JP2632929B2 - 液晶分散フィルムおよびそれを用いた装置 - Google Patents
液晶分散フィルムおよびそれを用いた装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶分散フィルムおよびそれを液晶層として
用いた液晶使用装置に関する。
用いた液晶使用装置に関する。
液晶を利用した装置は、情報表示装置の他、光量を自
在に調節するフィルターなどとしても用いられている。
在に調節するフィルターなどとしても用いられている。
これら装置は、流動性のある液晶を数μmから数十μ
m程度の極めて狭く、かつ均一な厚さのギャップ内に保
持し、これに電圧などを印加して駆動させるため、液晶
層を均一な厚さにすることが必要であり、したがって均
一な厚さのスペーサーやギャップ調節材、さらにはガラ
スのような固い基板が必要である。
m程度の極めて狭く、かつ均一な厚さのギャップ内に保
持し、これに電圧などを印加して駆動させるため、液晶
層を均一な厚さにすることが必要であり、したがって均
一な厚さのスペーサーやギャップ調節材、さらにはガラ
スのような固い基板が必要である。
しかし、この方法で液晶を利用した大面積の装置を製
造しようとすると、大面積にわたって均一な厚さのギャ
ップを形成しなければならないが、これを達成するのは
容易なことではない。とくに液晶表示装置のように、単
に液晶の配向性をかえるだけでなく、液晶の配向性をか
えたのち目的とするものを正確に表示しなければならな
いばあいには一層容易なことではない。またガラスを用
いるため重量が重くなる一方、強度的にも弱くなり、こ
れが液晶使用装置の広範な応用をさまたげる一因にもな
っている。
造しようとすると、大面積にわたって均一な厚さのギャ
ップを形成しなければならないが、これを達成するのは
容易なことではない。とくに液晶表示装置のように、単
に液晶の配向性をかえるだけでなく、液晶の配向性をか
えたのち目的とするものを正確に表示しなければならな
いばあいには一層容易なことではない。またガラスを用
いるため重量が重くなる一方、強度的にも弱くなり、こ
れが液晶使用装置の広範な応用をさまたげる一因にもな
っている。
これらの欠点を解決するため、液晶をカプセル内に封
じ込めたものをカプセル媒体中に存在させて使用する方
法が提案されているが(特開昭62−48789号公報)、カ
プセルの径のばらつきにより、光学的特性が影響され
る、駆動電圧が高くなるなどという欠点を有している。
じ込めたものをカプセル媒体中に存在させて使用する方
法が提案されているが(特開昭62−48789号公報)、カ
プセルの径のばらつきにより、光学的特性が影響され
る、駆動電圧が高くなるなどという欠点を有している。
またポリスチレンやポリカーボネートなどの光学的異
方性を有しない熱可塑性非晶質ポリマーと低分子液晶と
からなる液晶組成物を溶液状態でキャスト法によりフィ
ルタ状にしたもので、マトリックスであるポリマー中に
低分子液晶が島状に微細に分散した状態のものを製造す
ると、93〜94℃で±18Vの電圧で光学的に駆動しうるこ
とについて開示されているが(特開昭61−47427号公
報)、駆動電圧が高い、該フィルムと透明導電膜などと
の密着性が充分でないため剥離がおこりやすく、信頼性
の高い液晶表示装置をうることができない。液晶濃度を
実質的に高くしにくいために画像の鮮明さが出にくく、
太陽光に曝されると樹脂が変質、変色をおこしやすいな
どの欠点がある。
方性を有しない熱可塑性非晶質ポリマーと低分子液晶と
からなる液晶組成物を溶液状態でキャスト法によりフィ
ルタ状にしたもので、マトリックスであるポリマー中に
低分子液晶が島状に微細に分散した状態のものを製造す
ると、93〜94℃で±18Vの電圧で光学的に駆動しうるこ
とについて開示されているが(特開昭61−47427号公
報)、駆動電圧が高い、該フィルムと透明導電膜などと
の密着性が充分でないため剥離がおこりやすく、信頼性
の高い液晶表示装置をうることができない。液晶濃度を
実質的に高くしにくいために画像の鮮明さが出にくく、
太陽光に曝されると樹脂が変質、変色をおこしやすいな
どの欠点がある。
本発明は上記大面積液晶使用装置を構成する上での欠
点を改良し、容易、安価に信頼性の高い、大面積化が可
能で柔軟性を有する液晶使用装置をうるためになされた
ものであり、 (メタ)アクリル酸エステル系重合体50〜100%(重量
%、以下同様)およびフィルムの透明性を損なわない非
結晶性重合体0〜50%よりなるポリマー成分がスポンジ
状をなすように液晶を分散せしめてなる液晶分散フィル
ムおよび液晶使用装置の液晶層として、前記液晶分散フ
ィルムを用いることを特徴とする液晶使用装置に関す
る。
点を改良し、容易、安価に信頼性の高い、大面積化が可
能で柔軟性を有する液晶使用装置をうるためになされた
ものであり、 (メタ)アクリル酸エステル系重合体50〜100%(重量
%、以下同様)およびフィルムの透明性を損なわない非
結晶性重合体0〜50%よりなるポリマー成分がスポンジ
状をなすように液晶を分散せしめてなる液晶分散フィル
ムおよび液晶使用装置の液晶層として、前記液晶分散フ
ィルムを用いることを特徴とする液晶使用装置に関す
る。
[実施例] 本発明の液晶分散フィルムにおいては、ポリマー成分
として(メタ)アクリル酸エステル系重合体50〜100%
およびフィルムの透明性を損なわない非結晶性重合体0
〜50%よりなる成分が用いられるため、透明性、耐光
(候)性、可撓性などにすぐれた液晶分散フィルムがえ
られる。
として(メタ)アクリル酸エステル系重合体50〜100%
およびフィルムの透明性を損なわない非結晶性重合体0
〜50%よりなる成分が用いられるため、透明性、耐光
(候)性、可撓性などにすぐれた液晶分散フィルムがえ
られる。
なお、本明細書にいう(メタ)アクリル酸エステルと
は、アクリル酸エステルおよび(または)メタクリル酸
エステルをいう。
は、アクリル酸エステルおよび(または)メタクリル酸
エステルをいう。
前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体としては、
たとえばブチルアクリレート、エチルアクリレート、メ
チルアクリレート、プロピルアクリレート、オクチルア
クリレートなどのアルキル基の炭素数が1〜8のアクリ
