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JP3427905B2 - Liquid crystal device - Google Patents

Liquid crystal device

Info

Publication number
JP3427905B2
JP3427905B2 JP02795394A JP2795394A JP3427905B2 JP 3427905 B2 JP3427905 B2 JP 3427905B2 JP 02795394 A JP02795394 A JP 02795394A JP 2795394 A JP2795394 A JP 2795394A JP 3427905 B2 JP3427905 B2 JP 3427905B2
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
crystal device
carbon atoms
general formula
group
Prior art date
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Application number
JP02795394A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH07234394A (en
Inventor
清文 竹内
安男 梅津
晴義 高津
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、偏光板を使用しない液
晶包蔵薄膜に関し、更に詳しくは、視野の遮断、透過を
電気的又は熱的に操作し得る光散乱形の液晶デバイスに
関する。本発明の液晶デバイスは、建物の窓やショーウ
インドウなどで視野遮断のスクリーンに利用されるとと
もに、文字や図形を表示し、高速応答性を以て電気的又
は熱的に表示を切り換えることによって、広告板等の装
飾表示板や時計、電卓の表示装置や、明るい画面を必要
とする表示装置、特にコンピューター端末の表示装置や
プロジェクションの表示装置として利用することができ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal encapsulating thin film which does not use a polarizing plate, and more particularly to a light scattering type liquid crystal device capable of electrically or thermally controlling the blocking and transmission of a visual field. INDUSTRIAL APPLICABILITY The liquid crystal device of the present invention is used as a screen for blocking a field of view in a window of a building, a show window, etc., and displays characters and figures, and switches the display electrically or thermally with high-speed response to display an advertising board. It can be used as a display device such as a decorative display board, a clock, a calculator, a display device that requires a bright screen, particularly a display device of a computer terminal or a display device of a projection.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶デバイスは、従来、ネマチック液晶
を使用したTN(ツイスティッド・ネマティック)型
や、STN(スーパー・ツイスティッド・ネマティッ
ク)型のものが実用化されている。また、強誘電性液晶
を利用したものも提案されている。これらには、偏光板
を要するために画面を明るくすることに限界があり、ま
た配向処理を要するために、表示デバイスの作製時の歩
留まりが低下する等の問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal devices of TN (twisted nematic) type using nematic liquid crystal and STN (super twisted nematic) type have been put into practical use. Also, a liquid crystal device using a ferroelectric liquid crystal has been proposed. These require a polarizing plate and thus have a limit in brightening the screen, and require an alignment treatment, so that there is a problem that the yield at the time of manufacturing a display device is reduced.

【0003】一方、偏光板や配向処理を要さず、明るく
コントラストの良い液晶デバイスを製造する方法とし
て、ポリマー中に液晶滴を分散させ、そのポリマーをフ
ィルム化する方法が知られている。特表昭58−501
631号公報、米国特許第4435047号明細書に
は、カプセル化物質として、ゼラチン、アラビアゴム、
ポリビニルアルコール等が提案され、これら以外にも、
例えば、特表昭61−502128号公報、特開昭62
−2231号公報等において知られている。しかしなが
ら、ポリマー中に液晶滴を分散させた液晶デバイスで
は、液晶材料の個々の屈折率とポリマーの屈折率との一
致不一致を最適化する煩わしさ以外に、十分な透明性を
得るのに25V以上と高い電圧を必要とし、表示用の液
晶デバイスの実用化において重視される低い駆動電圧特
性を備えていなかった。
On the other hand, as a method for producing a liquid crystal device which does not require a polarizing plate or an alignment treatment and is bright and has good contrast, a method is known in which liquid crystal droplets are dispersed in a polymer and the polymer is formed into a film. Tokusho Sho-501
631 and U.S. Pat. No. 4,435,047 describe gelatin, gum arabic, as encapsulating substances,
Polyvinyl alcohol, etc. have been proposed, and in addition to these,
For example, JP-A-61-502128 and JP-A-62.
It is known from Japanese Patent No. 2231. However, in the case of a liquid crystal device in which liquid crystal droplets are dispersed in a polymer, 25 V or more is required to obtain sufficient transparency in addition to the inconvenience of optimizing the matching / mismatching of the individual refractive indexes of the liquid crystal material and the polymer. Therefore, a high voltage was required, and it did not have the low drive voltage characteristics that are important in the practical application of the liquid crystal device for display.

【0004】液晶表示用デバイスの実用化に要求される
重要な特性である低電圧駆動性、高コントラスト、時分
割駆動性を可能にする技術として、特開平1−1987
25号公報には、液晶材料が連続層を形成し、この連続
層中に、高分子物質が三次元網目状に分布した構造を有
する液晶デバイスが開示されている。
JP-A-1-1987 discloses a technique that enables low-voltage drivability, high contrast, and time-division drivability, which are important characteristics required for practical use of liquid crystal display devices.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 25 discloses a liquid crystal device having a structure in which a liquid crystal material forms a continuous layer and a polymer substance is distributed in a three-dimensional network in the continuous layer.

【0005】このような液晶デバイスに要求される特性
としては、抵抗値が高く電圧保持率が優れていること、
駆動電圧が低いこと、光散乱が強くコントラスト比が大
きいこと等が挙げられており、現在も新しい提案がされ
ている。この目的に係わる液晶材料として、例えば欧州
特許0359146号公報には液晶材料の複屈折性や誘
電率異方性を最適化する方法が、特願平5−69946
号公報には液晶材料の弾性定数を特定する技術等が示さ
れている。
The characteristics required for such a liquid crystal device are a high resistance value and an excellent voltage holding ratio,
It is mentioned that the driving voltage is low, the light scattering is strong and the contrast ratio is large, and new proposals are being made even now. As a liquid crystal material for this purpose, for example, Japanese Patent Application No. 5-69946 discloses a method for optimizing the birefringence and the dielectric anisotropy of the liquid crystal material in European Patent No. 0359146.
The publication discloses a technique for specifying the elastic constant of a liquid crystal material.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上述したような光散乱形の液晶デバイスに
おいて、より低い電圧駆動性やより高い調光層の抵抗
値、あるいはより高いコントラスト比等の要求される表
示特性を維持向上させると共に、白濁性のより均一な表
示を達成した光散乱形の液晶デバイスを提供することに
ある。
The problem to be solved by the present invention is to provide a liquid crystal device of the light scattering type as described above, which has a lower voltage drivability, a higher resistance value of the dimming layer, or a higher contrast. It is an object of the present invention to provide a light-scattering liquid crystal device that maintains and improves required display characteristics such as ratio and achieves more uniform white turbidity display.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ムラの無
いより均一な白濁性を得るために、液晶デバイスの調光
層を構成する液晶材料と透明性固体物質について鋭意検
討した結果、上記課題を解決するに至った。
Means for Solving the Problems In order to obtain a more uniform white turbidity without unevenness, the present inventors have earnestly studied about a liquid crystal material and a transparent solid substance constituting a light control layer of a liquid crystal device, and as a result, The above problems have been solved.

