JPH06102496A - 液晶素子の製造方法、表示媒体、表示素子およびその製造方法、表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透過率が向上した、表示の良好な液晶素子
の製造方法を提供する。 光散乱効率を向上させた表示媒体を提供する。マト
リックスの強度が十分あり、光透過率の良好な、コント
ラストのよい、しきい値電圧の低い表示素子、その製造
方法、その表示素子を用いた表示装置を提供する。 【構成】 連続気孔を有する多孔質材料に低分子液晶
化合物を含浸させてなる液晶素子の製造方法において、
低分子液晶化合物を大気圧より加圧させて多孔質材料の
孔の末梢まで含浸させる液晶素子の製造方法。記録層
として高分子分散型液晶を有する表示媒体において、記
録層を形成するフィルム状多孔質材料の孔の形状が棒状
であり、孔の長軸方向が基板面と平行である表示媒体。
高分子化合物と液体もしくは固体を分散混合し、該液
体もしくは固体を抽出することにより形成された連続気
孔を有する多孔質フィルムへ液晶を含浸してなる表示層
を、少なくとも一方に透明電極を有する一対の基板間に
挟持してなる表示素子、その製造方法及びその表示素子
を用いた表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の第一の発明は、透過光と
散乱光を用いる熱光学および電気光学表示用の液晶素子
の製造方法に関し、特に連続気孔を有するフィルム状多
孔質材料と低分子液晶化合物からなるものを用いた表示
用の液晶素子の製造方法に関するものである。

【０００２】本発明の第二の発明は、高分子分散型液晶
を記録層として有する表示媒体に関する。

【０００３】本発明の第三の発明は、透過光と散乱光を
用いる熱光学および電気光学表示素子に関し、特に連続
気孔を有するフィルム状多孔質材料と低分子液晶からな
るものを用いた表示素子およびその製造方法、表示装置
に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】

○本発明の第一の発明の従来の技術 液晶は、過去に種々の熱光学および電気光学ディスプレ
イ等の用途に用いられてきた。これらのディスプレイ
は、駆動電圧が低く、消費エネルギーも少ないために現
在もなお活発に研究が進められている。

【０００５】従来の液晶素子としては、例えばエム・シ
ャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッ
ヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フィジッ
クス・レターズ”（“Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ”）第１８巻、第４号（１９７１年２
月１５日発行）第１２７頁〜１２８頁の“ボルテージ・
ディペンダント・オプティカル・アクティビィティー・
オブ・ア・ツイステッド・ネマチック・リキッド・クリ
スタル”（“Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ”）に示されたツイステッド・ネマチック（ｔｗｉｓ
ｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られて
いる。このTN液晶は画素密度を高くしたマトリクス電極
構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生する
問題点があるため、画素数が制限されていた。

【０００６】また、電界応答が遅く視野角特性が悪いた
めにディスプレイとしての用途は限定されていた。ま
た、各画素に薄膜トランジスタを形成する工程が極めて
煩雑な上、大面積の表示素子を作成することが難しい問
題点がある。

【０００７】この様な従来型の液晶素子の欠点を改善す
るものとして、双安定性を有する液晶素子の使用が、ク
ラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗ
ａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０７２
１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書等）。
双安定性を有する液晶としては、一般にカイラルスメク
ティックＣ相（Ｓｍ^* Ｃ）またはＨ相（Ｓｍ^* Ｈ）を有
する強誘電性液晶が用いられる。

【０００８】この強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、自発分極
を有するために非常に速い応答速度を有する上に、メモ
リー性のある双安定状態を発現させることができる。さ
らに、視野角特性もすぐれていることから、大容量、大
面積のディスプレイ用材料として適していると考えられ
る。しかし、実際に液晶セルを形成する場合、広い面積
にわたってモノドメイン化することは困難であり、大画
面の表示素子を作るには技術上の問題があった。

【０００９】近年、液晶素子を容易に作成し大型化する
試みが行なわれている。その１つとして、低分子液晶化
合物を種々の重合体マトリックス中に保持して用いるも
のがある。その具体例として、低分子液晶化合物をポリ
ビニルアルコールマトリックス中にカプセル化して用い
るものとしてマンチェスターＲ＆Ｄパートナーシップに
より出願されたものが知られている。（米国特許第４４
３５０４７号）また、連結した管状に低分子液晶化合物
を保持したものとして米国特許第４７０７０８０号が知
られている。

【００１０】また、多孔質ポリマーフィルム中に低分子
液晶化合物を含浸させて用いるものもあり、例えば特開
昭６１−１６７９２２号公報、米国特許第４４１１４９
５号が知られている。

【００１１】前者の低分子液晶化合物を種々の重合体マ
トリックス中に保持して用いるものは、重合体マトリッ
クスと低分子液晶化合物の界面が素子化する時に形成さ
れ、かつ例えばラビング処理したポリイミド配向膜のよ
うな、明確な界面規制力が付与されないために、不安定
化しやすい問題があった。その結果、駆動電圧を印加し
た場合に、昇圧と降圧で光透過率にヒステリシスが観測
され、ＴＶ等の階調表示が必要な場合に、画質，コント
ラスト等が劣化する問題点があった。一方、後者の多孔
質ポリマー中に低分子液晶化合物を含浸させて用いるも
のは、多孔質ポリマーの表面エネルギーを抑制すること
により、前者と同様の欠点を解決するものとして検討が
行なわれてきた。

【００１２】○本発明の第二の発明の従来の技術 従来、コンピューター等が発展するとともに情報化会社
は飛躍的発展を遂げている。それに伴い、より薄形でか
つ高精細な表示媒体の需要は年々増加している。これら
の需要に答えるべく、様々な種類の表示媒体が検討され
ている。その中でも記録層として高分子分散型液晶を用
いた表示媒体が近年脚光を浴びている。

【００１３】○本発明の第三の発明の従来の技術 液晶素子は、過去に種々の熱光学および電気光学ディス
プレイ等の用途に用いられてきた。これらのディスプレ
イは、駆動電圧が低く、消費エネルギーも少ないために
現在もなお活発に研究が進められている。

【００１４】従来の液晶素子としては、例えばエム・シ
ャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッ
ヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フィジッ
クス・レターズ”（“Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ”）第１８巻、第４号（１９７１年２
月１５日発行）第１２７頁〜１２８頁の“ボルテージ・
ディペンダント・オプティカル・アクティビィティー・
オブ・ア・ツイステッド・ネマチック・リキッド・クリ
スタル”（“Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａ
ｌ”）に示されたツイステッド・ネマチック（ｔｗｉｓ
ｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られて
いる。このＴＮ液晶は画素密度を高くしたマトリクス電
極構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生す
る問題点があるため、画素数が制限されていた。

【００１５】この様な従来型の液晶素子の欠点を改善す
るものとして、双安定性を有する液晶素子の使用が、ク
ラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗ
ａｌｌ）により提案されている（特開昭５６−１０７２
１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細書等）。
双安定性を有する液晶としては、一般にカイラルスメク
ティックＣ相（Ｓｍ^* Ｃ）またはＨ相（Ｓｍ^* Ｈ）を有
する強誘電性液晶が用いられる。

【００１６】この強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、自発分極
を有するために非常に速い応答速度を有する上に、メモ
リー性のある双安定状態を発現させることができる。さ
らに、視野角特性もすぐれていることから、大容量、大
面積のディスプレイ用材料として適していると考えられ
る。しかし、実際に液晶セルを形成する場合、広い面積
にわたってモノドメイン化することは困難であり、大画
面の表示素子を作るには技術上の問題があった。

【００１７】大面積化に適したものとして考えられる高
分子液晶を用いた液晶表示素子の例としては、例えばブ
ィ・シバエフ（Ｖ．Ｓｈｉｂａｅｖ）、エス・コストロ
ミン（Ｓ．Ｋｏｓｔｒｏｍｉｎ）、エヌ・プラーテ
（Ｎ．Ｐ′ｌａｔｅ）、エス・イワノフ（Ｓ．Ｉｖａ
ｏｖ）、ブィ・ヴェストロフ（Ｖ．Ｖｅｓｔｒｏｖ）、
アイ・ヤコブレフ（Ｉ．Ｙａｋｏｖｌｅｖ）著の“ポリ
マー・コミュニケーションズ”（“Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”）第２４巻、第３６４頁
〜３６５頁の“サーモトロピック・リキッドクリスタリ
ン・ポリマーズ．１４”（“Ｔｈｅｒｍｏ−ｔｒｏｐｉ
ｃ Ｌｉｑｕｉｄ ＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＰｏｌｙｍ
ｅｒｓ．１４”）に示される熱書き込み素子を挙げるこ
とができる。

【００１８】しかしながら、この方式では書き込みに高
エネルギーが必要であり、高速化に対して問題があっ
た。また、電界を用いて表示する場合において、高分子
化に伴う応答速度の遅れという問題もあって実用化には
至っていない。

【００１９】上記に示した例以外にも、液晶素子を容易
に作成し大型化する試みが行なわれている。その１つと
して、低分子液晶を種々の重合体マトリックス中に保持
して用いるものがある。その具体例として、低分子液晶
をポリビニルアルコールマトリックス中にカプセル化し
て用いるものとしてマンチェスターＲ＆Ｄパートナーシ
ップにより出願されたものが知られている（米国特許第
４４３５０４７号）。また、連結した管状に低分子液晶
を保持したものとして米国特許第４７０７０８０号が知
られている。

【００２０】また、重合性モノマーと低分子液晶を混合
分散し、その後重合することにより低分子液晶を重合体
マトリックス中へ分散する方法として、特開昭６３−２
７１２３３号公報、特表昭６１−５０２１２８号、特開
平１−１９８７２５号公報等が知られている。

