JP2770690B2 - Electro-optical element and method for manufacturing the same - Google Patents

Electro-optical element and method for manufacturing the same

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JP2770690B2
JP2770690B2 JP4343575A JP34357592A JP2770690B2 JP 2770690 B2 JP2770690 B2 JP 2770690B2 JP 4343575 A JP4343575 A JP 4343575A JP 34357592 A JP34357592 A JP 34357592A JP 2770690 B2 JP2770690 B2 JP 2770690B2
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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、基板上に液晶−高分子
複合膜を形成した電気光学素子およびその製造方法に関
する。更に詳しくは、ディスプレ等の表示素子、調光素
子、光変調素子、光シャッターおよびメモリ素子等とし
て広く応用可能な液晶−高分子複合膜を有する電気光学
素子およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-optical device having a liquid crystal-polymer composite film formed on a substrate and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to an electro-optical element having a liquid crystal-polymer composite film that can be widely applied as a display element such as a display, a light control element, a light modulation element, an optical shutter, a memory element, and the like, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】低分子液晶材料は、その最も代表的な用
途がフラットパネルディスプレイ用表示材料であり、時
計の文字盤等のTN型液晶表示素子、携帯型コンピュー
タや携帯型ワープロ用のSTN型液晶表示素子等に広く
応用されている。これらは、液晶層を透過する光の偏光
面が印加電圧によって変化する性質を利用して、光の透
過/不透過(ON/OFF)を制御しているため、液晶
層の両側に合計2枚の偏光板が必要である。また、液晶
層が特定の配向状態をとるための配向膜処理も不可欠で
ある。
2. Description of the Related Art Low molecular weight liquid crystal materials are most commonly used as display materials for flat panel displays, such as TN type liquid crystal display elements such as clock faces and STN type for portable computers and portable word processors. Widely applied to liquid crystal display devices and the like. These control the transmission / non-transmission (ON / OFF) of light by using the property that the plane of polarization of light passing through the liquid crystal layer changes according to the applied voltage. Is required. In addition, it is indispensable to perform an alignment film treatment for the liquid crystal layer to assume a specific alignment state.

【0003】近年、低分子液晶材料を高分子バインダー
中に保持した液晶表示素子が提案されている。例えば、
特表昭58−501631号公報には、ポリビニルアル
コール中にカプセル化されたネマチック液晶滴が分散さ
れたフィルムが開示されている。このフィルムは、電界
が印加されていない場合は、液晶滴中のネマチック液晶
がカプセル壁面に沿った配向をとるためフィルムに入射
する光を散乱し、一方電界が印加されている場合は、ネ
マチック液晶が電界方向に揃って配向するため入射光を
透過するという、散乱/透過の2状態をとると考えられ
ている。
In recent years, liquid crystal display devices in which a low-molecular liquid crystal material is held in a polymer binder have been proposed. For example,
JP-T-58-501631 discloses a film in which nematic liquid crystal droplets encapsulated in polyvinyl alcohol are dispersed. When an electric field is not applied, this film scatters light incident on the film because the nematic liquid crystal in the liquid crystal droplets aligns along the capsule wall surface, while when an electric field is applied, the nematic liquid crystal Are considered to take two states of scattering and transmission, in which incident light is transmitted because they are aligned in the direction of the electric field.

【0004】また、特表昭61−502128号公報、
特開昭62−2231号公報および特開昭64−626
15号公報には、エポキシ等の重合性組成物と低分子液
晶材料との混合物に紫外線や熱を加えて、重合性組成物
を重合させることにより、相分離を生じさせ、液晶滴が
バインダー中に分散保持された構成を有する液晶素子を
作製することが開示されている。さらに、特開平2−5
5787号公報には、上記の紫外線重合による相分離法
において、使用する低分子液晶材料の比率を上げること
により、駆動電圧が低下することが示されている。ま
た、特開昭63−43993号公報および特開昭63−
137211号公報には、低分子液晶材料と高分子物質
を、それらの共通の有機溶剤に溶解させ、基板に塗布
し、有機溶剤を蒸発させることにより相分離を生じさ
せ、液晶滴が高分子中に分散保持された液晶素子を作製
することが開示されている。
[0004] Also, Japanese Patent Publication No. Sho 61-502128,
JP-A-62-2231 and JP-A-64-626
No. 15 discloses that a mixture of a polymerizable composition such as an epoxy and a low-molecular liquid crystal material is irradiated with ultraviolet light or heat to polymerize the polymerizable composition, thereby causing phase separation and causing liquid crystal droplets to be dispersed in the binder. It is disclosed that a liquid crystal element having a configuration dispersedly held in the liquid crystal device is manufactured. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-5
No. 5787 discloses that in the above-described phase separation method by ultraviolet polymerization, the drive voltage is reduced by increasing the ratio of the low-molecular liquid crystal material used. Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
No. 137211 discloses that a low-molecular liquid crystal material and a high-molecular substance are dissolved in a common organic solvent, applied to a substrate, and the organic solvent is evaporated to cause phase separation. It is disclosed that a liquid crystal element dispersed and held is manufactured.

【0005】上記各公報に開示された液晶−高分子複合
膜は、従来の液晶表示素子には不可欠であった偏光板が
不必要であるため、明るい表示が可能である上に、配向
膜やラビング処理が不要であり、したがって、素子の大
面積化が容易であるという利点がある。
The liquid crystal-polymer composite films disclosed in the above publications do not require a polarizing plate, which is indispensable for a conventional liquid crystal display device. There is an advantage that rubbing treatment is not required, and therefore, the area of the element can be easily increased.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の液晶−高分子複合膜は、基板との接着性が悪く、特に
ポリエチレンテレフタレートフィルムのようなフレキシ
ブルな材料を基板に用いる場合には、良好な接着性が得
られなかった。その対策として、接着層を設けたり、接
着剤を用いることが試みられているが、これらの場合、
接着性は改善されるものの、電気光学特性が劣化すると
いう問題点があった。
However, these liquid crystal-polymer composite films have poor adhesion to a substrate, and particularly when a flexible material such as a polyethylene terephthalate film is used for the substrate, good adhesion is obtained. Sex was not obtained. As a countermeasure, it has been attempted to provide an adhesive layer or use an adhesive, but in these cases,
Although the adhesiveness is improved, there is a problem that the electro-optical characteristics are deteriorated.

【0007】本発明の目的は、液晶−高分子複合膜と基
板との密着性が良好な電気光学素子を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、接着剤や接着層を用いること
なしに液晶−高分子複合膜と基板とを密着性良く貼り合
わせて、大面積液晶−高分子複合膜を有する電気光学素
子を製造する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electro-optical element having good adhesion between a liquid crystal-polymer composite film and a substrate. Another object of the present invention is to manufacture an electro-optical element having a large-area liquid crystal-polymer composite film by bonding a liquid crystal-polymer composite film and a substrate with good adhesion without using an adhesive or an adhesive layer. It is to provide a way to do it.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の電気光学素子
は、2枚の基板間に低分子液晶化合物と高分子化合物が
相分離状態で存在している液晶−高分子複合膜を設けた
電気光学素子において、該複合膜と接する2枚の基板面
グリシジル基及びイソシアネート基から選択される基
と反応し得る反応性基を有する材料が予め塗布形成され
た表面を有し、該反応性基が、該複合膜中のグリシジル
基及びイソシアネート基から選択される基を有する高分
子化合物と化学結合していることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an electro-optical element comprising a liquid crystal-polymer composite film in which a low-molecular liquid crystal compound and a high-molecular compound are present in a phase-separated state between two substrates. In the optical element, two substrate surfaces in contact with the composite film are formed of a group selected from a glycidyl group and an isocyanate group.
A material having a reactive group capable of reacting with glycidyl in the composite membrane having a surface preliminarily coated and formed.
It is characterized by being chemically bonded to a polymer compound having a group selected from a group and an isocyanate group .