【0008】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、透明性電極層を有する少なくとも一方が透明な2枚
の基板間に挟持された調光層を有し、該調光層が液晶材
料及び透明性固体物質を含有する液晶デバイスにおい
て、前記液晶材料が、(a)一般式(I)及び一般式
(II)
That is, in order to solve the above problems, the present invention has a light control layer sandwiched between two transparent substrates, at least one of which has a transparent electrode layer, and the light control layer is a liquid crystal material. And a liquid crystal device containing a transparent solid substance, wherein the liquid crystal material comprises (a) general formula (I) and general formula (II)

【0009】[0009]

【化4】 [Chemical 4]

【0010】(式中、R1及びR2は、各々独立的に (i)
炭素原子数2〜5の直鎖状のアルキル基、(ii)炭素原子
数2〜5のアルケニル基、又は (iii)炭素原子数1〜5
のアルキル基の水素原子が炭素原子数1〜5のアルコキ
シル基で置換されたアルコキシアルキル基を表わし、
1〜X4は各々独立的にH又はFを表わす。)で表わさ
れる第1の化合物群から選ばれる化合物及び(b)一般
式(III)〜(V)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently (i)
A linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, (ii) an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or (iii) 1 to 5 carbon atoms
Represents an alkoxyalkyl group in which a hydrogen atom of the alkyl group is substituted with an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms,
X 1 to X 4 each independently represent H or F. ) A compound selected from the first compound group represented by the formula (b) and (b) the general formulas (III) to (V)

【0011】[0011]

【化5】 [Chemical 5]

【0012】(式中、 R3は (i)炭素原子数2〜5の直
鎖状のアルキル基、(ii)炭素原子数2〜5のアルケニル
基、又は (iii)炭素原子数1〜5のアルキル基の水素原
子が炭素原子数1〜5のアルコキシル基で置換されたア
ルコキシアルキル基を表わし、R4は炭素原子数2〜8
の直鎖状のアルキル基又はアルコキシ基を表わし、R5
は炭素原子数2〜8の直鎖状アルキル基を表わし、k及
びmは各々独立的に0又は1を表わす。)で表わされる
第2の化合物群から選ばれる化合物を含有することを特
徴とする液晶デバイスを提供する。更に、前記液晶材料
が、一般式(VI)
(In the formula, R 3 is (i) a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, (ii) an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or (iii) 1 to 5 carbon atoms. Represents an alkoxyalkyl group in which the hydrogen atom of the alkyl group is substituted with an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is 2 to 8 carbon atoms.
Represents a linear alkyl group or an alkoxy group represented by R 5
Represents a linear alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, and k and m each independently represent 0 or 1. And a liquid crystal device comprising a compound selected from the second compound group represented by Further, the liquid crystal material is represented by the general formula (VI)

【0013】[0013]

【化6】 [Chemical 6]

【0014】(式中、R6は炭素原子数2〜7の直鎖状
のアルキル基を表わし、R7は炭素原子数1〜7の直鎖
状のアルキル基又は炭素原子数1〜7の直鎖状のアルコ
キシ基を表わし、nは0又は1の整数を表わし、Y
1は、単結合、−COO−又は−CH2CH2−を表わ
し、X5はF又はCH3を表わす。)で表わされる第3の
化合物群から選ばれる化合物を含有する液晶デバイスを
提供する。
(In the formula, R 6 represents a linear alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R 7 represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or 1 to 7 carbon atoms. Represents a straight-chain alkoxy group, n represents an integer of 0 or 1, and Y
1 represents a single bond, -COO- or represents -CH 2 CH 2 -, X 5 represents F or CH 3. And a liquid crystal device containing a compound selected from the third compound group represented by the formula (1).

【0015】本発明の液晶デバイスにおける第1の発明
は、透明性固体物質を形成させる高分子形成性化合物に
より高い相溶性を示す液晶材料として一般式(I)及び
(II)で表わされる第1の化合物群を見い出したことに
ある。この透明性固体物質は、高分子形成性モノマー及
び/又はオリゴマーで形成することが好ましく、例え
ば、熱硬化型樹脂又は紫外線硬化型樹脂を液晶材料と混
合して作製する。高分子形成性化合物と液晶材料のより
高い相溶性により、より広い温度域でより均一な溶液を
得ることを可能とする。このような状態で高分子形成性
化合物を硬化させると、片寄りが無いあるいは少ない状
態で、光散乱性を有する調光層を作製することができ、
駆動電圧やコントラスト比にムラの無い表示特性を得る
と共に、白濁性のより均一な表示を達成した光散乱形液
晶デバイスを提供できるのである。従って、例えば、比
較的高い温度で液晶相を示す液晶材料でもより均一な光
散乱特性を示す液晶デバイスあるいは比較的大型の液晶
デバイスを真空注入法でより容易に作製するのに適した
液晶材料を見い出したのである。
The first invention of the liquid crystal device of the present invention is the first liquid crystal material represented by the general formulas (I) and (II) as a liquid crystal material showing high compatibility with a polymer-forming compound which forms a transparent solid substance. Has found a group of compounds. This transparent solid substance is preferably formed of a polymer-forming monomer and / or oligomer, and is prepared, for example, by mixing a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin with a liquid crystal material. The higher compatibility of the polymer-forming compound and the liquid crystal material makes it possible to obtain a more uniform solution in a wider temperature range. By curing the polymer-forming compound in such a state, it is possible to prepare a light-modulating layer having a light-scattering property in a state where there is no deviation or little deviation.
It is possible to provide a light-scattering type liquid crystal device that achieves a display characteristic with uniform drive voltage and contrast ratio and achieves a more uniform white turbidity display. Therefore, for example, even if a liquid crystal material that exhibits a liquid crystal phase at a relatively high temperature shows a more uniform light-scattering property or a liquid crystal material that is relatively large, a liquid crystal material suitable for easier fabrication by a vacuum injection method is selected. I found it.

【0016】本発明の液晶デバイスで使用する第1の化
合物群で表わされる化合物は、誘電率異方性Δεが15
〜25の範囲にあり、フルオロトラン構造を有するもの
である。その代表的な化合物を下記の表1に示した。
The compounds represented by the first compound group used in the liquid crystal device of the present invention have a dielectric anisotropy Δε of 15
It is in the range of 25 to 25 and has a fluorotolan structure. The representative compounds are shown in Table 1 below.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】高分子形成性化合物とのより高い相溶性
は、後述の実施例から明らかのように、特異な現象であ
る。例えば、第1の化合物群で表わされる化合物と類似
構造を有する下記化合物は、特段に高い相溶性を示して
いないのである。
The higher compatibility with the polymer-forming compound is a peculiar phenomenon, as will be apparent from the examples described later. For example, the following compounds having a similar structure to the compounds represented by the first compound group do not show particularly high compatibility.

【0019】[0019]

【化7】 [Chemical 7]

【0020】本液晶デバイスにおける第2の発明は、第
1の化合物群で表わされる化合物に第2の化合物群ある
いは第3の化合物群を含有させても、上述したより高い
相溶性を損なうことがないかあるいは比較的影響が小さ
いことを見い出したことによるものである。更に、誘電
率異方性や弾性定数を調整するのに有用であり、また液
晶材料のネマチック相を改善させることが可能なもので
ある。
In the second invention of the present liquid crystal device, even if the compound represented by the first compound group contains the second compound group or the third compound group, the higher compatibility described above may be impaired. This is due to the fact that there is no or relatively small impact. Furthermore, it is useful for adjusting the dielectric anisotropy and elastic constant, and can improve the nematic phase of the liquid crystal material.

【0021】第2の化合物群で表わされる化合物は、誘
電率異方性Δεが10〜20の範囲にあり、シアノフェ
ニル基を有するものであり、その代表的な化合物を下記
の表2に示した。第3の化合物群で表わされる化合物
は、誘電率異方性Δεが−1〜2の範囲にあり、トラン
構造を有するものであり、その代表的な化合物を下記の
表3に示した。
The compounds represented by the second compound group have a dielectric anisotropy Δε in the range of 10 to 20 and have a cyanophenyl group. Typical compounds are shown in Table 2 below. It was The compounds represented by the third compound group have a dielectric anisotropy Δε in the range of −1 to 2 and have a tolan structure, and representative compounds thereof are shown in Table 3 below.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】[0023]

【表3】 [Table 3]

【0024】これらの本発明で使用する液晶材料の中で
も、一般式(I)で表わされる化合物と一般式(IV)で
表わされる化合物との組み合わせ、或いは、これらの化
合物の組み合わせと、一般式(II)で表わされる化合
物、一般式(V)で表わされる化合物又は一般式(VI)
で表わされる化合物との組み合わせは、液晶デバイスの
後方散乱を高くすることができるので、好ましい。
Among these liquid crystal materials used in the present invention, a combination of a compound represented by the general formula (I) and a compound represented by the general formula (IV), or a combination of these compounds and a general formula ( A compound represented by II), a compound represented by the general formula (V) or a general formula (VI)
The combination with the compound represented by is preferable because it can increase the backscattering of the liquid crystal device.

