JP2958410B2 - Liquid crystal / polymer composite material, electro-optical element, and method for producing them - Google Patents

Liquid crystal / polymer composite material, electro-optical element, and method for producing them

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JP2958410B2
JP2958410B2 JP16597293A JP16597293A JP2958410B2 JP 2958410 B2 JP2958410 B2 JP 2958410B2 JP 16597293 A JP16597293 A JP 16597293A JP 16597293 A JP16597293 A JP 16597293A JP 2958410 B2 JP2958410 B2 JP 2958410B2
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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
複合材料およびそれを用いた電気光学素子に関する。さ
らに詳しくは、ディスプレイ等の表示素子、調光素子、
光変調素子、光シヤッターおよびメモリ素子等として、
広く応用可能な液晶・高分子複合材料、それを用いた電
気光学素子およびそれらの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal / polymer composite material on a substrate and an electro-optical element using the same. More specifically, display elements such as displays, dimming elements,
As a light modulation element, an optical shutter and a memory element,
The present invention relates to a liquid crystal / polymer composite material that can be widely applied, an electro-optical element using the same, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】低分子液晶材料は、フラットパネルディ
スプレイ等の用途に広く使用され、例えば、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
型ワードプロセッサー用の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。近年、低分子液晶化合物を高分子バインダー中に
分散或いはマイクロカプセル化して保持した液晶表示素
子が提案されている。例えば、特表昭58−50163
1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、電圧が印加されていない状態
では、液晶滴中のネマチック液晶がカプセル壁面に沿っ
て配向した状態にあるためにフィルムに入射する光を散
乱し、一方、電圧が印加されている状態では、ネマチッ
ク液晶が電界方向に配向するために、フィルムに入射す
る光を透過するという散乱/透過の二つの状態をとるも
のと考えられている。
2. Description of the Related Art Low molecular weight liquid crystal materials are widely used for flat panel displays and the like. For example, TN type liquid crystal display elements such as clock faces and STN type liquid crystal display elements for portable computers and portable word processors. Widely used for such applications. These control the transmission / non-transmission (ON / OFF) of light by utilizing the property that the polarization plane of the light passing through the liquid crystal layer changes according to the applied voltage, so that a total of two sheets are provided on both sides of the liquid crystal layer. A polarizing plate is required. In addition, it is indispensable to perform an alignment film treatment for the liquid crystal layer to assume a specific alignment state. In recent years, a liquid crystal display device in which a low-molecular liquid crystal compound is dispersed or microencapsulated and held in a polymer binder has been proposed. For example, Japanese Patent Publication No. 58-50163
No. 1 discloses a film in which nematic liquid crystal droplets encapsulated in polyvinyl alcohol are dispersed. When no voltage is applied, this film scatters light incident on the film because the nematic liquid crystal in the liquid crystal droplets is aligned along the capsule wall surface, while the voltage is applied. It is considered that the nematic liquid crystal takes two states of scattering and transmission in which light incident on the film is transmitted because the nematic liquid crystal is oriented in the direction of the electric field.

【0003】また、特表昭61−502128号公報お
よび特開昭62−2231号公報には、エポキシ等の重
合性化合物と低分子液晶化合物との重合性組成物に紫外
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、液晶滴が高分子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2−55787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
分子液晶化合物の比率を上げることにより、駆動電圧を
低下させることができる液晶素子が示されている。上記
各公報に開示された液晶・高分子複合材料は、液晶表示
素子には不可欠であった偏光板が不要であるため、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
である。したがって、素子の大面積化が容易であり、な
おかつ製造コストの面からも有利である。
Further, JP-T-61-502128 and JP-A-62-2231 disclose that a polymerizable composition of a polymerizable compound such as epoxy and a low-molecular liquid crystal compound is polymerized by applying ultraviolet light or heat. Patent Document 1 discloses that a liquid crystal element having a configuration in which liquid crystal droplets are dispersed and held in a polymer binder is produced by polymerizing a hydrophilic composition to cause phase separation. Further, JP-A-2-55787 discloses that
In the above-described phase separation method by ultraviolet polymerization, a liquid crystal element capable of lowering a driving voltage by increasing the ratio of a low-molecular liquid crystal compound used is disclosed. The liquid crystal / polymer composite materials disclosed in the above publications do not require a polarizing plate, which was indispensable for a liquid crystal display device, so that bright display is possible and an alignment film and a rubbing treatment are not required. . Therefore, it is easy to increase the area of the element, and it is also advantageous in terms of manufacturing cost.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低分子
液晶材料を高分子バインダー中に保持した従来の液晶・
高分子複合材料からなる素子を表示素子に適用する場
合、一般に印加電圧に対する透過率変化の急峻性が低
く、STN型液晶型素子のような単純マトリックス駆動
が困難であり、TFT(薄膜トランジスター)駆動の必
要がある。しかしながら、従来の液晶・高分子複合材料
は、一般に駆動電圧が数十Vと高く、TFT駆動への適
用は困難であり、また可能であっても表示コントラスト
が低いという課題があった。更には、使用過程における
表示特性の劣化や熱による特性劣化が問題となってい
る。したがって、本発明の目的は、TFT素子により駆
動が可能な10V以下の低駆動電圧性と高い表示コント
ラスト、耐久性や耐熱性に優れた液晶・高分子複合材料
およびそれよりなる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それら液晶・高分子複合材料お
よび電気光学素子の製造方法を提供することにある。
However, a conventional liquid crystal having a low molecular weight liquid crystal material held in a polymer binder has a disadvantage.
When an element made of a polymer composite material is applied to a display element, generally, the steepness of the change in transmittance with respect to an applied voltage is low, and it is difficult to drive a simple matrix like an STN type liquid crystal element, and a TFT (thin film transistor) is driven. Need. However, the conventional liquid crystal / polymer composite material has a problem that the driving voltage is generally as high as several tens of volts, and it is difficult to apply it to TFT driving, and even if possible, the display contrast is low. Furthermore, there is a problem that the display characteristics are deteriorated during use and the characteristics are deteriorated due to heat. Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal / polymer composite material which is drivable by a TFT element and has a low driving voltage of 10 V or less, high display contrast, excellent durability and heat resistance, and an electro-optical element comprising the same. Is to do. Another object of the present invention is to provide a method for producing the liquid crystal / polymer composite material and the electro-optical element.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の液晶
・高分子複合材料は、電界または磁界の制御によって白
濁状態と透明状態とを繰り返すことが可能な、低分子液
晶化合物と高分子化合物とが相分離状態で存在するもの
であって、その高分子化合物が少なくともアクリル酸
−ブトキシエチルエステルおよび多官能アクリル酸エス
テルを含む重合性組成物の重合体であることを特徴とす
る。本発明の上記液晶・高分子複合材料は、少なくとも
低分子液晶化合物、アクリル酸2−ブトキシエチルエス
テルおよび多官能アクリル酸エステルを含む重合性組成
物および重合開始剤よりなる組成物を二枚の基板間に注
入し、熱、光または電子線の付与によって重合させるこ
とによって製造される。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・高分子複合材料を設けたもので
あって、その高分子化合物が、少なくともアクリル酸
−ブトキシエチルエステルおよび多官能アクリル酸エス
テルを含む重合性組成物の重合体であることを特徴とす
る。本発明の上記電気光学素子は、少なくとも低分子液
晶化合物、アクリル酸2−ブトキシエチルエステルおよ
び多官能アクリル酸エステルを含む重合性組成物および
重合開始剤よりなる組成物をその対向する内面に重合性
基を形成した二枚の基板間に注入し、熱、光または電子
線の付与によって重合させ、該重合性基を化学反応によ
り該複合材料中の高分子化合物に結合させることによっ
て製造することができる。
That is, the liquid crystal / polymer composite material of the present invention comprises a low molecular weight liquid crystal compound and a high molecular weight compound capable of repeating a cloudy state and a transparent state by controlling an electric field or a magnetic field. Is present in a phase-separated state, and the polymer compound is at least acrylic acid 2
-Butoxyethyl ester and polyfunctional acrylic acid ester
It is a polymer of a polymerizable composition containing a tellurium. The above-mentioned liquid crystal / polymer composite material of the present invention comprises a composition comprising at least a low molecular liquid crystal compound, a polymerizable composition containing 2-butoxyethyl acrylate and a polyfunctional acrylate , and a composition comprising a polymerization initiator on two substrates. It is manufactured by pouring in between and polymerizing by application of heat, light or electron beams. The electro-optical element of the present invention is provided with a liquid crystal / polymer composite material in which a low-molecular liquid crystal compound and a high-molecular compound are present in a phase-separated state between two substrates. , At least acrylic acid 2
-Butoxyethyl ester and polyfunctional acrylic acid ester
It is a polymer of a polymerizable composition containing a tellurium. The electro-optical element of the present invention comprises at least a low-molecular liquid crystal compound, acrylic acid 2-butoxyethyl ester and
A composition comprising a polymerizable composition and a polymerization initiator containing polyfunctional acrylate and a polymerization initiator is injected between two substrates having a polymerizable group formed on the opposite inner surface thereof, and heat, light or electron beam is applied. It can be produced by polymerizing and bonding the polymerizable group to a polymer compound in the composite material by a chemical reaction.