【００２１】その他の方法としては、高分子化合物と液
晶を共通溶媒に溶解し、基板上にキャストする方法が報
告されている。［ティー カジヤマ，ワイ ナガタ，エ
スワシズ，エム タカヤナギ「ジャーナル メンブラン
ス サイエンス」（Ｔ．Ｋａｊｉｙａｍａ，Ｙ．Ｎａｇ
ａｔａ，Ｓ．Ｗａｓｈｉｚｕ ａｎｄ Ｍ．Ｔａｋａｙ
ａｎａｇｉ；Ｊ． Ｍｅｍｂｒａｃｅ Ｓｃｉ．）１
１，３９（１９８２年）］ これらは大面積比が比較的容易であり、応答速度もネマ
チック・コレステリックの高分子液晶に比較して良好で
ある特徴を有している。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】

○本発明の第一の発明が解決しようとする課題 しかしながら、多孔質フィルムを用いた場合、低分子液
晶化合物を多孔質フィルムの孔の末梢まで含浸させるこ
とは難しく、含浸されない空孔の領域が残るという問題
があった。この空孔領域は、多孔質材料と空孔との界面
で屈折率が一致しないため常に光を散乱してしまい、表
示用の素子として、透明性が低下するという問題があっ
た。

【００２３】本発明は、この様な従来技術の欠点を改善
するためになされたものであり、多孔質材料の孔の末梢
まで低分子液晶化合物を含浸させることにより、液晶素
子の透過率が向上した、表示の良好な液晶素子の製造方
法を提供するものである。

【００２４】 ○本発明の第二の発明が解決しようとする課題 しかしながら、フィルム状多孔質材料の孔に液晶分子を
含浸させた高分子分散型液晶を記録層として用いている
表示媒体は、光散乱時の光散乱効率が悪いため、コント
ラスト比があまり良くなかった。この原因は主に、光散
乱状態時に液晶分子の分子の方向が基板と平行でないも
のの比率が高いためと思われる。

【００２５】具体的な原因としては、フィルム状多孔質
材料の孔の形状が球状であること及び、孔の長軸の方向
が基板面とあまり平行でないため、基板面と平行に並ぶ
液晶分子の比率が低いためと思われる。

【００２６】本発明は、この様な従来に技術に鑑みてな
されたものであり、フィルム状多孔質材料の孔の形状を
棒状とし、又、液晶分子の長軸と基板面とを平行度を高
めることにより、基板と平行に並ぶ液晶分子の比率を高
め、光散乱効率を向上させた表示媒体を提供することを
目的とするものである。

【００２７】 ○本発明の第三の発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記従来例では、液晶と高分子化合物も
しくは、その前駆体を混合してそのまま用いるために、
用いられる液晶と高分子化合物の種類が制限される問題
点があった。

【００２８】特に、前記の低分子液晶を種々の重合体マ
トリックス中に保持して用いるものは、重合体マトリッ
クスと低分子液晶の界面が素子化する時に形成され、か
つ例えばラビング処理したポリイミド配向膜のような、
明確な界面規制力が付与されないために、不安定化しや
すい問題があった。その結果、駆動電圧を印加した場合
に、昇圧と降圧で光透過率にヒステリシスが観測され、
ＴＶ等の階調表示が必要な場合に、画質，コントラスト
等が劣化する問題点があった。また、温度変化により、
界面が変化しやすく、駆動の温度特性が不十分となりや
すい問題もあった。また、重合体マトリックスの耐熱性
が十分でなく、パネル製造工程で特性が劣化しやすい欠
点があった。

【００２９】さらに、上記の従来例では、駆動電圧が高
く、薄膜トランジスタ等を用いて使用することが困難で
ある欠点があった。駆動電圧の低電圧化のために、液晶
含有量を増大させることや、ポリマーマトリックスを低
分子液晶とモノマーの混合物を重合することによって形
成し、液晶液滴の径を制御することが試みられている
（特表昭６１−５０２１２８号，特開昭６３−２７１２
３３号公報，特開平１−１９８７２５号公報等）。

【００３０】しかし、このような方法により形成したも
のは、ポリマーマトリックスの強度や物性を十分に制御
することが困難であり、またモノマーや重合触媒の不純
物が液晶に混入することによって、低抵抗化や耐久性の
劣化をもたらす欠点があった。

【００３１】このような問題点を解決するために、マト
リックスを配向規制力の強い、かつ強度の高いもので作
成することも試みられており、例えば重合体マトリック
スであれば、重合度の高い、架橋等を十分に行なった、
ガラス転移点等を高くしたものが試みまれている。しか
しながら、このようなマトリックスは、強い液晶規制力
のためにしきい値電圧が高くなりやすく、また液晶の含
有率を高くすることが困難であることから、光透過率の
低いものとなる問題点があった。

【００３２】本発明は、このような従来技術の欠点を改
善するためになされたものであり、低分子液晶を大量に
含有してもマトリックスの強度が十分であり、光透過率
の良好な、コントラストのよい、かつしきい値電圧の低
い表示素子およびその製造方法、その表示素子を用いた
表示装置を提供することを目的とするものである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】

○本発明の第一の発明の課題を解決するための手段 即ち、本発明の第一の発明は、連続気孔を有する多孔質
材料に低分子液晶化合物を含浸させてなる液晶素子の製
造方法において、低分子液晶化合物を大気圧より加圧さ
せて含浸させることを特徴とする液晶素子の製造方法で
ある。

【００３４】また、本発明は、１対の基板間に連続気孔
を有する多孔質材料を挾持し、大気圧下で低分子液晶化
合物を液晶素子の使用温度より低い温度で含浸させた
後、低温下で基板周端部を封止して液晶素子の使用温度
に戻すことを特徴とする液晶素子の製造方法である。

【００３５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
よれば、連続気孔を有する多孔質材料に大気圧より加圧
された状態で低分子液晶化合物が含浸させ、該多孔質材
料を１対の基板間に挟持することにより、多孔質材料の
孔の末梢まで低分子液晶化合物を含浸させることができ
るため、液晶素子の透過率が向上し、表示用の良好な液
晶素子を得るものである。

【００３６】次に、図面を用いて本発明について更に詳
しく説明する。図１は本発明により製造された液晶素子
の一例を示す断面図である。同図において、基板１０
１，１０１′はガラス，プラスチック等を用いることが
できる。基板として用いることができるポリマーフィル
ムには、下記に示すようなものが挙げられるが、これら
に限定されるものではない。

【００３７】すなわち、低密度ポリエチレンフィルム、
高密度ポリエチレンフィルム（三井東圧化学 ハイブロ
ン等）、ポリプロピレンフィルム（東レ トレファン
等）、ポリエステルフィルム（デュポン マイラー
等）、ポリビニルアルコールフィルム（日本合成化学工
業 ハイセロン等）、ポリアミドフィルム（東洋合成フ
ィルム レイファン等）、ポリカーボネートフィルム
（帝人 テイジンパンライト等）、ポリイミドフィルム
（デュポン KAPTON等）、ポリ塩化ビニルフィルム（三
菱樹脂 ヒシレックス等）、ポリ四ふっ化エチレンフィ
ルム（三井フロロケミカル テフロン等）、ポリアクリ
ルフィルム（住友ベークライト スミライト）、ポリス
チレンフィルム（旭ダウ スタイロシート）、ポリ塩化
ビニリデンフィルム（旭ダウ サランフィルム）、セル
ロースフィルム、ポリフッ化ビニルフィルム（デュポン
テドラー）等が挙げられる。

【００３８】基板上には、電極１０２，１０２′を形成
するが、該電極には、ＩＴＯ，ＳｎＯ₂ 等の透明電極や
Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属膜が用いられ
る。なお、反射型表示素子としては、電極と反射層を兼
ねていてもよい。

【００３９】更に、電極の上に表示層１０３を形成する
が、表示層１０３を形成するには、接着層１０６を介す
るか、もしくは直接に連続気孔を有するフィルム状多孔
質材料１０４を積層し、その後に低分子液晶化合物１０
５を含浸させることによって行なうことができる。

【００４０】用いられる表示層の厚みは、通常０．５〜
１００μｍであり、０．５μｍ未満ではコントラストが
十分でなく、１００μｍを越えると駆動電圧が大きいた
めに高速駆動が困難となる。より好ましくは、１〜５０
μｍの厚さが用いられる。

【００４１】本発明に係る液晶素子においては、表示層
１０３には連続気孔を有するフィルム状多孔質材料１０
４に低分子液晶化合物１０５を含浸させてなる表示材料
が用いられる。このとき、表示層においては、フィルム
状多孔質材料は連続したマトリックスを形成し、低分子
液晶化合物は島状もしくは管状となり分散している。島
もしくは管の径は、０．１〜１０μｍが好ましい。島も
しくは管の径が０．１〜１０μｍの範囲以外の場合で
は、散乱効率が悪く十分なコントラストが得られない。
より好ましくは、０．５〜５μｍで用いられる。

【００４２】本発明におけるフィルム状多孔質材料とし
ては、好ましいものとして高分子化合物が用いられ、フ
ィルム状に成形が容易で強度も高いことから実用上有用
である。本発明において、フィルム状多孔質材料は表面
エネルギーが低い方が好ましく、具体的には表面エネル
ギーが２０ｄｙｎ／ｃｍ以下が好ましい。表面エネルギ
ーが２５ｄｙｎ／ｃｍを越えると、しきい値電圧が高く
なりやすく、ヒステリシスも出やすいので好ましくな
い。

【００４３】表面エネルギーが２５ｄｙｎ／ｃｍ以下の
代表的な高分子化合物としては次のようなものが挙げら
れる。

【００４４】ポリ［（１−クロロジフルオロメチル）−
２−クロロ−１，２，２−トリフルオロエチルアクリレ
ート］ ポリ（１−クロロジフルオロメチルアクリレート） ポリ（２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブ
チルアクリレート） ポリ（パーフルオロイソブチルアクリレート） ポリ［２−（Ｎ−プロピル−Ｎ−ヘプタデカフルオロオ
クチルスルホニル）アミノエチルアクリレート］ ポリ（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，
７，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチルアクリレ
ート） ポリ（１−トリフルオロメチルテトラフルオロエチルア
クリレート）

