JP4285935B2 - 液晶ゲル組成物とそれを用いた表示媒体及び表示装置並びに表示体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ゲル組成物とこれを用いた表示媒体及び表示装置並びに表示体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の従来の液晶表示素子として、これまで種々の方式のものが提案され、実用化されている。その代表的な方式が、ツイストした液晶分子層を二枚の偏光板で挟持した透過型（Ｓ）ＴＮ方式である。これらの方式では、偏光板を、カラー表示にはカラーフィルターと偏光板を使用するため、より明るい表示を得るためには強力なバックライトが必要となる。この消費電力と明るさの関係から、バックライトを必要としない反射型の（Ｓ）ＴＮ方式、あるいは偏光板を使用しない方式が提案されている。
【０００３】
偏光板を使用しない方式による代表的な表示素子として、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）素子が挙げられる。ＰＤＬＣ素子は、互いに同程度の屈折率を有する高分子マトリックス材料と正の誘電率異方性液晶材料を用い、高分子マトリックス中に液晶が直径数ミクロンのドロプレット状に分散された調光層からなり、その高分子マトリックスと液晶の屈折率差を利用して表示する。すなわち、電圧無印加時の液晶分子は歪んだ配列を有しているため、液晶ドロプレットとマトリックスの間に屈折率差が生じ、調光層に入射した光は散乱する。一方、電圧を印加すると、液晶分子は電圧方向に配向し、ドロプレットとマトリックスの屈折率は同じになり、調光層に入射した光は透過する。
【０００４】
偏光板を利用しないもう一つの代表的な表示素子として、液晶性ゲルからなる調光層を用いた素子が提案されている（特開平１１−５２３４１号公報、特開平１１−２５６１６４号公報、特開２０００−２３９６６３号公報、特開２０００−３０５０８７号公報）。液晶性ゲルは、本来流動性を有する液状の液晶性化合物の流動性を実質上消失させた、液晶性を示すゲル状物質である。
【０００５】
この特開平１１−５２３４１号公報に記載の表示素子は、ゲル化剤として分子結合が可能な基及びアルキレン基を一分子中それぞれ２個以上有する化合物を用いることを特徴とし、従来の高分子分散型液晶より簡単な工程で製造可能な、コントラストに優れた素子を提供することを目的としている。液晶、ゲル化剤及び有機溶媒からなる溶液をドラフト内で風乾させて調光層を形成する方法が例示されており、製造工程の簡略化の点で目的は確かに達成されている。
【０００６】
また、液晶化合物と、−ＮＨ−ＣＨ（−Ｒ）−ＣＯ−で表される２価の骨格を含む有機基を有するゲル化剤からなるゲル状物質、及びそれを用いた表示素子が、特開平１１−２５６１６４号に提示されている。具体的には、ラビング処理したポリイミド配向膜を有する二枚のＩＴＯ電極間に、ゲル状物質からなる調光層を設けて形成されたＴＮ型素子が示されている。このＴＮ型セルは、電界応答性の点で、ゲル化されていない液晶化合物を用いる場合より優れている。
【０００７】
また、特開２０００−２３９６６３号公報によれば、前記と同様のゲル化剤と液晶化合物を用いて、ネマチック相、スメクチック相又はカイラルスメクチック相を示す液晶ゲル、あるいはスメクチック相又はカイラルスメクチック相を示す強誘電性または反強誘電性液晶ゲルを調光層とする表示素子が提供される。例示された強誘電性液晶ゲルから構成される素子は、耐ショック性に優れた高安定性を有している。
【０００８】
さらに、特開２０００−３０５０８７号公報に記載の表示素子では、スイッチング特性の改善と、コントラストの増大及び階調表現の実現を目的として、配向処理を施した一対の基板間に、液晶物質とゲル化剤を含有する液晶組成物を、配向処理方向に対して平行又は垂直に配列する方法が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰＤＬＣ素子を用いて屈折率差による光散乱を利用した方法は、偏光板が必要ないものの、散乱強度がそれほど強くないため、十分に明るくコントラストの高い表示は得られないという問題があり、特開平１１−５２３４１号公報に記載の光散乱型の素子は、コントラストの点で、前記のＰＤＬＣ方式と同様に、十分な水準に達してない。又、特開平１１−２５６１６４号公報に記載の表示素子は、電圧無印加時の光透過率が小さいため、十分なコントラストが得られないという欠点を有し、特開２０００−２３９６６３号公報に記載の光散乱型素子及びＴＮ型素子では、視認性に優れたコントラストが得られないという欠点を有している。
