JPH0659246A

JPH0659246A - 光変調素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0659246A
Application number: JP4213874A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakajima; 潤二中島; Hideaki Mochizuki; 秀晃望月; Masao Yamamoto; 雅夫山本; Hirobumi Wakemoto; 博文分元
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1994-03-04
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: US5519519A; US6215535B1; JP3271316B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は光変調素子およびその製造方法に関
するもので、特に、高輝度、及び、従来の高分子分散型
液晶に対し、高コントラスト、低電圧駆動を提供する。【構成】光を散乱または透過させる光変調機能を有す
る0.6μm〜2μmの液晶滴と液晶滴を保持する0.1μm〜0.
5μmの隔壁厚みを有する高分子材料を素子内に持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイ、光シャ
ッター等に利用される液晶を用いた光変調素子およびそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶素子の中でも、配向処理を要さない
ため製造が容易なこと、そして、偏光板を要さないため
明るい表示が可能なことを利点とする高分子・液晶複合
体を使った高分子分散型液晶素子が近年、ディスプレイ
として着目されて来ている。

【０００３】一般に、高分子分散型液晶素子とは液晶を
高分子材料組成物からなるマトリックス中に分散保持さ
れた液晶高分子複合体を一対の電極付基板間に挟み込ん
だものであり、液晶の常光屈折率と高分子マトリックス
の屈折率がほぼ一致するように構成されたものである。

【０００４】すなわち、電圧無印加の状態で液晶は、前
記高分子マトリックスとの界面付近で、界面に対して略
平行に配向している。この状態で基板に垂直な光が入射
すると、高分子マトリックスの屈折率と液晶の屈折率と
が異なった状態となるため、界面にて光が散乱する。基
板間に電圧を印加すると、正の誘電異方性を有すネマテ
ィック液晶の場合、液晶分子が電極面に対して略垂直に
整列し、入射光に対し、高分子マトリックスの屈折率と
液晶の常光屈折率とがほぼ一致することとなるため、光
が散乱されることなく透過する状態となる。上記性質を
利用して光シャッター機能が可能となっている。

【０００５】しかしながら、偏光板を用いないため、0N
-OFF時のコントラストが従来の偏光板を用いる表示モ−
ドに比べ、劣りがちである。尚、ここで定義するコント
ラストとは電界がｏｎの時に受光部に到達する光量とｏ
ｆｆ時に受光部に到達する光量との比を示しておりコン
トラストが高いほど良好な画質が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】高分子分散型液晶を用
いた表示モ−ドは、前記のように電界の有無で散乱−透
過をスイッチングするもので、電圧無印加状態では完全
に光が散乱し、受光部に最小の透過光が到達するように
なるのが理想である。しかしながら、現実には理想より
も多くの光が散乱されずに透過してしまっている。そこ
で、電圧無印加状態の散乱性能を向上させることが、こ
のモ−ドの性能向上につながり、高コントラストの鮮明
な表示を可能にする。

【０００７】また電圧印加時には、偏光板を用いないた
め従来のツイステッドネマチック（以下、ＴＮ）モード
に比べ、３倍近い輝度が得られるはずであるが、実際に
は、高分子材料層による透過光の吸収や、液晶材料と高
分子マトリックスとの屈折率の不一致などがあり、十分
な輝度を得ることができないことが多かった。

【０００８】また、高分子分散型液晶は、ＴＮモ−ドの
表示素子に比べて駆動電圧が高いという欠点を有す。こ
のため、市販の駆動用ＩＣが使えなかった。

【０００９】本発明は、これらの問題点を解決し、高輝
度、高コントラスト性と低電圧駆動が可能な液晶素子及
びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明の光変調素子は、少なくとも、一方が透明
な一対の対向電極間に互いに独立した液晶滴と、前記液
晶滴を保持する高分子材料組成物とからなる構成体を有
し、前記液晶滴径が0.6μｍ〜2μｍであり、かつ、前記
高分子材料組成物からなる隔壁厚みが0.5μｍ以下であ
ることを特徴とするものである。

【００１１】さらに、本願発明の光変調素子の製造方法
は、液晶材料と、20℃において2cp〜10cpの粘度を有す
る光重合性材料とを、前記液晶材料がアイソトロピック
相を示す温度まで加熱して混合し、次いで、前記液晶材
料において液晶相と等方相とが混在する領域にまで温度
を降下させ、紫外線を照射して作成することを特徴とす
るものである。

【００１２】

【作用】この構成により、従来の高分子分散型液晶に比
べ、高分子材料による光吸収など、高分子材料の影響が
殆ど無視され、入射光が従来の高分子分散型液晶よりも
大きく透過し、高輝度が達成できることとなる。

【００１３】

【実施例】従来の高分子分散型液晶素子では使用する液
晶の屈折率と高分子の屈折率との屈折率差によって光散
乱性が決定される。しかし、液晶材料の性能の観点から
現実的にはあまり大きな屈折率差を得ることができな
い。このため散乱強度に限界があり、高輝度ではあるも
ののコントラストに関してはＴＮモードに較べてかなり
低いレベルとなっている。また、電圧印加時（即ち、光
透過時）に高分子材料による入射光の吸収等により透過
率が低下するなどの問題がある。従来の高分子分散型液
晶素子の場合、高分子・液晶複合材中で誘電体として存
在する高分子材料の比率が高く、高分子材料の影響によ
って液晶にかかる実効電圧が小さくなってしまってお
り、駆動電圧を高くしている。前記知見に鑑み、本発明
の光変調素子を得るに至った。

【００１４】すなわち、本実施例では、基本的には、光
を変調することが可能な液晶滴をセル内に細密状態に充
填した構造を有しており、各々の液晶滴は使用する光の
波長以下の厚さの薄い高分子材料層で保持、隔離されて
いる。このため従来の高分子分散型液晶に比べ、高分子
材料による駆動電圧の上昇や透過時の光吸収などの悪影
響を受けない光変調素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１５】即ち、本実施例の光変調素子内では、波長
以下の厚さの薄膜状高分子材料によって保持、隔離され
た0.6μｍ〜2μｍの径の液晶滴が素子内で、各液晶滴間
の隔壁厚みが０．５μｍ以下の細密状態で充填された構
造を成している。尚、ここでいう液晶滴の径とは、（図
１）に示すような断面構造を有する素子の場合、各液晶
滴の断面方向（言い換えれば、厚さ方向）の最大距離を
指す。故に、必ずしも円形であることは必要でなく、偏
平な形の状場合でも液晶滴断面の最大距離を指して液晶
滴径と称する。また、隔壁と称するものは、同じく（図
１）で液晶と液晶とを隔てる高分子材料組成物からなる
マトリックスのことであり、隔壁厚みとは、（図１）に
示すような断面構造を有する素子の場合、前記高分子マ
トリックスの厚さ方向の最大距離を指す。このような高
密度に詰まった液晶滴よりなる本実施例の素子により、
従来の高分子分散液晶の課題を解決することができた。