ル酸アルキルエステルやメトキシエチルアクリレート、
ヒドロキシエチルアクリレートなど、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレートな
どのアルキル基の炭素数が1〜4のメタクリル酸アルキ
ルエステルやメトキシエチルメタクリレート、ヒドロキ
シエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレートな
どの単量体を重合または共重合させてえられる重合体ま
たは共重合体があげられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上併用してもよい。
たとえばブチルアクリレート、エチルアクリレート、メ
チルアクリレート、プロピルアクリレート、オクチルア
クリレートなどのアルキル基の炭素数が1〜8のアクリ
ル酸アルキルエステルやメトキシエチルアクリレート、
ヒドロキシエチルアクリレートなど、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレートな
どのアルキル基の炭素数が1〜4のメタクリル酸アルキ
ルエステルやメトキシエチルメタクリレート、ヒドロキ
シエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレートな
どの単量体を重合または共重合させてえられる重合体ま
たは共重合体があげられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上併用してもよい。
前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体には、該重
合体中に、20%をこえない範囲で前記単量体と共重合可
能なエチレン系単量体が共重合せしめられていてもよ
い。
合体中に、20%をこえない範囲で前記単量体と共重合可
能なエチレン系単量体が共重合せしめられていてもよ
い。
前記エチレン系単量体としては、たとえば塩化ビニ
ル、臭化ビニルなどのハロゲン化ビニル系化合物、アク
リロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニ
ル系化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビ
ニルエステル系化合物、スチレン、α−メチルスチレ
ン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、スルホ
ン化スチレンなどの芳香族ビニル系化合物や、スルホン
化α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系誘導体、塩
化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニ
リデン系化合物、アクリル酸、アクリル酸ナトリウムな
どのアクリル酸やその塩、アクリルアミドやアクリル酸
アミド系誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウ
ムなどのメタクリル酸やその塩、メタクリルアミドやメ
タクリル酸アミド系誘導体などがあげられる。
ル、臭化ビニルなどのハロゲン化ビニル系化合物、アク
リロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビニ
ル系化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビ
ニルエステル系化合物、スチレン、α−メチルスチレ
ン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、スルホ
ン化スチレンなどの芳香族ビニル系化合物や、スルホン
化α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系誘導体、塩
化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニ
リデン系化合物、アクリル酸、アクリル酸ナトリウムな
どのアクリル酸やその塩、アクリルアミドやアクリル酸
アミド系誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウ
ムなどのメタクリル酸やその塩、メタクリルアミドやメ
タクリル酸アミド系誘導体などがあげられる。
前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体の分子量な
どにもとくに限定はなく、通常数千〜数十万程度のもの
が使用されるが、分子量は大きい方が好ましい。
どにもとくに限定はなく、通常数千〜数十万程度のもの
が使用されるが、分子量は大きい方が好ましい。
前記のごとき(メタ)アクリル酸エステル系重合体の
なかでは、フィルムの可撓性や共重合体製造時の取扱性
などの点からアクリル酸アルキルエステル1〜70%およ
びメタクリル酸アルキルエステル30〜98%よりなる共重
合体が好ましい。
なかでは、フィルムの可撓性や共重合体製造時の取扱性
などの点からアクリル酸アルキルエステル1〜70%およ
びメタクリル酸アルキルエステル30〜98%よりなる共重
合体が好ましい。
該アクリル酸アルキルエステル含量が70%をこえると
共重合体の軟化点が低下して粘着しやすくなり、工業的
な生産性が低下し、2%未満では共重合体が硬くなり柔
軟性が低下する傾向にある。
共重合体の軟化点が低下して粘着しやすくなり、工業的
な生産性が低下し、2%未満では共重合体が硬くなり柔
軟性が低下する傾向にある。
また、前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体のな
かでは (a)アルキル基の炭素数が1〜8のアクリル酸アルキ
ルエステル60〜100%およびアルキル基の炭素数が1〜
4のメタクリル酸アルキルエステル0〜40%よりなる単
量体100部ならびに2重合結合を2個以上(好ましくは
3個以下)有する架橋性単量体0.1〜20部よりなる単量
体混合物を乳化重合させてえられる架橋アクリル酸エス
テル系弾性体10〜50部に、 (b)アルキル基の炭素数が1〜8のアクリル酸アルキ
ルエステル0〜40%およびアルキル基の炭素数が1〜4