【００１０】
更に、特開２０００−３０５０８７号公報に記載の方法は、水平配向から垂直配向へのスイッチングをスムーズに行うが、コントラストの点で前記の素子と同様に十分な水準に達していないという問題がある。
【００１１】
そこで本発明は上記の問題点を解消するためになされたもので、視認性に優れた高コントラストの表示が可能な表示媒体に有効な液晶ゲル組成物を提供し、更に、液晶ゲル組成物を用いた表示媒体及び表示装置並びに表示体を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、液晶性化合物と式（１）
【化２】

（式（１）中、Ｘは炭素数１以上２０以下の有機基、Ｙは炭素数１以上２０以下のアルキレン基、Ｒ₂は水素原子又は炭素数１以上２０以下のアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、又はアルキルエステル基、ｎは１〜５の整数である）で表される構造単位を有するゲル化剤からなることを特徴とする液晶ゲル組成物を最も主要な特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の液晶ゲル組成物と、該液晶ゲル組成物を一対の電極を有する基板間に挟持した基板からなる表示媒体を主要な特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明では、前記表示媒体の少なくとも一部分に保護層を設ける請求項２記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明では、前記表示媒体の少なくとも一部分、及び／又は保護層上の少なくとも一部分に、印刷層を設ける請求項３記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明では、前記印刷層上に印刷保護層を設ける請求項４記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明では、前記表示媒体において、情報記録部を設ける請求項２記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明では、前記情報記録部が磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部である請求項６記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明では、前記情報記録部が集積回路メモリ、非接触集積回路メモリ、又は光メモリーである請求項６記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明では、前記情報記録部が光の作用により情報記録の読み出しが可能な透明な記録部であることを特徴とする請求項６記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明では、前記情報記録部の情報が、表示媒体の表裏を示す情報及び／又は表示媒体の位置を示す情報である請求項６〜９の何れかに記載の表示媒体を主要な特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の発明では、請求項２記載の表示媒体と、画像信号に応じて表示媒体に電界を印加することのできるスイッチング素子からなる表示装置を主要な特徴とする。
【００２３】
請求項１２記載の発明では、前記表示媒体、前記スイッチング素子、及び該スイッチング素子に形成された液晶ゲル組成物の状態を保持する保持手段からなる請求項１１記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００２４】
