JPH06175112A

JPH06175112A - 電気光学素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH06175112A
Application number: JP34357592A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Ninomiya; 正伸二宮; Kazushirou Akashi; 量磁郎明石
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-12-01
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JP2770690B2

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶−高分子複合膜と電極基板とが密着性良
く貼り合わされた大面積液晶−高分子複合膜を用いた電
気光学素子、およびその製造方法を提供する。【構成】電気光学素子は、基板上に低分子液晶化合物
と高分子化合物が相分離状態で存在している液晶−高分
子複合膜を設けたものであって、基板が反応性基を有す
る材料より形成された表面を有し、該反応性基が、該表
面上に成膜された高分子化合物と化学結合していること
を特徴とする。このものは、反応性基を有する材料より
形成された表面を有する基板上に、低分子液晶化合物、
側鎖に反応性基を有する高分子化合物およびこれら反応
性基と反応可能な反応性化合物を含む塗布液、または重
合性モノマーを含む塗布液を塗布し、もう１枚の反応性
基を有する材料より形成された表面を有する基板を重
ね、反応させることによって作製される。また、反応性
基を有する材料より形成された表面を内面に有する２枚
の基板間に低分子液晶化合物と重合性モノマーを封入
し、反応させて作製することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に液晶−高分子
複合膜を形成した電気光学素子およびその製造方法に関
する。更に詳しくは、ディスプレ等の表示素子、調光素
子、光変調素子、光シャッターおよびメモリ素子等とし
て広く応用可能な液晶−高分子複合膜を有する電気光学
素子およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】低分子液晶材料は、その最も代表的な用
途がフラットパネルディスプレイ用表示材料であり、時
計の文字盤等のＴＮ型液晶表示素子、携帯型コンピュー
タや携帯型ワープロ用のＳＴＮ型液晶表示素子等に広く
応用されている。これらは、液晶層を透過する光の偏光
面が印加電圧によって変化する性質を利用して、光の透
過／不透過（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御しているため、液晶
層の両側に合計２枚の偏光板が必要である。また、液晶
層が特定の配向状態をとるための配向膜処理も不可欠で
ある。

【０００３】近年、低分子液晶材料を高分子バインダー
中に保持した液晶表示素子が提案されている。例えば、
特表昭５８−５０１６３１号公報には、ポリビニルアル
コール中にカプセル化されたネマチック液晶滴が分散さ
れたフィルムが開示されている。このフィルムは、電界
が印加されていない場合は、液晶滴中のネマチック液晶
がカプセル壁面に沿った配向をとるためフィルムに入射
する光を散乱し、一方電界が印加されている場合は、ネ
マチック液晶が電界方向に揃って配向するため入射光を
透過するという、散乱／透過の２状態をとると考えられ
ている。

【０００４】また、特表昭６１−５０２１２８号公報、
特開昭６２−２２３１号公報および特開昭６４−６２６
１５号公報には、エポキシ等の重合性組成物と低分子液
晶材料との混合物に紫外線や熱を加えて、重合性組成物
を重合させることにより、相分離を生じさせ、液晶滴が
バインダー中に分散保持された構成を有する液晶素子を
作製することが開示されている。さらに、特開平２−５
５７８７号公報には、上記の紫外線重合による相分離法
において、使用する低分子液晶材料の比率を上げること
により、駆動電圧が低下することが示されている。ま
た、特開昭６３−４３９９３号公報および特開昭６３−
１３７２１１号公報には、低分子液晶材料と高分子物質
を、それらの共通の有機溶剤に溶解させ、基板に塗布
し、有機溶剤を蒸発させることにより相分離を生じさ
せ、液晶滴が高分子中に分散保持された液晶素子を作製
することが開示されている。

