JPH07261161A - 高分子分散液晶素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】明状態の背景中に表示パターンを暗状態で表示
して画面全体を明るくすることができる高分子分散液晶
素子を提供する。 【構成】液晶／高分子複合膜１６の液晶１８に、高周波
電界と低周波電界に対して異なる誘電異方性を示す二周
波駆動用液晶を用い、この液晶１８の分子１８ａと二色
性染料の分子１８ｂを基板１１，１２面に対してほぼ垂
直に配向させておくことにより、この初期状態での表示
を明状態とし、前記液晶１８が負の誘電異方性を示す高
周波電界の印加により液晶分子１８ａと染料分子１８ｂ
を基板１１，１２面に対してほぼ平行に配向させて暗表
示を得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高分子分散液晶素子およ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、液晶素子として、一般に用いられ
ているＴＮ型やＳＴＮ型の液晶素子に比べて非常に明る
い表示が得られる高分子分散液晶素子が注目されてい
る。図４は高分子分散液晶素子の断面図、図５はその一
部分の拡大図であり、この高分子分散液晶素子は、一方
の面に表示用の透明電極３，４を形成した一対の透明基
板１，２をその電極形成面を互いに対向させて配置し、
この両基板１，２間に、液晶／高分子複合膜６を設けた
構成となっている。

【０００３】なお、一対の基板１，２は、その周縁部に
おいて枠状のシール材５を介して接合されており、液晶
／高分子複合膜６は前記シール材５で囲まれた領域に設
けられている。また、この液晶素子は、単純マトリック
ス型のものであり、図において下基板２に形成した電極
４は走査電極、上基板１に形成した電極３は信号電極で
ある。

【０００４】上記液晶／高分子複合膜６は、図５に示す
ように、透明な高分子層７中に液晶８を分散させたもの
で、前記液晶８としては一般に誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶が用いられており、この液晶８には黒色系の
二色性染料が添加されている。図５において、８ａは液
晶８の分子を示し、８ｂは前記二色性染料の分子を示し
ている。

【０００５】この高分子分散液晶素子は、一般に、電極
３，４を形成した一対の基板１，２をそのぞれの電極形
成面を互いに対向させて配置してシール材５により接合
した後、この両基板１，２間に、光によって重合反応す
る高分子材料と二色性染料を添加した液晶との混合溶液
を真空注入法により注入充填し、この混合溶液に、いず
れか一方の基板の外面側から紫外線を照射して、前記高
分子材料を光重合させる方法で製造されている。

【０００６】このように、基板１，２間に充填した混合
溶液に紫外線を照射すると、モノマーあるいはオリゴマ
ー等からなる高分子材料が、その二重結合が解けること
によってラジカル化し、隣り合うラジカルが互いに結合
し合うラジカル重合反応により生じる高分子と液晶およ
び二色性染料とが相分離する。

【０００７】このため、ポリマー化した高分子の層７
は、図５のようなスポンジのような断面をもち、この高
分子層７の各隙間部に、二色性染料が添加された液晶８
が閉じ込められて、上述した構造の液晶／高分子複合膜
６が形成される。なお、この複合膜の形成方法は、一般
に光重合相分離法と呼ばれている。

【０００８】上記高分子分散液晶素子は、上記液晶／高
分子複合膜６での光の散乱吸収と透過とを利用して表示
するものであり、この複合膜６の高分子層７中に分散し
ている液晶８の液晶分子８ａおよび染料分子８ｂは、電
界が印加されていない初期状態では図５のようにランダ
ムな方向を向いている。

【０００９】そして、液晶分子８ａおよび染料分子８ｂ
がランダムな方向を向いている状態では、液晶素子に入
射した光が、前記複合膜６を通る際に、高分子層７と液
晶８との界面および液晶８の光散乱作用により散乱され
るとともに、この散乱光の大部分が二色性染料によって
吸収されるため、初期状態（無電界状態）では表示がほ
ぼ黒の暗状態になる。