【0009】本発明の電気光学素子製造方法は、反応
性基を有する材料を一対の基板上に塗布し、前記一対の
基板の一方の塗布面上に、前記反応性基と反応して化学
結合する基を有する高分子化合物と低分子液晶化合物か
らなる混合物又は前記反応性基と反応して化学結合する
基及び液晶分子構造を有する高分子化合物を塗布し、前
記一対の基板の他方の塗布面を、前記高分子化合物と接
するように重ね合わせる工程を備えることを特徴とす
る。
The method for producing an electro-optical element according to the present invention comprises a reaction
A material having a functional group on a pair of substrates;
On one coated surface of the substrate, the reactive group reacts with the reactive group.
High-molecular-weight compounds and low-molecular-weight liquid-crystal compounds having a bonding group
Reacts with the mixture or the reactive group to form a chemical bond
Apply a polymer compound having a group and a liquid crystal molecular structure.
The other application surface of the pair of substrates was contacted with the polymer compound.
Characterized in that it comprises a step of overlapping
You.

【0010】[0010]

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
電気光学素子における液晶−高分子複合膜は、低分子液
晶と高分子化合物が互いに相分離した状態でその機能が
発現する。相分離の形態は、それぞれの液滴が分散保持
されたものでもよいし、複数の液晶滴が凝集していても
よい。液晶滴の形状は、球形でもよいし、高分子化合物
が薄膜上の壁を形成する場合のように多面体形状でもよ
い。また、液晶が連続相を形成していてもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The function of the liquid crystal-polymer composite film in the electro-optical element of the present invention is exhibited when the low-molecular liquid crystal and the high-molecular compound are phase-separated from each other. The form of the phase separation may be such that each droplet is dispersed and held, or a plurality of liquid crystal droplets may be aggregated. The shape of the liquid crystal droplet may be spherical or polyhedral as in the case where a polymer compound forms a wall on a thin film. Further, the liquid crystal may form a continuous phase.

【0012】本発明の液晶−高分子複合膜の相分離の形
態を模式図によって示す。図1(A)は、低分子液晶1
よりも高分子化合物2の量を過剰に用いた例であり、高
分子化合物2中に低分子液晶1がマイクロドロップレッ
ト状に分散した液晶−高分子複合膜3を図示している。
図1(B)は、低分子液晶1と高分子化合物2とをほぼ
等量用いた例であり、スポンジ状に相分離した液晶−高
分子複合膜3を図示している。図1(C)は、低分子液
晶1を高分子化合物2の量よりも過剰に用いた例であ
り、低分子液晶1中に高分子化合物2が繊維状に相分離
した液晶−高分子複合膜3を図示している。
The mode of phase separation of the liquid crystal-polymer composite film of the present invention is shown by a schematic diagram. FIG. 1A shows a low-molecular liquid crystal 1.
This is an example in which the amount of the polymer compound 2 is excessively used, and illustrates the liquid crystal-polymer composite film 3 in which the low-molecular liquid crystal 1 is dispersed in the polymer compound 2 in a microdroplet shape.
FIG. 1B shows an example in which low-molecular liquid crystal 1 and high-molecular compound 2 are used in substantially equal amounts, and illustrates a liquid crystal-polymer composite film 3 in which sponge-like phase separation is performed. FIG. 1C is an example in which the low-molecular liquid crystal 1 is used in excess of the amount of the high-molecular compound 2, and the liquid crystal-polymer composite in which the high-molecular compound 2 is separated into fibrous phases in the low-molecular liquid crystal 1 The membrane 3 is illustrated.

【0013】本発明の液晶−高分子複合膜を保持する基
板は電極付きのものであって、少なくとも反応性基を有
する材料より形成された表面を有している。なお、以
下、特記しない限り、電極付き基板を「基板」と称す
る。
The substrate holding the liquid crystal-polymer composite film of the present invention is provided with electrodes, and has at least a surface formed of a material having a reactive group. Hereinafter, the substrate with electrodes is referred to as a “substrate” unless otherwise specified.

【0014】基板表面を形成する反応性基を有する材料
において、反応性基としては、水酸基、カルボキシル
基、アミノ基、酸アミド基、メルカプト基等の活性水素
を有する反応基、またはアルカリ金属アルコラート基、
マグネシウムハライド基、エポキシ基、プロピレンオキ
シド基、エチレンスルフィド基、プロピレンスルフィド
基、シクロヘキサブタン基、ラクタム基、ラクトン基、
オキサゾリジン基、エチレンイミン基、プロピレンイミ
ン基、イソシアネート基等の反応性基および不飽和二重
結合等の重合可能な基があげられる。
In the material having a reactive group that forms the substrate surface, the reactive group may be a reactive group having an active hydrogen such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an acid amide group, a mercapto group, or an alkali metal alcoholate group. ,
Magnesium halide group, epoxy group, propylene oxide group, ethylene sulfide group, propylene sulfide group, cyclohexabutane group, lactam group, lactone group,
Reactive groups such as oxazolidine group, ethyleneimine group, propyleneimine group and isocyanate group, and polymerizable groups such as unsaturated double bond are exemplified.

【0015】これらの反応性基を基板表面に設ける方法
としては、活性酸素や水蒸気雰囲気中で基板を高温に加
熱したり、プラズマ処理することにより、基板表面に水
酸基等の種々の反応性基の形成を行う基板表面処理法、
上記した反応性基を有する高分子化合物を、基板表面に
コーティングする方法、および上記した反応性基を含む
低分子化合物を基板表面に吸着またはコーティングする
方法等が採用できる。
As a method of providing these reactive groups on the substrate surface, various reactive groups such as hydroxyl groups can be formed on the substrate surface by heating the substrate to a high temperature in an active oxygen or water vapor atmosphere or by plasma treatment. Substrate surface treatment method for forming,
A method of coating the polymer compound having a reactive group on the substrate surface, a method of adsorbing or coating the low molecular compound containing the reactive group on the substrate surface, and the like can be adopted.

