JP2933805B2 - 高分子分散型液晶複合膜および液晶表示素子並びにその製造方法 - Google Patents
高分子分散型液晶複合膜および液晶表示素子並びにその製造方法Info
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- C09K2323/033—Silicon compound, e.g. glass or organosilicon
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子分散型液晶複合
膜および液晶表示素子並びにその製造方法に関する。本
発明の高分子分散型液晶表示素子は、広視野角を活かし
た、例えば、プロジェクター用液晶パネル、パソコン、
アミューズメント機器、およびテレビなどの平面ディス
プレイ装置、コントラストの優れた均一性を活かしたプ
ロジェクションディスプレイの表示素子、並びにシャッ
タ効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに利用するこ
とが可能である。
膜および液晶表示素子並びにその製造方法に関する。本
発明の高分子分散型液晶表示素子は、広視野角を活かし
た、例えば、プロジェクター用液晶パネル、パソコン、
アミューズメント機器、およびテレビなどの平面ディス
プレイ装置、コントラストの優れた均一性を活かしたプ
ロジェクションディスプレイの表示素子、並びにシャッ
タ効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに利用するこ
とが可能である。
【０００２】
【従来の技術】高分子分散型液晶複合膜を利用した液晶
デバイス、すなわち高分子分散型液晶デバイスは、液晶
滴または連続液晶滴で構成される液晶領域を高分子壁で
包含する構造を有する。高分子分散型液晶デバイスにお
いては、液晶領域の屈折率と高分子壁の屈折率との差、
ならびに高分子壁によりゆがまされた液晶のダイレクタ
ーを外部電圧により変化させることによって、液晶領域
と高分子壁との界面で起こる光散乱を制御するモードを
利用する。高分子分散型液晶デバイスに適用可能な従来
モードには、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、およびＦＬＣ型モ
ードなどがある。
デバイス、すなわち高分子分散型液晶デバイスは、液晶
滴または連続液晶滴で構成される液晶領域を高分子壁で
包含する構造を有する。高分子分散型液晶デバイスにお
いては、液晶領域の屈折率と高分子壁の屈折率との差、
ならびに高分子壁によりゆがまされた液晶のダイレクタ
ーを外部電圧により変化させることによって、液晶領域
と高分子壁との界面で起こる光散乱を制御するモードを
利用する。高分子分散型液晶デバイスに適用可能な従来
モードには、ＴＮ、ＳＴＮ、ＥＣＢ、およびＦＬＣ型モ
ードなどがある。
【０００３】従来、電気光学効果を利用した表示素子と
してネマティック液晶を用いたＴＮ型や、ＳＴＮ型表示
モードのものが実用化されている。また、強誘電性液晶
を用いる表示モードも提案されている。これらの表示モ
ードは、偏光板を要するものであり、しかも配向処理を
必要とする。一方、偏光板を要さず液晶の散乱を利用し
た表示モードとしては、動的散乱（ＤＳ）モードおよび
相転移（ＰＣ）モードがある。
してネマティック液晶を用いたＴＮ型や、ＳＴＮ型表示
モードのものが実用化されている。また、強誘電性液晶
を用いる表示モードも提案されている。これらの表示モ
ードは、偏光板を要するものであり、しかも配向処理を
必要とする。一方、偏光板を要さず液晶の散乱を利用し
た表示モードとしては、動的散乱（ＤＳ）モードおよび
相転移（ＰＣ）モードがある。
【０００４】最近、偏光板を要さず、しかも配向処理を
不要とする表示素子として、液晶の複屈折率性を利用
し、透明状態または白濁状態を電気的にコントロールす
る高分子分散型液晶表示素子が提案されている。この表
示素子においては、基本的には液晶分子の常光屈折率と
支持媒体である高分子の屈折率とを一致させておくこと
により、電圧印加時には液晶分子の配向が揃うので、透
明状態が表示され、電圧無印加時には、液晶分子の配向
が乱れるので、光散乱状態が表示される。
不要とする表示素子として、液晶の複屈折率性を利用
し、透明状態または白濁状態を電気的にコントロールす
る高分子分散型液晶表示素子が提案されている。この表
示素子においては、基本的には液晶分子の常光屈折率と
支持媒体である高分子の屈折率とを一致させておくこと
により、電圧印加時には液晶分子の配向が揃うので、透
明状態が表示され、電圧無印加時には、液晶分子の配向
が乱れるので、光散乱状態が表示される。
【０００５】上記高分子分散型液晶表示素子の作製方法
としては、特表昭６１−５０２１２８号公報に開示され
ている方法が一般に知られている。この方法では、液晶
滴径などの制御性という観点から、液晶材料と光硬化性
材料との混合物から相分離を利用して上記液晶表示素子
を作製する。
としては、特表昭６１−５０２１２８号公報に開示され
ている方法が一般に知られている。この方法では、液晶
滴径などの制御性という観点から、液晶材料と光硬化性
材料との混合物から相分離を利用して上記液晶表示素子
を作製する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】高分子分散型液晶デバ
イスをプロジェクション用液晶素子およびバックライト
付き透過型液晶表示素子として用いる場合には、光源と
して使用するメタルハライドランプや冷陰極管、ＥＬフ
ィルムなどの発光、およびデバイスの動作に伴う発熱効
果のために、液晶パネルの表示特性において長期的な熱
安定性が求められる。
イスをプロジェクション用液晶素子およびバックライト
付き透過型液晶表示素子として用いる場合には、光源と
して使用するメタルハライドランプや冷陰極管、ＥＬフ
ィルムなどの発光、およびデバイスの動作に伴う発熱効
果のために、液晶パネルの表示特性において長期的な熱
安定性が求められる。
【０００７】しかし、上記方法により作製された液晶表
示素子は、液晶材料と高分子材料との相互溶解効果、す
なわち液晶材料中への未反応の光硬化性モノマーおよび
オリゴマーなどの溶解ならびに高分子材料への液晶材料
の溶出などの効果に起因して、液晶表示素子における表
示パネルの耐熱性が低く、しかも、液晶パネルにおける
温度環境の変化のため表示特性が影響を受けるという問
題点を有する。また、この相互溶解効果により、液晶材
料の粘度が上昇するため、液晶の応答速度が低下すると
いう問題点もある。
示素子は、液晶材料と高分子材料との相互溶解効果、す
なわち液晶材料中への未反応の光硬化性モノマーおよび
オリゴマーなどの溶解ならびに高分子材料への液晶材料
の溶出などの効果に起因して、液晶表示素子における表
示パネルの耐熱性が低く、しかも、液晶パネルにおける
温度環境の変化のため表示特性が影響を受けるという問
題点を有する。また、この相互溶解効果により、液晶材
料の粘度が上昇するため、液晶の応答速度が低下すると
いう問題点もある。
【０００８】耐熱性の向上などの観点では、特開平３ー
２１９２１１号公報、特開平４ー１７２４号公報、特開
平４ー７０７１４号公報などにマトリックスに用いる高
分子材料のガラス転移温度Ｔｇについての記載がある。
しかし、高分子分散型液晶デバイスおよび高分子マトリ
ックス型液晶デバイスの場合、パネル全体の熱特性を議
論する際には、主構成成分である液晶材料の寄与も考慮
する必要がある。とくに、液晶−高分子複合膜のような
異種物質の複合系での熱特性は単一物質とは異なること
が知られており、マトリックスを形成する高分子材料の
ガラス転移温度Ｔｇだけで表示特性に対する耐熱性を考
慮することは不十分である。しかも、これらに開示され
た高分子分散型液晶デバイスの作製方法は、全て液晶材
料と高分子材料とを共通溶剤に溶解後、塗布、乾燥して
液晶包含薄膜を形成する”溶媒蒸発法”である。この溶
媒蒸発法は、液晶材料と高分子材料との相分離過程の制
御が困難であるので、この方法により作製された高分子
分散型液晶デバイスは、駆動電圧が極めて高くなる。従
って、アクティブマトリックス駆動方式のフラットパネ
ルディスプレイへの応用を考慮すると、この高分子分散
型液晶デバイスはドライバー回路に用いるＬＳＩ回路の
耐電圧を越えるので、実用化がかなり難しくなるという
問題点を有する。
２１９２１１号公報、特開平４ー１７２４号公報、特開
平４ー７０７１４号公報などにマトリックスに用いる高
分子材料のガラス転移温度Ｔｇについての記載がある。
しかし、高分子分散型液晶デバイスおよび高分子マトリ
ックス型液晶デバイスの場合、パネル全体の熱特性を議
論する際には、主構成成分である液晶材料の寄与も考慮
する必要がある。とくに、液晶−高分子複合膜のような
異種物質の複合系での熱特性は単一物質とは異なること
が知られており、マトリックスを形成する高分子材料の
ガラス転移温度Ｔｇだけで表示特性に対する耐熱性を考
慮することは不十分である。しかも、これらに開示され
た高分子分散型液晶デバイスの作製方法は、全て液晶材
料と高分子材料とを共通溶剤に溶解後、塗布、乾燥して
液晶包含薄膜を形成する”溶媒蒸発法”である。この溶
媒蒸発法は、液晶材料と高分子材料との相分離過程の制
御が困難であるので、この方法により作製された高分子
分散型液晶デバイスは、駆動電圧が極めて高くなる。従
って、アクティブマトリックス駆動方式のフラットパネ
ルディスプレイへの応用を考慮すると、この高分子分散
型液晶デバイスはドライバー回路に用いるＬＳＩ回路の
耐電圧を越えるので、実用化がかなり難しくなるという
問題点を有する。
【０００９】また、高分子分散型液晶の電気光学特性に
及ぼす高分子のガラス転移温度Ｔｇの効果については、
Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ６０， ３２３
８（１９９２）にも触れられている。しかし、この文献
に開示されている液晶デバイスも溶媒蒸発法で作製さ
れ、駆動電圧が５０Ｖを越えるという大きな問題点を有
する。
及ぼす高分子のガラス転移温度Ｔｇの効果については、
Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ６０， ３２３
８（１９９２）にも触れられている。しかし、この文献
に開示されている液晶デバイスも溶媒蒸発法で作製さ
れ、駆動電圧が５０Ｖを越えるという大きな問題点を有
する。
【００１０】さらに、コレステリック液晶およびスメク
ティック液晶を少量添加した高分子分散型液晶表示素子
における電圧−透過率、応答速度の高速化などについて
の報告が、第１７回液晶討論会予稿集第３１０頁（１９
９１）になされている。しかし、報告されている液晶表
示素子においても、散乱特性が不十分でコントラストが
低く、電圧−透過率ヒステリシスが大きく、かつ中間調
表示が困難であるので、表示品位に欠けるという問題点
がある。
ティック液晶を少量添加した高分子分散型液晶表示素子
における電圧−透過率、応答速度の高速化などについて
の報告が、第１７回液晶討論会予稿集第３１０頁（１９
９１）になされている。しかし、報告されている液晶表
示素子においても、散乱特性が不十分でコントラストが
低く、電圧−透過率ヒステリシスが大きく、かつ中間調
表示が困難であるので、表示品位に欠けるという問題点
がある。
【００１１】一方、高分子壁を形成する樹脂材料として
含フッ素系重合体を含有する構成体が特開平４ー１４０
１５号公報に記載されている。しかし、ここでは、液晶
パネルの耐熱性を含む表示特性の温度環境の影響につい
ては全く考慮されておらず、実用上で問題となる。
含フッ素系重合体を含有する構成体が特開平４ー１４０
１５号公報に記載されている。しかし、ここでは、液晶
パネルの耐熱性を含む表示特性の温度環境の影響につい
ては全く考慮されておらず、実用上で問題となる。
【００１２】また、液晶分子の旋光性を利用した従来の
液晶表示モードにおいては、視角特性が不十分であると
いう大きな問題点が知られている。この問題点を、図１
３を参照して説明する。図１３は、従来のＴＮモードの
液晶表示素子の断面図を示す。図１３（ａ）は、中間調
状態であり、図１３（ｂ）は、透明状態である。図１３
（ｂ）に示すような透明状態のときは、液晶分子１１が
透明基板１２、１３に対して垂直に配向しているので、
何れの視角方向に対しても液晶分子の傾きは等しい。従
って、液晶分子１１の見かけ上の屈折率は視角方向に依
らず等しい。ところが、図１３（ａ）に示すような中間
調状態のときには、液晶分子１１が透明基板１２、１３
の法線方向に対して角度をもって配向しているので、例
えば方向Ａから観測した場合の液晶分子１１の傾きと、
方向Ｂから見た場合の液晶分子１１の傾きとが異なるこ
ととなる。その結果、液晶分子１１の見かけ上の屈折率
が視角方向に依って異なる。
液晶表示モードにおいては、視角特性が不十分であると
いう大きな問題点が知られている。この問題点を、図１
３を参照して説明する。図１３は、従来のＴＮモードの
液晶表示素子の断面図を示す。図１３（ａ）は、中間調
状態であり、図１３（ｂ）は、透明状態である。図１３
（ｂ）に示すような透明状態のときは、液晶分子１１が
透明基板１２、１３に対して垂直に配向しているので、
何れの視角方向に対しても液晶分子の傾きは等しい。従
って、液晶分子１１の見かけ上の屈折率は視角方向に依
らず等しい。ところが、図１３（ａ）に示すような中間
調状態のときには、液晶分子１１が透明基板１２、１３
の法線方向に対して角度をもって配向しているので、例
えば方向Ａから観測した場合の液晶分子１１の傾きと、
方向Ｂから見た場合の液晶分子１１の傾きとが異なるこ
ととなる。その結果、液晶分子１１の見かけ上の屈折率
が視角方向に依って異なる。
【００１３】本発明者らは、液晶パネルにおいて絵素領
域に液晶材料を集め、かつ液晶ドメインを放射状に配列
させることにより、明るくて視角特性が著しく改善され
た高分子マトリックス型液晶表示素子を発明した。この
液晶表示素子は、上記特表昭６１−５０２１２８号公報
に開示されている液晶表示素子と同様の材料からなる混
合物を用い、ホトマスクなどの遮光物を絵素領域に配置
した状態でこの混合物へ光を照射することにより作製さ
れる。従って、本発明者らによる液晶表示素子も、特表
昭６１−５０２１２８号公報に開示されている従来の高
分子分散型液晶表示素子と同様の問題点を有する。
域に液晶材料を集め、かつ液晶ドメインを放射状に配列
させることにより、明るくて視角特性が著しく改善され
た高分子マトリックス型液晶表示素子を発明した。この
液晶表示素子は、上記特表昭６１−５０２１２８号公報
に開示されている液晶表示素子と同様の材料からなる混
合物を用い、ホトマスクなどの遮光物を絵素領域に配置
した状態でこの混合物へ光を照射することにより作製さ
れる。従って、本発明者らによる液晶表示素子も、特表
昭６１−５０２１２８号公報に開示されている従来の高
分子分散型液晶表示素子と同様の問題点を有する。
【００１４】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、高分子分散型液晶デバイスおよび
高分子マトリックス型液晶デバイスにおける表示特性に
影響を及ぼす耐熱性を改善し、低電圧駆動でしかも高い
表示特性（コントラスト特性、電圧−透過率ヒステリシ
ス特性、電圧保持率、および広視角特性）を有する液晶
デバイスを構成することができる高分子分散型液晶複合
膜および液晶表示素子並びにその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
なされたものであり、高分子分散型液晶デバイスおよび
高分子マトリックス型液晶デバイスにおける表示特性に
影響を及ぼす耐熱性を改善し、低電圧駆動でしかも高い
表示特性（コントラスト特性、電圧−透過率ヒステリシ
ス特性、電圧保持率、および広視角特性）を有する液晶
デバイスを構成することができる高分子分散型液晶複合
膜および液晶表示素子並びにその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の高分子分散型液
晶複合膜は、液晶組成物と高分子樹脂組成物とからなる
高分子分散型液晶複合膜であって、該液晶組成物の液晶
相−等方性液体相転移温度ＴCIと該複合膜の転移温度Ｔ
matrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下であり、かつ該
高分子樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上で
あり、そのことによって上記目的が達成される。
晶複合膜は、液晶組成物と高分子樹脂組成物とからなる
高分子分散型液晶複合膜であって、該液晶組成物の液晶
相−等方性液体相転移温度ＴCIと該複合膜の転移温度Ｔ
matrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下であり、かつ該
高分子樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上で
あり、そのことによって上記目的が達成される。
【００１６】本発明の液晶表示素子は、１組の電極基板
と、該１組の電極基板の間に配され、液晶組成物と高分
子樹脂組成物とからなる高分子分散型液晶複合膜であっ
て、該液晶組成物の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCI
と該複合膜の転移温度Ｔmatr ixとの差である△Ｔ値が２
５℃以下であり、かつ該高分子樹脂組成物のガラス転移
温度Ｔｇが６０℃以上である高分子分散型液晶複合膜と
を備えており、そのことによって上記目的が達成され
る。
と、該１組の電極基板の間に配され、液晶組成物と高分
子樹脂組成物とからなる高分子分散型液晶複合膜であっ
て、該液晶組成物の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCI
と該複合膜の転移温度Ｔmatr ixとの差である△Ｔ値が２
５℃以下であり、かつ該高分子樹脂組成物のガラス転移
温度Ｔｇが６０℃以上である高分子分散型液晶複合膜と
を備えており、そのことによって上記目的が達成され
る。
【００１７】また、本発明の液晶表示素子は、１組の電
極基板、および該１組の電極基板の間に配され、高分子
組成物からなる高分子マトリックスと、該高分子マトリ
ックスによって区切られた液晶組成物からなる液晶領域
とを有する表示媒体を有し、該表示媒体中の液晶組成物
の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該表示媒体の転
移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下であ
り、かつ該高分子樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇが５
０℃以上であり、そのことのよって上記目的が達成され
る。
極基板、および該１組の電極基板の間に配され、高分子
組成物からなる高分子マトリックスと、該高分子マトリ
ックスによって区切られた液晶組成物からなる液晶領域
とを有する表示媒体を有し、該表示媒体中の液晶組成物
の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該表示媒体の転
移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下であ
り、かつ該高分子樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇが５
０℃以上であり、そのことのよって上記目的が達成され
る。
【００１８】前記△Ｔ値が、１０℃以下であってもよ
い。
い。
【００１９】前記液晶領域が前記電極基板と平行な面を
有し、絵素領域における該液晶領域の占有面積に比べ
て、該絵素領域以外における該液晶領域の占有面積が小
さくてもよい。
有し、絵素領域における該液晶領域の占有面積に比べ
て、該絵素領域以外における該液晶領域の占有面積が小
さくてもよい。
【００２０】前記液晶組成物が、正の誘電率異方性を示