のメタクリル酸アルキルエステル60〜100%よりなる単
量体100部ならびに連鎖移動剤0〜5部よりなる混合物5
0〜90部 を滴下し、重合してえられる(a)成分と(b)成分の
合計が100部の2層構造重合体が好ましい。
かでは (a)アルキル基の炭素数が1〜8のアクリル酸アルキ
ルエステル60〜100%およびアルキル基の炭素数が1〜
4のメタクリル酸アルキルエステル0〜40%よりなる単
量体100部ならびに2重合結合を2個以上(好ましくは
3個以下)有する架橋性単量体0.1〜20部よりなる単量
体混合物を乳化重合させてえられる架橋アクリル酸エス
テル系弾性体10〜50部に、 (b)アルキル基の炭素数が1〜8のアクリル酸アルキ
ルエステル0〜40%およびアルキル基の炭素数が1〜4
のメタクリル酸アルキルエステル60〜100%よりなる単
量体100部ならびに連鎖移動剤0〜5部よりなる混合物5
0〜90部 を滴下し、重合してえられる(a)成分と(b)成分の
合計が100部の2層構造重合体が好ましい。
前記2重結合を2個以上有する化合物としては、たと
えばエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリメタクリレート、ジビニルベンゼン、
ジアリルフタレート、アリルメタクリレート、アリルア
クリレート、トリアリルシアヌレートなどがあげられ、
連鎖移動剤としては、たとえば炭素数2〜30のアルキル
メルカプタン、メルカプト酸類、チオフェノール、四塩
化炭素などの溶剤類などがあげられる。
えばエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリメタクリレート、ジビニルベンゼン、
ジアリルフタレート、アリルメタクリレート、アリルア
クリレート、トリアリルシアヌレートなどがあげられ、
連鎖移動剤としては、たとえば炭素数2〜30のアルキル
メルカプタン、メルカプト酸類、チオフェノール、四塩
化炭素などの溶剤類などがあげられる。
また(a)の弾性体におけるアクリル酸アルキルエス
テルの割合が60%未満のばあい架橋弾性体の軟化点が高
くなり、(メタ)アクリルエステル系重合体の可撓性や
機械的性質が低下し、架橋性単量体の使用量が前記範囲
をはずれるばあいにはゴム弾性が発現されにくくなった
り、必要以上の架橋がおこってゴム弾性の減少がみられ
たりする傾向にある。
テルの割合が60%未満のばあい架橋弾性体の軟化点が高
くなり、(メタ)アクリルエステル系重合体の可撓性や
機械的性質が低下し、架橋性単量体の使用量が前記範囲
をはずれるばあいにはゴム弾性が発現されにくくなった
り、必要以上の架橋がおこってゴム弾性の減少がみられ
たりする傾向にある。
(a)の弾性体は、界面活性剤の使用量や水性分散媒
量を調整することにより、平均粒子径300〜3000Åにす
るのが好ましい。該粒子径が300Å未満では2層構造ポ
リマーとしての機械的強度が不充分になりがちであり、
3000Åをこえると該共重合体の透明性が低下する傾向に
ある。
量を調整することにより、平均粒子径300〜3000Åにす
るのが好ましい。該粒子径が300Å未満では2層構造ポ
リマーとしての機械的強度が不充分になりがちであり、
3000Åをこえると該共重合体の透明性が低下する傾向に
ある。
また、(b)の混合物におけるメタクリル酸アルキル
エステルの割合が60%未満のばあいや連鎖移動剤の使用
量が5部をこえるばあいには、えられる(メタ)アクリ
ル酸エステル系重合体(2層構造共重合体)が酸化しや
すくなったり、耐溶剤性、耐光(候)性、共重合体製造
時の取扱性などが低下しやすくなる傾向が生じる。
エステルの割合が60%未満のばあいや連鎖移動剤の使用
量が5部をこえるばあいには、えられる(メタ)アクリ
ル酸エステル系重合体(2層構造共重合体)が酸化しや
すくなったり、耐溶剤性、耐光(候)性、共重合体製造
時の取扱性などが低下しやすくなる傾向が生じる。
さらに2層構造共重合体中、(a)の弾性体の使用量
が10部未満のばあいには、共重合体がかたくなって脆く
なりやすく、また50部をこえると柔らかくなりすぎる傾
向が生ずる。
が10部未満のばあいには、共重合体がかたくなって脆く
なりやすく、また50部をこえると柔らかくなりすぎる傾
向が生ずる。
前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、架橋ア
クリル酸エステル系弾性体(a)とこれに共重合せしめ
られる混合物(b)からの層との2層構造をとらせると
いう点から、乳化重合法により製造されたものであるの
が好ましい。たとえば単量体100部に対して水性分散媒6
0〜400部を使用し、ノニオン、アニオンまたは両性の界
面活性剤、過硫酸カリウム、キュメンハイドロパーオキ
サイド、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジカル発
生開始剤、亜硫酸ナトリウム、ナトリウムホルムアルデ
ヒドスルホキシレート、アスコルビン酸、硫酸第一鉄な
どの還元剤などを使用して製造されたものであるのが好
ましい。
クリル酸エステル系弾性体(a)とこれに共重合せしめ
られる混合物(b)からの層との2層構造をとらせると
いう点から、乳化重合法により製造されたものであるの
が好ましい。たとえば単量体100部に対して水性分散媒6
0〜400部を使用し、ノニオン、アニオンまたは両性の界
面活性剤、過硫酸カリウム、キュメンハイドロパーオキ
サイド、アゾビスイソブチロニトリルなどのラジカル発
生開始剤、亜硫酸ナトリウム、ナトリウムホルムアルデ
ヒドスルホキシレート、アスコルビン酸、硫酸第一鉄な
どの還元剤などを使用して製造されたものであるのが好
ましい。
前記乳化重合法によってえられた共重合体は、通常の
方法で水性分散媒より分離乾燥して粉体としてうること
ができ、えられたものをそのまま使用してもさしつかえ
ないが、たとえば加水分解による水酸基の導入や塩素化
などのハロゲン化によるハロゲン基の導入などを行なっ
て官能基を付加させてから使用してもよい。さらにハロ
ゲン基やメルカプタン、スルフィドなどが含有されてい
るばあいには、発煙硫酸で処理して、スルホン基を導入
して透明電極などとの密着性を向上させてもよい。
方法で水性分散媒より分離乾燥して粉体としてうること