【０００５】上記各公報に開示された液晶−高分子複合
膜は、従来の液晶表示素子には不可欠であった偏光板が
不必要であるため、明るい表示が可能である上に、配向
膜やラビング処理が不要であり、したがって、素子の大
面積化が容易であるという利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の液晶−高分子複合膜は、基板との接着性が悪く、特に
ポリエチレンテレフタレートフィルムのようなフレキシ
ブルな材料を基板に用いる場合には、良好な接着性が得
られなかった。その対策として、接着層を設けたり、接
着剤を用いることが試みられているが、これらの場合、
接着性は改善されるものの、電気光学特性が劣化すると
いう問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、液晶−高分子複合膜と基
板との密着性が良好な電気光学素子を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、接着剤や接着層を用いること
なしに液晶−高分子複合膜と基板とを密着性良く貼り合
わせて、大面積液晶−高分子複合膜を有する電気光学素
子を製造する方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電気光学素子
は、２枚の基板間に低分子液晶化合物と高分子化合物が
相分離状態で存在している液晶−高分子複合膜を設けた
電気光学素子において、該複合膜と接する２枚の基板面
が反応性基を有する材料より形成された表面を有し、該
反応性基が、複合膜中の高分子化合物と化学結合してい
ることを特徴とする。

【０００９】本発明の電気光学素子の第１の製造方法
は、反応性基を有する材料より形成された表面を有する
基板上に、低分子液晶化合物と、少なくとも側鎖に１種
以上の反応性基を有する高分子化合物、または該高分子
化合物および前記反応性基と反応可能な少なくとも１種
の反応性化合物とを溶剤に溶解してなる塗布液を塗布
し、溶剤の除去過程または溶剤除去後に、もう１枚の反
応性基を有する材料より形成された表面を有する基板を
重ね、塗布層とそれぞれの基板表面に存在する反応性基
とを化学結合させることを特徴とする。

【００１０】また、第２の製造方法は、反応性基を有す
る材料より形成された表面を内面に有する２枚の基板間
に、低分子液晶化合物および１種以上の重合性化合物を
含有する重合性組成物を封入し、該重合性化合物の重合
および重合性化合物と基板表面に存在する反応性基との
反応を行って、形成される高分子化合物と該反応性基と
を化学結合させることを特徴とする。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
電気光学素子における液晶−高分子複合膜は、低分子液
晶と高分子化合物が互いに相分離した状態でその機能が
発現する。相分離の形態は、それぞれの液滴が分散保持
されたものでもよいし、複数の液晶滴が凝集していても
よい。液晶滴の形状は、球形でもよいし、高分子化合物
が薄膜上の壁を形成する場合のように多面体形状でもよ
い。また、液晶が連続相を形成していてもよい。

【００１２】本発明の液晶−高分子複合膜の相分離の形
態を模式図によって示す。図１（Ａ）は、低分子液晶１
よりも高分子化合物２の量を過剰に用いた例であり、高
分子化合物２中に低分子液晶１がマイクロドロップレッ
ト状に分散した液晶−高分子複合膜３を図示している。
図１（Ｂ）は、低分子液晶１と高分子化合物２とをほぼ
等量用いた例であり、スポンジ状に相分離した液晶−高
分子複合膜３を図示している。図１（Ｃ）は、低分子液
晶１を高分子化合物２の量よりも過剰に用いた例であ
り、低分子液晶１中に高分子化合物２が繊維状に相分離
した液晶−高分子複合膜３を図示している。

【００１３】本発明の液晶−高分子複合膜を保持する基
板は電極付きのものであって、少なくとも反応性基を有
する材料より形成された表面を有している。なお、以
下、特記しない限り、電極付き基板を「基板」と称す
る。

【００１４】基板表面を形成する反応性基を有する材料
において、反応性基としては、水酸基、カルボキシル
基、アミノ基、酸アミド基、メルカプト基等の活性水素
を有する反応基、またはアルカリ金属アルコラート基、
マグネシウムハライド基、エポキシ基、プロピレンオキ
シド基、エチレンスルフィド基、プロピレンスルフィド
基、シクロヘキサブタン基、ラクタム基、ラクトン基、
オキサゾリジン基、エチレンイミン基、プロピレンイミ
ン基、イソシアネート基等の反応性基および不飽和二重
結合等の重合可能な基があげられる。

