高分子分散型液晶显示元件的制造方法及高分子分散型液晶显示元件与流程

文档序号:32404055发布日期:2022-12-02 19:59阅读:133来源:国知局
高分子分散型液晶显示元件的制造方法及高分子分散型液晶显示元件与流程

1.本发明涉及一种具有包含液晶材料及聚合性组合物的聚合物即高分子物质的调光层的高分子分散型液晶显示元件的制造方法、以及所述高分子分散型液晶显示元件。高分子分散型液晶显示元件包括包含数字照相机或智能手机等的调光中所使用的光快门、显示器用光源的光散射板、导光板、反射型显示器或透明显示器的反射板、以及调光元件等的物品,调光元件包括玻璃窗、门、隔板、私人玻璃等住宅或大厦等建筑物中所使用的调光元件;玻璃窗、镜子、顶板等汽车、飞机、船舶、电车等运输介质中所使用的调光元件;太阳镜、眼镜、遮阳板、钟表、镜子、反射板等装饰用调光元件等物品。


背景技术:

2.使用高分子分散型液晶组合物制作的高分子分散型液晶显示元件不需要偏光板,因此与以往的使用偏光板的扭曲向列(twisted nematic,tn)、超扭曲向列(super twisted nematic,stn)、面内切换(in-plane switching,ips)或垂直取向(vertical alignment,va)模式的液晶显示元件相比,具有可实现明亮的显示的优点,元件的结构也简单,因此应用于调光玻璃等光快门用途、各种光学元件用途、钟表等段式显示用途。高分子分散型液晶显示元件是通过从液晶分子的取向被高分子扰乱的状态,施加电压使液晶化合物向一个方向取向的状态变化,来控制光的散射及透过的模式。散射时呈白浊,透过时呈透明。
3.所述高分子分散型液晶元件有若干种,例如在聚合物中分散有液晶物质的小滴的被称为曲线排列向列相(nematic curvilinear aligned phase,ncap)的类型(专利文献1)虽然适合大面积化,但是驱动电压高。作为改善其的方法,提出了被称为pdlc(聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal))或pnlc(聚合物网络液晶(polymer network liquid crysta))的、使用通过对液晶材料与聚合性单体的混合物照射紫外线而引起的聚合相分离的类型(专利文献2)等,特别是对于要求低电压化的光学元件、显示元件等,可应用在液晶的连续相中形成有高分子的网眼结构的pnlc类型。所述pnlc类型不仅可控制所使用的液晶组合物、作为高分子形成材料的单体组合物的物性,而且可控制高分子的网眼结构的尺寸等来制作具有目标物性值的高分子分散型液晶显示元件。
4.关于这些照射紫外线而制作的类型的高分子分散型液晶元件,若不确切地控制其制作工序,则有无法获得均匀的透过/散射状态、或驱动电压、中间色调状态的倾向,在批量生产时存在良率降低等问题。在专利文献3中,也进行了将紫外线照射强度分布抑制在某一定分布以内的研究等,但仅靠这一点无法解决问题。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本专利特开平8-286162号公报
8.专利文献2:us5304323号公报
9.专利文献3:日本专利特开平5-066387号公报


技术实现要素:

10.发明所要解决的问题
11.本发明所要解决的问题在于,在高分子分散型液晶元件的制造方法中,找到用以获得均匀的散射状态、均匀的透明状态、均匀的驱动电压状态的确切的制作条件,而获得具有所述均匀的特性的高分子分散型液晶元件。
12.解决问题的技术手段
13.本发明人等为了解决所述问题进行了努力研究,结果发现,在高分子分散型液晶显示元件中,通过在特定的制作条件下进行制作,可获得均匀性优异的高分子分散型液晶显示元件,从而完成了本发明。
14.即,本发明提供一种高分子分散型液晶显示元件的制造方法及高分子分散型液晶显示元件,所述高分子分散型液晶显示元件的制造方法中,通过在两片基板中的至少一者具有电极层、且至少一者为透明的基板之间,介隔存在液晶材料及含有聚合性组合物的调光层形成材料,然后照射紫外线使所述聚合性组合物聚合,来制造具有包含液晶材料及高分子物质的调光层的调光层的透过率的分布中前10%的平均值a与后10%的平均值b的差(a-b)相对于后10%的平均值b的比例((a-b)/b
×