【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
電気光学素子に適用される液晶・高分子複合材料は、低
分子液晶化合物と高分子化合物が互いに相分離した状態
でその機能を発現する。相分離の形態は、それぞれの液
晶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状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 liquid crystal / polymer composite material applied to the electro-optical element of the present invention exhibits its function when the low-molecular liquid crystal compound and the high-molecular compound are phase-separated from each other. The form of the phase separation may be such that each liquid crystal 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 the polymer compound forms a thin film-like wall. Further, the liquid crystal may form a continuous phase.

【0007】液晶・高分子複合材料のミクロ構造(相分
離構造)は、使用する低分子化合物と高分子化合物の性
質(熱力学的性質や化学的性質)や混合比等によって種
々変えることが可能であり、その一例を図1の模式図に
よって例示すると、次のような形態がある。図1(A)
は、低分子液晶化合物1より高分子化合物2を過剰に用
いた例であって、高分子化合物2中に低分子液晶化合物
1がマイクロドロップレット状に分散した液晶・高分子
複合材料3を図示している。図1(B)は、低分子液晶
化合物1と高分子化合物2とをほぼ等量用いた例であっ
て、スポンジ状に相分離した液晶・高分子複合材料3を
図示している。図1(C)は、低分子液晶化合物1を高
分子化合物2より過剰に用いた例であって、低分子液晶
化合物1中に高分子化合物2が繊維状に相分離した液晶
・高分子膜3を図示している。これ等の説明において
は、低分子液晶化合物と高分子化合物の混合量をもとに
説明したが、前述した如く、混合量の他に低分子液晶化
合物と高分子化合物の性質(熱力学的性質や化学的性
質)が、そのミクロ構造に影響を与えることはいうまで
もない。
The microstructure (phase-separated structure) of the liquid crystal / polymer composite material can be variously changed depending on the properties (thermodynamic properties and chemical properties) and the mixing ratio of the low-molecular compound and the high-molecular compound used. An example is shown in the schematic diagram of FIG. FIG. 1 (A)
Is an example in which the high molecular compound 2 is used in excess of the low molecular liquid crystal compound 1, and illustrates a liquid crystal / polymer composite material 3 in which the low molecular liquid crystal compound 1 is dispersed in the polymer compound 2 in the form of microdroplets. Is shown. FIG. 1B shows an example in which low-molecular liquid crystal compound 1 and high-molecular compound 2 are used in substantially equal amounts, and illustrates a liquid crystal-polymer composite material 3 in which sponge-like phase separation is performed. FIG. 1C is an example in which the low-molecular liquid crystal compound 1 is used in excess of the high-molecular compound 2, and the liquid crystal / polymer film in which the high-molecular compound 2 is separated into a fibrous phase in the low-molecular liquid crystal compound 1 3 is illustrated. In these descriptions, the description was made based on the mixed amount of the low-molecular liquid crystal compound and the high-molecular compound. However, as described above, the properties of the low-molecular liquid crystal compound and the high-molecular compound (thermodynamic properties) And chemistry) affect its microstructure.

