JPH06331964A

JPH06331964A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH06331964A
Application number: JP5141587A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawaguchi; 英夫川口; Takashi Watanabe; 渡辺　　孝
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-12-02

Abstract

(57)【要約】【目的】低い閾値電圧及び電圧−透過率曲線の急峻な
立上りを有する高分子分散液晶型液晶表示素子を提供す
る。【構成】基板上に、透明電極が設けられた二枚の透明
電極基板を、それぞれ透明電極を内側にして配置し、そ
の間に高分子マトリックス中に液晶が分散した高分子分
散液晶を挟持してなる液晶表示素子において、該高分子
マトリックスが、弗素原子を含有する重合性のモノマー
又はオリゴマーを含む重合性化合物の重合物であること
を特徴とする液晶表示素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子マトリックス中
に液晶が分散した高分子分散液晶を有する液晶表示素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、時計、コンピューター、ワー
ドプロセッサーなどに使用されている液晶表示素子は、
その基本構造として、透明電極上に配向膜を設けた二枚
の透明電極基板が配向膜を内側にして配置され、その間
に液晶が封入される構造をとっているものが普通であ
る。このような液晶表示素子は、ネマチック液晶をねじ
れ構造（９０度又はそれ以上）にしたツイスティドネマ
チック（ＴＮ）モードによる表示を利用するタイプが主
流である。ＴＮモードの液晶表示素子（ＳＴＮモード等
も同様である）は、液晶層の上下に偏光板を設け、この
偏光板の偏光特性を利用して、電界のオン・オフによる
光の透過性の変化を発生させることにより、表示を行な
うものである。ところが、偏光板は光の偏光方向をそろ
えるために、入射光の少なくとも半分を吸収することか
ら、光の利用率が５０％以下になるとの問題がある。

【０００３】これに対して、光の利用率の高い液晶表示
素子として、従来の液晶に代えて高分子マトリックス中
に液晶が分散した高分子分散液晶を用いた素子が、新し
いディスプレーの分野を拓くものとして期待され、研究
されている。高分子分散液晶は、上記のように液晶と高
分子を組み合わせた複合材料であり、電圧の印加しない
状態では光が散乱し白濁状態にあるが、電圧を印加する
と光が透過するようになるとの性質を有する。従って、
この性質を利用して表示を行なえば、偏光板を必要とし
ないため、光の利用率は最大１００％まで向上する。即
ち、高分子分散液晶を用いた液晶表示素子（ＰＤＬＣ
（polymer dispersed liquid crystals ）型液晶表示素
子又はＰＮ−ＬＣ(polymer network loquid crystal)型
液晶表示素子）は、光の利用率が従来の液晶表示素子の
約二倍となる。尚、上記高分子分散液晶については、日
経エレクトロニクス、第５０２号、第１０２−１０５頁
（１９９０年６月１１日発行）に詳しく記載されてい
る。

【０００４】上記高分子分散液晶を作製するためのポリ
マー中への液晶の分散方法は、下記の三つに大別され
る。１）液晶を液晶と相溶しないポリマー溶液（例、ポリビ
ニルアルコール水溶液）中に分散させ、この溶液を基板
に塗布、乾燥させる方法、２）液晶とポリマーとの均一な透明溶液を基板に塗布、
乾燥過程で液晶とポリマーを相分離させる方法、及び３）液晶と重合性オリゴマー及び／又は重合性モノマー
とを混合して均一溶液を作製し、この溶液を素子の基板
間に封入し、光、電子線、熱を付与して上記オリゴマー
等を重合させることにより、液晶を相分離させる方法
（例、特開平３−９１７１８号公報）。上記（１）〜（３）の方法の中で、（３）の方法は溶剤
を使用しないため、乾燥工程が不要との利点がある。

【０００５】上記高分子分散液晶を用いた液晶表示素子
は、光の利用率の高いものであるが、ＴＮあるいはＳＴ
Ｎモードの液晶表示素子に比較して、閾値電圧が高い、
電圧−透過率曲線の立上りが急峻でないなどの問題があ
る。上記高分子分散液晶を用いた液晶表示素子として、
その高分子の材料に上記重合性組成物を用いたもの（特
開平３−９１７１８号公報）、重合性成分としてアルキ
ルベンゼンエチレンオキサイド付加体のアクリレートを
使用したもの（特開平５−１９２４０号公報）、あるい
は重合性成分としてカルボン酸ビニルエステルを使用し
たもの（特開平４−３２２２１７号公報）が提案されて
いる。しかしながら、低い閾値電圧及び電圧−透過率曲
線の急峻な立上りの両方を満足するものとは言えない。