請求項１３記載の発明では、前記表示装置の少なくとも一部分に保護層を設ける請求項１１又は１２記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００２５】
請求項１４記載の発明では、前記表示装置の少なくとも一部分、及び／又は保護層上の少なくとも一部分に、印刷層を設ける請求項１３記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００２６】
請求項１５記載の発明では、前記印刷層上に印刷保護層を設ける請求項１４記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００２７】
請求項１６記載の発明では、前記表示装置において、情報記録部を設ける請求項１１又は１２記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００２８】
請求項１７記載の発明では、前記情報記録部が磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部である請求項１６記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００２９】
請求項１８記載の発明では、前記情報記録部が集積回路メモリ、非接触集積回路メモリ、又は光メモリーである請求項１６記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００３０】
請求項１９記載の発明では、前記情報記録部の情報が、表示媒体の表裏を示す情報及び／又は表示媒体の位置を示す情報である請求項１６〜１８の何れかに記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００３１】
請求項２０記載の発明では、前記画像信号に応じて前記表示装置に電界を印加することのできるスイッチング素子が、薄膜トランジスタである請求項１１又は１２記載の表示装置を主要な特徴とする。
【００３２】
請求項２１記載の発明では、請求項１〜２０の何れかに記載の表示媒体又は表示装置が、その一部又は全てを占める表示体を主要な特徴とする。
【００３３】
請求項２２記載の発明では、前記表示体が、表示カード、表示シート、表示ディスプレイ又は表示型看板である請求項２１に記載の表示体を主要な特徴とする。
【００３４】
請求項２３記載の発明では、表示カード、表示シート、表示ディスプレイ又は表示型看板が、可撓性を有する請求項２２に記載の表示体を主要な特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、上記課題を解決するために、特にゲル化剤に着目して鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【００３６】
本発明にはゲル化剤を使用しており、使用するゲル化剤は、式（１）
【化３】

で表される構造単位を有し、式（１）中、Ｘは炭素数１以上好ましくは１〜２０の有機基、Ｙは炭素数１以上好ましくは１〜２０の炭化水素基、Ｒ₂は水素原子又は炭素数１以上好ましくは１〜２０の有機基、ｎは１以上の整数である。
【００３７】
上記式（１）の構造単位を有するゲル化剤は、液晶性化合物との共存下、コア部の−ＣＯ−Ｃ−Ｎ−Ｈ基とそのコア部に連結した枝状構造部が三次元的に、水素結合及びファンデルワールス力などを主体とした分子間相互作用により、自己集合して繊維集合体を形成し、液晶ゲル組成物を形成する。
【００３８】
特に、枝状構造部はコア部の水素結合を補完する作用をも有しているため、構造単位として必要不可欠な要素である。よって、ｎは大きいほど好ましい。しかし、ｎが大きいほど製造工程数が増すため、好ましくは２〜３である。
【００３９】
また、枝状構造部の連結基Ｙは、枝状構造部が一定の三次元的広がりをもたらす基であれば特に限定されない。すなわち、枝状構造部は、連結基Ｙにより枝状構造部の周辺がコア部方向に折れ畳んだ構造を有さないことが好ましい。よって、連結基Ｙは炭素数の少ないアルキレン基などが好ましい。
【００４０】
更に、枝状構造部の周辺が水素結合性基を有している場合、コア部と水素結合してしまうため、置換基Ｒ₂としてはアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、又はアルキルエステル基などの非水素結合性置換基が好ましい。