【００１５】これらの反応性基を基板表面に設ける方法
としては、活性酸素や水蒸気雰囲気中で基板を高温に加
熱したり、プラズマ処理することにより、基板表面に水
酸基等の種々の反応性基の形成を行う基板表面処理法、
上記した反応性基を有する高分子化合物を、基板表面に
コーティングする方法、および上記した反応性基を含む
低分子化合物を基板表面に吸着またはコーティングする
方法等が採用できる。

【００１６】基板表面にコーティングされる反応性基を
有する高分子化合物としては、上記した種々の反応性基
を有する高分子化合物が使用されるが、その具体例とし
ては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等
の水酸基を有する高分子化合物、ポリアリルアミン、ポ
リウレタン、ポリアミド等のアミノ基或いはアミド基を
有する高分子化合物があげられる。さらには、後述する
液晶−高分子複合膜に使用される種々の反応性基を有す
る高分子化合物も好ましく使用可能である。また、基板
表面に吸着やコーティングされる反応性基を含む低分子
化合物としては、アミノ基、カルボキシル基、（メタ）
アクリル酸基、或いはビニル基を有するシランカップリ
ング剤等があげられる。また、ハロゲン原子或いはビニ
ル基を有するシランカップリング剤を、吸着或いはコー
ティングした後、加水分解処理して、水酸基に転化する
ことも可能であり、本発明において好ましく実施され
る。

【００１７】上記基板表面に形成される反応性基を含む
層の厚みは、吸着によって形成される場合は、一分子層
〜１μｍ、コーティングによって形成される場合は、１
ｎｍ〜１０μｍの範囲で好ましく設定される。

【００１８】上記の基板表面には、液晶−高分子複合膜
が形成され、そして、本発明においては、この液晶−高
分子複合膜を構成する高分子化合物が、基板表面に存在
する上記反応性基と化学結合していることを特徴とす
る。本発明において、液晶−高分子複合膜を構成する高
分子化合物は、（１）少なくとも側鎖に１種以上の反応
性基を有する高分子化合物、またはこれらの高分子化合
物と反応可能な少なくとも１種の反応性化合物とにより
形成されるもの、および（２）１種以上の重合性化合物
を重合させることによって形成されるものがあげられ、
いずれの場合においても、基板表面に存在する反応性基
と化学結合した状態で存在している。

【００１９】本発明においてこれら高分子化合物を形成
するためには、予め重合性化合物を用いて、側鎖に反応
性基を有する高分子化合物を作製してもよく、或いは重
合性化合物を基板表面で重合させることによって直接形
成してもよい。まず、予め重合性化合物を用いて側鎖に
反応性基を有する高分子化合物を作製する場合について
説明する。この場合、反応性基としては、例えば、基板
表面の反応性基として、アミノ基、カルボキシル基、ア
ルカリ金属アルコラート基、マグネシウムハライド基等
が形成されている場合は、高分子化合物に含まれる反応
性基としては、エポキシ基、プロピレンオキシド基、エ
チレンスルフィド基、オキサゾリジン基、エチレンイミ
ン基、プロピレンイミン基等が使用可能であり、これら
の反応性基の組み合せが適宜選択される。また、基板表
面に形成される反応性基として、前記した反応性基が、
高分子化合物中に含まれている場合には、高分子化合物
中に含まれている反応性基として前記した反応性基とし
て前記した反応性基が、基板表面に形成される反応性基
であってもよい。また、予め重合して作製された側鎖に
反応性基を有する高分子化合物を使用し、液晶と該高分
子化合物に加えて第３成分として反応性化合物を添加す
る場合には、基板表面の反応性基と高分子化合物中の反
応性基が同種類であるのが好ましい。

【００２０】上記高分子化合物を製造する方法として
は、上記した反応性基を含む重合性モノマーを重合する
方法や、ポリ水素化メチルシロキサンに代表される反応
性プレポリマーに、上記した反応性基を含む付加反応性
化合物を付加反応させる方法が適用される。