【０００６】さらに、上記閾値電圧を下げる方法とし
て、液晶とチオール−エンモノマーとの組合わせで、重
合のために照射する光の強度を小さくし、長時間照射を
行なう方法が、ＳＰＩＥ（１０８０巻、液晶の化学、物
理及びその応用、１９８９年、５３−６１頁）に提案さ
れている。しかしながら、このような長時間の照射を行
なうとの方法は、生産性の点で不利であることは明らか
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、低
い閾値電圧及び電圧−透過率曲線の急峻な立上りを有す
る高分子分散液晶型液晶表示素子を提供することを目的
とする。

【０００８】また、本発明は、高いコントラスト、優れ
た耐久性そして高い生産性を有する高分子分散液晶型液
晶表示素子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に、
透明電極が設けられた二枚の透明電極基板を、それぞれ
透明電極を内側にして配置し、その間に高分子マトリッ
クス中に液晶が分散した高分子分散液晶を挟持してなる
液晶表示素子において、該高分子マトリックスが、弗素
原子を含有する重合性のモノマー又はオリゴマーを含む
重合性化合物の重合物であることを特徴とする液晶表示
素子により達成することができる。

【００１０】本発明の液晶表示素子の好ましい態様は以
下の通りである。

【００１１】１）重合物が、重合性化合物の紫外線照
射、電子線照射又は加熱により得られるものであること
を特徴とする上記液晶表示素子。

【００１２】２）重合物が、重合性化合物の紫外線照射
により得られるものであることを特徴とする上記液晶表
示素子。

【００１３】３）重合性化合物が、弗素原子含有重合性
モノマー以外の他の重合性モノマー及び／又は重合性オ
リゴマーを含むことを特徴とする上記液晶表示素子。

【００１４】４）弗素原子含有重合性モノマー以外の重
合性化合物が、アクリロイル基を有するモノマー及び／
又はアクリロイル基を有するオリゴマーであることを特
徴とする上記液晶表示素子。

【００１５】５）弗素原子を含有する重合性のモノマー
又はオリゴマーが、アルキル基が弗素原子で置換された
アクリル酸アルキルエステル又はメタクリル酸アルキル
エステルであることを特徴とする上記液晶表示素子。

【００１６】６）弗素原子を含有する重合性のモノマー
又はオリゴマーが、全重合性化合物の１５〜８５重量％
を占めることを特徴とする上記液晶表示素子。

【００１７】７）液晶が、液晶と重合性化合物との合計
量の５０〜８５重量％を占めることを特徴とする上記液
晶表示素子。

【００１８】［発明の構成］添付図面を参照しながら本
発明の液晶表示素子の構成について説明する。

【００１９】図１は、本発明の液晶表示素子の一例で、
基板に電圧が印加されていない状態を示す断面図であ
る。透明基板１１ａ、１１ｂ上に、透明電極１２ａ、１
２ｂがそれぞれ形成されて、透明電極基板二枚を構成し
ている。二枚の透明電極基板はそれぞれ透明電極１２
ａ、１２ｂを向い合せるように配置され、その間に高分
子分散液晶１３が挟持されている。高分子分散液晶１３
は、高分子マトリックス１３ａ中に液晶１３ｂが分散し
た構造を有しており、電圧が印加されていないため液晶
１３ｂが配向状態は不規則で光は散乱し、ほとんど透過
しない。透明電極１２ａ、１２ｂは、共にストライプ状
に形成され、その際、これらのストライブの形が互いに
直交するように透明電極基板が配置されている。これに
よりマトリックス表示が可能となる。また、上記透明電
極は、一方のみストライプ状に形成されていてもよい。