【００４１】
一方、コア部の置換基Ｒ₁はコア部の水素結合性を立体障害的に阻害しなければ特に限定されない。好ましくは製造の簡便さから水素原子である。
【００４２】
液晶ゲル組成物は、液晶性化合物とゲル化剤からなる熱溶解を調製し、室温まで冷却し、場合によっては長時間放置する方法、又はその熱溶液に超音波をあてる方法により得られる。液晶／ゲル化剤の熱溶液は、液晶性化合物にゲル化剤を加え、加熱撹拌する方法、あるいはゲル化剤を溶解可能な溶媒に室温又は加熱溶解し、その溶液を加熱液晶性化合物に加える方法により得られる。
【００４３】
液晶分子は、このような自己組織化されたゲル組成物中で配向性が制御され、優れた電気光学効果を示す。液晶性化合物としては、従来の液晶素子などで使用されている、ネマチック液晶、カイラルネマチック液晶、スメクチック液晶、コレステリック液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、フェリ強誘電性液晶などの液晶性化合物を使用することができる。
【００４４】
本発明の表示媒体は、上記液晶ゲル組成物と、該液晶ゲル組成物を一対の電極を有する基板間に挟持した基板からなる。
【００４５】
基板はガラス板かプラスチックフィルムからなる、透明又は着色した基板であり、少なくとも一方は透明な基板である。基板の厚さは約１０μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２５〜２００μｍである。電極は、金属、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ：Ａｌなどの導電体薄膜からなる、透明又は着色した電極であり、少なくとも透明基板側には透明電極を用い、スッパタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法などにより形成する。液晶の駆動方法に対応して電極をスリット状などにパターン化することも可能である。
【００４６】
また、場合によっては、液晶配向性の向上と制御のために、物理吸着法、化学吸着法、プラズマ重合法、又は変形配向処理法などにより電極上に液晶配向膜を設け、ラビング処理することも可能である。
【００４７】
本発明の表示媒体は、液晶ゲル組成物からなる溶液を一方の基板上にバーコーター、ロールコーター、グラビアコーター、又はスピンコーターなどの塗布機を用いて塗布し、冷却してゲル化させた後、対向基板を張り合わせる方法、あるいはギャップ剤を介して一対の基板を張り合わせた後、液晶ゲル組成物からなる溶液を基板間に注入し、冷却し、ゲル化させる方法により形成される。
【００４８】
本発明の表示装置は、上記表示媒体と、画像信号に応じて表示媒体に電界を印加することのできるスイッチング素子からなる。
【００４９】
スイッチング素子は液晶を駆動する素子であり、ダイオード型、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型又はＺｎＯバリスター型などの二極端子型駆動素子、あるいはＣｄＳｅ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、ａ−ＳｉＴＦＴ（非晶性シリコンＴＦＴ）又はｐ−Ｓｉ ＴＦＴ（多結晶シリコンＴＦＴ）などを用いた三極型駆動素子を使用する。好ましくは、大面積の薄膜素子の作製が容易なＴＦＴである。
【００５０】
また、本発明の表示装置は、上記表示媒体とスイッチング素子、及び該スイッチング素子により形成された液晶ゲル組成物の状態を保持する保持手段からなる。
保持手段は強誘電体の分極状態のメモリ性を利用した手段であり、スイッチング素子により形成された液晶分子の配向状態を保持する。保持手段として、強誘電性絶縁膜からなるコンデンサ、又は該コンデンサと常誘電体絶縁膜からなるコンデンサとを組合せたコンデンサなどを使用することができる。
【００５１】
本発明の表示媒体及び表示装置において、表示基板面の物理的及び化学的な損傷から保護し、視認性を保持するために保護層を設ける。
【００５２】