【００１０】また、両基板１，２の電極３，４間に電圧
を印加すると、その電界によって液晶分子８ａが基板
１，２面に対してほぼ垂直になるように立上り配向し、
それに応じて染料分子８ｂも立上り配向するため、この
電界印加状態では、液晶素子に入射した光が、複合膜６
での光散乱作用をほとんど受けることなく、また二色性
染料による吸収もほとんど受けることなく複合膜６を透
過し、その部分の表示が明状態になる。

【００１１】すなわち、上記高分子分散液晶素子は、液
晶／高分子複合膜６での光の散乱および吸収により暗状
態を表示するとともに、前記複合膜６に電界を印加する
ことによって、この複合膜６を通る光を透過させて明状
態を表示するものであり、高分子分散液晶素子によれ
ば、ＴＮ型やＳＴＮ型の液晶素子に必要不可欠な偏光板
を用いずに明暗を表示できるから、偏光板での光吸収に
よる光量ロスが無く、したがって、明表示の明るさがＴ
Ｎ型やＳＴＮ型の液晶素子に比べて非常に明るく、また
表示のコントラスト（明暗比）も高いという利点をもっ
ている。

【００１２】なお、上記高分子分散液晶素子は、その裏
面（図４および図５において下基板２の外面）に白色膜
９を設けたものであり、この高分子分散液晶素子におい
ては、ほぼ黒の背景中に、白の画素によって表示パター
ンが表示される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記高
分子分散液晶素子は、暗状態の背景中に表示パターンを
明状態で表示する、いわゆるネガ表示タイプのものであ
るため、明表示の明るさは十分であるが、その反面、背
景部が暗いために画面全体が暗く見えるという問題をも
っていた。

【００１４】また、上記高分子分散液晶素子の製造方法
は、高分子材料と二色性染料を添加した液晶との混合溶
液も紫外線を照射して前記高分子材料を重合する際、液
晶とともにランダムに配向している二色性染料が紫外線
を吸収することによって劣化してしまうという問題があ
った。

【００１５】本発明は、明状態の背景中に表示パターン
を良好な暗状態で表示して、画面全体を明るくかつコン
トラストを高くすることができる高分子分散液晶素子を
提供するとともに、あわせてその製造方法を提供するこ
とを目的としたものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の高分子分散液晶
素子は、一方の面に電極を形成した一対の基板をその電
極形成面を互いに対向させて配置し、この両基板間に、
高分子層中に二色性染料を添加した液晶を分散させた液
晶／高分子複合膜を設けたものであって、前記液晶が高
周波電界と低周波電界に対して異なる誘電異方性を示す
二周波駆動用液晶であり、かつこの液晶の分子と前記二
色性染料の分子が、初期状態では前記基板面に対してほ
ぼ垂直に配向しており、前記液晶が負の誘電異方性を示
す電界を前記複合膜の厚さ方向に印加したときに前記基
板面に対してほぼ平行に配向することを特徴とするもの
である。

【００１７】なお、前記液晶の誘電異方性が、高周波電
界に対して負、低周波電界に対して正である場合は、初
期状態での表示が明、高周波電界を印加したときの表示
が暗である。

【００１８】また、本発明の高分子分散液晶素子の製造
方法は、上記本発明の高分子分散液晶素子を製造する方
法であって、電極形成面を互いに対向させて配置した一
対の基板間に、光によって重合反応する高分子材料と二
色性染料を添加した二周波駆動用液晶との混合溶液を充
填した後、前記液晶が正の誘電異方性を示す電界を前記
混合溶液の厚さ方向に印加してこの混合溶液中の液晶の
分子および二色性染料の分子を前記基板面に対してほぼ
垂直に配向させ、その状態で前記混合溶液に対しその厚
さ方向に紫外線を照射して、前記混合溶液の高分子材料
を光重合させて液晶／高分子複合膜を形成することを特
徴とするものである。