【００２０】図２は、本発明の液晶表示素子の一例で、
基板に電圧が印加された状態を示す断面図である。透明
基板２１ａ、２１ｂ上に、透明電極２２ａ、２２ｂがそ
れぞれ形成されて、透明電極基板二枚を構成している。
二枚の透明電極基板はそれぞれ透明電極２２ａ、２２ｂ
を向い合せるように配置され、その間に高分子分散液晶
２３が封入されている。高分子分散液晶２３は、高分子
マトリックス２３ａ中に液晶２３ｂが分散した構造を有
しており、電圧が印加されているため液晶１３ｂは配向
しており、従って光はほとんど透過する。

【００２１】本発明の液晶表示素子は、図１（図２）に
示したものだけでなく、スペーサーを使用したりといっ
た通常の液晶表示素子について行なわれる態様が、可能
である。特に、両配向膜間の間隙（すなわち液晶層の層
厚）を確保するためにスペーサーが使用されることは好
ましい。スペーサーとしては、ガラスファイバー、ガラ
ス・ビーズ、プラスチック・ビーズ、アルミナやシリカ
などの金属酸化物粒子が用いられる。スペーサーの粒径
は、用いられる液晶、配向膜材料、セルギャップの設
定、スペーサーとして用いる粒子などによって異なる
が、１．０μｍから２０μｍが一般的である。

【００２２】本発明の液晶表示素子に用いられる透明基
板、透明電極、液晶などは、従来から液晶表示素子に用
いられている公知のものが利用できる。

【００２３】次に、本発明の液晶表示素子を製造する例
を順を追って以下に述べる。透明基板の材料としては、
平滑性の良好なフロートガラスなどガラスの他、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等
のポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
イミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリエーテルイミド、アセチルセルロー
ス、ポリアミノ酸エステル、芳香族ポリアミド等の耐熱
樹脂、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメ
タクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のビニル系ポリマー、ポリフッ化
ビニリデン等の含フッ素樹脂及びそれらの変性体等から
形成されたプラスチックフィルムを挙げることができ
る。

【００２４】透明電極としては、酸化インジウム（Ｉｎ
₂ Ｏ₃ ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂)およびＩＴＯ（インジウ
ム・スズ・オキサイド）等を挙げることができる。透明
電極は、基板上にストライブ状または格子状に形成され
る。

【００２５】透明電極には、絶縁層を設けても良い。材
料としては、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＳｉＯ₂及び有機ポリマーを
挙げることができる。絶縁層の層厚は、３０〜５００ｎ
ｍの範囲にあることが好ましく、さらに５０〜３００ｎ
ｍの範囲が好ましい。上記絶縁層の形成には、従来の無
機化合物の成膜方法である、抵抗加熱による真空蒸着
法、エレクトロンビーム（ＥＢ）加熱による真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を利
用することができる。

【００２６】本発明の液晶は、高分子マトリックス中に
液晶が分散した高分子分散液晶である。上記高分子マト
リックスは、弗素原子を含有する重合性モノマー又はオ
リゴマーを含む重合性化合物の重合により形成されたも
のである。重合性化合物は、一般に弗素原子含有重合性
モノマー以外に重合性モノマー及び／又は重合性オリゴ
マーを含んでいる。上記弗素原子を含有する重合性のモ
ノマー又はオリゴマーとしては、一般にアクリルロイル
基を有するモノマー又はオリゴマー、メタクリルロイル
基を有するモノマー又はオリゴマー、およびビニル基を
有するモノマー又はオリゴマーを挙げることができる。
本発明では、弗素原子を含有する重合性のモノマーが好
ましく、例えばアクリルロイル基を有するモノマー、メ
タクリルロイル基を有するモノマー、およびビニル基を
有するモノマーを挙げることができる。これらの中でア
クリルロイル基又はメタクリルロイル基を有するモノマ
ーが好ましい。更に、アルキル基（好ましくは炭素原子
数１〜１２のアルキル基）が弗素原子（好ましくは１〜
６個の弗素原子）で置換された（メタ）アクリル酸アル
キルエステルが好ましい。