【００４５】ポリ［２−（２−トリフルオロメチル）テ
トラフルオロエトキシ）エチルアクリレート］ ポリ［５−（（１−トリフルオロメチル）テトラフルオ
ロエトキシ）ペンチルアクリレート］ ポリ［１１−（（１−トリフルオロメチル）テトラフル
オロエトキシ）ウンデシルアクリレート］ ポリ［（１−トリフルオロメチル）−２，２，２−トリ
フルオロエチルアクリレート］ ポリ（パーフルオロ−ターシャリーブチルメタクリレー
ト） ポリ［１−（クロロジフルオロメチル）テトラフルオロ
エチルメタクリレート］ ポリ（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，
７，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチルメタクリ
レート）

【００４６】ポリ（２，２，３，３−テトラフルオロプ
ロピルメタクリレート） ポリ（１−トリフルオロメチルテトラフルオロエチルメ
タクリレート） ポリ（１−トリフルオロメチル−２，２，２−トリフル
オロエチルメタクリレート） ポリ［（１−トリフルオロメチル）テトラフルオロエト
キシエチレン］ ポリ［（１−トリフルオロメチル）テトラフルオロエト
キシメチルエチレン］ ポリ［（１−トリフルオロメチル）テトラフルオロエト
キシメチル−１−メチルエチレン−コ−マレイックアシ
ド］ ポリ（ヘプタフルオロプロピルエチレン）

【００４７】ポリ（テトラフルオロエチレン） ポリ（トリフルオロエチレン） ポリ（トリフルオロメチルエチレン） ポリ（トリフルオロメチルエチレン−コ−テトタフルオ
ロエチレン） ポリ（トリフルオロメチルトリフルオロエチレン） ポリ（ビニリデンフルオライド） ポリ［オキシ−１，２−ビス（パーフルオロイソブトキ
シメチル）−エチレン］

【００４８】ポリ［オキシ−１−（３，５−ビス（トリ
フルオロメチル）フェニル）−１−トリフルオロエトキ
シメチルエチレン］ ポリ（オキシ−１−ペンタフルオロフェニル−１−トリ
フルオロメチルトリフルオロエトキシメチルエチレン） ポリ（オキシ−１−フェニル−１−トリフルオロメチル
（トリフルオロエトキシメチルエチレン）） ポリ（オキシ−３−トリフルオロメチルフェノキシメチ
ルエチレン） ポリ［オキシ−１−（３−トリフルオロメチル）フェニ
ル−１−トリフルオロメチルトリフルオロエトキシメチ
ルエチレン］ ポリ［（１トリフルオロメチルテトラフルオロエトキシ
メチル）エチレン−コ −マレイックアンハイドライド］ポリ［１−（１−トリ
フルオロメチルテトラフルオロエトキシメチル）−１−
メチレン−コ−マレイックアンハイドライド］

【００４９】ポリ（ジメチルシロキサン） ３−フルオロプロピルトリメトキシシランからのポリマ
ー ３−（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，
７，８，８，８−ペンタデカフルオロオキシ）プロピル
トリエトキシシランからのポリマー （３−（１−トリフルオロメチル）テトラフルオロエト
キシ）プロピルトリクロロシランからのポリマー （３−（１−トリフルオロメチル）テトラフルオロエト
キシ）プロピルトリメトキシシランからのポリマー

【００５０】ポリ［（ドデカノニルイミノ）エチレン］ ポリ［（ヘプタノニルイミノ）エチレン］ ポリ［（ヘクサノニルイミノ）エチレン］ ポリ［（オクタデカノニルイミノ）エチレン］ ポリ［（１２，１２，１３，１３，１４，１４，１５，
１５，１６，１６，１７，１７，１８，１８，１８−ペ
ンタデカフルオロオクタデカノニルイミノ）エチレン］ ポリ［（ペンタノニルイミノ）エチレン］ これらは単独で用いても組み合わせて用いてもよい。

【００５１】また、単独では表面エネルギーが２５ｄｙ
ｎ／ｃｍより大きいフィルム状多孔質材料であっても、
その表面を低い表面エネルギーを有するもので被覆し、
表面エネルギーを２５ｄｙｎ／ｃｍ以下にすることによ
り用いることができる。

【００５２】このような表面改質の好ましい方法として
はプラズマ処理が挙げられる。その一例としては、テト
ラフルオロエチレン等の重合性モノマーをプラズマ中に
導き、反応させ高分子被膜を形成するものがある。他の
例としては、テトラフルオロカーボン等をプラズマ中に
導き、表面改質されるものへ照射することにより低表面
エネルギーのものを得ることができる。

【００５３】以上のような表面改質するために用いるこ
とが可能な連続気孔を有するフィルム状多孔質材料とし
ては、 旭化成工業（株）：ハイポア １０００，２０００，３
０００，４０００、 三菱化成工業（株）：ＫＴ−５０，ＬＥ−８５，デュラ
カード，エクセポール、 積水化学工業（株）：セルポア、等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。

【００５４】本発明において、連続気孔を有するフィル
ム状多孔質材料は非相溶の低分子液晶化合物と組み合わ
せて用いられるが、連続気孔を有するフィルム状多孔質
材料は連続してマトリックスを形成していればよい。用
いられる連続気孔を有するフィルム状多孔質材料の割合
は、通常５〜７０ｗｔ％で用いられる。５ｗｔ％未満で
はマトリックスの効果が減少し低分子液晶化合物を十分
に配向制御させることが困難であり、７０ｗｔ％を越え
ると低分子液晶化合物による屈折率変化の割合が減少し
てコントラストが十分にはとれなくなるために好ましく
ない。より好ましくは、連続気孔を有するフィルム状多
孔質材料の割合は１０〜５０ｗｔ％で用いられる。

【００５５】次に、具体的に用いられる低分子液晶化合
物の構造および低分子液晶化合物組成物の名称を以下に
示すが、これに限定されるものではない。

【００５６】

【化１】

【００５７】

【化２】

【００５８】

【化３】

【００５９】

【化４】

【００６０】

【化５】

【００６１】

【化６】

【００６２】

【化７】

【００６３】

【化８】

【００６４】

【化９】

【００６５】

【化１０】

【００６６】

【化１１】

【００６７】

【化１２】

【００６８】本発明において、無電界状態では、多孔質
フィルム中に含浸された低分子液晶化合物は無配向の状
態となり、その結果良好な散乱状態を実現できる。この
状態のものへ電界を印加すると、低分子液晶は基板に対
して一様に配向し透明な状態となる。さらに、電圧を除
去すると、再度散乱状態となる。

【００６９】本発明で得られる液晶素子において、加熱
による効果を用いて表示を行なう場合は、サーマルヘッ
ドやレーザー光を用いることが出来る。レーザー光とし
ては、Ｈｅ−Ｎｅガスレーザー，Ａｒ²⁺ガスレーザー，
Ｎ₂ ガスレーザー等のガスレーザーや、ルビーレーザ
ー，ガラスレーザー，ＹＡＧレーザー等の固体レーザー
や、半導体レーザー等を用いることが望ましい。また、
６００ｎｍ〜１６００ｎｍの波長範囲の半導体レーザー
が好ましく用いられる。特に好ましくは６００〜９００
ｎｍの波長範囲の半導体レーザーが用いられる。また、
これらのレーザー光の第２高調波、第３高調波を用いれ
ば短波長化が可能となる。

【００７０】レーザー光を用いる場合は、光吸収層を別
途設けるか、もしくは表示層中にレーザー光吸収化合物
を分散・溶解して用いられる。表示面に光吸収層もしく
は光吸収化合物の影響が出る場合は、可視光域に吸収の
ないものが望ましい。

【００７１】表示層へ添加するレーザー光吸収化合物の
例としては、アゾ系化合物、ビスアゾ系化合物、トリス
アゾ系化合物、アンスラキノン系化合物、ナフトキノン
系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン
系化合物、テトラベンゾポルフィリン系化合物、アミニ
ウム塩系化合物、ジイモニウム塩系化合物、金属キレー
ト系化合物等がある。

【００７２】前記のレーザー光吸収化合物のうち半導体
レーザー用化合物は近赤外域に吸収をもち、安定な光吸
収色素として有用であり、かつフィルム状多孔質材料に
対して相溶性もしくは分散性がよい。また、中には二色
性を有するものもあり、これら二色性を有する化合物を
フィルム状多孔質材料中に混合すれば、熱的に安定なホ
スト−ゲスト型のメモリー及び表示媒体を得ることもで
きる。また、フィルム状多孔質材料中には上記の化合物
が二種類以上含有されていてもよい。

【００７３】また、上記化合物と他の近赤外吸収色素や
２色性色素を組み合せてもよい。好適に組み合せられる
近赤外吸収色素の代表的な例としては、シアニン、メロ
シアニン、フタロシアニン、テトラヒドロコリン、ジオ
キサジン、アントラキノン、トリフェノジチアジン、キ
サンテン、トリフェニルメタン、ピリリウム、クロコニ
ウム、アズレンおよびトリフェニルアミン等の色素が挙
げられる。

【００７４】なお、フィルム状多孔質材料に対する上記
化合物の添加量は重量％で、０．１〜２０％程度、好ま
しくは、０．５〜１０％がよい。

【００７５】次に、本発明においては、多孔質材料中に
低分子液晶化合物を大気圧よりも加圧して含浸させるこ
とが特徴である。以下に加圧含浸の方法を示すと、 低分子液晶化合物を多孔質材料中に含浸させる際、
大気圧より加圧して含浸させる方法で、この中にも例え
ば次のような方法がある。 （イ）まず、圧力変形の少ない基板（例えばガラス基
板）２枚の間に多孔質材料を挾持し、低分子液晶化合物
を加圧含浸（注入）させ、加圧下で基板周端部を封止し
た後、大気圧に戻す方法。 （ロ）加圧下で、多孔質材料中に低分子液晶化合物を含
浸させた後、加圧下で基板間に挾持し周囲を封止後、大
気圧に戻す方法。

【００７６】 圧力変形の少ない基板２枚の間に、多
孔質材料を挾持し、低分子液晶化合物を加圧しないで含
浸（注入）させる。次に大気圧下で基板の周端部を封止
する。

【００７７】この時、封止剤中、又は、基板間の内部に
発泡性材料等、体積が増大する材料を配置しておき、基
板の周端部を封止させた後に、発泡性材料を発泡させる
ことにより、多孔質材料中に含浸された低分子液晶化合
物を加圧することができる。