ができ、えられたものをそのまま使用してもさしつかえ
ないが、たとえば加水分解による水酸基の導入や塩素化
などのハロゲン化によるハロゲン基の導入などを行なっ
て官能基を付加させてから使用してもよい。さらにハロ
ゲン基やメルカプタン、スルフィドなどが含有されてい
るばあいには、発煙硫酸で処理して、スルホン基を導入
して透明電極などとの密着性を向上させてもよい。
液晶分散フィルムのポリマー成分として(メタ)アク
リル酸エステル系重合体とともに使用されうる非結晶性
重合体には、(メタ)アクリル酸エステル系重合体と混
合してもえられるフィルムの透明性を実用に供しえない
ほど損なわないもの(光学的フィルムのマトリックスと
して用いられるため、50%以上、さらには80%以上の光
線透過率を有するのが好ましい)である限りとくに限定
はないが、通常、熱可塑性のものが使用される。このよ
うな非結晶性重合体はフィルムの物性バランスの調整、
液晶分散フィルムのスポンジ状構造の調整、屈折率の調
整、液晶の配向性能の調整などのために使用される成分
である。なお、液晶とポリマー成分との屈折率は近い方
が好ましく、その差は0.5以下、好ましくは0.3以下が推
奨される。
リル酸エステル系重合体とともに使用されうる非結晶性
重合体には、(メタ)アクリル酸エステル系重合体と混
合してもえられるフィルムの透明性を実用に供しえない
ほど損なわないもの(光学的フィルムのマトリックスと
して用いられるため、50%以上、さらには80%以上の光
線透過率を有するのが好ましい)である限りとくに限定
はないが、通常、熱可塑性のものが使用される。このよ
うな非結晶性重合体はフィルムの物性バランスの調整、
液晶分散フィルムのスポンジ状構造の調整、屈折率の調
整、液晶の配向性能の調整などのために使用される成分
である。なお、液晶とポリマー成分との屈折率は近い方
が好ましく、その差は0.5以下、好ましくは0.3以下が推
奨される。
前記非結晶性重合体の具体例としては、たとえば塩化
ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、メタ
クリル樹脂、AS樹脂、MS樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、ニト
リル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール、ポリビニルホルマール、セルロー
ス系樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、
ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスチ
レン、ハロゲン化ポリスチレン、スルホン化ポリスチレ
ンなどがあげられる。またこれらは変性されたものでも
よい。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用して
もよい。
ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、メタ
クリル樹脂、AS樹脂、MS樹脂、ABS樹脂、MBS樹脂、ニト
リル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール、ポリビニルホルマール、セルロー
ス系樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート、
ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスチ
レン、ハロゲン化ポリスチレン、スルホン化ポリスチレ
ンなどがあげられる。またこれらは変性されたものでも
よい。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用して
もよい。
非結晶性重合体の使用量は液晶分散フィルムを構成す
るポリマー成分中0〜50%、好ましくは0〜30%であ
り、該使用量が50%をこえると耐光(候)性が低下し、
ポリマーの劣化や黄変がおこりやすくなり、表示機能も
低下する。
るポリマー成分中0〜50%、好ましくは0〜30%であ
り、該使用量が50%をこえると耐光(候)性が低下し、
ポリマーの劣化や黄変がおこりやすくなり、表示機能も
低下する。
前記ポリマー成分は、必要に応じて熱安定剤、光安定
剤、酸化防止剤、滑剤、界面活性剤、微量の無機充填剤
などを含んでいてもよい。
剤、酸化防止剤、滑剤、界面活性剤、微量の無機充填剤
などを含んでいてもよい。
前記液晶分散フィルムに分散せしめられる液晶にはと
くに限定はなく、該フィルムを製造する際にポリマー成
分と液晶との混合したばあいにポリマー成分相と液晶相
とが異なった相として存在し、これらの相が互いに混在
しあった状態で存在しうるものであり、使用温度、たと
えば−20〜+80℃でネマチック配列、コレステリック配
列、スメクチック配列を示すものであり、液晶使用装置
用の液晶として使用しうるものであるかぎり使用しう
る。
くに限定はなく、該フィルムを製造する際にポリマー成
分と液晶との混合したばあいにポリマー成分相と液晶相
とが異なった相として存在し、これらの相が互いに混在
しあった状態で存在しうるものであり、使用温度、たと
えば−20〜+80℃でネマチック配列、コレステリック配
列、スメクチック配列を示すものであり、液晶使用装置
用の液晶として使用しうるものであるかぎり使用しう
る。
前記液晶成分の具体例としては、たとえばp−アルコ
キシ−p′−アルキルアゾキシベンゼン、p−アゾキシ
フェネトールなどのアゾキシ系化合物、p−アルコキシ
−p′−アルキルベンジリデンアニリン、p−アルコキ
シベンジリデン−p′−アミノケイ皮酸アルキルエステ
ル、p−アルコキシベンジリデン−p′−アルキルアニ
リンなどのシッフ塩基系化合物、p−アルキル−p′−
シアノフェニル安息香酸、p−アルコキシ−p′−アル
コキシフェニル安息香酸、コレステリル安息香酸などの
フェニルエステル系化合物、p−アルコキシ−p′−シ
アノビフェニル、p−アルキル−p′−シアノビフェニ
ル、p−アルコキシ−p′−カルボン酸ビフェニルアル
キルエステルなどのビフェニル系化合物、2−アルコキ
シフェニル−5−アルキルピリミジン、2−アルコキシ