【0008】本発明の液晶・高分子複合材料を構成する
低分子液晶化合物は、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
の低分子液晶化合物は、一般的に使用されている液晶材
料と同様に、単一組成である必要はなく、複数の成分か
ら構成される組成物であってもよい。また、電界による
表示を目的とする場合は、上記の低分子液晶化合物の中
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。
The low-molecular liquid crystal compound constituting the liquid crystal / polymer composite material of the present invention is used as a general display material such as a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, a smectic liquid crystal, and a ferroelectric liquid crystal, or as an electric field driven display material. Various liquid crystal materials used can be used.
Specifically, biphenyl-based, phenylbenzoate-based,
Various liquid crystal compounds such as cyclohexylbenzene, azoxybenzene, azobenzene, azomethine, terphenyl, biphenylbenzoate, cyclohexylbiphenyl, phenylpyrimidine, cyclohexylpyrimidine, and cholesterol are exemplified. These low-molecular liquid crystal compounds need not be a single composition, as in the case of commonly used liquid crystal materials, and may be a composition composed of a plurality of components. Further, when the purpose is display by an electric field, it is preferable to use a liquid crystal compound having a positive dielectric anisotropy among the above low-molecular liquid crystal compounds. Depending on the liquid crystal, when the frequency of the applied voltage becomes larger than a certain value (crossover frequency), the dielectric anisotropy changes from positive to negative. However, the liquid crystal can be used for two-frequency driving. Needless to say.

【0009】本発明の特徴は、液晶・高分子複合材料を
形成する高分子化合物が、少なくともアクリル酸2−ブ
トキシエチルエステルおよび多官能アクリル酸エステル
を含む重合性組成物の重合体よりなることである。
A feature of the present invention is that the polymer compound forming the liquid crystal / polymer composite material is at least 2- butyl acrylate.
It consists of a polymer of a polymerizable composition containing toxic ethyl ester and polyfunctional acrylate .

【0010】本発明に使用される重合性組成物は、上記
のアクリル酸2−ブトキシエチルエステルおよび多官能
アクリル酸エステルを必須成分として含むが、それ以外
にも他の種々の重合性化合物(以下、モノマーという)
を用いることが可能である。例えば、(メタ)アクリル
酸アルキルエステル、ヘテロ環または芳香族環を含む
(メタ)アクリル酸エステル誘導体、(メタ)アクリル
アミド、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルエステ
ル、(メタ)アクリル酸、ビニルピロリドン、スチレン
及びその誘導体、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化
ビニリデン、エチレン、ブタジエン、イソプレン、ビニ
ルピリジン等の単官能モノマーがあげられる。
[0010] The polymerizable composition used in the present invention comprises the above-mentioned acrylic acid 2-butoxyethyl ester and a polyfunctional compound.
Contains acrylic acid ester as an essential component, but also various other polymerizable compounds (hereinafter referred to as monomers)
Can be used. For example, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid ester derivative containing hetero ring or aromatic ring, (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid hydroxyethyl ester, (meth) acrylic acid, vinylpyrrolidone, styrene And its derivatives, and monofunctional monomers such as acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, butadiene, isoprene, and vinylpyridine .

【0011】本発明における重合組成物は、アクリル酸
2−ブトキシエチルエステルおよび多官能アクリル酸エ
ステルを含むが、この組成物にさらにアクリル酸アルキ
ルエステルを配合してもよい。これらの場合、アクリル
2−ブトキシエチルエステルを含む単官能モノマーと
多官能アクリル酸エステルとの配合比はモル比で10
0:1〜1:2の範囲から好ましく選択される。
The polymerization composition according to the present invention comprises acrylic acid
Including 2-butoxy-ethyl ester and polyfunctional acrylic acid esters may be further blended acrylic acid alkyl ester in the composition. In these cases, the mixing ratio of the monofunctional monomer containing 2-butoxyethyl acrylate to the polyfunctional acrylate is 10
It is preferably selected from the range of 0: 1 to 1: 2.

【0012】次に、液晶・高分子複合材料の作製方法に
ついて説明する。あらかじめ、低分子液晶化合物と重合
性化合物及び重合開始剤を混合した組成物(以後、重合
性組成物と呼ぶ)を調製する。重合性組成物における低
分子液晶化合物と重合性化合物との混合比は、重量比で
20:1〜1:10の範囲内から選択され、さらに好ま
しくは10:1〜1:1の範囲である。また、重合開始
剤としては、アゾ化合物や過酸化物等の熱重合開始剤ま
たはフェニルケトン系化合物に代表される光重合開始剤
が使用される。重合開始剤の添加量は重合性組成物に対
して重量比で1/1000〜1/10の範囲が好まし
い。上記の組成物を基材上に塗布するか、或いは二枚の
基板間に注入し、熱、光或いは電子線の付与によって重
合することによって液晶・高分子複合材料が作製され
る。
Next, a method for producing a liquid crystal / polymer composite material will be described. A composition in which a low-molecular liquid crystal compound, a polymerizable compound, and a polymerization initiator are mixed in advance (hereinafter, referred to as a polymerizable composition) is prepared. The mixing ratio of the low-molecular liquid crystal compound and the polymerizable compound in the polymerizable composition is selected from the range of 20: 1 to 1:10 by weight, more preferably 10: 1 to 1: 1. . As the polymerization initiator, a thermal polymerization initiator such as an azo compound or a peroxide, or a photopolymerization initiator represented by a phenyl ketone-based compound is used. The amount of the polymerization initiator to be added is preferably in the range of 1/1000 to 1/10 by weight relative to the polymerizable composition. A liquid crystal / polymer composite material is prepared by applying the above composition on a base material or injecting the composition between two substrates and polymerizing the composition by applying heat, light or an electron beam.

【0013】次に本発明の液晶・高分子複合材料を用い
た電気光学素子について説明する。電気光学素子の形態
としては、二枚の電極付基板間に該液晶・高分子複合材
料が挾持された構成が好ましく適用される。その一例を
図2に示すが、通常の液晶素子と同様、2つの電極付き
基板4、5に挾まれた構成からなる。図2では、電源6
から電極付き基板4、5に電圧が印加され、複合材料3
中の低分子液晶化合物1が電界方向に配向した状態(1
a)を図示している。この電圧を印加した状態では、複
合材料3に入射する光は散乱されず、透過する。
Next, an electro-optical element using the liquid crystal / polymer composite material of the present invention will be described. As a form of the electro-optical element, a configuration in which the liquid crystal / polymer composite material is sandwiched between two substrates with electrodes is preferably applied. An example is shown in FIG. 2, which has a configuration sandwiched between two substrates 4 and 5 with electrodes, like a normal liquid crystal element. In FIG.
Voltage is applied to the substrates 4 and 5 with electrodes from the composite material 3
When the low-molecular liquid crystal compound 1 in the state is oriented in the electric field direction (1
FIG. When this voltage is applied, light incident on the composite material 3 is transmitted without being scattered.