【００７８】 多孔質材料中に低分子液晶化合物を含
浸する際、使用温度より低温で含浸させ、基板間に挾
持、封止した後、使用温度に戻し、低分子液晶化合物が
膨張することにより加圧含浸される。

【００７９】 ○本発明の第二の発明の課題を解決するための手段 即ち、本発明の第二の発明は、記録層として高分子分散
型液晶を有する表示媒体において、記録層を形成するフ
ィルム状多孔質材料の孔の形状が棒状であることを特徴
とする表示媒体である。

【００８０】本発明の表示媒体においては、前記記録層
を形成するフィルム状多孔質材料の孔の長軸方向が基板
面と平行であることが好ましい。

【００８１】以下、本発明を詳細に説明する。図４は本
発明の表示媒体の一例を示す説明図である。同図におい
て、本発明の表示媒体は、基板２０１上にＩＴＯ（イニ
ジウム チン オキサイド）からなる電極２０２、Ｓｉ
Ｏ₂ などの絶縁膜２０３を順次積層した２枚の基板間
に、孔２０６の形状が棒状のフィルム状多孔質材料２０
４を狭持した後、接着剤を用いて液晶を注入する穴を残
して周囲を封止し液晶分子２０４を封入してなるもので
ある。

【００８２】本発明に用いることのできる液晶として
は、誘電率異方性を有する材料であれば特に限定するこ
となく広範囲のものを用いることができる。もちろん単
一の液晶である必要はなく、２種類以上の液晶化合物の
混合物や非液晶性化合物を含有するものでもよい。ま
た、これらの液晶の中でも特にネマチック液晶が特に好
ましく用いられるが、スメクチック液晶、コレステリッ
ク液晶等を用いることも可能である。下記に用いること
のできる液晶の一例を挙げるが、これらに限定されるも
のではない。

【００８３】

【化１３】

【００８４】

【化１４】

【００８５】

【化１５】

【００８６】

【化１６】

【００８７】

【化１７】

【００８８】

【化１８】

【００８９】

【化１９】

【００９０】

【化２０】

【００９１】

【化２１】

【００９２】

【化２２】

【００９３】

【化２３】

【００９４】

【化２４】

【００９５】

【化２５】

【００９６】また、本発明において用いることのできる
基板としては、絶縁体であれば特に限定することなく使
用できるが、使用目的によっては、条件が追加される。
また、表示に用いる場合、基板はほぼ透明である必要が
ある。そのために基板としては、ガラス、透明なプラス
チック、ポリエチレンテレフタレート等の透明もしくは
透明に近いものが好んで用いられる。勿論、基板が不透
明でもよい目的に使用される場合には、不透明な基板を
用いることも可能である。

【００９７】電極としては、導電性物質であれば特に限
定することなく広く用いることができる。具体例として
は、蒸着した銅、アルミニウム、ＩＴＯ（インジウム
チンオキサイド）等や導電性高分子を用いることができ
るが、これらに限定されるものではない。この場合、対
になる電極との電気的接触を避けるために、絶縁体から
なる膜をコーティングすることが好ましい。絶縁膜とし
ては、ＳｉＯ₂ ，ＭｇＯ，ＣｅＯ₂ 等が挙げられる。

【００９８】また、多孔質状高分子材料の例としては、
ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリカーボネート，ポ
リ塩化ビニル等が用いられるが十分な多孔質化を行うた
めには、重量平均分子量は通常５００００以上のものが
用いられる。５００００未満では気孔率が高い状態まで
多孔質化したときに強度で十分でなく、安定した特性が
得られないため、好ましくない。

【００９９】以上のような表面改質するために用いるこ
とが可能な連続気孔を有するフィルム状多孔質材料とし
ては、 旭化成工業（株）：ハイポア １０００，２０００，３
０００，４０００ 三菱化成工業（株）：ＫＴ−５０，ＬＥ−８５，デュラ
カード，エクセポール 積水化学工業（株）：セルポア 等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【０１００】また、低分子液晶の含有率を高めるために
重要な気孔率（％）の測定は、比重既知の液体を含浸さ
せたときの重量Ｘと、フィルム状多孔質材料のみのとき
の重量Ｙより、下記の式から求められる。

【０１０１】

【数１】

【０１０２】本発明において、フィルム状多孔質材料は
非相溶の低分子液晶と組み合わせて用いられる。フィル
ム状多孔質材料の気孔率は８０〜９８ｖｏｌ％、好まし
くは８５〜９５ｖｏｌ％の範囲で用いられる。８０ｖｏ
ｌ％未満では駆動電圧が高くなりやすく好ましくない。
また、９８ｖｏｌ％を越えると強度が十分でないために
製造が困難であり、また耐久性、耐熱性等も低く劣化し
やすい。即ち、低分子液晶の体積分率は８０％〜９８
％、好ましくは８５％〜９５％の範囲で用いられる。

【０１０３】また、フィルム状多孔質媒体と低分子液晶
を選択する際には、フィルム状多孔質媒体の界面に水平
に配向しやすい低分子液晶を選択することにより、より
コントラストのとりやすい表示媒体を作製することがで
きる。

【０１０４】次に、本発明の表示媒体の作製方法につい
て説明する。透明な基板に電極及び絶縁層を設けたもの
を２枚用意し、その間にフィルム状多孔質材料を狭持し
た後、液晶注入口を除いて他の部分を封止する。さらに
真空封入方法により基板間にあるフィルム状多孔質材料
に液晶を封入することにより作製する。このとき、フィ
ルム状多孔質材料の孔の形状を棒状とし、又孔の配向方
向を基板との平行度を高めるために、作製された媒体全
体を延伸するか、又はフィルム状多孔質材料を延伸した
後に用いる等の方法により光散乱効率の高い表示媒体を
作製することができる。このとき、フィルム状多孔質材
料の孔の長半径と短半径の比を３：１以上とすることに
より、より光散乱効率のよい表示媒体を作製することが
できる。

【０１０５】次に、図５を用いてこの表示媒体を用いた
表示方法を説明する。図５は本発明の表示媒体の表示方
法を示す説明図である。同図において、前記のように作
成された表示媒体は、電界未印加状態の場合、フィルム
状多孔質媒体中の液晶分子２０４は、図５（ａ）の破線
で示されるように孔２０６の界面に沿って配列してい
る。液晶分子２０４がこのような配列をしている場合、
液晶分子全体としてはランダム配向を有しているので、
あらゆる方向からの光を散乱し、表示媒体全体としては
光を散乱した状態となる。

【０１０６】次に、この表示媒体に電界を印加した場
合、フィルム状多孔質媒体中の液晶分子２０４は図５
（ｂ）の破線で示されるように、電界に沿った方向整列
する。このとき、フィルム状多孔質材料２０５の屈折率
が液晶分子２０４の屈折率とほぼ等しいものを選ぶこと
により、光を透過するようにすることができる。さらに
再び電界無印加状態に戻すと、液晶分子は、再び図５
（ａ）で示されるようなランダム配向をとるようにな
る。

【０１０７】このとき、電界印加時には電界方向に沿っ
て基板面に垂直に並びやすく、又、電界未印加時にはフ
ィルム状多孔質材料界面に沿って平行に並びやすいフィ
ルム状多孔質材料と低分子液晶の組み合わせを選択し、
又電界印加、未印加のそれぞれの状態において表示媒体
のマトリックスにマッチングした構成とすることによ
り、コントラスト比のとりやすい表示媒体を作成するこ
とができる。

【０１０８】 ○本発明の第三の発明の課題を解決するための手段 即ち、本発明の第三の発明は、高分子化合物と液体もし
くは固体を分散混合し、該液体もしくは固体を抽出する
ことにより形成された連続気孔を有する多孔質フィルム
へ液晶を含浸してなる表示層を、少なくとも一方に透明
電極を有する一対の基板間に挟持してなることを特徴と
する表示素子である。

【０１０９】また、本発明は、少なくとも一方に透明電
極を有する一対の基板間に、多孔質フィルム中へ液晶を
分散してなる表示層を挟持してなる表示素子において、
該多孔質フィルムが光導電性材料を含有していることを
特徴とする表示素子である。

【０１１０】また、本発明は、高分子化合物と液体もし
くは固体を分散・混合する工程、該液体もしくは固体を
抽出することにより連続気孔を形成する工程、該連続気
孔へ液晶を含浸させて表示層を形成する工程、該表示層
を少なくとも一方に透明電極を有する一対の基板間に挟
持する工程を有することを特徴とする表示素子の製造方
法である。

【０１１１】さらに、本発明は、高分子化合物と液体も
しくは固体を分散混合し、該液体もしくは固体を抽出す
ることにより形成された連続気孔を有する多孔質フィル
ムへ液晶を含浸してなる表示層を、少なくとも一方に透
明電極を有する一対の基板間に挟持してなる表示素子を
用いた表示装置である。

【０１１２】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
表示素子によれば、高分子化合物と液体もしくは固体を
分散混合し、該液体もしくは固体を抽出することにより
形成された連続気孔を有する多孔質フィルムへ液晶を含
浸してなる表示層を用いることにより、液晶の液滴径の
均一な、含有率の高い、その結果光透過率の良好な、コ
ントラストのよい、かつしきい値電圧の低い表示を可能
としたものである。また、本発明によれば、高分子化合
物を選択することにより、ヒステリシスの少ない良好な
階調表示を提供することが可能となった。

【０１１３】多孔質フィルムは液晶の配向をランダムな
ものとして光を散乱させる特性を有するものであるが、
多孔質フィルムの規制力を制限するためにはその孔を大
きくする必要があり、かつ液晶含有率を大きくすること
が、光透過率の向上やしきい値電圧の低下、コントラス
トの向上に好ましい。しかしながら、孔径が大きくかつ
液晶含有率の高いものは、強度が不十分であり、その特
性の安定性やヒステリシスに悪影響を与えることから好
ましくない問題点があった。