100)为200%以下的高分子分散型液晶显示元件,所述高分子分散型液晶显示元件的制造方法的特征在于,从进行紫外线照射的液晶显示元件观察,位于与紫外线照射灯为相反侧的液晶显示元件的设置面上的紫外线的最低反射率为最大反射率的50%以上。
15.发明的效果
16.若使用本发明的制造方法,则可获得一种散射状态、透明状态、及驱动电压的均匀性优异的高分子分散型液晶显示元件。
附图说明
17.图1是表示对本技术发明的高分子分散型液晶显示元件进行uv照射而制造时使用的背面板的概略图。
18.图2是本技术发明的高分子分散型液晶显示元件的物性测定时的测定点的格子概略图。
具体实施方式
19.利用本发明的制造方法获得的高分子分散型液晶显示元件可通过如下方式而获得:通过利用注入等方法将包含液晶组合物(液晶材料)、聚合性组合物、聚合引发剂的高分子分散型液晶组合物配置在两片带氧化铟锡(indium tin oxide,ito)的玻璃基板间等的至少一者具有电极层、且至少一者透明的基板间,对所述调光层照射紫外线,而诱发液晶相与高分子相的相分离,使聚合性单体组合物聚合,由此在液晶相中形成高分子的网眼结构,或者在高分子中形成液晶的微滴结构。为了获得均匀的特性,重要的是控制所述紫外线硬化过程及紫外线硬化过程之前的工序。另外,根据所使用的液晶组合物,制作工序的控制的影响也大大变化。
20.作为均匀特性的指标,对高分子分散型液晶显示元件的面内透过率进行评价,可列举其前10%的平均值a与后10%的平均值b的差(a-b)相对于后10%的平均值b的比例
((a-b)/b
×
100),所述值优选为200%以下,更优选为100%以下,进而更优选为50%以下,最优选为30%以下。
21.本发明的透过率表示使用大塚电子公司制造的液晶显示器(liquid crystal display,lcd)评价装置即lcd-5200,利用b透镜在光圈s的条件下测定而得的值,与聚光角3.2
°
的条件相同。
22.对本发明的高分子分散型液晶显示元件的制作方法进行说明。具有所述均匀特性的高分子分散型液晶显示元件可利用以下的制法制作。在至少一者具有电极层、且至少一者为透明的两片基板间夹持液晶材料及含有聚合性组合物的调光层形成材料后,通过热或照射活性能量线使聚合性组合物聚合,诱发与液晶组合物的相分离,由此形成包含液晶组合物与透明性高分子物质的调光层,从而可获得高分子分散型液晶显示元件。特别优选为通过照射紫外线使聚合性化合物聚合来诱发与液晶组合物的相分离的方法。
23.两片基板可使用玻璃、塑料之类的具有柔软性的透明材料,另一方面也可为硅等不透明材料。具有透明电极层的透明基板例如可通过在玻璃板等透明基板上对氧化铟锡(ito)进行溅射而获得。另外,通过使用低波长分散的透明性基板,本发明的器件的光散射能力提高,反射率、对比度提高,而更优选。作为低波长分散的透明性基板,可列举硼硅酸玻璃、或涂敷了聚对苯二甲酸乙二酯或聚碳酸酯等塑料透明膜、使用了1/4λ的光干涉条件的电介质多层膜的透明性基板。
24.另外,在所述基板上视需要也可配置高分子膜、或取向膜、sio2膜、sinx膜、或彩色滤波器。作为取向膜,例如可使用聚酰亚胺取向膜、光取向膜等。作为取向膜的形成方法,例如在聚酰亚胺取向膜的情况下,将聚酰亚胺树脂组合物涂布在所述透明基板上,在180℃以上的温度下使其热硬化。一般而言,在高分子分散型液晶显示元件的情况下,不进行使用棉布或人造丝布等的摩擦处理。
25.彩色滤波器例如可通过颜料分散法、印刷法、电沉积法或染色法等来制作。若以利用颜料分散法的彩色滤波器的制作方法为一例进行说明,则将彩色滤波器用硬化性着色组合物涂布在所述透明基板上,实施图案化处理,然后通过加热或光照射使其硬化。通过对红、绿、蓝三种颜色分别进行所述工序,可制作彩色滤波器用像素部。此外,也可在所述基板上设置设有薄膜晶体管(thin film transistor,tft)、薄膜二极管、金属绝缘体金属比电阻元件等有源元件的像素电极。
26.所述基板以透明电极层为内侧的方式相向。此时,也可经由间隔物来调整基板的间隔。此时,优选为将所获得的调光层的厚度调整为1μm至100μm。其中,优选为2μm至50μm,更优选为2μm至30μm,进而优选为5μm至25μm,最优选为5μm至15μm。作为间隔物,例如可列举玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光致抗蚀剂材料等。其后,将环氧系热硬化性组合物等密封剂丝网印刷在所述基板上,将所述基板彼此贴合,进行加热或紫外线硬化而使密封剂硬化。