【0025】また、一般式(I)で表わされる化合物と
一般式(VI)で表わされる化合物との組み合わせ、或い
は、これらの化合物の組み合わせと、 一般式(III)で
表わされる化合物との組み合わせは、液晶デバイスの各
画素のインピーダンス或いは液晶デバイス全体のインピ
ーダンスを低減することができるので、好ましく、一般
式(III)において、R3がアルケニル基である化合物との
組み合わせは、液晶デバイスの駆動電圧を効果的に低減
できるので、特に好ましい。
Further, the combination of the compound represented by the general formula (I) and the compound represented by the general formula (VI), or the combination of these compounds with the compound represented by the general formula (III) is Since it is possible to reduce the impedance of each pixel of the liquid crystal device or the impedance of the entire liquid crystal device, the combination with a compound in which R 3 is an alkenyl group in the general formula (III) is preferable. It is particularly preferable because it can be effectively reduced.

【0026】本発明者らは特願平4−73959号明細
書において、液晶材料の物性値と液晶デバイスの表示特
性との関係が次式(VII)で表わされることを示した。
In the specification of Japanese Patent Application No. 4-73959, the present inventors have shown that the relationship between the physical property value of the liquid crystal material and the display characteristic of the liquid crystal device is represented by the following formula (VII).

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】(式中、Vthはしきい値電圧を表わし、1
Kii、2Kiiは弾性定数を表わし、iは1、2又は
3を表わし、△εは誘電率異方性を表わし、<r>は透
明性固体物質界面の平均空隙間隔を表わし、Aは液晶分
子に対する透明性固体物質のアンカリングエネルギーを
表わし、dは透明性電極を有する基板間の距離を表わ
す。
(In the formula, Vth represents a threshold voltage, and 1
Kii, 2 Kii represents an elastic constant, i represents 1, 2 or 3, Δε represents a dielectric anisotropy, <r> represents an average void space of a transparent solid substance interface, and A represents a liquid crystal. It represents the anchoring energy of the transparent solid substance to the molecule, and d represents the distance between the substrates with transparent electrodes.

【0029】この数式は、透明性固体界面が液晶分子に
与える規制力が弾性定数Kiiとアンカリングエネルギ
ーAの比によって変化することを意味しており、特にそ
の効果が実際の平均空隙間隔<r>よりKii/Aの量
だけ実質的に広げる作用を為し、従って効果的に駆動電
圧を低減させることを示している。
This formula means that the regulation force applied to the liquid crystal molecules by the transparent solid interface changes depending on the ratio of the elastic constant Kii and the anchoring energy A, and the effect is particularly the actual average void spacing <r. >, It has the effect of substantially expanding by the amount of Kii / A, thus effectively reducing the driving voltage.

【0030】このようなことは本発明においても応用す
ることができ、液晶材料を構成する液晶化合物によって
液晶材料の誘電率異方性Δεと弾性定数を選定すること
により、低い電圧で駆動するより好ましい液晶デバイス
を得ることができるものである。
This can also be applied to the present invention, and by selecting the dielectric constant anisotropy Δε and elastic constant of the liquid crystal material depending on the liquid crystal compound constituting the liquid crystal material, it is possible to drive at a low voltage. A preferable liquid crystal device can be obtained.

【0031】本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料
中に、一般式(I)及び一般式(II)で表わされる化合
物の総含有量は、5〜80重量%の範囲が好ましく、2
0〜80重量%の範囲が特に好ましい。
The total content of the compounds represented by the general formulas (I) and (II) in the liquid crystal material used in the liquid crystal device of the present invention is preferably in the range of 5 to 80% by weight.
The range of 0 to 80% by weight is particularly preferred.

【0032】本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料
中に、一般式(III)〜一般式(V)で表わされる化合
物の総含有量は、5〜80重量%の範囲が好ましい。
The total content of the compounds represented by the general formulas (III) to (V) in the liquid crystal material used in the liquid crystal device of the present invention is preferably in the range of 5 to 80% by weight.

【0033】本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料
中に、一般式(VI)で表わされる化合物を使用する場
合、液晶材料中の当該化合物の総含有量は、40重量%
以下が好ましく、30重量%以下が特に好ましい。
When the compound represented by the general formula (VI) is used in the liquid crystal material used in the liquid crystal device of the present invention, the total content of the compound in the liquid crystal material is 40% by weight.
The following is preferable, and 30% by weight or less is particularly preferable.

【0034】また、調光層中の液晶材料の割合は、70
〜90重量%の範囲が好ましい。
The ratio of the liquid crystal material in the light control layer is 70.
The range of 90 wt% is preferred.

【0035】本発明に関わるネマティック液晶材料は、
上記に示した化合物の他、液晶材料の他の特性、即ち、
等方性液体と液晶の相転移温度、融点、粘度、Δn、重
合性組成物等との溶解性及び透明性固体物質界面の改質
等を改善することを目的とし、適宜通常この技術分野で
液晶材料として認識されるものを混合してもよい。
The nematic liquid crystal material according to the present invention is
In addition to the compounds shown above, other properties of the liquid crystal material, namely,
For the purpose of improving the phase transition temperature, melting point, viscosity, Δn of the isotropic liquid and the liquid crystal, the solubility of the polymerizable composition and the like, and the modification of the interface of the transparent solid substance, etc. What is recognized as a liquid crystal material may be mixed.

【0036】本発明で使用する基板は、堅固な材料とし
て、ガラスであってもよく、柔軟性を有する材料とし
て、プラスチックフィルムの如きものであってもよい。
この基板には、目的に応じて透明、不透明の適宜な電極
が、その全面又は部分的に配置されてもよい。なお、2
枚の基板間には、通常、周知の液晶デバイスと同様、間
隔保持用のスペーサーを介在させることもできる。本発
明の液晶デバイスは、コンピュ−タ端末の表示装置やプ
ロジェクションの表示装置等に利用される場合、透明性
電極層に非線形素子又は能動素子を設けることが好まし
い。
The substrate used in the present invention may be a rigid material such as glass, or a flexible material such as a plastic film.
Appropriate transparent and opaque electrodes may be disposed on the entire surface or a part of the substrate, depending on the purpose. 2
Spacers may be interposed between the substrates in the same manner as in known liquid crystal devices. When the liquid crystal device of the present invention is used for a display device of a computer terminal, a display device of a projection or the like, it is preferable to provide a nonlinear element or an active element in the transparent electrode layer.

【0037】本発明の液晶デバイスで使用する液晶材料
は、透明性電極層を有する2枚の基板間に液晶材料をマ
イクロカプセル化した液晶小滴を透明性固体物質中に分
散させたデバイスにも有用なものであることが期待され
る。基板間に形成される透明性固体物質は、繊維状ある
いは粒子状に分散するものでも、液晶材料を小滴状に分
散させたフィルムのものでもよいが、三次元網目状の構
造を有するものがより好ましい。また、液晶材料は連続
層を形成することが好ましいが、液晶材料の無秩序な状
態を形成することにより、光学的境界面を形成し、光の
散乱を発現させる上で重要である。
The liquid crystal material used in the liquid crystal device of the present invention can be used in a device in which liquid crystal droplets in which a liquid crystal material is microencapsulated are dispersed in a transparent solid substance between two substrates having a transparent electrode layer. Expected to be useful. The transparent solid substance formed between the substrates may be a fibrous or particle-like dispersed substance or a film in which a liquid crystal material is dispersed in a droplet form, but a substance having a three-dimensional network structure is preferable. More preferable. Further, it is preferable that the liquid crystal material forms a continuous layer, but it is important in forming a disordered state of the liquid crystal material to form an optical boundary surface and manifest light scattering.

