JP2922394B2 - 高分子液晶複合体 - Google Patents
高分子液晶複合体Info
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、視野角を改善した新し
い形態の高分子液晶複合体に関する。
い形態の高分子液晶複合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示の主流をなしたトウィス
テッドネマチック（Twisted Nematic:TN）液晶やスーパ
トウィステッドネマチック（Super Twisted Nematic:ST
N)液晶は、偏光板を使用するので光の利用効果が小さ
く、また表面配向を必要とするので画素密度が高くなる
と薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:TFT）素子
周囲の配向処理が難しくなり、視野角が±２０度内外と
狭い。
テッドネマチック（Twisted Nematic:TN）液晶やスーパ
トウィステッドネマチック（Super Twisted Nematic:ST
N)液晶は、偏光板を使用するので光の利用効果が小さ
く、また表面配向を必要とするので画素密度が高くなる
と薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:TFT）素子
周囲の配向処理が難しくなり、視野角が±２０度内外と
狭い。
【０００３】このような欠点を解決するために、最近、
高分子に液晶を分散させた光散乱モードの高分子分散形
液晶複合体（Polymer Dispersed Liquid Crystal:PDLC)
や高分子網形液晶複合体（Polymer Network Liquid Cry
stal:PNLC)が登場した。
高分子に液晶を分散させた光散乱モードの高分子分散形
液晶複合体（Polymer Dispersed Liquid Crystal:PDLC)
や高分子網形液晶複合体（Polymer Network Liquid Cry
stal:PNLC)が登場した。
【０００４】上記ＰＤＬＣは、電界を印加しない時には
液晶と高分子の屈折率が一致しないので入射光が散乱さ
れてセル（cell）が不透明になるが電界を印加すると液
晶が電界方向に配列されてセルが透明になるという原理
により、偏光板を使用しない照光表示が可能となる。
液晶と高分子の屈折率が一致しないので入射光が散乱さ
れてセル（cell）が不透明になるが電界を印加すると液
晶が電界方向に配列されてセルが透明になるという原理
により、偏光板を使用しない照光表示が可能となる。
【０００５】しかしながら、上記ＰＤＬＣは、前記ＴＮ
液晶やＳＴＮ液晶より光の利用効率が良好であり、視野
角も優秀ではあるが、電界印加時に視覚方向によって屈
折率の不一致（mismatching ）が大きくなり、ヘイズ
（haze）発生によるコントラストの低下が生じるので、
実際には照光ガラス（switchable window ）および直視
形ディスプレイに応用するためには視野角を改善する必
要がある。
液晶やＳＴＮ液晶より光の利用効率が良好であり、視野
角も優秀ではあるが、電界印加時に視覚方向によって屈
折率の不一致（mismatching ）が大きくなり、ヘイズ
（haze）発生によるコントラストの低下が生じるので、
実際には照光ガラス（switchable window ）および直視
形ディスプレイに応用するためには視野角を改善する必
要がある。
【０００６】また、従来のＴＮ液晶やＳＴＮ液晶を利用
した液晶ディスプレイは、偏光板を使用するために光の
利用効率が少なくコントラストが良くない。従って、偏
光を利用しないで光の透過、散乱モードを利用してディ
スプレイに利用しようとする多くの努力が試図されてき
た。
した液晶ディスプレイは、偏光板を使用するために光の
利用効率が少なくコントラストが良くない。従って、偏
光を利用しないで光の透過、散乱モードを利用してディ
スプレイに利用しようとする多くの努力が試図されてき
た。
【０００７】このような試図の中で最も早く発表された
のは、透明高分子樹脂に液晶を分散させた形式である
（米国特許第４，４３５，０４７号）。これは、透明な
ポリビニルアルコール水溶液の中で液晶を均一に分散さ
せた後、これを電導性物質であるインジウムティンオキ
サイド（ITO)をコーティングしたガラス板またはポリエ
ステルフィルムの上に１０乃至２０μｍの厚さで均一に
コーティングして水分を蒸発させた後、ＩＴＯがコーテ
ィングされた他のガラス板またはポリエステルフィルム
をその上に接着させて製造する方法である。
のは、透明高分子樹脂に液晶を分散させた形式である
（米国特許第４，４３５，０４７号）。これは、透明な
ポリビニルアルコール水溶液の中で液晶を均一に分散さ
せた後、これを電導性物質であるインジウムティンオキ
サイド（ITO)をコーティングしたガラス板またはポリエ
ステルフィルムの上に１０乃至２０μｍの厚さで均一に
コーティングして水分を蒸発させた後、ＩＴＯがコーテ
ィングされた他のガラス板またはポリエステルフィルム
をその上に接着させて製造する方法である。
【０００８】上記ＰＤＬＣのより発展した製造方法は、