【００１６】本実施例の液晶素子は、従来の高分子分散
型液晶とは違い、光透過状態では、高分子材料の光に対
する影響が殆ど無視され、入射光が従来の高分子分散型
液晶よりも大きく透過し、高輝度が達成できる。

【００１７】また、光散乱状態では、従来の高分子分散
型液晶のように高分子マトリックスの屈折率と液晶の常
光屈折率とを一致させる必要性がないため、材料選択の
幅が広まる。すなわち、従来のように液晶滴と高分子と
の屈折率の差は重要ではなく、基本的には、液晶滴中の
ダイレクタ分布により入射光の方向を変え、光を散乱さ
せる。このように、光変調物質である液晶滴を高密度に
含むことにより本実施例の液晶素子は従来の高分子分散
型液晶よりも散乱能を高めやすくなり、高コントラスト
の実現を可能にする。

【００１８】なお、液晶滴を局部的に変形した（図２）
の構造を作成する方法を見いだした。この構造にするこ
とで、液晶滴内でのダイレクタの方向がよりランダムに
なり、散乱効果が増すという別の効果も見いだした。こ
れによって、より一層の高コントラストの実現が可能と
なる。

【００１９】また、高分子分散型液晶では、高分子材料
が存在する為に、液晶にかかる実効電圧が低くなり、駆
動電圧を高める結果となっているのに対し、本実施例の
液晶素子は、高分子の存在領域が高分子分散型液晶と比
べて小さいため、液晶に印加電圧の大部分が加わること
になり、従来の高分子分散液晶材料に比して駆動電圧を
下げることができる。

【００２０】本実施例の液晶素子、すなわち、数多くの
波長以下の厚さの薄膜状高分子材料によって保持される
独立した液晶滴が素子内に細密状に詰め込まれた形態を
有することによって、従来の高分子分散型液晶に比べ、
高分子材料による光吸収など、高分子材料の影響が殆ど
無視され、入射光が従来の高分子分散型液晶よりも大き
く透過し、高輝度が達成できる。

【００２１】また、従来の高分子分散型液晶のように高
分子材料の屈折率を液晶の常光屈折率と一致させる必要
性がない。このため、高分子材料の選択幅が広がり、材
料設計の自由度が高まる。

【００２２】また、本実施例の液晶素子の場合、従来の
高分子分散型液晶に比べ、高分子マトリックスとの電圧
分割により液晶にかかる実効電圧が低下するという欠点
は殆ど無視でき、駆動電圧を下げることができる。

【００２３】従来の高分子分散型液晶では、電圧無印加
時、すなわち、光散乱状態を得る条件として液晶の平均
屈折率と高分子材料の屈折率との差を大きくする必要が
あり、また一方で電圧印加時、すなわち、光透過状態に
は前記液晶の常光屈折率と高分子材料の屈折率とを一致
させる必要があった。そのため、屈折率異方性が比較的
小さなフッ素系の液晶は、信頼性が高いという特長があ
るにも拘らず使用できなかった。

【００２４】しかし、本実施例の液晶素子は、高分子材
料の影響は殆ど無視され、液晶と高分子との屈折率差の
変化を利用した従来の高分子分散型液晶モードとは異な
り、液晶滴内のダイレクタの方向により、散乱と透過を
制御するモードな為、屈折率差は重要でない。故に、屈
折率差の小さなフッ素を含む液晶の使用が可能となる。

【００２５】特表昭58-50131号公報にて、報告されてい
るエヌシーエーヒ゜ー（NCAP(Nematic Curvilinear Aligned P
hase)）の様に液晶滴を形成させるのにエマルジョン法
による作製がこれまで取られてきたが、この方法は水を
使用するため、液晶へ悪影響を及ぼす危険性をはらんで
おり、作製が困難なものであった。

【００２６】しかし、本実施例の液晶素子の場合は、少
なくとも液晶と光重合性材料を含む組成物を混合し、相
溶させた混合物を光により高分子材料と液晶に分離する
光重合相分離法を使って簡単に作製できる。（尚、熱重
合性材料を用いて、相分離させることも可能である。）
光重合性組成物は、プレポリマーやモノマーなどの重合
性有機化合物と光開始剤から成っており、組成物調整の
ため高分子化合物や無機系充填剤や有機系添加物を混合
してもよく、更に、熱重合開始剤を混合しても良い。

【００２７】プレポリマーやモノマーとしてはビニル基
を有する化合物が適しておりなかでも、アクリル系化合
物が好ましい。例えば、ｔ−ブチルアクリレート、２−
エチルヘキシルアクリレート、２−メトキシエチルアク
リレート、２−フェノキシエチルアクリレート、シクロ
ヘキシルアクリレート、トリメトキシプロパントリアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
１、６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレートなどのモノマーや、商品
名：ＭＡＮＤＡ、ＴＣ−１１０，ＨＸ−２２０，ＨＸ−
６２０などの日本化薬製多官能アクリレートや、ポリエ
ステルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレ
タンアクリレート、ポリエーテルアクリレートなどの市
販のプレポリマーが単独もしくは組み合わせて使用でき
る。光開始剤としては、ベンゾインメチルエーテルベン
ゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエ
ーテル、ベンゾフェノン、ベンジリデンメチルケター
ル、２、２−ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキ
シ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンなど
が適している。また、上記のラジカル重合性組成物以外
にも、カチオン重合性エポキシ樹脂組成物を用いること
も可能である。

【００２８】本実施例に用いられる液晶材料は、電圧に
よってダイレクタ方位を制御できる誘電率異方性を有
し、且つ屈折率異方性を有しておれば良く、組成系およ
び異方性の正負は問わない。また、前記液晶材料中に色
素のような添加物を混合することが可能であることも付
記して置く。

【００２９】以下、具体例について説明する。但し、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００３０】（実施例１）モノマーとして2-エチルヘキ
シルアクリレート（ナカライテスク（株）製）7.41wt%
、プレポリマーとしてビスコート#3700（大阪有機化学
工業（株）製）11.21wt%、光硬化開始剤としてDarocur1
173（メルク社製）0.38wt% から成る粘度３センチポイ
ズ（以下、ｃｐ）の光重合性材料と、液晶としてＺＬＩ
４７９２[N-Ipoint=92℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]（メル
ク・ジャパン（株）製）81.0wt% を混合して組成物とし
た。