保護層は、保護層材料と場合によってはその材料を溶解、分散、懸濁又は乳化する媒体、硬化剤、触媒及び／又は助触媒を加えた保護層材料組成物を、表示基板上にワイヤーバーコート、ロールコート、ブレードコート、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、又はグラビアコートなどの塗布方法、又はスパッタリング及び化学的気相法などの気相方法により形成する。保護層の厚さは、基板を保護する機能を有する範囲内で可能な限り薄いほうが望ましく、約０．１〜１００μｍ、より好ましくは０．３〜３０μｍである。
【００５３】
保護層材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニルデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアセタール、アクリル樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ジエン樹脂、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、アラミド、ポリイミド、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリ−ｐ−キシレン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリヒダントイン、ポリパラバン酸、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサジアゾール、ポリキノキサリン、熱硬化性樹脂又は活性エネルギー線硬化樹脂、あるいはそれらの混合物からなる。
【００５４】
また、本発明において、上記の表示基板面の少なくとも一部分及び／又は保護層上の少なくとも一部分に印刷層を設けること、上記の印刷層上に印刷保護層を設けること、液晶ゲル組成物からなる表示層以外に情報記録部を設けること、上記の情報記録部が磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部であること、上記の情報記録部が集積回路メモリ、非接触集積回路メモリ又は光メモリーであること、上記の情報記録部が光の作用により情報記録の読み出しが可能な透明な記録部であること、上記の情報記録部の情報が表示媒体の表裏を示す情報及び／又は表示媒体の位置を示す情報であることが好ましい。
【００５５】
本発明の表示媒体に用いる印刷層は、表示媒体の使用目的に応じて、保護層上の少なくとも一部分に公知のオフセット印刷、グラビア印刷及びスクリーン印刷により形成することができる。
【００５６】
また、本発明の表示媒体に用いる印刷保護層は、印刷層と同様に、公知の方法により形成することができ、また、印刷保護層は、保護層上に設けることも可能である。
【００５７】
本発明の表示媒体に用いる磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部、集積回路メモリ、非接触集積回路メモリ又は光メモリー情報記録部は、従来の記録技術を用いて作製することができる。
【００５８】
また、本発明の表示媒体に用いる光の作用により情報記録の読み出しが可能な透明な記録部は、上記の記録部と異なり書き込みが不可能な読み取り専用の記録部であり、近赤外蛍光体や紫外蛍光体から形成する。
【００５９】
この記録部は、液晶の駆動電界に影響されないため、液晶ゲル組成物により表示された画像の表示内容とその透明な記録部の情報とを組合せて、可逆非可逆の情報記録媒体として利用することができる。
【００６０】
また、本発明の上記の表示媒体及び表示装置は、その表示媒体又は表示装置が一部分又は全てを占める表示体として各種の形態で用いることができる。
【００６１】
それらの一例を挙げると、本発明の表示媒体又は表示装置が名刺やクレジットカードのような小型のカードの一部、又は全ての部分を構成することで、情報の書き換が可能なカードが作製され、各種ポイントカードや会員カードとして使用できる。この様な携帯性に優れる小型のカードのサイズを大きくすることで、一般のオフィス等で使用されるディスプレイや記録紙（複写機、プリンター等の出力紙）の代用表示体として、可逆表示シートを作製することもできる。この様な可逆表示シートは、繰り返し使用することができるので、省資源、省エネルギーの観点からも優れた表示媒体である。また、家電製品をはじめとする各種物品に本発明の表示媒体を組み込むことにより、従来の液晶モニターの代わりに情報を提供することが可能となる。さらに、本発明の表示媒体又は表示装置を各種の広告や看板などの用途で用いることも可能である。この場合にも全面を表示媒体又は表示装置で構成することもできるが、ポスターなどの一部分に組み込むことで効果的な表示を実現することも可能である。
