JPH07230080A - 液晶表示材料および液晶表示素子とその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 低分子液晶、高分子材料、重合可能な低分子
材料および重合開始剤からなる液晶表示材料を表面に電
極２を有する基板１にコートして液晶層３を作製する工
程、上記の重合可能な低分子化合物を重合させる工程お
よび表面に電極２を有する他の基板１で液晶層を挟み込
む工程等により作製される液晶表示素子。また、上記の
方法で得られる液晶層は高分子材料と低分子液晶とが相
分離しており、低分子液晶の界面に１つの高分子材料が
存在し、低分子液晶を中心として２種類の高分子材料の
組成比が徐々に変化する構造を有するか、１つの高分子
材料が低分子液晶中に分散している構造を有する。 【効果】 低電圧での駆動が可能で、高い応答特性を有
する液晶表示素子が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示材料および電界
を印加しないときには入射光を散乱し、電界を印加した
場合に光を透過する直視型または投射型の液晶表示素子
とそれを作製する方法に関する。この液晶表示素子は、
視野の遮断、透過を行うことができ、例えば、建物の
窓、広告などに用いられる電気的に表示を切り替えるこ
とが可能な表示装置等に利用される。

【０００２】

【従来の技術】近年、ネマチック液晶などの低分子の液
晶材料と高分子材料との混合物からなる液晶層を備え、
電界を印加しないときには入射光を散乱し、電界を印加
したときには光を透過する光散乱型の液晶表示素子が開
発されている。この液晶表示素子は、液晶材料の複屈折
性を利用したものであり、液晶材料と高分子材料との混
合物が相分離した状態であることに特徴がある。すなわ
ち、相分離しているため、電界を印加しない場合には、
液晶材料と高分子材料との屈折率が異なるので入射光を
散乱し、一方、電界を印加した場合には、液晶材料がホ
メオトロピックに配向し、高分子材料の屈折率と液晶材
料の屈折率とが一致するために入射光は透過する。この
液晶表示素子は偏光膜を必要としないため、明るい表示
を可能にするものとして期待されている。液晶材料と高
分子材料とが相分離した液晶表示素子の作製方法には大
きく分けて以下の方法がある。（１）ポリメチルメタク
リレート、ポリスチレンなどの有機溶媒に溶解する高分
子材料を用い、高分子材料と液晶材料の両方を溶解する
溶媒に両者を溶解し、フィルム化する際に、溶媒の蒸発
とともに液晶材料を相分離させる方法。（２）熱硬化性
のエポキシ樹脂、光硬化性のモノマー、オリゴマーなど
の高分子前駆体中に、液晶材料を溶解し、薄膜を作製
後、高分子前駆体を硬化させながら液晶を相分離させる
方法。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）の方法によ
れば、フィルム化が容易であるが、作製された液晶表示
素子の駆動電圧が高く、ヒステリシスが大きく、応答速
度の遅いものであった。一方、上記（２）の方法によれ
ば、低電圧で駆動する素子を作製することは可能である
が、この方法により良好な特性をもつ液晶表示素子を作
製するためには、重合速度、重合温度などの非常に複雑
な重合条件のコントロールを要する。

【０００４】これに対し、ポリビニルアルコール水溶液
に液晶を分散させることにより、比較的簡単な方法で大
面積の液晶表示素子を作製する技術が開発されている
（特開昭６１−８３５９５号公報参照）。同公報には、
濃度２０％程度のポリビニルアルコール水溶液に、ネマ
チック液晶と適当な界面活性剤とを混合したものを滴下
し、コロイドミル、高速ミキサ等の適当な手段を用いて
エマルジョン状態にした溶液を、バーコータ、ドクター
ブレード等の適当な手段で、透明電極（ＩＴＯ等）のつ
いたＰＥＴフィルムなどの上に塗布し乾燥させ、さらに
透明電極付きＰＥＴフィルムでラミネートして作製され
た液晶表示素子が示されている。ところが、上記の方法
でポリビニルアルコール／液晶エマルジョンから作製さ
れた液晶表示素子は、上記の（１）または（２）の方法
により作製されたものに比べて駆動電圧が高く、さら
に、電場を印加していない状態での散乱効率が低いため
表示用に用いることが困難であるという欠点が指摘され
ている。