【００３１】一対の全面にITO 電極を施したガラス基板
間に13.0μm のスペーサーを介して、組成物を挟み込
む。次いで、温度を94℃に保持し、基板間において組成
物を相溶させ、続いて、温度を6℃／minの速度で61℃ま
で降下させ、一定温度で保持する。この時、液晶材料の
一部はネマチック液晶相を示しており、ネマチック液晶
相と、液晶と高分子材料組成物からなる等方性液体相と
が混在した状態となった。この状態に１分間程放置した
後に、紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００３２】こうして作製された素子の断面構造を走査
型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭ）観察した結果、液晶滴径
1.2μｍ〜1.8μｍであり、液晶滴間媒体の高分子マトリ
ックスの隔壁厚みは0.3μｍ〜0.45μｍであり液晶滴が
高密度に充填されている様子が観察された。

【００３３】得られた素子のパネルに垂直な方向の光変
調性能について、大塚電子製ＬＣＤ−５０００を用い、
測定周波数３０Ｈｚ，受光角２．８゜、３０℃の条件で
電気光学特性を測定した。電圧無印加状態の光透過率を
Ｔ₀（％）、電圧を印加させて行き光透過率が最大とな
るときの光透過率をＴ_max（％）、Ｔ₀を0％でＴ_maxを10
0％とした上で、光透過率が10％となる時の30Hz交流信
号の印加電圧をＶ₁₀（Ｖ_rms）、同様に光透過率が90％
となる印加電圧をＶ₉₀（Ｖ_rms）、ＣＲ＝コントラスト
＝Ｔ_max／Ｔ₀と各々、表すと以下のように示すことがで
きた。

【００３４】このように、従来では得られなかった高光
遮蔽性能で低駆動電圧という結果が得られた。

【００３５】また、これまで高分子分散型液晶において
屈折率差が小さいため実現できていなかったフッソ系液
晶の使用を可能にし、寿命信頼性を確保した。

【００３６】Ｔ₀=0.9％Ｔ_max=83.2％Ｖ₁₀=4.6(V)
Ｖ₉₀=6.8(V) ＣＲ=92 （比較例１）実施例１において、94℃に保持したまま紫
外線照射を行った。すなわち、液晶相と等方性液体相と
が混在する温度にまで下げて光照射する操作を行わなか
ったところ、液晶滴は連続状態となった。この時の散乱
性能は以下に示すように悪かった。

【００３７】Ｔ₀=24.3％Ｔ_max=83.3％（比較例２）実施例１と同じ材料を用い、組成比を変え
て液晶滴間の隔壁を大きくした試料を作成した。

【００３８】即ち、モノマーとして2-エチルヘキシルア
クリレート（ナカライテスク（株）製）10wt% 、プレポ
リマーとしてビスコート#3700（大阪有機化学工業
（株）製）24.3wt%、光硬化開始剤としてDarocur1173
（メルク社製）0.7wt% から成る光重合性材料と、液晶
としてＺＬＩ４７９２[N-I point=92℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o
=1.479]（メルク・ジャパン（株）製）65.0wt% を組成
物を調製し、実施例１の方法にしたがって１３μｍのセ
ルギャップの液晶素子を作成した。

【００３９】こうして作製された素子の断面構造を走査
型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭ）観察した結果、液晶滴径
0.9μｍ〜2.0μｍであり、液晶滴間媒体の高分子マトリ
ックスの隔壁厚みは0.6μｍ〜1.0μｍになっている様子
が観察された。

【００４０】実施例１に従って電気光学特性を測定した
ところ、本発明の実施例に比較してコントラストが低
く、駆動電圧が高いという結果を得た。

【００４１】Ｔ₀=4.0％Ｔ_max=83.2％Ｖ₁₀=8.5(V)
Ｖ₉₀=18.5(V) ＣＲ=21 （実施例２）実施例１と同様に行い、高分子材料にロッ
クタイト352A（日本ロックタイト（株）製）4.2wt%、希
釈剤として2-エチルヘキシルアクリレート（ナカライテ
スク（株）製）12.3wt% から成る２０℃での粘度が９ｃ
ｐの光重合性材料と、液晶としてＺＬＩ４７９２[N-I p
oint=91℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]（メルク・ジャパン
（株）製）83.5wt% との組成物を調製した。

【００４２】一対の全面にITO 電極を施したガラス基板
間に13.0μm のスペーサーを介して、組成物を挟み込
む。次いで、温度を94℃に保持し、基板間において組成
物を完全相溶させ、基板にむらが無いことを確認した
後、続いて、温度を5℃／minの速度で59℃まで降下さ
せ、一定に保持する。１分間程放置した後に、紫外線
（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００４３】こうして製造された素子は気泡もなく、全
面にわたって均一な散乱性能を示した。この素子に30H
z,7V の交流電圧を印加すると、全面が透過状態にな
り、電圧のON-OFFにより透過−散乱制御が可能であっ
た。

【００４４】また、素子内構造はＳＥＭ観察の結果、液
晶滴径1.0μｍ〜1.6μｍであり、液晶滴間媒体の高分子
マトリックスの隔壁厚みは0.3μｍ〜0.5μｍとなってい
た。電気光学特性は、以下のような特性を示した。

【００４５】Ｔ₀=1.2％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=4.3(V)
Ｖ₉₀=6.2(V) ＣＲ=70 （比較例３）比較例１と同様に実施例２に対し、94℃に
保持したまま紫外線照射をすると、ほとんど散乱せず、
本発明構造を成していなかった。

【００４６】Ｔ₀=33.6％Ｔ_max=83.7％（実施例３）実施例１に対して硬化開始剤をDarocur117
3に変えてイルガキュア651（日本チバガイギー（株）
製）を使用した。

【００４７】すなわち、組成物として、モノマーに2-エ
チルヘキシルアクリレート（ナカライテスク（株）製）
7.41wt% 、プレポリマーとしてビスコート#3700（大阪
有機化学工業（株）製）11.21wt%、光硬化開始剤として
イルガキュア651（日本チバガイギー（株）製）0.38wt%
からなる２０℃で３ｃｐの粘度の光重合性材料と、液
晶としてＺＬＩ４７９２[N-I point=91℃, ｎ_e=1.573,
ｎ_o=1.479]（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt% の混
合物を調製した。