【0014】上記電気光学素子における電極付き基板と
しては、例えばガラス基材にITO(インジウム−錫酸
化物)膜や酸化錫膜を設けた、いわゆる透明導電性ガラ
スや、ポリエステルフィルムにITO膜を設けた導電性
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等が使
用される。その他にも、電極付き基板の一方として、ア
ルミニウム蒸着フィルム、金蒸着フィルム、銀蒸着フィ
ルムやアルミニウム板、銅板等も使用される。また、複
合材料層の厚さを調整するために、ガラス粒子、樹脂粒
子、アルミナ粒子、ガラスファイバー、フィルム等の従
来使用されている適当なスペーサー材料を使用するのが
好ましい。
As the substrate with electrodes in the above-mentioned electro-optical element, for example, a so-called transparent conductive glass in which an ITO (indium-tin oxide) film or a tin oxide film is provided on a glass base material, or an ITO film on a polyester film is provided. A conductive polyethylene terephthalate (PET) film or the like is used. In addition, as one of the substrates with electrodes, an aluminum-deposited film, a gold-deposited film, a silver-deposited film, an aluminum plate, a copper plate, or the like is used. In addition, in order to adjust the thickness of the composite material layer, it is preferable to use a conventionally used appropriate spacer material such as glass particles, resin particles, alumina particles, glass fibers, and films.

【0015】さらに上記の電極付き基板として、その基
板表面に重合性基を形成した基板を用いるのが好まし
い。この場合、低分子液晶化合物を含む組成物をその対
向する内面に重合性基を形成した基板間に注入し、熱、
光または電子線の付与によって重合することによって、
基材表面と液晶・高分子複合材料中の高分子化合物が直
接結合し、優れた耐久性、熱安定性や高い表示特性を得
ることができるからである。基板表面に重合性基を形成
する方法としては、重合性基を有する高分子化合物を基
板表面に塗布する方法、基板表面の表面処理や基板表面
への反応性高分子化合物の塗布により、基板表面に反応
性基を形成した後、重合性基を有する低分子化合物を該
反応性基に結合させる方法等がある。
Further, as the above-mentioned substrate with electrodes, it is preferable to use a substrate having a polymerizable group formed on the substrate surface. In this case, a composition containing a low-molecular liquid crystal compound is injected between substrates having a polymerizable group formed on the opposite inner surface thereof, and heat,
By polymerizing by applying light or electron beam,
This is because the surface of the base material and the polymer compound in the liquid crystal / polymer composite material are directly bonded, and excellent durability, thermal stability, and high display characteristics can be obtained. As a method of forming a polymerizable group on the substrate surface, a method of applying a polymer compound having a polymerizable group to the substrate surface, a surface treatment of the substrate surface or a coating of a reactive polymer compound on the substrate surface may be used. After a reactive group is formed, a low molecular compound having a polymerizable group is bonded to the reactive group.

【0016】基板表面に塗布される重合性基を有する高
分子化合物としては、ビニル基や(メタ)アクリロイル
基等の重合性基を主鎖または側鎖に持った種々高分子が
あげられる。これ等の高分子化合物は、ビニル基や(メ
タ)アクリロイル基等の重合性基を有する化合物を高分
子化合物に付加反応させることにより容易に作製するこ
とができる。例えば側鎖に水酸基、カルボキシル基、ア
ミノ基、チオール基等の反応基を有する反応性高分子化
合物にビニル基や(メタ)アクリロイル基等の重合基と
前記高分子中の反応基と結合する基を共に持った化合
物、例えば含ビニル基シランカップリング剤、含(メ
タ)アクリロイル基シランカップリング剤や含(メタ)
アクリロイル基イソシアネート化合物等を反応させるこ
とにより容易に達成される。本発明において使用される
重合性基を有する高分子化合物としては、具体的には、
ポリビニルアルコールやポリヒドロキシエチル(メタ)
アクリレートの部分(メタ)アクリロイル化物、ポリビ
ニルアルコールやポリヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レートの部分ビニル化物等があげられる。上記の重合性
基を有する高分子化合物の層の厚みは0.01μm〜1
0μmの範囲が好ましい。
Examples of the polymer compound having a polymerizable group applied to the substrate surface include various polymers having a polymerizable group such as a vinyl group or a (meth) acryloyl group in a main chain or a side chain. These polymer compounds can be easily prepared by adding a compound having a polymerizable group such as a vinyl group or a (meth) acryloyl group to the polymer compound. For example, in a reactive polymer compound having a reactive group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, or a thiol group in a side chain, a polymer group such as a vinyl group or a (meth) acryloyl group and a group bonding to the reactive group in the polymer Such as a vinyl-containing silane coupling agent, a (meth) acryloyl-containing silane coupling agent and a (meth) containing silane coupling agent.
It is easily achieved by reacting an acryloyl group isocyanate compound or the like. As the polymer compound having a polymerizable group used in the present invention, specifically,
Polyvinyl alcohol and polyhydroxyethyl (meth)
Partial (meth) acryloyl products of acrylate, partially vinylated products of polyvinyl alcohol and polyhydroxyethyl (meth) acrylate, and the like can be given. The thickness of the polymer compound layer having a polymerizable group is 0.01 μm to 1 μm.
A range of 0 μm is preferred.