【００６２】
また、本発明の表示媒体及び表示装置は、基板をはじめとする構成により媒体に可撓性を付与させるが可能であることから、前記のカード、シート、ディスプレイ、看板、広告をはじめとする各種用途において形状による制約を受けることがなく、非常に幅広い用途に対応することができる。
【００６３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これら実施例によって本発明はなんら限定されるものではない。
【００６４】
参考例１
〈ゲル化剤の合成〉
式（２）
【化４】

（式（２）中、ＴＢＤＭＳＣｌはｔ−ブトキシジメチルクロロシラン、ＴＢＤＭＳはｔ−ブトキシジメチルシリル基を示す）に従ってデンドロンモノマーを合成した後、
式（３）
【化５】

（式（３）中、１８−Ｃ−６は１８−クラウン６−エーテル、ＰＰｈ３はトリフェニルホスフィンを示す）に従って、デンドロン（ＭｅＯ₂Ｃ）Ｌ２−Ｂｒ、（ＭｅＯ₂Ｃ）Ｌ３−Ｂｒ、又は（ＭｅＯ₂Ｃ）Ｌ４−Ｂｒを得た。さらに、デンドロン（ＭｅＯ₂Ｃ）Ｌ２−Ｂｒ、（ＭｅＯ₂Ｃ）Ｌ３−Ｂｒ、又は（ＭｅＯ₂Ｃ）Ｌ４−Ｂｒをｔ−Ｂｏｃ−（Ｌ）−Ｔｙｒ−（Ｌ）−Ａｌａと反応させて、ゲル化剤Ｇ１（式（１）中のＲ１がＨ、Ｒ₂が−ＣＯＯＣＨ₃、Ｘが−ＣＨ₂−ｐ−Ｐｈ−Ｏ−ＣＨ₂−、Ｙが−ＣＨ₂−、ｎが１である構造単位を有する化合物、また−ｐ−Ｐｈ−はｐ−フェニレン基を示す）、ゲル化剤Ｇ２（式（１）中のＲ₁がＨ、Ｒ₂が−ＣＯＯＣＨ₃、Ｘが−ＣＨ₂−ｐ−Ｐｈ−Ｏ−ＣＨ₂−、Ｙが−ＣＨ₂−、ｎが２である構造単位を有する化合物）、又はゲル化剤Ｇ３（式（１）中のＲ₁がＨ、Ｒ₂が−ＣＯＯＣＨ₃、Ｘが−ＣＨ₂−ｐ−Ｐｈ−Ｏ−ＣＨ₂−、Ｙが−ＣＨ₂−、ｎが３である構造単位を有する化合物）を得た。
【００６５】
［実施例１］
１５．０ｍｇのゲル化剤Ｇ２と１．００ｇのネマチック液晶ＭＸ１５４３（メルクジャパン社製）を５ｍＬの容器に加え、ゲル化剤が溶解するまで撹拌しながら加熱して、透明な等方性溶液を調製した。超音波発生装置の水槽に等方相溶液の入った容器を浸し、約１分間超音波を照射した。容器を取り出し、約３時間静置して、流動性のない液晶ゲル組成物を得た。
【００６６】
調製した液晶ゲル組成物の相状態を、１０℃から５℃／ｍｉｎで昇温しながら偏光顕微鏡及び示差走査型熱量計（ＤＳＣ）により観察した（図１）。その結果、液晶ゲル組成物は１０５℃付近まで液晶相を示し、その後、等方相を示しながら、１２５℃付近から流動性が観察された。よって、１０５℃までは液晶ゲル相、約１０５〜１２５℃までは等方性ゲル相、約１２５℃以上では等方性液相であることが判明した。
【００６７】
［実施例２］
５１ｍｇのゲル化剤Ｇ３と１．００ｇの４−シアノ−４’−ｎ−ペンチルビフェニル（東京化成社製）を５ｍＬの容器に加え、ゲル化剤が溶解するまで撹拌しながら加熱して、透明な等方性溶液を調製した。撹拌を停止して、約３時間放置して、流動性のない液晶ゲル組成物を得た。
【００６８】
［実施例３］
厚さ３ｍｍの透明ガラス板の片側表面に、スパッタリング法によりＩＴＯからなる透明電極を設けた透明基板を二枚用意し、両基板の電極面上に配向剤ＡＬ１２５４（ＪＳＲ社製、濃度２．５％）を塗布した。８０℃で１分間乾燥した後、１８０℃で５分間焼成して液晶配向膜を設け、ラビング処理した。相互のラビング方向が９０°となるように両基板を対向配置し、樹脂スペーサーにより約１８μｍの電極面間距離を有する内部空間を形成して、表示セルを得た。
【００６９】
２７ｍｇのゲル化剤Ｇ２を用いる以外は実施例２と同様にして調製した液晶ゲル組成物を再度加熱し、得られた透明な溶液を上記の表示セルの内部空間に注入した。約１２時間放置した後、接着剤でセルを封止し、表示媒体を作製した。
【００７０】
［比較例１］
１０．３ｍｇのゲル化剤Ｎ−カルボベンジルオキシ−Ｌ−バリルアミノオクタデカンを用いる以外は実施例３と同様にして表示媒体を作製した。