【００４８】一対の全面にITO 電極を施したガラス基板
間に13.0μm のスペーサーを介して、組成物を挟み込
む。次いで、温度を94℃に保持し、基板間において組成
物を完全相溶させ、基板にむらが無いことを確認した
後、続いて、温度を6℃／minの速度で61℃まで降下さ
せ、一定に保持する。１分間程放置した後に、紫外線
（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００４９】また、素子内構造は実施例１と同様なＳＥ
Ｍ観察の結果、液晶滴径1.2μｍ〜1.6μｍであり、液晶
滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.3μｍ〜
0.4μｍであった。

【００５０】電気光学特性は以下のようであった。Ｔ₀=1.0 Ｔ_max=83.1％Ｖ₁₀=4.7(V) Ｖ₉₀=6.8(V)
ＣＲ=83 （比較例４）比較例１，２と同様に、実施例３に対し、
94℃に保持したまま紫外線照射をすると、比較例１，２
と同様ほとんど散乱せず、本発明構造を成していなかっ
た。

【００５１】Ｔ₀=22.6％Ｔ_max=83.7％（実施例４）実施例１と同組成、モノマーとして2-エチ
ルヘキシルアクリレート（ナカライテスク（株）製）7.
41wt% 、プレポリマーとしてビスコート#3700（大阪有
機化学工業（株）製）11.21wt%、光硬化開始剤としてDa
rocur1173（メルク社製）0.38wt% 、液晶としてＺＬＩ
４７９２[N-I point=92℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]（メ
ルク・ジャパン（株）製）81.0wt% に対し、次の工程を
踏み、作製する。

【００５２】一対の全面にITO 電極を施したガラス基板
間に13.0μm のスペーサーを介して、組成物を挟み込
む。次いで、温度を94℃に保持し、基板間において組成
物を完全相溶させ、基板にむらが無いことを確認した
後、続いて、温度を6℃／minの速度で61℃まで降下さ
せ、一定に保持する。１分間程放置した後に、紫外線
（0.7mW/cm²,2秒）を照射、１秒間隔をおいて、紫外線
（11mW/cm²,6.5秒）を照射した。

【００５３】こうして、作製された素子は以下のような
特性を示し、構造は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察に
より局部的に歪んだ構造を取っていることがわかった。
液晶滴の径は0.8μｍ〜1.8μｍであり、液晶滴間媒体の
高分子マトリックスの隔壁厚みは0.1μｍ〜0.4μｍの範
囲にあった。

【００５４】Ｔ₀=0.7％Ｔ_max=83.4％Ｖ₁₀=4.7(V)
Ｖ₉₀=6.9(V) ＣＲ=119 （実施例５）実施例２と同組成に対し、実施例４と同様
のことを行なう。

【００５５】組成物として、高分子材料にロックタイト
352A（日本ロックタイト（株）製）4.2wt%、希釈剤とし
て2-エチルヘキシルアクリレート（ナカライテスク
（株）製）12.3wt% 、液晶としてＺＬＩ４７９２[N-I p
oint=91℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]（メルク・ジャパン
（株）製）83.5wt% を用意し、一対の全面にITO 電極を
施したガラス基板間に13.0μm のスペーサーを介して、
組成物を挟み込む。次いで、温度を94℃に保持し、基板
間において組成物を完全相溶させ、基板にむらが無いこ
とを確認した後、続いて、温度を5℃／minの速度で59℃
まで降下させ、一定に保持する。１分間程放置した後
に、紫外線（0.7mW/cm²,2秒）を照射、１秒間隔をおい
て、紫外線（11mW/cm²,6.5秒）を照射した。

【００５６】この素子も、構造はＴＥＭ観察により局部
的に歪んだ構造を取っていることがわかった。液晶滴の
径は0.9μｍ〜1.4μｍであり、液晶滴間媒体の高分子マ
トリックスの隔壁厚みは0.3μｍ〜0.4μｍの範囲にあっ
た。

【００５７】Ｔ₀=0.75％Ｔ_max=83.7％Ｖ₁₀=4.5(V)
Ｖ₉₀=6.4(V) ＣＲ=112 （実施例６）実施例３の組成に対し、実施例４，５と同
様な作業を行なう。

【００５８】すなわち、組成物として、モノマーに2-エ
チルヘキシルアクリレート（ナカライテスク（株）製）
7.41wt% 、プレポリマーとしてビスコート#3700（大阪
有機化学工業（株）製）11.21wt%、光硬化開始剤として
イルガキュア651（日本チバガイギー（株）製）0.38wt%
、液晶としてＺＬＩ４７９２[N-I point=91℃, ｎ_e=1.
573,ｎ_o=1.479]（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt%
を用意した。

【００５９】一対の全面にITO 電極を施したガラス基板
間に13.0μm のスペーサーを介して、組成物を挟み込
む。次いで、温度を94℃に保持し、基板間において組成
物を完全相溶させ、基板にむらが無いことを確認した
後、続いて、温度を6℃／minの速度で61℃まで降下さ
せ、一定に保持する。１分間程放置した後に、紫外線
（0.7mW/cm²,2秒）を照射、１秒間隔をおいて、紫外線
（11mW/cm²,6.5秒）を照射した。

【００６０】この素子も、構造はＴＥＭ観察により局部
的に歪んだ構造を取っていることがわかった。液晶滴の
径は0.5μｍ〜1.7μｍであり、液晶滴間媒体の高分子マ
トリックスの隔壁厚みは0.1μｍ〜0.3μｍの範囲にあっ
た。

【００６１】電気光学特性の測定結果：Ｔ₀=0.6％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=5.1(V) Ｖ₉₀=6.9(V)
ＣＲ=140 なお、実施例１〜６及び比較例１〜３において、液晶材
料のアイソトロピック相に保持する温度を94℃としてい
るが、ＺＬＩ４７９２液晶のN-I点92℃以上の温度で基
板に損傷を与えたり、組成物が蒸発、沸騰したり安全性
を逸脱する温度以下であれば良い。実際、92℃＜Ｔ＜10
5℃では、ほぼ同様の結果を得た。

【００６２】（実施例７）一対の全面にITO 電極を施し
たガラス基板を13.0μm のスペーサーにより、ギャップ
差をつけ、注入口部分を残し、エポキシ系シール材によ
り貼り合わせ、空セルを作った。