【0017】次に、基板表面の表面処理や基板表面への
高分子化合物の塗布により、基板表面に反応性基を形成
させた後、重合性基を有する低分子化合物を該反応性基
と反応させて、重合性基を基板表面に形成する方法につ
いて説明する。この方法では、あらかじめ基板表面に適
当な処理を加えて反応性基を形成する必要がある。この
場合の反応性基としては、水酸基、カルボキシル基、ア
ミノ基やチオール基等の反応性基が結合強度の面で好ま
しく適用される。この様な反応性基を基板表面に形成さ
せる方法として、基板表面の表面処理による場合は、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
ラズマ処理したり、アルカリまたは酸に基板を浸漬する
ことによって基板表面に水酸基等の種々反応性基の形成
を行うことができる。また、反応性基を有する高分子化
合物を塗布する場合は、側鎖に水酸基、カルボキシル
基、アミノ基やチオール基等の反応性基を有する高分子
化合物を塗布することにより反応性基を基板表面へ形成
することができる。本発明において使用される反応性基
を有する高分子化合物としては、具体的には、ポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物、ポリ(メ
タ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸
アルキル−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アク
リル酸アルキル−(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル
共重合体等があげられる。
Next, after a reactive group is formed on the substrate surface by surface treatment of the substrate surface or application of a high molecular compound to the substrate surface, a low molecular compound having a polymerizable group is reacted with the reactive group. Next, a method of forming a polymerizable group on the substrate surface will be described. In this method, it is necessary to form a reactive group by applying an appropriate treatment to the substrate surface in advance. As the reactive group in this case, a reactive group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group or a thiol group is preferably applied in view of the bonding strength. As a method of forming such a reactive group on the substrate surface, in the case of surface treatment of the substrate surface, the substrate is heated to a high temperature in an active oxygen or water vapor atmosphere, plasma treated, or the substrate is treated with an alkali or an acid. By immersion, various reactive groups such as hydroxyl groups can be formed on the substrate surface. When a polymer compound having a reactive group is applied, the reactive group is applied to the surface of the substrate by applying a polymer compound having a reactive group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group or a thiol group on a side chain. Can be formed. Specific examples of the polymer compound having a reactive group used in the present invention include polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl acetate, hydroxyethyl poly (meth) acrylate, and alkyl- (meth) acrylate- (meth) acrylate. A) acrylic acid copolymer, alkyl (meth) acrylate-hydroxyethyl (meth) acrylate copolymer and the like.

【0018】次に、この様な表面処理、または、反応性
高分子化合物の塗布によって基板表面に形成された反応
性基に、それと結合可能な官能基及び重合性基を一分子
中に有する低分子化合物を反応させることにより、重合
性基を有する低分子化合物を基板表面に形成することが
できる。その場合、重合性基を有する低分子化合物を蒸
着法、塗布法、吸着法、LB膜法や自己組織化法等を用
いることにより基板表面に反応性基を設けた後に、加熱
等の適当な処理を施すことにより結合させることができ
る。この場合に使用される重合性基を有する低分子化合
物としては、含ビニル基シランカップリング剤、含(メ
タ)アクリロイル基シランカップリング剤および含(メ
タ)アクリロイル基イソシアネート化合物等が使用可能
であり、その具体例としてはトリエトキシビニルシラ
ン、ジビニルジクロロシラン、アリルメチルジクロロシ
ラン、ジメチルビニルクロロシラン、アリルジメチルク
ロロシラン、メトキシジメチルビニルシラン、トリメト
キシビニルシラン、ジアリルジクロロシラン、エトキシ
ジメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラ
ン、ジエトキシジビニルシラン、3−(ビニルベンジル
アミノプロピル)トリメトキシシラン、3−(ビニルベ
ンジルアミノプロピル)トリエトキシシラン、N−(3
−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−
3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メ
タ)アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3
−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジクロロシラン
および3−(メタ)アクリロキシプロピルトリクロロシ
ラン等があげられる。上記の重合可能な基を有する低分
子化合物を用いて形成された層の厚みは1分子層〜10
μmの範囲が好ましい。
Next, the reactive group formed on the substrate surface by such a surface treatment or the application of the reactive polymer compound has a functional group and a polymerizable group which can be bonded to the reactive group in one molecule. By reacting the molecular compound, a low molecular compound having a polymerizable group can be formed on the substrate surface. In that case, after providing a reactive group on the substrate surface by using a low molecular compound having a polymerizable group by a vapor deposition method, a coating method, an adsorption method, an LB film method, a self-organizing method, or the like, an appropriate method such as heating is performed. They can be combined by performing processing. As the low-molecular compound having a polymerizable group used in this case, a vinyl-containing silane coupling agent, a (meth) acryloyl-containing silane coupling agent, a (meth) acryloyl-containing isocyanate compound and the like can be used. Examples thereof include triethoxyvinylsilane, divinyldichlorosilane, allylmethyldichlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, allyldimethylchlorosilane, methoxydimethylvinylsilane, trimethoxyvinylsilane, diallyldichlorosilane, ethoxydimethylvinylsilane, diethoxymethylvinylsilane, and diethoxy. Divinylsilane, 3- (vinylbenzylaminopropyl) trimethoxysilane, 3- (vinylbenzylaminopropyl) triethoxysilane, N- (3
-(Meth) acryloxy-2-hydroxypropyl)-
3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (meth)
Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3
-(Meth) acryloxypropylmethyldichlorosilane and 3- (meth) acryloxypropyltrichlorosilane. The thickness of the layer formed using the low molecular compound having a polymerizable group is 1 molecular layer to 10 layers.
The range of μm is preferred.

【0019】本発明の液晶・高分子複合材料は、低分子
液晶化合物と高分子化合物との2成分のみからなるもの
でも、表示素子や光変調素子として適用可能であるが、
さらに、コントラストや安定性の向上を目的として、種
々の化合物を添加することも可能である。例えば、コン
トラストの向上を目的として、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
材料中の低分子液晶化合物と相溶し、高分子化合物には
不相溶であることが好ましい。この他に、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
点からも好ましく使用される。本発明の液晶・高分子複
合材料及びそれを用いた電気光学素子は特定の重合性組
成物を用いることにより優れた表示特性や低電圧駆動が
実現される。更には重合性基が形成されている基板を用
いて作製することにより、優れた表示特性、耐久性、熱
安定性を示す有用な電気光学素子であり、表示素子、調
光素子、光変調素子や光シャッター等として広く応用可
能な優れたものである。
The liquid crystal / polymer composite material of the present invention can be applied as a display element or a light modulation element even if it comprises only two components, a low molecular liquid crystal compound and a high molecular compound.
Further, various compounds can be added for the purpose of improving contrast and stability. For example, various dichroic dyes such as anthraquinone type, styryl type, azomethine type and azo type can be used for the purpose of improving the contrast. In that case, it is preferable that the dichroic dye is basically compatible with the low-molecular liquid crystal compound in the composite material and is incompatible with the high-molecular compound. In addition, antioxidants,
UV absorbers, various plasticizers, and the like are also preferably used from the viewpoint of improving stability and durability. The liquid crystal / polymer composite material of the present invention and the electro-optical element using the same can realize excellent display characteristics and low voltage driving by using a specific polymerizable composition. Further, it is a useful electro-optical element that exhibits excellent display characteristics, durability, and thermal stability by being manufactured using a substrate on which a polymerizable group is formed, and is a display element, a dimming element, and a light modulation element. It is an excellent thing that can be widely applied as a light shutter or a light shutter.