し、かつフッ素系または塩素系の液晶化合物を含んでも
よい。
し、かつフッ素系または塩素系の液晶化合物を含んでも
よい。
【００２１】前記高分子樹脂組成物が、フッ素系高分
子、塩素系高分子およびシリコン系高分子のうちの少な
くとも１種類以上の高分子を含んでもよい。
子、塩素系高分子およびシリコン系高分子のうちの少な
くとも１種類以上の高分子を含んでもよい。
【００２２】前記液晶組成物が、二色性色素を１種類以
上含んでもよい。
上含んでもよい。
【００２３】前記液晶組成物が、光学活性なカイラルド
ーパントまたはコレステリック液晶を０．１〜１０％の
範囲で含んでもよい。
ーパントまたはコレステリック液晶を０．１〜１０％の
範囲で含んでもよい。
【００２４】前記基板が、前記液晶を配向させる配向手
段を備えてもよい。
段を備えてもよい。
【００２５】前記配向手段が、絶縁膜を備えてもよい。
【００２６】前記基板の少なくとも一方の上に、偏光板
を備えてもよい。
を備えてもよい。
【００２７】本発明の高分子分散型液晶複合膜の製造方
法は、単官能モノマーと多官能モノマーまたは多官能オ
リゴマーとの混合重量比が、９３：７〜４０：６０であ
る重合性材料と液晶材料との混合物を作製する工程と、
該混合物を重合反応に伴う相分離過程を経て高分子分散
型液晶複合膜とする相分離工程とを包含する製造方法で
あって、該液晶の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと
該複合膜の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５
℃以下であり、かつ該高分子のガラス転移温度Ｔｇが６
０℃以上であり、そのことによって上記目的が達成され
る。
法は、単官能モノマーと多官能モノマーまたは多官能オ
リゴマーとの混合重量比が、９３：７〜４０：６０であ
る重合性材料と液晶材料との混合物を作製する工程と、
該混合物を重合反応に伴う相分離過程を経て高分子分散
型液晶複合膜とする相分離工程とを包含する製造方法で
あって、該液晶の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと
該複合膜の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５
℃以下であり、かつ該高分子のガラス転移温度Ｔｇが６
０℃以上であり、そのことによって上記目的が達成され
る。
【００２８】本発明の液晶表示素子は、単官能モノマー
と多官能モノマーまたは多官能オリゴマーとの混合重量
比が、９３：７〜４０：６０である重合性材料と液晶材
料との混合物を作製する工程と、該混合物を重合反応に
伴う相分離過程を経て、１組の電極基板の間に表示媒体
を形成する相分離工程とを包含する製造方法であって、
該液晶の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該複合膜
の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下で
あり、かつ該高分子のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上
であり、そのことによって上記目的が達成される。
と多官能モノマーまたは多官能オリゴマーとの混合重量
比が、９３：７〜４０：６０である重合性材料と液晶材
料との混合物を作製する工程と、該混合物を重合反応に
伴う相分離過程を経て、１組の電極基板の間に表示媒体
を形成する相分離工程とを包含する製造方法であって、
該液晶の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該複合膜
の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下で
あり、かつ該高分子のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上
であり、そのことによって上記目的が達成される。
【００２９】前記相分離工程が、前記混合物を重合反応
に伴う相分離過程で、重合相分離させる第１の相分離工
程と、該第１の相分離工程における温度よりも低い温度
において、重合反応によりさらに相分離を進行させる第
２の相分離工程とを包含してもよい。
に伴う相分離過程で、重合相分離させる第１の相分離工
程と、該第１の相分離工程における温度よりも低い温度
において、重合反応によりさらに相分離を進行させる第
２の相分離工程とを包含してもよい。
【００３０】前記重合反応が、前記混合物に光を照射す
ることにより行われ、該照射光が強弱の照度分布を有し
てもよい。
ることにより行われ、該照射光が強弱の照度分布を有し
てもよい。
【００３１】前記照度分布を有する照射光が、絵素領域
に設けられた実質的に光強度を弱める遮光部を介して前
記混合物に光を照射することにより与えられてもよい。
に設けられた実質的に光強度を弱める遮光部を介して前
記混合物に光を照射することにより与えられてもよい。
【００３２】前記相分離によって得られる液晶組成物
が、正の誘電率異方性を示し、かつフッ素系または塩素
系の液晶化合物を含んでもよい。
が、正の誘電率異方性を示し、かつフッ素系または塩素
系の液晶化合物を含んでもよい。
【００３３】前記相分離によって得られる高分子樹脂組
成物が、フッ素系化合物、塩素系化合物およびシリコン
系化合物のうちの少なくとも１種類以上の化合物を含ん
でもよい。
成物が、フッ素系化合物、塩素系化合物およびシリコン
系化合物のうちの少なくとも１種類以上の化合物を含ん
でもよい。
【００３４】前記相分離によって得られる液晶組成物
が、二色性色素を１種類以上含んでもよい。
が、二色性色素を１種類以上含んでもよい。
【００３５】前記相分離によって得られる液晶組成物
が、光学活性なカイラルドーパントまたはコレステリッ
ク液晶を０．１〜１０％の範囲で含んでもよい。
が、光学活性なカイラルドーパントまたはコレステリッ
ク液晶を０．１〜１０％の範囲で含んでもよい。
【００３６】
【作用】本願においては、各用語は以下の意味で用い
る。
る。
【００３７】相転移温度ＴCIは、バルクの液晶組成物、
すなわち液晶組成物のみにおける液晶相−等方性液体相
転移温度を指す。液晶組成物とは、高分子分散型液晶複
合膜または高分子マトリックス型液晶表示素子を構成す
る組成物であって、液晶性化合物から主に構成される組
成物をいう。より具体的には、複数の液晶性化合物から
ほとんど全てが構成され、わずかのカイラル物並びに必
要に応じた色素を含む系を意味する。相転移温度Ｔ
matrixは、重合性材料と液晶材料との混合物から重合反
応に伴う相分離過程を経て形成される高分子分散型液晶
複合膜における相転移温度を指す。両相転移温度ＴCIお
よびＴmatrixは、図１に示すように、吸熱ピークを示す
温度（℃）をいう。各温度における吸熱度は示差走査熱
分析（ＤＳＣ）で測定される。複合膜における吸熱ピー
クは、複合膜中の液晶組成物および高分子樹脂組成物の
軟化、ならびにガラス転移に起因するものである。高分
子樹脂組成物とは、高分子分散型液晶複合膜または高分
子マトリックス型液晶表示素子を構成する組成物であっ
て、高分子（樹脂）化合物を主に含む相分離後の組成物
をいう。△Ｔ値は、上記液晶相−等方性液体相転移温度
ＴCIと複合膜の相転移温度Ｔmatrixとの差の絶対値と定
義する。
すなわち液晶組成物のみにおける液晶相−等方性液体相
転移温度を指す。液晶組成物とは、高分子分散型液晶複
合膜または高分子マトリックス型液晶表示素子を構成す
る組成物であって、液晶性化合物から主に構成される組
成物をいう。より具体的には、複数の液晶性化合物から
ほとんど全てが構成され、わずかのカイラル物並びに必
要に応じた色素を含む系を意味する。相転移温度Ｔ
matrixは、重合性材料と液晶材料との混合物から重合反
応に伴う相分離過程を経て形成される高分子分散型液晶
複合膜における相転移温度を指す。両相転移温度ＴCIお
よびＴmatrixは、図１に示すように、吸熱ピークを示す
温度（℃）をいう。各温度における吸熱度は示差走査熱
分析（ＤＳＣ）で測定される。複合膜における吸熱ピー
クは、複合膜中の液晶組成物および高分子樹脂組成物の
軟化、ならびにガラス転移に起因するものである。高分
子樹脂組成物とは、高分子分散型液晶複合膜または高分
子マトリックス型液晶表示素子を構成する組成物であっ
て、高分子（樹脂）化合物を主に含む相分離後の組成物
をいう。△Ｔ値は、上記液晶相−等方性液体相転移温度
ＴCIと複合膜の相転移温度Ｔmatrixとの差の絶対値と定
義する。
【００３８】ガラス転移温度Ｔｇは、上記高分子樹脂組
成物のガラス転移温度を指す。高分子樹脂組成物のガラ
ス転移温度は物質固有の値であり、粘弾性測定または示
差走査熱分析（ＤＳＣ）などで評価できる。本発明にお
ける高分子樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇは、高分子
分散型液晶複合膜など中から液晶組成物を除去した高分
子樹脂組成物を示差走査熱分析（ＤＳＣ）により測定
し、図２に示すように、ＤＳＣ量の漸近線ＡおよびＢの
交点の温度℃をいう。
成物のガラス転移温度を指す。高分子樹脂組成物のガラ
ス転移温度は物質固有の値であり、粘弾性測定または示
差走査熱分析（ＤＳＣ）などで評価できる。本発明にお
ける高分子樹脂組成物のガラス転移温度Ｔｇは、高分子
分散型液晶複合膜など中から液晶組成物を除去した高分
子樹脂組成物を示差走査熱分析（ＤＳＣ）により測定
し、図２に示すように、ＤＳＣ量の漸近線ＡおよびＢの
交点の温度℃をいう。
【００３９】本発明の高分子分散型液晶複合膜および液
晶表示素子は、液晶組成物と高分子樹脂組成物とを有す
る。この高分子分散型液晶複合膜などでは、△Ｔ値は２
５℃以下であり、かつ高分子樹脂組成物のガラス転移温
度Ｔｇは６０℃以上である。△Ｔ値は、電気光学特性お
よび耐熱特性と相関関係があり、△Ｔ値は２５℃以下と
することにより、電気光学特性および耐熱特性が改善さ
れる。
晶表示素子は、液晶組成物と高分子樹脂組成物とを有す
る。この高分子分散型液晶複合膜などでは、△Ｔ値は２
５℃以下であり、かつ高分子樹脂組成物のガラス転移温
度Ｔｇは６０℃以上である。△Ｔ値は、電気光学特性お
よび耐熱特性と相関関係があり、△Ｔ値は２５℃以下と
することにより、電気光学特性および耐熱特性が改善さ
れる。
【００４０】一方、本発明の高分子分散型液晶複合膜お
よび液晶表示素子の製造方法においては、２回の重合反
応により液晶組成物と高分子樹脂組成物との相分離を行
う。第２の相分離工程においては、第１の相分離工程に
おける温度よりも低い温度において、重合反応による相
分離を行う。それにより、第１の相分離工程では重合せ
ず、液晶組成物中に溶け込んでいる未反応の重合性材料
の溶解量が減少し、相分離が進み、さらに分離した未反
応の重合性材料が重合するので、液晶組成物中に溶け込
んでいる未反応の重合性材料の量が減少する。従って、
本方法によりΔＴ値をさらに低減することができる。
よび液晶表示素子の製造方法においては、２回の重合反
応により液晶組成物と高分子樹脂組成物との相分離を行
う。第２の相分離工程においては、第１の相分離工程に
おける温度よりも低い温度において、重合反応による相
分離を行う。それにより、第１の相分離工程では重合せ
ず、液晶組成物中に溶け込んでいる未反応の重合性材料
の溶解量が減少し、相分離が進み、さらに分離した未反
応の重合性材料が重合するので、液晶組成物中に溶け込
んでいる未反応の重合性材料の量が減少する。従って、
本方法によりΔＴ値をさらに低減することができる。
【００４１】また、本発明の高分子分散型液晶複合膜お
よび液晶表示素子の製造方法においては、ホトマスクな
どにより強弱の照度分布を有する光を混合物に照射し、
それにより重合反応を進行させる。この場合、強照度部
分に高分子マトリックスが形成され、弱照度部分に液晶
領域が形成される。この液晶領域を絵素領域と一致させ
ることにより、視角特性の改善された液晶表示素子を提
供することができる。
よび液晶表示素子の製造方法においては、ホトマスクな
どにより強弱の照度分布を有する光を混合物に照射し、
それにより重合反応を進行させる。この場合、強照度部
分に高分子マトリックスが形成され、弱照度部分に液晶
領域が形成される。この液晶領域を絵素領域と一致させ
ることにより、視角特性の改善された液晶表示素子を提
供することができる。
【００４２】
【実施例】本発明の高分子分散型液晶複合膜は、液晶組
成物と高分子樹脂組成物とを含む複合膜であって、液晶
組成物は高分子樹脂組成物中に液晶滴を形成する。この
複合膜においては、△Ｔ値は２５℃以下であり、かつガ
ラス転移温度Ｔｇは６０℃以上である。
成物と高分子樹脂組成物とを含む複合膜であって、液晶
組成物は高分子樹脂組成物中に液晶滴を形成する。この
複合膜においては、△Ｔ値は２５℃以下であり、かつガ
ラス転移温度Ｔｇは６０℃以上である。
【００４３】本発明の高分子分散型液晶複合膜では、上
述のように、構成材料の熱特性を一定範囲に規定する。
そうすることにより、液晶表示素子などの液晶デバイス
における液晶パネルの耐熱特性を改善することができ
る。
述のように、構成材料の熱特性を一定範囲に規定する。
そうすることにより、液晶表示素子などの液晶デバイス
における液晶パネルの耐熱特性を改善することができ
る。
【００４４】第１に、△Ｔ値を２５℃以下、好ましくは
１０℃以下とする。ΔＴ値が１０℃以下とすると、この
複合膜を用いる液晶デバイスにおいて、応答速度が実用
上問題とならないほど速くなる。△Ｔ値が大きいほど高
分子分散型液晶複合膜中の液晶滴中に高分子樹脂組成物
などが混在することが認められ、△Ｔ値が小さいほどそ
の液晶滴が本来の液晶組成物のみの性質を反映し易くな
る。
１０℃以下とする。ΔＴ値が１０℃以下とすると、この
複合膜を用いる液晶デバイスにおいて、応答速度が実用
上問題とならないほど速くなる。△Ｔ値が大きいほど高
分子分散型液晶複合膜中の液晶滴中に高分子樹脂組成物
などが混在することが認められ、△Ｔ値が小さいほどそ
の液晶滴が本来の液晶組成物のみの性質を反映し易くな
る。
【００４５】△Ｔ値は、高分子分散型液晶複合膜におけ
る電気光学効果、特に、応答速度および電圧−透過率ヒ
ステリシス特性と関係がある。しかも、高分子分散型液
晶複合膜の電気光学効果（応答速度、ヒステリシス特
性）に及ぼす耐熱特性の影響を考慮する場合、この△Ｔ
値が重要である。
る電気光学効果、特に、応答速度および電圧−透過率ヒ
ステリシス特性と関係がある。しかも、高分子分散型液
晶複合膜の電気光学効果（応答速度、ヒステリシス特
性）に及ぼす耐熱特性の影響を考慮する場合、この△Ｔ
値が重要である。
【００４６】なお、△Ｔ値が小さい系の例が、Ｐｏｌｙ
ｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊａｐａｎ， ｖｏｌ．
３８， Ｎｏ．７， ２１５４（１９８９）にも挙げら
れている。しかし、この文献は、表示特性に対する耐熱
特性の影響の点には全く触れていない。
ｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊａｐａｎ， ｖｏｌ．
３８， Ｎｏ．７， ２１５４（１９８９）にも挙げら
れている。しかし、この文献は、表示特性に対する耐熱
特性の影響の点には全く触れていない。
【００４７】第２に、高分子分散型液晶複合膜における
高分子組成物のガラス転移温度Ｔｇを６０℃以上、好ま
しくは８０〜１８０℃とする。
高分子組成物のガラス転移温度Ｔｇを６０℃以上、好ま
しくは８０〜１８０℃とする。
【００４８】高分子分散型液晶複合膜での△Ｔ値とガラ
ス転移温度Ｔｇとの間に以下の相関関係があることが、
本発明者らにより見いだされた。すなわち、ガラス転移
温度Ｔｇが高く、より硬いマトリックスを形成する傾向
がある高分子ほど複合膜での△Ｔ値が小さくなる傾向を
有する。従って、△Ｔ値を小さくする１つの手段とし
て、ガラス転移温度Ｔgを高く設定することにより、高
分子分散型液晶複合膜の耐熱特性を向上させ、表示特性
の温度環境による劣化を防ぐ。
ス転移温度Ｔｇとの間に以下の相関関係があることが、
本発明者らにより見いだされた。すなわち、ガラス転移
温度Ｔｇが高く、より硬いマトリックスを形成する傾向
がある高分子ほど複合膜での△Ｔ値が小さくなる傾向を
有する。従って、△Ｔ値を小さくする１つの手段とし
て、ガラス転移温度Ｔgを高く設定することにより、高
分子分散型液晶複合膜の耐熱特性を向上させ、表示特性
の温度環境による劣化を防ぐ。
【００４９】上記本発明の高分子分散型液晶複合膜は、
次のように作製される。すなわち、単官能モノマーと多
官能モノマーあるいは多官能オリゴマーとからなる重合
性材料と、液晶材料との混合物から重合反応に伴う相分
離過程を経て形成される。この製造方法では、相分離過
程の制御が容易であり、得られる複合膜の表示特性（低
電圧化、電気光学応答の急峻性など）の向上に寄与す
る。
次のように作製される。すなわち、単官能モノマーと多
官能モノマーあるいは多官能オリゴマーとからなる重合
性材料と、液晶材料との混合物から重合反応に伴う相分
離過程を経て形成される。この製造方法では、相分離過
程の制御が容易であり、得られる複合膜の表示特性（低
電圧化、電気光学応答の急峻性など）の向上に寄与す
る。
【００５０】また、好ましいΔＴ値、すなわち１０℃以
下のΔＴ値を有する高分子分散型液晶複合膜は、次のよ
うに作製される。まず、一旦上述のように光照射により
液晶組成物と高分子樹脂組成物とを相分離させておく。
その後、相分離した混合物を、この光照射の際の温度よ
り低い温度にした状態で再度光照射を行う。
下のΔＴ値を有する高分子分散型液晶複合膜は、次のよ
うに作製される。まず、一旦上述のように光照射により
液晶組成物と高分子樹脂組成物とを相分離させておく。
その後、相分離した混合物を、この光照射の際の温度よ
り低い温度にした状態で再度光照射を行う。
【００５１】本方法では、相分離した混合物を１回目の
光照射の際の温度より低い温度にしているので、１回目
の光照射では重合せず、液晶組成物中に溶け込んでいる
未反応の重合性材料（モノマーなど）の溶解量が減少
し、相分離が進む。さらにこの状態で、２回目の光照射
を行うことにより、分離した未反応の重合性材料が重合
し、液晶組成物中に溶け込んでいる未反応の重合性材料
の量が減少する。従って、本方法によりΔＴ値を１０℃
以下とすることができる。
光照射の際の温度より低い温度にしているので、１回目
の光照射では重合せず、液晶組成物中に溶け込んでいる
未反応の重合性材料（モノマーなど）の溶解量が減少
し、相分離が進む。さらにこの状態で、２回目の光照射
を行うことにより、分離した未反応の重合性材料が重合
し、液晶組成物中に溶け込んでいる未反応の重合性材料
の量が減少する。従って、本方法によりΔＴ値を１０℃
以下とすることができる。
【００５２】本方法において、好ましくは、２回目の光
照射時の温度条件は、１回目の光照射時の温度より１０
℃以上下げた温度で、かつ、使用する液晶組成物を構成
する液晶材料の結晶化温度以上である。２回目の光照射
時の温度と１回目の光照射時の温度との差が１０℃以内
である場合は、２回目の光照射による相分離の状態が、
１回目の光照射による相分離の状態とあまり相違しない
ので、未反応の重合性材料の量の減少という本方法の効
果があまり得られない。また、２回目の光照射時の温度
が結晶化温度以下では、物質の移動が起こりにくいた
め、相分離が十分に行われない。さらに好ましくは、ネ
マティック相と等方相との間にスメクティック相を有す
る液晶材料、例えば強誘電性液晶の場合には、スメクテ
ィック相を示す温度範囲である。スメクティック相は、
ネマティック相よりも秩序性が高く、しかも流動性が低
いために液晶が配列し易く、特に２回目の光照射での相
分離が進行し易くなるからである。
照射時の温度条件は、１回目の光照射時の温度より１０
℃以上下げた温度で、かつ、使用する液晶組成物を構成
する液晶材料の結晶化温度以上である。２回目の光照射
時の温度と１回目の光照射時の温度との差が１０℃以内
である場合は、２回目の光照射による相分離の状態が、
１回目の光照射による相分離の状態とあまり相違しない