【００７１】
［実施例４］
実施例３と比較例１で作製した表示媒体を用いて、配向膜のラビング方向と偏光板の偏光方向が平行となるように、二枚の偏光板と表示媒体をＬＣＤ評価装置（大塚電子（株）社製、ＬＣＤ−５０００）に設置し、０．０５Ｖ毎に印加電圧を増大させながら光透過率を測定した。得られた電圧と光透過率の関係を図２に示す。また、（１）駆動電圧と（２）コントラスト比を以下の方法により求め、比較した。
【００７２】
駆動電圧
光透過率の基準として、光電圧無印加時の表示デバイスの光透過率（Ｔ_０）を１００％、光透過率が変化しなくなった時の光透過率（Ｔ_{1 ００}）を０％として、光透過率が９０％時（１０％減少時）の印加電圧Ｖ_{1 ０}及び光透過率が１０％時（９０％減少時）の印加電圧Ｖ_９０を求めた。
【００７３】
コントラスト比
光透過率の基準として、光源と受光部の間に一枚の偏光板を設置して光源を点灯時の光透過率を１００％、消灯時を０％として、光電圧無印加時の表示デバイスの光透過率Ｔ_０、印加電圧Ｖ_９０時の透過率Ｔ_９０、及び光透過率が変化しなくなった時の光透過率Ｔ_{1 ００}を測定し、コントラスト比Ｔ_０／Ｔ_９０とＴ_０／Ｔ_{1 ００}を算出した。
【００７４】
駆動電圧とコントラスト比を表１に示す。この表から明らかなように、本発明の液晶ゲル組成物からなる表示媒体は、従来の表示媒体に較べ、低電圧で駆動させることが可能で、コントラスト比の高い表示が得られることがわかる。
【００７５】
【表１】

【００７６】
［実施例５］
実施例５を図３により説明する。表示面３０側の基板１上にＩＴＯからなる対向電極２をスパッタリングにより設け、その対向電極２面上に配向膜４をスピンコート法により設けた。表示面３０側の基板１のもう一方の面には保護層２５を塗工した後、印刷層２０と印刷保護層２１を順に設けた。
【００７７】
また、非表示面４０側の基板１上に磁気記録２３と集積回路２４を接着した後、第二保護層２２を設けた。非表示面４０側の基板１のもう一方の面には、スイッチング素子１０の構成に対応したパターン状の、ＩＴＯからなる画素電極３を設け、その画素電極３面のスイッチング素子１０上には、絶縁層を介して配向膜４を設けた。両配向膜４は、ラビング装置を用いてラビング処理した。得られた配向膜／電極／基板の配向膜４上に、液晶５とゲル化剤６からなる液晶ゲル組成物の溶液を塗布し、１２時間静置してゲル化させた。形成された表示層７上に、上記の配向膜／スイッチング素子／画素電極／基板を貼り合わせて、表示装置を得た。
【００７８】
［実施例６］
実施例６を図４、図５により説明する。ここで、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。表示面３０側の基板１には実施例５と同様に対向電極２と配向膜４を設け、第二表示面側３５の基板１上には、スイッチング素子１０と配向保持手段１１の構成に対応したパターン状の、ＩＴＯからなる画素電極３を設け、その素子１０と画素電極３面上には、絶縁層を介して配向膜４を設けた。第二表示面側３５の基板もう一方の面には、透明な記録部２６を格子状に設けた。形成された行ｘ_ｎと列ｙ_ｍの交差点（ｘ_ｎ，ｙ_ｍ）は、読み出し／書き込み情報として固有化して、デジタル情報として利用することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、調光素子に多種応用可能な液晶ゲル組成物が提供されると共に、低電圧駆動が可能な高コントラスト比を有する表示媒体、表示装置、及び表示体が提供され、さらには、デジタル情報付加機能を有する表示媒体、表示装置、及び表示体が提供され、液晶を用いた表示分野に寄与するところはきわめて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶ゲル組成物の相状態を示すＤＳＣ曲線である。
【図２】液晶ゲル組成物の電圧と光透過率の関係を示すである。
【図３】本発明による表示装置の一例を示す断面図である。
【図４】本発明による表示装置の別の一例を示す断面図である。
【図５】図４に示す表示装置の別の一例を示す上面透視図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 対向電極（電極）