【0020】[0020]

【実施例】次に、実施例を例示するが、本発明はこれに
限定されるものではない。 [評価方法]作製したサンプルの電気光学特性は以下の
方法で評価した。50Wハロゲンランプからの白色光を
レンズを通し平行光にしてサンプルに垂直入射させなが
ら、サンプルに100Hz、矩形波の交流電圧を印加
し、印加する電圧を変え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。 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 は透過率の最大、最小値を示
す。さらに、一部のサンプルにおいては熱安定性の評価
として、加熱前および100℃に加熱して5分間放置し
た後の電気光学特性の変化として評価した。
EXAMPLES Next, examples will be described, but the present invention is not limited to these examples. [Evaluation Method] The electro-optical properties of the prepared samples were evaluated by the following methods. While the white light from the 50 W halogen lamp is made into parallel light through a lens and made perpendicular to the sample, an AC voltage of 100 Hz and a rectangular wave is applied to the sample, and the maximum spread angle transmitted through the sample while changing the applied voltage. The transmitted light intensity of about ± 10 ° was measured. The following parameters were determined from the obtained applied voltage-transmitted light intensity curve (FIG. 3). Driving voltage: V90 = voltage when transmitted light intensity changes by 90% of total change amount Contrast: CR = Tmax / Tmin Here, Tmax and Tmin indicate maximum and minimum values of transmittance. Further, some of the samples were evaluated as changes in electro-optical characteristics before heating and after heating at 100 ° C. and left for 5 minutes.

【0021】[0021]

【0022】実施例 2−ブトキシエチルアクリレート3重量部、1,6−ヘ
キサンジオールジアクリレート1重量部および光重合開
始剤としてダロキュア1173(MERCK社製)0.
08重量部を混合して重合性組成物を調製した。さらに
この重合性組成物2重量部と低分子液晶化合物として、
E8(MERCK社製)8重量部を混合して重合性組成
物を調製した。二枚のITO付きガラス基板を10μm
の樹脂スペーサを用いて重ねて、一部開口部を除き周囲
を接着剤で封止したセルを作製した。このセルに重合性
組成物を注入し、高圧水銀灯(15mW/cm 2 、36
5nm)を用いて光を1分間照射して重合した。得られ
た電気光学素子は、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、低分子液晶化合物はそれ
ぞれに分離した細かいドメインを形成していた。
Example 1 3 parts by weight of 2-butoxyethyl acrylate, 1 part by weight of 1,6-hexanediol diacrylate, and Darocure 1173 (manufactured by MERCK) as a photopolymerization initiator.
08 parts by weight to prepare a polymerizable composition. Further, as 2 parts by weight of the polymerizable composition and a low-molecular liquid crystal compound,
8 parts by weight of E8 (manufactured by MERCK) were mixed to prepare a polymerizable composition. Two glass substrates with ITO 10 μm
Using the resin spacer of
Was sealed with an adhesive to produce a cell. Polymerizable in this cell
The composition was injected, and a high-pressure mercury lamp (15 mW / cm 2 , 36
(5 nm) for 1 minute to polymerize. The obtained electro-optical element was visually uniformly clouded. Also,
Observation with a polarizing microscope revealed that the low-molecular liquid crystal compound formed fine domains separated from each other.

【0023】実施例 2−ブトキシエチルアクリレート3重量部、ブチルアク
リレート3重量部、1,6−ヘキサンジオールジアクリ
レート2重量部および光重合開始剤としてダロキュア1
173(MERCK社製)0.16重量部を混合して重
合性組成物を調製した。さらにこの重合性組成物2重量
部と低分子液晶化合物として、E8(MERCK社製)
8重量部を混合して重合性組成物を調製した。この重合
性組成物を実施例1と同様にセルに注入し、重合した。
得られた電気光学素子は、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、低分子液晶化合物
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 2 3 parts by weight of 2 -butoxyethyl acrylate, 3 parts by weight of butyl acrylate, 2 parts by weight of 1,6-hexanediol diacrylate and Darocure 1 as a photopolymerization initiator
173 (manufactured by MERCK) was mixed to prepare a polymerizable composition. Further, 2 parts by weight of the polymerizable composition and E8 (manufactured by MERCK) as a low-molecular liquid crystal compound were used.
8 parts by weight were mixed to prepare a polymerizable composition. This polymerizable composition was injected into a cell in the same manner as in Example 1 and polymerized.
The obtained electro-optical element was visually uniformly clouded.
Further, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal compound formed fine domains separated from each other.

【0024】実施例 2−ブトキシエチルアクリレート3重量部、2−エチル
ヘキシルアクリレート3重量部、1,4−ブタンジオー
ルジアクリレート1.5重量部および光重合開始剤とし
てダロキュア1173(MERCK社製)0.16重量
部を混合して重合性組成物を調製した。さらにこの重合
性組成物2重量部と低分子液晶化合物としてE8(ME
RCK社製)8重量部を混合して重合性組成物を調製し
た。この重合性組成物を実施例1と同様にセルに注入
し、重合した。得られた電気光学素子は、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
分子液晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメインを
形成していた。
[0024] Example 3 2-butoxyethyl acrylate, 3 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 3 parts by weight of 1,4 porcine Nji O <br/> Darocure 1173 as diacrylate 1.5 part by weight of photopolymerization initiator ( (MERCK) 0.16 parts by weight was mixed to prepare a polymerizable composition. Further, 2 parts by weight of the polymerizable composition and E8 (ME
8 parts by weight (manufactured by RCK) were mixed to prepare a polymerizable composition. This polymerizable composition was injected into a cell in the same manner as in Example 1 and polymerized. The obtained electro-optical element was visually uniformly clouded. Further, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal compound formed fine domains separated from each other.