【００２１】上記高分子化合物を重合により作製する方
法について詳記すると、上記反応性基を含む重合性モノ
マーを少なくとも含むモノマー組成物を、通常のラジカ
ル重合、イオン重合或いは光重合する方法が適用でき
る。この場合、形成される高分子化合物は、上記反応性
基を含む重合性モノマーのみによって得られる単独重合
体であっても、反応性基を含まない他の重合性モノマー
との共重合体であってもよい。

【００２２】これら重合性モノマーの具体例としては、
（メタ）アクリル酸のＣ₁〜Ｃ₃₀のアルキルエステルお
よびその誘導体、（メタ）アクリル酸のハロゲン置換ア
ルキルエステル、（メタ）アクリル酸ジアルキルアミノ
エチルエステル、ポリエチレングリコールモノ（メタ）
アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、（メタ）ア
クリルアミド、酢酸ビニル、スチレンおよびその誘導
体、（メタ）アクリロニトリル、エチレン、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、ビニルピロリ
ドン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等があげ
られる。また、反応性基としてエポキシ基を有する重合
性モノマーとしては、（メタ）アクリル酸グリシジル、
グリシジルビニルベンゾエート等があげられる。さらに
また、反応性基として活性水素を有する重合性モノマー
としては、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルエ
ステル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピルエ
ステル、（メタ）アクリル酸グリセリンエステル、ビニ
ルスルホン酸、スチレンスルホン酸、および前記した
（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド等の活性
水素を有するモノマーがあげられる。なお、酢酸ビニル
等を重合性モノマーとして使用し、重合後に加水分解し
てアセチル基を水酸基に転化することもできる。

【００２３】また、本発明の液晶−高分子複合膜を構成
する高分子化合物は、分子中に液晶性側鎖成分となる置
換基をもった重合性モノマー（以下液晶性モノマーとい
う）を共重合させたものから形成されるのが好ましい。
この場合、形成される高分子化合物それ自体が液晶性を
示さなくてもよく、従来の側鎖型高分子液晶とは本質的
に異なるものである。液晶性モノマーを共重合させるこ
とによって、低分子液晶と高分子バインダー壁との間の
アンカリングが著しく低下し、より低電圧駆動を実現す
ることが期待できる。本発明に使用される液晶性モノマ
ーとしては、液晶性化合物が適当なアルキルスペーサー
を介してビニル基、アクリル酸エステル基、メタクリル
酸エステル基等と結合したものである。これらは、例え
ばＭａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．ｐ２７３、１７９（１
９７８）、Ｅｕｒ．Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．，ｐ６５１、１８
（１９８２）、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ，Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓ
ｔ．，１６９，ｐ１６７（１９８９）等に記載されてい
る。その具体例をあげると、例えば、ビフェニル系、フ
ェニルベンゾエート系、シクロヘキシルベンゼン系、ア
ゾキシベンゼン系、アゾベンゼン系、アゾメチン系、フ
ェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ビフェ
ニルベンゾエート系、シクロヘキシルビフェニル系、タ
ーフェニル系、コレステロール系等の各液晶性化合物
を、適当なアルキルスペーサを介してビニル基、アクリ
ル酸エステル基、メタクリル酸エステル基等と結合した
ものがある。これらの液晶性モノマーは、単一の化合物
である必要はなく、２種以上併用することもできる。

【００２４】一方、プレポリマーへの付加反応による作
製方法について詳記すると、ポリ水素化メチルシリコー
ンをプレポリマーとして、不飽和二重結合を有する付加
反応性化合物を白金等の触媒を用いて付加させるのが一
般的である。使用可能な付加反応性化合物としては、例
えば、１−プロペン、１−ブテン、１−ヘキセン等のア
ルケン誘導体があげられ、また、活性基を有するものと
しては、２−プロペン−１−オール、５−ヘキセン−１
−オール等のアルケニルアルコール誘導体があげられ
る。

【００２５】本発明において使用する上記高分子化合物
の分子量は、特に限定されるものではないが、好ましく
は１〜１００万、さらに好ましくは５〜１００万の範囲
で選択される。