フェニル−5−アルコキシピリミジンなどのピリミジン
系化合物、さらにはフェニルシクロヘキサン系化合物、
シクロヘキシルシクロヘキサン系化合物、シクロヘキシ
ルフェニルエタン系化合物、ジオキサン系化合物、メチ
レンオキシ系化合物、オレイン酸系化合物などがあげら
れる。これらは単独で用いてもよく2種以上併用しても
よい。
キシ−p′−アルキルアゾキシベンゼン、p−アゾキシ
フェネトールなどのアゾキシ系化合物、p−アルコキシ
−p′−アルキルベンジリデンアニリン、p−アルコキ
シベンジリデン−p′−アミノケイ皮酸アルキルエステ
ル、p−アルコキシベンジリデン−p′−アルキルアニ
リンなどのシッフ塩基系化合物、p−アルキル−p′−
シアノフェニル安息香酸、p−アルコキシ−p′−アル
コキシフェニル安息香酸、コレステリル安息香酸などの
フェニルエステル系化合物、p−アルコキシ−p′−シ
アノビフェニル、p−アルキル−p′−シアノビフェニ
ル、p−アルコキシ−p′−カルボン酸ビフェニルアル
キルエステルなどのビフェニル系化合物、2−アルコキ
シフェニル−5−アルキルピリミジン、2−アルコキシ
フェニル−5−アルコキシピリミジンなどのピリミジン
系化合物、さらにはフェニルシクロヘキサン系化合物、
シクロヘキシルシクロヘキサン系化合物、シクロヘキシ
ルフェニルエタン系化合物、ジオキサン系化合物、メチ
レンオキシ系化合物、オレイン酸系化合物などがあげら
れる。これらは単独で用いてもよく2種以上併用しても
よい。
ポリマー成分に分散せしめられた液晶は、液晶の多
く、好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上が
液晶分散フィルムの表および裏の少なくともいずれか一
方まで連通し、ポリマー成分がスポンジ状構造をなすよ
うに液晶がその間隙に分散せしめられている。液晶分散
フィルムの表面および(または)裏面に連通している液
晶の割合が60%未満のばあいには、液晶の均一な配列が
行なわれにくくなり、コントラストのよい表示がなされ
にくくなり、また高い駆動電圧が必要になる傾向にあ
る。
く、好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上が
液晶分散フィルムの表および裏の少なくともいずれか一
方まで連通し、ポリマー成分がスポンジ状構造をなすよ
うに液晶がその間隙に分散せしめられている。液晶分散
フィルムの表面および(または)裏面に連通している液
晶の割合が60%未満のばあいには、液晶の均一な配列が
行なわれにくくなり、コントラストのよい表示がなされ
にくくなり、また高い駆動電圧が必要になる傾向にあ
る。
前記スポンジ状構造とは、マトリックス物質が網目状
をなして連続相を形成する一方、その空隙(孔や独立空
隙)に液晶が取りかこまれた状態で存在している状態を
いう。通常、前記空隙は液晶フィルムの表から裏まで連
通しているか、表裏のいずれか片面に連通しているもの
であるが、一部独立した島状になっているもの(カプセ
ル状のもの)が含まれていてもさしつかえない。
をなして連続相を形成する一方、その空隙(孔や独立空
隙)に液晶が取りかこまれた状態で存在している状態を
いう。通常、前記空隙は液晶フィルムの表から裏まで連
通しているか、表裏のいずれか片面に連通しているもの
であるが、一部独立した島状になっているもの(カプセ
ル状のもの)が含まれていてもさしつかえない。
ポリマー成分と液晶成分との配合割合は、ポリマー成
分と液晶成分とが相分離する範囲であり、ポリマー成分
/液晶成分が重量比で1/0.3〜1/5、好ましくは1/0.5〜1
/3程度である。
分と液晶成分とが相分離する範囲であり、ポリマー成分
/液晶成分が重量比で1/0.3〜1/5、好ましくは1/0.5〜1
/3程度である。
前記割合が1/0.3より大きくなると液晶成分の多くが
ポリマー成分中に溶解してしまったり、たとえ液晶成分
相として分散していても独立分散粒子として存在するこ
とが多くなり、本発明に用いる液晶分散フィルムのごと
きポリマー成分と液晶成分とがそれぞれ連続層を形成す
るフィルムはえられにくくなる。一方、1/5より小さく
なると液晶分散フィルムを形成させるのが困難になり、
本発明の目的を達成することができにくくなる。
ポリマー成分中に溶解してしまったり、たとえ液晶成分
相として分散していても独立分散粒子として存在するこ
とが多くなり、本発明に用いる液晶分散フィルムのごと
きポリマー成分と液晶成分とがそれぞれ連続層を形成す
るフィルムはえられにくくなる。一方、1/5より小さく
なると液晶分散フィルムを形成させるのが困難になり、
本発明の目的を達成することができにくくなる。
液晶分散フィルムの厚さは通常2〜1000μmであり、
好適には5〜100μmである。該厚さが1000μmをこえ
ると駆動電圧が高くなり、材料コストも高くなり、一
方、2μm未満では厚さのばらつきの影響が大きくなる
傾向にある。
好適には5〜100μmである。該厚さが1000μmをこえ
ると駆動電圧が高くなり、材料コストも高くなり、一
方、2μm未満では厚さのばらつきの影響が大きくなる
傾向にある。
液晶を分散させることによってフィルム状のポリマー
成分の中にできた空隙の部分(すなわち液晶の部分)
は、一部カプセル化された部分も含んではいるが、多く
は内部で連通しているためその大きさを規定するのは難
しいが、便宜的に、フィルムの切断面でみる孔の短軸の
長さを平均径と定義したばあい、500μm以下であるの
が好ましく、5〜100μmであるのがさらに好ましい。
またこの平均径は液晶分散フィルムの厚さによっても好
ましい範囲が異なり、一般的にいえば膜厚が薄くなるほ
ど平均径が小さいのが好ましい。平均径は、均一な大き
さである必要はなく、巾広い分布であってもよく、大、
中、小径などの複数個の分布を持っていてもよい。
成分の中にできた空隙の部分(すなわち液晶の部分)
は、一部カプセル化された部分も含んではいるが、多く
は内部で連通しているためその大きさを規定するのは難
しいが、便宜的に、フィルムの切断面でみる孔の短軸の
長さを平均径と定義したばあい、500μm以下であるの
が好ましく、5〜100μmであるのがさらに好ましい。
またこの平均径は液晶分散フィルムの厚さによっても好
ましい範囲が異なり、一般的にいえば膜厚が薄くなるほ
ど平均径が小さいのが好ましい。平均径は、均一な大き