【0025】実施例 透明導電層としてITO(酸化インジウム−錫)膜を設
けたガラス基板を1%NaOH水溶液で処理した後、1
%塩酸水溶液で処理した。この過程によってITO表面
に水酸基を形成した。上記基板上に3−アクリロキシプ
ロピルトリクロロシランの1%クロロホルム溶液を塗布
し乾燥した後、窒素置換下で温度60℃で2時間反応さ
せて、表面に重合性基としてアクリロイル基を形成し
た。さらにこの基板を用いて、実施例1と同様にしてセ
ルを作製した。実施例で用いた重合性組成物を同様な
方法でセルに注入し、重合した。得られた電気光学素子
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、低分子液晶化合物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 A glass substrate provided with an ITO (indium tin oxide) film as a transparent conductive layer was treated with a 1% aqueous solution of NaOH.
% Aqueous hydrochloric acid. Through this process, hydroxyl groups were formed on the ITO surface. A 1% chloroform solution of 3-acryloxypropyltrichlorosilane was applied on the substrate and dried, and then reacted at a temperature of 60 ° C. for 2 hours under nitrogen substitution to form an acryloyl group as a polymerizable group on the surface. Using this substrate, a cell was produced in the same manner as in Example 1. The polymerizable composition used in Example 3 was injected into a cell in the same manner and polymerized. The obtained electro-optical element was visually uniformly clouded. Further, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal compound formed fine domains separated from each other.

【0026】比較例1 ブチルアクリレート3重量部、1,6−ヘキサンジオー
ルジアクレート1重量部、および光重合開始剤としてダ
ロキュア1173(MERCK社製)0.08重量部を
混合して重合性組成物を調製した。さらにこの重合性組
成物2重量部と低分子液晶化合物としてE8(MERC
K社製)8重量部を混合して重合性組成物を調製した。
この重合性組成物を実施例1と同様にセルに注入し、重
合した。得られた電気光学素子は、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
晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメインを形成し
ていた。
Comparative Example 1 A polymerizable composition was prepared by mixing 3 parts by weight of butyl acrylate, 1 part by weight of 1,6-hexanediol dialactate, and 0.08 part by weight of Darocur 1173 (manufactured by MERCK) as a photopolymerization initiator. Was prepared. Further, 2 parts by weight of the polymerizable composition and E8 (MERC) as a low-molecular liquid crystal compound were used.
8 parts by weight (manufactured by K Company) were mixed to prepare a polymerizable composition.
This polymerizable composition was injected into a cell in the same manner as in Example 1 and polymerized. The obtained electro-optical element was visually uniformly clouded. Further, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal compound formed fine domains separated from each other.

【0027】比較例2 2−エチルヘキシルアクリレート3重量部および1,4
−ブタンンジオールジアクレート1重量部及び光重合開
始剤としてダロキュア1173(MERCK製)0.1
6重量部を混合して重合性組成物を調製した。さらにこ
の重合性組成物2重量部と低分子液晶化合物としてE8
(MERCK社製)8重量部を混合して重合性組成物を
調製した。この重合性組成物を実施例1と同様にセルに
注入し、重合した。得られた電気光学素子は、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、低分子液晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメ
インを形成していた。
Comparative Example 2 3 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate and 1,4
-1 part by weight of butanediol diolate and Darocure 1173 (MERCK) 0.1 as a photopolymerization initiator
6 parts by weight were mixed to prepare a polymerizable composition. Further, 2 parts by weight of this polymerizable composition and E8 as a low-molecular liquid crystal compound were used.
8 parts by weight (manufactured by MERCK) were mixed to prepare a polymerizable composition. This polymerizable composition was injected into a cell in the same manner as in Example 1 and polymerized. The obtained electro-optical element was visually uniformly clouded. Further, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal compound formed fine domains separated from each other.

【0028】比較例3 2−エチルヘキシルアクリレート3重量部、トリメチロ
ールプロパントリアクレート1重量部および光重合開始
剤としてダロキュア1173(MERCK社製)0.1
6重量部を混合して重合性組成物を調製した。さらにこ
の重合性組成物2重量部と低分子液晶化合物として、E
7(MERCK社製)8重量部を混合して重合性組成物
を調製した。この重合性組成物を実施例1と同様にセル
に注入し、重合した。得られた電気光学素子は、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、低分子液晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメ
インを形成していた。
COMPARATIVE EXAMPLE 3 3 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 1 part by weight of trimethylolpropane triacrylate and 0.1 of Darocure 1173 (manufactured by MERCK) as a photopolymerization initiator.
6 parts by weight were mixed to prepare a polymerizable composition. Further, 2 parts by weight of the polymerizable composition and E as a low molecular weight liquid crystal compound
7 (manufactured by MERCK) was mixed with 8 parts by weight to prepare a polymerizable composition. This polymerizable composition was injected into a cell in the same manner as in Example 1 and polymerized. The obtained electro-optical element was visually uniformly clouded. Further, when observed with a polarizing microscope, the low-molecular liquid crystal compound formed fine domains separated from each other.

【0029】[評価結果] 実施例1〜、比較例1〜3で作製した液晶・高分子複
合材料よりなる電気光学素子の評価結果を表1に示す。
表中Aは加熱前、Bは加熱後を示す。
[Evaluation Results] Table 1 shows the evaluation results of the electro-optical elements made of the liquid crystal / polymer composite materials produced in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.
In the table, A indicates before heating and B indicates after heating.