【００１９】なお、液晶の誘電異方性が、高周波電界に
対して負、低周波電界に対して正である場合は、前記混
合溶液の高分子材料の光重合を、低周波電界を印加して
行なえばよい。

【００２０】また、この製造方法において、液晶分子を
ほぼ垂直に配向させる電界は、一対の基板の内面にそれ
ぞれ形成されている電極を利用して印加してもよく、ま
た、前記一対の基板の外面にそれぞれ外部電極を設けて
印加してもよい。

【００２１】

【作用】本発明の高分子分散液晶素子においては、液晶
／高分子複合膜の液晶に二周波駆動用液晶を用い、この
液晶の分子と二色性染料の分子を基板面に対してほぼ垂
直になるように配向させているため、前記複合膜に電界
を印加していない状態、つまり液晶分子と染料分子が基
板面に対してほぼ垂直に配向している状態では、液晶素
子に入射した光が、前記複合膜での光散乱作用をほとん
ど受けることなく、また二色性染料による吸収もほとん
ど受けることなく複合膜を透過して表示が明状態にな
る。

【００２２】また、両基板の電極間への電圧の印加によ
り、前記液晶が負の誘電異方性を示す電界を前記複合膜
の厚さ方向に印加すると、前記複合膜の液晶分子と染料
分子が基板面に対してほぼ平行に配向するため、この状
態では、液晶素子に入射した光が、前記複合膜を通る際
に、高分子層と液晶との界面および液晶の光散乱作用に
より散乱されるとともに、この散乱光の大部分が二色性
染料によって吸収され、表示が暗状態になる。

【００２３】すなわち、この高分子分散液晶素子は、明
状態の背景中に表示パターンを暗状態で表示する、いわ
ゆるポジ表示タイプのものであり、この高分子分散液晶
素子によれば、背景部が明るいために画面全体を明るく
することができる。

【００２４】この高分子分散液晶素子は、液晶／高分子
複合膜の二周波駆動用液晶の分子と二色性染料の分子
を、基板面に対してほぼ垂直に配向させたものである
が、この高分子分散液晶素子は、本発明の製造方法によ
って製造することができる。

【００２５】本発明の製造方法は、一対の基板間に充填
した混合溶液の厚さ方向に前記液晶が正の誘電異方性を
示す電界を印加し、この混合溶液中の液晶の分子および
二色性染料の分子を前記基板面に対してほぼ垂直に配向
させた状態で前記混合溶液の高分子材料を光重合させて
液晶／高分子複合膜を形成するものであり、このように
して液晶／高分子複合膜を形成すると、その後に前記電
界の印加を断っても、液晶分子および染料分子は、基板
面に対してほぼ垂直に配向したままの状態になる。

【００２６】しかも、本発明の製造方法においては、前
記混合溶液中の液晶分子と染料分子を基板面に対してほ
ぼ垂直に配向させた状態で、この混合溶液に対しその厚
さ方向に紫外線を照射して前記混合溶液の高分子材料を
光重合させているため、前記混合溶液に照射した紫外線
が二色性染料によって吸収されることはほほとんどな
く、したがって、混合溶液の全域において高分子材料を
十分な強度の紫外線で均等に重合させることができ、ま
た、二色性染料の紫外線の吸収による劣化も防ぐことが
できるので、良好な構造でかつより暗い暗表示が得られ
る液晶／高分子複合膜を有する高分子分散液晶素子を製
造することができる。

【００２７】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す高分子分散液
晶素子の一部分の断面図であり、（ａ）は初期状態、
（ｂ）は電界印加状態を示している。この実施例の高分
子分散液晶素子は、一方の面にＩＴＯ膜等からなる表示
用の透明電極１３，１４を形成した一対の透明基板（例
えばガラス基板）１１，１２をその電極形成面を互いに
対向させて配置し、この両基板１１，１２間に、液晶／
高分子複合膜１６を設けたものであり、その裏面（図に
おいて下基板１２の外面）には、白色塗料または硫酸バ
リウム等を塗布して形成された白色の背景膜１９が設け
られている。