【0038】このような透明性固体物質から形成された
三次元網目状構造の形状の平均径は、光の波長に比べて
大き過ぎたり、小さ過ぎる場合、光散乱性が衰える傾向
にあるので、0.2〜2μmの範囲が好ましい。また、
調光層の厚みは、使用目的に応じて、2〜30μmの範
囲が好ましく、5〜20μmの範囲が特に好ましい。
If the average diameter of the shape of the three-dimensional network structure formed from such a transparent solid substance is too large or too small as compared with the wavelength of light, the light scattering property tends to deteriorate. The range of 0.2 to 2 μm is preferable. Also,
The thickness of the light control layer is preferably 2 to 30 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm, depending on the purpose of use.

【0039】これらの透明性固体成分としては、ガラス
粒子や合成樹脂が好適である。液晶材料を小滴状に分散
させたり、三次元網目状の構造を与えるものとしては、
重合性化合物を含有する熱硬化型重合性組成物又は活性
光線硬化型重合性組成物の硬化物であることが好まし
い。また、有機溶剤に可溶性の合成樹脂、水に可溶性の
合成樹脂も好適である。
As these transparent solid components, glass particles and synthetic resins are suitable. For dispersing liquid crystal material in the form of small droplets or giving a three-dimensional network structure,
It is preferably a cured product of a thermosetting polymerizable composition or an actinic ray curable polymerizable composition containing a polymerizable compound. Further, a synthetic resin soluble in an organic solvent and a synthetic resin soluble in water are also suitable.

【0040】重合性化合物を含有する重合性組成物は、
重合体形成性モノマー及び/又はオリゴマー、及び重合
開始剤等から構成される。
The polymerizable composition containing the polymerizable compound is
It is composed of a polymer-forming monomer and / or oligomer, a polymerization initiator and the like.

【0041】透明性固体物質を形成する高分子形成性モ
ノマーとしては、例えば、スチレン、クロロスチレン、
α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン:置換基とし
て、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、2−
エチルヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、ヘキサ
デシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、メ
トキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、ア
ルリル、メタリル、グリシジル、2−ヒドロキシエチ
ル、2−ヒドロキシプロピル、3−クロロ−2−ヒドロ
キシプロピル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノ
エチル等の如き基を有するアクリレート、メタクリレー
ト又はフマレート;エチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレング
リコール、1,3−ブチレングリコール、テトラメチレ
ングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン及
びペンタエリスリトール等のモノ(メタ)アクリレート
又はポリ(メタ)アクリレート;酢酸ビニル、酪酸ビニ
ル又は安息香酸ビニル、アクリロニトリル、セチルビニ
ルエーテル、リモネン、シクロヘキセン、ジアリルフタ
レート、ジアリルイソフタレート、2−,3−又は4−
ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル
アミド、メタクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアク
リルアミド又はN−ヒドロキシエチルメタクリルアミド
とそれらのアルキルエーテル化合物;ネオペンチルグリ
コール1モルに2モル以上のエチレンオキサイド若しく
はプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ
(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパン1モル
に3モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレン
オキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ(メ
タ)アクリレート;ビスフェノールA1モルに2モル以
上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイド
を付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート;2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート1モルとフェ
ニルイソシアネート若しくはn−ブチルイソシアネート
1モルとの反応生成物;ジペンタエリスリトールのポリ
(メタ)アクリレート等を挙げることができるが、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリシクロデカ
ンジメチロールジアクリレート、ポリエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリ
レート、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジアクリレート、トリス−(アクリルオキ
シエチル)イソシアヌレートが特に好ましい。
Examples of the polymer-forming monomer forming the transparent solid substance include styrene, chlorostyrene,
α-methylstyrene, divinylbenzene: As a substituent, methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, 2-
Ethylhexyl, octyl, nonyl, dodecyl, hexadecyl, octadecyl, cyclohexyl, benzyl, methoxyethyl, butoxyethyl, phenoxyethyl, allyl, methallyl, glycidyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl, Acrylate, methacrylate or fumarate having a group such as dimethylaminoethyl, diethylaminoethyl, etc .; ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, tri Mono (meth) acrylates such as methylolpropane, glycerin and pentaerythritol, or poly (meth) a Relate; vinyl acetate, vinyl butyrate or vinyl benzoate, acrylonitrile, cetyl vinyl ether, limonene, cyclohexene, diallyl phthalate, diallyl isophthalate, 2-, 3- or 4-
Vinyl pyridine, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, N-hydroxymethyl acrylamide or N-hydroxyethyl methacrylamide and their alkyl ether compounds; 2 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide is added to 1 mol of neopentyl glycol. Di (meth) acrylate of diol obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of trimethylolpropane; di or tri (meth) acrylate of triol; 2 mol or more per 1 mol of bisphenol A Di (meth) acrylate of diol obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide of 2;
-A reaction product of 1 mol of hydroxyethyl (meth) acrylate and 1 mol of phenyl isocyanate or n-butyl isocyanate; poly (meth) acrylate of dipentaerythritol and the like can be mentioned, but trimethylolpropane triacrylate, tricyclo Decanedimethylol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tris- (acryloxyethyl) isocyanurate are particularly preferred.

【0042】透明性固体物質を形成する高分子形成性オ
リゴマーとしては、例えば、カプロラクトン変性ヒドロ
キシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアク
リレート(日本化薬社製「HX−620」、「HX−2
20」)が挙げられる。
Examples of the polymer-forming oligomer that forms the transparent solid substance include, for example, caprolactone-modified hydroxypivalic acid ester neopentyl glycol diacrylate (“HX-620”, “HX-2” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
20 ").

【0043】重合開始剤としては、例えば、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
(メルク社製「ダロキュア1173」)、1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ガイギー社製
「イルガキュア184」)、1−(4−イソプロピルフ
ェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−
オン(メルク社製「ダロキュア1116」)、ベンジル
ジメチルケタール(チバ・ガイギー社製「イルガキュア
651」)、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フ
ェニル〕−2−モルホリノプロパノン−1(チバ・ガイ
ギー社製「イルガキュア907」)、2,4−ジエチル
チオキサントン(日本化薬社製「カヤキュアDET
X」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬
社製「カヤキュアEPA」)との混合物、イソプロピル
チオキサントン(ワードプレキンソップ社製「カンタキ
ュアITX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチルと
の混合物等が挙げられるが、液状である2−ヒドロキシ
−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンが液晶
材料、高分子形成性モノマー若しくはオリゴマーとの相
溶性の面で特に好ましい。
Examples of the polymerization initiator include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (“Darocur 1173” manufactured by Merck), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (“Ciba Geigy”). Irgacure 184 "), 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1-
On (Merck "Darocur 1116"), benzyl dimethyl ketal (Ciba Geigy "Irgacure 651"), 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1 (Ciba)・ Geigy's "Irgacure 907"), 2,4-diethylthioxanthone (Nippon Kayaku's "Kayacure DET"
X ”) and ethyl p-dimethylaminobenzoate (“ Kayacure EPA ”manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), isopropylthioxanthone (“ Cantacure ITX ”manufactured by Ward Prekinsop) and ethyl p-dimethylaminobenzoate. Examples thereof include a mixture and the like, and liquid 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one is particularly preferable in terms of compatibility with the liquid crystal material and the polymer-forming monomer or oligomer.