【表1】 [Table 1]

【0030】表1から明らかなように、比較例に比べ
て、実施例のサンプルでは駆動電圧(V90)が低く、コ
ントラストが高いことが分かる。また、実施例
比較から実施例では加熱前後で電気光学特性に全く
変化がなく、熱安定性に優れることが分かる。以上の評
価結果から本発明の電気光学素子は、表示特性および熱
安定性に優れた有用なものであり、TET駆動表示素子
へ適用可能であるのみならず、調光素子や光変調素子な
ど広く応用可能な有用な液晶・高分子複合材料及び電気
光学素子であることが分かる。
As is clear from Table 1, the driving voltage (V90) is lower and the contrast is higher in the sample of the embodiment than in the comparative example. Further, from the comparison of Example 3, 4, without any change in the electro-optical properties before and after heating in Example 4, it can be seen that the excellent thermal stability. From the above evaluation results, the electro-optical element of the present invention is useful and excellent in display characteristics and thermal stability, and is not only applicable to a TET drive display element, but also widely used as a dimming element and a light modulation element. It can be seen that the liquid crystal / polymer composite material and the electro-optical element are useful and applicable.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の液晶・高分子複合材料は、上記
の特定の重合性組成物を用いることにより優れた表示特
性や低電圧駆動が実現される。すなわち、1)コントラ
ストが高い、2)駆動電圧が低い、3)TET駆動表示
素子へ適用可能である、4)熱安定性が高い、という優
れた効果を奏する。したがって、本発明の電気光学素
子、特に、重合性基が形成されている基板を用いて作製
した電気光学素子は、優れた表示特性、耐久性、熱安定
性を示す。また、本発明の電気光学素子は、偏光板が不
要であるため、明るい表示が可能であり、また大画面表
示素子としても利用できる。さらにまた、調光素子、光
変調素子や光シャッター等としても広く応用可能な優れ
たものである。
According to the liquid crystal / polymer composite material of the present invention, excellent display characteristics and low voltage driving can be realized by using the above specific polymerizable composition. That is, there are excellent effects of 1) high contrast, 2) low drive voltage, 3) applicable to TET drive display elements, and 4) high thermal stability. Therefore, the electro-optical element of the present invention, particularly, an electro-optical element manufactured using a substrate on which a polymerizable group is formed exhibits excellent display characteristics, durability, and thermal stability. Further, since the electro-optical element of the present invention does not require a polarizing plate, a bright display can be performed, and the electro-optical element can be used as a large-screen display element. Furthermore, it is an excellent device that can be widely applied as a light control element, a light modulation element, an optical shutter, and the like.

【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 applied voltage and transmittance of a liquid crystal / polymer composite film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…低分子液晶化合物、2…高分子化合物、3…複合材
料、4および5…電極付き基板、6…電源。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Low molecular liquid crystal compound, 2 ... High molecular compound, 3 ... Composite material, 4 and 5 ... Substrate with electrodes, 6 ... Power supply.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−117324(JP,A) 特開 平6−324313(JP,A) 特開 平5−148482(JP,A) 特開 平5−203930(JP,A) 特開 平6−3651(JP,A) 特開 平6−27441(JP,A) 特開 平6−27443(JP,A) 特開 平6−59246(JP,A) 特開 平6−123866(JP,A) 特開 平6−208107(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1333 G02F 1/137 G02F 1/13 500 C09K 19/52 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-5-117324 (JP, A) JP-A-6-324313 (JP, A) JP-A-5-148482 (JP, A) JP-A-5-148482 203930 (JP, A) JP-A-6-3651 (JP, A) JP-A-6-27441 (JP, A) JP-A-6-27443 (JP, A) JP-A-6-59246 (JP, A) JP-A-6-123866 (JP, A) JP-A-6-208107 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/1333 G02F 1/137 G02F 1/13 500 C09K 19/52

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電界または磁界の制御によって白濁状態
と透明状態とを繰り返すことが可能な、低分子液晶化合
物と高分子化合物とが相分離状態で存在する液晶・高分
子複合材料において、該高分子化合物が少なくともアク
リル酸2−ブトキシエチルエステルおよび多官能アクリ
ル酸エステルを含む重合性組成物の重合体であることを
特徴とする液晶・高分子複合材料。
1. A liquid crystal / polymer composite material in which a low-molecular liquid crystal compound and a high-molecular compound are present in a phase-separated state, wherein the low-molecular liquid crystal compound and the high-molecular compound are capable of repeating a cloudy state and a transparent state by controlling an electric field or a magnetic field. When the molecular compound is at least acrylic acid 2-butoxyethyl ester and polyfunctional acrylic
A liquid crystal / polymer composite material, which is a polymer of a polymerizable composition containing a luic ester .
【請求項2】 重合性組成物がアクリル酸2−ブトキシ
エチルエステル、アクリル酸アルキルエステルおよび多
官能アクリル酸エステルを含むことを特徴とする請求項
1記載の液晶・高分子複合材料。
2. The liquid crystal / polymer composite material according to claim 1, wherein the polymerizable composition contains 2-butoxyethyl acrylate, alkyl acrylate and polyfunctional acrylate. .
【請求項3】 少なくとも低分子液晶化合物、アクリル
2−ブトキシエチエステルおよび多官能アクリル酸
エステルを含む重合性組成物および重合開始剤よりなる
組成物を、二枚の基板間に注入し、熱、光または電子線
の付与によって重合させることを特徴とする液晶・高分
子複合材料の製造方法。
Wherein at least a low molecular liquid crystal compound, 2-butoxy ethyl esters, and polyfunctional acrylate acrylate
Production of a liquid crystal / polymer composite material characterized by injecting a composition comprising a polymerizable composition containing an ester and a polymerization initiator between two substrates and polymerizing the composition by applying heat, light or an electron beam. Method.
【請求項4】 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
材料を設けた電気光学素子において、該高分子化合物
が、少なくともアクリル酸2−ブトキシエチルエステル
および多官能アクリル酸エステルを含む重合性組成物の
重合体であることを特徴とする電気光学素子。
4. An electro-optical element provided with a liquid crystal / polymer composite material in which a low-molecular liquid crystal compound and a high-molecular compound are present in a phase-separated state between two substrates, wherein the high-molecular compound is at least acrylic. Acid 2-butoxyethyl ester
And a polymer of a polymerizable composition containing a polyfunctional acrylate .
【請求項5】 少なくとも低分子液晶化合物、アクリル
2−ブトキシエチルエステルおよび多官能アクリル酸
エステルを含む重合性組成物および重合開始剤よりなる
組成物をその対向する内面に重合性基を形成した二枚の
基板間に注入し、熱、光または電子線の付与によって重
合することよりなり、該重合性基を化学反応により該複
合材料中の高分子化合物に結合させることを特徴とする
電気光学素子の製造方法。
5. At least a low-molecular liquid crystal compound, 2-butoxyethyl acrylate and polyfunctional acrylic acid
Injecting a composition comprising a polymerizable composition containing an ester and a polymerization initiator between two substrates having polymerizable groups formed on their opposing inner surfaces, and polymerizing by applying heat, light or an electron beam. And bonding the polymerizable group to a polymer compound in the composite material by a chemical reaction.
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