCOOCH(CF3)2 CH2=CHCOOCH2CF2CF3 CH2=CHCOOCH2(CF2)nH （ｎは４以上８
以下の整数） CH2=CHCOOCH2CH2(CF2)nF （ｎは４以上８
以下の整数） CH2=CHCOOCH2CH2(CF2)nCF(CF3)2 （ｎは２以上８
以下の整数） などがある。
【００２１】以下、この発明の実施例を示す。実施例
で、 ＣＲ：コントラスト＝Ｔ100／Ｔ0 T0：印加電圧ゼロの時の光透過率 Ｔ100：印加電圧を増加させていき光透過率がほとんど
増加しなくなったとき の光透過率 である。
で、 ＣＲ：コントラスト＝Ｔ100／Ｔ0 T0：印加電圧ゼロの時の光透過率 Ｔ100：印加電圧を増加させていき光透過率がほとんど
増加しなくなったとき の光透過率 である。
【００２２】実施例１．アクリレ−ト系の紫外線重合性
組成物（モノマ成分：２，２，２−トリフルオロエチル
アクリレート（３ＦＥＡ）および２−エチルヘキシルア
クリレート（２ＥＨＡ）（３ＦＥＡ／２ＥＨＡ＝２０／
８０），オリゴマ成分：アロニックスＭ−１２００（モ
ノマ成分／オリゴマ成分＝７０／３０），光重合開始
剤：ダロキュア１１１６，メルク社製）と液晶組成物
（Ｅ８，ＢＤＨ社製）を均一に溶解し（液晶組成物／紫
外線重合性組成物＝７０／３０）、ＩＴＯ（Indium-tin
-oxide）電極を有するガラスセル（セルギャップ１０μ
ｍ）に注入後３０℃に保温したプレート上で紫外線を照
射し、ＰＤＬＣ表示素子を得た。この系での高分子マト
リックスと液晶の平均屈折率の差は０．１４であった。
このＰＤＬＣ表示素子の印加電圧と光透過率の関係を測
定すると、 Ｔ0＝０．８２％、Ｔ100＝７４．４０％、ＣＲ＝９１ と非常に良好であった。
組成物（モノマ成分：２，２，２−トリフルオロエチル
アクリレート（３ＦＥＡ）および２−エチルヘキシルア
クリレート（２ＥＨＡ）（３ＦＥＡ／２ＥＨＡ＝２０／
８０），オリゴマ成分：アロニックスＭ−１２００（モ
ノマ成分／オリゴマ成分＝７０／３０），光重合開始
剤：ダロキュア１１１６，メルク社製）と液晶組成物
（Ｅ８，ＢＤＨ社製）を均一に溶解し（液晶組成物／紫
外線重合性組成物＝７０／３０）、ＩＴＯ（Indium-tin
-oxide）電極を有するガラスセル（セルギャップ１０μ
ｍ）に注入後３０℃に保温したプレート上で紫外線を照
射し、ＰＤＬＣ表示素子を得た。この系での高分子マト
リックスと液晶の平均屈折率の差は０．１４であった。
このＰＤＬＣ表示素子の印加電圧と光透過率の関係を測
定すると、 Ｔ0＝０．８２％、Ｔ100＝７４．４０％、ＣＲ＝９１ と非常に良好であった。
【００２３】比較例１．モノマ成分：２−エチルヘキシ
ルアクリレート（２ＥＨＡ）、オリゴマ成分：アロニッ
クスＭ−１２００（モノマ成分／オリゴマ成分＝７０／
３０），光重合開始剤：ダロキュア１１１６，メルク社
製）、液晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）（液晶組成物／
紫外線重合性組成物＝７０／３０）、２３℃に保温した
プレート上で紫外線を照射し、ＰＤＬＣ表示素子を得
た。この系での高分子マトリックスと液晶の平均屈折率
の差は０．１３であった。このＰＤＬＣ表示素子は、 Ｔ0＝１．１４％、Ｔ100＝７５．８３％、ＣＲ＝６６．
５ とＯＦＦ状態の透過率が高く、コントラストの値が不十
分であった。
ルアクリレート（２ＥＨＡ）、オリゴマ成分：アロニッ
クスＭ−１２００（モノマ成分／オリゴマ成分＝７０／
３０），光重合開始剤：ダロキュア１１１６，メルク社
製）、液晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）（液晶組成物／
紫外線重合性組成物＝７０／３０）、２３℃に保温した
プレート上で紫外線を照射し、ＰＤＬＣ表示素子を得
た。この系での高分子マトリックスと液晶の平均屈折率
の差は０．１３であった。このＰＤＬＣ表示素子は、 Ｔ0＝１．１４％、Ｔ100＝７５．８３％、ＣＲ＝６６．
５ とＯＦＦ状態の透過率が高く、コントラストの値が不十
分であった。
【００２４】比較例２．モノマ成分：１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ
ーオクタフルオロペンチルアクリレート、オリゴマ成
分：アロニックスＭ−１２００（モノマ成分／オリゴマ
成分＝９０／１０），光重合開始剤：ダロキュア１１１
６，メルク社製）、液晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）