27.使调光层形成材料夹持在两片基板之间的方法可为通常的真空注入法,但也优选为通过液晶滴注(one drop filling,odf)法或喷墨方式等滴加或涂布来进行。从真空注入、滴加或涂布工序到为了在调光层中形成网眼结构而进行紫外线照射的期间,调光层形成材料优选为均匀的各向同性状态。所述均匀的各向同性状态可在高分子分散型液晶组合物的向列-各向同性转变点(tni(pnm))以上的温度下获得。即,优选为在从注入等到进行紫
外线照射的期间,将高分子分散型液晶组合物维持为tni(pnm)以上的温度。若设为tni(pnm)以下的温度,则分离为富液晶组合物浓度相及富聚合性组合物浓度相此两相,而有可能并非均匀的状态,在所述状态下即使进行注入等,也难以获得均匀的状态。特别是若通过在两片基板之间夹持后使其为tni(pnm)以下等而成为两相分离的状态,则即使其后达到tni(pnm)以上的温度,两相也难以均匀地混合,结果难以获得特性均匀的高分子分散型液晶显示元件。
28.作为用于紫外线聚合的灯,可使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯等。另外,作为照射的紫外线的波长,优选为照射作为调光层形成材料中所含的光聚合引发剂的吸收波长区域且并非所含的液晶组合物的吸收波长区域的波长区域的紫外线,具体而言,优选为使用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯并截止330nm以下的紫外线来使用。另外,也优选为使用可照射单一波长的紫外线-发光二极管(ultraviolet light-emitting diode,uv-led)灯。
29.更具体而言,相对于365nm的紫外线强度,313nm的紫外线强度优选为10%以下,更优选为5%以下,进而更优选为1%以下。313nm的光与一部分的液晶化合物的吸收波长重叠,因此引起液晶化合物的劣化,对聚合过程造成不良影响。特别是在含有后述的通式(ii)的化合物的液晶组合物的情况下,这些现象明显发生。
30.紫外线照射时的温度是决定调光层的特性的重要因素。如上所述,高分子分散型液晶组合物优选为ti(pnm)以上,更优选为ti(pnm)+0.1℃以上至+15.0℃以下,进而更优选为ti(pnm)+0.2℃以上至+10.0℃以下,最佳为ti(pnm)+0.3℃以上至+5.0℃以下。
31.进而,在照射紫外线时,从被玻璃基板等夹着而夹持高分子分散型液晶组合物的液晶显示元件观察,与紫外线灯为相反侧的面、即紫外线照射下的液晶显示元件背面的状态也是为了获得具有均匀特性的高分子分散型液晶显示元件的重要因素。在紫外线照射过程中,不仅是来自紫外线灯的直接光,通过液晶显示元件后的反射光也会对特性的均匀性造成影响。所述影响在含有后述的通式(i-1)的化合物的液晶组合物的情况下表现得特别明显。
32.从液晶显示元件观察,与紫外线照射灯为相反侧的面上的紫外线的最低反射率优选为最大反射率的40%以上,更优选为50%以上,进而更优选为70%以上,最优选为80%以上。特别是在背面施加用于定位等的引导线(guide line)的情况下,或在设置用于固定显示元件的真空吸盘的情况下,需要注意。在此种规格的情况下,若不考虑紫外线照射时的反射的影响,则会在显示元件上产生真空吸盘痕等痕迹,无法获得均匀的显示。再者,作为紫外线的反射率,利用使用了分光光度计的反射测定功能的365nm的反射率进行评价。
33.利用所述方法制作的高分子分散型液晶显示元件内的调光层具有液晶组合物被高分子物质封闭成胶囊状的微滴结构、在液晶组合物的连续相中形成高分子物质的三维网眼结构的结构、或者两者混合存在的结构等,优选为在液晶组合物的连续相中形成透明性高分子物质的三维网眼结构的结构。
34.网眼结构的平均空隙间隔大大影响高分子分散型液晶显示元件的特性,作为平均空隙间隔,优选为0.2μm至2μm,更优选为0.4μm至1.5μm,最优选为0.5μm至1.0μm。
35.(液晶组合物)
36.本发明的高分子分散型液晶组合物中使用的液晶组合物优选为含有通式(i)所表
示的化合物,进而优选为含有两种以上的通式(i)所表示的化合物。
37.[化1]
[0038][0039]
(式中,r1表示碳原子数1至10的烷基,所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子、-coo-、-oco-取代,而且一个以上的亚甲基可经-ch=ch-、或-ch≡ch-取代,
