JP2003131234A

JP2003131234A - 高分子分散型液晶素子

Info

Publication number: JP2003131234A
Application number: JP2001328225A
Authority: JP
Inventors: Junji Oyama; 淳史大山; Tomoko Maruyama; 朋子丸山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】高分子分散型液晶パネルにおいて、電圧印加
を休止した場合における光透過量の変動を低減する。【解決手段】第１基板１ａ及び第２基板１ｂの間隙に
高分子分散型液晶４を配置するが、この高分子分散型液
晶４を、高分子２の割合の方が液晶３の割合よりも高い
高分子層４Ａと、液晶３の割合の方が高分子２の割合よ
りも高い液晶リッチ層４Ｂとに分離させ、高分子層４Ａ
は第１基板１ａの側に、液晶リッチ層４Ｂは第２基板１
ｂの側に配置する。そして、第２基板１ｂの垂直配向規
制力が第１基板１ａの垂直配向規制力よりも大きくなる
ようにする。この高分子分散型液晶４に特定の電圧を印
加すると透明状態になり、該電圧印加を休止しても光透
過量はほとんど低下することなく維持される（メモリ状
態）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶と高分子との
複合層を利用した高分子分散型液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶と高分子との複合層（高分子
分散型液晶ＰｏｌｙｍｅｒＤｉｓｐｅｒｓｅｄＬ
ｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ、ＰＤＬＣ）を利用した高
分子分散型液晶表示素子が種々提案されている。かかる
表示素子は、・液晶と高分子前駆体（例えば紫外線硬化型のモノマ
ー）とを所定割合にて混合、相溶させて液晶性を有する
溶液を作製し、・該溶液を、一対の基板の間隙に注入し、・その状態で該溶液に紫外線を照射し、高分子前駆体
を重合硬化させると共に液晶と高分子とを相分離させ
る、ことによって作製されていた。これにより、複合層
（液晶高分子複合層）では、液晶分子からなる平均直径
約１μｍ程度の滴が高分子中に分散配置されることとな
る。

【０００３】このような表示素子では、電圧が印加され
ていない状態では前記液晶滴の屈折率異方性がランダム
に配列しているために光学的に不透明を示し、電圧を印
加した状態では前記液晶滴の屈折率異方性が一定の配列
に変化し、高分子層の屈折率異方性と一致する為、光学
的に透明状態となる。

【０００４】かかる表示素子は、偏光板が不要で明るく
視野角の大きな表示が可能という特徴を有している。

【０００５】しかしながら、上述した表示素子では、一
旦形成した透明状態をそのまま維持するには、電圧を印
加し続ける必要があり、電圧印加を休止すると不透明状
態に戻ってしまうという問題があった（特願平１−３９
２０９号や特願平１−１３０１９７号参照）。

【０００６】このような問題を回避する表示素子として
は、水酸基を有する単官能性モノマー、例えば２−ヒド
ロキシエチルメタクリレートを前記高分子前駆体として
用いたものがある（特開平０８−０１５６７５号公報参
照）。かかる表示素子では、電圧印加により透明状態に
なった後に電圧を除去しても透明状態が元の不透明状態
に戻らない、いわゆる「ヒステリシス」現象をメモリと
して利用する試みがなされている。しかしながら該表示
素子の場合、いったん透明状態に移行すると、再び不透
明状態を形成するためには、素子を加熱して溶融状態に
して徐冷する工程が必須となり、実用に適さない。