（液晶組成物／紫外線重合性組成物＝７０／３０）、４
５℃に保温したプレート上で紫外線を照射し、ＰＤＬＣ
表示素子を得た。この系での高分子マトリックスと液晶
の平均屈折率の差は０．２１であった。このＰＤＬＣ表
示素子の印加電圧と光透過率の関係から、 Ｔ0＝０．７０％、Ｔ100＝５３．３９％、ＣＲ＝７６ であり、ＯＦＦ状態の透過率は十分小さいがＯＮ状態の
透過率も小さく十分なコントラストの値が得られなかっ
た。
ーオクタフルオロペンチルアクリレート、オリゴマ成
分：アロニックスＭ−１２００（モノマ成分／オリゴマ
成分＝９０／１０），光重合開始剤：ダロキュア１１１
６，メルク社製）、液晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）
（液晶組成物／紫外線重合性組成物＝７０／３０）、４
５℃に保温したプレート上で紫外線を照射し、ＰＤＬＣ
表示素子を得た。この系での高分子マトリックスと液晶
の平均屈折率の差は０．２１であった。このＰＤＬＣ表
示素子の印加電圧と光透過率の関係から、 Ｔ0＝０．７０％、Ｔ100＝５３．３９％、ＣＲ＝７６ であり、ＯＦＦ状態の透過率は十分小さいがＯＮ状態の
透過率も小さく十分なコントラストの値が得られなかっ
た。
【００２５】図１の特性図に、高分子マトリックスの屈
折率と液晶の平均屈折率の差と、ＯＦＦ状態の透過率お
よびＯＮ状態の透過率の関係を示した。○印の特性曲線
がＯＦＦ状態の透過率を、●印の特性曲線がＯＮ状態の
透過率を表している。図１より、屈折率差の拡大と共
に、ＯＦＦ状態の透過率は小さくなるが、同時にＯＮ状
態の屈折率も小さくなることがわかる。
折率と液晶の平均屈折率の差と、ＯＦＦ状態の透過率お
よびＯＮ状態の透過率の関係を示した。○印の特性曲線
がＯＦＦ状態の透過率を、●印の特性曲線がＯＮ状態の
透過率を表している。図１より、屈折率差の拡大と共
に、ＯＦＦ状態の透過率は小さくなるが、同時にＯＮ状
態の屈折率も小さくなることがわかる。
【００２６】実施例２．アクリレ−ト系の紫外線重合性
組成物（モノマ成分：２，２，３，３，３−ペンタフル
オロプロピルアクリレート（５ＦＥＡ）および２−エチ
ルヘキシルアクリレート（２ＥＨＡ）（５ＦＥＡ／２Ｅ
ＨＡ＝２０／８０），オリゴマ成分：アロニックスＭ−
１２００（モノマ成分／オリゴマ成分＝７０／３０），
光重合開始剤：ダロキュア１１１６，メルク社製）と液
晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）を均一に溶解し（液晶組
成物／紫外線重合性組成物＝７０／３０）、ＩＴＯ電極
を有するガラスセル（セルギャップ１０μｍ）に注入後
３２℃に保温したプレート上で紫外線を照射し、ＰＤＬ
Ｃ表示素子を得た。高分子マトリックスの屈折率は１．
４６７であった。このＰＤＬＣ表示素子は、 Ｔ0＝０．７９％、Ｔ100＝７３．４％、ＣＲ＝９３ で非常に良好であった。
組成物（モノマ成分：２，２，３，３，３−ペンタフル
オロプロピルアクリレート（５ＦＥＡ）および２−エチ
ルヘキシルアクリレート（２ＥＨＡ）（５ＦＥＡ／２Ｅ
ＨＡ＝２０／８０），オリゴマ成分：アロニックスＭ−
１２００（モノマ成分／オリゴマ成分＝７０／３０），
光重合開始剤：ダロキュア１１１６，メルク社製）と液
晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）を均一に溶解し（液晶組
成物／紫外線重合性組成物＝７０／３０）、ＩＴＯ電極
を有するガラスセル（セルギャップ１０μｍ）に注入後
３２℃に保温したプレート上で紫外線を照射し、ＰＤＬ
Ｃ表示素子を得た。高分子マトリックスの屈折率は１．
４６７であった。このＰＤＬＣ表示素子は、 Ｔ0＝０．７９％、Ｔ100＝７３．４％、ＣＲ＝９３ で非常に良好であった。
【００２７】実施例３．アクリレ−ト系の紫外線重合性
組成物（モノマ成分：２，２，２−トリフルオロ１−ト
リフルオロメチルエチルアクリレート（６ＦＥＡ）およ
び２−エチルヘキシルアクリレート（２ＥＨＡ）（６Ｆ
ＥＡ／２ＥＨＡ＝２０／８０），オリゴマ成分：アロニ
ックスＭ−１２００（モノマ成分／オリゴマ成分＝７０
／３０），光重合開始剤：ダロキュア１１１６，メルク
社製）と液晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）を均一に溶解
し（液晶組成物／紫外線重合性組成物＝７０／３０）、
ＩＴＯ電極を有するガラスセル（セルギャップ１０μ
ｍ）に注入後３０℃に保温したプレート上で紫外線を照