高分子化合物と液晶モノマの溶解度の差を利用した相分
離製造方法（米国特許第４，６８８，９００号、米国特
許第４，６８５，７７１号）である。これは、透明高分
子樹脂のモノマーまたはオリゴマーに液晶モノマーを溶
解し、紫外線または熱により重合反応を進行させたとき
に液晶モノマーの溶解度が減少してドロプレット形態で
析出する原理を利用して製造するものである。
高分子化合物と液晶モノマの溶解度の差を利用した相分
離製造方法（米国特許第４，６８８，９００号、米国特
許第４，６８５，７７１号）である。これは、透明高分
子樹脂のモノマーまたはオリゴマーに液晶モノマーを溶
解し、紫外線または熱により重合反応を進行させたとき
に液晶モノマーの溶解度が減少してドロプレット形態で
析出する原理を利用して製造するものである。
【０００９】ここで、透明高分子樹脂の屈折率をｎｓ、
液晶の常光屈折率（Ordinary Refractive Index)をｎ
ｏ、異常光屈折率（Extra Ordinary Refractive Index)
をｎｅとした時、電界を印加しない場合は図１（Ａ）に
示すようにｎｅとｎｓが一致しないので入射光が散乱さ
れてフィルムは不透明であるが、電界を印加すると図１
（Ｂ）のように液晶が電界方向に配列されるのでｎｏと
ｎｓとが一致し、フィルムは透明になる。このような原
理により製造されたフィルムは大面積化が可能であるの
で照光ガラスとして利用したり、明るい画面を得ること
ができるので透射型や直視型ディスプレイとして利用す
ることが可能である。
液晶の常光屈折率（Ordinary Refractive Index)をｎ
ｏ、異常光屈折率（Extra Ordinary Refractive Index)
をｎｅとした時、電界を印加しない場合は図１（Ａ）に
示すようにｎｅとｎｓが一致しないので入射光が散乱さ
れてフィルムは不透明であるが、電界を印加すると図１
（Ｂ）のように液晶が電界方向に配列されるのでｎｏと
ｎｓとが一致し、フィルムは透明になる。このような原
理により製造されたフィルムは大面積化が可能であるの
で照光ガラスとして利用したり、明るい画面を得ること
ができるので透射型や直視型ディスプレイとして利用す
ることが可能である。
【００１０】上記相分離製造方法によれば、ＴＮ液晶や
ＳＴＮ液晶よりは視野角度が広く応答速度も向上された
液晶材料を得ることができる。しかしながら、電界印加
時に側面入射光のｎｓとｎｏとが高分子と液晶モノマー
との構造の相違性により一致しないため、この場合も視
野角は±４５度程度と限界がある。
ＳＴＮ液晶よりは視野角度が広く応答速度も向上された
液晶材料を得ることができる。しかしながら、電界印加
時に側面入射光のｎｓとｎｏとが高分子と液晶モノマー
との構造の相違性により一致しないため、この場合も視
野角は±４５度程度と限界がある。
【００１１】ＰＤＬＣの高分子が連続相であり液晶がド
ロプレットを形成するのとは異なり、高分子網形液晶複
合体(PNLC)は液晶が連続相であり、高分子が架橋された
３次元的網模様の構造であるため、液晶と高分子との屈
折率依存性が大きくないという点でＰＤＬＣとは動作原
理が異なり（日本国特開平１−１９８７２５号公報）、
視野角もＰＤＬＣよりは広い方である。しかしながら、
このＰＮＬＣも視覚方向が側面に傾いてヘイズが増加し
て視野角が減少する。
ロプレットを形成するのとは異なり、高分子網形液晶複
合体(PNLC)は液晶が連続相であり、高分子が架橋された
３次元的網模様の構造であるため、液晶と高分子との屈
折率依存性が大きくないという点でＰＤＬＣとは動作原
理が異なり（日本国特開平１−１９８７２５号公報）、
視野角もＰＤＬＣよりは広い方である。しかしながら、
このＰＮＬＣも視覚方向が側面に傾いてヘイズが増加し
て視野角が減少する。
【００１２】一方、視野角を向上させるために、図２に
示すように、高分子に液晶モノマーと同一な構造の側鎖
を持ち（branched）、複屈折率がある異方性高分子を合
成して液晶高分子複合体を製造する方法が提案(WO ８９
−０９８０７）されている。これは、常光屈折率ｎｏ’
および異常光屈折率ｎｅ’が液晶の常光屈折率ｎｏおよ
び異常光屈折率ｎｅと同一の値を持った高分子を選択し
て製造することにより、電界印加時にいかなる視覚にお
いても液晶と高分子化合物の屈折率値を同じにして視野
角を拡大させるものである。
示すように、高分子に液晶モノマーと同一な構造の側鎖
を持ち（branched）、複屈折率がある異方性高分子を合
成して液晶高分子複合体を製造する方法が提案(WO ８９
−０９８０７）されている。これは、常光屈折率ｎｏ’
および異常光屈折率ｎｅ’が液晶の常光屈折率ｎｏおよ
び異常光屈折率ｎｅと同一の値を持った高分子を選択し
て製造することにより、電界印加時にいかなる視覚にお
いても液晶と高分子化合物の屈折率値を同じにして視野
角を拡大させるものである。
【００１３】しかしながら、このような方法は異方性高
分子の合成が非常に難しい。また高分子化合物と液晶モ
ノマーとの相溶性等により相分離も難しいので、構造が
異なるいろいろな液晶モノマーが混合されている場合に
は視野角が減少する等の欠点がある。
分子の合成が非常に難しい。また高分子化合物と液晶モ