【0044】本発明の液晶デバイスは、例えば、液晶材
料、高分子形成性モノマーもしくはオリゴマー及び重合
開始剤を含有する均一溶液を、電極層を有する2枚の基
板間に挟持させるか、あるいは一方の基板上にスピンコ
ーター等のコーターを使用して塗布し、次いで他方の基
板を重ねても良く、これに紫外線を照射し硬化させる
か、あるいは、熱的に重合硬化させることによって製造
することができる。
In the liquid crystal device of the present invention, for example, a uniform solution containing a liquid crystal material, a polymer-forming monomer or oligomer, and a polymerization initiator is sandwiched between two substrates having electrode layers, or one of them is sandwiched. It may be coated on a substrate by using a coater such as a spin coater, and then the other substrate may be superposed, and it can be produced by irradiating this with ultraviolet rays to cure it, or by thermally polymerizing and curing it. .

【0045】このようにして製造された液晶デバイス
は、本発明者らが光散乱不透明状態と透明状態を利用す
る液晶デバイスを構成する液晶材料と透明性固体物質に
ついて鋭意検討し、相溶性の高い関係を見い出したこと
に依るものであり、これにより、より均一な表示特性を
示すものである。
Regarding the liquid crystal device manufactured in this manner, the inventors of the present invention diligently studied the liquid crystal material and the transparent solid substance that constitute the liquid crystal device utilizing the light scattering opaque state and the transparent state, and have high compatibility. This is due to the fact that the relationship has been found, and thereby more uniform display characteristics are exhibited.

【0046】[0046]

【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明を更に
具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically below by showing examples of the present invention. However, the invention is not limited to these examples.

【0047】なお、以下の実施例及び比較例において
「%」は「重量%」を表わす。また、各実施例及び比較
例中の評価特性の各々は、以下の記号及び内容を意味す
る。
In the following Examples and Comparative Examples, "%" means "% by weight". Moreover, each of the evaluation characteristics in each of the examples and comparative examples means the following symbols and contents.

【0048】(1)V90、V10:電圧無印加時のデバイ
スの光透過率(T0)を0%とし、 印加電圧の増大に伴
って光透過率が変化しなくなったときの透過率
(T100)を100%とするとき、 光透過率90%と成
る印加電圧(V)をV90、光透過率10%と成るときの
印加電圧をV10とする。
(1) V 90 , V 10 : transmittance when the light transmittance (T 0 ) of the device when no voltage is applied is 0% and the light transmittance does not change as the applied voltage increases. When (T 100 ) is 100%, the applied voltage (V) at which the light transmittance is 90% is V 90 , and the applied voltage at which the light transmittance is 10% is V 10 .

【0049】(2)コントラスト:デバイスを測光上か
ら外した状態で、光源の点灯時の光透過率を100%と
し、消灯時の光透過率を0%とし、電圧無印加時のデバ
イスの光透過率をT0、印加電圧の増大に伴って飽和し
た光透過率をT100とするとき、T100/T0で表わされ
る値である。
(2) Contrast: With the device removed from the photometric state, the light transmittance when the light source is on is 100%, the light transmittance when the light is off is 0%, and the light of the device when no voltage is applied. When the transmittance is T 0 and the light transmittance saturated with an increase in the applied voltage is T 100 , it is a value expressed by T 100 / T 0 .

【0050】(3)TMLC:液晶材料と高分子形成性化
合物を均一溶液となるに必要な温度で混合した混合物に
おいて、冷却時に等方性液体からネマチック相に転移温
度又は相分離する温度とする。
(3) T MLC : a mixture of a liquid crystal material and a polymer-forming compound at a temperature required to form a uniform solution, and a temperature at which the isotropic liquid transitions to a nematic phase or undergoes phase separation upon cooling. To do.

【0051】なお、各液晶材料の物性として記載された
N-Iはネマチック相−等方性液体相転移温度を、△ε
は誘電異方性を、△nは複屈折率を意味しており、Vth
は8μmのTN型液晶デバイスで測定されたしきい値電
圧を示したものである。
The T NI described as the physical property of each liquid crystal material is the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature, Δε
Means dielectric anisotropy, Δn means birefringence, and V th
Shows the threshold voltage measured by the 8 μm TN type liquid crystal device.

【0052】(実施例1)高分子形成性オリゴマーとし
て、「HX−220」(日本化薬社製カプロラクトン変
性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコー
ルジアクリレート)19.8%、重合開始剤として、2
−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1
−オン0.2%、及び液晶材料として、下記液晶組成物
(No.3−1)80%を混合した均一溶液の調光層形
成材料を作製した。この液晶材料の物性と均一溶液のT
MLCは以下の通りであった。
Example 1 As a polymer-forming oligomer, "HX-220" (caprolactone-modified hydroxypivalic acid ester neopentyl glycol diacrylate manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 19.8%, and as a polymerization initiator 2%
-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1
A dimmer layer forming material of a uniform solution was prepared by mixing 0.2% of ON and 80% of the following liquid crystal composition (No. 3-1) as a liquid crystal material. Physical properties of this liquid crystal material and T of uniform solution
MLC was as follows.

【0053】液晶組成物(No.3−1)の組成:Composition of liquid crystal composition (No. 3-1):

【0054】[0054]

【化8】 [Chemical 8]

【0055】 液晶組成物(No.3−1)に係わる物性: 転移温度 TNI =84.1℃ 屈折率 Δn = 0.229 誘電率異方性 Δε =16.0 しきい値電圧 Vth = 1.35V 均一溶液の転移温度 TMLC =29.9℃Physical Properties Related to Liquid Crystal Composition (No. 3-1): Transition Temperature T NI = 84.1 ° C. Refractive Index Δn = 0.229 Dielectric Anisotropy Δε = 16.0 Threshold Voltage V th = 1.35V Transition temperature of homogeneous solution T MLC = 29.9 ° C

【0056】この均一溶液を、平均粒径10μmのスペ
ーサーが介在した2枚のITO電極ガラス基板を用いて
作製した大きさ300×150mmの空セルに、均一溶液
の転移温度TMLCより8℃高い温度下で真空注入した。
これを、均一溶液の転移温度TMLCより3℃高い温度に
保持しながら、 メタルハライドランプ(80W/cm2
の下を3.5m/分の速度で通過させ、 500mJ/cm2
に相当するエネルギーの紫外線を照射して高分子形成オ
リゴマーを硬化させて、本発明の液晶デバイスを得た。
得られた液晶デバイスについて、基板間に形成された硬
化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したとこ
ろ、ポリマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性
固体物質が認められた。得られた液晶デバイスは、ムラ
の無い均一な表示特性を示しており、その値は、以下の
通りであった。
This homogeneous solution was placed in an empty cell of 300 × 150 mm in size, which was prepared by using two ITO electrode glass substrates with a spacer having an average particle size of 10 μm interposed, and was 8 ° C. higher than the transition temperature T MLC of the homogeneous solution. Vacuum injection was performed under temperature.
While maintaining this at a temperature 3 ° C. higher than the transition temperature T MLC of the homogeneous solution, a metal halide lamp (80 W / cm 2 )
Under the speed of 3.5m / min, 500mJ / cm 2
The polymer-forming oligomer was cured by irradiating it with ultraviolet light having an energy equivalent to that to obtain a liquid crystal device of the present invention.
The cross section of the cured product formed between the substrates of the obtained liquid crystal device was observed with a scanning electron microscope, and a transparent solid substance having a three-dimensional network structure made of a polymer was observed. The obtained liquid crystal device showed uniform display characteristics without unevenness, and the values were as follows.

【0057】V10 : 6.8V V90 : 23.3V T0 : 2.1% T100 : 82.6% コントラスト : 1:39V 10 : 6.8V V 90 : 23.3V T 0 : 2.1% T 100 : 82.6% Contrast: 1:39

【0058】(比較例1)実施例1において、液晶組成
物(No.3−1)に代えて、下記混合液晶(3−a)
を使用した以外は実施例1と同様にして比較液晶デバイ
スを得た。
(Comparative Example 1) In Example 1, instead of the liquid crystal composition (No. 3-1), the following mixed liquid crystal (3-a) was used.
A comparative liquid crystal device was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.