射し、ＰＤＬＣ表示素子を得た。モノマ成分に用いた６
ＦＥＡの屈折率は１．３１７であった。このＰＤＬＣ表
示素子は、 Ｔ0＝０．６７％、Ｔ100＝７１．２０％、ＣＲ＝１０６ と非常に良好であった。
組成物（モノマ成分：２，２，２−トリフルオロ１−ト
リフルオロメチルエチルアクリレート（６ＦＥＡ）およ
び２−エチルヘキシルアクリレート（２ＥＨＡ）（６Ｆ
ＥＡ／２ＥＨＡ＝２０／８０），オリゴマ成分：アロニ
ックスＭ−１２００（モノマ成分／オリゴマ成分＝７０
／３０），光重合開始剤：ダロキュア１１１６，メルク
社製）と液晶組成物（Ｅ８，ＢＤＨ社製）を均一に溶解
し（液晶組成物／紫外線重合性組成物＝７０／３０）、
ＩＴＯ電極を有するガラスセル（セルギャップ１０μ
ｍ）に注入後３０℃に保温したプレート上で紫外線を照
射し、ＰＤＬＣ表示素子を得た。モノマ成分に用いた６
ＦＥＡの屈折率は１．３１７であった。このＰＤＬＣ表
示素子は、 Ｔ0＝０．６７％、Ｔ100＝７１．２０％、ＣＲ＝１０６ と非常に良好であった。
【００２８】実施例４．実施例１〜３の高分子分散液晶
をＰｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴを用いたアクティブマトリク
スセルに封入した表示素子に投影用光源と投影光学系を
組み合わせ、表示素子を透過する光をスクリーン上に投
影したところ、高コントラストで高輝度の表示が得られ
た。
をＰｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴを用いたアクティブマトリク
スセルに封入した表示素子に投影用光源と投影光学系を
組み合わせ、表示素子を透過する光をスクリーン上に投
影したところ、高コントラストで高輝度の表示が得られ
た。
【００２９】実施例５．図３は、この発明の一実施態様
の液晶ライトバルブの模式断面図で、図中８はガラス基
板、９は透明電極、１０は光導電体層、１１は誘電体ミ
ラー、１２は高分子分散液晶である。このライトバルブ
の作製方法を以下に記す。まず、ガラス基板８の表面に
ＩＴＯからなる透明電極９をスパッタ法により形成し
た。次に、この表面にアモルファスシリコンからなる光
導電体層１０をプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition ）により形成した。アモルファスシリコンは高抵
抗を得るために小量のボロンをドーピングしてある。こ
の後、アモルファスシリコンの表面に、蒸着により誘電
体ミラー１１を形成した。この積層基板とＩＴＯを蒸着
したガラス基板をスペーサーを挟んで張り合わせそこに
実施例１〜３の高分子分散液晶１２を封入した。この液
晶ライトバルブに電圧を印加した状態で読み出し光を照
射したところ、最大７０％以上の高い反射率を示した。
反射光をスクリーンに投影すると高コントラスト・高輝
度の表示が得られた。
の液晶ライトバルブの模式断面図で、図中８はガラス基
板、９は透明電極、１０は光導電体層、１１は誘電体ミ
ラー、１２は高分子分散液晶である。このライトバルブ
の作製方法を以下に記す。まず、ガラス基板８の表面に
ＩＴＯからなる透明電極９をスパッタ法により形成し
た。次に、この表面にアモルファスシリコンからなる光
導電体層１０をプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition ）により形成した。アモルファスシリコンは高抵
抗を得るために小量のボロンをドーピングしてある。こ
の後、アモルファスシリコンの表面に、蒸着により誘電
体ミラー１１を形成した。この積層基板とＩＴＯを蒸着
したガラス基板をスペーサーを挟んで張り合わせそこに
実施例１〜３の高分子分散液晶１２を封入した。この液
晶ライトバルブに電圧を印加した状態で読み出し光を照
射したところ、最大７０％以上の高い反射率を示した。
反射光をスクリーンに投影すると高コントラスト・高輝
度の表示が得られた。
【００３０】実施例６．実施例５のライトバルブに書き
込み光照射手段としてＣＲＴを用いることにより、ＣＲ
Ｔの映像を高コントラスト・高輝度でスクリーンに投影
することができた。
込み光照射手段としてＣＲＴを用いることにより、ＣＲ
Ｔの映像を高コントラスト・高輝度でスクリーンに投影
することができた。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、この発明の高分子分散液
晶表示素子においては、液晶組成物が分散保持され高分
子マトリックスの屈折率と液晶組成物の平均屈折率の差