さである必要はなく、巾広い分布であってもよく、大、
中、小径などの複数個の分布を持っていてもよい。
このような液晶分散フィルムはポリマー成分および液
晶からなる組成物に、要すれば組成物の粘度や取扱い性
を調整するための溶剤や各種添加剤を加えて調製した組
成物を用いてキャスティング法、水面展開法、コーティ
ング法などの方法によって形成することができる。
晶からなる組成物に、要すれば組成物の粘度や取扱い性
を調整するための溶剤や各種添加剤を加えて調製した組
成物を用いてキャスティング法、水面展開法、コーティ
ング法などの方法によって形成することができる。
たとえばキャスティング法によるばあいには、溶剤を
用いてポリマー成分の溶液または分散液を調製し、この
溶液中に前記液晶を分散または溶解させたものをキャス
ティングすることにより、液晶分散フィルムが形成され
る。
用いてポリマー成分の溶液または分散液を調製し、この
溶液中に前記液晶を分散または溶解させたものをキャス
ティングすることにより、液晶分散フィルムが形成され
る。
また水面展開法によるばあいには、ポリマー成分およ
び液晶を含む溶液や分散液を非溶剤表面に展開させるこ
とにより所望の膜厚を有する液晶分散フィルムを成形す
ることができる。
び液晶を含む溶液や分散液を非溶剤表面に展開させるこ
とにより所望の膜厚を有する液晶分散フィルムを成形す
ることができる。
ポリマー成分および液晶からなる組成物に加えられる
添加剤としては、たとえばカラー表示を可能にするため
に添加するアゾ系、メチン系、メロシアニン系、アント
ラキノン系などの2色性染料;温度範囲を広くする、駆
動電圧を低くする、粘度を低下させるために添加するド
ーパント液晶;液晶表示素子の寿命を向上させるための
寿命向上剤などがあげられる。
添加剤としては、たとえばカラー表示を可能にするため
に添加するアゾ系、メチン系、メロシアニン系、アント
ラキノン系などの2色性染料;温度範囲を広くする、駆
動電圧を低くする、粘度を低下させるために添加するド
ーパント液晶;液晶表示素子の寿命を向上させるための
寿命向上剤などがあげられる。
前記液晶分散フィルムは、単独フィルムとして作製し
てもよいが、該フィルムの必要とされる膜厚が、好まし
くは5〜100μmであるため、取扱いに支障をきたすば
あいがある。このようなばあいには、液晶使用装置を製
造する際に薄膜電極を有する保護基板の電極上や配向膜
上に直接形成させてもよい。
てもよいが、該フィルムの必要とされる膜厚が、好まし
くは5〜100μmであるため、取扱いに支障をきたすば
あいがある。このようなばあいには、液晶使用装置を製
造する際に薄膜電極を有する保護基板の電極上や配向膜
上に直接形成させてもよい。
このようにして形成された液晶分散フィルムを液晶使
用装置の液晶層のかわりに使用したばあい、高分子フィ
ルム中に液晶を島状に分散させたものに較べて電極や配
向膜と液晶との接触面積が広くなり、また、液晶の使用
量も多くできるため低い電圧で駆動させることができ
る。さらに、本発明に用いる液晶分散フィルムは一定の
厚さを有すため、従来からの液晶分散フィルムと同様
に、スペーサーを使用せずに広い面積にわたって均一な
厚さを有する表示層などとして使用しうる。
用装置の液晶層のかわりに使用したばあい、高分子フィ
ルム中に液晶を島状に分散させたものに較べて電極や配
向膜と液晶との接触面積が広くなり、また、液晶の使用
量も多くできるため低い電圧で駆動させることができ
る。さらに、本発明に用いる液晶分散フィルムは一定の
厚さを有すため、従来からの液晶分散フィルムと同様
に、スペーサーを使用せずに広い面積にわたって均一な
厚さを有する表示層などとして使用しうる。
つぎに、本発明に用いる液晶分散フィルムを用いた液
晶使用装置について説明する。
晶使用装置について説明する。
液晶使用装置としては、DS方式、TN方式、GH方式、PC
方式、ECB方式など、いずれの方式のものでもよい。
方式、ECB方式など、いずれの方式のものでもよい。
一般の液晶使用装置は、たとえば液晶層の片側に設け
られている透明導電膜および透明基体、のこりの片側に
設けられている透明導電膜および透明基体または薄膜電
極および基体からなり、透明導電膜または薄膜電極と液
晶層との間には配向膜および(または)絶縁膜が形成さ
れていてもよく、要すれば偏光板や光反射・拡散板な
ど、さらには紫外線カットフィルタ、カラー表示用の色
フィルタ、表面反射防止用フィルタなどの各種フィルタ
などが取り付けられていてもよい。
られている透明導電膜および透明基体、のこりの片側に
設けられている透明導電膜および透明基体または薄膜電
極および基体からなり、透明導電膜または薄膜電極と液
晶層との間には配向膜および(または)絶縁膜が形成さ
れていてもよく、要すれば偏光板や光反射・拡散板な
ど、さらには紫外線カットフィルタ、カラー表示用の色
フィルタ、表面反射防止用フィルタなどの各種フィルタ
などが取り付けられていてもよい。
配向膜はポリエステル、ポリアミド、ポリイミドアミ
ド、ポリビニルアルコールなど通常用いられているプラ
スチックフィルムを常法でラビングしたものの他に、透
明基板の斜めからシリカを蒸着させたものも使用しう
る。この配向膜は液晶使用装置の性能に大きな影響をお
よぼし、液晶分散フィルムの両側に設けるか片側に設け
るか、表裏の配向膜の材質を同じにするか別のものにす
るか、ラビングの方向をどのようにするかなどは、配向
膜の材質と使われる液晶、ポリマー成分、これら配向物
のバランスなどに応じて適宜選択するのが好ましく、一
概にはいえないが、一般的にネマチック配列のばあいに
は、液晶分散フィルムの両側に配向方向を同じになるよ
うに設けるのが有利であり、スメクティク配列のばあい
には、液晶分散フィルムの両側の配向膜の材質をかえ、
かつ片側にラビングするのがよい傾向にあるが、これに
限定されるものではない。
ド、ポリビニルアルコールなど通常用いられているプラ
スチックフィルムを常法でラビングしたものの他に、透
明基板の斜めからシリカを蒸着させたものも使用しう
る。この配向膜は液晶使用装置の性能に大きな影響をお
よぼし、液晶分散フィルムの両側に設けるか片側に設け
るか、表裏の配向膜の材質を同じにするか別のものにす
るか、ラビングの方向をどのようにするかなどは、配向