【０００７】そこで、２周波駆動液晶（印加する電圧の
周波数に応じて誘電異方性の符号が異なる液晶）を特定
の高分子材料と組み合わせてＰＤＬＣを作製し、透明状
態と不透明状態との切替えを印加電圧の切替えのみで行
いかつ該透明状態と不透明状態をそれぞれ印加電圧除去
後も維持可能なメモリ機能を発現するようにしたものが
知られている（特開平０９−１２００５８号公報、第２
２回液晶討論会講演・３Ｄ１０参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＰＤＬＣでは、透明状態になるよう電圧を印加し、そ
の後電圧を除去した場合に、完全な透明状態のまま保持
されるのではなくて、幾分か不透明状態気味に変化して
しまうという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、不透明状態への移行を
防止する高分子分散型液晶素子を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置
された第１及び第２基板と、これらの基板の間隙に配置
されてなる高分子中に液晶が分散された高分子分散型液
晶と、該高分子分散型液晶を挟み込むように配置された
一対の電極と、を備え、これら一対の電極を介して前記
高分子分散型液晶に電圧を印加することに基づき表示を
行う高分子分散型液晶素子において、前記高分子分散型
液晶が、高分子の割合の方が液晶の割合よりも高い高分
子層と、液晶の割合の方が高分子の割合よりも高い液晶
リッチ層と、からなり、前記高分子層が前記第１基板に
接触するように形成されると共に、前記液晶リッチ層が
前記第２基板に接触するように形成され、かつ、前記第
１基板の配向規制力と前記第２基板の配向規制力とが異
なる、ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。

【００１２】本発明に係る高分子分散型液晶素子は、図
１に符号Ｄ_１で示すように、所定間隙を開けた状態に配
置された第１及び第２基板１ａ，１ｂを備えており、こ
れらの基板１ａ，１ｂの間隙には、高分子２中に液晶３
が分散されてなる高分子分散型液晶４が配置されてい
る。そして、該高分子分散型液晶４を挟み込むように一
対の電極５ａ，５ｂが配置されており、これら一対の電
極５ａ，５ｂを介して前記高分子分散型液晶４に電圧を
印加することに基づき表示を行うように構成されてい
る。

【００１３】本実施の形態における高分子分散型液晶４
は、上述したように高分子２中に液晶３が分散されて構
成されているが、・高分子２の割合の方が液晶３の割合よりも高い層
（主として高分子の集合体からなる層であって、以下
“高分子層”とする）４Ａと、・液晶３の割合の方が高分子２の割合よりも高い層
（主として液晶の集合体からなる層であって、以下、
“液晶リッチ層”とする）４Ｂと、からなり、高分子層
４Ａが前記第１基板１ａに接触するように形成され、前
記液晶リッチ層４Ｂが前記第２基板１ｂに接触するよう
に形成されている。

【００１４】そして、これらの基板１ａ，１ｂには配向
処理規制力が付与されているが、液晶リッチ層４Ｂが接
触される第２基板１ｂの配向規制力、及び高分子層４Ａ
が接触される第１基板１ａの配向規制力が異なるように
設定されている。その態様としては、・液晶リッチ層４Ｂが接触される方の第２基板１ｂに
垂直配向処理を施して、第１基板１ａには垂直配向処理
を施さない方法（この場合は、液晶リッチ層４Ｂが接触
される方の第２基板１ｂの配向規制力が垂直配向規制力
となる）、・両方の基板１ａ，１ｂに垂直配向処理を施し、液晶
リッチ層４Ｂが接触される第２基板１ｂの垂直配向規制
力が、高分子層４Ａが接触される第１基板１ａの垂直配
向規制力よりも大きくなるようにする方法、がある。

【００１５】なお、垂直配向処理は、・各種シランカップリング剤・アルキルアミン類等を
用いる方法、・液晶垂直配向性のポリイミド等の薄膜を前記基板表
面に形成する方法、・ＳｉＯ_２斜方蒸着等を基板表面に施す方法、によっ
て行うことができる。かかる場合、垂直配向規制力の大
小は、上記化学材料種、および処理条件等により制御す
れば良い。

【００１６】ところで、上述した高分子分散型液晶４
は、高分子前駆体と液晶とを混合させておいて該高分子
前駆体を重合させることにより形成すると良い。

【００１７】このような高分子前駆体としては、単官能
性モノマーと多官能モノマーとを含有したものを挙げる
ことができる。このうち、単官能性モノマーとしては、
光照射や加熱、電圧印加、放射線照射等により重合反応
を生じる材料であれば広く種類を問わず用いることがで
きるが、本発明では下記化学式（１）、（２）で示され
るヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが好ましく
用いられる。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【化２】