ノマーとの相溶性等により相分離も難しいので、構造が
異なるいろいろな液晶モノマーが混合されている場合に
は視野角が減少する等の欠点がある。
【００１４】また、１９９１年ＩＥＥＥにおいて、コレ
ステリック液晶のポカルコニック構造および双安定性を
利用した広視野角を持つ高分子液晶複合材料が発表され
ている。これは、ポリイミド等によりラビング（rubbin
g)処理された２枚のインジウムティンオキサイド（ITO)
のガラス板の間にコレステリック液晶を添加して生じる
螺旋構造を利用したものである。螺旋１ピッチの長さを
赤外線領域に調節すると可視光線領域で反射や散乱が生
じないため、表面配向効果によるプラナ構造により光が
透過するようになる。また、電界を印加すれば配向規制
力が解かれて無秩序度が最大のポカルコニック構造にな
るので入射光が散乱されるようになる。しかしながら、
この高分子液晶複合材料は、コントラストが１０程度と
良好でなく、また駆動電圧が高いので配向処理が必要に
なる等の欠点がある。
ステリック液晶のポカルコニック構造および双安定性を
利用した広視野角を持つ高分子液晶複合材料が発表され
ている。これは、ポリイミド等によりラビング（rubbin
g)処理された２枚のインジウムティンオキサイド（ITO)
のガラス板の間にコレステリック液晶を添加して生じる
螺旋構造を利用したものである。螺旋１ピッチの長さを
赤外線領域に調節すると可視光線領域で反射や散乱が生
じないため、表面配向効果によるプラナ構造により光が
透過するようになる。また、電界を印加すれば配向規制
力が解かれて無秩序度が最大のポカルコニック構造にな
るので入射光が散乱されるようになる。しかしながら、
この高分子液晶複合材料は、コントラストが１０程度と
良好でなく、また駆動電圧が高いので配向処理が必要に
なる等の欠点がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点を解決するために、製造が簡単であり、
配向処理を施さなくとも駆動電圧およびコントラスト等
が良好で、かつ広視野角を持つ新規の高分子液晶複合体
を提供することにある。
のような問題点を解決するために、製造が簡単であり、
配向処理を施さなくとも駆動電圧およびコントラスト等
が良好で、かつ広視野角を持つ新規の高分子液晶複合体
を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、２
枚の透明電極基板の間に、液晶と高分子とが分散する構
造を有する高分子液晶複合体であって、モノマー、オリ
ゴマー系列のアクリレート化合物、前記液晶と類似した
構造を有するビフェニルジアクリレートに、コレステリ
ック液晶、ネマチック液晶を添加して重合させてなる高
分子液晶複合体を提供するものである。
枚の透明電極基板の間に、液晶と高分子とが分散する構
造を有する高分子液晶複合体であって、モノマー、オリ
ゴマー系列のアクリレート化合物、前記液晶と類似した
構造を有するビフェニルジアクリレートに、コレステリ
ック液晶、ネマチック液晶を添加して重合させてなる高
分子液晶複合体を提供するものである。
【００１７】
【００１８】本発明で使用する高分子化合物としてのア
クリレートは、モノマーとオリゴマーと架橋剤とで構成
されたモノマー、オリゴマーシステムであって、所望す
る物性に最適な比率で使用することができる。この高分
子化合物の含量が多くなると駆動電圧が上がり、少なす
ぎるとコントラストが低下するので、高分子液晶複合体
全体組成に対して１乃至４０重量％とするのが望まし
く、より好ましくは３乃至３０重量％、最も好ましくは
５乃至２０重量％である。
クリレートは、モノマーとオリゴマーと架橋剤とで構成
されたモノマー、オリゴマーシステムであって、所望す
る物性に最適な比率で使用することができる。この高分
子化合物の含量が多くなると駆動電圧が上がり、少なす
ぎるとコントラストが低下するので、高分子液晶複合体
全体組成に対して１乃至４０重量％とするのが望まし
く、より好ましくは３乃至３０重量％、最も好ましくは
５乃至２０重量％である。
【００１９】
【００２０】
【００２１】本発明において高分子化合物に添加される
ビフェニルジアクリレートは、両端に二重結合を有して
いるので容易に紫外線硬化が可能である。ビフェニルジ
アクリレートの使用量が多くなると視野角は改善される
が、駆動電圧が上昇してコントラストが減少し、使用量
があまりに少ないと視野角が減少する。従って、添加す
る量は、アクリレート系高分子化合物に対して０．１乃
至４０重量％が好ましく、より好ましくは０．５乃至２
０重量％、最も好ましくは１乃至１０重量％である。液
晶を含む全体組成に対しては、０．１乃至２０重量％が
好ましく、より好ましくは０．１乃至１０重量％、さら
に好ましくは０．５乃至５重量％である。また、モノマ
ー、オリゴマー系列のアクリレート化合物とビフェニル
ジアクリレートとは、９９：１〜８０：２０の重量比率
とするのが望ましい。
ビフェニルジアクリレートは、両端に二重結合を有して
いるので容易に紫外線硬化が可能である。ビフェニルジ
アクリレートの使用量が多くなると視野角は改善される
が、駆動電圧が上昇してコントラストが減少し、使用量
があまりに少ないと視野角が減少する。従って、添加す