【０１１４】本発明において、多孔質フィルムが実用的
な構造や強度を有しており、かつ液晶含有率を向上さ
せ、種々の特性を満足させるためには、用いる高分子化
合物を選択する必要があるが、従来の方法ではその選択
は低分子液晶との相溶性等に制限されていたために困難
であった。

【０１１５】これらの点を改善するために、本発明者ら
は、高分子化合物と液体もくしは固体を分散混合し、該
液体もしくは固体を抽出することにより、連続気孔を形
成し、更に液晶を含浸させることが有用であることを見
い出した。

【０１１６】以下、図面を用いて本発明について更に詳
しく説明する。図６は本発明の表示素子の一例を示す断
面図である。同図において、基板６０１，６０１′はガ
ラス，プラスチック等を用いることができる。基板とし
て用いることができるポリマーフィルムには、下記に示
すようなものが挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。

【０１１７】すなわち、低密度ポリエチレンフィルム、
高密度ポリエチレンフィルム（三井東圧化学 ハイブロ
ン等）、ポリプロピレンフィルム（東レ トレファン
等）、ポリエステルフィルム（デュポン マイラー
等）、ポリビニルアルコールフィルム（日本合成化学工
業 ハイセロン等）、ポリアミドフィルム（東洋合成フ
ィルム レイファン等）、ポリカーボネートフィルム
（帝人 テイジンパンライト等）、ポリイミドフィルム
（デュポン ＫＡＰＴＯＮ等）、ポリ塩化ビニルフィル
ム（三菱樹脂 ヒシレックス等）、ポリ四ふっ化エチレ
ンフィルム（三井フロロケミカル テフロン等）、ポリ
アクリルフィルム（住友ベークライト スミライト）、
ポリスチレンフィルム（旭ダウ スタイロシート）、ポ
リ塩化ビニリデンフィルム（旭ダウ サランフィル
ム）、セルロースフィルム、ポリフッ化ビニルフィルム
（デュポン テドラー）等が挙げられる。

【０１１８】基板上には、電極６０２，６０２′を形成
するが、該電極には、ＩＴＯ，ＳｎＯ₂ 等の透明電極や
Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の金属膜が用いられ
る。なお、反射型表示素子としては、電極と反射層を兼
ねていてもよい。

【０１１９】更に電極の上に表示層６０３を形成する
が、表示層６０３を形成するためには、まず前記電極付
基板上に、高分子化合物と液体もしくは固体を混合分散
したものを塗布する。

【０１２０】このとき用いられる高分子化合物は６０℃
以上のガラス転移点を有するものが用いられる。６０℃
未満のガラス転移点を有する高分子化合物では、前記混
合分散した液体もしくは固体を抽出したのちに乾燥等の
処理を行なう工程において気孔の変化や閉塞を生じるた
め好ましくない。より好ましくは８０℃以上のガラス転
移点を有する高分子化合物が用いられる。

【０１２１】また、高分子化合物は、十分な強度を有す
るために分子量が高いものが望ましく、重量平均分子量
が５００００以上のものが好ましく用いられる。

【０１２２】該高分子化合物と混合分散して用いられる
液体および固体としては次のようなものがある。 高分子化合物を溶解し、均一な溶液とすることが可能
な液体 高分子化合物と非相溶の固体

【０１２３】の系においては、高分子化合物は、液体
と混合され均一に溶解される。このとき高分子化合物の
量は、５〜５０ｗｔ％で用いられる。５０ｗｔ％をこえ
ると抽出工程で作成する気孔が不均一でかつ細かくなり
やすく好ましくない。また５ｗｔ％未満では、抽出工程
においてキャストした高分子化合物が変形しやすいため
に所定の気孔を作成することが困難となるため好ましく
ない。より好ましくは、８〜３５ｗｔ％で用いられる。

【０１２４】このような系における抽出工程は、高分子
化合物が非相溶で、液体が相溶な液体中へ、前記のよう
に高分子化合物と液体からなる混合物をキャストした基
板を、浸漬することによって行なわれる。その時の気孔
径・分布等は、抽出に用いる液体の組成、温度等により
制御することが可能である。

【０１２５】用いられる高分子化合物としては、例えば
ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレ
ン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、セルロー
ス、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル等が挙げら
れるが、これに限られるわけではない。

【０１２６】また、混合される液体は前記高分子化合物
を溶解し、後述の抽出に用いる液体にも溶解するもので
あればよい。抽出に用いる液体としては、例えば水，ア
ルコール，水−アルコール混合物，水−ＤＭＦ溶合物，
アルコール−ＤＭＦ混合物等が挙げられるが、高分子化
合物と非相溶で混合した液体と相溶であれば他の液体で
も用いることが可能である。高分子化合物の凝集を制御
するために界面活性剤や凝固制御剤を併用することも可
能である。

【０１２７】の系においては、高分子化合物は、非相
溶の固体および該固体と非相溶で高分子化合物と相溶の
溶剤と混合分散され基板上にキャストされる。溶剤を除
去したのち、高分子化合物と非相溶で固体と相溶の溶剤
により、該固体を抽出除去することによって連続気孔を
形成する。このときの高分子化合物の量は５〜４０ｗｔ
％で用いられる。４０ｗｔ％をこえると、形成された気
孔が独立気孔となりやすく、液晶の含浸にとって好まし
くなく、５ｗｔ％未満では、抽出工程においてキャスト
した高分子化合物が変形しやすいために好ましくない。
より好ましくは、８〜３５ｗｔ％で用いられる。

【０１２８】このような系における抽出工程は、高分子
化合物が非相溶で固体が相溶な液体中へ前記のようにキ
ャストした基板を浸漬することによって行なわれる。気
孔の径や気孔の分布等は混合分散する固体の粒径、量等
によって制御することが可能である。

【０１２９】用いられる高分子化合物としては、ポリウ
レタン，ポリアミド，ポリイミド，ポリアクリレート，
ポリメタクリレート，ポリフッ化ビニリデン等が挙げら
れるが、これらに限られるわけではない。

【０１３０】また混合分散される固体としては、無機
塩、シリカゾル、ワックス等が挙げられる。抽出に用い
る溶剤としては、高分子化合物に非相溶のもので固体に
相溶のものであればよく、例えば水，アルコール，石油
エーテル等が用いられる。本発明の高分子化合物は、基
板へのキャストを行なう工程において、架橋等の反応を
行なうことはその気孔の安定性を高めることとなり好ま
しい。

【０１３１】以上の様にして形成された連続気孔を有す
る多孔質フィルムへ、低分子液晶を含浸することにより
表示層６０３を形成することが可能となる。

【０１３２】用いられる表示層の厚みは、通常０．５〜
１００μｍであり、０．５μｍ未満ではコントラストが
十分でなく、１００μｍを越えると駆動電圧が大きいた
めに高速駆動が困難となる。より好ましくは、１〜５０
μｍの厚さが用いられる。

【０１３３】このとき、表示層においては、多孔質化し
たフィルムは連続したマトリックスを形成し、低分子液
晶は島状もしくは管状となり分散している。島もしくは
管の径は、０．１〜１０μｍが好ましい。島もしくは管
の径が０．１〜１０μｍの範囲以外の場合では、散乱効
率が悪く十分なコントラストが得られない。より好まし
くは、０．５〜５μｍで用いられる。

【０１３４】低分子液晶の含有率を高めるために重要な
気孔率（％）の測定は、比重既知の液体を含浸させたと
きの重量Ｘと、多孔質フィルムのみのときの重量Ｙよ
り、下記の式（２）から求められる。

【０１３５】

【数２】

【０１３６】本発明において、多孔質フィルムは非相溶
の低分子液晶と組み合わせて用いられる。多孔質フィル
ムの気孔率は８０〜９８ｖｏｌ％、好ましくは８５〜９
５ｖｏｌ％の範囲で用いられる。８０ｖｏｌ％未満では
駆動電圧が高くなりやすく好ましくない。また、９８ｖ
ｏｌ％を越えると強度が十分でないために製造が困難で
あり、また耐久性、耐熱性等も低く劣化しやすい。即
ち、低分子液晶の体積分率は８０％〜９８％、好ましく
は８５％〜９５％の範囲で用いられる。

【０１３７】次に、具体的に用いられる低分子液晶の構
造および低分子液晶組成物の名称を以下に示すと、前記

【化１】〜

【化１２】に挙げた化合物および （Ｉ−３６） ＥＭ ケミカルス（Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ） Ｅ７ が挙げられるが、これらに限定されるものではない。前
記、低分子液晶およびその組成物を種々して組み合わせ
て用いることが可能である。好ましくは、ネマチック相
を示す組成物として用いられる。

【０１３８】図６において示すように、基板に配向膜６
０７を用いることが可能である。この配向膜は垂直配向
膜であっても、水平配向膜であってもよく、ラビングを
してもしなくてもよいが、それぞれの表示素子の特性に
よって選択して用いられる。

【０１３９】また、本発明の表示素子では、アクティブ
素子を用いることにより、高画質で高精細な表示が可能
である。アクティブ素子の例として、図６に薄膜トラン
ジスタ素子（ＴＦＴ）１０８の断面図を示す。

【０１４０】本発明の表示素子において、加熱による効
果を用いて表示を行なう場合は、サーマルヘッドやレー
ザー光を用いることが出来る。レーザー光としては、Ｈ
ｅ−Ｎｅガスレーザー，Ａｒ²⁺ガスレーザー，Ｎ₂ ガス
レーザー等のガスレーザーや、ルビーレーザー，ガラス
レーザー，ＹＡＧレーザー等の固体レーザーや、半導体
レーザー等を用いることが望ましい。また、６００ｎｍ
〜１６００ｎｍの波長範囲の半導体レーザーが好ましく
用いられる。特に好ましくは６００〜９００ｎｍの波長
範囲の半導体レーザーが用いられる。また、これらのレ
ーザー光の第２高調波、第３高調波を用いれば短波長化
が可能となる。

【０１４１】レーザー光を用いる場合は、光吸収層を別
途設けるか、もしくは表示層中にレーザー光吸収化合物
を分散・溶解して用いられる。表示面に光吸収層もしく
は光吸収化合物の影響が出る場合は、可視光域に吸収の
ないものが望ましい。