【００２６】本発明において、上記のようにして得られ
た側鎖に反応性基を有する高分子化合物を用いて基板上
に液晶−高分子複合膜を形成する場合、さらに第３成分
として、基材表面に存在する反応基および高分子化合物
の側鎖に存在する反応性基と反応可能な反応性化合物が
必要に応じて添加される。このような反応性化合物とし
ては、上記の反応性基と反応し得るものであれば、如何
なるものでも使用することができる。例えば、基板表面
に存在する反応性基および高分子中に含まれる反応性基
が活性水素を有するものである場合には、多官能イソシ
アネート化合物、多官能エポキシ化合物、多官能プロピ
レンオキシド化合物、多官能エチレンスルフィド化合
物、多官能プロピレンスルフィド化合物、多官能シクロ
オキサブタン化合物、多官能ラクタム化合物、多官能ラ
クトン化合物、多官能オキサゾリジン化合物、多官能エ
チレンイミン化合物、多官能プロピレンイミン化合物、
多官能アルデヒド化合物等、或いはメラミン及びその誘
導体等が使用できる。

【００２７】上記した化合物の中でも、反応性の高さか
ら、多官能イソシアネート化合物が、好ましく使用され
る。その具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネ
ート、トルエンジイソシアネート、４，４′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、３，４′−ジクロロフェニ
ルジイソシアネート等の二官能イソシアネート化合物、
これら二官能イソシアネート化合物とトリメチロールプ
ロパン等のポリオールとの付加物等があげられる。さら
には、ある一定以上の温度でイソシアネートを生成す
る、いわゆるブロックイソシアネート系化合物も使用す
ることができる。また、多官能エポキシ化合物として
は、例えば、ビスフェノールＡグリシジルエーテルおよ
びその誘導体があげられる。基板表面に存在する反応性
基および高分子化合物中に含まれる反応性基がエポキシ
基である場合には、単官能或いは多官能アミノ化合物及
びカルボン酸化合物が好ましく使用できる。

【００２８】上記第３成分として添加可能な反応性化合
物の添加量は、基板表面に存在する反応性基および高分
子化合物中に含まれる反応性基に対して、化学量論的に
等しい量であることが好ましい。これら第３成分を添加
することにより、基板表面上と複合膜中の高分子との化
学結合のみならず、高分子の架橋反応が起こり、複合膜
の強度や電気光学特性が向上する。

【００２９】次に、本発明における高分子化合物を形成
する方法として、重合性化合物を基板表面で重合させる
ことによって直接形成する場合について説明する。この
場合の重合性化合物は、前記した側鎖に反応性基を有す
る高分子化合物を重合法によって作製する場合に用いら
れた重合性モノマーをそのまま用いることができ、また
作製方法も同様である。しかしながらこの場合は、液晶
と重合性モノマーを混合した溶液を重合して高分子化合
物を作製するためには、液晶と相溶性のよい重合性モノ
マーを選択する必要がある。よって使用する液晶との組
み合わせにより重合性モノマーは適宜選択される。

【００３０】本発明の液晶−高分子複合膜を構成する低
分子液晶は、ネマティック液晶、コレステリック液晶、
スメクティック液晶および強誘電性液晶等、一般的な表
示材料として、あるいは電界駆動型表示材料として使用
されている種々の液晶材料が使用可能である。具体的に
は、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、シクロヘ
キシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、アゾベンゼン
系、アゾメチン系、ターフェニル系、ビフェニルベンゾ
エート系、シクロヘキシルビフェニル系、フェニルピリ
ミジン系、シクロヘキシルピリミジン系、コレステロー
ル系等の各種液晶化合物があげられる。これらの低分子
液晶は、一般的に使用されている液晶材料と同様に単一
組成である必要はなく、複数の成分から構成されていて
もよい。

【００３１】また、電界による表示を目的とするとき
は、上記の低分子液晶の中でも正の誘電異方性を示す液
晶化合物を使用することが好ましい。液晶によっては、
印加電圧の周波数がある値（クロスオーバー周波数）よ
り大きくなると、誘電異方性が正から負に変化するもの
があるが、上記の液晶を用いて２周波駆動に適用可能な
ことはいうまでもない。本発明において、液晶−高分子
複合膜における低分子液晶の割合は、３５〜９５重量％
であればよく、好ましくは６０〜９０重量％の範囲であ
る。