[0040]
r2表示氟原子、氯原子、氰基、cf3基、ocf3基、ochf2基、ncs基或碳原子数1~10的烷基,所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子、-coo-、-oco-取代,而且一个以上的亚甲基可经-ch=ch-、或-c≡c-取代,优选为可经氟原子、氰基或碳原子数1~5的烷基(所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子取代,而且一个以上的亚甲基可经-ch=ch-、或-ch≡ch-取代),
[0041]
z1及z2分别独立地表示单键、-coo-、-oco-、-ch
2-ch
2-、-ch=ch-、-cf2o-、-ocf
2-或-c≡c-,在z1存在多个的情况下,可相同也可不同,
[0042]
a1、a2及a3分别独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基,所述1,4-亚苯基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基未经取代,或者可具有一个或两个以上的氟原子、氯原子、cf3基、ocf3基或ch3基作为取代基,在a3存在多个的情况下,可相同也可不同,
[0043]
n1为0、1或2)
[0044]
更优选为含有一种以上的通式(i)中通式(i-1)所表示的化合物,进而更优选为含有两种以上,
[0045]
[化2]
[0046][0047]
(式中,r
11
表示碳原子数1至10的烷基,所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子、-coo-、-oco-取代,而且一个以上的亚甲基可经-ch=ch-、或-ch≡ch-取代,
[0048]r12
表示氟原子、氯原子、氰基、cf3基、ocf3基、ochf2基、ncs基或碳原子数1~10的烷基,所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子、-coo-、-oco-取代,而且一个以上的亚甲基可经-ch=ch-、或-c≡c-取代,优选为可经氟原子、氰基或碳原子数1~5的烷基(所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子取代),z
11
及z
12
分别独立地表示单键、-coo-、-oco-、-ch
2-ch
2-、-ch=ch-、-cf2o-、-ocf
2-或-c≡c-,在z
12
存在多个的情况下,可相同也可不同,
[0049]a11
、a
12
及a
13
分别独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、十氢萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基,所述1,4-亚苯基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基未经取代,或者可具有一个或两个以上的氟原子、氯原子、cf3基、ocf3基或ch3基作为取代基,在a
13
存在多个的情况下,可相同也可不同,
[0050]n11
为0、1或2,
[0051]
且r
11
中的至少一个以上的亚甲基经-ch=ch-、或-c≡c-取代,或者r
12
中的至少一
个以上的亚甲基经-ch=ch-、或-c≡c-取代,或者z
11
为-ch=ch-或-c≡c-,或者和/或存在的z
12
为-ch=ch-、或-c≡c-)。
[0052]
通过含有通式(i-1)的化合物,可进一步减少驱动电压,且散射性也进一步提高。由于这些化合物内的双键或三键的存在,对紫外线照射时的聚合性组合物的聚合过程造成影响,具有降低聚合速度等的效果,容易控制高分子的网眼结构、或高分子的微滴结构。另外,与之相反,变得非常容易受到所述紫外线聚合工序中的各种条件的影响。另外,优选为含有通式(i-1)与通式(i-1)以外的通式(i)的化合物两者,更优选为含有两种以上的两者。
[0053]