【0016】基板表面にコーティングされる反応性基を
有する高分子化合物としては、上記した種々の反応性基
を有する高分子化合物が使用されるが、その具体例とし
ては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等
の水酸基を有する高分子化合物、ポリアリルアミン、ポ
リウレタン、ポリアミド等のアミノ基或いはアミド基を
有する高分子化合物があげられる。さらには、後述する
液晶−高分子複合膜に使用される種々の反応性基を有す
る高分子化合物も好ましく使用可能である。また、基板
表面に吸着やコーティングされる反応性基を含む低分子
化合物としては、アミノ基、カルボキシル基、(メタ)
アクリル酸基、或いはビニル基を有するシランカップリ
ング剤等があげられる。また、ハロゲン原子或いはビニ
ル基を有するシランカップリング剤を、吸着或いはコー
ティングした後、加水分解処理して、水酸基に転化する
ことも可能であり、本発明において好ましく実施され
る。
As the high molecular compound having a reactive group coated on the substrate surface, the above high molecular compounds having various reactive groups are used. Specific examples thereof include polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral. And a high molecular compound having an amino group or an amide group, such as polyallylamine, polyurethane and polyamide. Further, polymer compounds having various reactive groups used for a liquid crystal-polymer composite film described later can also be preferably used. In addition, low-molecular-weight compounds containing reactive groups that are adsorbed or coated on the substrate surface include amino groups, carboxyl groups, (meth)
Examples include silane coupling agents having an acrylic acid group or a vinyl group. It is also possible to convert the silane coupling agent having a halogen atom or a vinyl group into a hydroxyl group by adsorbing or coating and then subjecting the silane coupling agent to a hydrolysis treatment, which is preferred in the present invention.

【0017】上記基板表面に形成される反応性基を含む
層の厚みは、吸着によって形成される場合は、一分子層
〜1μm、コーティングによって形成される場合は、1
nm〜10μmの範囲で好ましく設定される。
The thickness of the layer containing a reactive group formed on the surface of the substrate is 1 molecular layer to 1 μm when formed by adsorption, and 1 layer when formed by coating.
It is preferably set in the range of nm to 10 μm.

【0018】上記の基板表面には、液晶−高分子複合膜
が形成され、そして、本発明においては、この液晶−高
分子複合膜を構成する高分子化合物が、基板表面に存在
する上記反応性基と化学結合していることを特徴とす
る。本発明において、液晶−高分子複合膜を構成する高
分子化合物は、(1)少なくとも側鎖に1種以上の反応
性基を有する高分子化合物、またはこれらの高分子化合
物と反応可能な少なくとも1種の反応性化合物とにより
形成されるもの、および(2)1種以上の重合性化合物
を重合させることによって形成されるものがあげられ、
いずれの場合においても、基板表面に存在する反応性基
と化学結合した状態で存在している。
A liquid crystal-polymer composite film is formed on the surface of the substrate, and in the present invention, the polymer compound constituting the liquid crystal-polymer composite film is used for the above-mentioned reactive compound existing on the substrate surface. It is characterized by being chemically bonded to a group. In the present invention, the polymer compound constituting the liquid crystal-polymer composite film is (1) a polymer compound having at least one or more reactive groups in at least a side chain, or at least one polymer capable of reacting with these polymer compounds. And (2) those formed by polymerizing one or more polymerizable compounds.
In any case, it exists in a state chemically bonded to a reactive group present on the substrate surface.

【0019】本発明においてこれら高分子化合物を形成
するためには、予め重合性化合物を用いて、側鎖に反応
性基を有する高分子化合物を作製してもよく、或いは重
合性化合物を基板表面で重合させることによって直接形
成してもよい。まず、予め重合性化合物を用いて側鎖に
反応性基を有する高分子化合物を作製する場合について
説明する。この場合、反応性基としては、例えば、基板
表面の反応性基として、アミノ基、カルボキシル基、ア
ルカリ金属アルコラート基、マグネシウムハライド基等
が形成されている場合は、高分子化合物に含まれる反応
性基としては、エポキシ基、プロピレンオキシド基、エ
チレンスルフィド基、オキサゾリジン基、エチレンイミ
ン基、プロピレンイミン基等が使用可能であり、これら
の反応性基の組み合せが適宜選択される。また、基板表
面に形成される反応性基として、前記した反応性基が、
高分子化合物中に含まれている場合には、高分子化合物
中に含まれている反応性基として、前記した反応性基
、基板表面に形成される反応性基であってもよい。ま
た、予め重合して作製された側鎖に反応性基を有する高
分子化合物を使用し、液晶と該高分子化合物に加えて第
3成分として反応性化合物を添加する場合には、基板表
面の反応性基と高分子化合物中の反応性基が同種類であ
るのが好ましい。
In the present invention, in order to form these high molecular compounds, a high molecular compound having a reactive group in a side chain may be prepared using a polymerizable compound in advance, or the high molecular compound may be prepared by adding the polymerizable compound to the substrate surface. And may be directly formed by polymerizing with. First, a case where a polymer compound having a reactive group in a side chain is prepared using a polymerizable compound in advance will be described. In this case, as the reactive group, for example, when an amino group, a carboxyl group, an alkali metal alcoholate group, a magnesium halide group, or the like is formed as the reactive group on the substrate surface, the reactive group contained in the polymer compound As the group, an epoxy group, a propylene oxide group, an ethylene sulfide group, an oxazolidine group, an ethylene imine group, a propylene imine group, or the like can be used, and a combination of these reactive groups is appropriately selected. Further, as the reactive group formed on the substrate surface, the reactive group described above,
When contained in the polymer compound, the reactive group contained in the polymer compound may be the above-described reactive group.
There may be a reactive group formed on the substrate surface. When a polymer compound having a reactive group in a side chain prepared by pre-polymerization is used, and a reactive compound is added as a third component in addition to the liquid crystal and the polymer compound, the surface of the substrate is It is preferable that the reactive group and the reactive group in the polymer compound are of the same type.

【0020】上記高分子化合物を製造する方法として
は、上記した反応性基を含む重合性モノマーを重合する
方法や、ポリ水素化メチルシロキサンに代表される反応
性プレポリマーに、上記した反応性基を含む付加反応性
化合物を付加反応させる方法が適用される。
As a method for producing the above-mentioned polymer compound, a method of polymerizing the above-mentioned polymerizable monomer containing a reactive group, or a method of adding the above-mentioned reactive group to a reactive prepolymer typified by polyhydrogenated methylsiloxane. A method of causing an addition reaction of an addition-reactive compound containing is applied.

【0021】上記高分子化合物を重合により作製する方
法について詳記すると、上記反応性基を含む重合性モノ
マーを少なくとも含むモノマー組成物を、通常のラジカ
ル重合、イオン重合或いは光重合する方法が適用でき
る。この場合、形成される高分子化合物は、上記反応性
基を含む重合性モノマーのみによって得られる単独重合
体であっても、反応性基を含まない他の重合性モノマー
との共重合体であってもよい。
The method of producing the above-mentioned polymer compound by polymerization will be described in detail. A usual method of radical polymerization, ionic polymerization or photopolymerization of a monomer composition containing at least a polymerizable monomer containing a reactive group can be applied. . In this case, the polymer compound formed may be a homopolymer obtained from only the polymerizable monomer containing a reactive group or a copolymer with another polymerizable monomer containing no reactive group. You may.