る量は、アクリレート系高分子化合物に対して０．１乃
至４０重量％が好ましく、より好ましくは０．５乃至２
０重量％、最も好ましくは１乃至１０重量％である。液
晶を含む全体組成に対しては、０．１乃至２０重量％が
好ましく、より好ましくは０．１乃至１０重量％、さら
に好ましくは０．５乃至５重量％である。また、モノマ
ー、オリゴマー系列のアクリレート化合物とビフェニル
ジアクリレートとは、９９：１〜８０：２０の重量比率
とするのが望ましい。
【００２２】本発明で使用するコレステリック液晶は、
一般的にステロイド系液晶と光学活性のあるキラルネマ
チック液晶とに分かれるが、ステロイド系のコレステリ
ック液晶は最近多く使用されず、コレステリックピッチ
の長さはネマチック液晶に添加されるキラルトパント
（コレステリック液晶）の含量によって異なるが、ヘリ
カルトウィスティングパワー（Helical Twisting Powe
r:HTP）が同一な場合、ピッチの長さは添加するキラル
トパントの含量に反比例する(k・HTP ＝１/pc ，ただし
k は常数、HTP は螺旋軸の相反する力、p はコレステリ
ックピッチの長さ、c はネマチック液晶に添加するコレ
ステリック液晶の濃度である）。
一般的にステロイド系液晶と光学活性のあるキラルネマ
チック液晶とに分かれるが、ステロイド系のコレステリ
ック液晶は最近多く使用されず、コレステリックピッチ
の長さはネマチック液晶に添加されるキラルトパント
（コレステリック液晶）の含量によって異なるが、ヘリ
カルトウィスティングパワー（Helical Twisting Powe
r:HTP）が同一な場合、ピッチの長さは添加するキラル
トパントの含量に反比例する(k・HTP ＝１/pc ，ただし
k は常数、HTP は螺旋軸の相反する力、p はコレステリ
ックピッチの長さ、c はネマチック液晶に添加するコレ
ステリック液晶の濃度である）。
【００２３】本発明では、主としてキラルネマチック類
型の液晶を使用してピッチの長さを調節する。一般的に
コレステリック液晶の含量が増加するとピッチの長さが
短くなり、入射光の散乱性が増加するので初期状態のコ
ントラストが良くなるが、ヒステリシスが大きくなるの
でホメオトロピック状態になるための駆動電圧が上昇す
る。また、使用含量が減少すると視野角が減少するので
液晶組成に対して０乃至２０重量％を使用するのが良
く、より好ましくは液晶組成に対して０乃至１５重量
％、最も好ましくは０乃至１０重量％場合である。
型の液晶を使用してピッチの長さを調節する。一般的に
コレステリック液晶の含量が増加するとピッチの長さが
短くなり、入射光の散乱性が増加するので初期状態のコ
ントラストが良くなるが、ヒステリシスが大きくなるの
でホメオトロピック状態になるための駆動電圧が上昇す
る。また、使用含量が減少すると視野角が減少するので
液晶組成に対して０乃至２０重量％を使用するのが良
く、より好ましくは液晶組成に対して０乃至１５重量
％、最も好ましくは０乃至１０重量％場合である。
【００２４】本発明で使用するネマチック液晶は液状で
あり、キラルトパントの固体または液体状態のコレステ
リック液晶を溶解してなるが、この時使用することがで
きるネマチック液晶の量は５０乃至９８重量％が好まし
く、より好ましくは６５乃至９５重量％、最も好ましく
は７０乃至９０重量％である。
あり、キラルトパントの固体または液体状態のコレステ
リック液晶を溶解してなるが、この時使用することがで
きるネマチック液晶の量は５０乃至９８重量％が好まし
く、より好ましくは６５乃至９５重量％、最も好ましく
は７０乃至９０重量％である。
【００２５】一般的にコレステリック−ネマチックの相
転移モードは図３（Ａ）に示すようにセル表面に垂直に
配向されているプラナ構造、図３（Ｂ）に示すように螺
旋構造に配向して規制力が解かれたポカルコニック構
造、図３（Ｃ）に示すように螺旋構造が解かれたホメオ
トロピック構造等にて存在する。
転移モードは図３（Ａ）に示すようにセル表面に垂直に
配向されているプラナ構造、図３（Ｂ）に示すように螺
旋構造に配向して規制力が解かれたポカルコニック構
造、図３（Ｃ）に示すように螺旋構造が解かれたホメオ
トロピック構造等にて存在する。
【００２６】プラナ構造にて螺旋ピッチの長さをｐとす
れば、光がセル表面に垂直に入射した場合λ＝ｎｐ（λ
は反射される波長、ｎは液晶の平均屈折率、ｐはピッチ
の長さ）に該当する波長を反射する状態になる。従っ
て、液晶の平均屈折率を１．５にし螺旋ピッチの長さを
３５０ｎｍ（０．３５μｍ）に調節すれば５２５ｎｍに
該当する緑色光を反射するようになり、ピッチの長さを
長くしてλを赤外線領域に調節すれば可視光線領域にて
反射（reflection）又は散乱（scattering）が起こらな
いためにプラナ構造にてもセルは透明になる。ここに電
界を印加すればポカルコニック構造になりセルは不透明
になるが、電界をより強く印加すれば螺旋構造が解かれ
たホメオトロピック状態になる。
れば、光がセル表面に垂直に入射した場合λ＝ｎｐ（λ
は反射される波長、ｎは液晶の平均屈折率、ｐはピッチ
の長さ）に該当する波長を反射する状態になる。従っ
て、液晶の平均屈折率を１．５にし螺旋ピッチの長さを