ので、未反応の重合性材料の量の減少という本方法の効
果があまり得られない。また、２回目の光照射時の温度
が結晶化温度以下では、物質の移動が起こりにくいた
め、相分離が十分に行われない。さらに好ましくは、ネ
マティック相と等方相との間にスメクティック相を有す
る液晶材料、例えば強誘電性液晶の場合には、スメクテ
ィック相を示す温度範囲である。スメクティック相は、
ネマティック相よりも秩序性が高く、しかも流動性が低
いために液晶が配列し易く、特に２回目の光照射での相
分離が進行し易くなるからである。
【００５３】本発明で使用し得る配向処理方法として
は、例えばポリイミド、具体的にはＳＥ１５０（日産化
学製）、サイトップ（旭硝子製）などをはじめとする有
機膜またはＳｉＯ2などの無機膜を基板表面に形成する
方法があり、必要に応じてラビング法などの配向処理を
行ってもよい。
は、例えばポリイミド、具体的にはＳＥ１５０（日産化
学製）、サイトップ（旭硝子製）などをはじめとする有
機膜またはＳｉＯ2などの無機膜を基板表面に形成する
方法があり、必要に応じてラビング法などの配向処理を
行ってもよい。
【００５４】本発明の高分子マトリックス型液晶表示素
子は、１組の電極基板と、その１組の電極基板との間の
表示媒体とを有する。この表示媒体は、液晶組成物と高
分子樹脂組成物とを含む。液晶組成物は、絵素領域に対
応した液晶領域を形成し、高分子組成物からなる高分子
マトリックスに支持される。液晶領域内において液晶ド
メインは放射状またはランダムに配向される。この表示
媒体においては、△Ｔ値は２５℃以下であり、かつガラ
ス転移温度Ｔｇは５０℃以上である。
子は、１組の電極基板と、その１組の電極基板との間の
表示媒体とを有する。この表示媒体は、液晶組成物と高
分子樹脂組成物とを含む。液晶組成物は、絵素領域に対
応した液晶領域を形成し、高分子組成物からなる高分子
マトリックスに支持される。液晶領域内において液晶ド
メインは放射状またはランダムに配向される。この表示
媒体においては、△Ｔ値は２５℃以下であり、かつガラ
ス転移温度Ｔｇは５０℃以上である。
【００５５】この複合膜は、視角特性に優れている。そ
の理由を、図３を参照して説明する。図３は、上記表示
媒体を用いた液晶表示素子の断面図を示す。図３（ａ）
は、中間調状態であり、図３（ｂ）は、透明状態であ
る。図３（ｂ）に示すような透明状態のときは、従来と
同様に視角方向により液晶分子１１の見かけ上の屈折率
は等しい。また、図３（ａ）に示すような中間調状態の
ときには、高分子マトリックス１４に囲まれた１液晶領
域１５内において液晶ドメインは放射状またはランダム
に配向されるので、電圧印加時の液晶分子１１の立ち上
がり方向がほぼ全方位的となり、例えば方向Ａから観測
した場合の液晶分子１１の傾きと、方向Ｂから観測した
場合の液晶分子１１の傾きとがほぼ同一になる。その結
果、液晶分子１１の屈折率が視角方向に依存しなくなり
視角特性が改善される。
の理由を、図３を参照して説明する。図３は、上記表示
媒体を用いた液晶表示素子の断面図を示す。図３（ａ）
は、中間調状態であり、図３（ｂ）は、透明状態であ
る。図３（ｂ）に示すような透明状態のときは、従来と
同様に視角方向により液晶分子１１の見かけ上の屈折率
は等しい。また、図３（ａ）に示すような中間調状態の
ときには、高分子マトリックス１４に囲まれた１液晶領
域１５内において液晶ドメインは放射状またはランダム
に配向されるので、電圧印加時の液晶分子１１の立ち上
がり方向がほぼ全方位的となり、例えば方向Ａから観測
した場合の液晶分子１１の傾きと、方向Ｂから観測した
場合の液晶分子１１の傾きとがほぼ同一になる。その結
果、液晶分子１１の屈折率が視角方向に依存しなくなり
視角特性が改善される。
【００５６】また、この表示媒体において、△Ｔ値およ
びガラス転移温度Ｔgに関する設定範囲は、上記複合膜
の設定範囲とほぼ同様であるので、表示特性および耐熱
特性については上記複合膜と同様に優れている。
びガラス転移温度Ｔgに関する設定範囲は、上記複合膜
の設定範囲とほぼ同様であるので、表示特性および耐熱
特性については上記複合膜と同様に優れている。
【００５７】このような表示媒体を用いた液晶表示素子
の作製方法の１例を、図４を参照して説明する。
の作製方法の１例を、図４を参照して説明する。
【００５８】まず、図４（ａ）に示すように、それぞれ
複数の平行な直線状電極２、４が形成された基板１、３
を対向して配置し、両基板１、３の間に、単官能モノマ
ーと多官能モノマーあるいは多官能オリゴマーとからな
る重合性材料と、液晶材料との混合物５を封入する。こ
のとき、直線状電極２および４はそれぞれ直交してい
る。混合物５には、後述するように重合開始剤が含まれ
る場合もある。
複数の平行な直線状電極２、４が形成された基板１、３
を対向して配置し、両基板１、３の間に、単官能モノマ
ーと多官能モノマーあるいは多官能オリゴマーとからな
る重合性材料と、液晶材料との混合物５を封入する。こ
のとき、直線状電極２および４はそれぞれ直交してい
る。混合物５には、後述するように重合開始剤が含まれ
る場合もある。
【００５９】次に、ホトマスク７が表面に形成されたガ
ラス板６を一方の基板１上に配置し、ホトマスク７側か
ら混合物５に紫外線１０を照射する。ホトマスク７は絵
素領域と一致するように形成される。これにより、混合
物５に対して必要な液晶領域（絵素）とほぼ同程度の規
則的な強度分布を有する紫外線照射を行うことができ
る。紫外線１０が照射される部分、すなわち絵素領域以
外の部分では、重合速度が速いので、液晶組成物と高分
子樹脂組成物との相分離速度も速く、析出した高分子
が、紫外線照度の低い部分である非照射部に液晶を押し
出す。同時に、重合性材料および重合開始剤が濃度勾配
により高分子に重合している領域に集まってくる。その
結果、図４（ｂ）に示すように、高分子マトリックス８
と液晶領域９とが明瞭に分離され、しかも、均一な液晶
領域が規則的に平面上に配置される。
ラス板６を一方の基板１上に配置し、ホトマスク７側か
ら混合物５に紫外線１０を照射する。ホトマスク７は絵
素領域と一致するように形成される。これにより、混合
物５に対して必要な液晶領域（絵素）とほぼ同程度の規
則的な強度分布を有する紫外線照射を行うことができ
る。紫外線１０が照射される部分、すなわち絵素領域以
外の部分では、重合速度が速いので、液晶組成物と高分
子樹脂組成物との相分離速度も速く、析出した高分子
が、紫外線照度の低い部分である非照射部に液晶を押し
出す。同時に、重合性材料および重合開始剤が濃度勾配
により高分子に重合している領域に集まってくる。その
結果、図４（ｂ）に示すように、高分子マトリックス８
と液晶領域９とが明瞭に分離され、しかも、均一な液晶
領域が規則的に平面上に配置される。
【００６０】紫外線照射の工程において、液晶材料と重
合性材料との混合物を液晶状態で重合反応を行わせる
と、生成してくる高分子も液晶も液晶状態であるため
に、基板に施された配向によって規制された配向状態を
維持する。液晶相としては、ネマティック相、およびス
メクティック相を利用することができる。紫外線照射時
の重合性材料などの物質移動を考慮すると、流動性に富
んだネマティック相がより好ましい。
合性材料との混合物を液晶状態で重合反応を行わせる
と、生成してくる高分子も液晶も液晶状態であるため
に、基板に施された配向によって規制された配向状態を
維持する。液晶相としては、ネマティック相、およびス
メクティック相を利用することができる。紫外線照射時
の重合性材料などの物質移動を考慮すると、流動性に富
んだネマティック相がより好ましい。
【００６１】本方法においても、配向処理方法として
は、有機膜または無機膜を基板表面に形成する方法が適
用でき、必要に応じてラビング法などの配向処理を行っ
てもよい。配向処理を施すことにより、液晶ドメインの
配向規則性と共に、絶縁性、および表示媒体と基板との
接着性が向上する。
は、有機膜または無機膜を基板表面に形成する方法が適
用でき、必要に応じてラビング法などの配向処理を行っ
てもよい。配向処理を施すことにより、液晶ドメインの
配向規則性と共に、絶縁性、および表示媒体と基板との
接着性が向上する。
【００６２】本方法のように液晶材料と光重合性材料と
の混合物に光の強弱をつけて光照射する場合、液晶領域
でも基板表面上にうっすらと高分子膜が残ることがあ
る。この場合、基板上の配向膜による配向制御能力が弱
い。その結果、液晶領域内のドメインが放射線状または
ランダムに配向した構造となる。
の混合物に光の強弱をつけて光照射する場合、液晶領域
でも基板表面上にうっすらと高分子膜が残ることがあ
る。この場合、基板上の配向膜による配向制御能力が弱
い。その結果、液晶領域内のドメインが放射線状または
ランダムに配向した構造となる。
【００６３】また、配向規制能力の高い垂直配向膜を用
いる場合は、液晶分子は基板に対して垂直に立ったホメ
オトロピック配向となる。この場合、電圧印加時に液晶
分子と高分子マトリックスとの相互作用があるため液晶
分子の立ち上がり方が基板と平行な方向となる。その結
果、どの方向から見てもほぼ同一の屈折率となるために
視角特性が改善される効果がある。
いる場合は、液晶分子は基板に対して垂直に立ったホメ
オトロピック配向となる。この場合、電圧印加時に液晶
分子と高分子マトリックスとの相互作用があるため液晶
分子の立ち上がり方が基板と平行な方向となる。その結
果、どの方向から見てもほぼ同一の屈折率となるために
視角特性が改善される効果がある。
【００６４】強誘電性液晶のように液晶の配向能力の高
い材料を使用した場合、配向制御能力の弱められた本方
法の場合でも基板の配向状態に従って配向することが確
認された。
い材料を使用した場合、配向制御能力の弱められた本方
法の場合でも基板の配向状態に従って配向することが確
認された。
【００６５】本方法においては、絵素領域と液晶領域と
を一致させるためには、紫外線の強弱の照度分布の付け
方が重要である。紫外線照度分布の付け方は、上述のよ
うに、ホトマスクを使用する方法以外の方法でもよい。
例えば、マイクロレンズ、または干渉板などを用いる方
法は、規則的な紫外線照度分布を付けることができると
いう点で好ましい。
を一致させるためには、紫外線の強弱の照度分布の付け
方が重要である。紫外線照度分布の付け方は、上述のよ
うに、ホトマスクを使用する方法以外の方法でもよい。
例えば、マイクロレンズ、または干渉板などを用いる方
法は、規則的な紫外線照度分布を付けることができると
いう点で好ましい。
【００６６】ホトマスクを使用する場合、ホトマスクの
位置は、基板の内外どちらでもよく、紫外線に規則的に
照度分布を付けることができればよい。ホトマスクは、
できるだけ液晶材料と重合性材料との混合物に近い方が
好ましい。基板からホトマスクを離した場合は、実際に
混合物に照射される紫外線の照射領域がぼけるため、本
発明の効果が減少する。使用する紫外線は、できるだけ
平行光線であることが望ましい。
位置は、基板の内外どちらでもよく、紫外線に規則的に
照度分布を付けることができればよい。ホトマスクは、
できるだけ液晶材料と重合性材料との混合物に近い方が
好ましい。基板からホトマスクを離した場合は、実際に
混合物に照射される紫外線の照射領域がぼけるため、本
発明の効果が減少する。使用する紫外線は、できるだけ
平行光線であることが望ましい。
【００６７】ただし、液晶材料として強誘電性液晶を使
用する場合には、平行度の少し悪い照射光を使用しても
良い。強誘電性液晶を使用する場合には、複合膜の耐衝
撃性を向上させる必要があり、そのためには液晶領域の
周りに緩衝体として、更に小さな液晶領域を配置するこ
とが効果的であるからである。平行度の少し悪い照射光
を使用する代わりに、ホトマスクなどの光規制手段の端
部をぼかしたり、ホトマスクを故意に混合物から離した
りしてもよい。
用する場合には、平行度の少し悪い照射光を使用しても
良い。強誘電性液晶を使用する場合には、複合膜の耐衝
撃性を向上させる必要があり、そのためには液晶領域の
周りに緩衝体として、更に小さな液晶領域を配置するこ
とが効果的であるからである。平行度の少し悪い照射光
を使用する代わりに、ホトマスクなどの光規制手段の端
部をぼかしたり、ホトマスクを故意に混合物から離した
りしてもよい。
【００６８】ホトマスクなどの光規制手段に関して、本
発明者らの検討結果によれば、高分子樹脂組成物と液晶
組成物との間の散乱を使用しないモード、例えば本発明
のような非散乱モードにおいては、強弱の照度分布を形
成する強照度領域と弱照度領域とのうち、弱照度領域の
大きさは絵素の面積の３０％以上であることが好まし
い。弱照度領域の大きさが絵素の面積の３０％以下の大
きさのものを使用すると、生成する液晶領域も絵素の面
積の３０％以下の大きさとなり、この場合には、１つの
絵素領域内に液晶領域と高分子マトリックスとの界面が
多く存在するので、散乱によるコントラストの低下が大
きくなり、実用的ではないからである。さらに好ましく
は、絵素領域以外の部分のみに紫外線が照射されるよう
なホトマスクなどがよい。絵素領域内に液晶領域と高分
子マトリックスとの界面が極端に少なくなるので、絵素
領域内での光散乱強度を低下させ、液晶デバイスのコン
トラストを向上させることが可能となる。
発明者らの検討結果によれば、高分子樹脂組成物と液晶
組成物との間の散乱を使用しないモード、例えば本発明
のような非散乱モードにおいては、強弱の照度分布を形
成する強照度領域と弱照度領域とのうち、弱照度領域の
大きさは絵素の面積の３０％以上であることが好まし
い。弱照度領域の大きさが絵素の面積の３０％以下の大
きさのものを使用すると、生成する液晶領域も絵素の面
積の３０％以下の大きさとなり、この場合には、１つの
絵素領域内に液晶領域と高分子マトリックスとの界面が
多く存在するので、散乱によるコントラストの低下が大
きくなり、実用的ではないからである。さらに好ましく
は、絵素領域以外の部分のみに紫外線が照射されるよう
なホトマスクなどがよい。絵素領域内に液晶領域と高分
子マトリックスとの界面が極端に少なくなるので、絵素
領域内での光散乱強度を低下させ、液晶デバイスのコン
トラストを向上させることが可能となる。
【００６９】ホトマスクの弱照度領域の形状は、絵素領
域の３０％以上の部分の紫外線強度を局所的に低下させ
得ればよい。特に限定しないが、円形、方形、台形、六
角形、長方形、ひし形、文字形、曲線および直線によっ
て区切られた図形等が相当する。加えて、これら図形の
一部をカットしたもの、これら図形を組み合わせた図
形、およびこれらの小形図形の集合体等も相当する。実
施に際しては、これら図形から１種類以上選択して使用
すればよく、液晶領域の均一性を向上するためには形状
を１種に限定するのが好ましい。
域の３０％以上の部分の紫外線強度を局所的に低下させ
得ればよい。特に限定しないが、円形、方形、台形、六
角形、長方形、ひし形、文字形、曲線および直線によっ
て区切られた図形等が相当する。加えて、これら図形の
一部をカットしたもの、これら図形を組み合わせた図
形、およびこれらの小形図形の集合体等も相当する。実
施に際しては、これら図形から１種類以上選択して使用
すればよく、液晶領域の均一性を向上するためには形状
を１種に限定するのが好ましい。
【００７０】また、弱照度領域の形状は、数絵素にわた
って配置してもよく、図５（ａ）に示すように、弱照度
領域を絵素列毎に配置したり、図５（ｂ）に示すよう
に、数絵素の組毎に弱照度領域を配置してもよい。ま
た、弱照度領域は、それぞれの領域が独立している必要
はなく、末端部でつながっていてもよく、最も効果的に
紫外線を遮断する領域が上記形状および配列を有してい
ればよい。好ましくは、液晶領域のピッチを絵素領域の
ピッチに一致させて、１絵素領域に１液晶領域を配置す
る。
って配置してもよく、図５（ａ）に示すように、弱照度
領域を絵素列毎に配置したり、図５（ｂ）に示すよう
に、数絵素の組毎に弱照度領域を配置してもよい。ま
た、弱照度領域は、それぞれの領域が独立している必要
はなく、末端部でつながっていてもよく、最も効果的に
紫外線を遮断する領域が上記形状および配列を有してい
ればよい。好ましくは、液晶領域のピッチを絵素領域の
ピッチに一致させて、１絵素領域に１液晶領域を配置す
る。
【００７１】また、本方法においても、一旦光照射によ
り液晶組成物と高分子組成物とを相分離させた後に、相
分離した混合物を、この光照射の際の温度より低い温度
にした状態で再度光照射を行うことにより、好ましいΔ
Ｔ値、すなわち１０℃以下のΔＴ値を有する表示媒体を
得ることができる。この場合に、液晶組成物を保護し、
液晶領域の形状をよりよく制御するために、２回目の光
照射のときにもホトマスクなどの光規制手段を用いたほ
うがよい。
り液晶組成物と高分子組成物とを相分離させた後に、相
分離した混合物を、この光照射の際の温度より低い温度
にした状態で再度光照射を行うことにより、好ましいΔ
Ｔ値、すなわち１０℃以下のΔＴ値を有する表示媒体を
得ることができる。この場合に、液晶組成物を保護し、
液晶領域の形状をよりよく制御するために、２回目の光
照射のときにもホトマスクなどの光規制手段を用いたほ
うがよい。
【００７２】ここで、本発明に使用する重合性材料と液
晶材料との混合物について、詳述する。
晶材料との混合物について、詳述する。
【００７３】まず、重合反応によって高分子樹脂組成物
を構成することとなる重合性材料について説明する。重
合性材料は、高分子分散型液晶複合膜および上記表示媒
体を形成する前駆体であり、光重合性材料あるいは熱重
合性材料などいずれであってもよい。例えば、光重合性
材料の場合では、重合性フッ素系樹脂化合物、重合性塩
素系樹脂化合物あるいは重合性シリコン系樹脂化合物あ
るいは単官能モノマー、多官能モノマーおよびそれらの
オリゴマーから選ばれた化合物群のうち１種類以上、さ
らに所望により界面活性剤を１種類以上含有する混合物
で光重合性のものをいう。
を構成することとなる重合性材料について説明する。重
合性材料は、高分子分散型液晶複合膜および上記表示媒
体を形成する前駆体であり、光重合性材料あるいは熱重
合性材料などいずれであってもよい。例えば、光重合性
材料の場合では、重合性フッ素系樹脂化合物、重合性塩
素系樹脂化合物あるいは重合性シリコン系樹脂化合物あ
るいは単官能モノマー、多官能モノマーおよびそれらの
オリゴマーから選ばれた化合物群のうち１種類以上、さ
らに所望により界面活性剤を１種類以上含有する混合物
で光重合性のものをいう。
【００７４】なお、ここで記載する重合性材料とは、分
子中に反応性の２重結合やエポキシ基などの官能基を有
する化合物を含有し、特に、光重合性材料の場合では、
アクリレート系モノマー（オリゴマー）、メタクリレー
ト系モノマー（オリゴマー）などを含有するものをい
う。高分子組成物のガラス転移温度Ｔｇを高くして硬い
マトリックスを形成し、かつ高電圧保持率化を達成する
目的で、フッ素系、塩素系あるいはシリコン系の樹脂化
合物を含有させることは極めて有効である。
子中に反応性の２重結合やエポキシ基などの官能基を有
する化合物を含有し、特に、光重合性材料の場合では、
アクリレート系モノマー（オリゴマー）、メタクリレー
ト系モノマー（オリゴマー）などを含有するものをい
う。高分子組成物のガラス転移温度Ｔｇを高くして硬い
マトリックスを形成し、かつ高電圧保持率化を達成する
目的で、フッ素系、塩素系あるいはシリコン系の樹脂化
合物を含有させることは極めて有効である。
【００７５】ここで、本発明で使用する重合性材料の具
体的な混合比および具体例としては、単官能モノマーと
多官能モノマーあるいは多官能オリゴマーとの混合重量
比が９３：７〜４０：６０である。そしてかかる重合性
材料を重合、硬化し、得られた後の高分子のガラス転移
温度Ｔｇが６０℃以上を満たすことが好ましく、さらに
好ましくは、高分子のガラス転移温度Ｔｇが８０℃〜１
８０℃の範囲である。単官能モノマーと多官能モノマー
との混合重量比で単官能モノマーの割合がこの値より大
きいと、十分な強度を有する高分子マトリックスが得ら
れず、かつ、十分な重合相分離速度が得られないために
液晶分散粒子の粒径が増大化する。そのために、作製し
た液晶表示素子のコントラストが著しく低下する。一
方、単官能モノマーの割合がこの値より小さいと、液晶