作为通式(i-1)以外的通式(i)的化合物,优选为通式(i)中的r1为碳原子数1至5的烷基(所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子取代),r2优选为氟原子、氰基、或碳原子数1~5的烷基(所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子取代),z1及z2优选为分别独立地为单键、-coo-、-oco-、-ch
2-ch
2-、-cf2o-或-ocf
2-(在z1存在多个的情况下,可相同也可不同),更优选为单键、-coo-、-cf2o-,a1、a2及a3优选为分别独立地为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,3-二噁烷-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基(所述1,4-亚苯基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、2,6-亚萘基未经取代,或者可具有一个或两个以上的氟原子、或ch3基作为取代基,在a3存在多个的情况下,可相同也可不同),更优选为1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、嘧啶-2,5-二基、2,6-亚萘基(所述1,4-亚苯基、2,6-亚萘基未经取代,或者可具有一个或两个以上的氟原子、或ch3基作为取代基,在a3存在多个的情况下,可相同也可不同),n1优选为0或1。
[0054]
作为通式(i-1)的化合物,优选为如下化合物:r
11
表示碳原子数1至5的烯基,r
12
表示氟原子或碳原子数1~5的烷基(所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子取代),z
11
及z
12
分别独立地表示单键、-coo-、-cf2o-(在z
12
存在多个的情况下,可相同也可不同),a
11
、a
12
及a
13
分别独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基(所述1,4-亚苯基未经取代,或者可具有一个或两个以上的氟原子或ch3基作为取代基,在a
13
存在多个的情况下,可相同也可不同),n
11
表示0或1;
[0055]
或者,r
11
及r
12
分别独立地表示碳原子数1至5的烷基(所述烷基中的不邻接的一个或两个ch2基可经氧原子取代,而且一个以上的亚甲基可经-ch=ch-取代),z
11
及z
12
分别独立地表示单键、-coo-、-cf2o-或-c≡c-(在z
12
存在多个的情况下,可相同也可不同,至少一个以上的z
11
或z
12
表示-c≡c-),a
11
、a
12
及a
13
分别独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基(所述1,4-亚苯基未经取代,或者可具有一个或两个以上的氟原子或ch3基作为取代基,在a
13
存在多个的情况下,可相同也可不同),n
11
表示0或1。
[0056]
具体而言,优选为以下的式(ii-1)~式(ii-54)所表示的化合物。
[0057]
[化3]
[0058][0059]
[化4]
[0060][0061]
(聚合性组合物)
[0062]
在所述调光层中形成网眼结构等的高分子物质可通过使高分子分散型液晶组合物中的聚合性组合物(聚合性单体组合物)聚合而获得。聚合性组合物优选为包含通过热或紫外线进行硬化的化合物,更优选为包含紫外线硬化性的聚合性化合物。作为紫外线硬化性聚合性化合物,可列举自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合,但优选为自由基聚合性的化合物,其中更优选为丙烯酸系、甲基丙烯酸系的聚合性化合物。作为丙烯酸系、甲基丙烯酸系的聚合性化合物,可列举单官能型聚合性化合物、多官能型聚合性化合物,但优选为包含至少一种以上的多官能型聚合性化合物,更优选为包含至少一种以上的二官能型聚合性
化合物。进而更优选的结构是并用二官能型聚合性化合物与单官能型聚合性化合物。
[0063]
作为二官能型聚合性化合物,并无特别限制,优选为通式(iii-1)
[0064]
[化5]
[0065][0066]
(式中,y1及y2表示氢原子或甲基,x1表示二价有机基)。作为所述二价有机基的x1优选为分子量为150~15000,更优选为350~10000,进而优选为包含碳原子、氧原子、氮原子、氢原子的基。