【００６３】そして、実施例１の光重合性材料｛2-エチ
ルヘキシルアクリレート（ナカライテスク（株）製）7.
41wt% 、ビスコート#3700（大阪有機化学工業（株）
製）11.21wt%、光硬化開始剤としてDarocur 1173（メル
ク社製）0.38wt% ｝と、液晶としてＥ−８[N-I point=7
2℃, ｎ_e=1.771,ｎ_o=1.525]（BDH 社製）81.0wt% を透
明な状態になるまで40℃において撹拌混合した。次に、
この透明な組成物を前記の空セルに注入した後、引続
き、紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００６４】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、ほとんど液晶滴径1μｍであり、液晶滴
間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みはほぼ0.3μｍ
と同様な形状の液晶滴が高密度に充填していることがわ
かった。

【００６５】また、この素子の電気光学特性、以下のよ
うなであった。Ｔ₀=0.45％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=8.7(V) Ｖ₉₀=11.6
(V) ＣＲ=187 （実施例８）実施例７と同様に、一対の全面にITO 電極
を施したガラス基板を13.0μm のスペーサーにより、ギ
ャップ差をつけ、注入口部分を残し、エポキシ系シール
材により貼り合わせ、空セルを作った。

【００６６】そして、実施例１の光重合性材料｛モノマ
ーとして2-エチルヘキシルアクリレート（ナカライテス
ク（株）製）7.41wt% 、プレポリマーとしてビスコート
#3700（大阪有機化学工業（株）製）11.21wt%、光硬化
開始剤としてDarocur 1173（メルク社製）0.38wt%｝
と、液晶としてＢＬ０３５[N-I point=96℃, ｎ_e=1.79
5,ｎ_o=1.528]（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt% と
を透明な状態になるまで撹拌混合した。次に、この透明
な組成物を前記の空セルに注入した後、引続き、紫外線
（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００６７】この素子内の構造をＳＥＭ観察した結果、
液晶滴径0.7〜1.2μｍであり、液晶滴間媒体の高分子マ
トリックスの隔壁厚みは0.2〜0.3μｍで液晶滴が高密度
に充填していることがわかった。

【００６８】電気光学特性の測定結果：Ｔ₀=0.52％Ｔ_max=83.7％Ｖ₁₀=8.9(V) Ｖ₉₀=12.1
(V) ＣＲ=161 なお、実施例８の組成の調光層構成材料の相転移点、も
しくは完全相溶温度は39℃程で、この転移点よりも高
く、液晶材料のN-I点よりも低い温度であれば、同様の
結果を得た。

【００６９】（実施例９）実施例１の光重合性材料｛2-
エチルヘキシルアクリレート（ナカライテスク（株）
製）7.41wt% 、ビスコート#3700（大阪有機化学工業
（株）製）11.21wt%、Darocur 1173（メルク社製）0.38
wt% ｝と、液晶としてＴＬ２０２[N-I point=83℃, ｎ_e
=1.708,ｎ_o=1.523]（メルク・ジャパン（株）製）81.0w
t% とを50℃にて、透明な状態になるまで撹拌混合し
た。次に、この透明な組成物を前記の空セルに注入した
後、引続き、紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００７０】この素子内の構造をＳＥＭ観察した結果、
液晶滴径0.8〜1.7μｍであり、液晶滴間媒体の高分子マ
トリックスの隔壁厚みは0.3〜0.45μｍで液晶滴が高密
度に充填していることがわかった。

【００７１】電気光学特性の測定結果：Ｔ₀=0.44％Ｔ_max=83.8％Ｖ₁₀=7.8(V) Ｖ₉₀=10.1
(V) ＣＲ=190 なお、実施例９の組成の調光層構成材料の相転移点、
もしくは完全相溶温度は32℃程で、この転移点よりも高
く、液晶材料のN-I点よりも低い温度であれば、同様の
結果を得た。

【００７２】（実施例１０）実施例２の光重合性材料
と、液晶としてＥ−８[N-I point=72℃, ｎ_e=1.771,ｎ_o
=1.525]（BDH 社製）83.5wt% を50℃にて、透明な状態
になるまで撹拌混合した。次に、この透明な組成物を実
施例７と同様の空セルに注入した後、引続き、紫外線
（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００７３】この素子内の構造をＳＥＭ観察した結果、
液晶滴径0.77〜1.65μｍであり、液晶滴間媒体の高分子
マトリックスの隔壁厚みは0.3〜0.45μｍで液晶滴が高
密度に充填していることがわかった。

【００７４】電気光学特性の測定結果：Ｔ₀=0.41％Ｔ_max=84.1％Ｖ₁₀=8.8(V) Ｖ₉₀=11.5
(V) ＣＲ=205 （実施例１１）実施例２の光重合性材料と、液晶として
ＢＬ０３５[N-I point=96℃, ｎ_e=1.795,ｎ_o=1.528]
（メルク・ジャパン（株）製）83.5wt% を50℃にて、透
明な状態になるまで撹拌混合した。次に、この透明な組
成物を実施例７と同様の空セルに注入した後、引続き、
紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００７５】この素子内の構造をＳＥＭ観察した結果、
液晶滴径0.85〜1.55μｍであり、液晶滴間媒体の高分子
マトリックスの隔壁厚みは0.3〜0.5μｍで液晶滴が高密
度に充填していることがわかった。

【００７６】電気光学特性の測定結果：Ｔ₀=0.49％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=8.3(V) Ｖ₉₀=11.2
(V) ＣＲ=171 なお、実施例１１の組成の調光層構成材料の相転移点、
もしくは完全相溶温度は46℃程で、この転移点よりも高
く、液晶材料のN-I点よりも低い温度であれば、同様の
結果を得た。

【００７７】（実施例１２）実施例２の光重合性材料
と、液晶としてＴＬ２０２[N-I point=83℃, ｎ_e=1.70
8,ｎ_o=1.523]（メルク・ジャパン（株）製）83.5wt% を
50℃にて、透明な状態になるまで撹拌混合した。次に、
この透明な組成物を実施例７と同様の空セルに注入した
後、引続き、紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００７８】この素子内の構造をＳＥＭ観察した結果、
液晶滴径0.9〜1.5μｍであり、液晶滴間媒体の高分子マ
トリックスの隔壁厚みは0.3〜0.5μｍで液晶滴が高密度
に充填していることがわかった。

【００７９】電気光学特性の測定結果：Ｔ₀=0.46％Ｔ_max=83.8％Ｖ₁₀=7.9(V) Ｖ₉₀=10.8
(V) ＣＲ=182 なお、実施例１２の組成の調光層構成材料の相転移点、
もしくは完全相溶温度は42℃程で、この転移点よりも高
く、液晶材料のN-I点よりも低い温度であれば、同様の
結果を得た。