【００２７】上記（メタ）アクリル酸アルキルエステル
の例としては、下記のものを挙げることができる。 CH₂=CHCOOCH₂CF₃ CH₂=CHCOOCH₂(CF₂)₂H CH₂=CHCOOCH₂(CF₂)₄H CH₂=CHCOOCH₂CH₂(CF₂)₇CF₃ CH₂=C(CH₃)COOCH(CF₃)₂ CH₂=CHCOOCH(CF₃)₂ CH₂=C(CH₃)COOCH₂CF₃ CH₂=C(CH₃)COOCH₂CFH₂ CH₂=CHCOOCH₂CFH₂

【００２８】上記弗素原子含有重合性モノマー以外に、
重合性化合物として弗素原子を含まない重合性モノマー
及び／又は重合性オリゴマーを含んでも良い。重合性モ
ノマー及び／又は重合性オリゴマーとしては、アクリロ
イル基を有するモノマー及び／又はアクリロイル基を有
するオリゴマーが好ましい。上記弗素原子を含まない重
合性モノマー及び重合性オリゴマーの例として下記のも
のを挙げることができる。

【００２９】弗素原子を含まない重合性モノマーとして
は、例えば、スチレン、クロロスチレン、α−メチルス
チレン、ジビニルベンゼン：メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、アミル、２−エチルヘキシル、オクチル、
ノニル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シク
ロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチ
ル、フェノキシエチル、アリル、メタリル、グリジシ
ル、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、
３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジメチルアミノ
エチル及びジエチルアミノエチルのアクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル又はフマル酸エステル；エチ
レングルコール、ポリエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、１、３−ブチ
レングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチ
ロールプロパン、グリセリン及びペンタエリスリトール
のモノ（メタ）アクリレート又はポリ（メタ）アクリレ
ート；酢酸ビニル、酢酸ビニル又は安息香酸ビニル、ア
クリロニトリル、セチルビニルエーテル、リモネン、シ
クロヘキセン、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタ
レート、２−、３−又は４−ビニルピリジン、アクリル
酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド又はＮ−ヒド
ロキシエチルメタクリルアミド及びそれらのアルキルエ
ーテル化合物、ネオペンチルグリコール１モルに２モル
以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイ
ドを付加して得たジオールのジ（メタ）アクリレート、
トリメチロールプロパン１モルに３モル以上のエチレン
オキサイド若しくはプロピレンオキサイドを付加して得
たジオールのジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート１モルとフェニルイソシネ
ート若しくはｎ−ブチルイソシアネート１モルとの反応
生成物、ジペンタエリスリトールのポリ（メタ）アクリ
レート等を挙げることができる。