３５０ｎｍ（０．３５μｍ）に調節すれば５２５ｎｍに
該当する緑色光を反射するようになり、ピッチの長さを
長くしてλを赤外線領域に調節すれば可視光線領域にて
反射（reflection）又は散乱（scattering）が起こらな
いためにプラナ構造にてもセルは透明になる。ここに電
界を印加すればポカルコニック構造になりセルは不透明
になるが、電界をより強く印加すれば螺旋構造が解かれ
たホメオトロピック状態になる。
【００２７】このような原理でコレステリック液晶を使
用する場合にはプラナ構造とポカルコニック構造の双安
定性を利用して単純マトリックスにて駆動するディスプ
レイとして利用するか、反射波長の長さを赤外線にて調
節する場合には、視野角が優秀なリバースモード（reve
rce mode）の光シャッターとして利用することもでき
る。しかしながら、このような場合はポリイミド等にて
ラビング処理したインジウムティオンオキサイド（ITO)
ガラスを使用しなければならないのでラビング処理が不
必要であるというＰＤＬＣの大きな長所がなくなり、コ
ントラストも１０内外に低くなる。
用する場合にはプラナ構造とポカルコニック構造の双安
定性を利用して単純マトリックスにて駆動するディスプ
レイとして利用するか、反射波長の長さを赤外線にて調
節する場合には、視野角が優秀なリバースモード（reve
rce mode）の光シャッターとして利用することもでき
る。しかしながら、このような場合はポリイミド等にて
ラビング処理したインジウムティオンオキサイド（ITO)
ガラスを使用しなければならないのでラビング処理が不
必要であるというＰＤＬＣの大きな長所がなくなり、コ
ントラストも１０内外に低くなる。
【００２８】本発明により製造された高分子液晶複合体
はラビング処理をしないために散乱状態であるポカルコ
ニック構造と透過状態であるホメオトロピック構造の２
種の状態にて存在する。スペイサーを使用して５乃至２
０μｍの間隔を維持しているセルに高分子液晶混合物を
注入した後、紫外線重合をさせればポカルコニック構造
になりセルは不透明になるが、ここに電界を加えればホ
メオトロピック状態になり透明になる。これは、散乱透
過モードにして一般的なＰＤＬＣとＰＮＬＣはオン／オ
フは同じであるが動作原理は違うということができる。
はラビング処理をしないために散乱状態であるポカルコ
ニック構造と透過状態であるホメオトロピック構造の２
種の状態にて存在する。スペイサーを使用して５乃至２
０μｍの間隔を維持しているセルに高分子液晶混合物を
注入した後、紫外線重合をさせればポカルコニック構造
になりセルは不透明になるが、ここに電界を加えればホ
メオトロピック状態になり透明になる。これは、散乱透
過モードにして一般的なＰＤＬＣとＰＮＬＣはオン／オ
フは同じであるが動作原理は違うということができる。
【００２９】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明は、下記の実施例に限定されるものではな
い。
【００３０】（実施例１）液晶モノマーと高分子化合物
の重量比が９０：１０の高分子液晶複合体を調製した。
すなわち、高分子化合物中、アクリレート成分のオリ
ゴマーおよびモノマーと多官能基を持つ架橋剤とを９０
重量％、実験室にて合成した液晶類似構造を持つ高分子
とモノマーである４，４’−ビフェニルジアクリレート
（4,4'-Biphenyl diacrylate: ＢＰＤ）とを１０重量％
使用した高分子システム、そして、 液晶中、ネマティック液晶を使用したＥ−７（E.Merc
k 社）９５重量％と、コレステリック液晶を使用したキ
ラルネマチック類型のＣＢ−１５（E.Merck 社）５重量
％とからなる液晶、をそれぞれ用意し、これらを混ぜた
後、紫外線重合開始剤としてジエトキシアセトフェノン
を高分子化合物に対して０．０３重量％添加して均一に
混合した。
の重量比が９０：１０の高分子液晶複合体を調製した。
すなわち、高分子化合物中、アクリレート成分のオリ
ゴマーおよびモノマーと多官能基を持つ架橋剤とを９０
重量％、実験室にて合成した液晶類似構造を持つ高分子
とモノマーである４，４’−ビフェニルジアクリレート
（4,4'-Biphenyl diacrylate: ＢＰＤ）とを１０重量％
使用した高分子システム、そして、 液晶中、ネマティック液晶を使用したＥ−７（E.Merc
k 社）９５重量％と、コレステリック液晶を使用したキ
ラルネマチック類型のＣＢ−１５（E.Merck 社）５重量
％とからなる液晶、をそれぞれ用意し、これらを混ぜた
後、紫外線重合開始剤としてジエトキシアセトフェノン
を高分子化合物に対して０．０３重量％添加して均一に
混合した。
【００３１】この時、全体高分子液晶混合物はＥ−７の
Ｔｃ（Clearing Temperature；透明点：６１℃）よりも
低い４７℃で透明になった。この均一混合液をスペイサ
ーを利用して厚さ７μｍに調節した後、透過率８６％、
面積抵抗３０Ω／□の２枚のインジウムティンオキサイ
ド（ITO)ガラス板の間に注入した。注入が完了した後３
６５ｎｍの波長を持つ紫外線を５ｍＷ／cm2 の強さで５
分間照射させて硬化させた。
Ｔｃ（Clearing Temperature；透明点：６１℃）よりも