【００８０】（実施例１３）実施例３の光重合性材料
と、液晶としてＥ−８[N-I point=72℃, ｎ_e=1.771,ｎ_o
=1.525]（BDH 社製）81.0wt% を５０℃で透明な状態に
なるまで撹拌混合した。次に、この透明な組成物を実施
例７と同様の空セルに注入した後、引続き、紫外線（57
mW/cm²,5秒）を照射した。

【００８１】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、ほとんどの液晶滴径は0.8μｍで、か
つ、液晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.
2μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子が
伺えた。

【００８２】Ｔ₀=0.28％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=8.9(V)
Ｖ₉₀=12.4(V) ＣＲ=300 （実施例１４）実施例３の光重合性材料と、液晶として
ＢＬ０３５[N-I point=96℃, ｎ_e=1.795,ｎ_o=1.528]
（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt% を透明な状態に
なるまで40℃において、撹拌混合した。次に、この透明
な組成物を実施例７と同様の空セルに注入した後、引続
き、紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００８３】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、ほとんど液晶滴径0.7μｍで、且つ、液
晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.2〜0.3
5μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子が
伺えた。

【００８４】電気光学特性：Ｔ₀=0.24％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=8.7(V) Ｖ₉₀=12.0
(V) ＣＲ=350 なお、実施例１４の組成の調光層構成材料の相転移点、
もしくは完全相溶温度は40℃程で、この転移点よりも高
く、液晶材料のN-I点よりも低い温度であれば、同様の
結果を得た。

【００８５】（実施例１５）実施例３の光重合性材料
と、液晶としてＴＬ２０２[N-I point=83℃, ｎ_e=1.70
8,ｎ_o=1.523]（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt% を
５０℃で透明な状態になるまで撹拌混合した。次に、こ
の透明な組成物を実施例７と同様の空セルに注入した
後、引続き、紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００８６】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、液晶滴径1.1〜1.3μｍであり、且つ、液
晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.2〜0.4
μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子が伺
えた。

【００８７】電気光学特性：Ｔ₀=0.25％Ｔ_max=83.8％Ｖ₁₀=7.9(V) Ｖ₉₀=11.4
(V) ＣＲ=335 なお、実施例１５の組成の調光層構成材料の相転移点、
もしくは完全相溶温度は33℃程で、この転移点よりも高
く、液晶材料のN-I点よりも低い温度であれば、同様の
結果を得た。

【００８８】（実施例１６）光重合性材料として、モノ
マーに2-エチルヘキシルアクリレート（ナカライテスク
（株）製）7.41wt% 、多官能アクリレートとしてＨＸ６
２０（日本化薬製）11.21wt%、光硬化開始剤としてDaro
cur 1173（メルク社製）0.38wt% を混合し２０℃での粘
度を測定したところ２ｃｐであった。これと液晶として
ＺＬＩ４７９２[N-I point=91℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.47
9]（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt% を70℃にて透
明な状態になるまで撹拌混合した。次に、この透明な組
成物を実施例７〜１５と同様の空セルに注入した後、温
度を6℃／minの速度で58℃まで降下させ、一定に保持す
る。１分間程放置した後に、紫外線（57mW/cm²,5秒）を
照射した。

【００８９】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、液晶滴径1.0〜1.4μｍであり、且つ、液
晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.2〜0.3
μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子が伺
えた。

【００９０】電気光学特性：Ｔ₀=0.68％Ｔ_max=84.1％Ｖ₁₀=5.8(V) Ｖ₉₀=7.2(V)
ＣＲ=124 なお、温度降下の速度はこれに限定されるものではな
く、また、実施例１６の組成の調光層構成材料の相転移
点、もしくは完全相溶温度は60℃程で、撹拌混合はこの
転移点よりも高く、液晶材料のN-I点よりも低い温度
で、降下させる温度はこの60℃以下で液晶相と等方性液
体相の混在領域であれば、同様の結果が得られた。

【００９１】（実施例１７）オリゴエステルアクリレー
ト：Ｍ５５００（東亜合成製）2.7wt%、希釈剤として2-
エチルヘキシルアクリレート（ナカライテスク（株）
製）13.5wt% 、光開始剤としてイルガキュア651を0.3wt
の光重合性材料の２０℃での粘度を測定したところ４ｃ
ｐであった、これを液晶としてＺＬＩ４７９２[N-I poi
nt=91℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]（メルク・ジャパン
（株）製）83.5wt% を70℃にて透明な状態になるまで撹
拌混合した。次に、この透明な組成物を実施例８〜１７
と同様の空セルに注入した後、温度を5℃／minの速度で
59℃まで降下させ、一定に保持する。１分間程放置した
後に、紫外線（57mW/cm²,5秒）を照射した。

【００９２】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、液晶滴径0.8〜1.5μｍであり、且つ、液
晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.1〜0.4
μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子が伺
えた。

【００９３】電気光学特性：Ｔ₀=0.74％Ｔ_max=83.9％Ｖ₁₀=5.9(V) Ｖ₉₀=7.4(V)
ＣＲ=113 なお、温度降下の速度はこれに限定されるものではな
く、また、実施例１７の組成の調光層構成材料の相転移
点、もしくは完全相溶温度は63℃程で、撹拌混合はこの
転移点よりも高く、液晶材料のN-I点よりも低い温度
で、降下させる温度はこの63℃以下で液晶相と等方性液
体相の混在領域であれば、同様の結果が得られた。

【００９４】（実施例１８）モノマーとして2-ブトキシ
エチルクリレート8.41wt% 、プレポリマーとして
ビスコート#3700（大阪有機化学工業（株）製）10.21wt
%、光硬化開始剤としてイルガキュア651（日本チバガイ
ギー（株）製）0.38wt% を混合し２０℃における粘度が
５ｃｐの光重合性材料を調製し、これと液晶としてＺＬ
Ｉ４７９２[N-I point=91℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]
（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt%を70℃にて透明
な状態になるまで撹拌混合した。次に、この透明な組成
物を実施例８〜１８と同様の空セルに注入した後、温度
を6℃／minの速度で60℃まで降下させ、一定に保持す
る。１分間程放置した後に、紫外線（57mW/cm²,5秒）を
照射した。

【００９５】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、液晶滴径0.5〜1.75μｍであり、且つ、
液晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.1〜
0.5μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子
が伺えた。

【００９６】電気光学特性：Ｔ₀=0.87％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=5.2(V) Ｖ₉₀=6.9(V)
ＣＲ=97 なお、温度降下の速度はこれに限定されるものではな
く、また、実施例１８の組成の調光層構成材料の相転移
点、もしくは完全相溶温度は61℃程で、撹拌混合はこの
転移点よりも高く、液晶材料のN-I点よりも低い温度
で、降下させる温度はこの61℃以下で液晶相と等方性液
体相の混在領域であれば、同様の結果が得られた。