【００３０】弗素原子を含まない重合性オリゴマーとし
ては、例えば、（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
に（メタ）アクリル酸、更に場合によりヤシ油脂肪酸等
の長鎖脂肪酸をエステル化させて得たエポキシ（メタ）
アクリレートあるいはその長鎖脂肪変性物、水酸基を有
するエポキシ（メタ）アクリレートに二塩基酸無水物、
四塩基酸ジ無水物又は無水トリメリット酸を付加して得
たカルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレー
トの如きエポキシ（メタ）アクリレート及びその変性
物、（２）英国特許第１，１４７，７３２号明細書（特
開昭５１−３７１９３号公報及び特開昭５１−１３８７
９７号公報）に記載されているようなジイソシアナート
化合物とポリオールを予め反応させて得られる未端イソ
シアナート化合物にさらにβ−ヒドロキシアルキルアク
リレート及び／又はメタクリレートを反応させることに
よって得られる分子内に２個以上のアクリロイロキシ基
及び／又はメタクリロイロキシ基をもった付加重合性化
合物、（３）特公昭４７−３２６２号公報に記載されて
いるような無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、
テトラクロロ無水フタル酸、あるいは無水ヘット酸のよ
うな二塩酸無水物とグリシジルアクリレート及び／又は
グリシジルメタクリレートとを開環重合して得られるア
クリロイロキシ基及び／又はメタクリロイロキシ基を多
数ペンダントにもった直線状ポリエステル化合物、
（４）特公昭４７−２３６６１号公報に記載されている
ような隣接炭素原子にすくなくとも３個のエステル化可
能なヒドロキシル基を有する多価アルコールと、アクリ
ル酸及び／又はメタクリル酸と、ジカルボン酸及びその
無水物からなる群から選択されたジカルボン酸類との共
エステル化によって製造された重合可能なエステル類、
（５）英国特許第６２８，１５０号明細書、米国特許第
３，０２０，２５５号明細書および月刊誌「マクロモレ
キュールズ」第４巻、第５巻、第６３０〜６３２頁（１
９７１年）に記載されいてるごときメラミンまたはベン
ゾグアナミンにホルムアルデヒド、メチルアルコールお
よびβ−ヒドロキシアルキルアグリレート（またはメタ
クリレート）等を反応せしめて得られるポリアクリル
（またはポリメタクリル）変性トリアジン系樹脂、
（６）米国特許第３，３７７，４６０号明細書に記載さ
れているようなポリヒドロキシ化合物のグリシジルエー
テル化合物にアクリル酸またはメタクリル酸を反応させ
て得られる不飽和ポリエステル樹脂、（７）米国特許第
３，４５５，８０１号明細書及び米国特許第３，４５
５，８０２号明細書に記載されている両末端にアクリロ
イロキシ基又はメタクリロイロキシ基を有するポリエス
テル化合物、（８）米国特許第３，４８３，１０４号明
細書及び米国特許第３，４７０，０７９号明細書に記載
されていジアクリル変性（またはジメタクリル変性）ポ
リアミド化合物、（９）特公昭４８−３７２４６号明細
書に記載されているジアクリル変性（またはジメタクリ
ル変性）ポリアミド化合物、（１０）米国特許第３，４
８５，７３２号明細書に記載されているような飽和又は
不飽和の二塩基酸又はその無水物、あるいは必要に応じ
てそれらとジオールとを反応させて得られる両末端にカ
ルボキシル基を有する化合物に更にグリシジルアクリレ
ートまたはグリシジルメタクリレートを反応せしめるこ
とにより得られるジアクリル変性（又はジメタクリル変
性）ポリエステル化合物、及び（１１）特公昭４８−１
２０７５号明細書に記載されている側鎖に不飽和酸エス
テル結合を有する（メタ）アクリル共重合体に基づく化
合物、等を挙げることができる。

【００３１】弗素原子を含まない重合性モノマー及び重
合性オリゴマーの好ましい例としては、カヤラードＲ−
６０４、同Ｒ−１６７、同ＭＡＮＤＡ、同ＨＸ−２２０
及び同ＨＸ−６２０（以上日本化薬（株））；アロニッ
クスＭ−１０２、同Ｍ−ＩＩＩ、同Ｍ−２２０、同Ｍ−
２４０、同Ｍ−２４５、同Ｍ−３１０、同Ｍ−３２０、
同Ｍ−６１００及び同Ｍ−７１００（以上東亜合成化学
工業（株））；カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン
酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、２
−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレー
ト、ベンジルアクリレート、アジピン酸ジアクリレー
ト、ヘキシルアクリレート及びシクロヘキシルアクリレ
ートを挙げることができる。

【００３２】カヤラードＲ−６０４及びＲ−１６７

【００３３】

【化１】

【００３４】カヤラードＭＡＮＤＡ、ＨＸ−２２０及び
ＨＸ−６２０

【００３５】

【化２】

【００３６】アロニックスＭ−２４０、Ｍ−２４５、Ｍ
−３１０及びＭ−３２０

【００３７】

【化３】

【００３８】弗素原子含有重合性モノマーは、全重合性
化合物の１０〜９０重量％を占めることが好ましく、さ
らに１５〜８５重量％を占めることが好ましい。

【００３９】上記重合性化合物の重合は、紫外線照射、
電子線照射あるいは加熱のいずれで行なわれても良い
が、紫外線照射が好ましい。紫外線照射により重合を行
なう場合は、一般に重合性化合物にさらに光重合開始剤
を添加する。光重合開始剤としては、例えば、２−ヒド
ロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン
（メルク社製「ダロキュア１１７３」）、１−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・ガイギー社製
「イルガキュア１８４」）、１−（４−イソプロピルフ
ェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−
オン（メルク社製「ダロキュア１１１６」）、ベンジル
ジメチルケタール（チバ・ガイギー社製「イルガキュア
６５１」）及び２−メチル−１−［４−（メチルチオ）
フェニル）−２−モルホリノプロパノン−１（チバ・ガ
イギー社製「イルガキュア９０７」）を挙げることがで
きる。