【０００５】また、高分子化合物と低分子液晶からなる
液晶表示素子において、駆動電圧を低減するために、液
晶層の膜厚を小さくすると、コントラストが低くなり、
コントラストを高めるために膜厚を大きくすると駆動電
圧がさらに高くなるという問題があった。また、高分子
化合物の種類および作製条件によっては印加電圧を大き
くしても液晶表示素子が完全には透明にならない場合も
あった。

【０００６】一方、液晶表示素子の特性を向上させるた
めに、低分子液晶および高分子材料自体の改良が種々行
われているほか、界面活性剤を添加する技術や、イオン
性の低分子材料を添加する技術が開発されているが、こ
れらの技術によっても、駆動電圧が十分に低い液晶表示
素子を得ることができなかった。

【０００７】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、低電圧での駆動が可能で、高い応答性が得られる液
晶表示材料およびそれを用いて液晶表示素子を作製する
方法を提供すること、かかる特性を有する液晶表示素子
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、低分子液晶、高分子材料、重合可能な低分子材
料および重合開始剤からなる液晶表示材料により達成さ
れる。ここで、本発明の液晶表示材料としては、低分子
液晶、高分子材料、重合可能な低分子材料および重合開
始剤を溶解した溶液からなるものでも、低分子液晶、高
分子材料、重合可能な低分子材料および重合開始剤と、
該高分子材料を溶解する溶媒とからなるエマルジョン組
成物からなるものであっても良い。上記の重合可能な低
分子材料は少なくとも２種の化合物からなり、その少な
くとも一方は低分子液晶の表面エネルギーより小さい表
面エネルギーを有することが好ましい。この場合の表面
エネルギーの小さい低分子化合物の混合割合は、低分子
材料全体に対して、０．１〜９９重量％、好ましくは１
〜９０重量％の範囲で調製される。２種類以上の化合物
からなる低分子材料を用い、その組成を調製することに
より、高分子材料の屈折率と低分子材料の屈折率とを一
致させることが可能であり、特性の向上が図られる。ま
た、該低分子材料の表面エネルギーが、低分子液晶の表
面エネルギーよりも小さいものを用いることによって液
晶と高分子材料との界面の相互作用を減少させ、応答速
度等、ヒステリシスの電気光学特性の向上が図られる。
この場合、低分子液晶の表面エネルギーと低分子材料の
表面エネルギーとの差は５ｄｙｎｅ／ｃｍ²以上あるこ
とが好ましい。

【０００９】上記の重合可能な低分子材料としては、フ
ッ素を１つ以上含むアルキルアルコール残基を有する
（メタ）アクリル酸エステルが表面エネルギーが小さい
点で好ましく、そのモノマー成分としては、トリフルオ
ロメチルメタクリレート、トリフルオロメチルアクリレ
ート、トリフルオロエチルメタクリレート、トリフルオ
ロエチルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオ
ロプロピルメタクリレート、２，２，３，３−テトラフ
ルオロプロピルアクリレート、パーフルオロヘキシルエ
チルメタクリレート、パークロロオクチルメタクリレー
ト、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、パー
フルオロオクチルエチルアクリレート、２，２，３，
４，４，４−ヘキサフルオロブチルメタクリレート等の
メタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルが挙げ
られる。

【００１０】上記のフッ素を１つ以上含むアルキルアル
コール残基を有する（メタ）アクリル酸エステルのモノ
マーは屈折率が小さいので、低分子液晶との屈折率差を
調整するため、屈折率の高い他の（メタ）アクリル系の
モノマーとの共重合体を用いても良い。この場合に、共
重合体を構成する他の（メタ）アクリル系のモノマーと
しては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル
酸フェノキシエチル等のメタクリル酸アルキル化合物、
メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸イソボルニ
ル等の環状化合物エステル基を有するメタクリル酸エス
テル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸フェノキシ
エチル等のアクリル酸アルキル化合物、アクリル酸シク
ロヘキシル、アクリル酸イソボルニル等の環状化合物エ
ステル基を有するアクリル酸エステル、グリシジルメタ
クリレート、２−ブテニルメタクリレート、シンナミル
メタクリレートなどの光または熱架橋性のあるエステル
残基をもつ化合物が挙げられる。ここで、重合可能な低
分子材料の含有量が、液晶および高分子材料の量に対し
て小さい場合には屈折率差の特性への影響は小さいの
で、共重合体にする必要性が小さい。