【0022】これら重合性モノマーの具体例としては、
(メタ)アクリル酸のC1 〜C30のアルキルエステルお
よびその誘導体、(メタ)アクリル酸のハロゲン置換ア
ルキルエステル、(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノ
エチルエステル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)
アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、(メタ)ア
クリルアミド、酢酸ビニル、スチレンおよびその誘導
体、(メタ)アクリロニトリル、エチレン、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、ビニルピロリ
ドン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等があげ
られる。また、反応性基としてエポキシ基を有する重合
性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸グリシジル、
グリシジルビニルベンゾエート等があげられる。さらに
また、反応性基として活性水素を有する重合性モノマー
としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルエ
ステル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピルエ
ステル、(メタ)アクリル酸グリセリンエステル、ビニ
ルスルホン酸、スチレンスルホン酸、および前記した
(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド等の活性
水素を有するモノマーがあげられる。なお、酢酸ビニル
等を重合性モノマーとして使用し、重合後に加水分解し
てアセチル基を水酸基に転化することもできる。
Specific examples of these polymerizable monomers include:
(Meth) alkyl esters and derivatives of C 1 -C 30 acrylic acid, (meth) halogen-substituted alkyl esters of acrylic acid, (meth) acrylic acid dialkyl aminoethyl ester, polyethylene glycol mono (meth)
Acrylic esters, (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, vinyl acetate, styrene and its derivatives, (meth) acrylonitrile, ethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, vinylpyrrolidone, butadiene, isoprene, chloroprene, etc. can give. Further, as the polymerizable monomer having an epoxy group as a reactive group, glycidyl (meth) acrylate,
Glycidyl vinyl benzoate and the like. Furthermore, polymerizable monomers having active hydrogen as a reactive group include (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl ester, (meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl ester, (meth) acrylic acid glycerin ester, and vinyl sulfonic acid. And monomers having active hydrogen such as (meth) acrylic acid and (meth) acrylamide described above. Incidentally, vinyl acetate or the like may be used as a polymerizable monomer, and the acetyl group may be converted to a hydroxyl group by hydrolysis after polymerization.

【0023】また、本発明の液晶−高分子複合膜を構成
する高分子化合物は、分子中に液晶性側鎖成分となる置
換基をもった重合性モノマー(以下液晶性モノマーとい
う)を共重合させたものから形成されるのが好ましい。
この場合、形成される高分子化合物それ自体が液晶性を
示さなくてもよく、従来の側鎖型高分子液晶とは本質的
に異なるものである。液晶性モノマーを共重合させるこ
とによって、低分子液晶と高分子バインダー壁との間の
アンカリングが著しく低下し、より低電圧駆動を実現す
ることが期待できる。本発明に使用される液晶性モノマ
ーとしては、液晶性化合物が適当なアルキルスペーサー
を介してビニル基、アクリル酸エステル基、メタクリル
酸エステル基等と結合したものである。これらは、例え
ばMakromol.Chem.p273、179(1
978)、Eur.Polym.J.,p651、18
(1982)、Mol.Cryst,Liq.Crys
t.,169,p167(1989)等に記載されてい
る。その具体例をあげると、例えば、ビフェニル系、フ
ェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゼン系、ア
ゾキシベンゼン系、アゾベンゼン系、アゾメチン系、フ
ェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ビフェ
ニルベンゾエート系、シクロヘキシルビフェニル系、タ
ーフェニル系、コレステロール系等の各液晶性化合物
を、適当なアルキルスペーサを介してビニル基、アクリ
ル酸エステル基、メタクリル酸エステル基等と結合した
ものがある。これらの液晶性モノマーは、単一の化合物
である必要はなく、2種以上併用することもできる。
The polymer composing the liquid crystal-polymer composite film of the present invention is obtained by copolymerizing a polymerizable monomer having a substituent serving as a liquid crystal side chain component in a molecule (hereinafter referred to as a liquid crystal monomer). It is preferably formed from those that have been made.
In this case, the formed polymer compound itself does not have to exhibit liquid crystallinity, and is essentially different from a conventional side-chain type polymer liquid crystal. By copolymerizing the liquid crystalline monomer, anchoring between the low molecular liquid crystal and the polymer binder wall is remarkably reduced, and it can be expected that lower voltage driving can be realized. As the liquid crystalline monomer used in the present invention, a liquid crystalline compound bonded to a vinyl group, an acrylate group, a methacrylate group, or the like via an appropriate alkyl spacer. These are described, for example, in Makromol. Chem. p. 273, 179 (1
978), Eur. Polym. J. , P651, 18
(1982), Mol. Cryst, Liq. Crys
t. , 169, p167 (1989). Specific examples thereof include, for example, biphenyl, phenylbenzoate, cyclohexylbenzene, azoxybenzene, azobenzene, azomethine, phenylpyrimidine, diphenylacetylene, biphenylbenzoate, cyclohexylbiphenyl, and terphenyl. And cholesterol-based liquid crystal compounds are bonded to a vinyl group, an acrylate group, a methacrylate group, or the like via an appropriate alkyl spacer. These liquid crystal monomers need not be a single compound, and may be used in combination of two or more.

【0024】一方、プレポリマーへの付加反応による作
製方法について詳記すると、ポリ水素化メチルシリコー
ンをプレポリマーとして、不飽和二重結合を有する付加
反応性化合物を白金等の触媒を用いて付加させるのが一
般的である。使用可能な付加反応性化合物としては、例
えば、1−プロペン、1−ブテン、1−ヘキセン等のア
ルケン誘導体があげられ、また、活性基を有するものと
しては、2−プロペン−1−オール、5−ヘキセン−1
−オール等のアルケニルアルコール誘導体があげられ
る。
On the other hand, the production method by the addition reaction to the prepolymer will be described in detail. Using polyhydrogenated methylsilicone as a prepolymer, an addition reactive compound having an unsaturated double bond is added using a catalyst such as platinum. It is common. Usable addition-reactive compounds include, for example, alkene derivatives such as 1-propene, 1-butene and 1-hexene, and those having an active group include 2-propen-1-ol, -Hexene-1
-Alkenyl alcohol derivatives such as all.

【0025】本発明において使用する上記高分子化合物
の分子量は、特に限定されるものではないが、好ましく
は1〜100万、さらに好ましくは5〜100万の範囲
で選択される。
The molecular weight of the polymer compound used in the present invention is not particularly limited, but is preferably selected in the range of 1 to 1,000,000, and more preferably in the range of 5 to 1,000,000.