組成物と高分子樹脂組成物との相溶性が低下して低電圧
で駆動する高分子分散型液晶表示素子を作製することが
困難となる。
体的な混合比および具体例としては、単官能モノマーと
多官能モノマーあるいは多官能オリゴマーとの混合重量
比が９３：７〜４０：６０である。そしてかかる重合性
材料を重合、硬化し、得られた後の高分子のガラス転移
温度Ｔｇが６０℃以上を満たすことが好ましく、さらに
好ましくは、高分子のガラス転移温度Ｔｇが８０℃〜１
８０℃の範囲である。単官能モノマーと多官能モノマー
との混合重量比で単官能モノマーの割合がこの値より大
きいと、十分な強度を有する高分子マトリックスが得ら
れず、かつ、十分な重合相分離速度が得られないために
液晶分散粒子の粒径が増大化する。そのために、作製し
た液晶表示素子のコントラストが著しく低下する。一
方、単官能モノマーの割合がこの値より小さいと、液晶
組成物と高分子樹脂組成物との相溶性が低下して低電圧
で駆動する高分子分散型液晶表示素子を作製することが
困難となる。
【００７６】重合性フッ素系樹脂化合物、重合性塩素系
樹脂化合物、重合性シリコン系樹脂化合物あるいは界面
活性剤を添加する場合、それらの化合物が重合性材料全
体に占める割合は、１重量％〜５０重量％の範囲内であ
ることが好ましい。しかも、より好ましくはフッ素系樹
脂化合物、塩素系樹脂化合物、シリコン系樹脂化合物あ
るいは界面活性剤の添加量が、５重量％〜４０重量％の
範囲内である。この際、重合性材料中でのフッ素系樹脂
化合物、塩素系樹脂化合物、あるいはシリコン系樹脂化
合物の割合が小さい場合には、添加したこれらの重合性
材料から生成される高分子による表面エネルギー低下の
効果が小さくなり、また、その割合が大きくなると、材
料中で、均一混合化が難しく、均質な高分子分散型液晶
複合膜の形成ができなくなり、複合膜および高分子マト
リックス型表示素子を構成する高分子のガラス転移温度
Ｔｇも小さくなる。
樹脂化合物、重合性シリコン系樹脂化合物あるいは界面
活性剤を添加する場合、それらの化合物が重合性材料全
体に占める割合は、１重量％〜５０重量％の範囲内であ
ることが好ましい。しかも、より好ましくはフッ素系樹
脂化合物、塩素系樹脂化合物、シリコン系樹脂化合物あ
るいは界面活性剤の添加量が、５重量％〜４０重量％の
範囲内である。この際、重合性材料中でのフッ素系樹脂
化合物、塩素系樹脂化合物、あるいはシリコン系樹脂化
合物の割合が小さい場合には、添加したこれらの重合性
材料から生成される高分子による表面エネルギー低下の
効果が小さくなり、また、その割合が大きくなると、材
料中で、均一混合化が難しく、均質な高分子分散型液晶
複合膜の形成ができなくなり、複合膜および高分子マト
リックス型表示素子を構成する高分子のガラス転移温度
Ｔｇも小さくなる。
【００７７】ここで用いる透明な含フッ素系、含塩素系
および含シリコン系樹脂化合物としては分極性が小さく
イオン発生が少ないと共に化学的にも不活性で誘電特性
が優れ、かつ、絶縁性が比較的高いものが望まれる。こ
の場合、高分子系の表面エネルギーが低下するために、
高分子分散型液晶複合膜中での液晶−高分子界面の相互
作用が小さくなり、応答速度や電圧−透過率ヒステリシ
スが軽減する効果が高められる。
および含シリコン系樹脂化合物としては分極性が小さく
イオン発生が少ないと共に化学的にも不活性で誘電特性
が優れ、かつ、絶縁性が比較的高いものが望まれる。こ
の場合、高分子系の表面エネルギーが低下するために、
高分子分散型液晶複合膜中での液晶−高分子界面の相互
作用が小さくなり、応答速度や電圧−透過率ヒステリシ
スが軽減する効果が高められる。
【００７８】光重合性材料の場合、フッ素系モノマー、
塩素系モノマーあるいはシリコン系モノマーと混合して
適用すべき単官能モノマーのガラス転移温度Ｔｇとして
は、１０℃以上のものが望ましく、特に好ましくは、ガ
ラス転移温度Ｔｇが３０℃以上のものである。
塩素系モノマーあるいはシリコン系モノマーと混合して
適用すべき単官能モノマーのガラス転移温度Ｔｇとして
は、１０℃以上のものが望ましく、特に好ましくは、ガ
ラス転移温度Ｔｇが３０℃以上のものである。
【００７９】ただし、ガラス転移温度Ｔｇが０℃前後の
単官能モノマーでも多官能モノマーやオリゴマーの添加
により、高分子のガラス転移温度Ｔｇを６０℃以上に上
げることができる。しかし、ガラス転移温度Ｔｇが１０
℃以下の樹脂系では、このガラス転移温度Ｔｇ向上の効
果が小さい。
単官能モノマーでも多官能モノマーやオリゴマーの添加
により、高分子のガラス転移温度Ｔｇを６０℃以上に上
げることができる。しかし、ガラス転移温度Ｔｇが１０
℃以下の樹脂系では、このガラス転移温度Ｔｇ向上の効
果が小さい。
【００８０】一方、多官能モノマーあるいは多官能オリ
ゴマーとしては、ガラス転移温度Ｔｇが少なくとも６０
℃以上のものが好ましい。この多官能モノマーには、オ
リゴマーと比べて用いる液晶との相溶温度を下げる効果
もあり、分子量が１０００以下であることが好ましく、
しかも、官能基数が多いほどガラス転移温度Ｔｇを上げ
る効果が大きい。
ゴマーとしては、ガラス転移温度Ｔｇが少なくとも６０
℃以上のものが好ましい。この多官能モノマーには、オ
リゴマーと比べて用いる液晶との相溶温度を下げる効果
もあり、分子量が１０００以下であることが好ましく、
しかも、官能基数が多いほどガラス転移温度Ｔｇを上げ
る効果が大きい。
【００８１】また、多官能モノマーおよび多官能オリゴ
マーには、重合反応での反応活性点が多く、より硬い３
次元綱目構図の高分子マトリックスを形成し易いという
傾向があり、高分子分散型液晶複合膜作製後に残存する
可能性がある微量の不純物の移動が阻害され、液晶表示
素子の電圧保持率が高くなるという効果も有する。
マーには、重合反応での反応活性点が多く、より硬い３
次元綱目構図の高分子マトリックスを形成し易いという
傾向があり、高分子分散型液晶複合膜作製後に残存する
可能性がある微量の不純物の移動が阻害され、液晶表示
素子の電圧保持率が高くなるという効果も有する。
【００８２】以下に、△Ｔ値を上記限定範囲にするため
に適用できる重合性材料（単官能性モノマー、多官能性
モノマーあるいは多官能性オリゴマー）の具体例および
表示特性をさらに向上させるために添加し得るフッ素系
樹脂化合物、塩素系樹脂化合物あるいはシリコン系樹脂
化合物の一般式を挙げる。
に適用できる重合性材料（単官能性モノマー、多官能性
モノマーあるいは多官能性オリゴマー）の具体例および
表示特性をさらに向上させるために添加し得るフッ素系
樹脂化合物、塩素系樹脂化合物あるいはシリコン系樹脂
化合物の一般式を挙げる。
【００８３】光重合性材料の場合について説明する。
【００８４】単官能モノマーの具体例としては、シクロ
ヘキシルアクリレート（Ｔｇ：１６℃）、ジシクロペン
テニロキシエチルアクリレート（Ｔｇ：１２℃）、テト
ラヒドロフルフリールアクリレート（Ｔｇ：６０℃）、
ジシクロペンテニルアクリレート（Ｔｇ：９５℃）、イ
ソボルニルアクリレート（Ｔｇ：９０〜１００℃）、ｔ
−ブチルアミノエチルメタクリレート（Ｔｇ：３３
℃）、ジシクロペンテニロキシエチルメタクリレート
（Ｔｇ：３０℃）、ステアリルメタクリレート（Ｔｇ：
３８℃）、グリシジルメタクリレート（Ｔｇ：４１
℃）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｔｇ：５
５℃）、シクロヘキシルメタクリレート（Ｔｇ：６６
℃）、イソボルニルメタクリレート（Ｔｇ：１７０℃）
などが挙げられる。
ヘキシルアクリレート（Ｔｇ：１６℃）、ジシクロペン
テニロキシエチルアクリレート（Ｔｇ：１２℃）、テト
ラヒドロフルフリールアクリレート（Ｔｇ：６０℃）、
ジシクロペンテニルアクリレート（Ｔｇ：９５℃）、イ
ソボルニルアクリレート（Ｔｇ：９０〜１００℃）、ｔ
−ブチルアミノエチルメタクリレート（Ｔｇ：３３
℃）、ジシクロペンテニロキシエチルメタクリレート
（Ｔｇ：３０℃）、ステアリルメタクリレート（Ｔｇ：
３８℃）、グリシジルメタクリレート（Ｔｇ：４１
℃）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｔｇ：５
５℃）、シクロヘキシルメタクリレート（Ｔｇ：６６
℃）、イソボルニルメタクリレート（Ｔｇ：１７０℃）
などが挙げられる。
【００８５】多官能モノマーの具体例としては、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート（Ｔｇ：７０℃）、ビ
スフェノールＡジエトキシジアクリレート（Ｔｇ：７５
℃）、トリプロピレングリコールジアクリレート（Ｔ
ｇ：９０℃）、プロポキシトリメチロールプロパントリ
アクリレート（Ｔｇ：１２０℃）、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート（Ｔｇ：＞２５０℃）、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート（Ｔｇ：＞２５０℃）、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（Ｔｇ：＞
２５０℃）などが挙げられる。
ンチルグリコールジアクリレート（Ｔｇ：７０℃）、ビ
スフェノールＡジエトキシジアクリレート（Ｔｇ：７５
℃）、トリプロピレングリコールジアクリレート（Ｔ
ｇ：９０℃）、プロポキシトリメチロールプロパントリ
アクリレート（Ｔｇ：１２０℃）、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート（Ｔｇ：＞２５０℃）、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート（Ｔｇ：＞２５０℃）、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（Ｔｇ：＞
２５０℃）などが挙げられる。
【００８６】フッ素系樹脂化合物としては下記一般式：
【００８７】
【化１】
【００８８】［式中のＲ1は、ＨあるいはＣＨ3を表す；
Ｒ2は、Ｃn1Ｆ2n1+1（ｎ1は１〜５）を表す；ｍ1は１〜
２１である］であらわされるものが挙げられる。
Ｒ2は、Ｃn1Ｆ2n1+1（ｎ1は１〜５）を表す；ｍ1は１〜
２１である］であらわされるものが挙げられる。
【００８９】塩素系樹脂化合物としては下記一般式：
【００９０】
【化２】
【００９１】［式中のＲ3は、ＨあるいはＣＨ3を表す；
Ｒ4は、Ｃn2Ｃｌ2n2+1（ｎ2は１〜５）を表す；ｍ2は１
〜２１である］であらわされるものが挙げられる。
Ｒ4は、Ｃn2Ｃｌ2n2+1（ｎ2は１〜５）を表す；ｍ2は１
〜２１である］であらわされるものが挙げられる。
【００９２】シリコン系樹脂化合物としては下記一般
式：
式：
【００９３】
【化３】
【００９４】［式中のＲ5は、ＨあるいはＣＨ3を表す；
ｎ3は１〜５、ｍ3は１〜１０である］または、
ｎ3は１〜５、ｍ3は１〜１０である］または、
【００９５】
【化４】
【００９６】［式中のＸは、Ｓｉ（ＯＣsＨ2s+1）3、Ｓ
ｉ−ＣＨ3（ＯＣsＨ2s+1）2、Ｓｉ−（ＣＨ3）2ＯＣsＨ
2s+1を表し、ここでｑは１〜５、ｓは１〜３である］で
あらわされるものが挙げられる。
ｉ−ＣＨ3（ＯＣsＨ2s+1）2、Ｓｉ−（ＣＨ3）2ＯＣsＨ
2s+1を表し、ここでｑは１〜５、ｓは１〜３である］で
あらわされるものが挙げられる。
【００９７】さらに具体的には、ビニルアルコキシシラ
ン化合物；ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ランなどが挙げられる。
ン化合物；ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ランなどが挙げられる。
【００９８】本発明に使用する高分子樹脂組成物を構成
する高分子材料は高い熱安定性とともに高抵抗特性を有
する必要がある。特に、高分子分散型液晶複合膜を液晶
表示素子に用いて、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの
アクティブマトリックス方式で駆動させる際には、液晶
表示素子が高い電圧保持特性を有することが不可欠であ
る。そのために、高分子材料が十分に精製されているこ
とが必要で、その比抵抗値が１０12Ω・ｃｍ以上である
ことが望ましい。光重合性材料に関しては、例えばＣ３
以上の長鎖アルキル基またはベンゼン環を有するアクリ
ル酸およびアクリル酸エステルが該当する。
する高分子材料は高い熱安定性とともに高抵抗特性を有
する必要がある。特に、高分子分散型液晶複合膜を液晶
表示素子に用いて、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの
アクティブマトリックス方式で駆動させる際には、液晶
表示素子が高い電圧保持特性を有することが不可欠であ
る。そのために、高分子材料が十分に精製されているこ
とが必要で、その比抵抗値が１０12Ω・ｃｍ以上である
ことが望ましい。光重合性材料に関しては、例えばＣ３
以上の長鎖アルキル基またはベンゼン環を有するアクリ
ル酸およびアクリル酸エステルが該当する。
【００９９】さらに、ホトマスクを使用する場合は、ホ
トマスクの弱照度領域の形状通りに液晶領域を形成する
ためには、上記重合性材料以外に、重合反応を抑制する
化合物を添加することが好ましい。具体的には、ラジカ
ル生成後に共鳴系でラジカルを安定化するようなモノマ
ーおよび化合物などであり、さらに具体的には、スチレ
ン、ｐ−クロルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フ
ェニルスチレン、４−ビニルナフタレン、ニトロベンゼ
ンなどである。
トマスクの弱照度領域の形状通りに液晶領域を形成する
ためには、上記重合性材料以外に、重合反応を抑制する
化合物を添加することが好ましい。具体的には、ラジカ
ル生成後に共鳴系でラジカルを安定化するようなモノマ
ーおよび化合物などであり、さらに具体的には、スチレ
ン、ｐ−クロルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フ
ェニルスチレン、４−ビニルナフタレン、ニトロベンゼ
ンなどである。
【０１００】次に、本発明における液晶組成物を構成す
る液晶材料に関して説明する。
る液晶材料に関して説明する。
【０１０１】本発明で使用する液晶材料に関しては、常
温付近で広く液晶状態を示す有機物あるいは有機混合物
であり、ネマティック液晶（２周波駆動用液晶、および
誘電異方性Δε＜０の液晶を含む）、コレステリック液
晶、スメクティック液晶などが含まれる。これらの液晶
材料は、２種類以上の液晶化合物を混合したものであっ
てもよく、また、これらの液晶材料に二色性色素を１種
類以上含有したゲストーホスト型液晶表示素子として構
成することも可能である。さらに、重合性液晶プレポリ
マーとして、重合性官能基に液晶性発現部分を導入した
化合物の適用も、相溶性の観点から好ましい。特に、化
学的環境が特異であるフッ素系あるいは塩素系の液晶材
料については、重合性官能基を有する液晶化合物につい
てもフッ素系あるいは塩素系の液晶材料であることが好
ましい。重合性官能基としては、アクリレート、メタク
リレート、エポキシなどの官能基が挙げられる。このよ
うな液晶性プレポリマーの具体例としては、特開昭６２
−２７７４１２号公報、特開昭６３−２６４６２９号公
報、および特開昭６３−２８０７４２号公報などに開示
されている化合物などが有り、液晶表示素子の表示特性
を損なわない程度に液晶材料に添加してもよい。
温付近で広く液晶状態を示す有機物あるいは有機混合物
であり、ネマティック液晶（２周波駆動用液晶、および
誘電異方性Δε＜０の液晶を含む）、コレステリック液
晶、スメクティック液晶などが含まれる。これらの液晶
材料は、２種類以上の液晶化合物を混合したものであっ
てもよく、また、これらの液晶材料に二色性色素を１種
類以上含有したゲストーホスト型液晶表示素子として構
成することも可能である。さらに、重合性液晶プレポリ
マーとして、重合性官能基に液晶性発現部分を導入した
化合物の適用も、相溶性の観点から好ましい。特に、化
学的環境が特異であるフッ素系あるいは塩素系の液晶材
料については、重合性官能基を有する液晶化合物につい
てもフッ素系あるいは塩素系の液晶材料であることが好
ましい。重合性官能基としては、アクリレート、メタク
リレート、エポキシなどの官能基が挙げられる。このよ
うな液晶性プレポリマーの具体例としては、特開昭６２
−２７７４１２号公報、特開昭６３−２６４６２９号公
報、および特開昭６３−２８０７４２号公報などに開示
されている化合物などが有り、液晶表示素子の表示特性
を損なわない程度に液晶材料に添加してもよい。
【０１０２】また、本発明に使用する液晶材料は、正の
誘電率異方性を示し、かつ化学的に安定なフッ素あるい
は塩素系の液晶材料を含有する液晶材料であることが望
ましい。ここでは、特に限定しないが、このような液晶
材料として、メルク社製の市販品であるＺＬＩ−４８０
１−１０００、ＺＬＩ−４８０１−００１、ＺＬＩ−４
７９２などが挙げられる。一方、フッ素あるいは塩素系
以外の液晶材料、例えばシアノビフェニル、ビリミジン
系化合物などを含む液晶材料は、電圧保持特性や耐熱・
耐光信頼性などの点で劣る。
誘電率異方性を示し、かつ化学的に安定なフッ素あるい
は塩素系の液晶材料を含有する液晶材料であることが望
ましい。ここでは、特に限定しないが、このような液晶
材料として、メルク社製の市販品であるＺＬＩ−４８０
１−１０００、ＺＬＩ−４８０１−００１、ＺＬＩ−４
７９２などが挙げられる。一方、フッ素あるいは塩素系
以外の液晶材料、例えばシアノビフェニル、ビリミジン
系化合物などを含む液晶材料は、電圧保持特性や耐熱・
耐光信頼性などの点で劣る。
【０１０３】本発明においてはさらに液晶材料はネマテ
ィック相−等方性液体相転移温度（ＴNI）が８０〜１２
０℃であることが好ましい。このＴNIが８０℃以下の場
合には、耐熱特性および使用温度範囲が低く実用性が小
さくなる。また、ＴNIが１２０℃以上の場合には、高分
子樹脂組成物との相溶温度が高くなるので、均一なパネ
ル作製が非常に困難となる。
ィック相−等方性液体相転移温度（ＴNI）が８０〜１２
０℃であることが好ましい。このＴNIが８０℃以下の場
合には、耐熱特性および使用温度範囲が低く実用性が小
さくなる。また、ＴNIが１２０℃以上の場合には、高分
子樹脂組成物との相溶温度が高くなるので、均一なパネ
ル作製が非常に困難となる。
【０１０４】使用する液晶材料は、十分に精製されてい
ることが必要で、液晶材料の混合後その比抵抗値が１０
12Ω・ｃｍ以上、好ましくは、１０13Ω・ｃｍ以上であ
ることが望まれる。
ることが必要で、液晶材料の混合後その比抵抗値が１０
12Ω・ｃｍ以上、好ましくは、１０13Ω・ｃｍ以上であ
ることが望まれる。
【０１０５】液晶材料中に光学活性なカイラルドーバン
トやコレステリック液晶を添加することも有効である。
すなわちカイラルドーバントの存在によりコレステリッ
ク相が出現して、例えば可視光と同等の螺旋ピッチをも
つ場合、電場のＯＮ−ＯＦＦにより螺旋ピッチと対応し
た光の選択反射、および透明あるいは散乱状態を制御す
ることが可能となる。しかも、カイラルドーバントを添
加することでフォーカルコニックのツイスト力により起
因した表示特性の高性能化が期待できる。
トやコレステリック液晶を添加することも有効である。
すなわちカイラルドーバントの存在によりコレステリッ
ク相が出現して、例えば可視光と同等の螺旋ピッチをも
つ場合、電場のＯＮ−ＯＦＦにより螺旋ピッチと対応し
た光の選択反射、および透明あるいは散乱状態を制御す
ることが可能となる。しかも、カイラルドーバントを添
加することでフォーカルコニックのツイスト力により起
因した表示特性の高性能化が期待できる。
【０１０６】使用するカイラルドーバントあるいはコレ
ステリック液晶材料は、０．１％〜５％の範囲内で液晶
材料に添加することが好ましい。より好ましくは、これ
らの添加量が０．１％〜２％の範囲内の場合である。
ステリック液晶材料は、０．１％〜５％の範囲内で液晶
材料に添加することが好ましい。より好ましくは、これ