【００１１】その他の重合可能な低分子材料の例とし
て、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、グリ
シジルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタク
リレート、イソボルニルアクリレート、メトキシトリエ
チレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレン
グリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリ
コールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレング
リコールアクリレート、ＥＯ変性フタノール酸アクリレ
ート、ＥＯ変性コハク酸アクリレート、アクリル化イソ
シアヌレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、べンジルアクリレート、
ネオペンチルグリコールアクリレート、トリエチレング
リコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジ
アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、ノニルフェノキシエチルアクリレート、ジメチロー
ルトリシクロデカンジアクリレート、アリル化シクロヘ
キシルジアクリレート、アクリル化イソシアヌレート、
カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリグ
リセロールジアクリレート、トリメチロールプロパント
リメタクリレート、カプロラクトン変性トリスイソシア
ヌレートなどが挙げられる。なお、本発明の液晶表示材
料における重合可能な低分子化合物の高分子材料に対す
る混合割合は５〜９５重量％の範囲が好ましく、５〜５
０重量％、さらに１０〜４０重量％の範囲がより好まし
い。

【００１２】本発明で用いられる高分子材料としては、
ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレー
ト、ポリベンジルメタクリレート、ポリフェニルメタク
リレート、ポリフェニルベンジルメタクリレート等のメ
タクリル酸エステルポリマー、もしくは同様のアクリル
酸エステルポリマー、またはこれらの共重合体、ポリス
チレン、ポリクロロスチレンなどのスチレン系ポリマー
またはこれと（メタ）アクリル酸エステルとの共重合
体、ポリカーボネート、ポリエステルなどのエステル系
ポリマーなどの有機溶剤に可溶なもの、ポリビニルアル
コール、ポリビニルアルコールとエチレンとの共重合
体、ゼラチンなどの水に溶解するものなどを挙げること
ができる。なお、上記の有機溶剤としては、クロロホル
ム、塩化メチレンなどのハロゲン系溶剤、トルエン、ベ
ンゼンなどの芳香族系溶剤が挙げられる。

【００１３】本発明に用いる液晶としては、たとえば、
メルク社製のＥ−７，Ｅ−８，Ｅ−４４，Ｅ−６３，Ｚ
ＬＩ−２０６１，ＺＬＩ−１１３２などの、室温領域で
ネマチックである市販の混合液晶、複数の市販の液晶の
混合物が好適に用いられる。高分子材料と混合した際に
良好な散乱特性を得るために、液晶と高分子材料とが重
量比で３：７〜９．５：０．５の範囲にあるように混合
して用いることが好ましく、５：５〜９：１、さらに
６：４〜８：２の範囲にあることがより好ましい。ま
た、電界印加時に高い透明性を得るためには、高分子材
料の屈折率と液晶の常光に対する屈折率との差は小さい
ことが好ましく、その差が０．０２以下であることが好
ましい。さらに、カラー表示を行うために液晶中に２色
性色素を０．１〜１０重量％の割合で混合しても良い。

【００１４】本発明では、重合開始剤として、通常のラ
ジカル重合開始剤であるアセトフェノン系、ベンゾイン
系、ベンゾフェノン系、チオキサンソン系のものを用い
ることができ、２，２−ジメトキシ−２フェニルアセト
フェノン、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４
−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチ
ル−トリクロロアセトフェノン、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、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、１−
（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチ
ルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキ
シ）−フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケト
ン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベ
ンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチ
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、ベンジルジメチルケタール、
ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息
香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシ
ベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベン
ゾイル−４´−メチルジフェニルサルファイド、３，３
´−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、チオキサ
ンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキ
サンソンを挙げることができる。

【００１５】本発明の液晶表示材料を用いて液晶表示素
子を作製する場合には、該液晶表示材料を、表面を導電
処理した基板にコートして液晶層を形成する工程、重合
可能な低分子材料を重合させる工程および他の導電処理
した他の基板で該液晶層を挟み込む工程で行うか、該液
晶表示材料を、表面を導電処理した基板にコートして液
晶層を形成する工程、導電処理した他の基板で該液晶層
を挟み込む工程および重合可能な低分子材料を重合させ
る工程により行うことができる。重合可能な低分子化合
物として紫外線硬化型のものを用い、紫外線照射により
低分子化合物を重合させることが作業の簡便性の点で好
ましい。