[0067]
作为x1,若特别最重视密接性,则优选为通式(iii-2)
[0068]
[化6]
[0069][0070]
(式中,e1表示碳原子数1~4的烷基,所述烷基中的一个以上的-ch
2-可经氧原子、-co-、-coo-、-oco-取代,q表示1~20,e2表示下述(iii-2-1)~(iii-2-4),
[0071]
[化7]
[0072][0073]
e3为下述(iii-3-1)或(iii-3-2)
[0074]
[化8]
[0075][0076]
(式中,y3表示氢原子或甲基,y5表示二价芳香族基、二价脂环式烃基或碳原子数1~14的亚烷基,所述亚烷基可经氧原子、-co-基取代,y6表示碳原子数1~14的亚烷基,所述亚烷基可经氧原子、-co-基取代,r及y表示10~300),若重视驱动电压,则x1优选为通式(iii-4-1)~通式(iii-4-3)所表示的化合物
[0077]
[化9]
1-酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-,2-(o-苯甲酰基肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9h-咔唑-3-基]-,1-(o-乙酰基肟)、二苯甲酮、甲基苯甲酰基甲酸酯、寡聚{2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-乙氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-(1-甲基乙氧基)-1,2-二苯基乙烷-1-酮及2-异丁氧基-2-苯基苯乙酮。
[0090]
特别是其中,更优选为2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮。
[0091]
本发明的高分子分散型液晶元件中使用的高分子分散型液晶组合物包含所述液晶组合物(液晶材料)、聚合性组合物及聚合引发剂,但液晶组合物与聚合性组合物的比率(质量比)优选为90:10~40:60的范围,更优选为85:15~60:40,进而更优选为80:20~70:30。
[0092]
作为聚合引发剂的添加量,在高分子分散型液晶组合物中优选为0.001质量%~3质量%,更优选为0.01质量%~2质量%,进而更优选为0.1质量%~1质量%。
[0093]
本发明的高分子分散型液晶元件中使用的高分子分散型液晶组合物除了所述化合物以外,也可适当添加添加剂等。作为添加剂,可列举聚合抑制剂、抗氧化剂、受阻胺光稳定剂(hindered amine light stabilizer,hals)等光稳定剂、色素、双色性色素、荧光色素等。
[0094]
(实施例)
[0095]
以下列举实施例来更详细地叙述本发明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,以下的实施例及比较例的组合物中的“%”是指“质量%”。
[0096]
实施例中的高分子分散型液晶显示元件利用以下的方法制作。
[0097]
将包含78质量%的液晶组合物、21.6质量%的聚合性单体组合物、0.4质量%的光聚合引发剂的高分子分散型液晶组合物在单元厚度为10μm的带ito的玻璃单元内保持为比高分子分散型液晶组合物的各向同性-向列转变点高的温度,以各向同性状态注入所述组合物。利用封口剂3026e(三键(threebond)公司制造)对注入口进行密封后,控制为规定的温度,视需要经由uv截止滤波器,照射60秒照射强度被调整为20mw/cm2的金属卤化物灯,而获得高分子分散型液晶显示元件。在uv照射时,在背面设置图1所示的背面板。
[0098]
uv截止滤波器适当使用了表1的厚度的钠钙玻璃。
[0099]
[表1]
[0100][0101]
在以各向同性状态注入至玻璃单元后,在表2的条件下放置1分钟,进行uv照射。
[0102]
[表2]
[0103]
温度条件t1t2t3放置温度25℃25℃16℃uv照射温度35℃22℃22℃
[0104]
作为背面版,使用白色复印纸((1)的区域),在图1的网格部分的(2)的区域涂布下
述表3的条件的涂料。再者,条件b1是未涂布而与(1)的白色复印纸相同的构件。条件b4是什么都没有的状态、即空气,且在(2)的下方30cm处什么都没有的状态(假设真空吸盘)。