【0059】混合液晶(No.3−a)の組成:Composition of mixed liquid crystal (No. 3-a):

【0060】[0060]

【化9】 [Chemical 9]

【0061】混合液晶(No.3−a)に係わる物性: 転移温度 TNI =99.3℃ 屈折率 Δn = 0.238 誘電率異方性 Δε =13.7 しきい値電圧 Vth = 1.68V 均一溶液の転移温度 TMLC =58.3℃Physical Properties of Mixed Liquid Crystal (No. 3-a): Transition Temperature T NI = 99.3 ° C. Refractive Index Δn = 0.238 Dielectric Anisotropy Δε = 13.7 Threshold Voltage V th = 1 0.68V Transition temperature of homogeneous solution T MLC = 58.3 ° C

【0062】両者において異なる点は、液晶材料におけ
るフルオロトラン構造が僅かに異なることにある。得ら
れた液晶デバイスについて、基板間に形成された硬化物
の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、ポ
リマーから成る三次元ネットワーク構造の透明性固体物
質が認められた。しかしながら、何回か作製を試みた
が、筋状又は不定形のムラの発生が認められるものが存
在した。得られた液晶デバイスの表示特性は、よりムラ
の無い均一な所を選んで測定を行なった結果、以下の通
りであった。
The difference between the two is that the fluorotolan structure in the liquid crystal material is slightly different. The cross section of the cured product formed between the substrates of the obtained liquid crystal device was observed with a scanning electron microscope, and a transparent solid substance having a three-dimensional network structure made of a polymer was observed. However, although the production was tried several times, there were some in which streaky or irregular irregularities were observed. The display characteristics of the obtained liquid crystal device were as follows as a result of performing measurement by selecting a more uniform spot.

【0063】得られた液晶デバイスの特性: V10 : 8.0V V90 : 27.3V T0 : 4.0% T100 : 82.1% コントラスト : 1:21Characteristics of the obtained liquid crystal device: V 10 : 8.0V V 90 : 27.3V T 0 : 4.0% T 100 : 82.1% Contrast: 1:21

【0064】この比較例1の液晶デバイスにおける欠陥
は、均一溶液を真空注入させるときの保持温度や紫外線
を照射する時の保持温度等を制御することにおいて、液
晶材料と高分子形成性化合物との相溶性や、 これを反
映した均一溶液の転移温度TM LCによる影響と考えられ
る。勿論、より高い温度で液晶デバイスを作製すること
も可能であるが、この場合、形成される三次元ネットワ
ーク構造がより微細と成り、目的とする表示特性が制約
を受けることとなる。
The defect in the liquid crystal device of Comparative Example 1 is that the liquid crystal material and the polymer-forming compound are separated by controlling the holding temperature when vacuum-injecting the uniform solution, the holding temperature when irradiating with ultraviolet rays, and the like. This is considered to be due to the compatibility and the transition temperature T M LC of the uniform solution reflecting this. Of course, it is possible to fabricate the liquid crystal device at a higher temperature, but in this case, the formed three-dimensional network structure becomes finer and the intended display characteristics are restricted.

【0065】実施例1で得た液晶デバイス及び比較例1
で得た液晶デバイスの比較から、液晶材料と高分子形成
性化合物とのより高い相溶性、即ち、均一溶液の転移温
度T MLCがより低い調光層形成材料とすることにより、
比較例1の液晶デバイスにおいる筋状又は不定形のムラ
が発生するという問題を解決できることが理解できる。
Liquid crystal device obtained in Example 1 and Comparative Example 1
From the comparison of the liquid crystal device obtained in
Compatibility with water-soluble compounds, that is, transition temperature of homogeneous solution
Degree T MLCBy using a light control layer forming material having a lower
Streaky or irregular irregularities in the liquid crystal device of Comparative Example 1
Understand that the problem that occurs occurs can be solved.

【0066】(比較例2)実施例1において、液晶組成
物(No.3−1)に代えて、下記混合液晶(3−b)
を使用した以外は実施例1と同様にして比較液晶デバイ
スを得た。
Comparative Example 2 The following mixed liquid crystal (3-b) was used instead of the liquid crystal composition (No. 3-1) in Example 1.
A comparative liquid crystal device was obtained in the same manner as in Example 1 except that was used.

【0067】混合液晶(No.3−b)の組成:Composition of mixed liquid crystal (No. 3-b):

【0068】[0068]

【化10】 [Chemical 10]

【0069】混合液晶(No.3−b)に係わる物性: 転移温度 TNI =69.8℃ 屈折率 Δn = 0.234 誘電率異方性 Δε =15.1 しきい値電圧 Vth = 1.40V 均一溶液の転移温度 TMLC =29.5℃Physical Properties of Mixed Liquid Crystal (No. 3-b): Transition Temperature T NI = 69.8 ° C. Refractive Index Δn = 0.234 Dielectric Anisotropy Δε = 15.1 Threshold Voltage V th = 1 .40V transition temperature of homogeneous solution T MLC = 29.5 ° C

【0070】得られた液晶デバイスについて、基板間に
形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観
察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク構
造の透明性固体物質が認められた。しかしながら、何回
か作製を試みたが、比較例1と同様に、筋状又は不定形
のムラの発生が認められるものが存在した。得られた液
晶デバイスの表示特性は、よりムラの無い均一な所を選
んで測定を行なった結果、以下の通りであった。
With respect to the obtained liquid crystal device, the cross section of the cured product formed between the substrates was observed using a scanning electron microscope. As a result, a transparent solid substance having a three-dimensional network structure made of a polymer was observed. However, although the production was tried several times, as in Comparative Example 1, there were some in which streaky or irregular irregularities were observed. The display characteristics of the obtained liquid crystal device were as follows as a result of performing measurement by selecting a more uniform spot.

【0071】得られた液晶デバイスの特性: V10 : 12.5V V90 : 35.0V T0 : 4.9% T100 : 79.1% コントラスト : 1:16Characteristics of the obtained liquid crystal device: V 10 : 12.5V V 90 : 35.0V T 0 : 4.9% T 100 : 79.1% Contrast: 1:16

【0072】実施例1で使用した液晶組成物では、液晶
組成物の転移温度TNIと均一溶液の転移温度TMLCの温
度差が約50℃前後と大きく、 一方、比較例1及び2
では、それらの温度差が約40℃前後と小さいことか
ら、本発明で使用する液晶材料が高分子形成性化合物と
より高い相溶性を示し、 転移温度TMLCがより低い調光
層形成材料を提供でき、その結果、透明−不透明のコン
トラストや駆動電圧を悪化させることなく、筋状又は不
定形のムラの発生を低減し、均一な表示特性を有する液
晶デバイスを提供できることが理解できる。
In the liquid crystal composition used in Example 1, the temperature difference between the transition temperature T NI of the liquid crystal composition and the transition temperature T MLC of the uniform solution was as large as about 50 ° C., on the other hand, Comparative Examples 1 and 2
Since the temperature difference between them is as small as about 40 ° C., the liquid crystal material used in the present invention exhibits higher compatibility with the polymer-forming compound, and a dimming layer-forming material having a lower transition temperature T MLC can be obtained. It can be understood that the liquid crystal device can be provided, and as a result, it is possible to provide a liquid crystal device having uniform display characteristics by reducing the occurrence of streaky or irregular irregularity without deteriorating the transparent-opaque contrast and driving voltage.

【0073】(実施例2)実施例1において、液晶組成
物(No.3−1)に代えて、下記液晶組成物(No.
3−2)を使用した以外は実施例1と同様にして本発明
の液晶デバイスを得た。
(Example 2) In place of the liquid crystal composition (No. 3-1) in Example 1, the following liquid crystal composition (No.
A liquid crystal device of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3-2) was used.