低い４７℃で透明になった。この均一混合液をスペイサ
ーを利用して厚さ７μｍに調節した後、透過率８６％、
面積抵抗３０Ω／□の２枚のインジウムティンオキサイ
ド（ITO)ガラス板の間に注入した。注入が完了した後３
６５ｎｍの波長を持つ紫外線を５ｍＷ／cm2 の強さで５
分間照射させて硬化させた。
【００３２】このようにして製造したセルの電気光学的
性質と視野角とを下記表−２に表示する。なお、この時
の視野角は±方向にて透過率が４０％である角度の範囲
で測定した。
性質と視野角とを下記表−２に表示する。なお、この時
の視野角は±方向にて透過率が４０％である角度の範囲
で測定した。
【００３３】本実施例の結果によれば、高分子システム
としてアクリレートだけを使用する場合よりも駆動電圧
は若干上昇するが、応答速度及び視野角特性は特に優秀
性を現した。
としてアクリレートだけを使用する場合よりも駆動電圧
は若干上昇するが、応答速度及び視野角特性は特に優秀
性を現した。
【００３４】（実施例２）下記の表−１に示すように、
液晶としてネマチック液晶だけを使用した以外は実施例
１と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示す。
液晶としてネマチック液晶だけを使用した以外は実施例
１と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示す。
【００３５】（実施例３）表−１に示すように、液晶と
類似する構造を持つ高分子化合物の含量を変えた以外は
実施例１と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示
す。
類似する構造を持つ高分子化合物の含量を変えた以外は
実施例１と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示
す。
【００３６】（実施例４）表−１に示すように、液晶と
類似する構造を持つ高分子化合物の含量を変えた以外は
実施例１と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示
す。
類似する構造を持つ高分子化合物の含量を変えた以外は
実施例１と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示
す。
【００３７】（実施例５〜実施例８）表−１に示すよう
に、液晶と高分子化合物の重量比率を変えた以外は実施
例１〜４と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示
す。
に、液晶と高分子化合物の重量比率を変えた以外は実施
例１〜４と同じ方法で実施した。その結果を表−２に示
す。
【００３８】（比較例１）表−１に示すように、高分子
化合物としてアクリレートだけを使用し、液晶としてネ
マティック液晶だけを使用した以外は実施例１と同じ方
法で実施した。その結果を表−２に示す。
化合物としてアクリレートだけを使用し、液晶としてネ
マティック液晶だけを使用した以外は実施例１と同じ方
法で実施した。その結果を表−２に示す。
【００３９】本比較例では、高分子化合物としてアクリ
レートだけを使用し、コレステリック液晶は添加しなか
ったので、駆動電圧は実施例よりも比較的低く現れた
が、応答速度が遅く視野角が狭く現れた。
レートだけを使用し、コレステリック液晶は添加しなか
ったので、駆動電圧は実施例よりも比較的低く現れた
が、応答速度が遅く視野角が狭く現れた。
【００４０】（比較例２）表−１に示すように、液晶と
高分子化合物の重量比率を変えた以外は比較例１と同じ
方法で実施した。その結果を表−２に示す。
高分子化合物の重量比率を変えた以外は比較例１と同じ
方法で実施した。その結果を表−２に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】本発明による液晶材料は、一般のトウィ
ステッドネマチック（TN）液晶やスーパートウィステッ
ドネマチック（STN)液晶とは異なって偏光板を使用しな
いために光の利用効率が良好であり、コレステリック液
晶を使用しながらも配向処理をしないために製造が簡単
である長所を有し、またアクリレート系高分子化合物及
び液晶と類似した構造を持つモノマーを重合させて高分
子化合物として使用するためにＰＤＬＣやＰＮＬＣより
も優秀な視野角を提供し、照光ガラス及び直視型ディス
プレイとして利用する場合に有利な液晶材料である。
ステッドネマチック（TN）液晶やスーパートウィステッ
ドネマチック（STN)液晶とは異なって偏光板を使用しな
いために光の利用効率が良好であり、コレステリック液
晶を使用しながらも配向処理をしないために製造が簡単
である長所を有し、またアクリレート系高分子化合物及
び液晶と類似した構造を持つモノマーを重合させて高分
子化合物として使用するためにＰＤＬＣやＰＮＬＣより
も優秀な視野角を提供し、照光ガラス及び直視型ディス
プレイとして利用する場合に有利な液晶材料である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は従来の電界非印加時の高分子液晶複合