【０１４２】表示層へ添加するレーザー光吸収化合物の
例としては、アゾ系化合物、ビスアゾ系化合物、トリス
アゾ系化合物、アンスラキノン系化合物、ナフトキノン
系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン
系化合物、テトラベンゾポルフィリン系化合物、アミニ
ウム塩系化合物、ジイモニウム塩系化合物、金属キレー
ト系化合物等がある。

【０１４３】前記のレーザー光吸収化合物のうち半導体
レーザー用化合物は近赤外域に吸収をもち、安定な光吸
収色素として有用であり、かつ低分子液晶に対して相溶
性もしくは分散性がよい。また、中には二色性を有する
ものもあり、これら二色性を有する化合物を低分子液晶
中に混合すれば、熱的に安定なホスト−ゲスト型のメモ
リー及び表示媒体を得ることもできる。また、低分子液
晶中には上記の化合物が二種類以上含有されていてもよ
い。

【０１４４】また、上記化合物と他の近赤外吸収色素や
２色性色素を組み合せてもよい。好適に組み合せられる
近赤外吸収色素の代表的な例としては、シアニン、メロ
シアニン、フタロシアニン、テトラヒドロコリン、ジオ
キサジン、アントラキノン、トリフェノジチアジン、キ
サンテン、トリフェニルメタン、ピリリウム、クロコニ
ウム、アズレンおよびトリフェニルアミン等の色素が挙
げられる。

【０１４５】なお、低分子液晶に対する上記化合物の添
加量は重量％で、０．１〜２０％程度、好ましくは、
０．５〜１０％がよい。

【０１４６】前記のように光を用いて熱光学効果によっ
て表示を行なうこと以外に、光により光導電性を用いる
ことによって表示を行なうことは本発明の好ましい例と
して挙げられる。

【０１４７】既に光導電性材料からなる層を設けて、書
き込み光によって電圧を変化させることが報告されてい
る。［ケイ タキザワ，エイッチ キクチ，エイッチ
フジタケ「エスアイデー ９１ ダイジェスト，２５０
頁、「ポリマー ディスパースド リキッド クリスタ
ル ライト バルブ フォー プロジェクション ディ
スプレイズ」（ＳＩＤ´９１ Ｄｉｇｅｓｔ ｐ２５
０，“Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕ
ｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅｓ ｆ
ｏｒ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙｓ”，
Ｋ．Ｔａｋｉｚａｗａ，Ｈ．Ｋｉｋｕｃｈｉ，ａｎｄ
Ｈ．Ｆｕｊｉｋａｋｅ）］しかしながら、このような表
示素子は、光導電性層をある程度厚くする必要があり、
高電圧を印加する必要があることや、感度が十分でない
問題点があった。

【０１４８】本発明の表示素子においては、高分子化合
物に前もって光導電性材料を分散し、本発明の方法によ
って多孔質材料としたのち低分子を液晶を含浸すること
により、光導電性層と液晶が均一に混合したものを作成
することが可能である。

【０１４９】このような光導電性材料を含有する高分子
化合物をマトリックスとすることにより、従来のポリマ
ー分散型液晶と同程度の厚みで十分に機能することか
ら、低電圧の印加でよく、また感度も高いものとなる。
その動作原理を図９に示す。

【０１５０】図９（ａ）は電圧印加前の表示素子を示
す。このとき低分子液晶４０５は、ランダムな配向を示
しており、光を散乱することから不透明状態となってい
る。次に、図９（ｂ）に示すように上下電極に電圧を印
加すると、低分子液晶４０５は、電界方向に整列した配
向をとり、透明状態に変化する。この状態の表示素子に
光導電性材料が感度を有する波長の光を照射すると、ポ
リマーマトリックス中の光導電性材料はチャージを発生
し、その結果抵抗が低下する。その部分では電界が低減
するために、図９（ｃ）のように光照射部は、不透明状
態となる。この電界の低減は、光照射強度と印加電圧の
両方によって制御が可能であり、アクティブ素子なしで
あっても高画質で高精細な表示が可能となる。

【０１５１】高分子化合物に混合して用いることの可能
な光導電性材料としては、ＣｄＳ，ＺｎＯ，アモルファ
スＳｉ，ＢＳＯ等の無機材料や、ＰＶＫ（ポリ−Ｎ−ビ
ニルカルバゾール）−ＴＮＴ（２，４，７−トリニトロ
フルオレノン）等の有機材料が用いられる。高分子化合
物への分散の点からは、有機材料が優れている。特にチ
ャージ発生化合物とチャージ輸送化合物を混合して用い
ると照射光の波長を自由に選択出来ることから、望まし
く用いられる化合物としては、次のようなものがある。チャージ発生化合物

【０１５２】

【化２６】

【０１５３】

【化２７】 チャージ輸送化合物

【０１５４】

【化２８】

【０１５５】

【化２９】

【０１５６】特にチャージ発生化合物として近赤外領域
に感度を有するものを用いることは、半導体レーザー等
を光照射光源として用いることが可能となることから、
小型化や高精細化、高速変調可能な点おいて望ましい。

【０１５７】図７（ａ），（ｂ）は本発明の表示素子の
他の例を示し、図７（ａ）は表示素子の平面図、図７
（ｂ）はそのＡＡ′線断面図である。 同図７におい
て、本発明における表示素子は、ガラス板又はプラスチ
ック板などからなる一対の基板５０１，５０１′（少な
くとも一方の基板が複屈折を有する）をスペーサ５０４
で所定の間隔に保持し、この一対の基板５０１，５０
１′をシーリングするために接着剤５０６で接着したセ
ル構造を有しており、さらに基板５０１′の上には複数
の透明電極５０２′からなる電極群（例えば、マトリク
ス電極構造のうちの走査電圧印加用電極群）が、例えば
帯状パターンなどの所定パターンで形成されている。ま
た、基板５０１の上には前述の透明電極５０２′と交差
させた複数の反射層電極５０２からなる電極群（例え
ば、マトリクス電極構造のうちの信号電圧印加用電極
群）が形成されている。

【０１５８】この様な透明電極５０２，５０２′を設け
た基板５０１，５０１′には、例えば、一酸化珪素，二
酸化珪素，酸化アルミニウム，ジルコニア，フッ化マグ
ネシウム，酸化セリウム，フッ化セリウム，シリコン窒
化物，シリコン炭化物，ホウ素窒化物などの無機絶縁物
質やポリビニルアルコール，ポリイミド，ポリアミドイ
ミド，ポリエステルイミド，ポリパラキシレリン，ポリ
エステル，ポリカーボネート，ポリビニルアセタール，
ポリ塩化ビニル，ポリアミド，ポリスチレン，セルロー
ス樹脂，メラミン樹脂，ユリア樹脂やアクリル樹脂など
の有機絶縁物質を用いて被膜形成した配向制御膜を設け
ることができる。

【０１５９】この配向制御膜は、前述の如き無機絶縁物
質又は有機絶縁物質を被膜形成した後に、その表面をビ
ロード、布や紙で一方向に摺擦（ラビング）することに
よって得られる。本発明の別の好ましい具体例では、Ｓ
ｉＯやＳｉＯ₂ などの無機絶縁物質を基板５０１，５０
１′の上に斜め蒸着法によって被膜形成することによっ
て配向制御膜を得ることができる。

【０１６０】また、別の具体例ではガラス又はプラスチ
ックからなる基板５０１，５０１′の表面あるいは基板
１，１′の上に前述した無機絶縁物質や有機絶縁物質を
被膜形成した後に、該被膜の表面を斜方エッチング法に
よりエッチングすることにより、その表面に配向制御効
果を付与することができる。

【０１６１】前述の配向制御膜は、同時に絶縁膜として
も機能させることが好ましく、このためにこの配向制御
膜の膜厚は一般に１００Å〜１μｍ、好ましくは５００
Å〜５０００Åの範囲に設定することができる。この絶
縁層は表示層５０３に微量に含有される不純物等のため
に生ずる電流の発生を防止できる利点をも有しており、
従って動作を繰り返し行っても液晶化合物を劣化させる
ことがない。また、本発明の表示素子では、基板５０１
もしくは基板５０１′の表示層５０３に接する面の両側
に配向制御膜を設けてもよい。

【０１６２】基板５０１，５０１′と、多孔質フィルム
に低分子液晶を含浸させたフィルム状多孔質は接着する
ことが望ましく、その場合には接着層５０５を設けるこ
とによって接着可能である。この接着層は、厚さ０．０
５〜１０μｍの範囲で用いられ、０．０５μｍ未満では
接着効果が十分でなく、１０μｍを越えると電界が減少
して好ましくない。より好ましくは、０．１〜３μｍの
厚みで用いられる。

【０１６３】本発明において、反射層としては、Ａｌ，
Ａｕ，Ａｇ等の金属膜もしくは誘電体ミラー等を用いる
ことができ、その膜厚は０．０１〜１００μｍ、好まし
くは０．０５〜１０μｍが望ましい。また、本発明にお
いては、基板に薄膜トランジスタを形成したものを用い
ることができる。

【０１６４】次に、図８は本発明の表示素子を用いた表
示装置の一例を示す説明図である。同図はシュリーレン
光学系を用いたフルカラー投射型表示装置を示す。同図
において、光源ユニット３０１からの白色光は、ダイク
ロイックミラー３０２，３０２′によりＲ，Ｇ，Ｂの３
原色に分類される。分離された光は、シュリーレンレン
ズ３０８，３０８′，３０８″によって表示素子３０
３，３０３′，３０３″へ投写される。このとき表示素
子は表示素子駆動装置３０７により電圧が印加され駆動
される。この表示素子は単純マトリックスや非線形素子
を用いたものも用いられるが、より好ましくは各画素毎
にスイッチを有するＴＦＴタイプのものが表示コントラ
スト，応答速度，階調表示の点で優れている。

【０１６５】ここで、非選択画素は白濁状態となり、入
射光を散乱し、選択点は入射光を透過する。この透過光
をダイクロイックプリズム３０５によって合成し、投写
レンズ３０６によってスクリーンへ投写したところ良好
なフルカラー画像が得られた。