【００２０】上記式中、Ｒは少なくとも１個以上の水酸
基を有する炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基を示す。
例えば２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒド
ロキシエチルアクリレート、２−エチルヘキシルメタク
リレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリ
レート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが
好ましく、この場合、アルキル基の炭素数および水酸基
の個数及び水酸基の結合位置は特に限定されない。この
他にもフェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラ
ヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等を使用するこ
とができる。

【００２１】また、本発明に用いられる多官能性モノマ
ーとしては、上記単官能性モノマーと同様に、光照射や
加熱、電圧印加、放射線照射等により重合反応を生じる
材料であれば広く種類を問わず用いることができるが、
本発明では、官能数が２であるアルキルジオールジ（メ
タ）アクリレート［下記化学式（３）、下記化学式
（４）］アルキルジオールジグリジシルエーテルジ（メ
タ）アクリレート［下記化学式（５）、下記化学式
（６）］が好ましく用いられる。

【００２２】

【化３】

【００２３】

【化４】

【００２４】

【化５】

【００２５】

【化６】

【００２６】例えばアルキルジオールジグリジシルエー
テルジ（メタ）アクリレートとして、ヘキサンジオール
ジグリジシルエーテルジ（メタ）アクリレート、アルキ
ルジオールジ（メタ）アクリレートとして、１，６−ヘ
キサンジオールジアクリレートを好適に用いることがで
きる。

【００２７】上記以外にもアルキルジオールジ（メタ）
アクリレートとして、エチレングリコールジグリジシル
エーテルジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジグ
リジシルエーテルジ（メタ）アクリレート等、アルキル
ジオールジ（メタ）アクリレートとしてエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メ
タ）アクリレート等が挙げられるが、これらのアルキル
基の炭素数、水酸基の個数及び水酸基の結合位置は特に
限定しない。これら以外にも、ビスフェノール−ＡＥＯ
変性ジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性
ジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジアクリ
レートモノステアレート、ポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ＨＸ２２０、ＨＸ６２０、Ｒ６
８４（いずれも日本化薬製）等を使用することができ
る。

【００２８】本発明の実施態様においては前記多官能性
モノマーのうち少なくとも１種を、上記単官能モノマー
の少なくとも１種と混合して用いるが、その際、該混合
液を構成する単官能もしくは多官能モノマーに少なくと
も１以上の水酸基を有する。

【００２９】なお、単官能性モノマーと多官能性モノマ
ーとの混合により高分子前駆体を形成する場合、単官能
性モノマーと多官能性モノマーとの混合重量比は、１／
５〜２／１、好ましくは２／５〜６／５にすると良い。
本発明においては、少なくとも１種以上の前記単官能性
モノマーと１種以上の多官能性モノマーとを上記重量比
の範囲内で混合し、高分子前駆体を調製すると良い。

【００３０】一方、本発明に用いる液晶３としては２周
波駆動液晶（すなわち、印加する電圧の周波数により誘
電異方性の符号が異なる液晶であって、ある駆動周波数
領域においては正の誘電異方性を示し、別の駆動周波数
領域においては負の駆動周波数領域を示すような液晶）
が好適である。この２周波駆動液晶としては、・低周波数の電圧を印加した場合には液晶分子が電場
方向と平行に配向され、・高周波数の電圧を印加した場合には液晶分子が電場
方向と垂直に配向される、ものを挙げることができ、具
体的には、２，３−ジシアノ−４−ペンチルオキシフェ
ニル−４−（トランス−４−エチルシクロヘキシル）ベ
ンゾアート、２，３−ジシアノ−４−ペンチルオキシフ
ェニル−トランス−４−プロピル−１−シクロヘキサン
カルボキシラート、２，３−ジシアノ−４−エトキシフ
ェニル−４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）ベンゾアート、２，３−ジシアノ−４−エトキシフ
ェニル−４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシル）
ベンゾアート、２，３−ジシアノ−４−ブトキシフェニ
ル−４−（トランス−４−ブチルシクロヘキシル）ベン
ゾアート等の低分子液晶の１種または２種以上の混合物
として用いることができる。また、前記液晶材料はフッ
素原子を含有するものを使用することも可能である。前
記液晶材料はネマチック相またはコレステリック相を示
す材料が好適に用いられるが、スメクチック相を示す材
料であっても上記の如く印加する電圧の周波数により誘
電異方性の符号が異なる液晶であればその使用すること
が可能である。また、前記液晶３は、前記高分子前駆体
に対して１倍以上（好ましくは１倍以上４倍以下）混合
しておくと良い。実際、液晶の使用量が高分子前駆体の
１倍未満の場合には、素子の光学特性が低下し、また、
液晶を高分子前駆体の４倍を越えて使用した場合には、
高分子化合物が全ての液晶を液晶滴として形成できない
状況が発生し、いずれの場合も好ましくない。