体（PDLC）の構造図であり、（Ｂ）は従来の電界印加時
の高分子液晶複合体（PDLC）の構造図である。
体（PDLC）の構造図であり、（Ｂ）は従来の電界印加時
の高分子液晶複合体（PDLC）の構造図である。
【図２】従来の異方性（Birefringence ）高分子化合物
を利用した視野角が改善された高分子液晶複合体の構造
図である。
を利用した視野角が改善された高分子液晶複合体の構造
図である。
【図３】（Ａ）は本発明の高分子液晶複合体のプラナ構
造図（Planar texture）であり、（Ｂ）は本発明の高分
子液晶複合体のポカルコニック液晶図（Focal conic te
xture ）であり、（Ｃ）は本発明の高分子液晶複合体の
ホメオトロピック（Homeotropic texture ）構造図であ
る。
造図（Planar texture）であり、（Ｂ）は本発明の高分
子液晶複合体のポカルコニック液晶図（Focal conic te
xture ）であり、（Ｃ）は本発明の高分子液晶複合体の
ホメオトロピック（Homeotropic texture ）構造図であ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 ２枚の透明電極基板の間に、液晶と高分
子とが分散する構造を有する高分子液晶複合体であっ
て、モノマー、オリゴマー系列のアクリレート化合物１
乃至４０重量％、前記液晶と類似した構造を有するビフ
ェニルジアクリレート０．１乃至２０重量％に、コレス
テリック液晶０乃至２０重量％、ネマチック液晶５０乃
至９８重量％を添加して重合させてなることを特徴とす
る高分子液晶複合体。 - 【請求項２】 請求項１に記載の高分子液晶複合体であ
って、前記モノマー、オリゴマー系列のアクリレート化
合物と前記ビフェニルジアクリレートとを、９９：１乃
至８０：２０の重量比率で添加することを特徴とする高
分子液晶複合体。 - 【請求項３】 請求項１に記載の高分子液晶複合体であ
って、前記高分子液晶複合体は、配向処理を必要としな
いことを特徴とする高分子液晶複合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR93-1097 | 1993-01-29 | ||
| KR1019930001097A KR100257886B1 (ko) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 고분자 액정 복합체 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06242429A JPH06242429A (ja) | 1994-09-02 |
| JP2922394B2 true JP2922394B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=19350096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187800A Expired - Lifetime JP2922394B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-07-29 | 高分子液晶複合体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5401437A (ja) |
| JP (1) | JP2922394B2 (ja) |
| KR (1) | KR100257886B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69310442T2 (de) * | 1992-06-10 | 1997-11-06 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallverbundschicht vom Dispersions-typ, deren Herstellungsverfahren sowie in ihr zu verwendendes Flüssigkristallmaterial |
| KR0166943B1 (ko) * | 1993-03-29 | 1999-03-20 | 야스카와 히데아키 | 전자 기기 |
| US5518652A (en) * | 1993-07-05 | 1996-05-21 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Liquid crystalline copolymer |
| US5494604A (en) * | 1993-12-06 | 1996-02-27 | Fujitsu Limited | Polymer-dispersed liquid crystal material and process |
| US5668651A (en) * | 1994-03-18 | 1997-09-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polymer-wall LCD having liquid crystal molecules having a plane-symmetrical bend orientation |