【０１６６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

【０１６７】○本発明の第一の発明の実施例 実施例１ ３０ｍｍ角、厚さ０．７ｍｍのＢＫ７ガラス上に透明電
極としてＩＴＯ膜を有する基板上に、２５ｍｍ角の多孔
質ポリプロピレンフィルム（ハイポア３０００、５０μ
ｍ厚、気孔率９０％ 旭化成工業（株）製）を配置し、
基板周端部（２．５ｍｍ）に液晶注入口を残してエポキ
シ接着剤（三井東圧（株）ストラクトボンドＸＮ−２１
Ｆ、粒径１０μｍのシリカビーズ入り）を塗工し、前述
と同様のガラス基板をＩＴＯ電極が取り出せるように積
層し、エポキシ接着剤を硬化させて図２（ａ）〜（ｃ）
に示す構成の液晶セルを作成した。同図２において、図
２（ａ）は液晶セルの平面概略図、図２（ｂ）はＢＢ線
断面図、図２（ｃ）はＣＣ線断面図を示す。

【０１６８】次に、図３に示す構成の液晶注入装置を用
いて、低分子液晶の注入を行なった。まず、液晶セル５
をクリップ９により注入口を下側にして保持する。クリ
ップ９は、レール８上を上下に移動させることが可能で
あり、またレール８は、ホルダー１０により固定されて
いる。このホルダー１０は、レール７上を左右に移動す
ることが可能である。これらの移動手段により、液晶セ
ル５は、低分子液晶容器１３、封止剤容器１４、封止剤
硬化部１５を移動することができる。

【０１６９】これらは、すべてチャンバー６内に収納さ
れており、チャンバー６内は、コンプレッサー１７、真
空ポンプ１８とバルブ１１，１２によって減圧，加圧の
いずれでも可能となっている。

【０１７０】以下、この装置を用いた液晶注入方法を示
す。なお、低分子液晶としては、メルク社製ＺＬＩ２０
０８（ネマチック液晶組成物）を、封止剤として三井東
圧化学（株）製、ストラクトボンドＸＮ−２１−Ｆを用
いた。まず、液晶セルをクリップ９で保持し、チャンバ
ー内を１０^-5Ｔｏｒｒまで減圧する。次に、液晶セル５
を低分子液晶の容器１３に下げ、セルの注入口を液晶内
に浸す。

【０１７１】その後、バルブ１２を開けて大気圧まで戻
し、さらにバルブ１２を閉じ、バルブ１１を開けてコン
プレッサー１７によりチャンバー内を１０Ｔｏｒｒまで
加圧する。バルブ１１を閉じ、加圧下の状態で３０分保
って低分子液晶を十分含浸させた。次に、液晶セル５を
封止剤容器１４に移動させ、封止剤を注入口に付着させ
た後、封止剤硬化部１５に移動させ、紫外線を照射して
封止剤を硬化させた。硬化後、バルブ１２を開け、チャ
ンバー内を大気圧まで戻した。このようにして得られた
液晶素子のＩＴＯ電極に±２３０Ｖ、６０Ｈｚの矩形波
を印加したところ、透過率は３０％であった。

【０１７２】比較例１ 実施例１と同様の液晶セル５及び液晶注入装置を用い、
減圧後コンプレッサー１７により、チャンバー内を加圧
せず大気圧下で注入、封止、硬化を行なった以外は、す
べて実施例１と同様に行なった。得られた液晶素子に実
施例１と同様の電圧を印加したところ、透過率は２４％
であった。

【０１７３】実施例２ 実施例１と同様の構成の液晶セルを用い、また実施例１
と同様の注入装置を用いた。実施例１と同様に液晶セル
をクリップする。バルブ１２，２１，１９を操作し、−
１０℃に冷却されたＮ₂ ガスをチャンバー内に流し、冷
却した。また、ペルチェ素子２０により低分子液晶容器
１３及び封止剤容器１４が−１０℃に冷却されている。

【０１７４】次に、バルブ１９，２１，１２を操作し、
真空ポンプ１８により１０^-5Ｔｏｒｒまで減圧した後、
液晶セルを液晶容器まで下げ、バルブ２１，１２を操作
し、再度−１０℃のＮ₂ ガスをチャンバー内に満たし
た。大気圧となったところで、バルブ１９を開け、低分
子液晶が十分含浸されるまで３時間保つた。

【０１７５】次に、液晶セルを封止剤（紫外線硬化剤型
接着剤，ＵＶ−３０７ グレースジャパン（株）製）の
容器に移動させ、注入口に封止剤を付着させた後、封止
剤硬化部で紫外線を照射し硬化させた。その後、室温ま
で温度を上昇させ、液晶素子を得た。得られた液晶素子
を実施例１と同様に駆動したところ透過率は２８％であ
った。

【０１７６】○本発明の第二の発明の実施例 実施例３ 図４を用いて本発明を説明する。フィルム状多孔質材料
２０５として積水化学工業（株）製セルポアを１００℃
に加熱保温しながら、一軸延伸機を用いて２ｃｍ／ｓｅ
ｃの速さで２倍に延伸した。

【０１７７】次に、透明プラスチック基板２０１上に電
極２０２としてＩＴＯ、絶縁膜２０３としてＳｉＯ₂ の
蒸着されたもの２枚の間に、前記で延伸したフィルム状
多孔質材料２０５を狭持した後、接着剤として三井東圧
化学（株）製、ストラクトボンド ＥＨ４５４ＮＦを用
いて液晶を注入する穴を残して封止した。このときシリ
コンビーズを用いることによりセル厚を４μｍとした。
さらに、２００℃の雰囲気中で前述（１５）式で表わさ
れる液晶を真空封入した後、１時間放置してから温室ま
で２℃／ｍｉｎの速さで冷却することにより一様な散乱
状態を示す表示媒体を作成した。

【０１７８】このようにして作製された表示媒体に、５
Ｖ／μｍ、６０Ｈｚの電界を印加することにより、媒体
の透明度を変化させることができた。このとき光透過率
は散乱状態では３２％、透明状態では６８％であった。
また、このとき用いたフィルム状多孔質材料をＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡写真）を用いて孔の形状を測定した
ところ、棒状で長半径と短半径の比は約４：１であっ
た。

【０１７９】比較例２ フィルム状多孔質媒体を延伸しない以外は実施例３と同
じ材料及び条件で表示媒体を作成した。次に、作製され
た表示媒体に電界を印加することにより媒体を散乱状態
から透明状態へ変化させることができた。このとき光透
過率は、散乱状態では３５％、透明状態では６８％であ
り、表示媒体を延伸した場合よりも、光散乱度が減少し
ていることが確認された。

【０１８０】実施例４ フィルム状多孔質材料（積水化学工業（株）製、商品名
セルポア）を１００℃に加熱保温しながら一軸延伸機
を用いて２ｃｍ／ｓｅｃの速さで２倍に延伸した。

【０１８１】次に、ガラス基板上に電極としてＩＴＯ、
絶縁膜としてＳｉＯ₂ の蒸着された２枚の基板間に、前
記のように延伸したフィルム状多孔質材料を２枚積層し
たものを狭持した後、接着剤として三井東圧化学製、ス
トラクトボンド ＦＨ４５４ＮＦを用いて、液晶を注入
する穴を残して封止した。このときシリコンビースを用
いることによりセル厚を３μｍとした。さらに、この基
板を真空中で８０℃に加熱保温した後、前述（２）式で
表される液晶を真空封入することにより表示媒体を作成
した。

【０１８２】このようにして作製された表示媒体を５Ｖ
／μｍ、６０Ｈｚの矩形波を印加することにより、表示
媒体を散乱状態から透明状態へ変化させることができ
た。このとき光透過率は散乱状態では３２％、透明状態
では６８％あった。また、このとき用いたフィルム状多
孔質材料をＳＥＭを用いて孔の形状を測定したところ、
棒状で長半径と短半径の比は約３．５：１であった。

【０１８３】比較例３ 表示媒体を構成するフィルム状多孔質材料を延伸せずに
用いること以外は実施例４と同じ材料及び方法で表示媒
体を作製した。次に、作製された表示媒体に５Ｖ／μ
ｍ、６０Ｈｚの矩形波を印加することにより媒体を散乱
状態から透明状態へと変化させることができた。このと
き光透過率は散乱状態では３５％、透明状態では６８％
であり、光散乱効率が減少していることが確認された。
また、このとき用いたフィルム状多孔質媒体の孔の長半
径と矩半径の比をＳＥＭを用いて測定したことろ約２．
０：１であった。

【０１８４】○本発明の第三の発明の実施例 実施例５ １．１ｍｍ厚のガラス基板にＩＴＯを２０００Åの厚さ
に蒸着した基板に、ポリアクリル酸（アルドリッチ社
製、Ｍｗ＝１００００００）の２０ｗｔ％メタノール溶
液をバーコート法によりキャストし、約２０μｍの膜厚
とした。この基板をアセトン−メタノール混合溶媒（メ
タノール２０ｗｔ％）へ浸漬し、凝固させた。脱気乾燥
させたのち，減圧下でネマチック液晶（Ｅ．メルク社
製、ＺＬＩ２００８）へ浸漬し、含浸させた。含浸前後
の基板の重量から液晶の含有率は６８ｗｔ％であった。

【０１８５】このネマチック液晶を含浸させた基板へ、
１５μｍのガラスファイバースペーサ（日本電気硝子
製）を用いて対向基板をはり合わせたのち、周辺をエポ
キシ樹脂で封止した。