【００１６】本発明の液晶表示素子の構造の一例を図１
に示す。図中、１は基板、２は透明電極をそれぞれ示
し、３は高分子材料中に液晶４が分散された液晶層を示
す。液晶層３の両側には基板１が電極２を介挿するよう
に積層されている。なお、上記の基板としては、ガラ
ス、プラスチックガラス等の堅い材料であっても、プラ
スチックフィルムのような柔軟性のある材料であっても
良い。また、２枚の基板のうち少なくとも一方は透明性
を有している。本発明による液晶表示材料を光散乱型の
投射型の液晶表示素子に利用すると、電界を印加してい
ない部分は、液晶材料が高分子材料との相分離状態にあ
り、液晶材料がランダムな方向で分散しているので、光
が散乱するため黒色になる。一方、電界を印加した部分
は液晶のみがホメオトロピックに配向し、高分子材料と
屈折率が近くなり、透明になる。

【００１７】また、上記の目的は、少なくとも２種類の
高分子材料と低分子液晶とが相分離し、低分子液晶との
界面には高分子材料のうちの１つの高分子材料が存在
し、該低分子液晶を中心として高分子材料の組成比が徐
々に変化、すなわち界面に存在する当該１つの高分子材
料の組成比が徐々に低下している液晶層を有する液晶表
示素子により達成される。さらに、上記の目的は、少な
くとも２種類の高分子材料と低分子液晶とが相分離し、
高分子材料のうちの１つの高分子材料が低分子液晶中に
分散している液晶層を有する液晶表示素子により達成さ
れる。上記の低分子液晶との界面に存在する高分子材料
または低分子液晶中に分散している高分子材料としては
重合可能な低分子材料が重合されてなるものを用いるこ
とができる。

【００１８】これらの液晶表示素子は、低分子液晶、高
分子材料、重合可能な高分子材料および重合開始剤を含
む液晶表示材料を、表面を導電処理した基板にコートし
て液晶層を形成する工程、上記の重合可能な低分子材料
を重合させる工程および他の導電処理した基板で該液晶
層を挟み込む工程で行うか、該液晶表示材料を、表面を
導電処理した基板にコートして液晶層を形成する工程、
他の導電処理した基板で該液晶層を挟み込む工程および
重合可能な低分子材料を重合させる工程により作製する
ことができる。この方法により作製された液晶表示素子
では、重合可能な低分子材料が重合されてなる高分子材
料が低分子液晶との界面に存在するか、低分子液晶中に
分散している。

【００１９】なお、上記の重合可能な低分子化合物は２
種類以上含むことが好ましく、その少なくとも一方は低
分子液晶の表面エネルギーよりも小さいことが好まし
い。また、低分子液晶との界面に存在または低分子液晶
中に分散している高分子材料とは異なる他の高分子材料
（マトリックスとなっているもの）としては上記のポリ
メチルメタクリレート等を用いることができる。低分子
液晶、重合可能な低分子材料、重合開始剤についても上
記のものを用いることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、以下の実施例および比較例において測定波長
は６３３ｎｍ、印加電圧は１ｋＨｚの矩形波である。

【００２１】実施例１ 低分子液晶としてメルク社製のＥ−７を６０重量部と、
高分子材料としてポリメチルメタクリレートを３０重量
部と、重合可能な低分子材料としてパーフルオロオクチ
ルエチルメタクリレート５重量部およびベンジルメタク
リレート５重量部と、重合開始剤として２，２−ジメト
キシ−２フェニルアセトフェノンを０．１重量部とをク
ロロホルム１００重量部に溶解させて液晶表示材料を調
製した。ここで、接触角の測定より表面エネルギーを求
めると、パーフルオロオクチルエチルメタクリレートの
表面エネルギーは１８ｄｙｎｅ／ｃｍ²で、液晶（上記
Ｅ−７）の表面エネルギーは３２ｄｙｎｅ／ｃｍ²であ
った。上記の液晶表示材料の溶液をスピンコート法によ
りＩＴＯがコートされたＰＥＴフィルム上に塗布した。
塗布後、得られた液晶層を１２ｍＷ／ｃｍ²の強度の高
圧水銀ランプで３０分間露光した。次いで、該液晶層を
他のＩＴＯがコートされたＰＥＴフィルムで挟み込んで
液晶表示素子を作製した。なお、得られた液晶層の厚さ
は１７μｍであった。