| US5674576A (en) * | 1994-09-21 | 1997-10-07 | Nec Corporation | Liquid crystalline optical device operable at a low drive voltage |
| KR100417737B1 (ko) * | 1994-12-21 | 2004-05-20 | 레이켐 코포레이션 | 액정조성물의제조방법 |
| CN1173891A (zh) * | 1995-02-06 | 1998-02-18 | 默克专利股份有限公司 | 双活性内消旋化合物及其中间产物 |
| WO1996025470A1 (en) | 1995-02-17 | 1996-08-22 | Merck Patent Gmbh | Polymeric film |
| GB9600124D0 (en) * | 1996-01-04 | 1996-03-06 | Secr Defence | Elastomers |
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| GB2315072B (en) * | 1996-07-04 | 2000-09-13 | Merck Patent Gmbh | Circular UV polariser |
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| KR100566684B1 (ko) | 1997-05-22 | 2006-04-03 | 롤리크 아게 | 중합성 액정 화합물, 및 이를 포함하는 가교결합성 액정 혼합물 및 광학 부재 |
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| WO1999031545A1 (fr) * | 1997-12-17 | 1999-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Panneau d'affichage a cristaux liquides de type dispersion de polymere et son procede de fabrication |
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| CL2011000198A1 (es) | 2011-01-31 | 2013-04-01 | Univ Chile | Procedimiento de polimerizacion para obtener un aparato electro-optico donde se produce la polimerizacion de un compuesto polimerizable in situ, dicho poliemro obtenido in situ; el aparato electro-optico que contiene a dicho polimero; y usos del aparato. |
| CN105062505B (zh) * | 2015-07-15 | 2017-11-14 | 深圳市景世源科技有限公司 | 聚合物液晶组合物及液晶手写显示装置与制备方法 |
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| CN105602578A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-25 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 一种广视角的pdlc组合物 |
| KR102028446B1 (ko) * | 2017-10-17 | 2019-10-04 | 주식회사 큐시스 | 가시광선 및 적외선 조절용 스마트 윈도우 |
| CN110092875B (zh) * | 2018-01-29 | 2021-11-23 | 苏州英荟虹彩薄膜材料科技有限公司 | 一种基于液晶/高分子复合材料体系的pdlc膜的制备方法 |
| KR102249128B1 (ko) * | 2019-04-18 | 2021-05-10 | 주식회사 인터브리드 | 에너지 세이빙 기능을 가지는 쌍안정 고분자 분산 액정 |
| CN112363333A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 天津佳视智晶光电科技有限公司 | 一种观察角度可切换膜的制备方法 |
| CN112346267B (zh) * | 2020-11-10 | 2022-10-25 | 嘉盛应用材料(河南)有限公司 | 一种显示视角可转换的显示器件及其制备方法 |
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-
1993
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