【００３１】本発明では更に、前記高分子前駆体と前記
液晶の混和物に光重合開始剤を必要に応じて添加しても
よい。本発明で用いうる光重合開始剤としては、例え
ば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チ
バ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア１
８４」）、ベンジルジメチルケタール（同「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−オン（同
「イルガキュア９０７」）、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン（同「ダロキュア
１１７３」）、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（同「ダ
ロキュア１１１６」）、２，４−ジエチルチオキサント
ン（日本化薬社製「カヤキュアＤＥＴＸ」）とｐ−ジメ
チルアミノ安息香酸エチル（同「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、アシルフォスフィ
ンオキシド（ＢＡＳＦ社製ルシリンＴＰＯ）等を挙げる
ことができる。該光重合開始剤の添加量は、高分子前駆
体と前記液晶との混和物の総重量に対して０．１〜５重
量％の範囲にすれば良い。

【００３２】ところで、上述した一対の基板１ａ，１ｂ
は、少なくとも一方を透明にする必要があり、ガラス・
石英等の硬質材料や、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＣ、ＰＥＮ等
のようなフレキシブルな材料にて形成すれば良い。

【００３３】一方、電極５ａ，５ｂは、各基板１ａ，１
ｂの表面に形成すると良く、その形成には、蒸着法やス
パッタリング法やリソグラフィ法や印刷法等を用いれば
良い。これらの電極５ａ，５ｂの内、透明な基板の側に
形成する電極にはＩＴＯ等の透明電極を用いれば良く、
透明でない基板の側に形成する電極には、Ａｌ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｔｉ等の金属及びそれらの合金を用いると良い。
高分子分散型液晶素子を反射型にする場合にはこれらの
金属電極を反射板として用いてもよく、これらの電極と
は別部材で反射板を形成しても良い。さらに電極にはポ
リアニリン、ポリもしくはオリゴチオフェン誘導体等に
代表される有機導電性材料を用いることも可能である。
また、これらの電極５ａ，５ｂの内いずれか一方は、図
２に示すようにマトリクス状に形成すると良い。

【００３４】なお、上述した基板１ａ，１ｂには絶縁層
を設けると良い。また、基板間隙は、図４に符号１４で
示すように、球状微粒子等のスペーサを配置して１〜２
０μｍに設定すると良い。

【００３５】ところで、上述のような高分子分散型液晶
４を形成するには、・毛細管注入や真空注入やラミネート封入等の手法に
よって、上記高分子前駆体と２周波駆動液晶との混合物
を基板間に封入し、・紫外線照射等の必要な処理を施すことにより重合反
応を生じさせて硬化させると良い。かかる重合反応によ
って２周波駆動液晶は高分子化合物より相分離し液晶滴
を形成することとなるが、特に一の基板１ａの側から紫
外線照射をした場合には、高分子層４Ａを形成する重合
反応（ラジカル重合反応）が紫外線の照射される方向か
ら進み、液晶３が相分離されて高分子層４Ａの外に追い
出され、上記構成（すなわち、高分子層４Ａと液晶リッ
チ層４Ｂとが分離されたような構成）の高分子分散型液
晶４が形成されることとなる。なお、高分子層（所謂リ
バースモフォロジー型）４Ａは、主として球状の高分子
２が集合して形成された高分子層に液晶３が分散配置さ
れて形成されている。