【0026】本発明において、上記のようにして得られ
た側鎖に反応性基を有する高分子化合物を用いて基板上
に液晶−高分子複合膜を形成する場合、さらに第3成分
として、基材表面に存在する反応基および高分子化合物
の側鎖に存在する反応性基と反応可能な反応性化合物が
必要に応じて添加される。このような反応性化合物とし
ては、上記の反応性基と反応し得るものであれば、如何
なるものでも使用することができる。例えば、基板表面
に存在する反応性基および高分子中に含まれる反応性基
が活性水素を有するものである場合には、多官能イソシ
アネート化合物、多官能エポキシ化合物、多官能プロピ
レンオキシド化合物、多官能エチレンスルフィド化合
物、多官能プロピレンスルフィド化合物、多官能シクロ
オキサブタン化合物、多官能ラクタム化合物、多官能ラ
クトン化合物、多官能オキサゾリジン化合物、多官能エ
チレンイミン化合物、多官能プロピレンイミン化合物、
多官能アルデヒド化合物等、或いはメラミン及びその誘
導体等が使用できる。
In the present invention, when a liquid crystal-polymer composite film is formed on a substrate using a polymer compound having a reactive group in a side chain obtained as described above, a third component is A reactive compound capable of reacting with a reactive group present on the material surface and a reactive group present on a side chain of the polymer compound is added as necessary. As such a reactive compound, any compound can be used as long as it can react with the above-mentioned reactive group. For example, when the reactive group present on the substrate surface and the reactive group contained in the polymer have active hydrogen, a polyfunctional isocyanate compound, a polyfunctional epoxy compound, a polyfunctional propylene oxide compound, a polyfunctional Ethylene sulfide compound, polyfunctional propylene sulfide compound, polyfunctional cyclooxabutane compound, polyfunctional lactam compound, polyfunctional lactone compound, polyfunctional oxazolidine compound, polyfunctional ethyleneimine compound, polyfunctional propyleneimine compound,
Polyfunctional aldehyde compounds and the like, or melamine and its derivatives can be used.

【0027】上記した化合物の中でも、反応性の高さか
ら、多官能イソシアネート化合物が、好ましく使用され
る。その具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、トルエンジイソシアネート、4,4′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、3,4′−ジクロロフェニ
ルジイソシアネート等の二官能イソシアネート化合物、
これら二官能イソシアネート化合物とトリメチロールプ
ロパン等のポリオールとの付加物等があげられる。さら
には、ある一定以上の温度でイソシアネートを生成す
る、いわゆるブロックイソシアネート系化合物も使用す
ることができる。また、多官能エポキシ化合物として
は、例えば、ビスフェノールAグリシジルエーテルおよ
びその誘導体があげられる。基板表面に存在する反応性
基および高分子化合物中に含まれる反応性基がエポキシ
基である場合には、単官能或いは多官能アミノ化合物及
びカルボン酸化合物が好ましく使用できる。
Of the above compounds, polyfunctional isocyanate compounds are preferably used because of their high reactivity. Specific examples thereof include bifunctional isocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 3,4'-dichlorophenyl diisocyanate;
Adducts of these bifunctional isocyanate compounds with polyols such as trimethylolpropane can be mentioned. Furthermore, a so-called blocked isocyanate-based compound that generates isocyanate at a certain temperature or higher can also be used. Examples of the polyfunctional epoxy compound include bisphenol A glycidyl ether and derivatives thereof. When the reactive group present on the substrate surface and the reactive group contained in the polymer compound are epoxy groups, monofunctional or polyfunctional amino compounds and carboxylic acid compounds can be preferably used.

【0028】上記第3成分として添加可能な反応性化合
物の添加量は、基板表面に存在する反応性基および高分
子化合物中に含まれる反応性基に対して、化学量論的に
等しい量であることが好ましい。これら第3成分を添加
することにより、基板表面上と複合膜中の高分子との化
学結合のみならず、高分子の架橋反応が起こり、複合膜
の強度や電気光学特性が向上する。
The amount of the reactive compound that can be added as the third component is stoichiometrically equal to the reactive group present on the substrate surface and the reactive group contained in the polymer compound. Preferably, there is. By adding these third components, not only chemical bonding between the substrate surface and the polymer in the composite film, but also a cross-linking reaction of the polymer occurs, and the strength and electro-optical properties of the composite film are improved.

【0029】次に、本発明における高分子化合物を形成
する方法として、重合性化合物を基板表面で重合させる
ことによって直接形成する場合について説明する。この
場合の重合性化合物は、前記した側鎖に反応性基を有す
る高分子化合物を重合法によって作製する場合に用いら
れた重合性モノマーをそのまま用いることができ、また
作製方法も同様である。しかしながらこの場合は、液晶
と重合性モノマーを混合した溶液を重合して高分子化合
物を作製するためには、液晶と相溶性のよい重合性モノ
マーを選択する必要がある。よって使用する液晶との組
み合わせにより重合性モノマーは適宜選択される。
Next, as a method of forming a polymer compound in the present invention, a case where a polymerizable compound is directly formed by polymerizing on a substrate surface will be described. In this case, as the polymerizable compound, the polymerizable monomer used when the above-described polymer compound having a reactive group in the side chain is produced by a polymerization method can be used as it is, and the production method is also the same. However, in this case, it is necessary to select a polymerizable monomer having good compatibility with the liquid crystal in order to produce a polymer compound by polymerizing a solution in which the liquid crystal and the polymerizable monomer are mixed. Therefore, the polymerizable monomer is appropriately selected depending on the combination with the liquid crystal used.

【0030】本発明の液晶−高分子複合膜を構成する低
分子液晶は、ネマティック液晶、コレステリック液晶、
スメクティック液晶および強誘電性液晶等、一般的な表
示材料として、あるいは電界駆動型表示材料として使用
されている種々の液晶材料が使用可能である。具体的に
は、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、シクロヘ
キシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、アゾベンゼン
系、アゾメチン系、ターフェニル系、ビフェニルベンゾ
エート系、シクロヘキシルビフェニル系、フェニルピリ
ミジン系、シクロヘキシルピリミジン系、コレステロー
ル系等の各種液晶化合物があげられる。これらの低分子
液晶は、一般的に使用されている液晶材料と同様に単一
成分よりなる組成である必要はなく、複数の成分から構
成されていてもよい。
The low-molecular liquid crystal constituting the liquid crystal-polymer composite film of the present invention is a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal,
Various liquid crystal materials, such as smectic liquid crystals and ferroelectric liquid crystals, used as general display materials or as electric field driven display materials can be used. Specifically, biphenyl, phenylbenzoate, cyclohexylbenzene, azoxybenzene, azobenzene, azomethine, terphenyl, biphenylbenzoate, cyclohexylbiphenyl, phenylpyrimidine, cyclohexylpyrimidine, cholesterol, etc. Of various liquid crystal compounds. These low-molecular liquid crystals are similar to commonly used liquid crystal materials.
The composition does not need to be composed of components, and may be composed of a plurality of components.

【0031】また、電界による表示を目的とするとき
は、上記の低分子液晶の中でも正の誘電異方性を示す液
晶化合物を使用することが好ましい。液晶によっては、
印加電圧の周波数がある値(クロスオーバー周波数)よ
り大きくなると、誘電異方性が正から負に変化するもの
があるが、上記の液晶を用いて2周波駆動に適用可能な
ことはいうまでもない。本発明において、液晶−高分子
複合膜における低分子液晶の割合は、35〜95重量%
であればよく、好ましくは60〜90重量%の範囲であ
る。
For the purpose of displaying by an electric field, it is preferable to use a liquid crystal compound having a positive dielectric anisotropy among the above low molecular liquid crystals. Depending on the LCD,
When the frequency of the applied voltage is higher than a certain value (crossover frequency), the dielectric anisotropy changes from positive to negative. However, it is needless to say that the above-mentioned liquid crystal can be used for two-frequency driving. Absent. In the present invention, the ratio of the low-molecular liquid crystal in the liquid crystal-polymer composite film is 35 to 95% by weight.
And it is preferably in the range of 60 to 90% by weight.