【００２８】なお、図示しないが、上記一対の基板１
１，１２は、その周縁部において枠状のシール材を介し
て接合されており、液晶／高分子複合膜１６は前記シー
ル材で囲まれた領域に設けられている。また、この液晶
素子は単純マトリックス型のものであり、図において下
基板１２に形成した電極１４は走査電極、上基板１１に
形成した電極１３は信号電極である。

【００２９】上記液晶／高分子複合膜１６は、透明な高
分子層１７中に、黒色系の二色性染料を添加した液晶１
８を分散を分散させたものであり、二色性染料を添加し
た液晶１８は、スポンジのような断面をもつ高分子層７
の各隙間部に閉じ込められている。図１において、１８
ａは液晶１８の分子を示し、１８ｂは前記二色性染料の
分子を示している。

【００３０】そして、この高分子分散液晶素子では、前
記液晶１８として、高周波電界と低周波電界に対して異
なる誘電異方性を示す二周波駆動用のネマティック液晶
を用いている。

【００３１】また、上記液晶／高分子複合膜１６の二周
波駆動用液晶１８の分子１８ａと二色性染料の分子１８
ｂは、図１の（ａ）のように、基板１１，１２面に対し
てほぼ垂直に配向している。

【００３２】上記高分子分散液晶素子は、その両基板１
１，１２の電極１３，１４間に高周波電圧を印加して表
示駆動されるものであり、この高分子分散液晶素子にお
いては、液晶／高分子複合膜１６の液晶１８に上述した
二周波駆動用液晶を用い、この液晶の分子１８ａと二色
性染料の分子１８ｂを基板１１，１２面に対してほぼ垂
直になるように配向させているため、複合膜１６に電界
を印加していない状態、つまり液晶分子１８ａと染料分
子１８ｂが図１の（ａ）のように基板１１，１２面に対
してほぼ垂直に配向している初期状態では、液晶素子に
入射した光が、複合膜１６での光散乱作用をほとんど受
けることなく、また二色性染料による吸収もほとんど受
けることなく複合膜１６を透過して、表示が明（オフ）
状態になる。

【００３３】また、上記二周波駆動用液晶１８は、高周
波電界に対しては負の誘電異方性を示すため、両基板１
１，１２の電極１３，１４間に高周波電圧を印加して前
記複合膜１６の厚さ方向に高周波電界を印加すると、液
晶分子１８ａが図１の（ｂ）のように基板１１，１２面
に対してほぼ平行になるように倒れ配向し、それに連れ
て染料分子１８ｂも同様に倒れ配向する。

【００３４】この状態では、液晶素子に入射した光が、
複合膜１６を通る際に、高分子層１７と液晶１８との界
面および液晶１８の光散乱作用により散乱されるととも
に、この散乱光の大部分が二色性染料によって吸収さ
れ、表示が暗（オン）状態になる。なお、この高分子分
散液晶素子では、その裏面に白色の背景膜１９を設けて
いるため、白の背景中に、ほぼ黒の画素によって表示パ
ターンが表示される。

【００３５】また、複合膜１６への高周波電界の印加を
断つと、液晶分子１８ａと染料分子１８ｂが図１の
（ａ）のような初期の配向状態に戻り、表示が再び明
（オフ）状態になる。

【００３６】なお、この場合、高周波電界の印加を断っ
て無電界状態としてやるだけでも、液晶分子１８ａと染
料分子１８ｂが初期の配向状態に戻るが、両基板１１，
１２の電極１３，１４間に低周波電圧を印加して複合膜
１６の厚さ方向に低周波電界を印加してやれば、二周波
駆動用液晶１８の誘電異方性を正にして液晶分子１８ａ
を電界により強制的に立上がり配向させることができる
ため、液晶分子１８ａと染料分子１８ｂの初期配向状態
への戻りを速くして、暗（オン）状態から明（オフ）状
態への表示の切換わりも応答性よく行なわせることがで
きる。