【００３６】本実施の形態では、２周波駆動液晶を用い
た場合にはメモリ性を発現する。すなわち、２周波駆動
液晶にある電圧を印加して透明状態とし（図７のｔ_１〜
ｔ_２参照）、その後（図７のｔ_２〜ｔ_３参照）電圧印加
を休止したとしても、液晶分子の配向状態が保持され
る。これは、液晶リッチ層４Ｂが接触される第２基板１
ｂの垂直配向規制力が、高分子層４Ａが接触される第１
基板１ａの垂直配向規制力よりも大きくなるように設定
されることにより、高分子分散型液晶が前記電圧印加除
去後に光学的透明状態を保持する透明メモリ状態が光学
的不透明状態側へ緩和する状況を抑制しやすくなるため
と推察している。

【００３７】この際、例えば前記高分子層側の基板（１
ａ）表面に配向規制力の大きな垂直配向処理を施し、対
する前記液晶リッチ層側の基板（１ｂ）表面に同等もし
くは比較して配向規制力が強くない垂直配向処理を施し
た場合、前記ＰＤＬＣ自体の作製直後の光散乱強度が低
下する、もしくは後述の如く前記透明メモリ状態から散
乱状態へ遷移する電圧を印加しても所謂「はりつき現
象」により十分な散乱状態への復帰を示さない等の場合
がありうる。いずれの場合にも前記メモリ保持能は低下
し、光学特性としてのコントラスト比は小さくなる。

【００３８】なお、各電極５ａ，５ｂには、図３に示す
ように、駆動用ドライバ６２及び駆動制御手段６３を接
続して、駆動信号が印加されるように構成しておくと良
い。

【００３９】いま、前記高分子分散型液晶４が光学的に
不透明な状態にある場合に、前記電極５ａ，５ｂを介し
て第１の駆動周波数の電圧を印加して透明状態にする。
該電圧印加を休止しても、その透明状態は維持される。

【００４０】また、前記電極５ａ，５ｂを介して第２の
駆動周波数の電圧を印加して不透明状態にする。該電圧
印加を休止しても、その不透明状態は維持される。

【００４１】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００４２】本実施の形態によれば、高分子分散型液晶
素子が透明状態にある場合に電圧印加を休止しても、ほ
ぼその透明状態のまま保持され、光透過量はあまり減少
しない。

【００４３】

【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説
明する。

【００４４】（実施例１）本実施例では図４に示す高分
子分散型液晶パネル（高分子分散型液晶素子）Ｄ _２を作
製した。

【００４５】基板１ａ，１ｂとしては、厚さ１．１ｍｍ
のガラス板を使用し、各基板１ａ，１ｂの表面には、図
５に示すように、１０ｍｍ×１０ｍｍの寸法のＩＴＯ電
極１５ａ，１５ｂと、該電極１５ａ，１５ｂのための引
き出し線１６ａ，１６ｂとをスパッタ法によって形成し
た。

【００４６】そして、一方の基板（第１基板）１ａは、
これらの電極１５ａや引き出し線１６ａを形成した後で
充分に洗浄し、セチルトリメチルアンモニウムブロマイ
ド（１％、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）に浸漬させ、これを乾
燥させることにより垂直配向処理を施した。また、他方
の基板（第２基板）１ｂには、ポリイミドＲＮ−１３５
８（日産化学社製）を１５０Å厚に塗布し、１５０℃に
てキュアして垂直配向処理を施した。

【００４７】その後、第１基板１ａの周縁部（すなわ
ち、表示部以外の部分）には加熱硬化樹脂（三井化学製
「ストラクトボンドＸＮ−５Ａ」）を若干の開口部を
有するように印刷法によって印刷塗布し、その後、７０
℃の温度に３０分間保持することにより溶媒を蒸発させ
た。また、他方の第２基板１ｂには、直径７μｍのシリ
カビーズ（宇部日東化成製「ハイプレシカ」）を分散さ
せたイソプロピルアルコールをスピンコート法により塗
布した。そして、これらの基板１ａ，１ｂを重ね合わせ
て加圧し、１５０℃の温度に９０分間保持して貼り合わ
せた。