膜の材質と使われる液晶、ポリマー成分、これら配向物
のバランスなどに応じて適宜選択するのが好ましく、一
概にはいえないが、一般的にネマチック配列のばあいに
は、液晶分散フィルムの両側に配向方向を同じになるよ
うに設けるのが有利であり、スメクティク配列のばあい
には、液晶分散フィルムの両側の配向膜の材質をかえ、
かつ片側にラビングするのがよい傾向にあるが、これに
限定されるものではない。
本発明の液晶使用装置においては、従来からの液晶層
のかわりに液晶をポリマー成分に特定の状態になるよう
に分散させたフィルムが使用される。それゆえ、従来か
らの液晶層を用いたばあいには、これを保持するために
2枚の基板が必須であり、2枚の基板を一定の間隔をも
って保持するためのスペーサーが必須であり、しかも厚
さにくるいが生じやすいなどのために、とくに大面積の
表示装置がえられにくいなどという問題が解消された液
晶使用装置がえられる。
のかわりに液晶をポリマー成分に特定の状態になるよう
に分散させたフィルムが使用される。それゆえ、従来か
らの液晶層を用いたばあいには、これを保持するために
2枚の基板が必須であり、2枚の基板を一定の間隔をも
って保持するためのスペーサーが必須であり、しかも厚
さにくるいが生じやすいなどのために、とくに大面積の
表示装置がえられにくいなどという問題が解消された液
晶使用装置がえられる。
本発明の液晶使用装置は、大面積の表示装置や調光フ
ィルターに好適に用いることができる。
ィルターに好適に用いることができる。
つぎに本発明の装置を実施例に基づき説明する。
実施例1 (メタ)アクリル酸エステル系共重合体として、ブチ
ルアクリレート/メチルメタクリレートが重量比で31/6
9の共重合体(鐘淵化学工業(株)製のSD−001)75部お
よびブチルアクリレート/メチルアクリレートが重量比
で40/60の共重合体(鐘淵化学工業(株)製のカネビラ
ックL−MH)の固形分濃度50%のトルエン溶液50部を用
い、これらをメチルエチルケトン125部に混合して均一
溶液とし、さらにp−エトキシ−p′−n−ブチルベン
ジリデンアニリン(EBBA)100部を加えた。
ルアクリレート/メチルメタクリレートが重量比で31/6
9の共重合体(鐘淵化学工業(株)製のSD−001)75部お
よびブチルアクリレート/メチルアクリレートが重量比
で40/60の共重合体(鐘淵化学工業(株)製のカネビラ
ックL−MH)の固形分濃度50%のトルエン溶液50部を用
い、これらをメチルエチルケトン125部に混合して均一
溶液とし、さらにp−エトキシ−p′−n−ブチルベン
ジリデンアニリン(EBBA)100部を加えた。
えられた溶液を、厚さ1mmのガラス板上にITO層を設
け、厚さ15μmのポリエステルをスピンコート法により
塗布乾燥し、綿布にてラビングした基板上に塗布した。
つぎに熱風循環式乾燥器中、130℃以下の温度で乾燥さ
せて厚さ20μmの液晶分散フィルムを有する積層品をえ
た。
け、厚さ15μmのポリエステルをスピンコート法により
塗布乾燥し、綿布にてラビングした基板上に塗布した。
つぎに熱風循環式乾燥器中、130℃以下の温度で乾燥さ
せて厚さ20μmの液晶分散フィルムを有する積層品をえ
た。
上記積層品における液晶分散フィルムの90°剥離強度
は7g/cmであった。一方、実施例1における液晶分散フ
ィルムのポリマー成分として、(メタ)アクリル酸エス
テル系重合体のかわりにポリスチレンを用いた以外は実
施例1と同様の方法により、液晶分散フィルムを作製し
た。えられた積層品における液晶分散フィルム90°剥離
強度を測定しようとしたが、測定サンプル調整時に液晶
分散フィルムが容易に剥離してしまい、測定できなかっ
た。
は7g/cmであった。一方、実施例1における液晶分散フ
ィルムのポリマー成分として、(メタ)アクリル酸エス
テル系重合体のかわりにポリスチレンを用いた以外は実
施例1と同様の方法により、液晶分散フィルムを作製し
た。えられた積層品における液晶分散フィルム90°剥離
強度を測定しようとしたが、測定サンプル調整時に液晶
分散フィルムが容易に剥離してしまい、測定できなかっ
た。
なお、90°剥離強度は、JIS C5016A法に準拠して測定
した。
した。
えられたフィルムの一部を切りとり、エチルアルコー
ルで抽出したところ、用いたエチルの92%が抽出され
た。抽出後のフィルムの表面を顕微鏡観察したところ、
孔径約5〜50μmの孔を有し、その孔の多くは表から裏
まで連続していることが確認された。
ルで抽出したところ、用いたエチルの92%が抽出され
た。抽出後のフィルムの表面を顕微鏡観察したところ、
孔径約5〜50μmの孔を有し、その孔の多くは表から裏
まで連続していることが確認された。
実施例2 厚さ500μmのポリエステルシート上にパターン化し
たITO層が形成され、さらにその上層にラビングされた
ポリエステル製の配向膜が形成されたシートをえた。え
られたシートをラビングされたポリエステル製の配向膜
面を下に向けた状態で実施例1でえられた液晶分散フィ
ルムを有する積層品上に重ね合わせ、真空下で熱プレス
して10cm角の平坦な素子を作製した。
たITO層が形成され、さらにその上層にラビングされた
ポリエステル製の配向膜が形成されたシートをえた。え
られたシートをラビングされたポリエステル製の配向膜
面を下に向けた状態で実施例1でえられた液晶分散フィ
ルムを有する積層品上に重ね合わせ、真空下で熱プレス
して10cm角の平坦な素子を作製した。
えられた素子の両極間に80Vの電圧を印加すると、パ
ターン化された電極間のみが透明になり、パターンが表
示された。
ターン化された電極間のみが透明になり、パターンが表
示された。
[発明の効果] 本発明においては、特定の高分子化合物を用いて液晶
分散フィルムを製造するため、透明導電膜、絶縁膜、配
向膜などへの密着性のよい液晶分散フィルムがえられ
る。このようにしてえられた液晶分散フィルムを従来の
液晶層のかわりに使用して液晶使用装置を製造するた
め、スペーサーが不要で均一な電極間ギャップを容易に
形成・維持することができるだけでなく、大面積で軽
く、かつ曲面にしても信頼性の高い本発明の液晶使用装
置を製造することができる。さらに耐光(候)性に優れ
た(メタ)アクリルエステル系重合体を主体とするフィ
ルムであるため、変色や劣化が抑制され、屋外使用に適