【００９７】（実施例１９）組成物として、モノマーと
して2-エチルヘキシルアクリレート（ナカライテスク
（株）製）7.41wt% 、プレポリマーとしてビスコート#3
700（大阪有機化学工業（株）製）11.21wt%、光硬化開
始剤としてDarocur 1173（メルク社製）0.38wt% 、液晶
としてＺＬＩ４７９２[N-I point=91℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o
=1.479]（メルク・ジャパン（株）製）81.0wt% を70℃
にて透明な状態になるまで撹拌混合した。次に、この透
明な組成物を実施例７と同様の空セルに注入した後、温
度を6℃／minの速度で58℃まで降下させ、一定に保持す
る。１分間程放置した後に、紫外線（0.7mW/cm²,2秒）
を照射、１秒間隔をおいて、紫外線（11mW/cm²,6.5秒）
を照射した。

【００９８】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、液晶滴径0.5〜1.75μｍであり、且つ、
液晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.1〜
0.5μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子
が伺えた。

【００９９】電気光学特性：Ｔ₀=0.29％Ｔ_max=84.0％Ｖ₁₀=5.4(V) Ｖ₉₀=7.2(V)
ＣＲ=290 なお、温度降下の速度はこれに限定されるものではな
く、また、実施例１９の組成の調光層構成材料の相転移
点、もしくは完全相溶温度は実施例１７と同様60℃程
で、撹拌混合はこの転移点よりも高く、液晶材料のN-I
点よりも低い温度で、降下させる温度はこの60℃以下で
液晶相と等方性液体相の混在領域であれば、同様の結果
が得られた。

【０１００】（実施例２０）組成物として、高分子材料
にロックタイト352A（日本ロックタイト（株）製）4.2w
t%、希釈剤として2-エチルヘキシルアクリレート（ナカ
ライテスク（株）製）12.3wt% 、液晶としてＺＬＩ４７
９２[N-I point=91℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]（メルク
・ジャパン（株）製）83.5wt% を70℃にて透明な状態に
なるまで撹拌混合した。次に、この透明な組成物を実施
例７と同様の空セルに注入した後、温度を5℃／minの速
度で59℃まで降下させ、一定に保持する。１分間程放置
した後に、紫外線（0.7mW/cm²,2秒）を照射、１秒間隔
をおいて、紫外線（11mW/cm²,6.5秒）を照射した。

【０１０１】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、液晶滴径0.6〜1.55μｍであり、且つ、
液晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.1〜
0.4μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子
が伺えた。

【０１０２】電気光学特性：Ｔ₀=0.53％Ｔ_max=84.2％Ｖ₁₀=5.6(V) Ｖ₉₀=7.5(V)
ＣＲ=159 なお、温度降下の速度はこれに限定されるものではな
く、また、実施例２０の組成の調光層構成材料の相転移
点、もしくは完全相溶温度は実施例１８と同様63℃程
で、撹拌混合はこの転移点よりも高く、液晶材料のN-I
点よりも低い温度で、降下させる温度はこの63℃以下で
液晶相と等方性液体相の混在領域であれば、同様の結果
が得られた。

【０１０３】（実施例２１）組成物として、モノマーと
して2-エチルヘキシルアクリレート（ナカライテスク
（株）製）7.41wt% 、プレポリマーとしてビスコート#3
700（大阪有機化学工業（株）製）11.21wt%、光硬化開
始剤としてイルガキュア651（日本チバガイギー（株）
製）0.38wt% 、液晶としてＺＬＩ４７９２[N-I point=9
1℃, ｎ_e=1.573,ｎ_o=1.479]（メルク・ジャパン（株）
製）81.0wt% を70℃にて透明な状態になるまで撹拌混合
した。次に、この透明な組成物を実施例７と同様の空セ
ルに注入した後、温度を6℃／minの速度で60℃まで降下
させ、一定に保持する。１分間程放置した後に、紫外線
（0.7mW/cm²,2秒）を照射、１秒間隔をおいて、紫外線
（11mW/cm²,6.5秒）を照射した。

【０１０４】こうして作製された素子内の構造をＳＥＭ
観察した結果、液晶滴径0.8〜1.35μｍであり、且つ、
液晶滴間媒体の高分子マトリックスの隔壁厚みは0.1〜
0.35μｍであり、液晶滴が高密度に充填されている様子
が伺えた。

【０１０５】電気光学特性：Ｔ₀=0.27％Ｔ_max=84.1％Ｖ₁₀=5.3(V) Ｖ₉₀=7.1(V)
ＣＲ=311 なお、温度降下の速度はこれに限定されるものではな
く、また、実施例２１の組成の調光層構成材料の相転移
点、もしくは完全相溶温度は実施例１８と同様61℃程
で、撹拌混合はこの転移点よりも高く、液晶材料のN-I
点よりも低い温度で、降下させる温度はこの61℃以下で
液晶相と等方性液晶相の混在領域であれば、同様の結果
が得られた。

【０１０６】（実施例２２）組成物として、56℃におい
て、モノマーとして2-エチルヘキシルアクリレート（ナ
カライテスク（株）製）14.88wt% 、プレポリマーとし
てビスコート#3700（大阪有機化学工業（株）製）8.74w
t%、光硬化開始剤としてイルガキュア651（日本チバガ
イギー（株）製）0.38wt% 、液晶としてＢＬ０３５[N-I
point=96℃,ｎ_e=1.795,ｎ_o=1.528]（メルク・ジャパン
（株）製）76.00wt% を透明な状態になるまで撹拌混合
した。次に、この透明な組成物を実施例７と同様の空セ
ルに注入した後、引続き、紫外線（11mW/cm²,8秒）を照
射した。

【０１０７】こうして作製された素子をＴＥＭ観察する
と、液晶滴0.6μmで、高分子材料隔壁の厚みは0.1μmの
ほぼ均一な状態を示した。

【０１０８】Ｔ₀=0.27％Ｔ_max=82.50％Ｖ₁₀=9.4(V)
Ｖ₉₀=12.9(V) ＣＲ=305 なお、実施例１〜２２において紫外線強度は示している
強度のみに限定されるものではなく、実際、3mW/cm²〜1
60mW/cm²において、本発明の特徴を有するものが得られ
ることが確認できた。また、素子のセル厚は13.0μmに
限定されるものではない。そして、実施例に示している
高分子材料は全て、20℃での粘度が2cp〜10cpである。