【００３７】すなわち、上記高分子分散液晶素子は、明
状態の背景中に表示パターンを暗状態で表示する、いわ
ゆるポジ表示タイプのものであり、この高分子分散液晶
素子によれば、背景部が明るいために画面全体を明るく
することができる。

【００３８】上記高分子分散液晶素子は、液晶／高分子
複合膜１６の二周波駆動用液晶１８の分子１８ａと二色
性染料の分子１８ｂを、基板１１，１２面に対してほぼ
垂直に配向させたものであるが、この高分子分散液晶素
子は、次のような製造方法によって製造することができ
る。

【００３９】図２は、上記高分子分散液晶素子の製造方
法の第１の実施例を示す、混合溶液への光照射状態図で
あり、この実施例では、次のようにして高分子分散液晶
素子を製造する。

【００４０】まず、電極１３，１４を形成した一対の基
板１１，１２をその電極形成面を互いに対向させて配置
し、この両基板１１，１２の外周縁部を図示しないシー
ル材を介して接合して液晶素子を組立てる。

【００４１】次に、上記両基板１１，１２間の前記シー
ル材で囲まれた領域に、前記シール材の一部を欠落させ
て形成しておいた注入口から、光によって重合反応する
高分子材料と二色性染料を添加した二周波駆動用液晶と
の混合溶液Ａを真空注入法により注入充填する。なお、
両基板１，２間に混合溶液Ａを充填した状態では、混合
溶液Ａ中の液晶の分子１８ａおよび二色性染料の分子１
８ｂはランダムな方向を向いている。

【００４２】次に、一方の基板１１に形成されている全
ての表示用電極（信号電極）１３と、他方の基板１２に
形成されている全ての表示用電極（走査電極）１４と
を、その端子部に接触する電圧印加部材（図示せず）を
介して低周波電源２０に接続し、これら表示用電極１
３，１４を利用して、前記混合溶液Ａの厚さ方向に低周
波電界を印加する。

【００４３】このように混合溶液Ａの厚さ方向に低周波
電界を印加すると、図２のように、混合溶液Ａ中の液晶
の分子１８ａが基板１１，１２面に対してほぼ垂直に立
上り配向するとともに、それに連れて二色性染料の分子
１８ｂもほぼ垂直に立上り配向する。

【００４４】この後は、上記低周波電界を印加し続けな
がら、その状態で一方の基板、例えば上基板１１の外面
側から、上記混合溶液Ａに対しその厚さ方向に紫外線Ｕ
Ｖを照射し、この混合溶液Ａの高分子材料を光重合させ
て図１の（ａ）に示したような液晶／高分子複合膜１６
を形成し、その後、下基板１２の外面に背景膜１９を形
成して高分子分散液晶素子を完成する。

【００４５】なお、上記低周波電源１０は、混合溶液Ａ
の高分子材料を光重合させて液晶／高分子複合膜１６を
形成した後に表示用電極１３，１４から切り離すが、こ
の電源１０を切り離しにより表示用電極３，４間が無電
界状態となっても、液晶／高分子複合膜１６中の液晶分
子８ａと染料分子８ｂは、基板１１，１２面に対してほ
ぼ垂直に配向した状態を保つ。

【００４６】すなわち、上記製造方法は、一対の基板１
１，１２間に充填した混合溶液Ａの厚さ方向に二周波駆
動用液晶が正の誘電異方性を示す低周波電界を印加し、
この混合溶液Ａ中の液晶１８の分子１８ａおよび二色性
染料の分子１８ｂを基板１１，１２面に対してほぼ垂直
に配向させた状態で前記混合溶液Ａの高分子材料を光重
合させて液晶／高分子複合膜１６を形成するものであ
り、このようにして液晶／高分子複合膜１６を形成する
と、その後に前記電界の印加を断っても、液晶分子１８
ａおよび染料分子１８ｂは、基板１１，１２面に対して
ほぼ垂直に配向したままの状態になるから、この製造方
法によれば、上述した高分子分散液晶素子を製造するこ
とができる。