【００２２】本実施例で得られた液晶表示素子の電気光
学特性を測定すると、駆動電圧（透過率が飽和透過率の
９０％になる際の電圧をいう。）が１５Ｖで、ヒステリ
シスはほとんどなかった。また、立ち上がり速度（透過
率が飽和透過率の９０％になるまでの時間をいう。）が
０．９ｍｓで、立ち上がり速度（透過率が飽和透過率の
１０％になるまでの時間をいう。）が１０ｍｓであり、
いずれも良好な結果であった。

【００２３】実施例２ 実施例１において高圧水銀ランプによる露光を、スピン
コート後に換えて、他のＰＥＴフィルムで挟み込んだの
ちに行ったが同じ電気光学特性の液晶表示素子が得られ
た。

【００２４】実施例３ 実施例１により作製された液晶表示素子における液晶層
の構造を透過電子顕微鏡で観察すると、図２に模式図を
示すように、パーフルオロオクチルエチルメタクリレー
トとベンジルアクリレートとが光重合してなる重合体の
層５が低分子液晶６の界面に存在し、徐々にポリメチル
メタクリレートに対する当該重合体の割合が減少するよ
うに低分子液晶６を中心として当該重合体とポリメチル
メタクリレート（高分子材料７）との組成比が変化して
いることが確認された。

【００２５】実施例４ 低分子液晶としてメルク社製のＥ−４４を７０重量部
と、高分子材料としてポリメチルメタクリレートを３５
重量部と、重合可能な低分子材料としてトリフルオロメ
チルアクリレート（表面エネルギー２０ｄｙｎｅ／ｃｍ
²）３重量部およびフェノキシエチルアクリレート７重
量部と、重合開始剤として２，２−ジメトキシ−２フェ
ニルアセトフェノンを０．１重量部とをクロロホルム１
００重量部に溶解させて液晶表示材料を調製した。この
溶液から実施例１と同様にして作製した液晶表示素子は
実施例１と同等の良好な電気光学特性を示した。

【００２６】実施例５ 実施例４の液晶表示素子における液晶層の構造を透過電
子顕微鏡で観察すると、実施例３と同様に、光重合して
なる重合体の割合が徐々に減少するように、低分子液晶
を中心として当該重合体と、ポリメチルメタクリレート
との組成比が変化していることが確認された。

【００２７】実施例６ 低分子液晶としてメルク社製のＥ−４４を７０重量部
と、高分子材料としてポリメチルメタクリレートを３５
重量部と、重合可能な低分子材料としてパーフルオロヘ
キシルエチルメタクリレート（表面エネルギー１９ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ²）４重量部およびベンジルメタクリレート
６重量部と、重合開始剤として２，２−ジメトキシ−２
フェニルアセトフェノンを０．１重量部とをクロロホル
ム１００重量部に溶解させて液晶表示材料を調製した。
この溶液から実施例１と同様にして作製した液晶表示素
子は実施例１と同等の良好な電気光学特性を示した。

【００２８】実施例７ 実施例６の液晶表示素子における液晶層の構造を透過電
子顕微鏡で観察すると、実施例３と同様に光重合してな
る重合体の割合が徐々に減少するように、低分子液晶を
中心として当該重合体とポリメチルメタクリレートとの
組成比が変化していることが確認された。

【００２９】実施例８ 低分子液晶としてメルク社製のＥ−７を６０重量部と、
高分子材料としてポリメチルメタクリレートを２９重量
部と、重合可能な低分子材料としてベンジルメタクリレ
ート１０重量部と、重合開始剤として２，２−ジメトキ
シ−２フェニルアセトフェノン０．１重量部とをクロロ
ホルム１００重量部に溶解させて液晶表示材料を調製し
た。この液晶表示材料の溶液をスピンコート法によりＩ
ＴＯがコートされたＰＥＴフィルム上に塗布した。塗布
後、得られた液晶層を１２ｍＷ／ｃｍ²の強度の高圧水
銀ランプで３０分間露光した。次いで、該液晶層を他の
ＩＴＯがコートされたＰＥＴフィルムで挟み込んで液晶
光学素子を作製した。なお、得られた液晶層の厚さは２
０μｍであった。本実施例で得られた液晶表示素子の電
気光学特性を測定すると、駆動電圧が１５Ｖで、ヒステ
リシスはほとんどなかった。また、立ち上がり速度が
０．５ｍｓで、立ち上がり速度が９ｍｓであり、いずれ
も良好な結果であった。