【００４８】次に液晶高分子前駆体試料として、２−ヒ
ドロキシメチルメタクリレート１５部、１，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート３部、Ｒ１６７を１２部（化
学式（６）、ｎ＝６、日本化薬社製）を光透過性バイア
ルに合計で１００μｌ程度以上になるよう分取、混和し
た。次に２周波駆動液晶ＤＦ０１ＸＸ（チッソ社製）と
前記高分子前駆体７０部を該バイアルに加えて混和し
た。その際、光重合開始剤としてイルガキュア１８４
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）を０．５部加
えた。

【００４９】このようにして作製した液晶高分子前駆体
試料を毛細管現象を利用して一対の基板間隙に注入し
た。その際、これらの基板１ａ，１ｂを、第１基板１ａ
が下になるようにホットプレート（温度は１０５℃以
上）上に載置し、紫外線を１ｍＷ／ｃｍ^２の強度で１５
分間照射した。引き続き３０分、紫外線を照射せずに静
置し、その後に室温まで徐冷した。この段階で液晶高分
子複合体は光散乱のため白濁している。

【００５０】このようにして作製したパネルＤ_２を図６
に示す装置にセットし、その光透過特性を求めた。

【００５１】すなわち、パネルＤ_２の引き出し線（図５
の符号１６ａ，１６ｂ参照）に電圧アンプ（ＮＦ社、４
０１０型高速アンプ）４２及び任意波形発生器（Ｔｅｋ
ｔｒｏｎｉｘ社、ＡＷＧ２００５型）４１を接続し、任
意波形発生器４１からの電圧が電圧アンプ４２にて増幅
された上で引き出し線１６ａ，１６ｂに印加されるよう
に構成した。そして、パネルＤ_２の一側には水銀ランプ
（ウシオ電器社）４３を配置し、他側には、光電子増倍
管４４（浜松ホトニクス社、Ｈ５７８４−０３型）やオ
シロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ社、２４４５型）４
５を配置した。この装置によれば、パネルＤ_２を透過し
てきた光量（光透過量）が光電子増倍管４４にて検知さ
れてオシロスコープ４５に表示され、印加電圧値と光透
過量との関係（光透過特性）を検出できる。

【００５２】本実施例では、パネルＤ_２に印加する電圧
及びその周波数を時間と共に変化させてみた。つまり、
図７に示すように、０≦ｔ≦ｔ_１；電圧を印加していない状態では光透
過量は少なく（Ｔ_４）、ｔ_１≦ｔ≦ｔ_２；６０Ｖで２．５ｋＨｚの電圧を印加
すると光透過量は上昇し（Ｔ_１）、ｔ_２≦ｔ≦ｔ_３；その電圧印加を休止すると光透過量
は若干は減るものの維持され（Ｔ_２）、ｔ_３≦ｔ≦ｔ_４；６０Ｖで１００ｋＨｚの電圧を印加
すると光透過量は低下し（Ｔ_３）、ｔ_４≦ｔ；その電圧印加を休止すると光透過量
は若干は増えるものの維持された（Ｔ_４）。

【００５３】なお、透明メモリ状態（上記Ｔ_２）と散乱
メモリ状態（上記Ｔ_４）のコントラスト比は３．５程度
であった。また、Ｔ_２／Ｔ_１の値（以下、透明メモリ状
態の保持率Ｍｔとする）は０．７以上であった。また、
本例のパネルはいずれも、初期状態の透過率と散乱メモ
リ状態の透過率が同じであり、ヒステリシスは見られな
かった。

【００５４】（実施例２）本実施例では、第１基板１ａ
の垂直配向処理は、１，１，１，１，１−ヘキサメチル
ジシラザン（東京応化社製）を気相にて反応させること
により行った。また、第２基板１ｂの垂直配向処理は、
オクタデシルエトキシシラン（チッソ社製、５％エタノ
ール溶液）をスピンコート法により塗布することにより
行った。その他の構成や製造方法は実施例１と同様とし
た。