らの添加量が０．１％〜２％の範囲内の場合である。
【０１０７】この添加量がこの範囲より小さい場合に
は、表示特性（応答速度など）の高性能効果が小さく、
一方、添加量がこの範囲よりも大きい場合には、ヒステ
リシスが大きくなり、また、電圧保持特性も低下する傾
向にある。
は、表示特性（応答速度など）の高性能効果が小さく、
一方、添加量がこの範囲よりも大きい場合には、ヒステ
リシスが大きくなり、また、電圧保持特性も低下する傾
向にある。
【０１０８】さらに、液晶中に二色性色素を１種類以上
含有させることで光吸収効果によるコントラスト向上お
よびカラー化などが可能である。なお、二色性色素の添
加量としては液晶に対して重量比で０．５％〜１０％の
範囲がよく、好ましくは１％〜５％程度である。二色性
色素の添加濃度としては、上記設定濃度よりも低い場合
これらの添加効果が認められず、一方、設定濃度よりも
高い場合には表示特性（電圧保持特性、応答速度、電圧
−透過率ヒステリシスなど）の劣化が認められる。
含有させることで光吸収効果によるコントラスト向上お
よびカラー化などが可能である。なお、二色性色素の添
加量としては液晶に対して重量比で０．５％〜１０％の
範囲がよく、好ましくは１％〜５％程度である。二色性
色素の添加濃度としては、上記設定濃度よりも低い場合
これらの添加効果が認められず、一方、設定濃度よりも
高い場合には表示特性（電圧保持特性、応答速度、電圧
−透過率ヒステリシスなど）の劣化が認められる。
【０１０９】ここで、必要に応じて混合物に添加される
重合開始剤について説明する。
重合開始剤について説明する。
【０１１０】重合開始剤としては、塗料、接着剤などに
使用されている化合物を使用することができる。光重合
開始剤としては、チバガイギー社製のＩｒｇａｃｕｒｅ
６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９
０７、Ｅ．メルク社製のＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３、Ｄ
ａｒｏｃｕｒｅ１１１６、Ｄａｒｏｃｕｒｅ２９５６な
どが挙げられる。
使用されている化合物を使用することができる。光重合
開始剤としては、チバガイギー社製のＩｒｇａｃｕｒｅ
６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９
０７、Ｅ．メルク社製のＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３、Ｄ
ａｒｏｃｕｒｅ１１１６、Ｄａｒｏｃｕｒｅ２９５６な
どが挙げられる。
【０１１１】さらに、これらの重合開始剤の添加量は、
個々の化合物の反応性により異なり、本発明では特に限
定しないが、光重合開始剤の場合は、液晶材料と光重合
性材料（重合性液晶プレポリマーを含む。）の混合物に
対して０．０１％〜５％であることが好ましい。光重合
開始剤が５％以上では、液晶組成物材料と高分子樹脂組
成物との相分離速度が速すぎて液晶領域の大きさの制御
が困難となり、以下のような問題点が生じる。すなわ
ち、液晶滴が小さくなるので駆動電圧が高くなり、ま
た、基板上の配向膜の配向制御力が弱くなる。また、絵
素領域内に存在する液晶領域が少なくなり（ホトマスク
を使用した場合には、遮光部に形成される液晶滴が小さ
くなるため）、コントラストが低下する。光重合開始剤
が０．０５％以下では、十分に重合反応が進まない。
個々の化合物の反応性により異なり、本発明では特に限
定しないが、光重合開始剤の場合は、液晶材料と光重合
性材料（重合性液晶プレポリマーを含む。）の混合物に
対して０．０１％〜５％であることが好ましい。光重合
開始剤が５％以上では、液晶組成物材料と高分子樹脂組
成物との相分離速度が速すぎて液晶領域の大きさの制御
が困難となり、以下のような問題点が生じる。すなわ
ち、液晶滴が小さくなるので駆動電圧が高くなり、ま
た、基板上の配向膜の配向制御力が弱くなる。また、絵
素領域内に存在する液晶領域が少なくなり（ホトマスク
を使用した場合には、遮光部に形成される液晶滴が小さ
くなるため）、コントラストが低下する。光重合開始剤
が０．０５％以下では、十分に重合反応が進まない。
【０１１２】また、必要に応じて、重合を促進するため
の硬化促進剤を添加してもよい。
の硬化促進剤を添加してもよい。
【０１１３】液晶材料と重合性材料とを混合する重量比
は、液晶材料：重合性材料が５０：５０〜９３：７が好
ましく、さらに好ましくは、７０：３０〜９０：１０で
ある。液晶材料が５０％を下回ると高分子マトリックス
の効果が高まり、液晶デバイスの駆動電圧が著しく上昇
し実用性を失う。また、液晶材料が９３％を上回ると高
分子マトリックスの物理的強度が低下するので、安定し
た性能が得られない。
は、液晶材料：重合性材料が５０：５０〜９３：７が好
ましく、さらに好ましくは、７０：３０〜９０：１０で
ある。液晶材料が５０％を下回ると高分子マトリックス
の効果が高まり、液晶デバイスの駆動電圧が著しく上昇
し実用性を失う。また、液晶材料が９３％を上回ると高
分子マトリックスの物理的強度が低下するので、安定し
た性能が得られない。
【０１１４】さらに、上記重量比の範囲内で液晶性を有
する化合物と非液晶性重合性化合物の混合の重量比は、
液晶性を有する化合物が０．５％以上であればよい。特
に、強誘電性液晶を用いる場合は、液晶性を有する化合
物を１００％にすることにより、低分子液晶と高分子液
晶との２つの領域が生成され、電圧をそれぞれの化合物
が駆動する電圧とすることにより、階調表示可能な強誘
電性液晶表示素子を作製することができる。
する化合物と非液晶性重合性化合物の混合の重量比は、
液晶性を有する化合物が０．５％以上であればよい。特
に、強誘電性液晶を用いる場合は、液晶性を有する化合
物を１００％にすることにより、低分子液晶と高分子液
晶との２つの領域が生成され、電圧をそれぞれの化合物
が駆動する電圧とすることにより、階調表示可能な強誘
電性液晶表示素子を作製することができる。
【０１１５】上記本発明の高分子分散型液晶複合膜は、
例えば、図６および図７に示す液晶表示素子に適用する
ことができる。この液晶表示素子は、表示用電極基板と
対向電極基板との間に液晶層２８として本発明の高分子
マトリックス型表示媒体を介在させて構成される。複屈
折性のないガラスからなる透明絶縁基板２１の上に信号
線２２、走査線２３などのバスラインのほかに絵素電極
２５とこれに対応付けられたスイッチングトランジスタ
２４をマトリックス状に配列して形成したアクティブマ
トリックス駆動方式の表示電極基板が構成される。
例えば、図６および図７に示す液晶表示素子に適用する
ことができる。この液晶表示素子は、表示用電極基板と
対向電極基板との間に液晶層２８として本発明の高分子
マトリックス型表示媒体を介在させて構成される。複屈
折性のないガラスからなる透明絶縁基板２１の上に信号
線２２、走査線２３などのバスラインのほかに絵素電極
２５とこれに対応付けられたスイッチングトランジスタ
２４をマトリックス状に配列して形成したアクティブマ
トリックス駆動方式の表示電極基板が構成される。
【０１１６】上記スイッチングトランジスタ２４として
は、ａ−Ｓｉ薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが形成さ
れる。対向電極基板は、同じくガラスからなる透明絶縁
基板２６上に、表示電極基板の各絵素電極２５に対向さ
せて対向電極２７を形成して構成される。上記絵素電極
２５および対向電極２７は、液晶層２８に電圧を印加す
るための透明電極であってＩＴＯによって形成される。
液晶層２８はエポキシ樹脂などからなるシール２９によ
って封止される。
は、ａ−Ｓｉ薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが形成さ
れる。対向電極基板は、同じくガラスからなる透明絶縁
基板２６上に、表示電極基板の各絵素電極２５に対向さ
せて対向電極２７を形成して構成される。上記絵素電極
２５および対向電極２７は、液晶層２８に電圧を印加す
るための透明電極であってＩＴＯによって形成される。
液晶層２８はエポキシ樹脂などからなるシール２９によ
って封止される。
【０１１７】ただし、高分子分散型液晶デバイスの駆動
方式や構成については、上述したＴＦＴ素子を用いるア
クティブマトリックス駆動方式に限定されるものでな
く、ＭＩＭ素子を用いるアクティブマトリックス駆動方
式、あるいは単純マトリックス駆動方式およびそれらデ
バイス構成も適用できる。また、電極基板材料に関して
もガラス基板だけでなく、軽量化、低コスト化の目的で
プラスチックフィルム基板などの利用も可能である。
方式や構成については、上述したＴＦＴ素子を用いるア
クティブマトリックス駆動方式に限定されるものでな
く、ＭＩＭ素子を用いるアクティブマトリックス駆動方
式、あるいは単純マトリックス駆動方式およびそれらデ
バイス構成も適用できる。また、電極基板材料に関して
もガラス基板だけでなく、軽量化、低コスト化の目的で
プラスチックフィルム基板などの利用も可能である。
【０１１８】上述のように構成された液晶表示素子に２
枚の偏光板をクロスニコル状態で配置することにより、
ハイコントラストで駆動電圧特性の急峻なＴＮモード、
ＳＴＮモード、ＥＣＢモード、ゲストホストモードの液
晶表示素子、および強誘電性液晶表示素子などを作製す
ることができる。
枚の偏光板をクロスニコル状態で配置することにより、
ハイコントラストで駆動電圧特性の急峻なＴＮモード、
ＳＴＮモード、ＥＣＢモード、ゲストホストモードの液
晶表示素子、および強誘電性液晶表示素子などを作製す
ることができる。
【０１１９】また、液晶表示素子を一方の基板側にのみ
１つの偏光板を設けてもよい。つまり、液晶セルの背面
に反射板を形成したり、二色性色素を添加した液晶材料
を使用する構成とすることもできる。この場合、偏光板
を２枚使用する場合と比べて、光の利用効率が向上し、
明るい画面が得られる。
１つの偏光板を設けてもよい。つまり、液晶セルの背面
に反射板を形成したり、二色性色素を添加した液晶材料
を使用する構成とすることもできる。この場合、偏光板
を２枚使用する場合と比べて、光の利用効率が向上し、
明るい画面が得られる。
【０１２０】なお、本発明の高分子分散型液晶複合膜を
用いる液晶デバイスは、従来の表示モードであるＦＬＣ
（ＳＳＦ）モード、ＥＣＢモードなどの液晶を高分子マ
トリックス中に閉じ込めた構造、または部分的に仕切っ
た構造の液晶表示素子とすることもできる。これによ
り、大画面化、およびフィルム化、すなわち基板材料と
してガラス以外にフィルムを利用することも可能にな
る。
用いる液晶デバイスは、従来の表示モードであるＦＬＣ
（ＳＳＦ）モード、ＥＣＢモードなどの液晶を高分子マ
トリックス中に閉じ込めた構造、または部分的に仕切っ
た構造の液晶表示素子とすることもできる。これによ
り、大画面化、およびフィルム化、すなわち基板材料と
してガラス以外にフィルムを利用することも可能にな
る。
【０１２１】以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細
に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
【０１２２】（実施例１）実施例１として、以下のよう
に液晶表示素子を作製した。
に液晶表示素子を作製した。
【０１２３】まず、光重合性材料として２官能性アクリ
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
０２ｇおよびイソボルニルアクリレート０．１８ｇと、
液晶材料としてＺＬＩ−４７９２（メルク社製）０．７
８ｇと、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１
（チバガイギー社製）０．０３ｇとを均一に混合した混
合物を作製した。
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
０２ｇおよびイソボルニルアクリレート０．１８ｇと、
液晶材料としてＺＬＩ−４７９２（メルク社製）０．７
８ｇと、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１
（チバガイギー社製）０．０３ｇとを均一に混合した混
合物を作製した。
【０１２４】つぎに、ＩＴＯ（酸化インジウムおよび酸
化スズの混合物）付きガラス（ＩＴＯ−５００オングス
トローム付きフリントガラス：日本板ガラス社製）２枚
の間に径が１２μｍのスペーサーを介してセルを構成
し、上記混合物を注入した。
化スズの混合物）付きガラス（ＩＴＯ−５００オングス
トローム付きフリントガラス：日本板ガラス社製）２枚
の間に径が１２μｍのスペーサーを介してセルを構成
し、上記混合物を注入した。
【０１２５】つぎに、高圧水銀ランプを用い、５０ｍＷ
／ｃｍ2（３６５ｎｍでのＵＶ照射強度：ウシオ電機社
製ＵＶ照度計ＵＩＴ−１０１）で６０秒間紫外線を上記
セルに照射した。このようにして光重合により液晶組成
物と高分子組成物との相分離を起こさせ、高分子分散型
液晶複合膜を形成した。
／ｃｍ2（３６５ｎｍでのＵＶ照射強度：ウシオ電機社
製ＵＶ照度計ＵＩＴ−１０１）で６０秒間紫外線を上記
セルに照射した。このようにして光重合により液晶組成
物と高分子組成物との相分離を起こさせ、高分子分散型
液晶複合膜を形成した。
【０１２６】この液晶表示素子について、△Ｔ値および
ガラス転移温度Ｔｇを、上述した方法により測定した。
ガラス転移温度Ｔｇを、上述した方法により測定した。
【０１２７】また、液晶表示素子の電圧保持率は、図８
に示す電圧保持率測定システムにより測定した。本シス
テムは、図示するように、電極間に電圧を印加するため
のスイッチングトランジスタ（ＦＥＴ）と、駆動回路
と、液晶セルに蓄えられた電荷の放電を測定するための
回路とにより構成される。本システムを用いて室温での
電圧保持率ＨＲを評価した。
に示す電圧保持率測定システムにより測定した。本シス
テムは、図示するように、電極間に電圧を印加するため
のスイッチングトランジスタ（ＦＥＴ）と、駆動回路
と、液晶セルに蓄えられた電荷の放電を測定するための
回路とにより構成される。本システムを用いて室温での
電圧保持率ＨＲを評価した。
【０１２８】さらに、作製した液晶表示素子の電気光学
特性（電圧−透過率特性）に関しては、光透過率が電圧
を過剰に高電圧にしたときの飽和透過率Ｔsから、電圧
無印加時の光透過率Ｔ0を差し引いた値の１０％だけ透
過率が上昇したときの印加電圧である閾値電圧Ｖｔｈ
と、逆に光透過率Ｔ0から上記値の９０％だけ透過率が
上昇したときの印加電圧である飽和電圧Ｖｓとを測定し
た。さらに、光源受光部の集光角が６°である光学系に
おいて、電圧無印加時の光透過率Ｔ0と、５０Ｖの交流
電圧印加時の光透過率Ｔ100と、電圧ＯＦＦ後に光透過
率の変化量が９０％となるのに要した応答時間τｄと、
電圧−透過率ヒステリシス幅△Ｖを中間調電圧Ｖ50で規
格化した△Ｖ／Ｖ50とについて測定した。
特性（電圧−透過率特性）に関しては、光透過率が電圧
を過剰に高電圧にしたときの飽和透過率Ｔsから、電圧
無印加時の光透過率Ｔ0を差し引いた値の１０％だけ透
過率が上昇したときの印加電圧である閾値電圧Ｖｔｈ
と、逆に光透過率Ｔ0から上記値の９０％だけ透過率が
上昇したときの印加電圧である飽和電圧Ｖｓとを測定し
た。さらに、光源受光部の集光角が６°である光学系に
おいて、電圧無印加時の光透過率Ｔ0と、５０Ｖの交流
電圧印加時の光透過率Ｔ100と、電圧ＯＦＦ後に光透過
率の変化量が９０％となるのに要した応答時間τｄと、
電圧−透過率ヒステリシス幅△Ｖを中間調電圧Ｖ50で規
格化した△Ｖ／Ｖ50とについて測定した。
【０１２９】これらの測定結果を表１に併記する。
【０１３０】（実施例２、実施例３、および比較例１）
光重合性材料としてトリメチロールプロパントリアクリ
レート０．０２ｇとイソボルニルアクリレート０．１７
ｇを用い、液晶材料として、実施例２ではフッ素系液晶
材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）、実施例
３ではフッ素・塩素系液晶材料ＴＬ−２０２（メルク社
製）、比較例１では、シアノビフェニル系液晶材料Ｅ−
８（メルク社製）を各々０．７８ｇ使用して混合物を作
製した。この混合物を用いて、実施例１と同様の方法で
高分子分散型液晶表示素子を作製した。作製した各液晶
表示素子に関し、実施例１と同様の項目についての測定
結果も表１に併記する。
光重合性材料としてトリメチロールプロパントリアクリ
レート０．０２ｇとイソボルニルアクリレート０．１７
ｇを用い、液晶材料として、実施例２ではフッ素系液晶
材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）、実施例
３ではフッ素・塩素系液晶材料ＴＬ−２０２（メルク社
製）、比較例１では、シアノビフェニル系液晶材料Ｅ−
８（メルク社製）を各々０．７８ｇ使用して混合物を作
製した。この混合物を用いて、実施例１と同様の方法で
高分子分散型液晶表示素子を作製した。作製した各液晶
表示素子に関し、実施例１と同様の項目についての測定
結果も表１に併記する。
【０１３１】また、８０℃で１時間加熱後の液晶セルに
ついての室温における電気光学特性の比較を表２に記載
する。
ついての室温における電気光学特性の比較を表２に記載
する。
【０１３２】実施例２、実施例３、および比較例１は、
いずれも比較的高いガラス転移温度Ｔｇを示す高分子樹
脂組成物から成る。実施例２および実施例３の液晶表示
素子は、共にフッ素液晶材料を成分とし液晶材料中に不
純物を取り込みやすいシアノ基、ピリミジン環などを含
まないので、高い電圧保持率を有する。さらに、実施例
３では塩素系液晶材料も含むことにより混合液晶材料の
屈折率異方性△ｎが大きくなり、実施例２の場合に比べ
て電圧無印加時の光透過率Ｔ0が小さくなり、コントラ
スト比Ｔ100／Ｔ0が大きく改善された。
いずれも比較的高いガラス転移温度Ｔｇを示す高分子樹
脂組成物から成る。実施例２および実施例３の液晶表示
素子は、共にフッ素液晶材料を成分とし液晶材料中に不
純物を取り込みやすいシアノ基、ピリミジン環などを含
まないので、高い電圧保持率を有する。さらに、実施例
３では塩素系液晶材料も含むことにより混合液晶材料の
屈折率異方性△ｎが大きくなり、実施例２の場合に比べ
て電圧無印加時の光透過率Ｔ0が小さくなり、コントラ
スト比Ｔ100／Ｔ0が大きく改善された。
【０１３３】一方、比較例１はシアノビフェニル系液晶
材料であるので、セルの電圧保持率が実施例１、実施例
２、および実施例３に比べて不十分であり、実用に耐え
ない。また、表２から分かるように、実施例２および実
施例３の液晶表示素子は、比較例２の液晶表示素子にお
ける加熱後のコントラストの低下の程度と比べて、ほと
んどコントラストの低下がみられず、耐熱特性が優れて
いる。
材料であるので、セルの電圧保持率が実施例１、実施例
２、および実施例３に比べて不十分であり、実用に耐え
ない。また、表２から分かるように、実施例２および実
施例３の液晶表示素子は、比較例２の液晶表示素子にお
ける加熱後のコントラストの低下の程度と比べて、ほと
んどコントラストの低下がみられず、耐熱特性が優れて
いる。
【０１３４】また、応答時間τｄについても、実施例
１、実施例２、および実施例３は、比較例１と比べて大
幅に短くなっていることが分かる。
１、実施例２、および実施例３は、比較例１と比べて大
幅に短くなっていることが分かる。
【０１３５】（比較例２）液晶材料としてＺＬＩ−４７
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
２官能性アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本
化薬社製）０．０２ｇおよび２−エチルヘキシルアクリ
レート（Ｔｇ：−５５℃）０．１７ｇとを混合した混合
物を作製した。この混合物を用い、実施例１と同様の方
法で高分子分散型液晶素子を作製した。
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