【００３０】実施例９ 実施例８の液晶表示素子における液晶層の構造を透過電
子顕微鏡で観察すると、図３に模式図を示すように、ベ
ンジルメタクリレートが光重合してなる重合体８が低分
子液晶９中に分散しており、これがポリメチルメタクリ
レート（高分子材料１０）中に分散していることが確認
された。

【００３１】実施例１０ 低分子液晶としてメルク社製のＥ−７を６０重量部と、
高分子材料としてポリメチルメタクリレートを２９重量
部と、重合可能な低分子材料としてベンジルメタクリレ
ート７重量部およびパーフルオロオクチルエチルメタク
リレート３重量部と、重合開始剤として２，２−ジメト
キシ−２フェニルアセトフェノンを０．１重量部とをク
ロロホルム１００重量部に溶解させて液晶表示材料を調
製した。この溶液から実施例１と同様にして作製した液
晶表示素子は実施例１と同等の良好な電気光学特性を示
した。

【００３２】実施例１１ 実施例１０の液晶表示素子における液晶層の構造を透過
電子顕微鏡で観察すると、実施例９と同様に光重合して
なる重合体が低分子液晶中に分散していることが確認さ
れた。

【００３３】実施例１２ けん化度９５％のポリビニルアルコール１５重量部を８
５重量部の蒸留水に１００℃で溶解し、ポリビニルアル
コールの水溶液を作製した。次に、重合可能な低分子材
料としてベンジルアクリレート６重量部にパーフルオロ
オクチルエチルメタクリレート４重量部を加えたもの
と、重合開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニ
ルアセトフェノンを０．５重量部溶解したものとからな
る溶液を作製した。この溶液１．５重量部をポリビニル
アルコール水溶液３０重量部に滴下し、さらに低分子液
晶（メルク製Ｅ−７）を９重量部滴下し、さらに界面活
性剤（ソルビタンモノラウリン酸エステル）を加え、高
速ミキサーを用いて３５００ｒｐｍで撹拌してエマルジ
ョン組成物からなる液晶表示材料を調製した。このエマ
ルジョン組成物から実施例１と同様にして作製した液晶
表示素子は実施例１と同等の電気光学特性を示した。

【００３４】実施例１３ 実施例１２の液晶表示素子における液晶層の構造を透過
電子顕微鏡で観察すると、実施例３と同様に光重合して
なる重合体の割合が徐々に減少するように、低分子液晶
を中心として当該重合体とポリビニルアルコールとの組
成比が変化していることが確認された。

【００３５】実施例１４ けん化度７３％のポリビニルアルコール１５重量部を８
５重量部の蒸留水に１００℃で溶解し、ポリビニルアル
コールの水溶液を作製した。次に、重合可能な低分子材
料としてベンジルメタクリレート６重量部にパーフルオ
ロオクチルエチルアクリレート４重量部を加えたもの
と、重合開始剤としてベンゾフェノンを０．５重量部溶
解したものとからなる溶液を作製した。この溶液１．５
重量部をポリビニルアルコール水溶液３０重量部に滴下
し、さらに低分子液晶（メルク製ＺＬ１−２０６１）を
９重量部滴下し、高速ミキサーを用いて３５００ｒｐｍ
で撹拌してエマルジョン組成物からなる液晶表示材料を
調製した。このエマルジョン組成物から実施例１と同様
にして作製した液晶表示素子は実施例１と同等の電気光
学特性を示した。

【００３６】実施例１５ 実施例１４の液晶表示素子における液晶層の構造を透過
電子顕微鏡で観察すると、実施例３と同様に光重合して
なる重合体の割合が徐々に減少するように、低分子液晶
を中心として当該重合体とポリビニルアルコールとの組
成比が変化していることが確認された。