【００４７】しかも、上記製造方法においては、混合溶
液Ａ中の液晶分子１８ａと染料分子１８ｂを基板１１，
１２面に対してほぼ垂直に配向させた状態で、前記混合
溶液Ａに対しその厚さ方向に紫外線ＵＶを照射して混合
溶液Ａの高分子材料を光重合させているため、良好な構
造の液晶／高分子複合膜１６を形成することができると
ともに、二色性染料の紫外線ＵＶによる劣化も防ぐこと
ができる。

【００４８】すなわち、上記混合溶液Ａ中の液晶分子１
８ａと染料分子１８ｂがランダムな方向を向いている状
態で混合溶液Ａに紫外線ＵＶを照射すると、照射された
紫外線ＵＶが混合溶液中の二色性染料によって吸収され
るため、高分子材料を十分な強度の紫外線ＵＶで重合さ
せることができなくなり、したがって、高分子材料の光
重合状態が混合溶液Ａの厚さ方向で異なって、良好な構
造の液晶／高分子複合膜が得られないし、また、混合溶
液中の二色性染料が紫外線ＵＶの吸収によって劣化して
しまう。

【００４９】しかし、上記製造方法のように、混合溶液
Ａ中の液晶分子１８ａと染料分子１８ｂを基板１１，１
２面に対してほぼ垂直に配向させた状態で、前記混合溶
液Ａに対しその厚さ方向に紫外線ＵＶを照射すれば、混
合溶液Ａに照射した紫外線ＵＶが二色性染料によって吸
収されることはほほとんどなく、したがって、混合溶液
Ａの全域において高分子材料を十分な強度の紫外線ＵＶ
で均等に重合させて、良好な構造の液晶／高分子複合膜
１６を形成することができるし、また、二色性染料の紫
外線ＵＶの吸収による劣化も防ぐことができるので、良
好な暗表示が得られる。

【００５０】なお、上記実施例の製造方法では、液晶分
子８ａを立上り配向させるための低周波電界を、一対の
基板１１，１２にそれぞれ形成されている表示用電極１
３，１４を利用して印加しているが、この低周波電界
は、両基板１１，１２の外面にそれぞれ外部電極を設け
て印加してもよい。

【００５１】図３は、上記高分子分散液晶素子の製造方
法の第２の実施例を示す、混合溶液への光照射状態図で
あり、この実施例は、一対の基板１１，１２の外面にそ
れぞれ、ＩＴＯ膜等からなる透明な外部電極２１，２２
を設けておき、これら外部電極２１，２２に低周波電源
２０から低周波電圧を印加することによって、基板１
１，１２間の混合溶液Ａに液晶分子１８ａを立上り配向
させる低周波電界を印加するようにしたものである。

【００５２】この第２の実施例によっても、一対の基板
１１，１２間に充填した混合溶液Ａの厚さ方向に二周波
駆動用液晶が正の誘電異方性を示す低周波電界を印加
し、この混合溶液Ａ中の液晶１８の分子１８ａおよび二
色性染料の分子１８ｂを基板１１，１２面に対してほぼ
垂直に配向させた状態で前記混合溶液Ａの高分子材料を
光重合させて液晶／高分子複合膜１６を形成しているた
め、上述した高分子分散液晶素子を製造することができ
るし、また、混合溶液Ａの全域において高分子材料を十
分な強度の光で均等に重合させて良好な構造の液晶／高
分子複合膜１６を形成することができるとともに、二色
性染料の紫外線ＵＶによる劣化も防ぐことができるの
で、良好な暗表示が得られる。