【0032】次に、本発明の液晶−高分子複合膜を有す
る電気光学素子の作製方法について説明する。なお、以
下の作製方法における説明に用いる「基板」とは、電極
付き基板の表面が、反応性基を有する材料によって形成
されているものを意味する。
Next, a method for manufacturing an electro-optical element having the liquid crystal-polymer composite film of the present invention will be described. Note that the “substrate” used in the description of the following manufacturing method means that the surface of the substrate with electrodes is formed of a material having a reactive group.

【0033】塗布方法による場合、液晶と予め合成して
おいた側鎖に反応性基を有する高分子化合物と第3成分
として反応性化合物とを共通の溶剤に溶解して混合溶液
を調製し、この溶液を基板上に塗布し、乾燥させた後、
対向基板を貼り合わせることによって、液晶−高分子複
合膜を有する電気光学素子を作製する。また、重合法に
よる場合、液晶と重合性組成物と重合開始剤とを共に混
合して、均一な溶液を調製し、この溶液を予め適当なギ
ャップを持った2枚の対向電極基板からなるセルに封入
した後、または1枚の基板上に塗布した後にもう一方の
基板をしかるべきギャップで重ねた後、熱や光等により
重合性組成物を重合させ、液晶−高分子複合膜を有する
電気光学素子を作製する。この場合、基板上には(メ
タ)アクリル酸基やビニル基等の不飽和二重結合を有す
る基が反応性基として形成されている。
In the case of the coating method, a polymer solution having a reactive group in a side chain previously synthesized with a liquid crystal and a reactive compound as a third component are dissolved in a common solvent to prepare a mixed solution. After applying this solution on the substrate and drying,
An electro-optical element having a liquid crystal-polymer composite film is manufactured by attaching an opposing substrate. In the case of using the polymerization method, a liquid crystal, a polymerizable composition, and a polymerization initiator are mixed together to prepare a uniform solution, and this solution is used as a cell composed of two counter electrode substrates having an appropriate gap in advance. After encapsulating in one or applying on one substrate, the other substrate is overlapped with an appropriate gap, and then the polymerizable composition is polymerized by heat, light, etc. An optical element is manufactured. In this case, a group having an unsaturated double bond such as a (meth) acrylic acid group or a vinyl group is formed as a reactive group on the substrate.

【0034】上記のようにして作製された液晶−高分子
複合膜を有する電気光学素子の形態としては、図2に示
すように、通常の液晶表示素子と同様に、2つの基板
4、5に挟まれた構造のものが好ましい。図2は、電源
6から基板4、5に電圧が印加された液晶1が複合膜3
中で電界方向に配向した状態を示している。この基板材
料としては、表面にITOを施したガラス基板やプラス
チックフィルム等の透明電極、アルミニウム蒸着フィル
ム、金蒸着フィルム、銀蒸着フィルム、銅メッキフィル
ム等が好ましく使用される。この際、適当なスペーサ材
料を使用して電極基材間を一定にすることも、従来技術
同様好ましく実施可能である。
As shown in FIG. 2, the form of the electro-optical element having the liquid crystal-polymer composite film manufactured as described above is formed on two substrates 4 and 5 in the same manner as a normal liquid crystal display element. Those having a sandwiched structure are preferred. FIG. 2 shows that the liquid crystal 1 to which a voltage is applied from the power supply 6 to the substrates 4 and 5 is a composite film 3.
In the figure, a state of being oriented in the direction of the electric field is shown. As the substrate material, a transparent electrode such as a glass substrate or a plastic film having an ITO-coated surface, an aluminum-deposited film, a gold-deposited film, a silver-deposited film, a copper-plated film, or the like is preferably used. At this time, it is also preferable to make the distance between the electrode substrates constant by using an appropriate spacer material, similarly to the related art.

【0035】本発明の電気光学素子における液晶−高分
子複合膜は、そのままでも表示材料として応用可能であ
るが、さらにコントラストや安定性、耐久性の向上を目
的として、種々の化合物を添加することができる。コン
トラスト向上を目的としては、アントラキノン系、スチ
リル系、アゾメチン系、アゾ系等の各種二色性色素が使
用可能である。その場合、二色性色素は、基本的に複合
膜中の液晶と混合(相溶)し、高分子化合物には不相溶
であることが好ましい。その他に、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、各種可塑剤等も、安定性や耐久性向上の点から
好ましく使用される。
The liquid crystal-polymer composite film in the electro-optical element of the present invention can be applied as it is as a display material, but various compounds may be added for the purpose of further improving contrast, stability and durability. Can be. For the purpose of improving the contrast, various dichroic dyes such as anthraquinone, styryl, azomethine, and azo can be used. In that case, it is preferable that the dichroic dye is basically mixed (compatible) with the liquid crystal in the composite film and is incompatible with the polymer compound. In addition, antioxidants, ultraviolet absorbers, various plasticizers, and the like are also preferably used from the viewpoint of improving stability and durability.

【0036】本発明においては、液晶−高分子複合膜を
保持する基板と液晶−高分子複合膜を構成する高分子化
合物とが直接反応して化学結合しているために、基板表
面と液晶−高分子複合膜との接着性が強力になる。その
ために、基板としてフレキシブルな材料を選択しても、
接着強度的に十分な液晶−高分子複合膜を用いた素子を
得ることが可能である。
In the present invention, since the substrate holding the liquid crystal-polymer composite film and the polymer compound constituting the liquid crystal-polymer composite film are directly reacted and chemically bonded, the substrate surface and the liquid crystal-polymer composite film are bonded to each other. Adhesion with the polymer composite film becomes strong. Therefore, even if a flexible material is selected for the substrate,
An element using a liquid crystal-polymer composite film having sufficient adhesive strength can be obtained.

【0037】[0037]

【実施例】以下に、実施例によって本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1(基板の表面コーティング) 2枚のITO付きポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムのそれぞれの表面に、ポリビニルアルコー
ルをブレード塗布機を用いて塗布し、乾燥して、約0.
5μmの厚みに成膜した。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 (Surface coating of substrate) Two polyethylene terephthalates with ITO (PE
T) Polyvinyl alcohol is applied to each surface of the film using a blade coater, dried, and dried to about 0.
A film was formed to a thickness of 5 μm.