【００４０】本発明の高分子分散液晶に用いられる液晶
は従来より知られているものが使用できる。例えば、ネ
マチック液晶、スメクチック液晶及びコレステリック液
晶を挙げることができる。液晶は単一の液晶性化合物で
あっても、複数の液晶性化合物からなる組成物（液晶性
化合物以外の化合物を含んでも良い）であっても良い。
これらの中では、ネマチック液晶が好ましい。また上記
液晶としては、電圧印加時（液晶分子は垂直に配向す
る）において、液晶分子と垂直方向の屈折率が高分子マ
トリックスの屈折率と一致し、そして電圧非印加時（液
晶分子はランダム配向する）において、液晶の屈折率と
高分子マトリックスの屈折率との差が大きいことが望ま
しい。上記の条件（散乱性を増す）を満足させるため
に、液晶は、そのΔｎ（複屈折）が比較的大きいもの
（好ましくは０．１３〜０．２８）が好ましい。

【００４１】また、具体的な液晶組成物としては、ロデ
ィック（株）製のＰＮ００１、ＰＮ００２、ＰＮ００
３、ＰＮ００４、ＰＮ００５及びＰＮ００８；メルク社
製のＥ−９、Ｅ−８、Ｅ−７、ＺＬＩ−１８４４、ＺＬ
Ｉ−１７３８、ＺＬＩ−１８４０、ＺＬＩ−２２９３、
ＺＬＩ−２３９２、ＺＬＩ−３９２６及びＺＬＩ−３３
２９どを挙げることができるが、これに限定されるもの
ではない。これらの液晶の中には液晶に溶解する二色性
染料、減粘剤等を添加しても何ら支障はない。上記液晶
は、液晶と重合性化合物との合計量の４０〜９０重量％
を占めることが好ましく、さらに５０〜８５重量％を占
めることが好ましい。

【００４２】上記のようにして製造した、透明基板及び
透明電極からなる透明電極基板をを電極が内側になるよ
うにして、間隙をあけて相対させ、セルとする。この間
隙の大きさ、すなわちセル・ギャップは１μｍ〜２０μ
ｍ程度が一般的である。次に、このセル内に上記重合性
化合物と液晶との混合物を、必要に応じて加熱して均一
な（透明）溶液の状態で注入した後、基板の両側又は片
側より紫外線を照射して、重合により形成された高分子
マトリックス中に液晶が分散した高分子分散液晶層を形
成する。紫外線は、３６５ｎｍの波長を含むものが好ま
しい。紫外線の照射は、３６５ｎｍの波長における強度
が２ｍＷ／ｃｍ² 以上が好ましい。照射時間は、１〜５
０秒が一般的で、１〜１２０秒が好ましい。

【００４３】以上のようにして、本発明の液晶表示素子
を製造することができる。もちろん、本発明の液晶表示
素子は、使用目的に応じて反射板、カラーフィルターな
ど、従来の液晶表示素子に設けられる構成を設けること
ができる。

【００４４】次に本発明の実施例、比較例を記載する。
ただし、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。

【００４５】

【実施例】

【００４６】［実施例１］二枚の厚さ１．１ｍｍのガラ
ス板のそれぞれに、通常のフォトレジスト法によりイン
ジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）の透明電極をストライプ
状（表面抵抗３０Ω／□）に形成した。

【００４７】この二枚のガラス板を電極を内側にして、
電極パターンが直交するように１０μｍのスペーサーを
介して重ね合せて、セル・ギャップが１０μｍのセルを
作製した。

【００４８】次に、下記の組成の液晶と重合性化合物と
の混合液を作製した。カヤラードＨＸ−６２０（日本化薬（株）製）１５重量部２，２，２−トリフロロエチルアクリレート１５重量部液晶（Ｅ−９、Δｎ＝０．２５５；メルク社製）７０重量部重合開始剤３重量部（ダロキュア１１７３；メルク社製）上記混合液（２５℃で相分離状態）を３３℃に加熱し
て、均一な透明溶液にした。この溶液及びセルを４５℃
に加熱しながら、溶液を大気圧中でセル内に注入した。
注入後、セルを４５℃に加熱しながら、セルのガラス板
の表面上に、ＵＶ（紫外線）ランプを用いて、ガラス板
上でのＵＶの光強度が３０ｍＷ／ｃｍ² となる条件で３
０秒間ＵＶ照射を行なった。こうして液晶表示素子を得
た。