【0074】液晶組成物(No.3−2)の組成:Composition of liquid crystal composition (No. 3-2):

【0075】[0075]

【化11】 [Chemical 11]

【0076】 液晶組成物(No.3−2)に係わる物性: 転移温度 TNI =82.5℃ 屈折率 Δn = 0.234 誘電率異方性 Δε =14.3 しきい値電圧 Vth = 1.60V 均一溶液の転移温度 TMLC =32.1℃Physical Properties Related to Liquid Crystal Composition (No. 3-2): Transition Temperature T NI = 82.5 ° C. Refractive Index Δn = 0.234 Dielectric Anisotropy Δε = 14.3 Threshold Voltage V th = 1.60V transition temperature of homogeneous solution T MLC = 32.1 ° C

【0077】得られた液晶デバイスについて、基板間に
形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観
察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク構
造の透明性固体物質が認められた。得られた液晶デバイ
スは、ムラの無い均一な表示特性を示しており、その値
は、以下の通りであった。
With respect to the obtained liquid crystal device, the cross section of the cured product formed between the substrates was observed by using a scanning electron microscope. As a result, a transparent solid substance having a three-dimensional network structure made of a polymer was observed. The obtained liquid crystal device showed uniform display characteristics without unevenness, and the values were as follows.

【0078】得られた液晶デバイスの特性: V10 : 8.6V V90 : 19.1V T0 : 2.6% T100 : 80.0% コントラスト : 1:31Characteristics of the obtained liquid crystal device: V 10 : 8.6V V 90 : 19.1V T 0 : 2.6% T 100 : 80.0% Contrast: 1:31

【0079】(実施例3)実施例1において、液晶組成
物(No.3−1)に代えて、下記液晶組成物(No.
3−3)を使用した以外は実施例1と同様にして本発明
の液晶デバイスを得た。
Example 3 In place of the liquid crystal composition (No. 3-1) in Example 1, the following liquid crystal composition (No.
A liquid crystal device of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3-3) was used.

【0080】液晶組成物(No.3−3)の組成:Composition of liquid crystal composition (No. 3-3):

【0081】[0081]

【化12】 [Chemical 12]

【0082】 液晶組成物(No.3−3)に係わる物性: 転移温度 TNI =84.2℃ 屈折率 Δn = 0.255 誘電率異方性 Δε =13.2 しきい値電圧 Vth = 1.79V 均一溶液の転移温度 TMLC =34.6℃Physical Properties Related to Liquid Crystal Composition (No. 3-3): Transition Temperature T NI = 84.2 ° C. Refractive Index Δn = 0.255 Dielectric Anisotropy Δε = 13.2 Threshold Voltage V th = 1.79V Transition temperature of homogeneous solution T MLC = 34.6 ° C

【0083】得られた液晶デバイスについて、基板間に
形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観
察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク構
造の透明性固体物質が認められた。得られた液晶デバイ
スは、ムラの無い均一な表示特性を示しており、その値
は、以下の通りであった。
With respect to the obtained liquid crystal device, the cross section of the cured product formed between the substrates was observed using a scanning electron microscope. As a result, a transparent solid substance having a three-dimensional network structure made of a polymer was observed. The obtained liquid crystal device showed uniform display characteristics without unevenness, and the values were as follows.

【0084】得られた液晶デバイスの特性: V10 : 9.6V V90 : 22.3V T0 : 1.2% T100 : 79.9% コントラスト : 1:67Characteristics of the obtained liquid crystal device: V 10 : 9.6V V 90 : 22.3V T 0 : 1.2% T 100 : 79.9% Contrast: 1:67

【0085】(実施例4)実施例1において、液晶組成
物(No.3−1)に代えて、下記液晶組成物(No.
3−4)を使用した以外は実施例1と同様にして本発明
の液晶デバイスを得た。
Example 4 In place of the liquid crystal composition (No. 3-1) in Example 1, the following liquid crystal composition (No.
A liquid crystal device of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3-4) was used.

【0086】液晶組成物(No.3−4)の組成:Composition of liquid crystal composition (No. 3-4):

【0087】[0087]

【化13】 [Chemical 13]

【0088】 液晶組成物(No.3−4)に係わる物性: 転移温度 TNI =87.3℃ 屈折率 Δn = 0.224 誘電率異方性 Δε =13.6 しきい値電圧 Vth = 1.59V 均一溶液の転移温度 TMLC =37.8℃Physical Properties Related to Liquid Crystal Composition (No. 3-4): Transition Temperature T NI = 87.3 ° C. Refractive Index Δn = 0.224 Dielectric Anisotropy Δε = 13.6 Threshold Voltage V th = 1.59V Transition temperature of homogeneous solution T MLC = 37.8 ° C

【0089】得られた液晶デバイスについて、基板間に
形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観
察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク構
造の透明性固体物質が認められた。得られた液晶デバイ
スは、ムラの無い均一な表示特性を示しており、その値
は、以下の通りであった。
The cross section of the cured product formed between the substrates of the obtained liquid crystal device was observed with a scanning electron microscope. As a result, a transparent solid substance having a three-dimensional network structure made of a polymer was observed. The obtained liquid crystal device showed uniform display characteristics without unevenness, and the values were as follows.

【0090】得られた液晶デバイスの特性: V10 : 6.8V V90 : 14.4V T0 : 1.9% T100 : 81.9% コントラスト : 1:43Characteristics of the obtained liquid crystal device: V 10 : 6.8V V 90 : 14.4V T 0 : 1.9% T 100 : 81.9% Contrast: 1:43

【0091】(実施例5)実施例1において、液晶組成
物(No.3−1)に代えて、下記液晶組成物(No.
3−5)を使用した以外は実施例1と同様にして本発明
の液晶デバイスを得た。
Example 5 The following liquid crystal composition (No. 3-1) was used instead of the liquid crystal composition (No. 3-1) in Example 1.
A liquid crystal device of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3-5) was used.

【0092】液晶組成物(No.3−5)の組成:Composition of liquid crystal composition (No. 3-5):

【0093】[0093]

【化14】 [Chemical 14]

【0094】 液晶組成物(No.3−5)に係わる物性: 転移温度 TNI =81.6℃ 屈折率 Δn = 0.217 誘電率異方性 Δε =19.4 しきい値電圧 Vth = 1.41V 均一溶液の転移温度 TMLC =32.9℃Physical Properties Related to Liquid Crystal Composition (No. 3-5): Transition Temperature T NI = 81.6 ° C. Refractive Index Δn = 0.217 Dielectric Anisotropy Δε = 19.4 Threshold Voltage V th = 1.41V Transition temperature of homogeneous solution T MLC = 32.9 ° C

【0095】得られた液晶デバイスについて、基板間に
形成された硬化物の断面を走査型電子顕微鏡を用いて観
察したところ、ポリマーから成る三次元ネットワーク構
造の透明性固体物質が認められた。得られた液晶デバイ
スは、ムラの無い均一な表示特性を示しており、その値
は、以下の通りであった。
With respect to the obtained liquid crystal device, the cross section of the cured product formed between the substrates was observed using a scanning electron microscope. As a result, a transparent solid substance having a three-dimensional network structure made of a polymer was observed. The obtained liquid crystal device showed uniform display characteristics without unevenness, and the values were as follows.