【０１０９】実施例１〜６及び実施例１６〜２２におけ
る紫外線照射前の１分間放置の工程は、２分間放置でも
ほぼ同様の結果が得られたが、15秒の放置では特性の再
現性が不十分であった。

【０１１０】液晶の混合比率が７０〜９０wt％と高い場
合、液晶が連続相を成してしまう結果が多く、薄い高分
子材料の隔壁に隔てられて、０．６〜２μｍの互いに独
立した液晶滴が細密状態で充填された本発明の構造を形
成するようにすることは通常は困難である。本発明で
は、液晶と混合する光重合性材料の粘度を特定範囲と
し、かつ製造方法を工夫することにより、０．６〜２μ
ｍの径の液晶滴が0.5μm以下の隔壁で電極間に細密状に
形成された構造を実現することができた。本発明の構造
を有する高分子液晶複合材料でのみ、高い散乱性能と、
低い駆動電圧とが同時に可能となる。

【０１１１】高分子材料組成物の粘度は構造の決定に重
要で、20℃において2cpよりも低い粘度の材料では、液
晶相は連続体を形成する。20cpより大きいと高分子材料
隔壁の厚みが0.5μmより大きくなってしまい、駆動電圧
が高くなる。

【０１１２】また、液晶量が90wt％を超えるものは高分
子材料と液晶との相分離ができず、光散乱を起こすこと
ができなかった。70wt％よりも少ない場合、隔壁が厚く
なり、高分子マトリックスと液晶との屈折率差に伴う光
散乱が生じるため、前記屈折率を整合させる必要があ
り、且つ駆動電圧が高電圧化し、本発明の素子構造が実
現できなかった。

【０１１３】従来高分子分散液晶材料に用いられてきた
△ｎの大きなシアノ系の液晶は一般に耐光性が劣るとい
う欠点があった。これに対し、本発明素子のモードによ
り△ｎの小さな液晶が使えるため、信頼性の高いフッ素
系液晶の使用が可能になった。

【０１１４】

【発明の効果】本発明の光変調素子は、高い光散乱性、
高い光透過率、及び低い駆動電圧を同時に実現するもの
である。これにより、屈折率異方性の小さなフッ素系液
晶材料を用いて高信頼性の素子を提供することが可能と
なった。

【０１１５】本発明の光変調素子を表示素子として用い
る場合、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）との組み合わせに
よりアクティブマトリクス駆動させることにより、高い
表示性能が得れる。また、本発明の素子を投写光学系と
組み合わせることにより優れた表示性能の投写型ディス
プレイが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光変調素子の断面図

【図２】本発明の局部歪を持った構造の素子断面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者分元博文大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、一方が透明な一対の対向電極
間に互いに独立した液晶滴と、前記液晶滴を保持する高
分子材料組成物とからなる構成体を有し、前記液晶滴径
が0.6μｍ〜2μｍであり、かつ、前記高分子材料組成物
からなる隔壁厚みが0.5μｍ以下であることを特徴とす
る光変調素子。
【請求項２】高分子材料組成物が光重合性材料であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光変調素子。
【請求項３】高分子材料組成物の一成分として、少なく
ともベンジルジメチルケタールを含むことを特徴とする
請求項２記載の光変調素子。
【請求項４】高分子材料組成物の一成分として、少なく
とも２エチルヘキシルアクリレートが含まれていること
を特徴とする請求項２記載の光変調素子。
【請求項５】液晶滴と高分子材料組成物とから成る構成
体において、液晶滴の容積比率が60％〜95％であること
を特徴とする請求項１記載の光変調素子。
【請求項６】少なくとも、液晶滴の一部が球形から歪ん
だ構造を持っていることを特徴とする請求項１記載の光
変調素子。
【請求項７】液晶中にフッ素系液晶が含まれることを特
徴とする請求項１記載の光変調素子。
【請求項８】液晶材料と、20℃において2cp〜10cpの粘
度を有する光重合性材料とを、前記液晶材料がアイソト
ロピック相を示す温度まで加熱して混合し、次いで、前
記液晶材料において液晶相と等方相とが混在する領域に
まで温度を降下させ、紫外線を照射して作成することを
特徴とする光変調素子の製造方法。
【請求項９】請求項８記載の紫外線の照射過程が、光重
合性材料が完全硬化しない程度の弱い照射光量の紫外線
を照射して重合反応を開始させる第一の光照射過程と、
前記第１の光照射過程よりも照射光量の強い紫外線を照
射して重合を完成させる第２の光照射過程との２段階の
光重合過程であることを特徴とする光変調素子の製造方
法。
【請求項１０】液晶材料のアイソトロピック相への転移
温度以下において、20℃での粘度が2cp〜10cpの光重合
性材料と前記液晶材料とを透明状になるように撹拌混合
し、均一溶解させ、完全相溶した状態にて、紫外線照射
し、光重合により、液晶相と高分子材料相とに相分離さ
せることを特徴とする光変調素子の製造方法。
【請求項１１】液晶材料のアイソトロピック相への転移
温度以下において、20℃での粘度が2cp〜10cpの光重合
性材料と前記液晶材料とを透明状になるように撹拌混合
し、均一溶解させた後、液晶相と等方性液体相との混在
領域にまで温度降下させ、同時に、紫外線照射して作製
することを特徴とする光変調素子の製造方法。
【請求項１２】液晶材料のアイソトロピック相への転移
温度以下において、請求項１１記載の紫外線の照射過程
が、第１の工程において第２の工程が開始されるまでに
高分子材料が完全硬化しない弱い照射光量の紫外線を照
射して重合反応を開始させ、第１の照射よりも照射光量
の強い紫外線を照射して重合を完成させる第２の工程を
持つ２段階の光重合過程であることを特徴とする光変調
素子の製造方法。
【請求項１３】液晶材料と高分子材料組成物との混合物
中の液晶材料量が70wt％〜90wt％であることを特徴とす
る請求項８，９，１０，１１または１２記載の光変調素
子の製造方法。
【請求項１４】光重合性材料中が、少なくとも２エチル
ヘキシルアクリレートを含むことを特徴とする請求項
８，９，１０，１１または１２記載の光変調素子の製造
方法。
【請求項１５】光重合性材料が少なくともベンジルジメ
チルケタールを含むことを特徴とする請求項８，９，１
０，１１または１２記載の光変調素子の製造方法。
【請求項１６】液晶材料中にフッ素系液晶材料が含まれ
ることを特徴とする請求項８，９，１０，１１または１
２記載の光変調素子の製造方法。