【００３２】次に、本発明の液晶−高分子複合膜を有す
る電気光学素子の作製方法について説明する。なお、以
下の作製方法における説明に用いる「基板」とは、電極
付き基板の表面が、反応性基を有する材料によって形成
されているものを意味する。

【００３３】塗布方法による場合、液晶と予め合成して
おいた側鎖に反応性基を有する高分子化合物と第３成分
として反応性化合物とを共通の溶剤に溶解して混合溶液
を調製し、この溶液を基板上に塗布し、乾燥させた後、
対向基板を貼り合わせることによって、液晶−高分子複
合膜を有する電気光学素子を作製する。また、重合法に
よる場合、液晶と重合性組成物と重合開始剤とを共に混
合して、均一な溶液を調製し、この溶液を予め適当なギ
ャップを持った２枚の対向電極基板からなるセルに封入
した後、または１枚の基板上に塗布した後にもう一方の
基板をしかるべきギャップで重ねた後、熱や光等により
重合性組成物を重合させ、液晶−高分子複合膜を有する
電気光学素子を作製する。この場合、基板上には（メ
タ）アクリル酸基やビニル基等の不飽和二重結合を有す
る基が反応性基として形成されている。

【００３４】上記のようにして作製された液晶−高分子
複合膜を有する電気光学素子の形態としては、図２に示
すように、通常の液晶表示素子と同様に、２つの基板
４、５に挟まれた構造のものが好ましい。図２は、電源
６から基板４、５に電圧が印加された液晶１が複合膜３
中で電界方向に配向した状態を示している。この基板材
料としては、表面にＩＴＯを施したガラス基板やプラス
チックフィルム等の透明電極、アルミニウム蒸着フィル
ム、金蒸着フィルム、銀蒸着フィルム、銅メッキフィル
ム等が好ましく使用される。この際、適当なスペーサ材
料を使用して電極基材間を一定にすることも、従来技術
同様好ましく実施可能である。

【００３５】本発明の電気光学素子における液晶−高分
子複合膜は、そのままでも表示材料として応用可能であ
るが、さらにコントラストや安定性、耐久性の向上を目
的として、種々の化合物を添加することができる。コン
トラスト向上を目的としては、アントラキノン系、スチ
リル系、アゾメチン系、アゾ系等の各種二色性色素が使
用可能である。その場合、二色性色素は、基本的に複合
膜中の液晶と混合（相溶）し、高分子化合物には不相溶
であることが好ましい。その他に、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、各種可塑剤等も、安定性や耐久性向上の点から
好ましく使用される。

【００３６】本発明においては、液晶−高分子複合膜を
保持する基板と液晶−高分子複合膜を構成する高分子化
合物とが直接反応して化学結合しているために、基板表
面と液晶−高分子複合膜との接着性が強力になる。その
ために、基板としてフレキシブルな材料を選択しても、
接着強度的に十分な液晶−高分子複合膜を用いた素子を
得ることが可能である。

【００３７】

【実施例】以下に、実施例によって本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例１（基板の表面コーティング）２枚のＩＴＯ付きポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルムのそれぞれの表面に、ポリビニルアルコー
ルをブレード塗布機を用いて塗布し、乾燥して、約０．
５μｍの厚みに成膜した。

【００３８】実施例２（基板の表面コーティング）２枚のＩＴＯ付きＰＥＴフィルムのそれぞれの表面に、
アミノプロピルトリエトキシシランをブレード塗布機を
用いて塗布し、窒素雰囲気下で乾燥して、約０．１μｍ
の厚みに成膜した。