【0038】実施例2(基板の表面コーティング) 2枚のITO付きPETフィルムのそれぞれの表面に、
アミノプロピルトリエトキシシランをブレード塗布機を
用いて塗布し、窒素雰囲気下で乾燥して、約0.1μm
の厚みに成膜した。
Example 2 (Surface Coating of Substrate) Each surface of two PET films with ITO was
Aminopropyltriethoxysilane is applied using a blade coater, and dried under a nitrogen atmosphere to about 0.1 μm
To a thickness of

【0039】実施例3 メタクリル酸2−ヒドロキシエチル0.5gおよびメタ
クリル酸エチル9.5gを混合し、AIBN(2,2′
−アゾビスイソブチロニトリル)を重合開始剤として共
重合を行った。得られた高分子化合物の重量平均分子量
(GPCによるポリスチレン換算)は約30万であり、
NMR解析の結果、共重合体の組成は、仕込み時とほぼ
同様であった。得られた高分子化合物200mg、低分
子液晶(BDH社製、E−44)200mgおよび多官
能イソシアネート(トリメチロールプロパン−HDI付
加物)(日本ポリウレタン社製、コロネートHX)15
mgをトルエンに溶解し、得られた溶液を、実施例1で
得られたITO付きPETフィルム上にブレード塗布機
を用いて塗布し、乾燥させることによって、膜厚約10
μmの液晶−高分子複合膜を形成した。さらに実施例1
で得られたITO付きPETフィルムの他の1枚を、対
向基板として貼り合わせ、50℃で24時間反応させ
た。得られた複合膜は、目視上均一に白濁していた。ま
た、偏光顕微鏡で観察したところ、低分子液晶はそれぞ
れに分離した細かいドメインを形成していた。
Example 3 A mixture of 0.5 g of 2-hydroxyethyl methacrylate and 9.5 g of ethyl methacrylate was mixed with AIBN (2,2 ').
-Azobisisobutyronitrile) as a polymerization initiator. The weight average molecular weight (in terms of polystyrene by GPC) of the obtained polymer compound is about 300,000,
As a result of NMR analysis, the composition of the copolymer was almost the same as at the time of preparation. 200 mg of the obtained high molecular compound, 200 mg of low-molecular liquid crystal (E-44, manufactured by BDH) and polyfunctional isocyanate (trimethylolpropane-HDI adduct) (Coronate HX, manufactured by Nippon Polyurethane) 15
mg was dissolved in toluene, and the resulting solution was coated on the PET film with ITO obtained in Example 1 using a blade coater and dried to obtain a film thickness of about 10%.
A μm liquid crystal-polymer composite film was formed. Example 1
Another one of the PET films with ITO obtained in was bonded together as a counter substrate and reacted at 50 ° C. for 24 hours. The resulting composite film was visually uniformly clouded. In addition, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal formed fine domains separated from each other.

【0040】実施例4 グリシジルメタクリレート0.5gおよびメタクリル酸
エチル9.5gを混合し、AIBNを重合開始剤として
共重合を行った。得られた高分子化合物の重量平均分子
量(GPCによるポリスチレン換算)は約30万であ
り、NMR解析の結果、共重合体の組成は、仕込み時と
ほぼ同様であった。得られた高分子化合物200mg、
低分子液晶(BDH社製、E−44)200mgおよび
多官能アミノ化合物であるヘキサメチレンジアミン10
mgをトルエンに溶解し、得られた溶液を実施例2で得
られたITO付きPETフィルム上にブレード塗布機を
用いて塗布し、乾燥させることによって、膜厚約10μ
mの液晶−高分子複合膜を形成した。さらに実施例2で
得られたITO付きPETフィルムの他の1枚を対向基
板として貼り合わせ、60℃で24時間反応させた。得
られた複合膜は、目視上均一に白濁していた。また、偏
光顕微鏡で観察したところ、低分子液晶はそれぞれに分
離した細かいドメインを形成していた。
Example 4 0.5 g of glycidyl methacrylate and 9.5 g of ethyl methacrylate were mixed and copolymerized using AIBN as a polymerization initiator. The obtained polymer compound had a weight average molecular weight (in terms of polystyrene by GPC) of about 300,000. As a result of NMR analysis, the composition of the copolymer was almost the same as that at the time of preparation. 200 mg of the obtained polymer compound,
200 mg of low molecular liquid crystal (manufactured by BDH, E-44) and hexamethylenediamine 10 which is a polyfunctional amino compound
mg was dissolved in toluene, and the resulting solution was coated on the PET film with ITO obtained in Example 2 using a blade coater and dried to obtain a film having a thickness of about 10 μm.
m of a liquid crystal-polymer composite film was formed. Further, another one of the PET films with ITO obtained in Example 2 was adhered as a counter substrate and reacted at 60 ° C. for 24 hours. The resulting composite film was visually uniformly clouded. In addition, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal formed fine domains separated from each other.

【0041】比較例1 実施例3において、実施例1の基板処理を施していない
ITO付きPETフィルムを使用し、イソシアネートを
添加しない以外は、実施例3と同様にして液晶−高分子
複合膜を作製した。
Comparative Example 1 In Example 3, a liquid crystal-polymer composite film was formed in the same manner as in Example 3 except that the PET film with ITO not subjected to the substrate treatment of Example 1 was used and no isocyanate was added. Produced.

【0042】比較例2 実施例4において、実施例2の基板処理を施していない
ITO付きPETフィルムを使用し、ヘキサメチレンジ
アミンを添加しない以外は、実施例4と同様にして液晶
−高分子複合膜を作製した。
Comparative Example 2 In Example 4, a liquid crystal-polymer composite was prepared in the same manner as in Example 4 except that the PET film with ITO not subjected to the substrate treatment of Example 2 was used and hexamethylenediamine was not added. A film was prepared.

【0043】比較例3 実施例3において、ITO付きPETフィルムとして、
それぞれの表面に両面接着テープ(住友3M社製、厚さ
25μm)を付着したものを使用し、イソシアネートを
添加しない以外は、実施例3と同様にして液晶−高分子
複合膜を作製した。
Comparative Example 3 In Example 3, as a PET film with ITO,
A liquid crystal-polymer composite film was produced in the same manner as in Example 3 except that a double-sided adhesive tape (manufactured by Sumitomo 3M, thickness 25 μm) was attached to each surface, and no isocyanate was added.

【0044】評価例1:接着性 実施例3および4、比較例1〜3のサンプルの接着性に
ついて、以下の方法で評価した。ITO付きPETフィ
ルムを切断して、液晶−高分子複合膜の面積(接着面
積)を1cm2 (1cm×1cm)のサイズにした。次
にITO付きPETフィルムの片側を固定し、他方にバ
ネ秤を取り付け、引っ張ることにより引っ張り強度を測
定した。それらの結果を後記表1に示す。
Evaluation Example 1: Adhesion The adhesion of the samples of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 1 to 3 was evaluated by the following method. The PET film with ITO was cut to make the area (adhesion area) of the liquid crystal-polymer composite film 1 cm 2 (1 cm × 1 cm). Next, one side of the PET film with ITO was fixed, a spring balance was attached to the other side, and the tensile strength was measured by pulling. The results are shown in Table 1 below.

【0045】評価例2:電気光学特性 実施例3および4、比較例1〜3のサンプルの接着性に
ついて、以下の方法で評価した。50Wハロゲンランプ
からの白色光をレンズを通して平行光にし、サンプルに
直接入射させながら、サンプルに100Hz、矩形波の
交流電圧を印加した。そして印加する電圧を変化させな
がらサンプルを透過してくる最大見開き角約±10°の
透過光強度を測定した。得られた印加電圧−透過光強度
曲線(図3)から、以下のパラメータを求めた。
Evaluation Example 2: Electro-optical properties The adhesiveness of the samples of Examples 3 and 4, and Comparative Examples 1 to 3 was evaluated by the following method. White light from a 50 W halogen lamp was converted into parallel light through a lens, and a 100 Hz rectangular wave AC voltage was applied to the sample while directly entering the sample. The transmitted light intensity at the maximum spread angle of about ± 10 ° transmitted through the sample was measured while changing the applied voltage. The following parameters were determined from the obtained applied voltage-transmitted light intensity curve (FIG. 3).