２官能性アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本
化薬社製）０．０２ｇおよび２−エチルヘキシルアクリ
レート（Ｔｇ：−５５℃）０．１７ｇとを混合した混合
物を作製した。この混合物を用い、実施例１と同様の方
法で高分子分散型液晶素子を作製した。
【０１３６】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１３７】（比較例３）液晶材料としてＺＬＩ−４７
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
トリメチロールプロパントリアクリレート０．０２ｇ、
ｎ−ラウリルアクリレート（Ｔｇ：−３０℃）０．０６
ｇ、および２−エチルヘキシルアクリレート０．１１ｇ
とを混合した混合物を作製した。この混合物を用い、実
施例１と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作製し
た。
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
トリメチロールプロパントリアクリレート０．０２ｇ、
ｎ−ラウリルアクリレート（Ｔｇ：−３０℃）０．０６
ｇ、および２−エチルヘキシルアクリレート０．１１ｇ
とを混合した混合物を作製した。この混合物を用い、実
施例１と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作製し
た。
【０１３８】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１３９】上記比較例２および比較例３は、ともに重
合性材料の一部としてガラス転移温度Ｔｇの低いモノマ
ーを主成分として用いているので、表１からも分かるよ
うに、△Ｔ値も大きく、電気光学特性および耐熱性が不
十分である。
合性材料の一部としてガラス転移温度Ｔｇの低いモノマ
ーを主成分として用いているので、表１からも分かるよ
うに、△Ｔ値も大きく、電気光学特性および耐熱性が不
十分である。
【０１４０】（実施例４）光重合性材料として２官能性
アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社
製）０．０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１５ｇ
およびフッ素系モノマーβ−（パーフルオロオクチル）
エチルアクリレート０．０３ｇと、液晶材料としてＺＬ
Ｉ−４７９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合開始
剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社製）
０．０３ｇとを均一に混合した混合物を作製した。この
混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分子分散型液
晶素子を作製した。
アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社
製）０．０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１５ｇ
およびフッ素系モノマーβ−（パーフルオロオクチル）
エチルアクリレート０．０３ｇと、液晶材料としてＺＬ
Ｉ−４７９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合開始
剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社製）
０．０３ｇとを均一に混合した混合物を作製した。この
混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分子分散型液
晶素子を作製した。
【０１４１】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１４２】（実施例５）光重合性材料として２官能性
アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社
製）０．０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１５ｇ
およびシリコン系モノマーであるＫＢＭ５０３（信越化
学工業社製）０．０３ｇと、液晶材料としてＺＬＩ−４
７９２（メルク社製）０．７８ｇとを均一に混合した混
合物を作製した。この混合物を用い、実施例１と同様の
方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社
製）０．０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１５ｇ
およびシリコン系モノマーであるＫＢＭ５０３（信越化
学工業社製）０．０３ｇと、液晶材料としてＺＬＩ−４
７９２（メルク社製）０．７８ｇとを均一に混合した混
合物を作製した。この混合物を用い、実施例１と同様の
方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
【０１４３】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１４４】（実施例６、実施例７、および比較例４）
光重合性材料としてトリメチロールプロパントリアクリ
レート０．０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１６
ｇおよびフッ素系モノマーβ−（パーフルオロオクチ
ル）エチルアクリレート０．０２ｇを用い、液晶材料と
して、実施例６ではフッ素系液晶材料ＺＬＩ−４８０１
−０００（メルク社製）、実施例７ではフッ素・塩素系
液晶材料ＴＬ−２０２（メルク社製）、比較例４では、
シアノビフェニル系液晶材料Ｅ−８（メルク社製）を各
々０．７８ｇ用いて混合物を作製した。この混合物を用
い、実施例１と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作
製した。
光重合性材料としてトリメチロールプロパントリアクリ
レート０．０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１６
ｇおよびフッ素系モノマーβ−（パーフルオロオクチ
ル）エチルアクリレート０．０２ｇを用い、液晶材料と
して、実施例６ではフッ素系液晶材料ＺＬＩ−４８０１
−０００（メルク社製）、実施例７ではフッ素・塩素系
液晶材料ＴＬ−２０２（メルク社製）、比較例４では、
シアノビフェニル系液晶材料Ｅ−８（メルク社製）を各
々０．７８ｇ用いて混合物を作製した。この混合物を用
い、実施例１と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作
製した。
【０１４５】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１４６】また、８０℃で１時間加熱後の液晶セルに
ついての室温における電気光学特性の比較を表２に記載
する。
ついての室温における電気光学特性の比較を表２に記載
する。
【０１４７】実施例６、実施例７、および比較例４は、
いずれもフッ素系重合体を含有した比較的高いガラス転
移温度Ｔｇを示す高分子樹脂組成物から成る。実施例６
および実施例７の液晶表示素子は、共にフッ素液晶材料
を成分とし、液晶材料中に不純物を取り込みやすいシア
ノ基、ピリミジン環などを含まないので、高い電圧保持
率を有する。さらに、実施例７では塩素系液晶材料も含
むことにより混合液晶材料の屈折率異方性△ｎが大きく
なり、実施例６の場合に比べて電圧無印加時の光透過率
Ｔ0が小さくなり、コントラスト比Ｔ100／Ｔ0が大きく
改善された。
いずれもフッ素系重合体を含有した比較的高いガラス転
移温度Ｔｇを示す高分子樹脂組成物から成る。実施例６
および実施例７の液晶表示素子は、共にフッ素液晶材料
を成分とし、液晶材料中に不純物を取り込みやすいシア
ノ基、ピリミジン環などを含まないので、高い電圧保持
率を有する。さらに、実施例７では塩素系液晶材料も含
むことにより混合液晶材料の屈折率異方性△ｎが大きく
なり、実施例６の場合に比べて電圧無印加時の光透過率
Ｔ0が小さくなり、コントラスト比Ｔ100／Ｔ0が大きく
改善された。
【０１４８】一方、比較例４はシアノビフェニル系液晶
材料であるので、セルの電圧保持率が実施例４、実施例
５、実施例６および実施例７に比べて不十分であり、実
用に耐えない。
材料であるので、セルの電圧保持率が実施例４、実施例
５、実施例６および実施例７に比べて不十分であり、実
用に耐えない。
【０１４９】なお、実施例４、実施例６および実施例７
と、各実施例においてそれぞれフッ素系モノマーを添加
していない実施例に当たる実施例１、実施例２および実
施例３とを比較すると、フッ素系モノマーを加えた場合
には、液晶セルの電圧保持率ＨＲがやや低下することが
認められた。
と、各実施例においてそれぞれフッ素系モノマーを添加
していない実施例に当たる実施例１、実施例２および実
施例３とを比較すると、フッ素系モノマーを加えた場合
には、液晶セルの電圧保持率ＨＲがやや低下することが
認められた。
【０１５０】（比較例５）液晶材料としてＺＬＩ−４７
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
２官能性アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本
化薬社製）０．０２ｇ、２ーエチルヘキシルアクリレー
ト（Ｔｇ：−５５℃）０．１５ｇ、およびフッ素系モノ
マーβ−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート
０．０３ｇとを混合した混合物を作製した。この混合物
を用い、実施例１と同様の方法で高分子分散型液晶素子
を作製した。
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
２官能性アクリレートモノマーであるＲ−６８４（日本
化薬社製）０．０２ｇ、２ーエチルヘキシルアクリレー
ト（Ｔｇ：−５５℃）０．１５ｇ、およびフッ素系モノ
マーβ−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート
０．０３ｇとを混合した混合物を作製した。この混合物
を用い、実施例１と同様の方法で高分子分散型液晶素子
を作製した。
【０１５１】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１５２】（比較例６）液晶物質としてＺＬＩ−４７
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
トリメチロールプロパントリアクリレート０．０２ｇ、
ｎ−ラウリルアクリレート（Ｔｇ：−３０℃）０．０５
ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート０．１０ｇ、およ
びフッ素系モノマーβ−（パーフルオロオクチル）エチ
ルアクリレート０．０３ｇとを混合した混合物を作製し
た。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分子
分散型液晶素子を作製した。
９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合性材料として
トリメチロールプロパントリアクリレート０．０２ｇ、
ｎ−ラウリルアクリレート（Ｔｇ：−３０℃）０．０５
ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート０．１０ｇ、およ
びフッ素系モノマーβ−（パーフルオロオクチル）エチ
ルアクリレート０．０３ｇとを混合した混合物を作製し
た。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分子
分散型液晶素子を作製した。
【０１５３】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１５４】比較例５および比較例６は、ともにフッ素
系重合体を含有し、しかも重合性材料の一部としてガラ
ス転移温度Ｔｇの低いモノマーを主成分としている。実
施例４、実施例５、実施例６および実施例７は、これら
の比較例５および比較例６に比べて、電気光学特性およ
び耐熱性が改善されていることが分かる。
系重合体を含有し、しかも重合性材料の一部としてガラ
ス転移温度Ｔｇの低いモノマーを主成分としている。実
施例４、実施例５、実施例６および実施例７は、これら
の比較例５および比較例６に比べて、電気光学特性およ
び耐熱性が改善されていることが分かる。
【０１５５】（実施例８）液晶材料としてフッ素系液晶
材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）０．７６
ｇと、カイラルドーパントとしてＳ−８１１（メルク社
製）０．０１ｇと、光重合性材料としてトリメチロール
プロパントリアクリレート０．０２ｇ、およびイソボル
ニルアクリレート０．１７ｇとを混合した混合物を作製
した。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分
子分散型液晶素子を作製した。
材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）０．７６
ｇと、カイラルドーパントとしてＳ−８１１（メルク社
製）０．０１ｇと、光重合性材料としてトリメチロール
プロパントリアクリレート０．０２ｇ、およびイソボル
ニルアクリレート０．１７ｇとを混合した混合物を作製
した。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分
子分散型液晶素子を作製した。
【０１５６】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１５７】（実施例９）液晶材料としてフッ素系液晶
材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）０．７６
ｇと、カイラルドーパントとしてＳ−８１１（メルク社
製）０．０１ｇと、重合性材料としてトリメチロールプ
ロパントリアクリレート０．０２ｇ、イソボルニルアク
リレート０．１５ｇ、およびフッ素モノマーβ−（パー
フルオロオクチル）エチルアクリレート０．０３ｇとを
混合した混合物を作製した。この混合物を用い、実施例
１と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）０．７６
ｇと、カイラルドーパントとしてＳ−８１１（メルク社
製）０．０１ｇと、重合性材料としてトリメチロールプ
ロパントリアクリレート０．０２ｇ、イソボルニルアク
リレート０．１５ｇ、およびフッ素モノマーβ−（パー
フルオロオクチル）エチルアクリレート０．０３ｇとを
混合した混合物を作製した。この混合物を用い、実施例
１と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
【０１５８】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１５９】表１から、実施例８および実施例９の液晶
表示素子では、カイラルドーパントを数％添加すること
により、応答時間τｄが短くなっていることが認められ
る。
表示素子では、カイラルドーパントを数％添加すること
により、応答時間τｄが短くなっていることが認められ
る。
【０１６０】（実施例１０）フッ素系液晶材料ＺＬＩ−
４８０１ー０００（メルク社製）０．７５ｇ中に５５６
ｎｍに極大吸収波長を有するアントラキノン系の二色性
色素Ｄ３７（Ｂ．Ｄ．Ｈ製）０．０３ｇを混合した色素
入り液晶混合物と、光重合性材料としてトリメチロール
プロパントリアクリレート０．０２ｇおよびイソボルニ
ルアクリレート０．１７ｇとを混合した混合物を作製し
た。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分子
分散型液晶素子を作製した。
４８０１ー０００（メルク社製）０．７５ｇ中に５５６
ｎｍに極大吸収波長を有するアントラキノン系の二色性
色素Ｄ３７（Ｂ．Ｄ．Ｈ製）０．０３ｇを混合した色素
入り液晶混合物と、光重合性材料としてトリメチロール
プロパントリアクリレート０．０２ｇおよびイソボルニ
ルアクリレート０．１７ｇとを混合した混合物を作製し
た。この混合物を用い、実施例１と同様の方法で高分子
分散型液晶素子を作製した。
【０１６１】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１６２】（実施例１１）フッ素系液晶材料ＺＬＩ−
４８０１ー０００（メルク社製）０．７５ｇ中に５５６
ｎｍに極大吸収波長を有するアントラキノン系の二色性
色素Ｄ３７（Ｂ．Ｄ．Ｈ製）０．０３ｇを混合した色素
入り液晶混合物と、重合性材料としてトリメチロールプ
ロパントリアクリレート０．０２ｇ、イソボルニルアク
リレート０．１５ｇとフッ素系モノマーβー（パーフル
オロオクチル）エチルアクリレート０．０３ｇを混合し
た混合物を作製した。この混合物を用い、実施例１と同
様の方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
４８０１ー０００（メルク社製）０．７５ｇ中に５５６
ｎｍに極大吸収波長を有するアントラキノン系の二色性
色素Ｄ３７（Ｂ．Ｄ．Ｈ製）０．０３ｇを混合した色素
入り液晶混合物と、重合性材料としてトリメチロールプ
ロパントリアクリレート０．０２ｇ、イソボルニルアク
リレート０．１５ｇとフッ素系モノマーβー（パーフル
オロオクチル）エチルアクリレート０．０３ｇを混合し
た混合物を作製した。この混合物を用い、実施例１と同
様の方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
【０１６３】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１６４】実施例１０および実施例１１で作製した液
晶表示素子は、共に色素添加効果による可視光吸収のた
めに着色が認められ、コントラストがやや改善された。
晶表示素子は、共に色素添加効果による可視光吸収のた
めに着色が認められ、コントラストがやや改善された。
【０１６５】（実施例１２）本実施例１２の高分子分散
型液晶表示素子を以下のようにして作製した。
型液晶表示素子を以下のようにして作製した。
【０１６６】まず、液晶材料としてフッ素系液晶材料Ｚ
ＬＩ−４８０１ー０００（メルク社製）０．７５ｇと、
高分子マトリックスを形成する重合性材料として脂肪族
系エポキシ樹脂（ナガセ化成工業社製：熱硬化性樹脂デ
ナコールＥＸ−３１４）０．１２ｇと、硬化促進剤とし
て変形脂肪族ポリアミン系硬化剤（三井石油化学社製：
エポミックＱ−６１０）０．０６ｇとを混合した混合物
を作製した。
ＬＩ−４８０１ー０００（メルク社製）０．７５ｇと、
高分子マトリックスを形成する重合性材料として脂肪族
系エポキシ樹脂（ナガセ化成工業社製：熱硬化性樹脂デ
ナコールＥＸ−３１４）０．１２ｇと、硬化促進剤とし
て変形脂肪族ポリアミン系硬化剤（三井石油化学社製：
エポミックＱ−６１０）０．０６ｇとを混合した混合物
を作製した。
【０１６７】つぎに、ＩＴＯ付きガラス（ＩＴＯ−５０
０オングストローム付きフリントガラス：日本板ガラス
社製）２枚の間に径が１２μｍのスペーサーを介してセ
ルを構成し、上記混合物を注入した。このセルを６０℃
で１時間加熱処理することにより、熱硬化−相分離させ
ることで高分子分散型液晶複合膜を形成した。
０オングストローム付きフリントガラス：日本板ガラス
社製）２枚の間に径が１２μｍのスペーサーを介してセ
ルを構成し、上記混合物を注入した。このセルを６０℃
で１時間加熱処理することにより、熱硬化−相分離させ
ることで高分子分散型液晶複合膜を形成した。
【０１６８】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１６９】（実施例１３）液晶材料としてフッ素系液