が０．１４以上となるようにしたので、ＰＤＬＣ材料中
のコントラストを容易にかつ再現性良く高めることがで
き、高コントラスト・高輝度の投影表示を得ることが可
能になる。
晶表示素子においては、液晶組成物が分散保持され高分
子マトリックスの屈折率と液晶組成物の平均屈折率の差
が０．１４以上となるようにしたので、ＰＤＬＣ材料中
のコントラストを容易にかつ再現性良く高めることがで
き、高コントラスト・高輝度の投影表示を得ることが可
能になる。
【００３２】そして、高分子マトリックスの構成要素と
して屈折率が１．３５以下と小さいアクリレートモノマ
もしくはオリゴマを用いることにより、高分子マトリッ
クスの屈折率を１．４７以下と小さくし、容易に高分子
マトリックスと液晶組成物との屈折率差を大きくとれ
る。
して屈折率が１．３５以下と小さいアクリレートモノマ
もしくはオリゴマを用いることにより、高分子マトリッ
クスの屈折率を１．４７以下と小さくし、容易に高分子
マトリックスと液晶組成物との屈折率差を大きくとれ
る。
【図１】この発明に係わるＰＤＬＣ表示素子の、液晶の
平均屈折率と高分子マトリックスの屈折率の差と透過率
の関係を示す特性図である。
平均屈折率と高分子マトリックスの屈折率の差と透過率
の関係を示す特性図である。
【図２】一般的なＰＤＬＣセルの表示原理を説明する説
明図である。
明図である。
【図３】この発明の一実施態様のＰＤＬＣを用いた液晶
ライトバルブの模式断面図である。
ライトバルブの模式断面図である。
１ 高分子マトリックス ２ 液晶粒子 ３ 液晶分子 ７ 透明電極 ９ 透明電極 １２ 高分子分散液晶
フロントページの続き (72)発明者 喜多 修市 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者 加峯 茂行 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者 増見 達生 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の透明電極付き基板間に、誘電異方
性の正の液晶組成物が、高分子マトリクス中に分散保持
された構造をなし、上記高分子マトリックスの屈折率が
上記液晶組成物の常光屈折率（ｎ0 ）とほぼ一致するよ
うに形成される高分子分散液晶表示素子において、上記
高分子マトリックスの屈折率と液晶組成物の平均屈折率
の差が０．１４以上となるようにしたことを特徴とする
高分子分散液晶表示素子。 - 【請求項２】 高分子マトリックスの屈折率が１．４７
以下であることを特徴とする請求項第１項記載の高分子
分散液晶表示素子。 - 【請求項３】 高分子マトリックスの構成要素として屈
折率が１．３５以下のアクリレートモノマを用いること
を特徴とする請求項第１項又は第２項記載の高分子分散
液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4243351A JPH0695086A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 高分子分散液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4243351A JPH0695086A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 高分子分散液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695086A true JPH0695086A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17102544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4243351A Pending JPH0695086A (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 高分子分散液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695086A (ja) |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4243351A patent/JPH0695086A/ja active Pending
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