【0096】得られた液晶デバイスの特性: V10 : 6.8V V90 : 14.4V T0 : 2.6% T100 : 80.9% コントラスト : 1:31Characteristics of the obtained liquid crystal device: V 10 : 6.8V V 90 : 14.4V T 0 : 2.6% T 100 : 80.9% Contrast: 1:31

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明の液晶デバイスは、偏光板が不用
で明るい画質の光散乱形の液晶デバイスであり、液晶材
料と高分子形成性化合物とのより高い相溶性、即ち均一
溶液の転移温度TMLCがより低い調光層形成材料である
ことにより、透明−不透明のコントラストや駆動電圧を
悪化させることなく、筋状又は不定形のムラの発生を低
減し、均一な表示特性を有しているものである。従っ
て、本発明の液晶デバイスは、比較的高い温度で液晶相
を示す液晶材料でもより均一な光散乱特性を示す液晶デ
バイスやあるいは比較的大型の液晶デバイスを真空注入
法でより容易に作製でき、例えば,広告板等の装飾表示
装置やコンピューター端末の表示装置にも有用である。
Industrial Applicability The liquid crystal device of the present invention is a light-scattering liquid crystal device which does not require a polarizing plate and has a bright image quality, and has a higher compatibility between the liquid crystal material and the polymer-forming compound, that is, the transition temperature of a uniform solution. By having a light control layer forming material having a lower T MLC, it is possible to reduce the occurrence of streaky or irregular irregularity without deteriorating the contrast between transparent and opaque and driving voltage, and to provide uniform display characteristics. There is something. Therefore, the liquid crystal device of the present invention, even a liquid crystal material exhibiting a liquid crystal phase at a relatively high temperature, a liquid crystal device exhibiting more uniform light scattering characteristics, or a relatively large liquid crystal device can be more easily produced by the vacuum injection method, For example, it is also useful for a decorative display device such as an advertising board or a display device of a computer terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−279332(JP,A) 特開 平4−296387(JP,A) 特開 平5−341272(JP,A) 特開 平4−128258(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 19/02 - 19/46 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-279332 (JP, A) JP-A-4-296387 (JP, A) JP-A-5-341272 (JP, A) JP-A-4-341 128258 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C09K 19/02-19/46

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透明性電極層を有する少なくとも一方が
透明な2枚の基板間に挟持された調光層を有し、該調光
層が液晶材料及び透明性固体物質を含有する液晶デバイ
スにおいて、前記液晶材料が、(a)一般式(I)及び
一般式(II) 【化1】 (式中、R1及びR2は、各々独立的に (i)炭素原子数2
〜5の直鎖状のアルキル基、(ii)炭素原子数2〜5のア
ルケニル基、又は (iii)炭素原子数1〜5のアルキル基
の水素原子が炭素原子数1〜5のアルコキシル基で置換
されたアルコキシアルキル基を表わし、 X1〜X4は各
々独立的にH又はFを表わす。)で表わされる第1の化
合物群から選ばれる化合物及び(b)一般式(III)〜
一般式(V) 【化2】 (式中、 R3は (i)炭素原子数2〜5の直鎖状のアルキ
ル基、(ii)炭素原子数2〜5のアルケニル基、又は (ii
i)炭素原子数1〜5のアルキル基の水素原子が炭素原子
数1〜5のアルコキシル基で置換されたアルコキシアル
キル基を表わし、R4は炭素原子数2〜8の直鎖状のア
ルキル基又はアルコキシ基を表わし、R5は炭素原子数
2〜8の直鎖状アルキル基を表わし、k及びmは各々独
立的に0又は1を表わす。)で表わされる第2の化合物
群から選ばれる化合物を含有することを特徴とする液晶
デバイス。
1. A liquid crystal device in which at least one having a transparent electrode layer has a light control layer sandwiched between two transparent substrates, and the light control layer contains a liquid crystal material and a transparent solid substance. The liquid crystal material is (a) a general formula (I) and a general formula (II) (In the formula, R 1 and R 2 are each independently (i) 2 carbon atoms.
To a linear alkyl group having 5 to 5 carbon atoms, (ii) an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or (iii) an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in which a hydrogen atom is an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms. It represents a substituted alkoxyalkyl group, and X 1 to X 4 each independently represent H or F. ) A compound selected from the first group of compounds and (b) the general formula (III) to
General formula (V): (In the formula, R 3 is (i) a linear alkyl group having 2 to 5 carbon atoms, (ii) an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or (ii
i) represents an alkoxyalkyl group in which a hydrogen atom of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is substituted with an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 4 is a linear alkyl group having 2 to 8 carbon atoms. Or an alkoxy group, R 5 represents a linear alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, and k and m each independently represent 0 or 1. ) A liquid crystal device containing a compound selected from the second compound group represented by:
【請求項2】 前記液晶材料が、請求項1記載の一般式
(I)で表わされる化合物及び一般式(IV)で表わされ
る化合物を含有することを特徴とする請求項1記載の液
晶デバイス。
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal material contains the compound represented by the general formula (I) according to claim 1 and the compound represented by the general formula (IV).
【請求項3】 更に、請求項1記載の一般式(V)で表
わされる化合物を含有することを特徴とする請求項2記
載の液晶デバイス。
3. The liquid crystal device according to claim 2, further comprising the compound represented by the general formula (V) according to claim 1.
【請求項4】 前記液晶材料が、更に一般式(VI) 【化3】 (式中、R6は炭素原子数2〜7の直鎖状のアルキル基
を表わし、R7は炭素原子数1〜7の直鎖状のアルキル
基又は炭素原子数1〜7の直鎖状のアルコキシ基を表わ
し、nは0又は1の整数を表わし、Y1は、単結合、−
COO−又は−CH2CH2−を表わし、X5はF又はC
3を表わす。)で表わされる第3の化合物群から選ば
れる化合物を含有することを特徴とする請求項1記載の
液晶デバイス。
4. The liquid crystal material further has the general formula (VI): (In the formula, R 6 represents a linear alkyl group having 2 to 7 carbon atoms, and R 7 represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms. Represents an alkoxy group of, n represents an integer of 0 or 1, Y 1 represents a single bond,
COO- or represents -CH 2 CH 2 -, X 5 is F or C
Represents H 3 . 3. A liquid crystal device according to claim 1, further comprising a compound selected from the third compound group represented by).
【請求項5】 前記液晶材料が、請求項1記載の一般式
(I)で表わされる化合物及び一般式(IV)で表わされ
る化合物を含有することを特徴とする請求項4記載の液
晶デバイス。
5. The liquid crystal device according to claim 4, wherein the liquid crystal material contains the compound represented by the general formula (I) according to claim 1 and the compound represented by the general formula (IV).
【請求項6】 更に、請求項1記載の一般式(V)で表
わされる化合物を含有することを特徴とする請求項5記
載の液晶デバイス。
6. A liquid crystal device according to claim 5, further comprising a compound represented by the general formula (V) according to claim 1.
【請求項7】 前記液晶材料が、請求項1記載の一般式
(II)で表わされる化合物及び一般式(IV)で表わされ
る化合物を含有することを特徴とする請求項4記載の液
晶デバイス。
7. The liquid crystal device according to claim 4, wherein the liquid crystal material contains the compound represented by the general formula (II) according to claim 1 and the compound represented by the general formula (IV).
【請求項8】 前記液晶材料が連続層をなし、該連続層
中に前記透明性固体物質が三次元網目状構造を形成した
調光層であることを特徴とする請求項1、2、3、4、
5、6又は7記載の液晶デバイス。
8. The light control layer according to claim 1, wherein the liquid crystal material forms a continuous layer, and the transparent solid substance forms a three-dimensional network structure in the continuous layer. 4,
5. A liquid crystal device according to 5, 6 or 7.
【請求項9】 前記液晶材料中に、第1の化合物群から
選ばれた化合物が総量で5〜80重量%の範囲で含有
し、第2の化合物群から選ばれた化合物が総量で5〜8
0重量%を含有することを特徴とする請求項1、2、
3、4、5、6、7又は8記載の液晶デバイス。
9. The liquid crystal material contains a compound selected from the first compound group in a total amount of 5 to 80% by weight, and a compound selected from the second compound group in a total amount of 5 to 80% by weight. 8
0% by weight, 1, 2,
The liquid crystal device according to 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
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