【００３９】実施例３メタクリル酸２−ヒドロキシエチル０．５ｇおよびメタ
クリル酸エチル９．５ｇを混合し、ＡＩＢＮ（２，２′
−アゾビスイソブチロニトリル）を重合開始剤として共
重合を行った。得られた高分子化合物の重量平均分子量
（ＧＰＣによるポリスチレン換算）は約３０万であり、
ＮＭＲ解析の結果、共重合体の組成は、仕込み時とほぼ
同様であった。得られた高分子化合物２００ｍｇ、低分
子液晶（ＢＤＨ社製、Ｅ−４４）２００ｍｇおよび多官
能イソシアネート（トリメチロールプロパン−ＨＤＩ付
加物）（日本ポリウレタン社製、コロネートＨＸ）１５
ｍｇをトルエンに溶解し、得られた溶液を、実施例１で
得られたＩＴＯ付きＰＥＴフィルム上にブレード塗布機
を用いて塗布し、乾燥させることによって、膜厚約１０
μｍの液晶−高分子複合膜を形成した。さらに実施例１
で得られたＩＴＯ付きＰＥＴフィルムの他の１枚を、対
向基板として貼り合わせ、５０℃で２４時間反応させ
た。得られた複合膜は、目視上均一に白濁していた。ま
た、偏光顕微鏡で観察したところ、低分子液晶はそれぞ
れに分離した細かいドメインを形成していた。

【００４０】実施例４グリシジルメタクリレート０．５ｇおよびメタクリル酸
エチル９．５ｇを混合し、ＡＩＢＮを重合開始剤として
共重合を行った。得られた高分子化合物の重量平均分子
量（ＧＰＣによるポリスチレン換算）は約３０万であ
り、ＮＭＲ解析の結果、共重合体の組成は、仕込み時と
ほぼ同様であった。得られた高分子化合物２００ｍｇ、
低分子液晶（ＢＤＨ社製、Ｅ−４４）２００ｍｇおよび
多官能アミノ化合物であるヘキサメチレンジアミン１０
ｍｇをトルエンに溶解し、得られた溶液を実施例２で得
られたＩＴＯ付きＰＥＴフィルム上にブレード塗布機を
用いて塗布し、乾燥させることによって、膜厚約１０μ
ｍの液晶−高分子複合膜を形成した。さらに実施例２で
得られたＩＴＯ付きＰＥＴフィルムの他の１枚を対向基
板として貼り合わせ、６０℃で２４時間反応させた。得
られた複合膜は、目視上均一に白濁していた。また、偏
光顕微鏡で観察したところ、低分子液晶はそれぞれに分
離した細かいドメインを形成していた。

【００４１】比較例１実施例３において、実施例１の基板処理を施していない
ＩＴＯ付きＰＥＴフィルムを使用し、イソシアネートを
添加しない以外は、実施例３と同様にして液晶−高分子
複合膜を作製した。

【００４２】比較例２実施例４において、実施例２の基板処理を施していない
ＩＴＯ付きＰＥＴフィルムを使用し、ヘキサメチレンジ
アミンを添加しない以外は、実施例４と同様にして液晶
−高分子複合膜を作製した。

【００４３】比較例３実施例３において、ＩＴＯ付きＰＥＴフィルムとして、
それぞれの表面に両面接着テープ（住友３Ｍ社製、厚さ
２５μｍ）を付着したものを使用し、イソシアネートを
添加しない以外は、実施例３と同様にして液晶−高分子
複合膜を作製した。

【００４４】評価例１：接着性実施例３および４、比較例１〜３のサンプルの接着性に
ついて、以下の方法で評価した。ＩＴＯ付きＰＥＴフィ
ルムを切断して、液晶−高分子複合膜の面積（接着面
積）を１ｃｍ²（１ｃｍ×１ｃｍ）のサイズにした。次
にＩＴＯ付きＰＥＴフィルムの片側を固定し、他方にバ
ネ秤を取り付け、引っ張ることにより引っ張り強度を測
定した。それらの結果を後記表１に示す。