晶材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）０．７
５ｇと、高分子壁を形成する重合性材料として脂肪族系
エポキシ樹脂（ナガセ化成工業社製：熱硬化性樹脂デナ
コールＥＸ−３１４）０．１２ｇと硬化促進剤の変形脂
肪族ポリアミン系硬化剤（三井石油化学社製：エオミッ
クＱ−６１０）０．０６ｇと、シリコン系モノマーであ
るＫＢＭ４０３（信越化学工業社製）０．０２ｇを混合
した混合物を作製した。この混合物を用い、実施例１２
と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
晶材料ＺＬＩ−４８０１−０００（メルク社製）０．７
５ｇと、高分子壁を形成する重合性材料として脂肪族系
エポキシ樹脂（ナガセ化成工業社製：熱硬化性樹脂デナ
コールＥＸ−３１４）０．１２ｇと硬化促進剤の変形脂
肪族ポリアミン系硬化剤（三井石油化学社製：エオミッ
クＱ−６１０）０．０６ｇと、シリコン系モノマーであ
るＫＢＭ４０３（信越化学工業社製）０．０２ｇを混合
した混合物を作製した。この混合物を用い、実施例１２
と同様の方法で高分子分散型液晶素子を作製した。
【０１７０】作製した各液晶表示素子に関し、実施例１
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
と同様の項目についての測定結果を表１に併記する。
【０１７１】
【表１】
【０１７２】
【表２】
【０１７３】（実施例１４）本実施例１４の液晶表示素
子は、以下のようにして作製した。
子は、以下のようにして作製した。
【０１７４】まず、表面に厚み５００オングストローム
のＩＴＯからなる透明電極を有する厚み１．１ｍｍの２
枚のガラス基板を、間に径が６μｍのスペーサーを介す
ことにより、セルの厚みを保持させた状態でセルを構成
した。作製したセルの上に、絵素領域と遮光領域とが一
致するようにホトマスクを配置した。図９に、本実施例
に使用したホトマスクを示す。図示するように、このホ
トマスクは、１辺が２００μｍの正方形の遮光部３１が
マトリックス状に形成されている。隣合う遮光部３１の
間隔は５０μｍである。各遮光部３１の中央には、直径
２５μｍの透光孔３２が形成されている。
のＩＴＯからなる透明電極を有する厚み１．１ｍｍの２
枚のガラス基板を、間に径が６μｍのスペーサーを介す
ことにより、セルの厚みを保持させた状態でセルを構成
した。作製したセルの上に、絵素領域と遮光領域とが一
致するようにホトマスクを配置した。図９に、本実施例
に使用したホトマスクを示す。図示するように、このホ
トマスクは、１辺が２００μｍの正方形の遮光部３１が
マトリックス状に形成されている。隣合う遮光部３１の
間隔は５０μｍである。各遮光部３１の中央には、直径
２５μｍの透光孔３２が形成されている。
【０１７５】つぎに、光重合性材料として２官能性アク
リレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）
０．１ｇ、ｐ−フェニルスチレン０．０５ｇ、イソボル
ニルメタクリレート０．８０ｇ、およびパーフロロオク
チルアクリレート０．０５ｇと、液晶材料として、カイ
ラル剤Ｓ−８１１（メルク社製）を０．３重量％添加し
たＺＬＩ−４７９２（メルク社製）４ｇと、光重合開始
剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社製）
０．００２５ｇとを混合した混合物を作製した。作製し
た混合物を昇温して観察したところ、混合物の均一化温
度は３２℃であった。この混合物を３４℃にして、作製
したセルに注入した。
リレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）
０．１ｇ、ｐ−フェニルスチレン０．０５ｇ、イソボル
ニルメタクリレート０．８０ｇ、およびパーフロロオク
チルアクリレート０．０５ｇと、液晶材料として、カイ
ラル剤Ｓ−８１１（メルク社製）を０．３重量％添加し
たＺＬＩ−４７９２（メルク社製）４ｇと、光重合開始
剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社製）
０．００２５ｇとを混合した混合物を作製した。作製し
た混合物を昇温して観察したところ、混合物の均一化温
度は３２℃であった。この混合物を３４℃にして、作製
したセルに注入した。
【０１７６】混合物が注入されたセルに対して、その温
度を保った状態で、ホトマスク側から平行光線を１秒照
射した後に、３０秒照射なしのサイクルを２０サイクル
行い、その後５分間照射した。この平行光線は、高圧水
銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2のところで与えられた。さ
らに、セルの温度を１０℃にまで低下させ、その状態で
１０分間同じ紫外線強度で紫外線照射を行った。
度を保った状態で、ホトマスク側から平行光線を１秒照
射した後に、３０秒照射なしのサイクルを２０サイクル
行い、その後５分間照射した。この平行光線は、高圧水
銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2のところで与えられた。さ
らに、セルの温度を１０℃にまで低下させ、その状態で
１０分間同じ紫外線強度で紫外線照射を行った。
【０１７７】最後に、ホトマスクを取り除いた後に、セ
ルに紫外線を５分間照射して、重合性材料を硬化させ
た。
ルに紫外線を５分間照射して、重合性材料を硬化させ
た。
【０１７８】この様にして形成されたセルの偏光顕微鏡
で観察した平面図を、図１０に示す。図示するように、
液晶領域４１は高分子マトリックス４２で囲まれてお
り、その形状は、ほぼホトマスクの遮光部３１の形状と
一致していた。液晶領域４１の中央には、ホトマスクの
透光孔に対応した高分子島４３が形成されていた。液晶
領域４１は、ディスクリネーションライン４４により、
複数の液晶ドメイン４５に分割されていた。各液晶ドメ
イン４５は、高分子島４３を中心に放射状に配列配列し
ていた。
で観察した平面図を、図１０に示す。図示するように、
液晶領域４１は高分子マトリックス４２で囲まれてお
り、その形状は、ほぼホトマスクの遮光部３１の形状と
一致していた。液晶領域４１の中央には、ホトマスクの
透光孔に対応した高分子島４３が形成されていた。液晶
領域４１は、ディスクリネーションライン４４により、
複数の液晶ドメイン４５に分割されていた。各液晶ドメ
イン４５は、高分子島４３を中心に放射状に配列配列し
ていた。
【０１７９】作製されたセルの前後に偏光方向が互いに
直交するように２枚の偏光板を貼り合わせて高分子マト
リックス型液晶表示素子を作製した。
直交するように２枚の偏光板を貼り合わせて高分子マト
リックス型液晶表示素子を作製した。
【０１８０】表３に、作製した液晶表示素子の電気光学
特性、およびΔＴ値を示す。ここで、電圧無印加時の光
の透過率は、平行ニコルに配置した２枚の偏光板に対す
る光の透過率を１００％としている。応答時間は、電圧
ＯＦＦ後に光透過率の変化量が９０％となるのに要した
応答時間τｄと、電圧ＯＮ後に光透過率の変化量が９０
％となるのに要した応答時間τｒとの和（τｄ＋τｒ）
で評価する。
特性、およびΔＴ値を示す。ここで、電圧無印加時の光
の透過率は、平行ニコルに配置した２枚の偏光板に対す
る光の透過率を１００％としている。応答時間は、電圧
ＯＦＦ後に光透過率の変化量が９０％となるのに要した
応答時間τｄと、電圧ＯＮ後に光透過率の変化量が９０
％となるのに要した応答時間τｒとの和（τｄ＋τｒ）
で評価する。
【０１８１】さらに、図１１に、電気光学特性の視角依
存性を示す。図１１（ａ）は、図１２に示すように、液
晶表示素子に対して垂直な方向ａを視角方向とした場合
の印加電圧と光透過率との関係を示し、図１１（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、および（ｅ）は、方向ａに対してそれ
ぞれ方向ｂ、ｃ、ｄ、およびｅに４０°傾いた方向を視
角方向とした場合の印加電圧と光透過率との関係を示
す。図１１から分かるように、どの方向から液晶表示素
子を見た場合でもコントラストが逆転する反転現象など
の視角特性における欠点は見られない。これは、液晶分
子が外部電圧により立ち上がるときに高分子マトリック
スとの相互作用によりいろいろな方向に立ち上がるの
で、どの方向からみても屈折率が均一となるからであ
る。
存性を示す。図１１（ａ）は、図１２に示すように、液
晶表示素子に対して垂直な方向ａを視角方向とした場合
の印加電圧と光透過率との関係を示し、図１１（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、および（ｅ）は、方向ａに対してそれ
ぞれ方向ｂ、ｃ、ｄ、およびｅに４０°傾いた方向を視
角方向とした場合の印加電圧と光透過率との関係を示
す。図１１から分かるように、どの方向から液晶表示素
子を見た場合でもコントラストが逆転する反転現象など
の視角特性における欠点は見られない。これは、液晶分
子が外部電圧により立ち上がるときに高分子マトリック
スとの相互作用によりいろいろな方向に立ち上がるの
で、どの方向からみても屈折率が均一となるからであ
る。
【０１８２】（比較例７）本比較例７の液晶表示素子
は、以下のようにして作製した。
は、以下のようにして作製した。
【０１８３】まず、上記実施例１４と同様の混合物が注
入されたセルを形成した。セルには、実施例１４と同様
のホトマスクを配置した。この混合物が注入されたセル
に対して、その温度を３４℃保った状態で、ホトマスク
側から平行光線を１秒照射した後に、３０秒照射なしの
サイクルを２０サイクル行い、その後１０分間照射し
た。この平行光線は、高圧水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ
2のところで与えられた。 この様にして形成されたセ
ルを偏光顕微鏡で観察したところ、実施例１４の場合と
ほぼ同様な液晶ドメイン配向となっていた。
入されたセルを形成した。セルには、実施例１４と同様
のホトマスクを配置した。この混合物が注入されたセル
に対して、その温度を３４℃保った状態で、ホトマスク
側から平行光線を１秒照射した後に、３０秒照射なしの
サイクルを２０サイクル行い、その後１０分間照射し
た。この平行光線は、高圧水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ
2のところで与えられた。 この様にして形成されたセ
ルを偏光顕微鏡で観察したところ、実施例１４の場合と
ほぼ同様な液晶ドメイン配向となっていた。
【０１８４】作製されたセルの前後に偏光方向が互いに
直交するように２枚の偏光板を貼り合わせて高分子マト
リックス型液晶表示素子を作製した。
直交するように２枚の偏光板を貼り合わせて高分子マト
リックス型液晶表示素子を作製した。
【０１８５】表３に、作製した液晶表示素子の電気光学
特性、およびΔＴ値を併記する。
特性、およびΔＴ値を併記する。
【０１８６】
【表３】
【０１８７】表３から分かるように、実施例１４の液晶
表示素子は、比較例７の液晶表示素子に比べて、ΔＴ値
が小さい。すなわち、液晶材料への不純物の溶け込みが
少ないので、応答時間が改善されている。また、光重合
性材料だけのガラス転移温度ＴｇをＤＳＣで測定したと
ころ、７５℃付近に吸収曲線の変曲点が見られた。
表示素子は、比較例７の液晶表示素子に比べて、ΔＴ値
が小さい。すなわち、液晶材料への不純物の溶け込みが
少ないので、応答時間が改善されている。また、光重合
性材料だけのガラス転移温度ＴｇをＤＳＣで測定したと
ころ、７５℃付近に吸収曲線の変曲点が見られた。
【０１８８】なお、比較例７の液晶表示素子において
も、視角特性は改善されていた。
も、視角特性は改善されていた。
【０１８９】（実施例１５）本実施例１５のの液晶表示
素子は、以下のようにして作製した。
素子は、以下のようにして作製した。
【０１９０】まず、光重合性材料として２官能性アクリ
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１４ｇ、および
ｐ−フェニルスチレン０．０２ｇと、液晶材料としてＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合開
始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社
製）０．０３ｇとを均一に混合した混合物を作製した。
作製した混合物を昇温して観察したところ、混合物の均
一化温度は３４℃であった。
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１４ｇ、および
ｐ−フェニルスチレン０．０２ｇと、液晶材料としてＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合開
始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社
製）０．０３ｇとを均一に混合した混合物を作製した。
作製した混合物を昇温して観察したところ、混合物の均
一化温度は３４℃であった。
【０１９１】つぎに、この混合物を３６℃にした状態
で、径が１２μｍのスペーサーを介して対向して配設さ
れたガラス基板間に注入してセルを構成した。この混合
物が注入されたセルに対して、高圧水銀ランプを用い
て、５０ｍＷ／ｃｍ2で６０秒間紫外線を照射すること
により、光重合を進行させた。
で、径が１２μｍのスペーサーを介して対向して配設さ
れたガラス基板間に注入してセルを構成した。この混合
物が注入されたセルに対して、高圧水銀ランプを用い
て、５０ｍＷ／ｃｍ2で６０秒間紫外線を照射すること
により、光重合を進行させた。
【０１９２】さらに、１分間に１℃の割合で、上記セル
の温度が５℃になるまで冷却し、１５ｍＷ／ｃｍ2で３
００秒間紫外線を照射することにより、光相分離を十分
に進行させて、高分子分散型液晶表示素子を作製した。
なお、この液晶表示素子は、散乱−透過モードとする。
の温度が５℃になるまで冷却し、１５ｍＷ／ｃｍ2で３
００秒間紫外線を照射することにより、光相分離を十分
に進行させて、高分子分散型液晶表示素子を作製した。
なお、この液晶表示素子は、散乱−透過モードとする。
【０１９３】本実施例においては、２回目の紫外線照射
工程で、等方性状態よりも粘性が高く、しかも常温の状
況と比較してより配向性が高い複合体での液晶相、この
場合スメクティック相にあたる温度領域で光相分離を進
行させている。
工程で、等方性状態よりも粘性が高く、しかも常温の状
況と比較してより配向性が高い複合体での液晶相、この
場合スメクティック相にあたる温度領域で光相分離を進
行させている。
【０１９４】表４に、作製した液晶表示素子の電気光学
特性、およびΔＴ値などを示す。
特性、およびΔＴ値などを示す。
【０１９５】（実施例１６）本実施例１６のの液晶表示
素子は、以下のようにして作製した。
素子は、以下のようにして作製した。
【０１９６】まず、光重合性材料として２官能性アクリ
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１４ｇ、および
ｐ−フェニルスチレン０．０２ｇと、液晶材料としてＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合開
始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社
製）０．０２５ｇおよびベンゾイルパーオキサイド（Ｂ
ＰＯ）０．００５ｇとを均一に混合した混合物を作製し
た。作製した混合物を昇温して観察したところ、混合物
の均一化温度は３４℃であった。
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
０２ｇ、イソボルニルアクリレート０．１４ｇ、および
ｐ−フェニルスチレン０．０２ｇと、液晶材料としてＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製）０．７８ｇと、光重合開
始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社
製）０．０２５ｇおよびベンゾイルパーオキサイド（Ｂ
ＰＯ）０．００５ｇとを均一に混合した混合物を作製し
た。作製した混合物を昇温して観察したところ、混合物
の均一化温度は３４℃であった。
【０１９７】つぎに、この混合物を３６℃にした状態
で、径が１２μｍのスペーサーを介して対向して配設さ
れたガラス基板間に注入してセルを構成した。この混合
物が注入されたセルに対して、高圧水銀ランプを用い
て、５０ｍＷ／ｃｍ2で６０秒間紫外線を照射すること
により、光重合を進行させた。
で、径が１２μｍのスペーサーを介して対向して配設さ
れたガラス基板間に注入してセルを構成した。この混合
物が注入されたセルに対して、高圧水銀ランプを用い
て、５０ｍＷ／ｃｍ2で６０秒間紫外線を照射すること
により、光重合を進行させた。
【０１９８】さらに、１分間に１℃の割合で、上記セル
の温度が５℃になるまで冷却した。セルを位置させた恒
温槽を５℃に維持した状態で、出力１００ｍＷ／puls
e、パルス幅１ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザー（３０
８ｎｍ）を用いて、レーザービーム径２μｍで液晶セル
面を走査させることにより、高分子分散型液晶表示素子
を作製した。なお、この液晶表示素子は、散乱−透過モ
ードとする。
の温度が５℃になるまで冷却した。セルを位置させた恒
温槽を５℃に維持した状態で、出力１００ｍＷ／puls
e、パルス幅１ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザー（３０
８ｎｍ）を用いて、レーザービーム径２μｍで液晶セル
面を走査させることにより、高分子分散型液晶表示素子
を作製した。なお、この液晶表示素子は、散乱−透過モ
ードとする。
【０１９９】本実施例では、紫外線照射により１回目の
重合を進行させ、さらに、レーザー光の発熱効果によ
り、等方性状態よりも粘性が高く、しかもより高秩序を
示す複合体での液晶相にあたる温度領域で２回目の重合
相分離を進行させている。
重合を進行させ、さらに、レーザー光の発熱効果によ
り、等方性状態よりも粘性が高く、しかもより高秩序を
示す複合体での液晶相にあたる温度領域で２回目の重合
相分離を進行させている。
【０２００】なお、本実施例では、レーザー光源とし
て、紫外線ＸｅＣｌエキシマレーザーを用いることによ
り、レーザー光線の熱効果と併せて紫外光源の光反応の
相乗効果を利用しているが、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーなど
の固体レーザー、およびＡｒイオンレーザーなどの気体
レーザーなどのレーザー熱効果一般についても適応可能
である。
て、紫外線ＸｅＣｌエキシマレーザーを用いることによ
り、レーザー光線の熱効果と併せて紫外光源の光反応の
相乗効果を利用しているが、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーなど
の固体レーザー、およびＡｒイオンレーザーなどの気体
レーザーなどのレーザー熱効果一般についても適応可能
である。
【０２０１】表４に、作製した液晶表示素子の電気光学
特性、およびΔＴ値などを併記する。
特性、およびΔＴ値などを併記する。
【０２０２】
【表４】
【０２０３】表４から分かるように、実施例１５および
実施例１６の液晶表示素子は、高分子樹脂組成物のΔＴ
値が小さく、電圧−透過率ヒステリシス特性および応答
速度などの表示特性が向上することが認められた。これ
は、実施例１５および実施例１６では、混合物が液晶相
をしめすような低温状態で２回目の重合相分離をさせて
いるので、液晶組成物と高分子組成物との相互溶解が抑
制され、液晶領域と高分子領域との相分離による明確化
がより顕著になるからである。
実施例１６の液晶表示素子は、高分子樹脂組成物のΔＴ