[0105]
[表3]
[0106][0107]
实施例中所示的液晶组合物、高分子分散型液晶组合物的特性的缩写、及含义如下所述。
[0108]
tni(lc):液晶组合物的向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
[0109]
δn:液晶组合物在25℃下的折射率各向异性
[0110]
tni(pnm):高分子分散型液晶组合物的向列相-各向同性液体相转变温度(℃)
[0111]
t0:在单元厚度10μm、25℃下,将什么都没有(空气)时的光量设为100%时的高分子分散型液晶元件的电压关闭(off)时的透过率(%)。
[0112]
t100:在单元厚度10μm、25℃下,将什么都没有(空气)时的光量设为100%时的高分子分散型液晶元件在施加50v时的透过率(%)。
[0113]
v90:在单元厚度10μm、25℃下,将未施加电压时的高分子分散型液晶元件的光透过率(t0)设为0%,将施加50v时的光透过率(t100)设为100%时,光透过率为90%时的施加电压值(v)。
[0114]
评价方法如下所述。
[0115]
转变点测定使用了梅特勒-托利多(mettler toledo)公司制造的温度控制系统fp-90及热台fp82。
[0116]
t0、t100、v90测定中使用大塚电子公司制造的lcd评价系统lcd-5200,在b透镜、光圈s的条件下进行测定。此时,对每一个单元如图2所示对每个方格测定100处。
[0117]
根据所述t0的评价值,算出面内的透过率前10%的平均值与(a)后10%的平均值(b),将(a-b)/b
×
100的值作为不均匀程度进行评价。
[0118]
另外,还评价了能否通过目视判断单元面内的透过率的差异。作为基准,如表4所述。
[0119]
[表4]
[0120]
目视判定评价基准m1完全不知道差异。m2根据光的条件知道微小的差异,但几乎无法识别。m3虽然看到了微小的差异,但不介意。m4可看出微小的差异。m5可清楚地看到差异。
[0121]
折射率使用阿贝的折射计(爱拓(atago)公司制造)。
[0122]
365nm的反射率使用日立制作所公司制造的紫外可见近红外分光光度计u-4100,使用365nm的反射率。
[0123]
紫外线强度使用牛尾电机公司制造的uit-250,使用365nm及313nm的传感器进行了测定。
[0124]
作为液晶组合物,使用下述组合物。
[0125]
(液晶组合物lc1)δn=0.226,tni(lc)=87.4℃
[0126]
[化12]
[0127][0128]
(液晶组合物lc2)δn=0.218,tni(lc)=73.9℃
[0129]
[化13]
[0130][0131]
(液晶组合物lc3)δn=0.219,tni(lc)=83.8℃
[0132]
[化14]
[0133][0134]
(液晶组合物lc4)δn=0.226,tni(lc)=73.8℃
[0135]
[化15]
[0136]
[0137]
作为单体组合物,使用基于以下化合物的组合物。
[0138]
(单体组合物a)
[0139]
[化16]
[0140][0141]
作为光聚合引发剂,使用下述化合物。
[0142]
[化17]
[0143][0144]
(实施例1~实施例12、比较例1~比较例6)
[0145]
表5~表9中记载了实施例及比较例1~比较例6的条件、评价结果。表中的最大ave.表示面内的透过率t0的前10%的平均值、以及所述地点中t100与v90的平均值,最小ave.表示面内的透过率t0的后10%的平均值及所述地点中t100与v90的平均值。平均值表示整体的平均值。
[0146]
[表5]
[0147][0148]
[表6]
[0149][0150]
[表7]
[0151][0152]
[表8]
[0153][0154]
[表9]
[0155][0156]
根据实施例及比较例的结果知道,根据面板背面的反射条件,显示元件的外观上会产生差异,也可理解差异会根据液晶组合物而变化。通过采用本发明的高分子分散型液晶显示元件的制造方法,可制作出在未施加电压时在目视下完全不知道不均匀或无法识别的程度的、前所未有的特性均匀的高分子分散型液晶显示元件。
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