【００５３】なお、この実施例においては、上記外部電
極２１，２２を、少なくとも混合溶液Ａの充填領域全体
にわたる面積の１枚膜状に形成するのが望ましく、外部
電極２１，２２をこのような１枚膜電極とすれば、混合
溶液Ａの全域にわたって液晶分子１８ａおよび染料分子
１８ｂを一様に立上り配向させることができる。

【００５４】また、この実施例によって高分子分散液晶
素子を製造する場合は、一対の基板１１，１２の外面に
それぞれ設けた外部電極２１，２２をそのまま残してお
いてもよく、この外部電極２１，２２を残しておけば、
液晶素子に外部から静電気が作用してもその静電気を前
記外部電極２１，２２によってアースしてやることがで
きるから、液晶素子の静電気による誤表示や液晶の劣化
等を防止することができる。

【００５５】なお、上記第１および第２の実施例の製造
方法では、図において上基板１１側から混合溶液Ａに紫
外線ＵＶを照射して高分子材料を光重合させているが、
前記高分子材料の光重合は、下基板１２側から紫外線Ｕ
Ｖを照射して行なっても、両方の基板１１，１２側から
紫外線ＵＶを照射して行なってもよく、両基板１１，１
２から紫外線ＵＶを照射すれば、高分子材料を効率よく
光重合させることができる。

【００５６】また、上記第２の実施例の製造方法のよう
に、上基板１１側から混合溶液Ａに紫外線ＵＶを照射し
て高分子材料を光重合させる場合は、下基板１２側の外
部電極１２は不透明な電極であってもよく、その場合
は、前記外部電極１２で背景膜を兼ねさせてもよい。

【００５７】さらに、上記実施例の高分子分散液晶素子
は、その背面に背景膜１９を設けたものであるが、上記
第２の実施例の製造方法のように、上基板１１側から混
合溶液Ａに紫外線ＵＶを照射して高分子材料を光重合さ
せる場合は、下基板１２またはその上の表示用電極１４
のいずれかで背景膜を兼ねさせてもよい。

【００５８】また、本発明は、裏面に背景膜１９を備え
たものに限らず、裏面側に光源を配置して使用される透
過型の高分子分散液晶素子にも適用することができる
し、さらに、単純マトリックス型のものに限らず、例え
ば時分割駆動されるセグメント表示型等の高分子分散液
晶素子にも適用することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明の高分子分散液晶素子は、一方の
面に電極を形成した一対の基板をその電極形成面を互い
に対向させて配置し、この両基板間に、高分子層中に二
色性染料を添加した液晶を分散させた液晶／高分子複合
膜を設けたものであって、前記液晶が高周波電界と低周
波電界に対して異なる誘電異方性を示す二周波駆動用液
晶であり、かつこの液晶の分子と前記二色性染料の分子
が、初期状態では前記基板面に対してほぼ垂直に配向し
ており、前記液晶が負の誘電異方性を示す電界を前記複
合膜の厚さ方向に印加したときに前記基板面に対してほ
ぼ平行に配向することを特徴とするものであるから、明
状態の背景中に表示パターンを暗状態で表示して、画面
全体を明るくかつコントラストを高くすることができ
る。

【００６０】また、本発明の高分子分散液晶素子の製造
方法は、電極形成面を互いに対向させて配置した一対の
基板間に、光によって重合反応する高分子材料と二色性
染料を添加した二周波駆動用液晶との混合溶液を充填し
た後、前記液晶が正の誘電異方性を示す電界を前記混合
溶液の厚さ方向に印加してこの混合溶液中の液晶の分子
および二色性染料の分子を前記基板面に対してほぼ垂直
に配向させ、その状態で前記混合溶液に対しその厚さ方
向に紫外線を照射して、前記混合溶液の高分子材料を光
重合させて液晶／高分子複合膜を形成することを特徴と
するものであるから、上記本発明の高分子分散液晶素子
を製造することができる。