【００５５】次に、作製したパネルの光透過特性を、実
施例１と同様の方法により測定したところ、ほぼ同様の
特性が得られていることが分かった。

【００５６】（実施例３）本実施例では、第１基板１ａ
には垂直配向処理を施さず、第２基板１ｂの垂直配向処
理は、実施例１と同様の方法（すなわち、日産化学社製
のポリイミドＲＮ−１３５８を塗布等する方法）により
行った。その他の構成や製造方法は実施例１と同様とし
た。

【００５７】次に、作製したパネルの光透過特性を、実
施例１と同様の方法により測定した。その結果、本実施
例においてはメモリ保持率Ｍｔが実施例１に比較して若
干の低下がみられたものの、実施例１とほぼ同様の効果
が得られた。

【００５８】（実施例４）本実施例では、ＰＥＳの上に
ＩＴＯが全面に形成されているフィルム状基板を用い、
該ＩＴＯを酸溶液にてパターニングして上記実施例１と
同様の電極形状を有する基板を作製した。そして、第１
基板１ａの垂直配向処理は、セチルトリメチルアンモニ
ウムブロマイド（１％、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）に浸漬、
乾燥させることにより行った。また、第２基板１ｂの垂
直配向処理は、ポリイミドＲＮ−１３５８（日産化学社
製）を１５０Å厚に塗布、１５０℃にてキュアすること
により行った。その他の構成や製造方法は実施例１と同
様とした。

【００５９】次に、作製したパネルの光透過特性を、実
施例１と同様の方法により測定したところ、ほぼ同様の
特性が得られていることが分かった。

【００６０】（実施例５）本実施例では、図３に示す表
示装置を作製した。

【００６１】高分子分散型液晶パネル（高分子分散型液
晶素子）Ｄ_１には図１に示す構造のものを用い、基板１
ａ，１ｂには１００ｍｍ角のガラス基板を用いた。そし
て、基板１ａ，１ｂの表面には、図２に示す形状の電極
５ａ，５ｂ及び引き出し線６ａ，６ｂをＩＴＯ（インジ
ウム・ティン・オキサイド）にて形成した。そして、基
板１ａ，１ｂには、実施例１と同様の方法でそれぞれ垂
直配向処理を施した。その他の構成や製造方法は実施例
１と同様とした。

【００６２】そして、各電極５ａ，５ｂには、図３に示
すように、ドライバ回路（駆動用ドライバ）６２及び駆
動制御手段６３を接続して、駆動信号が各画素に印加さ
れるようにした。例えば、実施例３で示した駆動波形を
ドライバ回路６２から出力させることにより、任意の画
素を駆動させることができる。そこで該ドライバから任
意の１個所以上の画素を透明メモリ状態とするために６
０Ｖ／２．５ｋＨｚの電圧を３秒未満、該画素に印加し
たところ、該電圧印加が行われた画素のみが透明化し該
電圧除去後も透明状態が保持された。引き続いて任意の
時間経過後、該電圧印加が行われた画素に６０Ｖ／１０
０ｋＨｚの電圧を１秒未満印加したところ、該画素は初
期の光不透過状態に復帰し白色表示となった。

【００６３】（比較例１）本比較例では、いずれの基板
１ａ，１ｂの垂直配向処理も、セチルトリメチルアンモ
ニウムブロマイド（１％、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）に浸
漬、乾燥させることにより行った。その他の構成や製造
方法は実施例１と同様とした。

【００６４】次に、作製したパネルの光透過特性を、実
施例１と同様の方法により測定した。その結果、上記で
定義した透明メモリ状態の保持Ｍｔは０．６以下とな
り、上記の透明メモリ状態と散乱メモリ状態のコントラ
スト比は２．５程度と算出され、上記実施例に比較して
メモリ保持特性の低下が見られた。

【００６５】（比較例２）本比較例では、いずれの基板
１ａ，１ｂの垂直配向処理も、ポリイミドＲＮ−１３５
８（日産化学社製）を１５０Å厚に塗布し１５０℃にて
キュアすることにより行った。その他の構成や製造方法
は実施例１と同様とした。高分子分散型液晶４は光散乱
のため白濁しているが、散乱強度は実施例１に比較して
低下していた。