【００３７】比較例１ 低分子液晶としてメルク社のＥ−７を６０重量部、高分
子化合物としてポリメチルメタクリレート４０重量部を
クロロホルム２００重量部に溶解した。この溶液を１５
００ｒｐｍでＩＴＯがコートされたガラス基板上にスピ
ンコートして液晶層を作製したのち、他のＩＴＯがコー
トされたガラス基板で挟み液晶表示素子を作製した。な
お、得られた液晶層の厚さは１８μｍであった。本比較
例で得られた液晶表示素子の電気光学特性を測定する
と、駆動電圧は５５Ｖ、ヒステリシスは１８Ｖで非常に
大きく、立ち上がり速度は１ｍｓと早かったが、立ち下
がりには１秒以上必要であった。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、低電圧での駆動が可能
で、高い応答性を有する液晶表示材料およびそれを用い
て液晶表示素子を作製する方法、かかる特性を有する液
晶表示素子が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の一例の概略構成図であ
る。

【図２】本発明による液晶層の構造を示す模式図であ
る。

【図３】本発明による液晶層の他の構造を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 電極 ３，７，１０ 高分子材料 ４，６，９ 液晶 ５，８ 光重合体

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低分子液晶、高分子材料、重合可能な低
   分子材料および重合開始剤からなる液晶表示材料。
2. 【請求項２】 低分子液晶、高分子材料、重合可能な低
   分子材料および重合開始剤を溶解した溶液からなる液晶
   表示材料。
3. 【請求項３】 低分子液晶、高分子材料、重合可能な低
   分子材料および重合開始剤と、該高分子材料を溶解する
   溶媒とからなるエマルジョン組成物からなる液晶表示材
   料。
4. 【請求項４】 重合可能な低分子材料が少なくとも２種
   の化合物からなり、その少なくとも一方は低分子液晶の
   表面エネルギーより小さい表面エネルギーを有すること
   を特徴とする請求項１、２または３に記載の液晶表示材
   料。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４に記載の液晶
   表示材料を表面を導電処理した基板にコートして液晶層
   を形成する工程と、重合可能な低分子材料を重合させる
   工程と、導電処理した他の基板で液晶層を挟み込む工程
   とからなることを特徴とする液晶表示素子の作製方法。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３または４に記載の液晶
   表示材料を表面を導電処理した基板にコートして液晶層
   を形成する工程と、導電処理した他の基板で液晶層を挟
   み込む工程と、重合可能な低分子材料を重合させる工程
   とからなることを特徴とする液晶素子の作製方法。
7. 【請求項７】 少なくとも２種類の高分子材料と低分子
   液晶とが相分離し、低分子液晶との界面には高分子材料
   のうちの１つの高分子材料が存在し、該低分子液晶を中
   心として高分子材料の組成比が徐々に変化している液晶
   層を有することを特徴とする液晶表示素子。
8. 【請求項８】 低分子液晶の界面に存在する高分子材料
   が重合可能な低分子材料が重合されてなるものであるこ
   とを特徴とする請求項７記載の液晶表示素子。
9. 【請求項９】 少なくとも２種類の高分子材料と低分子
   液晶とが相分離し、高分子材料のうちの１つの高分子材
   料が低分子液晶中に分散している液晶層を有することを
   特徴とする液晶表示素子。
10. 【請求項１０】 低分子液晶中に分散している高分子材
    料が重合可能な低分子材料が重合されてなるものである
    ことを特徴とする請求項９記載の液晶表示素子。
11. 【請求項１１】 重合可能な低分子材料が少なくとも２
    種の化合物からなり、その少なくとも一方は低分子液晶
    の表面エネルギーより小さい表面エネルギーを有するこ
    とを特徴とする請求項８または１０に記載の液晶表示素
    子。
12. 【請求項１２】 低分子液晶、高分子材料、重合可能な
    低分子材料および重合開始剤を含む液晶表示材料を表面
    を導電処理した基板にコートして液晶層を形成する工程
    と、重合可能な低分子材料を重合させる工程と、導電処
    理した他の基板で液晶層を挟み込む工程とからなること
    を特徴とする請求項８または１０に記載の液晶表示素子
    の作製方法。
13. 【請求項１３】 低分子液晶、高分子材料、重合可能な
    低分子材料および重合開始剤を含む液晶表示材料を表面
    を導電処理した他の基板にコートして液晶層を形成する
    工程と、導電処理した他の基板で液晶層を挟み込む工程
    と、重合可能な低分子材料を重合させる工程とからなる
    ことを特徴とする請求項８または１０に記載の液晶表示
    素子の作製方法。