する。
分散フィルムを製造するため、透明導電膜、絶縁膜、配
向膜などへの密着性のよい液晶分散フィルムがえられ
る。このようにしてえられた液晶分散フィルムを従来の
液晶層のかわりに使用して液晶使用装置を製造するた
め、スペーサーが不要で均一な電極間ギャップを容易に
形成・維持することができるだけでなく、大面積で軽
く、かつ曲面にしても信頼性の高い本発明の液晶使用装
置を製造することができる。さらに耐光(候)性に優れ
た(メタ)アクリルエステル系重合体を主体とするフィ
ルムであるため、変色や劣化が抑制され、屋外使用に適
する。
Claims (6)
- 【請求項1】(メタ)アクリル酸エステル系重合体50〜
100重量%およびフィルムの透明性を損なわない非結晶
性重合体0〜50重量%よりなるポリマー成分がスポンジ
状をなすように液晶を分散せしめてなる液晶分散フィル
ム。 - 【請求項2】前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体
が、アクリル酸アルキルエステル2〜70重量%およびメ
タクリル酸アルキルエステル30〜98重量%よりなる共重
合体である請求項1記載の液晶分散フィルム。 - 【請求項3】前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体
が、 (a)アルキル基の炭素数が1〜8のアクリル酸アルキ
ルエステル60〜100重量%およびアルキル基の炭素数が
1〜4のメタクリル酸アルキルエステル0〜40重量%よ
りなる単量体100重量部ならびに2重結合を2個以上有
する架橋性単量体0.1〜20重量部よりなる単量体混合物
を乳化重合させてえられる架橋アクリル酸エステル系弾
性体10〜50重量部に、 (b)アルキル基の炭素数が1〜8のアクリル酸アルキ
ルエステル0〜40重量%およびアルキル基の炭素数が1
〜4のメタクリル酸アルキルエステル60〜100重量%よ
りなる単量体100重量部ならびに連鎖移動剤0〜5重量
部よりなる混合物50〜90重量部 を滴下し、重合してえられる(a)成分と(b)成分と
の合計が100重量部の2層構造共重合体である請求項1
記載の液晶分散フィルム。 - 【請求項4】液晶の多くがフィルムの表および裏の少な
くともいずれか一方まで連通している請求項1記載の液
晶分散フィルム。 - 【請求項5】液晶使用装置の液晶層として、請求項1記
載の液晶分散フィルムを用いたことを特徴とする液晶使
用装置。 - 【請求項6】液晶分散フィルムと薄膜電極との間に絶縁
膜および(または)液晶を配向させるための配向膜が設
けられている請求項5記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14890188A JP2632929B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 液晶分散フィルムおよびそれを用いた装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14890188A JP2632929B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 液晶分散フィルムおよびそれを用いた装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318059A JPH01318059A (ja) | 1989-12-22 |
| JP2632929B2 true JP2632929B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=15463204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14890188A Expired - Fee Related JP2632929B2 (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | 液晶分散フィルムおよびそれを用いた装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2632929B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003040653A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 合わせガラス用樹脂組成物 |
| JP2003040654A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 合わせガラス用樹脂組成物 |
| CN101522790B (zh) | 2006-10-23 | 2011-12-28 | 可乐丽股份有限公司 | 丙烯酸系热塑性树脂组合物、丙烯酸系树脂膜及丙烯酸系树脂复合体 |
| JP5535433B2 (ja) * | 2006-10-23 | 2014-07-02 | 株式会社クラレ | アクリル系熱可塑性樹脂組成物 |
| JP5378692B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2013-12-25 | 株式会社クラレ | アクリル系樹脂フィルムおよびその製造方法 |
| JP5184162B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-04-17 | 株式会社クラレ | アクリル系樹脂積層体 |
| JP5031598B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2012-09-19 | 株式会社クラレ | ポリカーボネート樹脂積層体 |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP14890188A patent/JP2632929B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH01318059A (ja) | 1989-12-22 |
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