【００４５】評価例２：電気光学特性実施例３および４、比較例１〜３のサンプルの接着性に
ついて、以下の方法で評価した。５０Ｗハロゲンランプ
からの白色光をレンズを通して平行光にし、サンプルに
直接入射させながら、サンプルに１００Ｈｚ、矩形波の
交流電圧を印加した。そして印加する電圧を変化させな
がらサンプルを透過してくる最大見開き角約±１０°の
透過光強度を測定した。得られた印加電圧−透過光強度
曲線（図３）から、以下のパラメータを求めた。

【００４６】

【数１】駆動電圧：Ｖ₉₀＝透過光強度が全変化量の９０％
変化する時の電圧。コントラスト：ＣＲ＝Ｔ_max／Ｔ_min （ここで、Ｔ_max、Ｔ_minはそれぞれ透過率Ｔの最大
値、最小値を示す。）

【００４７】上記の各評価結果を下記の表１に示す。

【表１】

【００４８】表１より、本発明における実施例３および
４の液晶−高分子複合膜を有する場合は、比較例の場合
に比して接着性が著しく改善されていることが分かる。
また、比較例３の接着層を設けた液晶−高分子複合膜の
場合は、電気光学特性が明かに劣化しているのに対し
て、本発明における実施例３および４の液晶−高分子複
合膜を有する場合は、電気光学特性の劣化がないことは
もちろんのこと、逆に特性が向上していることが明かで
ある。

【００４９】

【発明の効果】本発明による液晶−高分子複合膜を有す
る電気光学素子においては、従来の液晶−高分子複合膜
と比較して、（１）基板との接着性が高くなる、（２）
液晶−高分子複合膜の機械的強度が高くなる等の効果を
奏する。また、本発明における液晶−高分子複合膜は、
偏光板が不要で明るい表示が可能であるという利点に加
えて、上記のような優れた効果を示すため、調光素子の
みならず、表示素子、光変調素子、光シャッターおよび
メモリ素子への応用が可能であり、特に、従来実用化が
困難であった大画面表示素子（透過および反射モード）
への適用も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における液晶−高分子複合膜の模式図
である。

【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。

【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。

【符号の説明】

１…低分子液晶、２…高分子化合物、３…液晶−高分子
複合膜、４および５…基板、６…電源。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の基板間に低分子液晶化合物と高分
子化合物が相分離状態で存在している液晶−高分子複合
膜を設けた電気光学素子において、該複合膜と接する２
枚の基板面が反応性基を有する材料より形成された表面
を有し、該反応性基が、該複合膜中の高分子化合物と化
学結合していることを特徴とする電気光学素子。
【請求項２】反応性基を有する材料より形成された表
面を有する基板上に、低分子液晶化合物と、少なくとも
側鎖に１種以上の反応性基を有する高分子化合物、また
は該高分子化合物および該反応性基と反応可能な少なく
とも１種の反応性化合物とを溶剤に溶解してなる塗布液
を塗布し、溶剤の除去過程または溶剤除去後に、もう１
枚の反応性基を有する材料より形成された表面を有する
基板を重ね、塗布層とそれぞれの基板表面に存在する反
応性基とを化学結合させることを特徴とする低分子液晶
化合物と高分子化合物が相分離状態で存在している液晶
−高分子複合膜を設けた電気光学素子の製造方法。
【請求項３】高分子化合物を架橋反応させることを特
徴とする請求項２記載の電気光学素子の製造方法。
【請求項４】反応性化合物が多官能イソシアネート化
合物であることを特徴とする請求項２記載の電気光学素
子の製造方法。
【請求項５】基板の表面を形成する材料、または反応
性化合物のいずれか一方が反応性基としてエポキシ基を
有することを特徴とする請求項２記載の電気光学素子の
製造方法。
【請求項６】反応性基を有する材料より形成された表
面を内面に有する２枚の基板間に、低分子液晶化合物お
よび１種以上の重合性化合物を含有する重合性組成物を
封入し、該重合性化合物の重合および重合性化合物と基
板表面に存在する反応性基との反応を行って、形成され
る高分子化合物と該反応性基とを化学結合させることを
特徴とする低分子液晶化合物と高分子化合物が相分離状
態で存在している液晶−高分子複合膜を設けた電気光学
素子の製造方法。