【００４９】得られた液晶表示素子に電圧を印加しなが
ら、透過率を測定した。その結果を図３の（ａ）に示
す。

【００５０】［比較例１］実施例１と同様にセルを作製
した。

【００５１】次に、下記の組成の液晶と重合性化合物と
の混合液を作製した。カヤラードＨＸ−６２０（日本化薬（株）製）１５重量部エチルアクリレート１５重量部液晶（Ｅ−９；メルク社製）７０重量部重合開始剤３重量部（ダロキュア１１７３；メルク社製）上記混合液（２５℃で均一な溶液）を２５℃にて、溶液
を大気圧中でセル内に注入した。注入後、セルを４５℃
に加熱しながら、セルのガラス板の表面上に、ＵＶ（紫
外線）ランプを用いて、ガラス板上でのＵＶの光強度が
３０ｍＷ／ｃｍ² となる条件で３０秒間ＵＶ照射を行な
った。こうして液晶表示素子を得た。

【００５２】得られた液晶表示素子に電圧を印加しなが
ら、透過率を測定した。その結果を図３の（ｂ）に示
す。

【００５３】上記図３の実施例１の（ａ）及び比較例１
の（ｂ）のグラフより明らかなように、（ａ）は閾値電
圧が低く、且つ立上がりが急峻であるが、（ｂ）は
（ａ）に比較して閾値電圧が低く、且つ立上がりも緩や
かである。

【００５４】［実施例２］実施例１と同様にセルを作製
した。

【００５５】次に、下記の組成の液晶と重合性化合物と
の混合液を作製した。カヤラードＨＸ−６２０（日本化薬（株）製）１０重量部２，２，２−トリフロロエチルアクリレート２０重量部液晶（Ｅ−９；メルク社製）７０重量部重合開始剤３重量部（ダロキュア１１７３；メルク社製）上記混合液（２５℃で相分離状態）を５０℃加熱（均一
状態）しながら、混合液を大気圧中でセル内に注入し
た。注入後、セルを引き続き５０℃に加熱しながら、セ
ルのガラス板の表面上に、ＵＶ（紫外線）ランプを用い
て、ガラス板上でのＵＶの光強度が１５ｍＷ／ｃｍ² と
なる条件で６０秒間ＵＶ照射を行なった。こうして液晶
表示素子を得た。

【００５６】得られた液晶表示素子に電圧を印加しなが
ら、透過率を測定した。閾値電圧は６Ｖと低く、透過率
−電圧の立ち上がり曲線も急峻であった。

【００５７】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、高分子マトリ
ックス中に液晶が分散した高分子分散液晶の層を有する
ものであり、そして高分子マトリックスが弗素原子含有
重合性モノマーを含む重合性化合物の重合により形成さ
れている。上記液晶を使用することにより、低い閾値電
圧及び電圧−透過率曲線の急峻な立上り特性が得られる
ことから、本発明の液晶表示素子は、従来の高分子分散
液晶型液晶表示素子の欠点を解消した高透過率の液晶表
示素子ということができる。特に、高分子マトリックス
形成を、紫外線照射又は電子線照射により短時間で行な
うことができるので、生産性についても高いものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の構成例で、電圧が印加
されてない状態を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明の図１と同じ液晶表示素子で、電圧が印
加された状態を模式的に示す断面図である。

【図３】実施例１及び比較例１で得られた液晶表示素子
の、印加電圧と透過率の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ透明基板１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂ透明電極１３、２３高分子分散液晶１３ａ、２３ａ液晶１３ｂ、２３ｂ高分子マトリックス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、透明電極が設けられた二枚の
透明電極基板を、それぞれ透明電極を内側にして配置
し、その間に高分子マトリックス中に液晶が分散した高
分子分散液晶を挟持してなる液晶表示素子において、該高分子マトリックスが、弗素原子を含有する重合性の
モノマー又はオリゴマーを含む重合性化合物の重合物で
あることを特徴とする液晶表示素子。