【０１８６】このセルの上下基板へ、±４０Ｖ，６０Ｈ
ｚの矩形波を印加したところ、電圧ｏｎで透明状態、電
圧ｏｆｆで白濁状態となり、コントラストは１０：１と
良好であった。このときのＷランプを用いた光透過率は
７２％と良好であった。１０％透過のしきい値電圧は８
Ｖと低い値であった。また、０Ｖから±５０Ｖまで電圧
を昇圧して印加して、光透過率を測定し、±５０Ｖから
０Ｖまで電圧を降圧して測定したが昇圧時と降圧時で同
一電圧における光透過率の差はほとんど認められなかっ
た。 実施例６ １．１ｍｍ厚ガラス基板にＩＴＯを２０００Åの厚さに
蒸着した基板に、ポリメチルメタクリレート（アルドリ
ッチ社製、Ｍｗ＝７０００００）１ｇとＴＨＦ（テロラ
ヒドロフラン）１０ｇ、およびポリエチレン（ポリサイ
エンス社製、Ｍｗ＝７００）８ｇを混合し、ホモジナイ
ザーで２時間分散したものをキャストして乾燥した。乾
燥後の厚みは２６μｍであった。

【０１８７】この基板を石油エーテルに浸漬して放置
し、ポリエチレンを抽出した。脱気・乾燥させたのち、
減圧下でネマチック液晶（Ｅ．メルク社製、ＺＬＩ２０
０８）へ浸漬し、含浸させた。含浸前後の基板の重量か
ら求めた液晶の含有率は７４ｗｔ％であった。この基板
へ２０μｍのガラスファイバースペーサ（日本電気硝子
製）を用いて対向基板をはり合わせたのち周辺をエポキ
シ樹脂で封止した。

【０１８８】このセルの上下基板へ、±５０Ｖ，６０Ｈ
ｚの矩形波を印加したところ、実施例５と同様に電圧ｏ
ｎで透明状態、電圧ｏｆｆで白濁状態となり、このとき
のコントラストは、１５：１と良好であった。光透過率
は６６％と良好であった。

【０１８９】１０％透過のしきい値電圧は１２Ｖと低し
きい値であった。ヒステリシスはほとんどなく良好であ
った。

【０１９０】実施例７ １．１ｍｍ厚ガラス基板にＩＴＯを２０００Åの厚さに
蒸着した基板に、ポリメチルメタクリレート（アルドリ
ッチ社製、Ｍｗ＝７０００００）１ｇとＴＨＦ１０ｇ、
およびポリエチレン（ポリサイエンス社製、Ｍｗ＝７０
０）８ｇを混合し、更に下記に示す構造のチャージ発生
化合物（Ａ）とチャージ輸送化合物（Ｂ）をそれぞれ１
００ｍｇづつ加え、分散したものをキャストして乾燥し
た。乾燥後の厚みは、２１μｍであった。

【０１９１】

【化３０】

【０１９２】この基板を石油エーテルに浸漬して放置し
て前記ポリエチレンを抽出した。脱気乾燥させたのち、
減圧下でネマチック液晶（Ｅ．メクル社製、ＺＬＩ２０
０８）へ浸漬し、液晶を含浸させた。含浸前後の基板の
重量から求めた液晶の含有率は７１ｗｔ％であった。

【０１９３】この基板へ２０μｍのガラスファイバース
ペーサ（日本電気硝子製）を用いて対向基板をはり合わ
せたのち、周辺をエポキシ樹脂で封止した。このセルの
上下基板へ、±５０Ｖ，６０Ｈｚの矩形波を印加したと
ころ、電圧ｏｎで透明状態、電圧ｏｆｆで不透明状態と
なった。次に、電圧を印加して波長５１５ｎｍの光を照
射したところ、照射部が透明状態から不透明状態に変化
した。

【０１９４】

【発明の効果】

○本発明の第一の発明の効果 以上説明したように、本発明の第一の発明の液晶素子の
製造方法によれば、連続気孔を有する多孔質材料に、低
分子液晶化合物を大気圧より加圧された状態で含浸させ
ることにより、液晶素子を駆動させた際の透過率が向上
し、表示用として用いた際に明るさが向上した液晶素子
を得ることができるという効果がある。

【０１９５】○本発明の第二の発明の効果 本発明の第二の発明によれば、フィルム状多孔質材料の
孔の形状を棒状とし、又液晶の長軸の方向を基板面と平
行にし、基板と平行に並ぶ液晶分子の比率を高めること
により、光散乱効率を向上させることができる効果が得
られる。

【０１９６】○本発明の第三の発明の効果 以上説明したように、本発明の第三の発明によれば、高
分子化合物と液体もしくは固体を分散混合し、該液体も
しくは固体を抽出することにより形成された連続気孔を
有する多孔質フィルムへ液晶を含浸してなる表示層を用
いることにより、コントラストの良好な、光透過率のよ
い、かつしきい値電圧の低い表示が可能となった。

【０１９７】更に、本発明の表示素子においては、低分
子液晶との相互作用の少ない高分子化合物を用いること
でヒステリシスを低減することが可能となった。また、
本発明の表示素子の製造方法によれば、上記のコントラ
ストの良好な、光透過率のよい、かつしきい値電圧の低
い表示が可能な表示素子を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により製造された液晶素子の１例
を示す説明図である。

【図２】本発明の実施例及び比較例で用いた液晶セルの
構成図である。

【図３】本発明の実施例及び比較例で用いた液晶注入用
装置の構成図である。

【図４】本発明の表示媒体の一例を示す説明図である。

【図５】本発明の表示媒体の表示方法を示す説明図であ
る。

【図６】本発明の表示素子の一例を示す断面図である。

【図７】本発明の表示素子の他の例を示し、図７（ａ）
は表示素子の平面図、図７（ｂ）はそのＡＡ′線断面図
である。

【図８】本発明の表示素子を用いた表示装置の一例を示
す説明図である。

【図９】光導電性材料を含有する高分子化合物を用いた
本発明の表示素子の動作原理を示す説明図である。

【符号の説明】

１，１′ ガラス基板 ２，２′ ＩＴＯ膜 ３ 多孔質フィルム ４ 接着剤 ５ 液晶セル ６ チャンバー ７，８ レール ９ クリップ １０ レールホルダー １１，１２，１９，２１ バルブ １３ 低分子液晶容器 １４ 封止剤容器 １５ 封止剤硬化部 １６ ＵＶランプ １７ コンプレッサー １８ 真空ポンプ ２０ ペルチェ素子 １０１，１０１′ 基板 １０２，１０２′ 電極 １０３ 表示層 １０４ フィルム状多孔質材料 １０６ 接着層 ２０１ 基板 ２０２ 電極 ２０３ 絶縁膜 ２０４ 液晶分子 ２０５ フィルム状多孔質材料 ２０６ 孔 ３０１ 光源ユニット ３０２，３０２′，３０２″ ダイクロイックミラー ３０３，３０３′，３０３″ 表示素子 ３０４，３０４′，３０４″ シュリーレン光学系 ３０５ ダイクロイックプリズム ３０６ 投写レンズ ３０７ 表示素子駆動装置 ３０８，３０８′，３０８″ シュリーレンレンズ ４０９ 電源 ５０１，５０１′，６０１，６０１′，４０１，４０
１′ 基板 ５０２，５０２′ 透明電極 ５０３，６０３ 表示層 ５０４ スペーサ ５０５，６０６ 接着層 ５０６ 接着剤 ６０２，６０２′，４０２，２０２′ 電極 ６０４，４０４ 延伸により多孔質化した高分子フィル
ム ６０５，４０５ 低分子液晶 ６０７ 配向膜 ６０８ 薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土志田 嘉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 佐藤 公一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 岳夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤原 良治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松本 憲一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高須 義雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続気孔を有する多孔質材料に低分子液
   晶化合物を含浸させてなる液晶素子の製造方法におい
   て、低分子液晶化合物を大気圧より加圧させて含浸させ
   ることを特徴とする液晶素子の製造方法。
2. 【請求項２】 １対の基板間に多孔質材質を挾持し、低
   分子液晶化合物を加圧含浸させた後、加圧下で基板周端
   部を封止して大気圧に戻す請求項１記載の液晶素子の製
   造方法。
3. 【請求項３】 １対の基板間に連続気孔を有する多孔質
   材料を挾持し、大気圧下で低分子液晶化合物を液晶素子
   の使用温度より低い温度で含浸させた後、低温下で基板
   周端部を封止して液晶素子の使用温度に戻すことを特徴
   とする液晶素子の製造方法。
4. 【請求項４】 記録層として高分子分散型液晶を有する
   表示媒体において、記録層を形成するフィルム状多孔質
   材料の孔の形状が棒状であることを特徴とする表示媒
   体。
5. 【請求項５】 前記記録層を形成するフィルム状多孔質
   材料の孔の長軸方向が基板面と平行である請求項４記載
   の表示媒体。
6. 【請求項６】 前記フィルム状多孔質材料の孔の長半径
   と短半径の比が３：１以上である請求項４記載の表示媒
   体。
7. 【請求項７】 表示媒体に電界を印加していない状態で
   は液晶分子がフィルム状多孔質媒体界面に沿って平行に
   配向している請求項４記載の表示媒体。
8. 【請求項８】 高分子化合物と液体もしくは固体を分散
   混合し、該液体もしくは固体を抽出することにより形成
   された連続気孔を有する多孔質フィルムへ液晶を含浸し
   てなる表示層を、少なくとも一方に透明電極を有する一
   対の基板間に挟持してなることを特徴とする表示素子。
9. 【請求項９】 前記高分子化合物のガラス転移温度が６
   ０℃以上である請求項８記載の表示素子。
10. 【請求項１０】 少なくとも一方に透明電極を有する一
    対の基板間に、多孔質フィルム中へ液晶を分散してなる
    表示層を挟持してなる表示素子において、該多孔質フィ
    ルムが光導電性材料を含有していることを特徴とする表
    示素子。
11. 【請求項１１】 高分子化合物と液体もしくは固体を分
    散・混合する工程、該液体もしくは固体を抽出すること
    により連続気孔を形成する工程、該連続気孔へ液晶を含
    浸させて表示層を形成する工程、該表示層を少なくとも
    一方に透明電極を有する一対の基板間に挟持する工程を
    有することを特徴とする表示素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 高分子化合物と液体もしくは固体を分
    散混合し、該液体もしくは固体を抽出することにより形
    成された連続気孔を有する多孔質フィルムへ液晶を含浸
    してなる表示層を、少なくとも一方に透明電極を有する
    一対の基板間に挟持してなる表示素子を用いた表示装
    置。