【００６６】次に、作製したパネルの光透過特性を、実
施例１と同様の方法により測定した。その結果、上記で
定義した透明メモリ状態の保持率Ｍｔは０．８以上とな
ったが、散乱状態がもともと良好ではなく、上記の透明
メモリ状態と散乱メモリ状態のコントラスト比は２．５
程度となった。

【００６７】（比較例３）本比較例では、第１基板１ａ
の垂直配向処理は、ポリイミドＲＮ−１３５８（日産化
学社製）を塗布することにより行い、第２基板１ｂの垂
直配向処理は、セチルトリメチルアンモニウムブロマイ
ド（１％、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）を塗布することにより
行った。その他の構成や製造方法は実施例１と同様とし
た。

【００６８】次に、作製したパネルの光透過特性を、実
施例１と同様の方法により測定した。その結果、上記で
定義した透明メモリ状態の保持率Ｍｔは０．５以下、と
大幅に低下し、上記の透明メモリ状態と散乱メモリ状態
のコントラスト比は２以下となった。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
高分子分散型液晶素子が透明状態にある場合に電圧印加
を休止しても、ほぼその透明状態のまま保持され、光透
過量はあまり減少しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高分子分散型液晶素子の構造の一
例を示す断面図。

【図２】電極の形状等を示す平面図。

【図３】本発明に係る高分子分散型液晶素子の周辺機器
を説明するためのブロック図。

【図４】本発明に係る高分子分散型液晶素子の構造の一
例を示す断面図。

【図５】電極の形状等を示す平面図。

【図６】光透過特性を測定する方法を説明するための模
式図。

【図７】光透過量の変化の様子を説明するための図。

【符号の説明】

１ａ第１基板１ｂ第２基板２高分子３液晶４高分子分散型液晶４Ａ高分子層４Ｂ液晶リッチ層５ａ，５ｂ電極

フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 HA04 KA05 QA15 TA04 2H090 HB07Y HB08Y HB12Y KA11 MA01 MB06 4H027 BA11 BB11 CL05 CP05 4J011 PA44 PB08 PB40 PC02 PC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定間隙を開けた状態に配置された第１
及び第２基板と、これらの基板の間隙に配置されてなる
高分子中に液晶が分散された高分子分散型液晶と、該高
分子分散型液晶を挟み込むように配置された一対の電極
と、を備え、これら一対の電極を介して前記高分子分散
型液晶に電圧を印加することに基づき表示を行う高分子
分散型液晶素子において、前記高分子分散型液晶が、高分子の割合の方が液晶の割
合よりも高い高分子層と、液晶の割合の方が高分子の割
合よりも高い液晶リッチ層と、からなり、前記高分子層が前記第１基板に接触するように形成され
ると共に、前記液晶リッチ層が前記第２基板に接触する
ように形成され、かつ、前記第１基板の配向規制力と前記第２基板の配向規制力
とが異なる、ことを特徴とする高分子分散型液晶素子。
【請求項２】前記第２基板の配向規制力が垂直配向規
制力である、ことを特徴とする請求項１に記載の高分子
分散型液晶素子。
【請求項３】前記第１基板及び前記第２基板の配向規
制力が共に垂直配向規制力であり、かつ、前記第２基板
の垂直配向規制力が前記第１基板の垂直配向規制力より
も大きい、ことを特徴とする請求項２に記載の高分子分
散型液晶素子。
【請求項４】前記高分子分散型液晶が、高分子前駆体
と液晶とを混合させておいて該高分子前駆体を重合させ
ることにより形成したものであって、前記高分子前駆体は、少なくとも１種以上の単官能性モ
ノマーと１種以上の多官能性モノマーとを１／５〜２／
１の重量比の範囲で混合してなる、ことを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１項に記載の高分子分散型液晶
素子。
【請求項５】前記液晶は、印加する電圧の周波数によ
り誘電異方性の符号が異なる２周波駆動液晶であって、
ある駆動周波数領域においては正の誘電異方性を示し、
別の駆動周波数領域においては負の駆動周波数領域を示
すような液晶であり、前記高分子前駆体に対して１倍以
上混合して用いる、ことを特徴とする請求項４に記載の
高分子分散型液晶素子。