３ 画素電極（電極）
６ ゲル化剤
１０ スイッチング素子
１１ 配向保持手段（保持手段）
２０ 印刷層
２１ 印刷保護層
２２ 第二保護層（保護層）
２３ 磁気記録部（記録部）
２４ 集積回路メモリ
２５ 保護層
２６ 記録部

Claims (23)

1. 液晶性化合物と式（１）
   

   

   （式（１）中、Ｘは炭素数１以上２０以下の有機基、Ｙは炭素数１以上２０以下のアルキレン基、Ｒ₂は水素原子又は炭素数１以上２０以下のアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、又はアルキルエステル基、ｎは１〜５の整数である）で表される構造単位を有するゲル化剤からなることを特徴とする液晶ゲル組成物。
2. 請求項１記載の液晶ゲル組成物と、該液晶ゲル組成物を一対の電極を有する基板間に挟持した基板からなることを特徴とする表示媒体。
3. 前記表示媒体の少なくとも一部分に保護層を設けることを特徴とする請求項２記載の表示媒体。
4. 前記表示媒体の少なくとも一部分、及び／又は保護層上の少なくとも一部分に、印刷層を設けることを特徴とする請求項３記載の表示媒体。
5. 前記印刷層上に印刷保護層を設けることを特徴とする請求項４記載の表示媒体。
6. 前記表示媒体において、情報記録部を設けることを特徴とする請求項２記載の表示媒体。
7. 前記情報記録部が磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部であることを特徴とする請求項６記載の表示媒体。
8. 前記情報記録部が集積回路メモリ、非接触集積回路メモリ、又は光メモリーであることを特徴とする請求項６記載の表示媒体。
9. 前記情報記録部が光の作用により情報記録の読み出しが可能な透明な記録部であることを特徴とする請求項６記載の表示媒体。
10. 前記情報記録部の情報が、表示媒体の表裏を示す情報及び／又は表示媒体の位置を示す情報であることを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の表示媒体。
11. 請求項２記載の表示媒体と、画像信号に応じて表示媒体に電界を印加することのできるスイッチング素子からなることを特徴とする表示装置。
12. 前記表示媒体、前記スイッチング素子、及び該スイッチング素子に形成された液晶ゲル組成物の状態を保持する保持手段からなることを特徴とする請求項１１記載の表示装置。
13. 前記表示装置の少なくとも一部分に保護層を設けることを特徴とする請求項１１又は１２記載の表示装置。
14. 前記表示装置の少なくとも一部分、及び／又は保護層上の少なくとも一部分に、印刷層を設けることを特徴とする請求項１３記載の表示装置。
15. 前記印刷層上に印刷保護層を設けることを特徴とする請求項１４記載の表示装置。
16. 前記表示装置において、情報記録部を設けることを特徴とする請求項１１又は１２記載の表示装置。
17. 前記情報記録部が磁気の作用により情報記録の書き込みと読み出しが可能な記録部であることを特徴とする請求項１６記載の表示装置。
18. 前記情報記録部が集積回路メモリ、非接触集積回路メモリ、又は光メモリーであることを特徴とする請求項１６記載の表示装置。
19. 前記情報記録部の情報が、表示媒体の表裏を示す情報及び／又は表示媒体の位置を示す情報であることを特徴とする請求項１６〜１８の何れかに記載の表示装置。
20. 前記画像信号に応じて前記表示装置に電界を印加することのできるスイッチング素子が、薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１１又は１２記載の表示装置。
21. 請求項１〜２０の何れかに記載の表示媒体又は表示装置が、その一部又は全てを占めることを特徴とする表示体。
22. 前記表示体が、表示カード、表示シート、表示ディスプレイ又は表示型看板であることを特徴とする請求項２１に記載の表示体。
23. 表示カード、表示シート、表示ディスプレイ又は表示型看板が、可撓性を有することを特徴とする請求項２２に記載の表示体。

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