【0046】[0046]

【数1】 駆動電圧: V90=透過光強度が全変化量の90%
変化する時の電圧。 コントラスト: CR=Tmax /Tmin (ここで、Tmax 、Tmin はそれぞれ透過率Tの最大
値、最小値を示す。)
Driving voltage: V 90 = transmitted light intensity is 90% of the total variation
The voltage at which it changes. Contrast: CR = T max / T min (where T max and T min indicate the maximum value and the minimum value of the transmittance T, respectively)

【0047】上記の各評価結果を下記の表1に示す。The results of the above evaluations are shown in Table 1 below.

【表1】 [Table 1]

【0048】表1より、本発明における実施例3および
4の液晶−高分子複合膜を有する場合は、比較例の場合
に比して接着性が著しく改善されていることが分かる。
また、比較例3の接着層を設けた液晶−高分子複合膜の
場合は、電気光学特性が明かに劣化しているのに対し
て、本発明における実施例3および4の液晶−高分子複
合膜を有する場合は、電気光学特性の劣化がないことは
もちろんのこと、逆に特性が向上していることが明かで
ある。
As can be seen from Table 1, when the liquid crystal-polymer composite films of Examples 3 and 4 of the present invention were used, the adhesiveness was significantly improved as compared with the case of the comparative example.
In the case of the liquid crystal-polymer composite film provided with the adhesive layer of Comparative Example 3, the electro-optical characteristics were clearly deteriorated, whereas the liquid crystal-polymer composite films of Examples 3 and 4 of the present invention were used. In the case of having a film, it is clear that the electro-optical characteristics are not deteriorated and, on the contrary, the characteristics are improved.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明による液晶−高分子複合膜を有す
る電気光学素子においては、従来の液晶−高分子複合膜
と比較して、(1)基板との接着性が高くなる、(2)
液晶−高分子複合膜の機械的強度が高くなる等の効果を
奏する。また、本発明における液晶−高分子複合膜は、
偏光板が不要で明るい表示が可能であるという利点に加
えて、上記のような優れた効果を示すため、調光素子の
みならず、表示素子、光変調素子、光シャッターおよび
メモリ素子への応用が可能であり、特に、従来実用化が
困難であった大画面表示素子(透過および反射モード)
への適用も可能である。
According to the electro-optical device having the liquid crystal-polymer composite film of the present invention, (1) the adhesion to the substrate is higher than that of the conventional liquid crystal-polymer composite film, and (2)
It has the effect of increasing the mechanical strength of the liquid crystal-polymer composite film. Further, the liquid crystal-polymer composite film in the present invention,
In addition to the advantage that a bright display is possible without the need for a polarizing plate, it also exhibits the above-mentioned excellent effects, so it can be applied not only to dimming elements but also to display elements, light modulation elements, optical shutters, and memory elements. Large-screen display element (transmission and reflection mode), which was difficult to put into practical use in the past
Application to is also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明における液晶−高分子複合膜の模式図
である。
FIG. 1 is a schematic view of a liquid crystal-polymer composite film according to the present invention.

【図2】 本発明における液晶−高分子複合膜を用いた
電気光学素子の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an electro-optical element using a liquid crystal-polymer composite film according to the present invention.

【図3】 液晶−高分子複合膜の印加電圧と透過率との
関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the transmittance of a liquid crystal-polymer composite film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…低分子液晶、2…高分子化合物、3…液晶−高分子
複合膜、4および5…基板、6…電源。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Low molecular liquid crystal, 2 ... Polymer compound, 3 ... Liquid crystal-polymer composite film, 4 and 5 ... Substrate, 6 ... Power supply.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−55922(JP,A) 特開 平4−319911(JP,A) 特開 平3−4212(JP,A) 特開 平2−310521(JP,A) 特開 平6−102493(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1333──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-56-55922 (JP, A) JP-A-4-319911 (JP, A) JP-A-3-4212 (JP, A) JP-A-2- 310521 (JP, A) JP-A-6-102493 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/1333

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2枚の基板間に低分子液晶化合物と高分
子化合物が相分離状態で存在している液晶−高分子複合
膜を設けた電気光学素子において、該複合膜と接する2
枚の基板面がグリシジル基及びイソシアネート基から選
択される基と反応し得る反応性基を有する材料が予め塗
形成された表面を有し、該反応性基が、該複合膜中の
グリシジル基及びイソシアネート基から選択される基を
有する高分子化合物と化学結合していることを特徴とす
る電気光学素子。
1. An electro-optical element having a liquid crystal-polymer composite film in which a low-molecular liquid crystal compound and a high-molecular compound are present in a phase-separated state between two substrates.
The substrate surface is selected from glycidyl groups and isocyanate groups.
A material having a reactive group capable of reacting with the selected group is coated in advance.
A fabric- formed surface, wherein the reactive groups are present in the composite membrane.
Groups selected from glycidyl groups and isocyanate groups
An electro-optical element, which is chemically bonded to a polymer compound having the same .
【請求項2】 反応性基を有する材料を一対の基板上に
塗布し、前記一対の基板の一方の塗布面上に、前記反応
性基と反応して化学結合する基を有する高分子化合物と
低分子液晶化合物からなる混合物又は前記反応性基と反
応して化学結合する基及び液晶分子構造を有する高分子
化合物を塗布し、前記一対の基板の他方の塗布面を、前
記高分子化合物と接するように重ね合わせる工程を備え
ることを特徴とする液晶化合物と高分子化合物が相分離
状態で存在している液晶−高分子複合膜を設けた電気光
学素子の製造方法。
2. A material having a reactive group is provided on a pair of substrates.
Applying, on one application surface of the pair of substrates, the reaction
A polymer compound having a group that chemically reacts with a reactive group
A mixture comprising a low-molecular liquid crystal compound or the reactive group
Polymers with correspondingly chemically bonded groups and liquid crystal molecular structures
A compound is applied, and the other application surface of the pair of substrates is
A step of superimposing the polymer compound so as to be in contact therewith.
A method for producing an electro-optical element provided with a liquid crystal-polymer composite film in which a liquid crystal compound and a polymer compound are present in a phase-separated state.
【請求項3】 高分子化合物を架橋反応させることを特
徴とする請求項2記載の電気光学素子の製造方法。
3. The method for producing an electro-optical element according to claim 2, wherein the polymer compound is subjected to a crosslinking reaction.
【請求項4】 反応性化合物が多官能イソシアネート化
合物であることを特徴とする請求項2記載の電気光学素
子の製造方法。
4. The method according to claim 2, wherein the reactive compound is a polyfunctional isocyanate compound.
【請求項5】 基板の表面を形成する材料、または反応
性化合物のいずれか一方が反応性基としてエポキシ基を
有することを特徴とする請求項2記載の電気光学素子の
製造方法。
5. The method according to claim 2, wherein one of the material forming the surface of the substrate and the reactive compound has an epoxy group as a reactive group.
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