【００６１】しかも、本発明の製造方法においては、前
記混合溶液中の液晶分子と染料分子を基板面に対してほ
ぼ垂直に配向させた状態で、この混合溶液に対しその厚
さ方向に紫外線を照射して前記混合溶液の高分子材料を
光重合させているため、前記混合溶液に照射した紫外線
が二色性染料によって吸収されることはほほとんどな
く、したがって、混合溶液の全域において高分子材料を
十分な強度の紫外線で均等に重合させることができ、ま
た、二色性染料の紫外線の吸収による劣化も防ぐことが
できるので、良好な構造でかつより暗い暗表示が得られ
る液晶／高分子複合膜を有する高分子分散液晶素子を製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す高分子分散液晶素子の
一部分の断面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は電
界印加状態を示している。

【図２】本発明の製造方法の第１の実施例を示す混合溶
液への光照射状態図。

【図３】本発明の製造方法の第２の実施例を示す混合溶
液への光照射状態図。

【図４】従来の高分子分散液晶素子の断面図。

【図５】図４の一部分の拡大図。

【符号の説明】

１１，１２…基板 １３，１４…電極 １６…液晶／高分子複合膜 １７…高分子層 １８…二周波駆動用液晶 １８ａ…液晶分子 １８ｂ…二色性染料の分子 １９…白色背景膜 Ａ…混合溶液 ２０…低周波電源 ２１，２２…外部電極 ＵＶ…紫外線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の面に電極を形成した一対の基板をそ
   の電極形成面を互いに対向させて配置し、この両基板間
   に、高分子層中に二色性染料を添加した液晶を分散させ
   た液晶／高分子複合膜を設けてなる高分子分散液晶素子
   であって、 前記液晶が高周波電界と低周波電界に対して異なる誘電
   異方性を示す二周波駆動用液晶であり、かつこの液晶の
   分子と前記二色性染料の分子が、初期状態では前記基板
   面に対してほぼ垂直に配向しており、前記液晶が負の誘
   電異方性を示す電界を前記複合膜の厚さ方向に印加した
   ときに前記基板面に対してほぼ平行に配向することを特
   徴とする高分子分散液晶素子。
2. 【請求項２】液晶の誘電異方性は、高周波電界に対して
   負、低周波電界に対して正であり、初期状態での表示が
   明、高周波電界を印加したときの表示が暗であることを
   特徴とする請求項１に記載の高分子分散液晶素子。
3. 【請求項３】請求項１に記載の高分子分散液晶素子の製
   造方法であって、電極形成面を互いに対向させて配置し
   た一対の基板間に、光によって重合反応する高分子材料
   と二色性染料を添加した二周波駆動用液晶との混合溶液
   を充填した後、前記液晶が正の誘電異方性を示す電界を
   前記混合溶液の厚さ方向に印加してこの混合溶液中の液
   晶の分子および二色性染料の分子を前記基板面に対して
   ほぼ垂直に配向させ、その状態で前記混合溶液に対しそ
   の厚さ方向に紫外線を照射して、前記混合溶液の高分子
   材料を光重合させて液晶／高分子複合膜を形成すること
   を特徴とする高分子分散液晶素子の製造方法。
4. 【請求項４】液晶の誘電異方性は、高周波電界に対して
   負、低周波電界に対して正であり、混合溶液の高分子材
   料の光重合は、低周波電界を印加して行なうことを特徴
   とする請求項３に記載の高分子分散液晶素子の製造方
   法。
5. 【請求項５】液晶の分子をほぼ垂直に配向させる電界
   は、一対の基板にそれぞれ形成されている電極を利用し
   て印加することを特徴とする請求項３または請求項４に
   記載の高分子分散液晶素子の製造方法。
6. 【請求項６】液晶の分子をほぼ垂直に配向させる電界
   は、一対の基板の外面にそれぞれ外部電極を設けて印加
   することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の
   高分子分散液晶素子の製造方法。