値が小さく、電圧−透過率ヒステリシス特性および応答
速度などの表示特性が向上することが認められた。これ
は、実施例１５および実施例１６では、混合物が液晶相
をしめすような低温状態で２回目の重合相分離をさせて
いるので、液晶組成物と高分子組成物との相互溶解が抑
制され、液晶領域と高分子領域との相分離による明確化
がより顕著になるからである。
【０２０４】（実施例１７）本実施例１７の液晶表示素
子は、以下のようにして作製した。
子は、以下のようにして作製した。
【０２０５】まず、表面に厚み５００オングストローム
のＩＴＯからなる透明電極を有する厚み１．１ｍｍの２
枚のガラス基板を、間に径が６μｍのスペーサーを介す
ことにより、セルの厚みを保持させた状態でセルを構成
した。作製したセルの上に、絵素領域と遮光領域とが一
致するように図９に示すホトマスクを配置した。
のＩＴＯからなる透明電極を有する厚み１．１ｍｍの２
枚のガラス基板を、間に径が６μｍのスペーサーを介す
ことにより、セルの厚みを保持させた状態でセルを構成
した。作製したセルの上に、絵素領域と遮光領域とが一
致するように図９に示すホトマスクを配置した。
【０２０６】つぎに、光重合性材料として２官能性アク
リレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）
０．１ｇ、ｐ−フェニルスチレン０．０５ｇ、およびイ
ソボルニルメタクリレート０．８５ｇと、液晶材料とし
て、カイラル剤Ｓ−８１１（メルク社製）を０．３重量
％添加したＺＬＩ−４７９２（メルク社製）４ｇと、光
重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギ
ー社製）０．００２５ｇとを混合した混合物を作製し
た。作製した混合物を昇温して観察したところ、混合物
の均一化温度は３２℃であった。この混合物を３４℃に
して、作製したセルに注入した。
リレートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）
０．１ｇ、ｐ−フェニルスチレン０．０５ｇ、およびイ
ソボルニルメタクリレート０．８５ｇと、液晶材料とし
て、カイラル剤Ｓ−８１１（メルク社製）を０．３重量
％添加したＺＬＩ−４７９２（メルク社製）４ｇと、光
重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギ
ー社製）０．００２５ｇとを混合した混合物を作製し
た。作製した混合物を昇温して観察したところ、混合物
の均一化温度は３２℃であった。この混合物を３４℃に
して、作製したセルに注入した。
【０２０７】混合物が注入されたセルに対して、その温
度を保った状態で、ホトマスク側から平行光線を１秒照
射した後に、３０秒照射なしのサイクルを２０サイクル
行い、その後５分間照射した。この平行光線は、高圧水
銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2のところで与えられた。さ
らに、その状態で１０分間同じ紫外線強度で紫外線照射
を行った。
度を保った状態で、ホトマスク側から平行光線を１秒照
射した後に、３０秒照射なしのサイクルを２０サイクル
行い、その後５分間照射した。この平行光線は、高圧水
銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2のところで与えられた。さ
らに、その状態で１０分間同じ紫外線強度で紫外線照射
を行った。
【０２０８】最後に、ホトマスクを取り除いた後に、セ
ルに紫外線を５分間照射して、重合性材料を硬化させ
た。
ルに紫外線を５分間照射して、重合性材料を硬化させ
た。
【０２０９】この様にして形成されたセルを偏光顕微鏡
で観察したところ、実施例１４と同様に、絵素領域の中
央部の高分子島から放射状に液晶ドメインが配向した構
成になっていた。
で観察したところ、実施例１４と同様に、絵素領域の中
央部の高分子島から放射状に液晶ドメインが配向した構
成になっていた。
【０２１０】作製されたセルの前後に偏光方向が互いに
直交するように２枚の偏光板を貼り合わせて高分子マト
リックス型液晶表示素子を作製した。
直交するように２枚の偏光板を貼り合わせて高分子マト
リックス型液晶表示素子を作製した。
【０２１１】表５に、作製した液晶表示素子の電気光学
特性、およびΔＴ値を示す。作製した液晶表示素子の熱
特性および電気光学特性は、液晶評価装置ＬＣＤ−５０
００（大塚電子（株）社製）を用いて測定した。光透過
率は、ノーマリホワイト状態で液晶表示素子の垂直方向
からハロゲンランプ光を入射して電界をスイッチしたと
きの液晶表示素子からの出射光を集光角２４゜のレンズ
を用いて測定した。ここで、平行ニコルに配置した同一
の２枚の偏光板の場合の透過率を１００％とした。コン
トラスト比としては、電圧ＯＦＦ時の光透過率Ｔ0と飽
和電圧印加時の光透過率Ｔsatとの比Ｔ0／Ｔsatで定義
した。
特性、およびΔＴ値を示す。作製した液晶表示素子の熱
特性および電気光学特性は、液晶評価装置ＬＣＤ−５０
００（大塚電子（株）社製）を用いて測定した。光透過
率は、ノーマリホワイト状態で液晶表示素子の垂直方向
からハロゲンランプ光を入射して電界をスイッチしたと
きの液晶表示素子からの出射光を集光角２４゜のレンズ
を用いて測定した。ここで、平行ニコルに配置した同一
の２枚の偏光板の場合の透過率を１００％とした。コン
トラスト比としては、電圧ＯＦＦ時の光透過率Ｔ0と飽
和電圧印加時の光透過率Ｔsatとの比Ｔ0／Ｔsatで定義
した。
【０２１２】（比較例８）本比較例８の液晶表示素子
は、以下のようにして作製した。
は、以下のようにして作製した。
【０２１３】まず、光重合性材料として２官能性アクリ
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
２０ｇ、ｐ−フェニルスチレン０．０２ｇ、２−エチル
ヘキシルメタクリレート０．５０ｇ、およびラウリルメ
タクリレート０．２５ｇと、液晶材料として、カイラル
剤Ｓ−８１１（メルク社製）を０．３重量％添加したＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製）４ｇと、光重合開始剤と
してＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社製）０．
００２５ｇとを混合した混合物を作製した。作製した混
合物を昇温して観察したところ、混合物の均一化温度は
２６℃であった。この混合物を２９℃にして、作製した
セルに注入した。その後、温度を保った状態で、実施例
１７と同様に液晶セルを作製し、作製したセルの前後に
偏光方向が互いに直交するように２枚の偏光板を貼り合
わせて高分子マトリックス型液晶表示素子を作製した。
レートモノマーであるＲ−６８４（日本化薬社製）０．
２０ｇ、ｐ−フェニルスチレン０．０２ｇ、２−エチル
ヘキシルメタクリレート０．５０ｇ、およびラウリルメ
タクリレート０．２５ｇと、液晶材料として、カイラル
剤Ｓ−８１１（メルク社製）を０．３重量％添加したＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製）４ｇと、光重合開始剤と
してＩｒｇａｃｕｒｅ６５１（チバガイギー社製）０．
００２５ｇとを混合した混合物を作製した。作製した混
合物を昇温して観察したところ、混合物の均一化温度は
２６℃であった。この混合物を２９℃にして、作製した
セルに注入した。その後、温度を保った状態で、実施例
１７と同様に液晶セルを作製し、作製したセルの前後に
偏光方向が互いに直交するように２枚の偏光板を貼り合
わせて高分子マトリックス型液晶表示素子を作製した。
【０２１４】表５に、作製した液晶表示素子の電気光学
特性、およびΔＴ値を併記する。
特性、およびΔＴ値を併記する。
【０２１５】
【表５】
【０２１６】表５から、実施例１７のように比較的Ｔｇ
の高い光重合性材料を適用した、表示媒体の△Ｔ値の小
さい液晶表示素子では、液晶組成物と高分子組成物との
相互溶解現象が抑制されるために、電圧−透過率特性に
おけるしきい値特性および応答速度（τd＋τr）が低下
することが認められた。
の高い光重合性材料を適用した、表示媒体の△Ｔ値の小
さい液晶表示素子では、液晶組成物と高分子組成物との
相互溶解現象が抑制されるために、電圧−透過率特性に
おけるしきい値特性および応答速度（τd＋τr）が低下
することが認められた。
【０２１７】さらに、ホトマスクを用いることにより、
液晶領域を明確化しているため、どの方向から液晶表示
素子を見ても屈折率が均一になり、視角特性が改善さ
れ、視角方向によりコントラストが逆転する反転現象な
どの視角特性の欠点は見られずコントラストの変化も小
さかった。
液晶領域を明確化しているため、どの方向から液晶表示
素子を見ても屈折率が均一になり、視角特性が改善さ
れ、視角方向によりコントラストが逆転する反転現象な
どの視角特性の欠点は見られずコントラストの変化も小
さかった。
【０２１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高分子分散型液晶複合膜および液晶表示素子によれ
ば、△Ｔ値が小さく、しかもガラス転移温度Ｔｇの高い
高分子壁（マトリックス）を導入することにより、表示
特性が温度環境の変化に依存して変わることのない液晶
表示素子を提供することができる。また、従来よりも高
速に応答し電圧−透過率ヒステリシスが小さく多階調表
示の可能な高分子分散型液晶表示素子および高分子マト
リックス型液晶表示素子を提供することができる。
の高分子分散型液晶複合膜および液晶表示素子によれ
ば、△Ｔ値が小さく、しかもガラス転移温度Ｔｇの高い
高分子壁（マトリックス）を導入することにより、表示
特性が温度環境の変化に依存して変わることのない液晶
表示素子を提供することができる。また、従来よりも高
速に応答し電圧−透過率ヒステリシスが小さく多階調表
示の可能な高分子分散型液晶表示素子および高分子マト
リックス型液晶表示素子を提供することができる。
【０２１９】本発明の高分子マトリックス型液晶表示素
子は、表示品位の安定性に優れ、かつ視角特性が優れて
いる。
子は、表示品位の安定性に優れ、かつ視角特性が優れて
いる。
【図１】液晶材料と高分子分散型液晶複合膜の熱転移吸
収ピークの差（△Ｔ）を説明するための概略図である。
収ピークの差（△Ｔ）を説明するための概略図である。
【図２】高分子樹脂組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）を
説明するための概略図である。
説明するための概略図である。
【図３】本発明の液晶表示素子の視角特性改善効果を説
明するための断面図であり、（ａ）は中間調状態を表
し、（ｂ）は透明状態を表す。
明するための断面図であり、（ａ）は中間調状態を表
し、（ｂ）は透明状態を表す。
【図４】本発明の製造方法による液晶表示素子作製時の
概略断面図であって、（ａ）は光照射前を表し、（ｂ）
は光照射後を表す。
概略断面図であって、（ａ）は光照射前を表し、（ｂ）
は光照射後を表す。
【図５】本発明の液晶表示素子の作製のために用いられ
るホトマスクのパターンを示す図である。
るホトマスクのパターンを示す図である。
【図６】本発明の液晶表示素子の一態様を示す模式的平
面図である。
面図である。
【図７】本発明の液晶表示素子の一態様を示す様式的断
面図である。
面図である。
【図８】電圧保持率測定用装置の回路図である。
【図９】本発明の実施例１４の液晶表示素子の作製のた
めに用いられるホトマスクのパターンを示す図である。
めに用いられるホトマスクのパターンを示す図である。
【図１０】本発明の実施例１４の液晶表示素子における
１絵素部分の平面図である。
１絵素部分の平面図である。
【図１１】本発明の実施例１４の液晶表示素子における
電気光学特性の視角依存性を示す図である。
電気光学特性の視角依存性を示す図である。
【図１２】図１１の各図の視角方向を説明するための図
である。
である。
【図１３】従来のＴＮ型液晶表示素子の視角特性改善効
果を説明するための断面図であり、（ａ）は中間調状態
を表し、（ｂ）は透明状態を表す。
果を説明するための断面図であり、（ａ）は中間調状態
を表し、（ｂ）は透明状態を表す。
１ 基板 ２ 直線状電極 ３ 基板 ４ 直線状電極 ５ 混合物 ６ ガラス板 ７ ホトマスク ８ 高分子マトリックス ９ 液晶領域 １０ 紫外線 １１ 液晶分子 １４ 高分子マトリックス １５ 液晶領域 ２１ 透明絶縁基板 ２２ 信号線 ２３ 走査線 ２４ スイッチングトランジスタ ２５ 絵素電極 ２６ 透明絶縁基板 ２７ 対向電極 ２８ 液晶層 ２９ シール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 正彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 神崎 修一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 長江 伸和 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−219211（ＪＰ，Ａ) 特表 昭63−501512（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1333 610
Claims (21)
- 【請求項１】 液晶組成物と高分子樹脂組成物とからな
る高分子分散型液晶複合膜であって、 該液晶組成物の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該
複合膜の転移温度Ｔma trixとの差である△Ｔ値が２５℃
以下であり、かつ該高分子樹脂組成物のガラス転移温度
Ｔｇが６０℃以上である高分子分散型液晶複合膜。 - 【請求項２】 １組の電極基板と、 該１組の電極基板の間に配され、液晶組成物と高分子樹
脂組成物とからなる高分子分散型液晶複合膜であって、
該液晶組成物の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該
複合膜の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃
以下であり、かつ該高分子樹脂組成物のガラス転移温度
Ｔｇが６０℃以上である高分子分散型液晶複合膜とを備
えた液晶表示素子。 - 【請求項３】 １組の電極基板、および該１組の電極基
板の間に配され、高分子組成物からなる高分子マトリッ
クスと、該高分子マトリックスによって区切られた液晶
組成物からなる液晶領域とを有する表示媒体を備え、該
液晶組成物の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該表
示媒体の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃
以下であり、かつ該高分子樹脂組成物のガラス転移温度
Ｔｇが５０℃以上である液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記△Ｔ値が、１０℃以下である請求項
２または３に記載の液晶表示素子。 - 【請求項５】 前記液晶領域が前記電極基板と平行な面
を有し、絵素領域における該液晶領域の占有面積に比べ
て、該絵素領域以外における該液晶領域の占有面積が小
さい請求項３に記載の液晶表示素子。 - 【請求項６】 前記液晶組成物が、正の誘電率異方性を
示し、かつフッ素系または塩素系の液晶化合物を含む請
求項２、３、４または５に記載の液晶表示素子。 - 【請求項７】 前記高分子樹脂組成物が、フッ素系高分
子、塩素系高分子およびシリコン系高分子のうちの少な
くとも１種類以上の高分子を含む請求項２、３、４、
５、または６に記載の液晶表示素子。 - 【請求項８】 前記液晶組成物が、二色性色素を１種類
以上含む請求項２、３、４、５、６、または７に記載の
液晶表示素子。 - 【請求項９】 前記液晶組成物が、光学活性なカイラル
ドーパントまたはコレステリック液晶を０．１〜１０％
の範囲で含む請求項２、３、４、５、６または７に記載
の液晶表示素子。 - 【請求項１０】 前記基板が、前記液晶組成物を配向さ
せる配向手段を備えた請求項２、３、４、５、６、７、
８、または９に記載の液晶表示素子。 - 【請求項１１】 前記配向手段が、絶縁膜を備えた請求
項１０に記載の液晶表示素子。 - 【請求項１２】 前記基板の少なくとも一方の上に、偏
光板を備えた請求項３、または５に記載の液晶表示素
子。 - 【請求項１３】 単官能モノマーと多官能モノマーまた
は多官能オリゴマーとの混合重量比が、９３：７〜４
０：６０である重合性材料と液晶材料との混合物を作製
する工程と、 該混合物を重合反応に伴う相分離過程を経て高分子分散
型液晶複合膜とする相分離工程とを包含する高分子分散
型液晶複合膜の製造方法であって、 該液晶の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該複合膜
の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下で
あり、かつ該高分子のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上
である高分子分散型液晶複合膜の製造方法。 - 【請求項１４】 単官能モノマーと多官能モノマーまた
は多官能オリゴマーとの混合重量比が、９３：７〜４
０：６０である重合性材料と液晶材料との混合物を作製
する工程と、 該混合物を重合反応に伴う相分離過程を経て、１組の電
極基板の間に表示媒体を形成する相分離工程とを包含す
る液晶表示素子の製造方法であって、 該液晶の液晶相−等方性液体相転移温度ＴCIと該複合膜
の転移温度Ｔmatrixとの差である△Ｔ値が２５℃以下で
あり、かつ該高分子のガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上
である液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１５】 前記相分離工程が、前記混合物を重合
反応に伴う相分離過程で、重合相分離させる第１の相分
離工程と、該第１の相分離工程における温度よりも低い
温度において、重合反応によりさらに相分離を進行させ
る第２の相分離工程とを包含する請求項１４に記載の液
晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記重合反応が、前記混合物に光を照
射することにより行われ、該照射光が強弱の照度分布を
有する請求項１４または１５に記載の液晶表示素子の製
造方法。 - 【請求項１７】 前記照度分布を有する照射光が、絵素
領域に設けられた実質的に光強度を弱める遮光部を介し
て前記混合物に光を照射することにより与えられる請求
項１６に記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１８】 前記相分離によって得られる液晶組成
物が、正の誘電率異方性を示し、かつフッ素系または塩
素系の液晶化合物を含む請求項１４、１５、１６、また
は１７に記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項１９】 前記相分離によって得られる高分子樹
脂組成物が、フッ素系化合物、塩素系化合物およびシリ
コン系化合物のうちの少なくとも１種類以上の化合物を
含む請求項１４、１５、１６、１７、および１８に記載
の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項２０】 前記相分離によって得られる液晶組成
物が、二色性色素を１種類以上含む請求項１４、１５、
１６、１７、１８、または１９に記載の液晶表示素子の
製造方法。 - 【請求項２１】 前記相分離によって得られる液晶組成
物が、光学活性なカイラルドーパントまたはコレステリ
ック液晶を０．１〜１０％の範囲で含む請求項１４、１
５、１６、１７、１８、または１９に記載の液晶表示素
子の製造方法。
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